理论教育 汽车发动机气门组零件检验|配气机构受力分析详解

汽车发动机气门组零件检验|配气机构受力分析详解

时间:2023-10-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:配气机构由气门组及气门传动组组成。工作时气门座的温度很高,且承受频率极高的冲击载荷,容易磨损。其次,气门承受气体力和气门弹簧力的作用,以及由于配气机构运动件的惯性力使气门落座时受到冲击。再次,气门在润滑条件很差的情况下以极高的速度启闭并在气门导管内做高速往复运动。此外,气门由于与高温燃气中有腐蚀性的气体接触而受到腐蚀。间隙过大还会影响气门油封的使用寿命,使气门油封过早损坏,导致发动机烧机油。

汽车发动机气门组零件检验|配气机构受力分析详解

1. 配气机构的作用及组成

配气机构(见图4-26)的作用是按照发动机每一气缸内进行的工作循环和点火顺序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使可燃混合气或空气及时进入气缸,废气及时排出气缸。配气机构由气门组及气门传动组组成。

2. 气门组的组成与作用

1)气门组的组成

气门组由气门、气门弹簧、弹簧座、气门锁夹、气门座、气门导管等组成(见图4-27)。

图4-26 配气机构

图4-27 气门组的组成

2)气门组的作用

气门组的作用是按程序接通或切断进、排气系统与气缸之间的通道。

(1)气门的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。根据其在发动机中的作用不同可分为进气门和排气门,如图4-28 和图4-29 所示。

(2)气门座(见图4-30)是气缸盖上与气门锥面相贴合的部位。工作时气门座的温度很高,且承受频率极高的冲击载荷,容易磨损。

图4-28 排气门

图4-29 进气门

图4-30 气门座

(3)气门锥角是气门与气门座或气门座圈之间密封面的角度,比较常用的气门锥角是45°和30°,如图4-31 所示。(www.daowen.com)

(4)气门导管(见图4-32)是汽车发动机气门的导向装置,对气门起导向作用,并将气门杆上的热量经气门导管传给气缸盖。

图4-31 气门锥角

图4-32 气门导管

(5)气门弹簧(见图4-33)保证气门及时落座并紧密贴合,防止气门在发动机振动时发生跳动,破坏其密封性。

(6)气门油封(见图4-34)是油封的一种,可以防止机油进入进、排气管。

图4-33 气门弹簧

图4-34 气门油封

3. 气门组出现故障的原因

气门的工作条件非常恶劣,具体表现在以下几个方面。首先,气门直接与高温燃气接触,受热严重,并且散热困难,因此气门温度很高。其次,气门承受气体力和气门弹簧力的作用,以及由于配气机构运动件的惯性力使气门落座时受到冲击。再次,气门在润滑条件很差的情况下以极高的速度启闭并在气门导管内做高速往复运动。此外,气门由于与高温燃气中有腐蚀性的气体接触而受到腐蚀。

4. 气门间隙的定义

发动机工作时,气门因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷态下无间隙或间隙过小,则在热态下,气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,造成发动机在压缩行程和做功行程中漏气,从而使发动机功率下降,严重时甚至不易启动。为了消除这种现象,通常在发动机冷态装配时,在气门及其传动机构中留有一定的间隙,以补偿气门受热后的膨胀量,这一间隙称为气门间隙。

5. 检查气门间隙的原因

如果气门间隙过大,不但会使气门迟开早关、开启时间缩短,而且还会造成气门最大升程降低,进气、排气阻力增大,进气不足,排气不净,功率不足,机体温度过高。如果气门间隙过小,会使进、排气门早开迟关,开启时间太长,使被压缩的气体或燃烧后的废气通过进气门进入进气管。做功行程尚未充分膨胀的气体或刚进入气缸的新鲜空气部分被排出气缸外。严重时产生漏气,造成气缸压缩力不足。

6. 气门与气门导管间隙

气门导管是专门为气门运动做导向的,一旦气门导管与气门之间的间隙过大,气门在往复运动时不再做直线运动,出现偏摆,导致气门密封不严,发动机动力下降,排气管放炮,起动困难,严重时还会无法起动。间隙过大还会影响气门油封的使用寿命,使气门油封过早损坏,导致发动机烧机油。

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