做功沖程(power stroke)
當活塞接近上止點時,由火花塞點燃可燃混合氣,混合氣燃燒釋放出大量的熱能,使汽缸內氣體的壓力和溫度迅速提高。燃燒壓力pZ達3 000~6 000kPa,溫度TZ達2 200~2 800K。高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動,并通過曲柄連桿機構對外輸出機械能。隨著活塞下移,汽缸容積增加,氣體壓力和溫度逐漸下降,到達 b 點時,其壓力降至300~500kPa,溫度降至1 200~1 500K。在做功沖程,進氣門、排氣門均關閉,曲軸轉動180°。
氣門組一般由氣門、氣門座、氣門導管、氣門油封、氣門彈簧和氣門鎖片等組成。
氣門分為進氣門和排氣門兩種,其作用是分別用來關閉進、排氣道。氣門由頭部和桿部組成,頭部制成錐形,與氣門座的錐面配合。頭部錐角,一般為45°。同一臺發(fā)動機的進氣門頭部直徑大于排氣門頭部直徑,以提高發(fā)動機的充氣量。氣門桿部為圓柱形,與氣門導管內孔配合,桿的端部制有環(huán)槽,用來安裝氣門彈簧座鎖片。
氣門座用來保證氣門密封,并將氣門頭部的熱量傳給氣缸蓋。氣門座一般用特種合金制成環(huán)狀,緊密地鑲在氣缸蓋上。
氣門導管用來引導氣門作往復直線運動,保證氣門與氣門座閉合位置正確。為防止氣缸蓋上潤滑油從氣門與氣門導管之間的間隙進入燃燒室,氣門導管上端裝有氣門油封。
氣門彈簧是圓柱形螺旋彈簧,它可使氣門迅速關閉,并使氣門頭部與氣門座相互壓緊,保證密封。
凸輪軸用于控制氣門開閉,并驅動汽油泵、機油泵和分電器等機件工作。凸輪軸上制有進氣凸輪、排氣凸輪、軸頸、驅動機油泵及分電器的齒輪、推動汽油泵搖臂的偏心輪等,進氣和排氣凸輪是凸輪軸的重要組成部分,它們在凸輪軸上的排列順序由進、排氣道的布置來決定。
氣門挺桿的作用是將凸輪的推力傳給推桿或氣門。挺桿的類型有菌型、筒形非液壓式、筒形液壓式等,筒形液壓式等,筒形液壓式挺桿無氣門間隙,可以減少發(fā)動機的噪聲,但精度要求嚴、成本高,多應用于高級轎車發(fā)動機。
氣門推桿的作用是將挺桿的推力傳給搖臂,驅動氣門開啟。推桿的上、下端頭經熱處理并拋磨,以提高耐磨性;桿身有實心和空心兩種。