各种气门机构可分为两部分:气门总成和气门传动总成。阀组包括阀门和相关零件,其组成基本上独立于阀门机构的形式。
气门驱动总成包括从正时齿轮到推动气门的所有零件。其组成因阀门机构的形式而异。其功能是驱动阀门定期开启和关闭。
阀组
阀组包括气门、气门导管、气门座、气门弹簧等零件。一些进气阀还配有阀门旋转机构。阀组应确保阀门与气缸的紧密性。阀门总成具有以下要求:
•阀头与阀座紧密配合;
•阀门在阀门导管中上下移动良好。
•气门弹簧的两个端面垂直于气门杆的中心线,以确保气门头不会偏离气门座。
•阀门弹簧力足以克服阀门运动的惯性力,使阀门能够以平稳的速度打开和关闭。
气门驱动装置
气门驱动装置主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺杆及其导杆、推杆、摇臂和摇臂轴。其功能是按照阀门分配阶段的规定时间打开和关闭进、排气门,并确保足够的开启度。
发动机上凸轮轴的布置包括下部位置、侧面位置和顶部位置。现代发动机通常使用位于气缸盖上的顶置式发动机。凸轮轴通过摇臂直接驱动气门,省去了大量往复式零件,如挺杆和推杆。它非常适用于高速发动机,但也给传动轴带来了困难。由于凸轮轴位于气缸盖上,因此气缸盖的拆解和组装更加麻烦,喷油器的布置也更加困难。另一种顶置类型是凸轮轴的振幅轮直接驱动气门。这种形式具有机构简单、惯性小、对凸轮轴要求低的优点,在新车中得到广泛应用。
通常,发动机每个气缸只有一个进气门和一个排气门。为了提高充气效率,现在采用了多阀技术。例如,每个气缸有四个阀。这种多阀结构对采用直接燃油喷射的发动机特别有利。喷油器布置在燃烧室的中心,点火和燃烧路径均匀,各阀门的开度可适当减小。