气门是发动机中的关键部件,其主要职责是控制空气的进入和废气的排出。具体来说,进气门(intake valve)负责引导空气进入发动机的燃烧室,与燃料混合,为燃烧过程提供必要的氧气。而排气门(exhaust valve)则负责在燃烧过程结束后,将产生的废气排出,同时帮助散热,确保发动机的正常运行。
气门的构造包括气门头部和杆部,由于气门头部直接暴露在高温的燃烧室内,因此其温度极高,进气门可达570~670K,而排气门更是高达1050~1200K。此外,气门还需要承受燃烧室内气体的压力、气门弹簧的作用力以及传动组件的惯性力。在如此恶劣的工作环境下,气门必须具备足够的强度、刚度以及耐热和耐磨性能。
为了满足这些性能要求,进气门通常采用合金钢(如铬钢、镍铬钢)制成,而排气门则使用耐热合金(如硅铬钢)。有时,为了节省成本,排气门的头部和杆部会采用不同的材料,头部使用耐热合金,杆部使用铬钢,然后将两者焊接在一起。