具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)零部件領(lǐng)域，具體是一種具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門。
【背景技術(shù)】
[0002]以往的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門是采用實(shí)心排氣門，排氣門頭部采用耐高溫的奧氏體材料，桿部采用馬氏體材料，然后經(jīng)焊接、表面處理等工藝加工而成。這種結(jié)構(gòu)、工藝的排氣門只能使用在排氣溫度不超過(guò)750°C的自然吸氣汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上。在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于使用了壓縮進(jìn)氣技術(shù)(具體有渦輪增壓、機(jī)械增壓和雙增壓），使缸內(nèi)的燃燒爆發(fā)壓力比自然吸氣時(shí)高，缸內(nèi)的溫度也比自然吸氣時(shí)高，從而排氣門的溫度相應(yīng)的升高。故排氣門處的溫度常常超過(guò)排氣門材料的許用溫度，從而降低排氣門使用壽命，降低散熱性能。為了解決這一問(wèn)題，人們?cè)谂艢忾T的氣門桿部鉆孔形成一空腔，金屬鈉的熔點(diǎn)為97.81°C，在合理的中空腔體積的前提下，當(dāng)氣門工作時(shí)，溫度升高很快，金屬鈉在高溫時(shí)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，在中空腔里上下移動(dòng)不斷沖刷氣門面和氣門桿，把氣門面端部的熱負(fù)荷有效的傳遞到氣門桿，然后通過(guò)缸蓋的水道冷卻排氣門，提高了排氣門的散熱性，有效降低氣門面的熱負(fù)荷，另外，金屬鈉的比重較小，氣門的整體質(zhì)量變小，且氣門的剛度變強(qiáng)，同等條件下，氣門的變形量要小;然而現(xiàn)有中空充鈉結(jié)構(gòu)的排氣門有一個(gè)問(wèn)題:氣門頸部和氣門頭端面中心處的熱量不容易被順利傳導(dǎo)走，是溫度聚集的部位，會(huì)影響排氣門的散熱均勻性，降低排氣門壽命。
[0003]因此，為解決以上問(wèn)題，需要一種能較好的將氣門頸部和氣門頭端面中心處積聚的熱量傳導(dǎo)走，從而使氣門頭部散熱均勻的具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種能較好的將氣門頸部和氣門頭端面中心處積聚的熱量傳導(dǎo)走，從而使排氣門散熱均勻的具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門。
[0005]本實(shí)用新型的具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門，包括氣門頭和氣門桿，所述氣門桿內(nèi)部設(shè)有桿部沖鈉腔以及與所述桿部沖鈉腔連通并沿氣門桿軸向分布的多個(gè)支流道，所述支流道的長(zhǎng)度沿遠(yuǎn)離氣門頭的方向逐漸縮短;所述氣門頭內(nèi)設(shè)有與所述桿部沖鈉腔連通的頭部沖鈉腔，所述桿部沖鈉腔和頭部沖鈉腔內(nèi)沖有鈉;所述頭部沖鈉腔的內(nèi)徑從下往上逐漸減小;所述氣門桿表面設(shè)有鍍鉻層;所述氣門頭沿其周向設(shè)有環(huán)槽;所述環(huán)槽內(nèi)覆蓋有堆焊層且堆焊層表面為圓錐面;所述氣門頭底面設(shè)有軸向剖面為“ ω ”型的燃燒室。
[0006]進(jìn)一步，所述環(huán)槽與堆焊層的接觸面為圓弧面；
[0007]進(jìn)一步，所述氣門桿包括沿軸向與氣門頭固定連接的桿身I和與桿身I同軸連接的桿身Π，桿身I為從下到上半徑逐漸減小的回轉(zhuǎn)體，桿身Π為半徑小于桿身I最小半徑的圓柱體；
[0008]進(jìn)一步，與該具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門配合的氣門導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S1，該具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門相對(duì)于氣門導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)的行程為S2，所述氣門桿表面鍍鉻層的軸向長(zhǎng)度為S^S2;
[0009]進(jìn)一步，所述氣門桿靠近其頂端的圓柱面上沿周向設(shè)有環(huán)槽且槽底直徑小于氣門鎖夾內(nèi)徑。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門，支流道能夠增加金屬鈉與氣門桿的換熱面積，能夠增強(qiáng)空腔內(nèi)的金屬鈉與氣門頭的熱量交換速率;氣門頭內(nèi)的頭部沖鈉腔能夠較好的吸收氣門頭部的熱量，同時(shí)頭部沖鈉腔設(shè)置為上小下大的錐形能夠保證氣門頭部的強(qiáng)度，由于設(shè)置沖鈉腔后，氣門桿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度將會(huì)降低，而氣門桿表面的鍍鉻層能彌補(bǔ)氣門桿的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)提高其耐熱性;另外，氣門頭周向設(shè)置的堆焊層，該堆焊層與氣門座圈相配合，能有效改善氣門頭的磨損，“ω”型的燃燒室能夠產(chǎn)生渦流，進(jìn)而加速燃油氣體的混合速度，使燃燒更為充分，降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗;另外，“ω”型的燃燒室能夠縮短沖鈉腔與燃燒室的距離，改善散熱效果。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：
[0012]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖2為圖I中A處的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖I中A處的局部放大圖，如圖所示，本實(shí)施例中的具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門，包括氣門頭3和氣門桿，氣門桿內(nèi)部設(shè)桿部沖鈉腔9以及與所述桿部沖鈉腔連通并沿氣門桿軸向分布的多個(gè)支流道10，所述支流道10的長(zhǎng)度沿遠(yuǎn)離氣門頭的方向逐漸縮短，所述氣門頭內(nèi)設(shè)有與所述桿部沖鈉腔連通的頭部沖鈉腔11;頭部沖鈉腔11和桿部沖鈉腔9內(nèi)沖有鈉，氣門桿表面設(shè)有鍍鉻層6，氣門頭3沿其周向設(shè)有環(huán)槽8，環(huán)槽8內(nèi)覆蓋有堆焊層2且堆焊層2表面為圓錐面;支流道能夠增加金屬鈉與氣門桿的換熱面積，能夠增強(qiáng)空腔內(nèi)的金屬鈉與氣門頭3的熱量交換速率;另外，氣門頭3周向設(shè)置的堆焊層2，該堆焊層2與氣門座圈相配合，能有效改善氣門頭3的磨損，氣門桿表面的鍍鉻層6能提高氣門的機(jī)械強(qiáng)度與耐熱性，“ω”型的燃燒室能夠產(chǎn)生渦流，進(jìn)而加速燃油氣體的混合速度，使燃燒更為充分，降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗。
[0015]本實(shí)施例中，所述環(huán)槽8與堆焊層2的接觸面為圓弧面，該圓弧面能增加堆焊層2與氣門頭3的接觸面積，保證堆焊層2與氣門頭3牢固連接。
[0016]本實(shí)施例中，所述氣門桿包括沿軸向與氣門頭3固定連接的桿身14和與桿身14同軸連接的桿身Π 5，桿身14為從下到上半徑逐漸減小的回轉(zhuǎn)體，桿身Π 5為半徑小于桿身14最小半徑的圓柱體，本文所述的“下端”指的是朝向氣門頭3—端，相反端為“上端”，桿身14為氣門頭3與桿身Π 5之間的過(guò)渡段，這種平滑過(guò)渡能能夠避免氣門桿出現(xiàn)應(yīng)力集中，同時(shí)由于桿身14在工作中，其溫度從下至上逐漸減小，采用這種結(jié)構(gòu)的桿身14能夠使其散熱均勻。
[0017]本實(shí)施例中，與該具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門配合的氣門導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S1，該具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門相對(duì)于氣門導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)的行程為S2，所述氣門桿表面鍍鉻層的軸向長(zhǎng)度為SdS2,如圖I所示，點(diǎn)劃線框區(qū)域?yàn)殄冦t層6，鍍鉻層6用于與氣門導(dǎo)管滑動(dòng)配合，以減小磨損，為提高鍍鉻層6的利用率，節(jié)約成本，本實(shí)施例采用的鍍鉻層6的軸向長(zhǎng)度為氣門導(dǎo)管的長(zhǎng)度與氣門行程之和，保證氣門桿在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中與氣門導(dǎo)管的接觸面均覆蓋有鍍鉻層6，從而增強(qiáng)其耐磨性。
[0018]本實(shí)施例中，所述氣門桿靠近其頂端的圓柱面上沿周向設(shè)有鎖夾槽7且鎖夾槽7底直徑小于氣門鎖夾內(nèi)徑，保證氣門桿與氣門鎖緊可靠連接。
[0019]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門，包括氣門頭和氣門桿，其特征在于：所述氣門桿內(nèi)部設(shè)有桿部沖鈉腔以及與所述桿部沖鈉腔連通并沿氣門桿軸向分布的多個(gè)支流道，所述支流道的長(zhǎng)度沿遠(yuǎn)離氣門頭的方向逐漸縮短;所述氣門頭內(nèi)設(shè)有與所述桿部沖鈉腔連通的頭部沖鈉腔，所述桿部沖鈉腔和頭部沖鈉腔內(nèi)沖有鈉;所述頭部沖鈉腔的內(nèi)徑從下往上逐漸減小;所述氣門桿表面設(shè)有鍍鉻層;所述氣門頭沿其周向設(shè)有環(huán)槽;所述環(huán)槽內(nèi)覆蓋有堆焊層且堆焊層表面為圓錐面;所述氣門頭底面設(shè)有軸向剖面為“ ω ”型的燃燒室。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門，其特征在于:所述環(huán)槽與堆焊層的接觸面為圓弧面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門，其特征在于:所述氣門桿包括沿軸向與氣門頭固定連接的桿身I和與桿身I同軸連接的桿身Π ;所述桿身I為從下到上半徑逐漸減小的回轉(zhuǎn)體;所述桿身Π為半徑小于桿身I最小半徑的圓柱體。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門，其特征在于:與該具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門配合的氣門導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S1，該具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門相對(duì)于氣門導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)的行程為&，所述氣門桿表面鍍鉻層的軸向長(zhǎng)度為SdS2。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門，其特征在于:所述氣門桿靠近其頂端的圓柱面上沿周向設(shè)有鎖夾槽且鎖夾槽直徑小于氣門鎖夾內(nèi)徑。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門，包括氣門頭和氣門桿，所述氣門桿內(nèi)部設(shè)有桿部沖鈉腔以及與所述桿部沖鈉腔連通并沿氣門桿軸向分布的多個(gè)支流道，所述支流道的長(zhǎng)度沿遠(yuǎn)離氣門頭的方向逐漸縮短；所述氣門頭內(nèi)設(shè)有與所述桿部沖鈉腔連通的頭部沖鈉腔，所述桿部沖鈉腔和頭部沖鈉腔內(nèi)沖有鈉；所述頭部沖鈉腔的內(nèi)徑從下往上逐漸減??；所述氣門桿表面設(shè)有鍍鉻層；所述氣門頭沿其周向設(shè)有環(huán)槽；所述環(huán)槽內(nèi)覆蓋有堆焊層且堆焊層表面為圓錐面，該具有燃燒室與支流道的錐形雙腔沖鈉氣門能較好的將氣門頸部和氣門頭端面中心處積聚的熱量傳導(dǎo)走，從而使氣門散熱均勻。
【IPC分類】F01L3/04, F01L3/14, F01L3/20, F01L3/06
【公開(kāi)號(hào)】CN205154285
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520891608
【發(fā)明人】王明楊, 梁紹輝
【申請(qǐng)人】重慶奇甫機(jī)械有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月10日