气门（内燃机的基础件）

气门（内燃机的基础件）

气门 （内燃机的基础件） 次浏览 | 2022.05.03 18:08:02 更新 来源 ：互联网 精选百科 本文由作者推荐 气门内燃机的基础件

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。从发动机结构上，分为进气门（intake valve）和排气门（exhaust valve）。进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。气门及气门座的工作环境十分恶劣，除承受高温燃气的腐蚀外，还要承受气缸内爆发压力的冲击,主要失效模式为磨损。

中文名

气门

外文名

exhaust valve

结构

内燃机的基础件

组成

气门是由气门头部和杆部组成。气门头部温度很高（进气门570~670K，排气门1050~1200K），而且还承受气体的压力、气门弹簧的作用力和传动组件惯性力，其润滑、冷却条件差，要求气门必须有一定强度、刚度、耐热和耐磨性能。进气门一般采用合金钢（铬钢、镍铬钢），排气门采用耐热合金（硅铬钢）。有时为了省耐热合金，排气门头部用耐热合金，而杆部用铬钢，然后将两者焊接起来。气门是内燃机的重要基础件,对气门材料的要求非常严格,世界各国对气门材料的研究开发非常重视。[1]

气门头部的形状有平顶、球面顶和喇叭顶等。一般是使用平顶的。平顶气门头部结构简单、制造方便、吸热面积小、质量较小、进排气门都可以使用。球面顶气门适用于排气门，其强度高、排气阻力小、废气消除效果好，但其受热面积大，质量和惯性大、加工复杂。喇叭型有一定的流线型，可减少进气阻力，但其头部受热面积大，只适合进气门。

气门锥角是气门密封面的角度，一般是45°，有些是30°（CA1091性汽车6102型发动机）。30°的气门是考虑升程相同的情况下，气门锥度小，气门通过端面大，进气阻力小，但由于锥度小的气门头部边缘较薄，刚度小，密封性与导热性差，一般用于进气门。气门边缘的厚度一般为1~3mm，以防止工作中与气门座冲击而损坏或被高温烧坏。为了减少进气阻力，提高气缸进气效率，多数发动机进气门比排气门大。用过的进气门与排气门颜色也不同。

气门杆呈圆柱型，在气门导管中不断进行往复运动，其表面必经过热处理和磨光。气门杆端部的形状取决于气门弹簧的固定形式，常用的结构是两半锁片来固定弹簧座，气门杆的端部有环槽来安装锁片，有的是用锁销来固定，其端部有一安装锁销用的孔。

中医术语

气门

①解剖结构名，又名鬼门，即汗毛孔。汗孔是阳气散泄的门户，故称。《素问·生气通天论》：“故阳气者，一日而主外，……日西而阳气已虚，气门乃闭。”

②经外穴名。见《千金要方》。位于腹正中线脐下3寸，旁开3寸处。主治产后恶露不止，崩漏，不孕症，尿闭等。直刺1.5-3寸。灸3-7壮或5-15分钟。

③子户穴别名。出《世医得效方》。

汽车

汽车气门，也称作节气门，气门（Value）的作用是专门负责向发动机内输入燃料并排出废气，传统发动机每个汽缸只有一个进气门和一个排气门，这种设计结构相对简单，成本较低，维修方便，低速性能较好，缺点是功率很难提高，尤其是高转速时充气效率低、性能较弱。为了提高进排气效率，现在多采用多气门技术，常见的是每个汽缸布置有4个气门（也有单缸3或5个气门的设计，原理一样，如奥迪A6的发动机），4汽缸一共就是16个气门，我们在汽车资料上经常看到的“16V”就表示发动机共16个气门。这种多气门结构容易形成紧凑型燃烧室，喷油器布置在中央，这样可以令油气混合气燃烧更迅速、更均匀，各气门的重量和开度适当地减小，使气门开启或闭合的速度更快。

发动机部件

从发动机结构上，分为进气门（intake valve）和排气门（exhaust valve）。进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。

气门的材质在中国大陆通常分为40Cr、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo、21-4N和23-8N等。5Cr8Si2、4Cr9Si3、21-2N、21-12N、23-8N、XB等已在一些引进机型上大批量使用。高温镍基合金在高负荷柴油机排气门上也开始应用。

从气门的成品结构上分类，通常分为整根气门、双金属对焊气门和空心充钠气门等。

附加工艺通常为顶部焊片、顶部堆焊、锥面堆焊、表面氮化处理、表面镀铬处理等。

工作条件

气门及气门座是影响发动机可靠性、安全性的关键零部件之一，主要用于启动和关闭发动机工作过程中的进气道和排气道，控制燃料混合气或空气的进入以及废气的排出。气门及气门座的工作环境十分恶劣，除承受高温燃气的腐蚀外，还要承受气缸内爆发压力的冲击,主要失效模式为磨损。

失效形式

气门及气门座的磨损失效通常有4种型式，即接触疲劳磨损、高温腐蚀磨损、磨粒磨损和高温蠕变，并且磨损失效过程遵循一般机械零件磨损的规律，高温下的蠕变和腐蚀介质在这一过程中起加速作用。

气门及气门座同时也存在一些非正常磨损的因素，比如：燃烧室空气中含有大量的灰尘；燃烧室内积碳过多；燃烧室内进水导致气门及气门座锈蚀等。发动机气门及气门座磨损失效使得进排气道关闭不严，导致发动机漏气，气缸压力减小，功率下降，耗油增加，严重时还会导致发动机排气冒黑烟，空气滤清器窜气，起动困难等。

淬火

淬火是使钢强化的基本手段之一，将钢淬火成马氏体，随后回火以提高韧性，是使钢获得高综合机械性能的传统方法。

气门的工作能力一般取决于强度和刚度，气门经过淬火，使气门的刚度强度都提高了，从而更加耐用，质量更高

常用气门淬火设备有以下几种

80kw超音频淬火设备技术参数：

120kw高频淬火设备技术参数：

300kw中频淬火设备技术参数：

数控淬火机床技术参数：

故障检测

第一：外观检查

外观检查上可以观察气门杆顶端部以及锁夹槽有没有损坏，以及气门锥面和顶部边沿有无麻坑、沟槽或烧蚀和积炭等。最后检查气门杆有无弯曲。

第二：气门尺寸测量

气门尺寸的测量主要从气门的长度、杆外径、气门头边缘厚度方面进行测量。

第三：气门座检查

检查的方法：在气门的表面周围涂上一层稀薄的普鲁士蓝，并将气门推入气门座，此时检查气门表面的普鲁士蓝，目的是检查气门的接触宽度和接触位置。

第四：气门座凹陷程度检查

凹陷程度的检查主要是测量测量气门杆的伸出长度。

第五：气门研磨

当气门座修整刀具校正完成之后，在气门座上涂上研磨膏，然后把气门固定在手工研磨帮棒上，去除气门和气门座上的除研磨膏。

第六：气门导管内径检测

利用卡规在下图的三点位置的两个方向上对气门导管的内径进行测量,同时使用千分尺在三个位置上测量气门杆的外径，然后计算间隙值。

第七：气门导管伸出长度检测

这种测量方法这是没有弹簧座的情况下进行，测量每个气门导管的伸出高度，测试位置如图所示。

第八：气门弹簧弹力检测

这种测量办法是给气门施加一定压力(压力大小根据发动机型号不同有所不同)，以便检查弹簧的高度。请在具体检测时可参照相应发动机的维修手册。

参考资料