氣門組

氣門組包括氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座及鎖緊裝置等零件。

在壓縮和燃燒過程中，氣門必須保證嚴(yán)密的密封，不能出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。否則內(nèi)燃機(jī)的功率會下降，嚴(yán)重時內(nèi)燃機(jī)由于壓縮終了溫度和壓力太低，一直不能著火（點(diǎn)火）啟動。氣門在漏氣情況下工作，高溫燃?xì)忾L時間沖刷進(jìn)氣門，使氣門過熱、燒損。

氣門是在高溫、高機(jī)械負(fù)荷及冷卻潤滑困難的條件下工作的。氣門頭部還承受氣體壓力的作用。排氣門還要受到高溫廢氣的沖刷，經(jīng)受廢氣中硫化物的腐蝕。因此，要求氣門具有足夠的強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕和耐磨損的能力。

氣門分為進(jìn)氣門和排氣門兩種。反之，曲軸轉(zhuǎn)速降低，飛塊離心力減小，從動盤在彈簧的作用下退回一定角度，使供油提前角相應(yīng)減小。頂置式氣門配氣機(jī)構(gòu)有每缸二氣門（一個進(jìn)氣門、一個三氣門（兩個進(jìn)氣門、一個排氣門）、四氣門（兩個進(jìn)氣門、兩個排氣門）和五氣門（三個進(jìn)氣門、兩個排氣門）之分。二氣門多用于中小功率的內(nèi)燃機(jī)；后三者用于強(qiáng)化程度較高的中、大型內(nèi)燃機(jī)，并以四氣門結(jié)構(gòu)的居多。

進(jìn)氣門山于工作溫度稍低，一般采用普通合金鋼；排氣門普遍采用耐熱合金鋼。為了節(jié)約成本，有時桿部選用一般合金鋼，而頭部采用耐熱合金鋼，然后將兩者焊接在一起。

氣門錐而是氣門與氣門座之間的配合面，氣門的密封性就是依靠兩個表面嚴(yán)密貼合來保證的。若氣門間隙過小，則會引起氣門密封不嚴(yán)而漏氣，導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)功率下降，油耗增加，甚至燒壞氣門零件。此外，氣門接受燃?xì)獾募訜崃康?5%要通過錐面?zhèn)鞒觥挠欣趥鳠岬挠^點(diǎn)出發(fā)，氣門錐面與氣門座接觸的寬度應(yīng)愈寬愈好，但是接觸面愈寬，密封的可靠性就愈低，因?yàn)楣ぷ髅嫔系谋葔簻p小，雜物和硬粒不易被碾碎和排走。所以通常要求氣門錐面密封環(huán)帶的寬度在之間即可。

氣門頂面上有時還銑出一條較窄的凹槽，主要用于研磨氣門時能將工具插入槽中旋轉(zhuǎn)氣門。氣門和氣門座配對進(jìn)行研磨，研磨后氣門即不能互換。

氣門錐面的錐角一般為30°或45°。也有少數(shù)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)做成60°或15°錐角的。錐角愈小，單位面積上的壓力也愈小，氣門與氣門座之間的相對滑動位移也較小，從而使氣門的磨損減輕。因此，有的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣門錐面的錐角為30°。

排氣門由于高溫廢氣不斷流過錐面，廢氣中的碳煙微粒容易沉積附著在錐面上，影響密封性。因此，排氣門要求錐面上的比壓要高些，以利于積炭的排除。排氣門大多采用45°的錐角。為了制造和維修方便，不少內(nèi)燃機(jī)進(jìn)、排氣門錐角均采用45°。

氣門座的錐角有時比氣門錐角大0.5°~1°，使兩者接觸面積更小，可以提高工作面的比壓，從而提高其密封的可靠性。

氣門頭部的直徑對氣流的阻力影響較大。頭部直徑愈大，其流通截面也愈大，因而阻力減小。由此可知：要提高柴油機(jī)的輸出功率，經(jīng)濟(jì)有效的辦法是增加進(jìn)入汽缸的空氣量。但直徑的大小受汽缸頂面的限制?？紤]到進(jìn)氣阻力對內(nèi)燃機(jī)性能的影響比排氣阻力更大，所以一般都使進(jìn)氣門的直徑比排氣門稍大。有些內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣門直徑相同，以便于制造和維修。但如果兩者材料不同，則必須打上標(biāo)記，以免裝錯。

氣門頭部邊緣應(yīng)保持一定的厚度，一般為1、3mm，以防止工作時，由于氣門與氣門座

之間的沖擊而損壞或被高溫氣體燒蝕。為了改善氣門頭部的耐磨性和耐腐蝕性，以增強(qiáng)密封性能，有些內(nèi)燃機(jī)在排氣門的密封錐面上，堆焊一層特種合金。

氣門間隙

發(fā)動機(jī)工作時，氣門、推桿、挺柱等零件因溫度升高而伸長。此外，由于柴油機(jī)噴油泵本身的性能特點(diǎn)，在怠速工作時不容易保持穩(wěn)定，而在高速時又容易運(yùn)轉(zhuǎn)甚至“飛車”，所以在柴油機(jī)上必須安裝調(diào)速器，以保持其怠速穩(wěn)定和防止高速時出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象。如果在室溫下裝配時，氣門和各傳動零件（搖臂、推桿、挺柱）及凸輪軸之間緊密接觸，則在熱態(tài)下，氣門勢必關(guān)閉不嚴(yán)，造成汽缸漏氣。為保證氣門的密封性，必須在氣門與傳動件之間留適當(dāng)?shù)拈g隙，習(xí)慣稱之為“氣門間隙”，并有“冷間隙"與“熱間隙”之分。

氣門傳動組（氣門與挺柱或氣門與搖臂之間）在常溫下裝配時必須留有適當(dāng)?shù)拈g隙，以補(bǔ)償氣門及各傳動零件的熱膨脹，此間隙稱為氣門的冷間隙；在發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時（熱狀態(tài)下），也需要一定的氣門間隙，保證凸輪不作用于氣門時，氣門能完全密閉。尤其在高原地區(qū)，因氣壓低、空氣稀薄，導(dǎo)致輸出功率下降，一般當(dāng)海拔高度每升高1000m，功率將下降8％~10％。發(fā)動機(jī)在熱態(tài)下的氣門間隙稱為氣門的熱間隙。

在內(nèi)燃機(jī)使用過程中，由于零件的磨損與變形，氣門間隙會逐漸增大，促使進(jìn)、排氣門遲開、早關(guān)，導(dǎo)致進(jìn)、排氣的時間變短，進(jìn)氣不足，排氣不凈，致使內(nèi)燃機(jī)的動力性與經(jīng)濟(jì)性下降，同時使各零件之間的撞擊與磨損加劇，噪聲增大；若氣門間隙過小，則會引起氣門密封不嚴(yán)而漏氣，導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)功率下降，油耗增加，甚至燒壞氣門零件。①光磨軸頸時，沒有使軸頸與曲軸臂（曲柄）連接處保持一定的內(nèi)圓角（一般要求軸頸的內(nèi)圓角為1~3mm之間）引起應(yīng)力集中而使曲軸斷裂。

因此，在使用過程中，應(yīng)定期檢查和調(diào)整氣門間隙。內(nèi)燃機(jī)的氣門間隙一般由制造廠給出，各機(jī)型都有具體規(guī)定。在常溫下（冷間隙），一般進(jìn)氣門間隙在0.20~0.35mm之間，排氣門間隙在0.30~0.40mm范圍內(nèi)。除了利用上述三種方法來提高汽缸的空氣壓力外，還有利用進(jìn)排氣管內(nèi)的氣體動力效應(yīng)來提高汽缸充氣效率的慣性增壓系統(tǒng)以及利用進(jìn)排氣的壓力交換來提高汽缸空氣壓力的氣波增壓器。有的發(fā)動機(jī)只規(guī)定了冷間隙，此時的冷間隙數(shù)值能保證發(fā)動機(jī)在熱機(jī)狀態(tài)下仍有一定的氣門間隙。有的發(fā)動機(jī)則分別規(guī)定了冷間隙和熱間隙。裝配時應(yīng)將氣門間隙調(diào)整到規(guī)定數(shù)值。

調(diào)整發(fā)動機(jī)氣門間隙在冷機(jī)狀態(tài)下，氣門完全關(guān)閉時進(jìn)行。因?yàn)樵跓釞C(jī)狀態(tài)下，由于內(nèi)燃機(jī)工作時間的長短不同，其機(jī)溫也有所差別，氣門間隙的大小不好把握。其中要考慮失圓度在內(nèi)，而各機(jī)型軸瓦與軸頸的徑向間隙均有具體規(guī)定。調(diào)整時，首先轉(zhuǎn)動曲軸使要調(diào)整缸的活塞恰好處于壓縮沖程上止點(diǎn)位置，此時，進(jìn)、排氣門處于完全關(guān)閉狀態(tài)，然后用螺釘旋具和厚薄規(guī)調(diào)整該缸的進(jìn)、排氣門間隙，調(diào)整完畢后按同樣方法依次調(diào)整其他缸。調(diào)整氣門間隙的方法是：先松開調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母，再旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘，用規(guī)定數(shù)值的厚薄規(guī)插入氣門桿與搖臂之間進(jìn)行測量，使氣門間隙符合規(guī)定，調(diào)整好后再將鎖緊螺母擰緊，復(fù)查一次，直至氣門間隙在規(guī)定的范圍內(nèi)。

調(diào)速器的功用

調(diào)速器的功用是在柴油機(jī)所要求的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，能隨著柴油機(jī)外界負(fù)荷的變化而自動調(diào)節(jié)供油量，以保持柴油機(jī)轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。

對于柴油機(jī)而言，改變供油量只需轉(zhuǎn)動噴油泵的柱塞即可。隨著供油量加大，柴油機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩都相應(yīng)增大，反之則減少。

柴油機(jī)驅(qū)動其他工作機(jī)械（如發(fā)電機(jī)、水泵等）時，如其輸出轉(zhuǎn)矩與工作機(jī)械克服工作阻力所需的轉(zhuǎn)矩（阻力矩）相等，則工作處于穩(wěn)定狀態(tài)（轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定）。如阻力矩超過輸出轉(zhuǎn)矩，則柴油機(jī)轉(zhuǎn)速將下降，如不能達(dá)到新的穩(wěn)定工況，則柴油機(jī)將停止工作。當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩大于阻力矩時，則轉(zhuǎn)速將升高，如不能達(dá)到新的平衡，則轉(zhuǎn)速將不斷上升，會發(fā)生“飛車”事故。③粉漬法將曲軸用煤油或柴油洗凈抹干后，在曲軸表面均勻涂上一層滑石粉，然后用小手錘輕敲曲軸臂，如果曲軸存在裂紋，油漬就會由裂紋內(nèi)部滲出而使曲軸表面的滑石粉變成黃褐色，即可發(fā)現(xiàn)裂紋之所在。由于工作機(jī)械的阻力矩會隨著工作情況的變化而頻繁變化，操作入員是不可能及時靈敏地調(diào)節(jié)供油量，使柴油機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與外界阻力相適應(yīng)的，這樣，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速就會出現(xiàn)劇烈的波動，從而影響工作機(jī)械的正常工作。因此，工程機(jī)械（如發(fā)電）用柴油機(jī)必須設(shè)置調(diào)速器。此外，由于柴油機(jī)噴油泵本身的性能特點(diǎn)，在怠速工作時不容易保持穩(wěn)定，而在高速時又容易運(yùn)轉(zhuǎn)甚至“飛車”，所以在柴油機(jī)上必須安裝調(diào)速器，以保持其怠速穩(wěn)定和防止高速時出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象。