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配气机构
4.2气门组的构造与维修
气门组在配气机构中相当于一个阀门，作用是准时接通和切断进排气系统与气缸之间的通道。气门组一般由气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等组成，如图所示。
气门组应保证气门能够实现气缸的密封，因此要求：气门头部与气门座贴合严密；气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向；气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直，以保证气门头在气门座上不偏斜；气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的运动惯性力，使气门能迅速开闭，并保证气门紧压在气门座上。
配气机构
4.2气门组的构造与维修
4.2.1气门
气门的作用是封闭进、排气通道。
1、气门的结构
气门由头部和杆部两部分组成，如图b）所示，气门头部与气门座配合实现密封气缸的进、排气通道的作用，气门杆部则主要为气门的运动导向。
配气机构
4.2气门组的构造与维修
4.2.1气门
（1）气门头部
气门头部由顶部和密封锥面组成。
1）气门顶部
平顶气门结构简单，制造容易，吸热面积较小，质量小，多数发动机的进、排气门均采用此结构。
喇叭形顶部与杆部的过渡部分具有一定的流线型，所以气流流通较顺利，可减小进气阻力，但是顶部受热面积较大，故多用于进气门，而不宜用于排气门。
球面顶气强度高，排气阻力小，废气清除效果好，适于做排气门。
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4.2气门组的构造与维修
4.2.1气门
2）气门密封锥面
气门头部与气门座圈接触的工作面，是与气门杆部同一中心线的锥面，一般将这一锥面与气门顶部平面的夹角称为气门锥角，如图所示。通常做成30°和45°。
锥形工作面的作用：
①能提高密封性和导热性。
②气门落座时，有自定位作用。
③避免气流拐弯过大而降低流速。
④能挤掉接触面的沉淀物，起自洁作用。
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4.2.1气门
（2）气门杆身
气门杆身与气门导管配合，为气门开启与关闭过程中的上下运动导向。气门杆身为圆柱形，发动机工作时，气门杆身在气门导管中不断上下往复运动，而且润滑条件极为恶劣。因此，要求气门杆身与气门导管有一定的配合精度和耐磨性，气门杆身表面都经过热处理和磨光，气门杆身与头部之间的过渡应尽量圆滑，不但可以减小应力集中，还可以减少气流阻力。
（3）气门弹簧座的固定
气门杆的尾部用以固定气门弹簧座，其结构随弹簧座的固定方式不同而异。常见的有锥形锁片式和锁销式。
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4.2.1气门
（4）气门油封
发动机工作时有少量机油进入气门导管与气门之间的间隙，起润滑作用。但如果机油过多，将会在气缸内造成积炭和在气门上产生沉积物。因此，发动机在气门杆上装有气门油封，其结构形式如图所示。
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4.2气门组的构造与维修
4.2.1气门
2、气门的检修
气门的耗损主要有：气门工作面起槽、变宽，甚至烧蚀后出现斑点和凹陷，气门杆及尾端的磨损，气门杆的弯曲变形等。
（1）气门的检测
检测气门损耗达到下列情形之一时，应予以修校或换新。
①轿车气门杆磨损量＞0．05mm，载货汽车气门杆磨损量＞0．10mm，或有明显的台阶形磨损。
②气门头圆柱面的厚度＞1.0mm。
③气门尾端的磨损量＞0.5mm。
④气门杆直线度误差大于0.05mm时，应予更换或校直，校直后的直线度误差不得大于0．02mm。如图所示为气门杆直线度的检测。将气门架在检测台上，转动气门杆一圈，百分表的摆差即为直线度误差。
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4.2气门组的构造与维修
4.2.1气门
（2）气门的修理
气门工作锥面起槽、变宽，甚至烧蚀后出现斑点和凹陷时，应在气门光磨机上进行光磨修理。气门的光磨工艺如下：
①光磨前先检校气门杆使其符合要求。
②将气门杆紧固在光磨机夹架上，气门头部伸出长度约40mm，按气门工作锥面的角度调整夹架。
③查看砂轮工作面是否平整。
④启动光磨机，检查确认气门夹持无偏斜时即可试磨。试磨时，先使砂轮轻轻接触气门，若磨削痕迹与工作锥面在全长接触或略偏向气门杆，则光磨机夹架的角度符合要求。
⑤光磨进刀时，冷却液要充足，并控制好横向进给速度和纵向进刀量，直至磨损痕迹磨光为止，光磨后气门的要求如下：大端圆柱面的厚度＞1 mm，工作锥面的径向圆跳动误差＜0．01 mm，表面粗糙度＜0．25μm，与气门杆部的同轴度误差＜0.05 mm。
进、排气道口与气门密封锥面直接贴合的部位称为气门座。其功用是与气门头部一起对气缸起密封作用，同时接受气门头部传来的热量，起到对气门散热的作用。
1、气门座的结构
气门座可直接在气缸盖上镗出：或单独制成气门座圈，镶嵌在气缸盖上，如图所示。直接在气缸盖上的气门座散热效果好，使用中不会发生气门座圈脱落事故，但磨损后不便于修换。
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4.2气门组的构造与维修
4.2.2气门座
2、气门座的检修
气门座的耗损主要是磨料磨损和由于冲击载荷造成的硬化层脱落，以及受高温气体的腐蚀，使得密封带变宽，气门与气门座关闭不严，气缸密封性降低。如果出现这些现象，一般应检修气门座。
气门座检修的技术要求是：气门座表面不得有任何损伤，气门座固定可靠；工作锥面正确，表面粗糙度Ra取值在1.25～6.3μm之间；气门座圈工作面宽度在1.2～2.5mm之间；气门下陷量符合要求。
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4.2.2气门座
（1）气门座的镶换
如气门座有裂纹、松动、烧蚀或磨损严重；或经多次加工修理，使新气门装入后，气门头部顶平面仍低于气缸盖燃烧室平面2mm以上，应镶换新的气门座，其工艺要点如下：
①拆卸旧气门座。注意，不要损伤气门座承孔。
②选择新气门座。用外径千分尺测量气门座外径，用内径量表测量气门座承孔内径，并根据气门座和缸盖承孔的材质选择合适过盈量(一般在0.07mm～0.17mm)。
③气门座的镶换。将检查合格的新气门座进行冷却，时间不少于10min，同时加热气门座承孔，然后在气门座外侧涂上一层密封胶，将气门座压入承孔中。
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4.2.2气门座
（2）气门座的铰削
其铰削工艺如下：
①根据气门头直径和工作锥面选择一组合适的饺刀，再根据气门直径选择刀杆。每组铰刀有45°（或30°）、15°和75°三种不同角度。其中45°（或30°）铰刀又分为粗铰刀和精铰刀两种。
②检查气门导管，若末更换气门导管，应检查气门导管的磨损程度，检查方法可参见本节“气门导管的更换”。
③砂磨硬化层。若未更换气门座，铰削前先将砂布垫在铰刀下，磨除座口硬化层，以防止铰刀打滑和延长铰刀的使用寿命。
④粗铰工作面。用45°粗铰刀绞削气门座工作面，直至消除磨损和烧蚀痕迹（对于新座圈，则要求铰削出宽度适当的工作锥面）。
⑤用深度游标尺检查气门下陷量。
⑥调整环带位置和宽度。密封环带应处于工作锥面中部。若偏向气门杆部。选用15°铰刀（斜面与刀杆中心线夹角）铰刀修整；若偏向气门头部，则选用75°铰刀修整。若环带过宽，用 15°和 75°两种铰刀分别铰削。
⑦用精铰刀铰削气门座工作面，降低表面粗糙度，或用细砂布包在刀刃上，将气门座工作面磨光。
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4.2.2气门座
（3）气门与气门座的研磨
①将气缸盖倒置，用柴油洗净气门、气门座、气门导管，清除积炭，并在气门头端标示出顺序记号。
②在气门工作锥面上均匀涂抹一层粗研磨膏，气门杆上涂少许机油，将气门杆插入导指管内，用气门捻子吸住气门。
③研磨时，一边用手指搓动气门捻子的木柄，使气门单向旋转一定角度，一边将气门捻起一定高度后落下进行拍击。注意始终保持单向旋转，不断改变气门与气门座在圆周方向的相对位置。
④当气门磨出整齐、无斑痕和麻点的接触环带时，将粗研磨膏洗去，换用细研磨膏继续研磨，直到气门工作面出现一条整齐的灰色无光的环带时，洗去细研磨膏，涂上机油再研磨几分钟。
⑤最后洗净气门、气门座、气门导管。
研磨气门时应注意：研磨时，研磨膏不宜过多，以免进入气门导管，造成气门杆与气门导管的早期磨损；在保证密封的前提下，研磨时间不宜过长，拍击力不宜过猛，以防环带过宽，出现凹陷。
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4.2.2气门座
（4）气门密封性检验图气门密封性检验
气门和气门座经过修理后，都要进行密封性检查，其方法如图所示。试验时，先将空气容筒紧密贴在气门头部周围，再压缩橡皮球，使空气容筒内具有一定压力（ 68.6pa左右），如果在半分钟内，气压表的读数不下降，则表示气门与气门座的密封性良好。
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4.2.2气门座
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4.2.3气门导管
气门导管的作用是给气门的运动导向，保证气门和气门座锥面的精确配合，并为气门杆散热。
1、气门导管的构造
气门导管的外形及安装位置如图所示。它为圆柱形管，其外表面有较高的加工精度、较低的粗糙度，与缸盖(体)的配合有一定的过盈量，以保证良好地传热和防止松脱。有的发动机对气门导管用卡环定位，使气门弹簧下座将卡环压住，因此导管轴向定位可靠。
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4.2.3气门导管
2、气门导管的检修
（1）检查气门导管与气门杆之间的配合间隙。
将气缸盖倒置在工作台上，将气门顶升至高出座口约10mm左右，安装磁性百分表座，使百分表的触头触及气门头边缘，侧向推动气门头，同时观察百分表指针的摆动，其摆动量即为实测的近似间隙，如图所示。如换上新气门，其间隙值仍超过允许值，则应更换气门导管。气门杆与气门导管的配合间隙超过限度，应予以更换。
也可按经验法检查气门杆与导管的间隙，方法如下：将气门杆和气门导管擦净，在气门杆上涂一层薄机油，将气门放入气门导管中，上下拉动数次后，气门在重力作用下能徐徐下落，表示气门杆与气门导管的配合间隙适当。
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4.2.3气门导管
（2）更换气门导管
当气门导管磨损严重，会使气门杆与气门导管的配合间隙超过限度，应予以更换。其工艺要点为：
①用外径略小于气门导管内孔的阶梯轴铳出气门导管。
②选择外径尺寸符合要求的新气门导管。
③安装气门导管：用细砂布打磨气门导管承孔口，在承孔内壁与导管外表面上涂少许机
油，并放正气门导管，按好铜质的阶梯轴用压力机或手锤将气门导管装入承孔内。
④气门导管的铰削：如图所示，采用成型专用气门导管铰刀铰削，进刀量不易过大，铰刀保持垂直，边铰边试，直至间隙合适为止。
气门弹簧的作用是克服气门关闭过程中气门及传动件因惯性力而产生的间隙，保证气门及时落座并紧密贴合，同时防止气门在发动机振动时因跳动而破坏密封。
1、气门弹簧的构造
气门弹簧为圆柱形螺旋弹簧，其结构如图所示。
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4.2.4气门弹簧
2、气门弹簧的检修
气门弹簧出现断裂、歪斜、弹力减弱现象时，应予以更换。气门弹簧的弹力在弹簧检验仪上进行。弹力小于原厂规定的10％时，应予以更换。无弹簧检验仪时，可用对比新旧弹簧的自由长度判断，自由长度差超过2mm时，应予以更换。对气门弹簧进行垂直度测量，如有歪邪，应予以更换。气门弹簧的检测如图所示。
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4.2.4气门弹簧
3、气门间隙
由于在发动机工作过程中，配气机构零件会受热膨胀，从而导致气门关闭不严，因此在摇臂与气门尾端之间（凸轮与气门尾端之间或凸轮与摇臂之间）留有一定的间隙，称为气门间隙。图 气门间隙
如图3-22所示为三种配气机构的气门间隙。
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4.2.4气门弹簧

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