气门与气门导管对发动机工作的影响

    气门是由头部和杆部组成的。头部用来封闭气缸的进排气通道，杆部则主要为气门运动导向。
    气门的工作条件非常恶劣：一、直接接触气缸内燃烧气体的高温环境，受热严重，而散热困难；头部经落座的瞬间通过气门座将热量传给气缸盖；气门杆则通过导管散出一部分热量。尤其是排气门受高温废气的冲刷，工作温度可达800－1100℃。二、由于气门弹簧的作用，气门头部落座受冲击力。三、气门的润滑条件很差，存在着气门润滑和气缸进油以及导管漏气的矛盾。四、它工作在有腐蚀介质的环境中会受腐蚀。
    气门导管的功用是给气门运动导向的，并且为气门杆传热，它的润滑条件和气门杆一样润滑困难。
    针对气门与导向苛刻的工作条件，在设计、制造上采取了相应的结构、材料、工艺、配合等诸多措施，在正常情况下是能满足工作要求的。
    汽车在行驶中由于机械正常磨损，使原有配合发生了变化，或其他原因使气门失去了良好的密封效果，必须进行修理，以恢复其良好的封闭作用。
    各种汽车修理技术标准对气门、导管、气门座及它们之间的配合等技术要求有明确详尽的规定。严格按照这些标准要求操作，修后保证气门的“功用”是没有什么问题的。但在实际修理作业中，常见下列不当操作，造成发动机工作不良甚至引发动机故障或机械事故。
一、修理标准规定
    气门圆柱部分的高度，进气门应不小于0.6 mm，排气门不小于1.0 mm，因为气门头部边缘厚度太小时，受热容易翘曲变形，失去密封作用。气门与气门座圈的接触面，正确的加工方法应是研磨或铰削。有的用榔头冲击气门顶部，以获得气门与气门座间的接触痕迹，这是严重违反操作规程的。因为锤击部位和作用力的方向是随机的不定的，极易造成气门头部的变形，对于头部较薄的气门，这种变形会更大。这样处置的气门与气门座，发动机使用初期性能不会良好，气门的使用寿命也会受到影响。
二、气门与气门座接触面宽度的标准规定
    汽油机标准为：1.2 mm--2.0 mm，排气门1.5 mm--2.3 mm，使用极限：进气门2.5 mm，排气门3.0mm。柴油机标准为：进气门2 mm--2.5 mm，排气门2.5 mm--3.0 mm，使用极限：进气门3.0 mm，排气门3.5 mm。
    接触宽度过窄时，因接触面积过小，使气门头部散热能力差，容易热变形，使封闭程度降低，造成烧损。不过在实际生产中，接触面宽度过小的情况不多。但接触带过宽的情况则常见到。其原因有二：一是操作者认为接触面宽一些，对保证密封有好处。二是为省事总是把目测约估得小些，殊不知，因气门弹簧的弹力是固定的，气门与气门座接触面过宽时接触面积增大，单位面积上的压力减少，自洁功能下降，极易垫入杂物，造成漏气烧损气门。有时见接触面宽度已达5 mm以上仍不加研磨装车使用，这样的发动机性能是不会好的，气门使用寿命也不会长。
三、气门杆与气门导管的配合的修理标准规定
    进气门0.03-0.12mm，排气门0.02-0.15mm，使用极限：汽油机为0.20mm，柴油机为0.25mm。
    气门在工作中与气门导管磨擦将产生磨损。气门导管的典型磨损情况是在上、下端磨损最大，呈扁园喇叭口形状，且磨损最大方是在气门摇臂的运动线上。如图一所示：气门杆最大磨损部位在与气门导管磨损相接触的部位，即气门杆上、下部位磨损最大。在对气门进行修理时，需要检测气门与导管的磨损量。测量气门导管与气门杆磨损量的方法有多种，使用专门的内径千分表测量气门导管孔径，根据气门杆的实际尺寸，用外径千分表“对零”，插入气门导管内，便可读出任何部位的磨损量。这种测量方法所得值，是较真实的间隙值。另一种方法是教材上介绍的常用方法，如图二所示：它是利用百分表固定在气缸盖气门室一侧，将气门插入导管中，并提升气门头到最大升程位置（各机型不一）。使百分表测杆触及门头边缘，在侧向推动气门头，表针摆动数值为气门与气门导管间隙的实测值，实测值比真值偏大，但气门最大升程在10mm左右，偏差不大，所以在无专用内径千分表的条件下，仍不失为一种行之有效的测量方法。另外还有伸缩式和分球式量规，则不多见。不论用何种方法测量，超过（或达到）使用极限时，则必须予以更新。
    气门杆与气门导管间隙过大时，一方面对气门杆的热传导能力下降，也会使空气和机油被吸入燃烧室，引起空燃比的变化，影响发动机的工作，特别会使怠速不稳，也使机油耗量增加，火花塞沾污、积碳等加重。更重要的是间隙的增加，使气门杆和导管的导向作用下降，不能保证气门落座时与气门座的同心度，造成漏气，降低发动机的动力性能，甚至不能工作。
    气门杆与气门导管间隙严重超限时，不仅带来上述弊端，还可能引起机械事故。因为此间隙过大时，气门运动失去应有的导向约束，尤其在气门摇臂端严重不正常磨损时，对气门杆尾端产生较大的侧向推力，气门杆在导管中倾斜，使气门头平面倾斜，与活塞的运动产生干涉。这种干涉发生在配气相位所示的进气门早开，排气门迟关处。有较多的柴油机，此处此时气门与活塞顶的设计间隙很小，经常见活塞顶有气门碰接印痕。在实际工作中也多次遇到和进口车不同机型的发动机，气门被活塞顶弯，活塞顶被气门顶穿的事故。事后检测事故发动机尚未发生事故的气缸，气门与气门导管的间隙都远超过使用极限值。分析认为，最初的运动干涉，不致将活塞捣穿，但活塞可以将气杆顶弯，气门杆弯至一定程度，卡死在导管中，继而将活塞顶穿。这种事故未见引起捣缸的事例。多是在更换所有的气门及导管和损坏的活塞后，得到圆满解决。
    这往往是在修理中疏于检测或未意识到此间隙会引起如此严重后果而造成的机械故障。