懶人飄過~~
氣門其實作用很簡單，就是通過凸輪軸上凸輪的控制，向發動機燃燒室內輸入空氣或燃油混合氣並排出燃燒後的廢氣。從其裝配界面來說，氣門桿部和挺柱或者搖臂配合，鎖夾槽和鎖夾配合，桿部和氣門油封及氣門導管配合，盤錐面和氣門座圈配合。
氣門結構分區
- 氣門盤錐面：用於和氣門座圈配合，起到密封和導熱的作用；
- 氣門背角：和氣道配合，起到引導氣流通過的作用；
- 氣門桿部：和氣門油封及氣門導管配合，起到引導氣門正確運動，並通過油封可控的潤滑桿部，部分氣門會在靠近背角部分設置積碳槽；
- 氣門鎖夾槽：和氣門鎖夾配合，使得氣門和氣門彈簧座同步運動，通過彈簧使氣門復位；
- 氣門桿端：和挺柱或氣門搖臂配合，使得氣門得以打開；
一個典型的直驅式氣門機構如下圖所示
典型直驅式氣門機構和導熱
可以看到，氣門承受燃燒室的熱量後，氣門主要通過氣門座圈和氣門導管傳熱給缸蓋冷卻水路出去，故而一般而言，氣門越靠近頭部，溫度越高，而氣門背角和氣門桿部的交界處，由於正處於導管和座圈中間，沒有很好的散熱手段，故而一般溫度最高，最易出現失效。
由於排氣門承受的環境溫度最高最為惡劣，故一般進氣門用一般承溫400-500℃左右的合金鋼，而排氣門根據排溫不同，一般采用承溫800-900℃左右的合金鋼，而隨著排放法規的升級，國六排放需要更高的排溫，故排氣門甚至需要采用高鎳合金鋼來承受1050℃左右的排溫。
耐溫高的材料價格較貴，而氣門桿部上端一般氣門溫度已較低，故一般排氣門采用兩種材料，頭部采用耐溫較高合金鋼，而桿部采用耐溫較低的，連接部位采用摩擦焊連接，如下圖所示：
排氣門雙金屬材料
另外由於氣門導管位置較靠上部，且散熱面積較大，故如果能更快的將氣門頭部的熱量傳導至氣門桿部靠導管區域，則有利於氣門散熱，所以有瞭氣門中空充鈉技術，從下圖可見，虛線部分即為氣門中空鉆孔區域，在氣門桿部紅黑交界處切斷，鉆孔，塞入金屬鈉條，，再將桿部摩擦焊為一體即可，一般充鈉體積在空腔體積的60%左右，通過氣門上下運動時液態鈉（熔點97度左右）的震蕩，有效地將氣門頭部的熱量傳遞到氣門桿部，從而加快氣門頭部的散熱。氣門充鈉是一個很平凡的技術，隻是成本較高而已，如果一個發動機把這條都寫在特色上，那一定是沒啥好宣傳的瞭。
氣門充鈉技術
那我們如何瞭解氣門實際工作時的溫度呢。氣門本身高速運動，且結構極小，無法安裝傳感器，其工作環境極其惡劣，間接式測溫手段也很難探測。隻能從氣門本身特性下手。
我們需要準備特制測溫氣門，用可淬硬的鋼制作溫度場試驗用氣門。經過淬火工藝後，在一定范圍內，材料隨著回火溫度的升高，其硬度降低，回火溫度與其硬度呈一一對應關系且單調遞減。我們根據以上馬氏體耐熱鋼的這一特性，將經過淬火後的試樣若幹，再分別采用不同的溫度回火，經淬火+回火後的試樣測試硬度，可以得到溫度-硬度“標準曲線”。下圖是一個典型的標準曲線。
典型的溫度硬度曲線
所以我們用同種材料做成測溫氣門經過相同的淬火工藝，低溫回火後再進行臺架試驗，由於氣門各個部位工作環境不一樣，溫度也不一樣，因而反映出來的硬度也不一樣。
我們通過對發動機進行最嚴苛工況的試驗後（氣門溫度場試驗），對特制測溫氣門的硬度進行測試，即可得出氣門不同位置的硬度，就可得知氣門不同位置的溫度瞭。
氣門溫度場試驗結果
如上圖所示，中間圖上密密麻麻的點就是打硬度的位置，左右兩個表格表示氣門側面的溫度曲線，縱坐標是離氣門頭部距離，橫坐標為溫度，上面那個表格表示氣門頭端部的溫度曲線，縱坐標是溫度，橫坐標是離中心線距離。很抱歉我把數據都刪除瞭，但可以看出，此充鈉排氣門將最高溫度區域有效地上移瞭，其最高溫度約為750℃左右。
其實我是想講氣門積碳的，但是講積碳不講溫度也不對，就幹脆先講氣門溫度場瞭。。。