气门和气门配件

不受温度影响的精确性

梅施是天合 发动机部件备件的全球经销商。经过检验的品质带来值得信赖的安全性。

Technipedia

气门

气门主要在四冲程发动机控制换气。气 门顶使进气道和排气道在闭合情况下与 气缸盖中的气门座密封。 根据发动机负荷和使用方式,气门拥有 许多辅助装备(例如淬火与铠装气门顶) ,还有在极端条件下保证发动机运行安 全性和耐用度的气门杆端。 梅施的产品线不断丰富,

拥有 1,100 多 种气门对应超过 8,000 种应用。

气门导管

气门导管负责承受在气门杆上作用的侧 向力。气门导管将气门定心在气门座圈 并将一部分热量从气门顶部通过气门杆 传导至气缸盖。 

梅施拥有 800 多种气门导管,对应 3,500 多种应用情况。

气门锁夹

气门锁夹用作安全件和止动件。它们将 气门弹簧托盘与气门以力锁合的方式连 接并保持气门弹簧预紧。 气门锁夹是磨损件,须在更换气门时一 起更换。 梅施产品目录中包含了所有通用气门杆 端所需的锁夹。

 

气门座圈

气门座圈与气门一起密封气缸盖燃烧室。其中,由灰口铸铁或烧 结粉末金属制成的气门座圈防止气门敲击/埋入气缸盖,并可从 气门排出热量。 

气门座圈不是按照发动机类型而是按照尺寸进行挑选的。梅施 有超过 400 种不同供货尺寸,几乎覆盖了所有常用发动机的种 类。

气门控制元件

为实现最佳检修气门驱动,应经常更换摇臂、模座挺杆或液压推 进器等控制元件以及挺杆。所有气门控制元件均可在梅施单独 选购。

详细信息

材料

气门导管由具有良好滑动和导热特性的材料制成。 灰口铸铁和带选用合金成分的黄铜材料已经得到验证。

G1

带珠光体组织的灰口铸铁。 这一材料的特点是良好的耐磨性,适用于承受正常应力的导管。

G2

带珠光体组织和磷含量较高的灰口铸铁。 磷的网状结构增加耐磨性和更好的自润滑性能。 用于中型应力发动机内。

G3

带珠光体组织和磷含量较高以及铬含量较高的灰口铸铁。 用于高增压发动机内。

B1

铜镍铝合金。 这一材料的特点是高滑动性能的同时具有良好的耐磨性。 导管适用于具有正常和中等应力的发动机内。

主要尺寸

D = 外径
d1 = 凸缘直径
d = 孔径
L = 总长

 

安装

技术背景

气门导管在缸盖内通过压配合固定在其位置内。 气门导管在压入缸盖壳孔时径向收缩。 壳孔相应扩大。 这种变形的程度一方面取决于壳孔直径和导管外径,另一方面是这两个部件的刚性。 壳壁刚性内区别很大时,径向变形沿着其长度区别非常大。

安装

安装和拆卸气门导管时注意缸盖加热是否正确(发动机制造商说明!)。 安装和拆卸时使用安装棒。 此外,冷却气门导管非常减轻安装工作。

安装后

将气门安装入气门导管前测量气门导管孔是否仍是圆柱形,也就是说在所有位置上均有所需直径。 梅施建议用铰刀在直径方向上扩孔并修正形状。

 

气门导管和气门杆之间的安装间隙标准值:

气门杆直径间隙: 进气阀间隙: 排气阀
6 to 7 mm10 - 40 μm25 - 55 μm
8 to 9 mm20 - 50 μm35 - 65 μm
10 to 12 mm40 - 70 μm55 - 85 μm

材料

在著名汽车制造商的最新一代发动机内,使用烧结材料(粉末冶金法)的气门座圈。 燃烧室内座圈越来越高的热和机械应力几乎不能用传统的铸造方法与材料来完成。 
藉此,梅施提供 2 种不同材料组合制成的烧结气门座圈,它满足未来发动机所有使用范围
 

烧结材料座圈

HM 系列半成品

(High Machinability - 极好的切削能力)
这一材料组合的特点是其杰出的切屑能力。 烧结的HM气门座圈具有与应力精准匹配的碳化钨和嵌入在合金钢中的成分。 因此,可以将至今无法实现的诸如高硬度和极好切削性的材料特性组合互相融合在一起。 此外,HM 系列具有良好的耐磨性和良好的耐热性。 HM 系列是针对吸气及涡轮增压发动机的所有功率等级而研发。

HT-系列半成品

(High Temperature Resistance - 耐高温性)
这一材料组合的特点是具有非常高的耐磨性,它可以在极高温度下存在。 烧结型 HT 气门座圈相应于碳化钨制成的陶瓷工具钢,在这一关系下,嵌入了匹配的、耐高温添加剂。 由于大量的固定嵌入式润滑油,这些垫圈特别适用于大功率、高负荷和高承载汽油及柴油发动机。 尽管这些发动机的负荷高,气门座圈与气门一起防止“微焊”。 HT 气门座圈的使用领域包括特别高负荷的发动机。这种材料被开发用于干燥的燃料,如天然气,液化石油气和弹性燃料。

HT+系列半成品

(High Temperature and High Wear Resistance - 耐高温性和耐磨损性)
这一材料组合的特点是具有非常高的耐磨性,它可以在极高温度下存在。 HT+ 气门座圈的材料成分保证尽管耐磨性增强,切割材料有中等应力和加工简单。 硬质合金制成的陶瓷工具钢和大量嵌入式润滑剂的组合特别适用于干燥烧伤,其发生在诸如液化石油气、天然气、液化石油气和柔性燃料气体应用中。 另一种高性能汽油发动机和柴油发动机的使用也可以举例说明。 此外,HT+气门座圈的特点是非常好的导热性,尽管该发动机应力高,气门座圈和气门防止“微焊”发生。

铸造座圈

G1 系列成品

(耐高温)
G1 系列由耐高温的灰口铸铁合金和铬及钼的添加物组成。 G1 系列是针对大型使用领域而开发,主要用于商用车。 该气门座圈具有与负荷相匹配的组合成分,较强的网状碳化物和回火马氏体。 因此,气门座圈具有良好的耐磨性和耐热性。

G2 系列成品

(高耐磨性)
G2 系列由具有高比例钼和钒的高耐磨性灰口铸铁合金组成。 这一材料组合的特点是其高耐磨性,它在非常高的温度下仍具有。 它是一种高合金材料,具有良好的、封闭的混合或特殊碳化物网络,具有在马氏体基体中均匀分布的固体润滑剂成分。 
 

 HMHTG1G2HT+
 High MachinabilityHigh Temperature ResistanceHigh Temperature ResistanceHighly Wear ResistanceHigh Temperature
and High Wear
Resistance
燃油种类/燃烧       汽油(无铅)、柴油汽油(无铅)、柴油汽油(无铅)、柴油天然气、液化石油气、弹性燃料、汽油(无铅)、柴油汽油(无铅)、柴油、天然气、液化石油气、丙烷、弹性燃料
气缸盖材料铝、灰口铸铁铝、灰口铸铁铝、灰口铸铁铝、灰口铸铁铝、灰口铸铁
发动机具有低负荷至正常负荷的低功率汽油及柴油发动机高功率、高承载和高负荷汽油及柴油发动机吸气式发动机、涡轮增压发动机高负荷发动机、高性能发动机,所有均是燃气发动机燃气使用,诸如天然气,液化石油气和弹性燃料;高功率汽油和柴油发动机

注意:

须注意诸如各款发动机高负载的极端使用条件,这是发动机维修商的职责。

发动机零部件规格的选择须由发动机维修商一方仔细检查。

阀门结构形式

进气阀

  • 单金属气门
  • 具有座圈硬化的单金属气门
  • 具有座圈加硬质表层的单金属气门
  • 双金属气门
  • 具有座圈硬化的双金属气门

    排气阀 

    • 单金属气门
    • 具有座圈硬化的单金属气门
    • 双金属气门
    • 具有座圈硬化的双金属气门

    单金属

    单金属阀门仅由一种材料制成。 此时选择一种适用于两种要求的材料,也就是高耐热性和良好的滑动性能。

    双金属阀门

    双金属阀门允许配对的带有杆材料的耐高温材料(顶部),一方面允许加硬(杆端),另一方面还具有良好的气门导管滑动性能。 材料连接借助摩擦焊接实现。

    空心阀

    空心排气阀主要用于降低特别危险的空心细槽区域,并用钠填充。 需要的积极副作用是重量降低。 空心的、未填充的进阀门仅出于这个重量降低原因投入使用。 
    为了实现阀门温度降低,空心轴用钠填充60%容积,并用摩擦焊接方法封闭。 钠融化在97.5 °C,密度为0.97 g/cm³,是非常好的热导体。 发动机运行下,钠是流动的,由于重力在杆内来回运动。 
    在该关系下也称为“摇晃作用”。 钠将一部分在燃烧时掉落的阀盘热量传输到杆区域。 热量在那里通过阀门导管导出。 阀盘温度可在该方式下降低80° C至150° C。

    操作钠填充空心阀

    处理和切割钠填充空心阀需要特别谨慎。 须注意空腔不被意外打开,因为钠和水或钻孔乳液和研磨乳液剧烈反应。 钠和水反应过程中产生氢气和氢氧化钠。

    调查和废物处理

    少量空心阀可以在通常方式下报废。 无需注意特别规定。 如果要调查钠填充阀或大量处理,不使用冷却剂的情况下,在两个位置上钻孔或借助阀门分离的方式打开空腔。 如此制备的阀门分别扔入水填充的垃圾桶,让钠不受损害。 反应结束后,可以按照正常方式报废阀门。 根据当地法律法规处理剩余氢氧化钠。

    安全提示:

    由于剧烈反应和在钠与水的反应中释放氢气,不受损害的阀门应仅出现在通风良好的地方或户外。 务必避免皮肤和眼部接触。 处理钠因此仅由受过相应培训的人员并穿着相应防护服(手套,防护眼镜等)进行。 处理腐蚀性物质和爆炸性燃气时须注意通常的安全规定。

    座圈加硬质表层和座圈硬化

    特殊排气门经常承受非常高的热量和磨削。 因此这些气门座圈常常加硬质表层。 高承载发动机的进气门主要电感加硬。 气门座圈的敲击和磨损是通过这些措施得到避免。

    气门杆端

    气门杆端由于气门操作(摇臂、导向杆、挺杆)承受极高应力。 为避免该位置磨损,气门杆端由可硬化的钢进行硬化得到。 不可硬化钢制成的气门杆端包括钨铬钴合金制成的加硬质表层或焊接硬化板。

    尺寸及名称

    安装

    气门使用寿命主要取决于是否正确安装和发动机功能性。 请在安装时始终注意发动机制造商的安装规定和调整值。

    工作仔细

    小心处理气门。 气门不可用砂纸处理,也不可以用冲头或盘底敲击数字进行标记。

    安装

    为将气门装入缸盖,须使用合适工具。 安装新气门时,须始终使用新夹具。 须检查气门弹簧盘的内锥是否磨损和损坏。 须检查气门弹簧力是否在发动机制造商的极限值内。

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