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气阀的工作条件及优化问题解析

2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：通过了解气阀的工作条件，进一步知道气阀钢的使用环境和对材料性能的要求。下面以四冲程汽油机为例，说明进气阀和排气阀的工作条件。图11-1为单缸四冲程汽油机工作示意图。由于气体体积压缩而升温至300～400℃，压力达到0.7～1.5MPa。排出气体温度达到700～900℃，压强为0.11～0.12MPa。在汽油机运行期间，进、排气阀一直处于高温、高应力、高腐蚀性燃气介质中工作。

通过了解气阀的工作条件，进一步知道气阀钢的使用环境和对材料性能的要求。下面以四冲程汽油机为例，说明进气阀和排气阀的工作条件。

图11-1为单缸四冲程汽油机工作示意图。工作程序分为以下四个行程，故称四冲程。

图11-1 单缸四冲程汽油机工作示意图

a）进气行程 b）压缩行程 c）膨胀行程 d）排气行程

1.进气行程

进气阀A开启，排气阀B关闭。空气和汽油混合进入气缸（见图11-1a）。

2.压缩行程

进气阀和排气阀全部关闭。随着活塞G上移，混合气体被压缩。由于气体体积压缩而升温至300～400℃，压力达到0.7～1.5MPa（见图11-1b）。

3.膨胀行程

进气阀和排气阀仍处于关闭状态。经电火花发生器点燃被压缩的混合气体。混合气体燃烧体积迅速膨胀，温度升至700～900℃，压迫活塞G向下运动，通过连杆驱动曲轴转动（见图11-1c）。

4.排气行程

进气阀关闭，排气阀开启，燃烧气体排出，完成一个工作行程。排出气体温度达到700～900℃，压强为0.11～0.12MPa（见图11-1d）。

汽油机启动之后，按照上述四个行程重复运转，直到汽油机停车。在汽油机运行期间，进、排气阀一直处于高温、高应力、高腐蚀性燃气介质中工作。因此，要求制作阀门的材料具备高的高温强度、耐蚀性和耐磨性等性能。