气门头部的密封锥面有30°和45°两种,较大 锥角可提高气门头部边缘的刚度,保证气门锥面与 底座良好的自动对中作用和密封面的较大比压,利 于辗压积炭。大多数气门设计都采用45°锥面角, 实践证明,45°锥面角不但能提供良好的密封性, 而且能够满足气门座合的耐磨性要求。锥面积炭比 较厚的柴油机,一般都用45°锥面角,由此可以获 得较好的座合和较高的座合压力而不必减少密封 面积,这样积炭就容易被压扁或擦掉。
下料 电镦
预段
热处理
锥面及杆部焊合金（特殊）
热处理
精加工
表面处理
成品
3、气门材料
在选择气门材料时，必须考虑工作温度、腐蚀
情况、冲击载荷、气门杆部和端面的耐磨性等，进
气门温度较低，常用材料为 40cr9si2、
4cr10si2mo 等；排气门在高温下工作，常用材料
为 4cr10si2mo 、5Cr21Mn9Ni4N 等
气门与气门座合面宽度约为1. 5～3. 0mm ,气 门座圈的锥角应比气门密封锥面略大0. 5°～1° （如图2）,这可形成一条较窄的座合面密封带,提 高座合压力,限制积炭层厚度,改善热传导。
3 盘部厚度H 为保证气门头部有足够的刚性和尽可能轻的
质量,在设计中应合理选取盘厚H 尺寸 4 颈部过渡锥角β和过渡半径R
8 气门有两种结构，一种是整体由一种均匀钢材 制成，二另一种由两种材质采取特殊工艺对接焊制 成。
8.1 排气门目前世界各国都采取两种结构，一 种是整体式：由奥氏体不锈钢均质材料制成，另一 种盘体和杆部两部分采取特殊工艺焊接成整个气 门。
8.2 进气门结构是由一种马氏体热强钢制成 整体气门结构
排气门:
三、气门的检测控制要点
气门在发动机中的简单装配关系如上图所示
一般检测中需着重检测的项目： 1、清洁度 2、大端面直径 3、杆径 4、杆硬度，杆端硬度 5、杆圆度，跳动 6、锥面角度 7、锥面跳动，圆度 8、锁夹槽直径 9、总长
气门结构工艺以及检测要点 一、 气门结构
气门是燃烧室的组成部分,又是气体进、出燃 烧室的通道,在工作中要承受极大的交变和冲击载 荷及高温、高速燃气的冲刷与腐蚀作用,工况极为 苛刻。气门设计的合理与否不仅与发动机的技术经 济指标有关,还与整机的可靠性和气门的使用寿命 密切相关。气门设计中除应进行详尽的强度和刚度 计算外,还应考虑气流的通过能力、气门与气门座 的密封、气门的材料及冷却、润滑与磨损等。气门 属配气机构的关键基础件,如图1 所示其主要结包 括盘外圆、盘锥面、盘部厚度、颈部、杆部及锁夹 槽等部分。
气门颈部过渡锥角β和过渡半径R 的大小对 气流有很大的影响,锥角β应保证气流的圆滑过渡, 但更重要的是能够保证气门颈部表面各处的应力 分布均匀。一般来说,排气门的过渡锥角β及过渡
半径R 比进气门要大些。R 尺寸按（0.2～0.5）dt
计算，β值一般为15°～30°,另外在均布压力作 用下,气门头的变形主要发生在盘外缘,在H 一定 情况下,气门头的刚性主要取决于β和R 的大小。 5 杆部直径d 气门杆部直径主要是根据排气门的耐久性要求确 定,进气门头部直径与杆部直径的比值一般为(4. 5～5. 5) ∶1 ,为方便气缸盖加工,进排气门导管 直径一般是相同的,进排气门也通常采用相同的杆 部公称尺寸，常用的气门杆部与导管的配合间隙： 进气门为0.04 ～0.08mm ,排气门为0. 05～0. 09mm ,由于气门与导管之间的间隙将影响气门杆与 气门头圆滑过渡处的气门强度,因此最小间隙应选 择为使气门杆在导管中没有卡住的危险,气门杆与 导管之间的间隙,应使之在最高工作温度下,能够 保留润滑油膜,间隙增大促使气门杆部温度提高和 积炭,这些都会使润滑效果下降,并导致气门杆部 的擦伤与磨损。 6 锁夹槽 在气门杆端部,自摇臂传来的偏心压力和气门与摇 臂的摩擦力使气门杆部产生弯曲应力,惯性载荷与 气门弹簧力叠加的作用加上气体压力,容易造成气 门锁夹槽薄弱断面处疲劳强度储备不足。
1 盘外圆D 为了获得最佳容积效率,气门头部直径通常是
越大越好,但因受燃烧室间的限制,进气门直径为 气缸直径的42～48 %。
一般来说,考虑到吸气作用,进气门直径要比 排气门大15～20 %，以改善充气效率.
通常允许气门头部外圆伸出已精加工的气门 座之外约0. 5～1. 0mm ,气门盘外圆通常为气口直 径的1. 15 倍,这样可以使气门座有足够的宽度以 利于气门头的传热。 2 锥面角度α
二、 气门制造工艺路线 1、 制造工艺路线
进气门:
马氏体型耐热钢棒料造成型调质 矫直机加工表面处理
成品
电墩
锻
尾部淬火
气门锁夹槽的设计方式有锥槽、方槽和圆弧槽 三种(如图4 所示) 。其中圆弧槽又可分为单道、 双道及多道圆弧槽,单道圆弧槽的结构形式实际上 可适用于任何杆径的气门,这种设计与锥槽和方槽 相比的主要优点是圆弧槽减少了缺口敏感性;双道 槽的圆弧形面具有较低的缺口敏感性,而且两槽能 产生附加的抗剪切力;多道槽(3 —4 道) 设计形 式除具有双道圆弧槽的优点外,还便于在装配时使 锁夹和锁夹槽相互对接,而不单是用于夹紧气门杆, 这种锁夹装置靠槽与锁夹的凹、凸缘之间的接触面 来支撑气门,使气门处于旋转的自由状态,而不受 锁夹和锁帽组装的制约,这类锁夹要表面淬硬,而 且气门杆的锁夹槽表面也要完全淬硬,以保证锁夹 槽与锁夹的凹、凸缘接触面的耐磨性要求。对于有 些机型,有时在气门杆靠近锁夹槽处车出一道环槽, 安装弹簧卡圈,当气门杆自锁夹槽处断裂时,卡圈 被气门导管挡住,气门不致掉入气缸中。 7 气门总长及杆部焊缝位置: 气门杆部长度取决于气缸头和气门弹簧的设计,一 般总希望短一些,以便降低发动机的总高度,通常 气门杆部长度为进气门盘外圆的2.5～3.5 倍,或 者为气缸直径为1.1～1.3 倍。为便于加工,进排气 门长度尺寸在设计中一般保持一致。