3.3.1 气门组

　　气门组包括气门、气门座、气门导管及气门弹簧等零件，如图3-3-1 所示，有的进气门还设有气门旋转机构。

3.3.1.1 气门的工作条件与材料

　　承受热负荷、机械负荷、冲击且冷却润滑困难。

　　为了保证气门的正常工作，除了在结构上采取措施外，还应当选用耐热、耐蚀、耐磨的材料。根据进、排气门工作条件的不同，进气门采用一般合金钢 ( 如 40Cr 、 35CrMo 等 ) 即可，而排气门则要求用高铬耐热钢 ( 如 4Crl0Si2Mo 和 4Cr9Si2 等 ) 制造。


3.3.1.2 气门

　　 气门是保证发动机工作性能良好和可靠性、耐久性的重要零件之一。对气门的主要要求是在任何情况下都必须保证燃烧室的气密性。

　　气门由头部和杆部组成，如图3-3-2 所示。

　　气门头部

　　(1)　气门顶形状（如图3-3-3 所示）

　　球面顶：这种气门顶面具有最大的强度，但吸热面大，质量也大。球面对排气阻力有利，适于作排气门。
　　
　　喇叭形顶：这种气门顶与杆部过渡具有一定的流线形，可减少进气阻力。但受热面大，一般用在高功率和赛车发动机上作进气门。

　　平顶：这种气门顶吸热量少，制造简单，若用较大一点圆弧连接则流动阻力也小，故是所有发动机中最常用的形式。

　　改良形内凹顶：它是介于喇叭形顶与平顶之间的一种形式。它制造比喇叭形顶有改进，故也有应用。
　　
　　(2)　气门锥角

　　气门与气门座之间的配合面做成锥面，如图3-3-4 所示，以便落座时自行对正中心，接触良好。气门密封锥面并不是以全宽参加工作，从降低热负荷出发，希望接触带宽些，但接触带过大时，工作面比压下降，杂物和硬粒卡在气门锥面与气门座面之间不能很好碾碎，妨碍密封性。为了保证密封可靠，气门与气门座相配研磨后，要求得到 l ～ 2mm 宽的密封带。

　　气门锥角对气门头部与气门座的密封性和导热性，以及气门的刚度都有影响，一般多采用 45°，有的采用 30°，个别情况下也有用 60°或 15°的。

　　(3)　气门直径

　　进气门直径一般大于排气门直径。这是由于进气阻力对发动机动力性的影响比排气阻力大得多 ( 尤其对汽油机而言 ) 。在受限制的燃烧室空间 ( 考虑到燃烧室的紧凑性、发动机的尺寸等 ) 内布置的进、排气门，显然应当适当加大进气门直径，并适当减小排气门直径。有时为了加工简单，把进、排气门直径做成一样，在这种情况下，往往在排气门头部刻有排气标记，以防装错。
气门头部到气门杆的过渡圆弧一般都比较大，以减少气流阻力，同时也增加强度，改善气门头部的散热。

　　
　　气门杆部 （如图3-3-5 所示）

　　气门杆部用来为气门运动时导向、承受侧压力并传走一部分热量。气门杆的圆柱形表面需经磨光。有的发动机排气门杆加粗，以利于传热，降低排气门的温度。但出于工艺上的考虑，绝大多数发动机的进、排气门杆制成一样粗。

　　(1)　弹簧座的固定

　　杆部尾端的形状决定于弹簧座的固定方式。常用的固定方法有两种：一是在气门杆端制有凹槽，其中嵌入制成两半的锥形锁环(锁片)，利用弹簧座的锥形内表面将锁环卡住；二是气门杆端制有圆柱形径向通孔，利用插在孔内的锁销来支承承弹簧座，而弹簧座的边缘又可阻止锁销松脱。

　　(2)　防落装置 　

　　为了防止当气门弹簧万一折断时气门落入气缸造成严重事故，可在气门杆尾部加工一个环形槽，在槽内装上弹簧卡环，如图3-3-6 所示。一般环形槽的位置相应于气门最大升程后可再下降 1 ～ 2mm 。

　　(3)　机油防漏装置

　　由于进气管中有一定真空度，气缸盖上的机油会通过气门与导管之间的间隙漏到进气门上。为了减少机油损耗和气门上沉积物的数量，在有些发动机进气门杆上部压有橡胶挡油罩，以避免机油过多地漏入进气门中去。 492Q 型汽油机即采用这种结构，如图 3-3-7 所示。

　　(4)　气门旋转装置

　　为了改善密封锥面和气门杆的工作，有许多发动机的气门装有使之可能相对于气门座旋转的装置，如图3-3-8 所示。气门缓慢旋转时在密封锥面上产生轻微的摩擦，有自洁作用，妨碍沉积物的形成，减轻不均匀磨损，同时可使气门头部沿圆周温度均匀，减小气门变形的可能性。气门旋转时，气门杆的润滑条件也得以改善，气门杆中形成的沉积物也可减少。实践证明，采用旋转机构后，气门的使用期限可以大大提高。