柴油機(jī)氣門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、柴油機(jī)氣門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)氣門(mén)是燃燒室的組成部分，又是氣體進(jìn)、出燃燒室的通道，在工作中要承受極大的交變和沖擊載荷及高溫、高速燃?xì)獾臎_刷與腐蝕作用，工況極為苛刻。氣門(mén)設(shè)計(jì)的合理與否不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有關(guān)，還與整機(jī)的可靠性和氣門(mén)的使用壽命密切相關(guān)。氣門(mén)設(shè)計(jì)中除應(yīng)進(jìn)行詳盡的強(qiáng)度和剛度計(jì)算外，還應(yīng)考慮氣流的通過(guò)能力、氣門(mén)與氣門(mén)座的密封、氣門(mén)的材料及冷卻、潤(rùn)滑與磨損等。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)柴油機(jī)氣門(mén)設(shè)計(jì)的實(shí)際狀況，結(jié)合柴油機(jī)氣門(mén)的制造及配套情況，談一下筆

2、者的認(rèn)識(shí)。氣門(mén)屬配氣機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，如圖1所示其主要結(jié)構(gòu)包括盤(pán)外圓、盤(pán)錐圓、盤(pán)部厚度、頸部、桿部及鎖夾槽等部分。1、盤(pán)外圓D為了獲得最佳容積效率，氣門(mén)頭部直徑通常是越大越好，但因受燃燒時(shí)間的限制，進(jìn)氣門(mén)直徑為氣缸直徑的42~48%。即=56.7~64.8mm取用60mm。(0.42~0.48)tdD?一般來(lái)說(shuō)，考慮到吸氣作用，進(jìn)氣門(mén)直徑要比排氣門(mén)大15~20%以改善充氣效率，即：=48~51mm，取用50mm(0.8~0.85)ttd

3、d?通常允許氣門(mén)頭部外圓伸出已精加工的氣門(mén)座之外約0.5~1.0mm，氣門(mén)盤(pán)外圓通常為氣口直徑的1.15倍。這樣可以使氣門(mén)座有足夠的寬度以利于氣門(mén)頭的傳熱。2、錐面角度α氣門(mén)頭部的密封錐度有和兩種，較大錐角可提高氣門(mén)頭部邊緣的剛度，保證其門(mén)追30?45?繳面與底座良好的自動(dòng)對(duì)中作用和密封面的較大比壓，利于輾壓積碳。大多數(shù)氣門(mén)設(shè)計(jì)都采用錐面角，實(shí)踐證明錐面角不但能提供良好的密封性，而且能夠滿足氣門(mén)座合45?45?的耐磨性要求，錐面積碳比較

4、厚的柴油機(jī)，一般都用錐面角，由此可以獲得較好的座45?合和較高的座合壓力而不必減少密封面積，這樣積碳就容易被壓扁或擦掉。氣門(mén)與氣門(mén)座合面寬約為1.5~3.0mm，氣門(mén)座圈的錐角應(yīng)比氣門(mén)密封錐角略大~0.5?（如圖2），這可形成一條較窄的座合面密封帶，提高座合壓力，限制積碳層厚度，改善1?熱傳導(dǎo)。氣門(mén)錐面寬度一般盤(pán)外圓的0.05~0.12倍，即=3~7.2mm。取td(0.05~0.12)td4mm。3、盤(pán)部厚度H為保證氣門(mén)頭部有足夠的剛

5、度和盡可能輕的質(zhì)量，在設(shè)計(jì)中應(yīng)合理選取盤(pán)厚H尺寸，據(jù)資料表明，本設(shè)計(jì)中的爆發(fā)壓力為7.6MPa，氣門(mén)盤(pán)紙部厚度H為其徑的0.1倍即可滿足td剛度要求。即H=0.1=6mm。td4、頸部過(guò)渡錐角和過(guò)渡半徑R?氣門(mén)頸部過(guò)渡錐角和過(guò)渡半徑R的大小對(duì)氣流有很大的影響，錐角應(yīng)保證氣流的圓滑??過(guò)渡，但更重要的是能夠保證氣門(mén)頸部表面各處的應(yīng)力分布均勻。一般來(lái)說(shuō)，排氣門(mén)的過(guò)進(jìn)氣門(mén)最大升程h(0.26~0.28)15.6~16.8(16mm)tdmm?