常見的氣門結構類型有哪些?
常見的氣門結構類型主要有以下這些。
從發動機結構看,分為進氣門和排氣門,進氣門負責將空氣吸入與燃料混合燃燒,排氣門負責排出燃燒后的廢氣并散熱。
從氣門的成品結構來說,有整根氣門、雙金屬對焊氣門和空心充鈉氣門等。
在氣門形狀方面,常見的有平頂式、凸頂式(球面頂)和凹頂式(喇叭頂)。平頂式結構簡單,制造方便,吸熱面積小,質量小,進、排氣門都可用;凸頂式強度高,排氣阻力小,廢氣清除效果好,適用于排氣門,但受熱面積大,質量和慣性大,加工復雜;凹頂式頭部與桿部過渡部分流線形好,可減少進氣阻力,適用于進氣門。
氣門組主要由氣門、氣門導管和氣門座組成。氣門由頭部和桿部構成,頭部溫度高,需具備強度、剛度、耐熱和耐磨性能,進氣門一般用合金鋼,排氣門用耐熱合金。氣門導管引導氣門往復運動,保證與氣門座密封性,多采用灰鑄鐵或球墨鑄鐵。氣門座承受沖擊和摩擦,耐磨性能要高,常采用粉末冶金材料。
目前發動機氣門結構分為 OHC 和 OHV 兩種。我國大部分汽車使用 OHC 結構,即頂置凸輪軸設計,凸輪軸位于氣缸頂部,通過鏈條或皮帶從曲軸取力帶動旋轉,控制氣門開關。OHV 的凸輪軸可能在發動機中部或下方,如雪佛蘭 LS3 發動機,其凸輪軸和曲軸用齒輪咬合,傳動比 2:1。
此外,還有 VVT、VVL 等技術控制氣門開啟關閉的時間長短、開啟時間、升程等。
氣門結構具體還包括門板、門軸、彈簧、導塊、涂層、氣門桿、氣門芯、氣門頭、氣門座和氣門導管等。門板包裹門軸,門軸通過氣門桿連接活塞和凸輪軸,彈簧確保氣門關閉,導塊支撐,涂層防腐耐用,氣門桿表面鍍鉻防磨損,氣門芯淬火提高硬度,氣門頭承受燃燒壓力,氣門座隔開燃燒室與氣道并傳熱,氣門導管確保氣門位置并傳熱,氣門與導管和彈簧構成總成安裝在缸蓋上,還有單一金屬、雙金屬和空心氣門等類型,空心氣門用于排氣門,內部空腔可降溫。