汽车发动机部件 解析气门和气门弹簧作用

大家都知道引擎是靠吸进空气和油料混合后进入引擎汽缸内燃烧爆炸来产生动力，然后再排出燃烧过的废气，而掌管四行程引擎进气与排气的机构就是气门。

气门是引擎内部相当重要的零件之一，气门分为进气门（intake valve）与排气门（exhaust valve），它的外观类似喇叭的形状。进气门是负责空气进入进气歧管和燃油混合(缸内直喷则是在汽缸内供油）后要进入汽缸内的控制，而排气门则是负责汽缸内燃烧过后的废气排出汽缸外的控制。以前的引擎每个汽缸只有一个进气门和一个排气门，这样的设计较简单成本低，车辆的低速反应好，不过在高转速时效率较差，后来为了增进进、排气效率，提升车辆的性能，现今大部份的引擎都采用多气门设计，最常见的是每汽缸4气门的设计，以四汽缸引擎为例，每汽缸4气门四个汽缸就是16气门，也就是我们常在杂志或网络上看到的"16V"。

气门的动作是透过曲轴连结凸轮轴的皮带或金属链条带动凸轮轴，再由凸轮轴的突起部位推动气门往下开启，来进行进气和排气的动作，至于关闭的动作则是交给气门弹簧负责。现今大多的气门弹簧多为圆柱螺旋型弹簧，它的作用是依靠其弹簧的张力使开启的汽门迅速回到关闭的位置，并防止气门在引擎的运动过程中因惯性力量而产生间隙，确保气门在关闭状态时能紧密贴合，同时也防止气门在振动时因跳动而破坏密封性。

由于气门和气门弹簧必须在恶劣严酷的环境下工作，尤其是气门更是直接与高温燃气接触，因此在材质上必须有足够的刚性强度以及耐热性。现今的气门大多采用JIS SUH3烧入硬化的特殊耐热合金，JIS SUH36(21-4N)高级耐热合金钢，STELLITE钴铬钨合金钢等材质制成。气门弹簧则大多由中碳铬钒钢丝或硅铬钢丝制造而成，使弹簧拥有足够的刚性和抗疲劳强度，以承受频繁的压缩负载及保持合适的弹力。