发动机气门:定义，结构，类型和工作详细解释[注释和PDF]

在IC发动机的早期阶段，发动机阀门是基于蒸汽机和使用滑阀。1876年，第一台成功的奥托发动机也使用了滑阀。

直到20世纪50年代后期，锥形阀才开始在内燃机中普遍使用。这些阀门最初是由真空压力驱动的，后来由凸轮轴驱动。

同样，在本文中，我们将研究Engine详细介绍阀门的子主题，如定义，结构，类型，工作等．和你可以在最后下载这篇文章的PDF全文．

让我们先从定义开始我们的话题，

发动机气门的定义是什么?

这个词阀它本身意味着一种习惯的机械安排限制和释放任何物质状态的流动．在集成电路引擎中，被指定的设备用来限制和释放入口燃料和废气的流量的阀门被称为发动机气门．

控制进口燃料进入燃烧室的流量的阀门称为进口阀。而控制废气流量的阀门就叫做排气阀。

进气阀和排气阀在汽车的运行中起着非常重要的作用内燃发动机．如果没有阀门，IC发动机的操作将是不可能的。

进气阀:

的进口阀由镍铬合金钢制成．通过进口阀，混合物进入气缸。在开始时，混合物的温度较低。当它关闭时，它将燃烧室紧紧密封，因此它限制了另一种燃料进入。

排气阀:

这里燃料的温度很高因此我们使用这里的材料硅和铬的钢合金．这些材料耐热性好。排气阀的主要功能是将燃料输送到发动机，并允许新鲜燃料进入燃烧室。

发动机气门有哪些不同类型?

有内燃机中的四种气门：

套筒阀
旋转阀
簧片阀和
提升阀。

我们将逐一详细研究，

套筒阀:

套筒阀由活塞和气缸阀之间的滑动管状结构组成。这个套筒有两天的端口在它的进口燃料和出口废气和同样的情况下与气缸。

的套筒的垂直和旋转运动来自发动机的曲轴．

然后套筒的进气口与汽缸的进气口重合，燃料进入燃烧室，当套筒的排气口与汽缸的排气口重合时，废气排出汽缸。

这种类型的阀门结构简单，产生的噪音较小。

旋转阀:

旋转阀具有类似马达的结构。它有四个值的进口和出口，位于外筒。

内轴由叶片状结构组成，用于关闭和打开端口。旋转值的数字如下所示。

簧片阀:

簧片阀是一种用于内燃机的完全不同类型的阀门。它的端口由铰链金属条覆盖。

簧阀的设计方式是，进口压力打开空气和燃料的进口口并关闭排气口，而排气压力打开排气口并关闭进口口。

提升阀:

锥形气门是内燃机中最有效、应用最广泛的气门。简单的设计使它可以在各种条件下运行。

锥阀的上下运动是IC发动机的理想选择。

在锥形阀的情况下，很少有燃料泄漏的机会。锥阀的结构和详细情况如下。

现代发动机气门的结构或部件:

目前发动机采用的是锥式气门，因为它的上下运动分别使气门关闭和打开。锥阀的基本结构如下:

阀门结构分为两部分，上面的部分称为阀杆，下面的部分称为封头。

阀杆的顶部被称为一个尖端，它总是与凸轮轴接触。在所述尖端下方设有保持槽。

机头由一个根据发动机端口设计的圆角组成。该圆角之后是阀座面，适合于端口，以阻止物质的流动。

边缘是阀门的最大直径，燃烧面位于气缸内部，面向气缸内的燃烧反应。

基于制造技术的锥阀类型:

根据球阀的制造工艺，球阀分为三个部分。

单金属发动机气门
双金属发动机气门和
中空发动机气门

单金属发动机气门:

顾名思义，单金属发动机气门是由类似的材料从茎头。它们具有很高的耐热性以及良好的抗摩擦性能。

它们具有优良的金属性能，耐腐蚀。铬、锰、不锈钢都可以用来制作这些排气阀。

双金属发动机气门:

在双金属发动机气门中，阀头和阀杆是单独制造的。然后焊接在一起摩擦焊接．

一般来说,奥氏体钢阀头采用马氏体钢，阀杆采用马氏体钢。的机械性能这些材料中的每一种都有重要的用途。

奥氏体钢具有耐腐蚀性和耐温性，这对缸体内部的条件很重要。

另一方面，马氏体钢具有很高的耐磨性和抗拉载荷。

中空发动机气门:

中空发动机气门是一种特殊类型的双金属气门，其中空腔内填充金属钠。当阀门温度升高时，金属钠开始转化为液体。

这使得从奥氏体钢头到马氏体钢杆的热传递更好。因此它被用于现代汽车。

发动机气门的工作:

以下步骤如下:

首先，动力被传递给发动机的曲轴。
曲轴用来带动发动机的凸轮轴。
当凸轮轴运动时，它在发动机吸气冲程中向下推进气门。
当活塞跟随压缩行程时，凸轮轴的运动使进气阀因其弹簧力而关闭。
压缩行程结束后，活塞进行动力行程，两个阀门保持关闭状态。
在发动机的动力冲程之后，就是排气冲程，凸轮轴的运动推动排气阀并将其打开。
废气被活塞推出，循环随之进行。

阀门正时图:

显示排气和进口阀门正确开启和关闭时间的图表称为阀门正时图．根据气缸内活塞的运动，绘制了气门正时图。

在阀门正时图中，圆的顶部或与x轴有关的90度被称为上止点或上止点。与x轴相关的270度代表下止点或BDC。

理想或理论阀门正时图:

理想的气门正时图表示气门的正时应如何与活塞运动同步。

当活塞处于上止点时，进气阀开启(IVO)。
活塞到达底部死点，在那里进口阀门关闭(IVC)。
然后活塞跟随压缩行程，燃料被压缩和燃烧。
当燃料燃烧时，在膨胀或动力冲程之后，它再次将活塞推到下死点。
当活塞到达下死点时，排气阀打开(EVO)。
活塞现在跟随排气行程，活塞将废气推出排气阀。
当活塞在排气行程后到达上死点时，排气阀关闭(EVC)。

四冲程汽油机实际配气正时图:

实际的阀门正时图与理想的或理论的阀门正时图不同。

吸气冲程
压缩冲程
膨胀行程和
重叠

吸气冲程:

在四冲程汽油发动机的情况下，当压力下降到气缸内的大气压以下时，吸气冲程在上死点前大约15度开始。

这是当新鲜的电荷进入燃烧室。当活塞到达下死点时，理想的吸气行程完成。但在这种情况下，尽管活塞开始向上运动，但进气阀仍保持30度左右的打开状态。

这有助于更多的电荷流入由于冲压效应。进气阀在下止点后30秒关闭。因此实际吸入行程比理想吸入行程长。

压缩行程:

压缩行程从下止点后30度开始，一直持续到上止点，燃料在火花塞的帮助下点火。

实际压缩行程比理想压缩行程小30度。在这个行程中，两个阀门保持关闭状态。

扩张加剧:

在4冲程发动机中，膨胀或动力冲程是唯一有用的冲程。

燃料的燃烧推动活塞向下，这有助于飞轮的运动。在膨胀行程中，进口和出口阀门都关闭。

膨胀行程在下止点前50度左右结束。

排气行程:

四冲程汽油机的排气冲程在下止点前50度左右开始，此时排气阀打开，在上止点后继续20度，此时排气阀再次关闭。

这使得排气冲程最长的冲程。在这个行程中，活塞将废气从排气阀中推出。

重叠:

进气和排气阀都打开的地方有40到45度的跨度。这叫做重叠。

这个时间与吸气和排气冲程共享。在重叠过程中，进入气缸内的燃料和废气一起通过排气阀被推出气缸。

这有助于更好地清洁气缸，这对于保持气缸内壁无碳沉积至关重要。

四冲程柴油机实际配气正时图:

吸气冲程:在四冲程柴油机中，进气门在上止点前25度打开，允许空气在吸气冲程开始流动。吸气行程持续到下止点后25度，此时进气阀关闭。

压缩行程:压缩行程从下止点后25度开始，一直持续到上止点。在这里，两个阀门保持关闭状态，燃油喷射(柴油)在上止点前5度开始。

膨胀行程:膨胀冲程从上止点开始，燃油喷射在上止点后15度停止。在这里，燃料被燃烧到活塞施加的压力。扩张行程持续至下止点前50度。

排气行程:排气阀在下止点前50度开启，废气排放发生。排气阀在上止点后关闭15度。

重叠:与前面的情况一样，发动机的内部清洁有35到40度的跨度。

两种阀门操作机构:

发动机气门由安装在凸轮轴上的凸轮操纵。它从曲轴得到运动。当凸轮轴打开时，凸轮操纵阀门。有两种类型的气门机构:

侧阀机构(直锥阀)
顶置机构(顶置锥阀)

侧阀机构:

在这种机构中，进气阀位于气缸阀的一侧。当凸轮轴转动凸轮时，凸轮瓣直接通过挺杆顶住弹簧的张力打开阀门。

当凸轮瓣达到最大高度时，阀门完全打开。

顶置阀机构:

顶盖阀机构安装在燃烧室的顶盖上。当凸轮轴转动时，凸轮瓣带动挺杆向上运动，当挺杆向上运动时，阀门推动推杆和摇臂一端向上运动。

摇臂尖端的另一侧向下移动，进气阀在弹簧张力的作用下打开。当凸轮瓣达到最大高度时，阀门完全打开。

凸轮轴的进一步旋转导致挺杆向下移动，阀门被弹簧的张力关闭。

制造发动机气门的材料:

制造进气阀和出气阀所用的材料是不同的。发动机气门材料的基本要求是:应该是耐高温，应具有耐磨性，高抗拉强度，耐腐蚀．

但与排气阀相比，进口阀承受的压力和温度相对较低。

这是由于燃料和空气从进气阀进入冷却进气阀，而排气阀遭受由于热废气产生的热量。

由于产生低热应力，进气阀是由材料，如铬，钨，或镍钢。

另一方面，排气阀由高耐热材料制成，如钴铬或硅铬合金。

内部资源:

参考资料[外部连结]:

结论:

所以在这里我们详细地研究了发动机气门。让我知道在这个主题或任何其他主题上我还能帮到你什么?