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氣門組

氣門組包括氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、彈簧座及鎖緊裝置等零件。

在壓縮和燃燒過程中，氣門必須保證嚴密的密封，不能出現漏氣現象。否則內燃機的功率會下降，嚴重時內燃機由于壓縮終了溫度和壓力太低，一直不能著火（點火）啟動。氣門在漏氣情況下工作，高溫燃氣長時間沖刷進氣門，使氣門過熱、燒損。

氣門是在高溫、高機械負荷及冷卻潤滑困難的條件下工作的。氣門頭部還承受氣體壓力的作用。排氣門還要受到高溫廢氣的沖刷，經受廢氣中硫化物的腐蝕。因此，要求氣門具有足夠的強度、耐高溫、耐腐蝕和耐磨損的能力。

氣門分為進氣門和排氣門兩種。頂置式氣門配氣機構有每缸二氣門（一個進氣門、一個三氣門（兩個進氣門、一個排氣門）、四氣門（兩個進氣門、兩個排氣門）和五氣門（三個進氣門、兩個排氣門）之分。二氣門多用于中小功率的內燃機；凸輪軸通常采用齒輪驅動，齒輪裝在凸輪軸前端，與曲軸上的齒輪直接或間接嚙合，稱為正時齒輪。后三者用于強化程度較高的中、大型內燃機，并以四氣門結構的居多。

進氣門山于工作溫度稍低，一般采用普通合金鋼；排氣門普遍采用耐熱合金鋼。為了節約成本，有時桿部選用一般合金鋼，而頭部采用耐熱合金鋼，然后將兩者焊接在一起。

氣門錐而是氣門與氣門座之間的配合面，氣門的密封性就是依靠兩個表面嚴密貼合來保證的。此外，氣門接受燃氣的加熱量的75%要通過錐面傳出。從有利于傳熱的觀點出發，氣門錐面與氣門座接觸的寬度應愈寬愈好，但是接觸面愈寬，密封的可靠性就愈低，因為工作面上的比壓減小，雜物和硬粒不易被碾碎和排走。所以通常要求氣門錐面密封環帶的寬度在之間即可。柴油機驅動其他工作機械（如發電機、水泵等）時，如其輸出轉矩與工作機械克服工作阻力所需的轉矩（阻力矩）相等，則工作處于穩定狀態（轉速基本穩定）。

氣門頂面上有時還銑出一條較窄的凹槽，主要用于研磨氣門時能將工具插入槽中旋轉氣門。氣門和氣門座配對進行研磨，研磨后氣門即不能互換。

氣門錐面的錐角一般為30°或45°。也有少數內燃發動機做成60°或15°錐角的。錐角愈小，單位面積上的壓力也愈小，氣門與氣門座之間的相對滑動位移也較小，從而使氣門的磨損減輕。因此，有的內燃機進氣門錐面的錐角為30°。

排氣門由于高溫廢氣不斷流過錐面，廢氣中的碳煙微粒容易沉積附著在錐面上，影響密封性。因此，排氣門要求錐面上的比壓要高些，以利于積炭的排除。排氣門大多采用45°的錐角。為了制造和維修方便，不少內燃機進、排氣門錐角均采用45°。

氣門座的錐角有時比氣門錐角大0.5°~1°，使兩者接觸面積更小，可以提高工作面的比壓，從而提高其密封的可靠性。

氣門頭部的直徑對氣流的阻力影響較大。頭部直徑愈大，其流通截面也愈大，因而阻力減小。但直徑的大小受汽缸頂面的限制。考慮到進氣阻力對內燃機性能的影響比排氣阻力更大，所以一般都使進氣門的直徑比排氣門稍大。有些內燃機的進、排氣門直徑相同，以便于制造和維修。但如果兩者材料不同，則必須打上標記，以免裝錯。反之，曲軸轉速降低，飛塊離心力減小，從動盤在彈簧的作用下退回一定角度，使供油提前角相應減小。

氣門頭部邊緣應保持一定的厚度，一般為1、3mm，以防止工作時，由于氣門與氣門座

之間的沖擊而損壞或被高溫氣體燒蝕。為了改善氣門頭部的耐磨性和耐腐蝕性，以增強密封性能，有些內燃機在排氣門的密封錐面上，堆焊一層特種合金。

配氣相位

原理上內燃機的進氣、壓縮、做功和排氣等過程都是在活塞到達上止點和到達下止點時開始或完成。但是為了進氣更充分，排氣更干凈，進、排氣門要提早打開、延遲關閉。內燃機的進、排氣門開始開啟和關閉終了的時刻以及開啟的延續時間，通常用相對于上、下止點時的曲軸轉角來表示，稱為配氣相位或配氣定時。表示每缸進、排氣配氣相位（正時）關系的環形圖，稱配氣相位（正時）圖。氣門座圈如壓入鋁合金汽缸蓋中時，其配合表面常制成溝槽，當氣門座圈壓入后，少量鋁金屬會擠入溝槽中，在對氣門座孔擴口時也會促使鋁合金擠入，以提高座圈在座孔中的緊固程度，防止松脫。

在上止點附近，進、排氣門同時開啟的角度稱為氣門重疊角（以℃A表示）。由于新鮮氣體（或可燃混合氣）和廢氣流動慣性都很大，雖然進、排氣門同時開啟，但氣流并不互相錯位與混合。只要氣門重疊角取得合適，可以使進氣更充分、排氣更干凈。

氣門重疊角必須根據內燃機具體狀況通過試驗來確定。重疊角過小，達不到預期改善換氣質量的目的，過大則可能產生廢氣倒流現象，降低內燃機的工作性能。

配氣相位要根據內燃機的使用工況和常用轉速來確定。不同的內燃機，其配氣相位是不同的。配氣相位的數值要通過試驗確定。

為保證配氣相位的準確，在曲軸與凸輪軸驅動機構之間通常設有專門的記號，在裝配過程中必須按照相關說明書的要求將記號對準，不得隨意改動。

空氣濾清器

空氣濾清器的功用是濾除空氣中的灰塵及雜質，將清潔的空氣送入汽缸內，以減少活塞連桿組、配氣機構和汽缸磨損。對空氣濾清器的要求是：濾清、阻力小、應用周期長且保養方便。空氣濾清器的濾清方式有以下三種。

①慣性式（離心式）：利用灰塵和雜質在空氣成分中密度大的特點，通過引導氣流急劇旋轉或拐彎，從而在離心力的作用下，將灰塵和雜質從空氣中分離出來。

②油浴式（濕式）：使空氣通過油液，空氣雜質便沉積于油中而被濾清。

③過濾式（干式）：引導氣流通過濾芯，使灰塵和雜質被黏附在濾芯上。

為獲得較好的濾清效果，可采用上述兩種或三種方式的綜合濾清。空氣濾清器由濾清器殼和濾芯等組成，濾清器殼由薄鋼板沖壓而成。濾芯有金屬絲濾芯和紙質濾芯等。

135系列4、6缸直列柴油機用空濾器，這種紙質濾芯（金屬絲濾芯）濾清器目前應用廣泛，濾芯普遍采用樹脂處理的微孔濾紙制成，濾芯上下兩端由塑料密封墊圈密封。柴油機工作時，空氣經紙質濾芯濾清后，從接管沿進氣管被吸入汽缸。這種濾清器結構簡單、成本低、維護方便；利用此真空度將空濾器集塵室中的塵粒經橡膠管吸入排氣引射管內，并與柴油機廢氣一起排出。但用于塵粒量大的環境時，工作壽命較短，且不甚可靠。

國產135系列增壓柴油機用的旋流紙質空氣濾清器。它主要由旋流粗濾器（內部豎置有旋流管）、紙質主精濾芯和安全濾芯三部分組成。空氣經旋流管離心力的作用，使空氣中的絕大部分塵粒落入旋流管下端的集塵室，塵粒再經排氣引射管（安裝在消聲器出口處）隨柴油機廢氣一起排出。粗濾后較清潔的空氣通過紙質精濾及安全濾芯濾清，后進入發動機汽缸。它由柴油機的曲軸通過齒輪、皮帶或鏈條等傳動裝置帶動增壓器旋轉。

當采用上述旋流紙質空氣濾清器時，消聲器出口處需預裝有與之匹配的排氣引射管，當柴油機排氣時，高速氣流通過喉管處使廢氣氣流增大，于是便形成了真空度。利用此真空度將空濾器集塵室中的塵粒經橡膠管吸入排氣引射管內，并與柴油機廢氣一起排出。

調速器的種類

（1）根據調速器 調節機構的不同可分為機械式、液壓式、氣動式和電子式四種．機械式調速器機械式調速器的感應元件為飛塊或飛球，直接推動執行機構。其結構簡單，工作可靠，廣泛用于中、小功率柴油機上。

①液壓式調速器 液壓式調速器一般用飛塊作感應元件，推動控制活塞操縱液壓伺服器。這種調速器的感應元件較小，通用性強，可用少數幾種尺寸系列滿足幾十到上萬馬力柴油機的配套要求，穩定性好，調節精度高（穩定調速率可到零），推動力大，便于實現柴油機的自動控制，但其結構復雜，工藝要求高，因此，適用于大功率柴油機。焊接時，用采用對向焊接（與裂紋垂直方向移動焊條）的方法，而且每焊完一層后，應立即清除焊渣，再焊下一層。

②氣動式調速器 氣動式調速器是利用膜片感應進氣管真空度的變化，進而推動執行機構。這種調速器結構簡單，低速時靈敏度較高，但因進氣管裝有節流閥增加了進氣阻力，使功率有所下降，因此，只適用于小功率柴油機，所以目前采用不多。

③電子式調速器 電子式調速器是把柴油發動機轉速的變化轉換成電量變化，經采樣放大后控制其執行機構。這種調速器可在柴油機轉速產生明顯變化之前調整供油量，獲得很高的調節精度，實現無差并聯運行，目前，主要用于柴油發電機組。

（2）按照調速器起作用的轉速范圍，可分為單程式、兩極式和全程式三種

①單程式調速器 單制式調速器只在某一個轉速（一般為標定轉速）時起作用。它適合于要求轉速恒定的柴油機，如驅動發電機、空氣壓縮機、離心泵等的柴油機。

②兩極式調速器 兩極式調速器只在柴油機怠速和標定轉速兩種情況下起作用，主要用于汽車，以保持怠速工作穩定和防止高速時“飛車”。其他工況則由操作者操縱油門來調節供油量。

③全程式調速器 全程式調速器是在柴油機工作轉速范圍內均起作用。裝有這種調速器的工作機械．操作人員根據工作需要選擇任一轉速后，調速器即能自動地使柴油機穩定在該轉這下工作。這不僅大大改善了操作人員在負荷變化頻繁情況下的勞動條件，而且也提高了工作質量和生產效率，因此，大多數工程機械都采用這種調速器。為了提高氣門座表面的耐磨性，有時采用耐熱鋼、球墨鑄鐵或合金鑄鐵制成單獨的零件，然后壓入相應的孔中。