科目：
- 一般
- 材料
- 充鈉閥
- 氣門導管
- 不同類型的閥門控制
- 帶間接閥門控制的閥門機構
- 帶直接閥門控制的閥門機構
- 調整汽門間隙
- 多閥技術
- 可變汽門正時和汽門升程
整體：
每個內燃機中都有閥門。 始終至少有一個入口閥和一個出口閥。 這些閥門透過分配由一個或多個凸輪軸驅動，確保新鮮空氣可以流入燃燒空間，然後空氣在壓縮過程中被捕獲，然後可以離開燃燒空間。 進氣和排氣的流動必須以盡可能小的阻力進行。
為此目的，材料的形狀要盡可能好。
閥門安裝在氣缸蓋中。 進氣門通常比排氣門大，因為必須有盡可能多的混合物進入氣缸。 排氣門應該較小，因為當活塞將氣體推出汽缸時，燃燒的廢氣在排氣行程後離開汽缸。
作為範例，我們將以汽油引擎的四衝程過程為例。 在引擎的進氣行程中，進氣門打開，對於間接噴射式汽油發動機，吸入空氣燃料混合物；對於直噴式汽油發動機，僅吸入新鮮空氣。 由於活塞向下運動，空氣被吸入。 流入的空氣佔據了可用的空間。 當活塞再次向上移動時，進氣閥將關閉。 燃料和空氣的混合物現在無處可去並且被壓縮。 這稱為壓縮衝程。 這就是為什麼閥門正確關閉很重要。 當火星塞產生火花時混合物就會點燃。 因此，活塞被相當大的力向下推。 這稱為動力衝程。
在排氣行程期間，排氣門打開，活塞向上移動。 燃燒後的氣體現在離開氣缸並進入排氣裝置。 當活塞位於頂部時，排氣門關閉，進氣門打開。 活塞再次向下移動，隨後進入進氣行程。 實際上，入口閥打開得早一些，使得入口閥和出口閥同時打開的時間很短。 這稱為“閥門重疊”。 通過排氣門離開氣缸的燃燒氣體的速度會產生負壓，從而導致進氣被額外吸引。 這樣，與僅打開進氣門並且活塞向下移動相比，更多的空氣可以流入氣缸。 因此提高了填充水平。
有關四行程過程的更詳細說明，請參閱頁面“汽油引擎操作“。
材質：
閥門負載很重。 尤其是排氣閥，因為它們變得非常熱並且不能很好地冷卻。 進氣門被進入汽缸的冷吸入空氣部分冷卻。 燃燒後的廢氣流經排氣閥時溫度高達攝氏 900 度。 這就是為什麼排氣門也由與進氣門不同的材料製成。 入口閥通常由鉻鎳鋼製成。 排氣閥通常由鉻矽鋼製成。 為了限制高溫條件下的磨損，閥盤（密封面）和閥桿的外緣塗有一層硬質合金（司太立合金）。 閥門透過閥盤和閥桿散發大部分熱量。 充鈉閥門的散熱效果較好。
充鈉閥：
排氣閥內部是空心的。 中空空間約 60% 充滿鈉。 鈉是一種在高溫（約攝氏 100 度）下變成液體的金屬。 引擎運轉時，氣門經常會上下移動。 閥門中的鈉不斷地來回拋動，從而傳遞熱量。 鈉從閥盤吸收熱量並將其釋放到閥桿。 與非鈉填充閥門相比，使用鈉填充閥門可達到 80 至 100 度的溫度下降。
進氣閥不需要這個，因為它們已經被進入的空氣冷卻了。
圖中，灰色表面代表材料，紅色部分代表充滿鈉的空腔。
閥門導管：
氣門在汽缸蓋中上下移動。 氣門和汽缸蓋之間必須有良好的密封，以便沒有油可以從汽缸蓋沿著氣門桿流到進氣或排氣通道。 氣門與氣門導管之間總是有一層細小的油膜起潤滑作用。 圖中橙色部分為氣門導管。
如果排氣管冒出藍煙，可能是氣門導管有缺陷造成的。 氣門導管可能變得更寬（見下圖），因此氣門甚至在汽缸蓋中存在間隙。 在這種情況下，油可能會透過閥門洩漏到入口或排氣通道。 在氣門導管的頂部存在外部氣壓，有時甚至會因較高的曲軸箱壓力而超壓。 在氣門導管的底部，氣體流向排氣歧管，從而提供真空效果。 這會增加洩漏，因為油會沿著閥桿被吸入。 當油進入排氣歧管時，不會燃燒。 油被加熱，導致其部分蒸發。 這可能會導致排氣管冒出藍煙。
氣門導管通常可以單獨更換。 為此，必須拆卸氣缸蓋並將閥門從氣缸蓋上拆下。 然後可以更換氣門導管。 所有汽缸蓋上的氣門導管均無法單獨更換。 再製造公司通常對此有解決方案。 向知名檢修公司詢問更換氣門導管的選擇。
不同類型的閥門控制：
閥門可以以不同的方式操作。 下圖顯示了五個不同的版本。 這些不同的版本和調整方法將在本頁進一步討論。
- 答：帶搖臂的間接氣門控制。
- B：帶滾輪拖曳搖桿的直接閥門控制。
- C：帶液壓閥門調節器的直接閥門控制。
- D：帶搖臂的直接氣門控制，每缸多個氣門。
- E：直接氣門控制，採用液壓氣門挺桿和每缸多個氣門。
對於不含液壓氣門挺桿（A、B、D）的發動機，需要定期檢查氣門間隙。 有關此內容的更多信息，請參閱本頁“調整氣門間隙”一章。 對於配備液壓氣門挺桿的發動機，調整氣門間隙既沒有必要也不可能； 液壓油缸充滿油，消除了多餘的間隙。
帶間接閥門控制的閥門機構：
過去，引擎配備有底層 凸輪軸。 如今，乘用車引擎僅配備頂置凸輪軸。 帶有下方凸輪軸的結構正在消失。 這種結構的缺點是這些引擎無法處理高速，因為凸輪軸和氣門之間有很大的質量。 在高速下，會發生太大的間隙，閥門將不再在正確的時間打開和關閉。
曲軸透過以下方式驅動連接到下方凸輪軸的小型正時鏈條或皮帶（見下圖）。凸輪軸將氣門挺桿和推桿垂直向上推。搖臂右側被向上推。搖臂繞搖臂軸“翻滾”，將左側向下推。這迫使閥門向下抵抗閥門彈簧的力。當凸輪軸進一步旋轉時，氣門彈簧將氣門壓緊關閉，搖臂返回其起始位置。
直接閥門控制的閥門機構：
頂置凸輪軸目前僅用於乘用車。 然後將凸輪軸放置在汽缸蓋中。 具有頂置凸輪軸的引擎的優點是它們可以比具有底層凸輪軸的引擎處理更高的速度。
在上左圖中，您可以看到氣門關閉，因為氣門彈簧將氣門壓緊，凸輪軸順時針旋轉。 在右圖中，凸輪軸扭曲，導致凸輪向下推動氣門。 彈簧現在被壓縮，將閥門向下推。 當凸輪軸進一步旋轉時，氣門彈簧將再次向上推動氣門。 氣門彈簧施加約20公斤的反壓力。
此圖顯示了帶有氣門彈簧的氣門的示意圖。 在這裡您可以清楚地看到閥門靠在閥座的閥門關閉表面上的哪個部分。 頂部是彈簧座（凸輪軸的凸輪向下推動氣門的部分），下面是氣門鍵和氣門彈簧。 閥門鍵用作閥門的安裝件。 要從汽缸蓋上拆下氣門，必須拆下氣門鑰匙。 拆卸時，必須克服氣門彈簧的力將彈簧座推下（可用專用工具）。 然後閥門將可以自由移動。 透過用彈簧座和氣門桿之間的磁鐵拆下兩個氣門鍵，可以從下方將氣門從汽缸蓋上拆下。
安裝過程中，必須小心確保將正確的閥門重新安裝在正確的位置。 這些可能無法交換。 安裝新閥門時，必須使用特殊的打磨膏進行打磨。 打磨後，閥門密封良好。 然後，新閥門可以滑過閥桿導管，並將閥門鑰匙放回原位。 然後閥門彈簧可以再次放鬆。
調整汽門間隙：
凸輪軸和搖臂或氣門頂部之間必須始終存在一定的間隙。 這種間隙使材料有機會膨脹。 戲不宜太大； 然後閥門打開的距離會更小，時間也會更短。 如果間隙太大，凸輪軸將花費更長的時間來推動氣門打開，氣門會更快關閉。 遊戲的規模也不宜太小； 然後閥門先打開，後再關閉。 然後閥門每次打開時間過長。 因此閥門關閉的時間更短； 閥門有可能無法將熱量散發到汽缸蓋的閥門座上，導致過熱。 然後閥門可能會燃燒。
現在幾乎所有的客車都配備了液壓氣門挺桿。 然而，仍有製造商開發需要調整氣門間隙的引擎。 在 90 世紀 XNUMX 年代的汽車中，液壓氣門挺桿的使用根本不是不言而喻的。 因此，仍有許多車輛行駛在需要定期檢查氣門間隙並在必要時進行調整的地方。 工廠數據通常會列出應執行此操作的里程數（通常是每次主要維護服務）。 調節汽門間隙有兩種不同的結構： 透過墊片和調整偏心螺栓。 這些都在下面描述。
調節閥門時，不應該隨便開始。 當閥門設定為“翻滾”時，必須特別注意。 翻滾意味著凸輪軸剛剛關閉排氣門，即將打開進氣門。 當1號汽缸發生翻滾時，表示它正處於進氣行程的開始。 汽缸 1 的活塞此時位於頂部。 圓柱體 1 和 4 的高度始終相同（就像 2 和 3 處於相同高度，見下圖）。 因為點火順序是1-3-4-2（記住工作圖），這意味著氣缸4處於做功衝程的開始。 在汽缸 4 之後，輪到汽缸 2，然後是汽缸 3。
下圖顯示了 BPD 中 1 號汽缸的活塞。 凸耳朝下； 進氣門剛關閉，排氣門即將打開。 此時可調整4號汽缸的汽門； 那裡的凸輪指向上方。
汽門間隙是用所謂的“塞尺」。 塞尺包含各種尺寸的金屬條，每個金屬條的厚度比另一個厚 0,05 毫米。 在凸輪軸和氣門之間滑動一些條帶，您可以檢查有多少間隙。 所涉及的條帶不能太容易地被推過； 那麼氣門間隙就大於條帶的值。 如果條帶不適合或很重且被卡住，則條帶太厚。 當條帶在它們之間移動時，可能會感覺到阻力。
使用墊片調整汽門間隙：
墊片（也稱為「墊片」）的厚度決定了這種情況下的氣門間隙。 在下圖中，墊片以紅色表示。 透過更換較厚的墊片，氣門間隙將會減少。 這樣凸輪軸和墊片之間的空間就較小。 下圖解釋如何調整氣門間隙。 要調節閥門，相關閥門的凸輪必須指向上方，如下圖所示。 當凸輪扭轉時，會得到不正確的測量結果。 調整四缸引擎的氣門時，必須採取以下措施：
- 切換氣缸 1 = 調節氣缸 4 的閥門。
- 切換氣缸 2 = 調節氣缸 3 的閥門。
- 切換氣缸 3 = 調節氣缸 2 的閥門。
- 切換氣缸 4 = 調節氣缸 1 的閥門。
例如，上述汽門間隙的出廠值可以是0,35mm。 因此，當凸輪指向上方時，墊片和凸輪軸之間必須有 0,35 mm 的間隙。 兩個部件之間的空間可以用塞尺測量。 如果0,35毫米的帶子很容易穿過而沒有感覺到任何阻力，這表示氣門和凸輪軸之間的距離大於0,35毫米。 在這種情況下，氣門間隙太大。 如果 0,45 毫米的塞尺條很難插入中間，因為需要用很大的力才能將其推入，則該條條太厚。 實際遊隙在 0,35 到 0,45 毫米之間。 為了安全起見，可以在兩者之間滑動一條 0,40mm 的條帶。 如果它開始了，但可以來回移動（可能會感覺到阻力），那麼你可以確定； 氣門間隙為0,40mm，而不是規定的0,35mm。
由於氣門間隙過大，必須安裝較厚的墊片。 尺寸通常標註在墊片上。 在這種情況下，請讀取太薄的墊片的值。 即，例如2,75mm。
汽門間隙過大； 墊片必須比安裝的墊片厚 0,05 毫米，即 2,75 毫米。 當安裝(2,75+0,05)=2,80mm的墊片時，汽門間隙是正確的。 在這種情況下，安裝 2,80 mm 墊片，將曲軸轉動兩圈，使正確的氣門再次擺動，並再次檢查氣門間隙。
通常有特殊的拆卸工具可以輕鬆更換墊片。 圖中可以看到這樣的例子。
使用可調偏心輪調整氣門間隙：
常用的系統是可調式偏心輪。 只有將鎖緊螺帽鬆開四分之一圈後才能轉動調整螺絲。 然後轉動調整螺絲，氣門桿與搖臂之間的間隙立即增加或減少。 然後擰緊鎖緊螺母，調整螺絲再次被鎖定。
在這裡，當然也必須先將正確氣缸的閥門設定為切換！ 用正確厚度（即與出廠值相同）的塞尺感覺氣門桿與搖臂之間，即可判斷氣門間隙是否過大、過小或正確。 透過轉動調整螺絲並持續移動其間的塞尺，即可找到調整螺絲的正確位置，使氣門間隙正確。 然後擰緊鎖緊螺母，然後檢查間隙是否仍然相同。 除非使用製造商指定的專用工具，否則擰緊鎖緊螺帽時調整螺絲很可能會輕微轉動。
多閥技術：
每台四衝程引擎至少有 1 個進氣門和 1 個排氣門。 更強大和經濟的引擎通常有 2 個進氣門和 2 個排氣門。 有些類型有 2 個進氣閥和 1 個排氣閥，或 3 個進氣閥和 1 個排氣閥。
使用多個閥門有兩個主要優點，分別是：
- 閥門的直徑稍小，這導致每個閥門的品質更輕（重量更輕）。 這樣做的最大優點是閥門在引擎高速運轉時不會浮動。 浮動氣門是指當引擎高速運轉（例如 5000 rpm）時，氣門打開和關閉的速度非常快，以致氣門彈簧沒有時間將氣門壓緊關閉。 因此，閥門在閥座上不會完全關閉。 這可能會導致活塞撞擊閥門，或閥門過熱，因為它無法再將熱量傳遞到閥座。 多個閥門使閥門更輕，並給閥門彈簧足夠的時間來關閉閥門。
- 每個閥門的品質較小，可以使閥門關閉得更快。 這使得可以應用可變氣門正時，從而凸輪軸的位置在特定的引擎速度或負載下改變。
