具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)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的雙腔沖鈉氣門(mén)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)是采用實(shí)心排氣門(mén)，排氣門(mén)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(mén)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(mén)的溫度相應(yīng)的升高。故排氣門(mén)處的溫度常常超過(guò)排氣門(mén)材料的許用溫度，從而降低排氣門(mén)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(mén)的氣門(mén)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(mén)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(mén)面和氣門(mén)桿，把氣門(mén)面端部的熱負(fù)荷有效的傳遞到氣門(mén)桿，然后通過(guò)缸蓋的水道冷卻排氣門(mén)，提高了排氣門(mén)的散熱性，有效降低氣門(mén)面的熱負(fù)荷，另外，金屬鈉的比重較小，氣門(mén)的整體質(zhì)量變小，且氣門(mén)的剛度變強(qiáng)，同等條件下，氣門(mén)的變形量要小;然而現(xiàn)有中空充鈉結(jié)構(gòu)的排氣門(mén)有一個(gè)問(wèn)題:氣門(mén)頸部和氣門(mén)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(mén)的散熱均勻性，降低排氣門(mén)壽命。
[0003]因此，為解決以上問(wèn)題，需要一種能較好的將氣門(mén)頸部和氣門(mén)頭端面中心處積聚的熱量傳導(dǎo)走，從而使氣門(mén)頭部散熱均勻的具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)。
【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(mén)頸部和氣門(mén)頭端面中心處積聚的熱量傳導(dǎo)走，從而使排氣門(mén)散熱均勻的具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)。
[0005]本實(shí)用新型的具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)，包括氣門(mén)頭和氣門(mén)桿，所述氣門(mén)桿內(nèi)部沿其軸向設(shè)有圓柱形桿部沖鈉腔，所述氣門(mén)頭內(nèi)設(shè)有與桿部沖鈉腔同軸連通的頭部沖鈉腔且該頭部沖鈉腔為錐形腔體且所述頭部沖鈉腔內(nèi)徑由上往下逐漸增大，所述桿部沖鈉腔內(nèi)沿徑向設(shè)有隔板并將該桿部沖鈉腔分隔形成環(huán)形流道，所述頭部沖鈉腔的下端面為向下凸出的球面，所述桿部沖鈉腔與頭部沖鈉腔內(nèi)填充有鈉;所述氣門(mén)頭底面設(shè)有軸向剖面為“ω”型的燃燒室。
[0006]進(jìn)一步，所述氣門(mén)桿表面設(shè)有鍍鉻層;所述氣門(mén)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；
[0007]進(jìn)一步，所述環(huán)槽與堆焊層的接觸面為圓弧面；
[0008]進(jìn)一步，所述氣門(mén)桿包括沿軸向與氣門(mén)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；
[0009]進(jìn)一步，與該具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)配合的氣門(mén)導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S1，該具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)相對(duì)于氣門(mén)導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)的行程為&，所述氣門(mén)桿表面鍍鉻層的軸向長(zhǎng)度^Si+S2；
[0010]進(jìn)一步，所述桿部沖鈉腔上端延伸至氣門(mén)桿端部并與氣門(mén)桿外連通且氣門(mén)桿外端通過(guò)螺紋固定連接有氣門(mén)螺塞，所述桿部沖鈉腔通過(guò)該氣門(mén)螺塞密封；
[0011 ]進(jìn)一步，所述氣門(mén)螺塞沿周向設(shè)有鎖夾槽且鎖夾槽直徑小于氣門(mén)鎖夾內(nèi)徑。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)，桿部沖鈉腔內(nèi)的環(huán)形流道有利于引導(dǎo)金屬鈉的循環(huán)流動(dòng)，能夠增強(qiáng)空腔內(nèi)的金屬鈉與氣門(mén)頭的熱量交換速率，頭部沖鈉腔的下端面為向下凸出的圓球面，相比現(xiàn)有采用平面作為沖鈉腔兩端面的氣門(mén)而言，在沖鈉腔直徑相同的條件下，本實(shí)用新型這種結(jié)構(gòu)形式的沖鈉腔與氣門(mén)頭的熱交換面積較大，能夠增強(qiáng)空腔內(nèi)的金屬鈉與氣門(mén)頭的熱量交換速率;另一方面，空腔朝向氣門(mén)頭側(cè)的半球面能夠縮小氣門(mén)頭端面中心與空腔的距離，以此改善氣門(mén)頭端面中心區(qū)域的散熱，使氣門(mén)整體散熱均勻；另一方面，由于設(shè)置沖鈉腔后，氣門(mén)桿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度將會(huì)降低，而氣門(mén)桿表面的鍍鉻層能彌補(bǔ)氣門(mén)桿的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)提高其耐熱性，“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，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】
[0013]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：
[0014]圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2為圖I中A處的局部放大圖；
[0016]圖3為圖I中B處的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]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的雙腔沖鈉氣門(mén)，包括氣門(mén)頭3和氣門(mén)桿，所述氣門(mén)桿內(nèi)部沿其軸向設(shè)有圓柱形桿部沖鈉腔9，所述氣門(mén)頭3內(nèi)設(shè)有與桿部沖鈉腔9同軸連通的頭部沖鈉腔10且該頭部沖鈉腔10為錐形腔體且所述頭部沖鈉腔10內(nèi)徑由上往下逐漸增大，所述桿部沖鈉腔9內(nèi)沿徑向設(shè)有隔板11并將該桿部沖鈉腔9分隔形成環(huán)形流道，所述頭部沖鈉腔10的下端面為向下凸出的圓球面，所述桿部沖鈉腔9與頭部沖鈉腔10內(nèi)填充有鈉，頭部沖鈉腔10的下端面為向下凸出的圓球面，相比現(xiàn)有采用平面作為沖鈉腔兩端面的氣門(mén)而言，在沖鈉腔直徑相同的條件下，本實(shí)用新型這種結(jié)構(gòu)形式的沖鈉腔與氣門(mén)頭3的熱交換面積較大，能夠增強(qiáng)空腔內(nèi)的金屬鈉與氣門(mén)頭3的熱量交換速率;另一方面，空腔朝向氣門(mén)頭3側(cè)的半球面能夠縮小氣門(mén)頭3端面中心與空腔的距離，以此改善氣門(mén)頭3端面中心區(qū)域的散熱，使氣門(mén)整體散熱均勻；另一方面，由于設(shè)置沖鈉腔后，氣門(mén)桿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度將會(huì)降低，而氣門(mén)桿表面的鍍鉻層能彌補(bǔ)氣門(mén)桿的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)提高其耐熱性，“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。
[0018]本實(shí)施例中，所述氣門(mén)桿表面設(shè)有鍍鉻層6;所述氣門(mén)頭3沿其周向設(shè)有環(huán)槽;所述環(huán)槽內(nèi)覆蓋有堆焊層2且堆焊層2表面為圓錐面，由于設(shè)置沖鈉腔后，氣門(mén)桿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度將會(huì)降低，而氣門(mén)桿表面的鍍鉻層6能彌補(bǔ)氣門(mén)桿的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)提高其耐熱性;另外，氣門(mén)頭3周向設(shè)置的堆焊層2，該堆焊層與氣門(mén)座圈相配合，能有效改善氣門(mén)頭3的磨損。
[0019]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(mén)頭3的接觸面積，保證堆焊層2與氣門(mén)頭3牢固連接。
[0020]本實(shí)施例中，所述氣門(mén)桿包括沿軸向與氣門(mén)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(mén)頭3—端，相反端為“上端”，桿身14為氣門(mén)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(mén)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。
[0021]本實(shí)施例中，與該具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)配合的氣門(mén)導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S1，該具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)相對(duì)于氣門(mén)導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)的行程為&，所述氣門(mén)桿表面鍍鉻層的軸向長(zhǎng)度為Si+S2，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(mén)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(mén)導(dǎo)管的長(zhǎng)度與氣門(mén)行程之和，保證氣門(mén)桿在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中與氣門(mén)導(dǎo)管的接觸面均覆蓋有鍍鉻層6，從而增強(qiáng)其耐磨性。
[0022]本實(shí)施例中，所述桿部沖鈉腔9上端延伸至氣門(mén)桿端部并與氣門(mén)桿外連通且氣門(mén)桿外端通過(guò)螺紋固定連接有氣門(mén)螺塞，所述桿部沖鈉腔9通過(guò)該氣門(mén)螺塞密封，這種結(jié)構(gòu)的桿部沖鈉腔更容易加工，另一方面也易于填充金屬鈉。
[0023]本實(shí)施例中，所述氣門(mén)螺塞沿周向設(shè)有鎖夾槽7且鎖夾槽7直徑小于氣門(mén)鎖夾內(nèi)徑，保證氣門(mén)桿與氣門(mén)鎖緊可靠連接。
[0024]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)】
1.一種具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)，包括氣門(mén)頭和氣門(mén)桿，其特征在于:所述氣門(mén)桿內(nèi)部沿其軸向設(shè)有圓柱形桿部沖鈉腔，所述氣門(mén)頭內(nèi)設(shè)有與桿部沖鈉腔同軸連通的頭部沖鈉腔且該頭部沖鈉腔為錐形腔體且所述頭部沖鈉腔內(nèi)徑由上往下逐漸增大，所述桿部沖鈉腔內(nèi)沿徑向設(shè)有隔板并將該桿部沖鈉腔分隔形成環(huán)形流道，所述頭部沖鈉腔的下端面為向下凸出的球面，所述桿部沖鈉腔與頭部沖鈉腔內(nèi)填充有鈉;所述氣門(mén)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所述的具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)，其特征在于:所述氣門(mén)桿表面設(shè)有鍍鉻層;所述氣門(mén)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。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)，其特征在于:所述環(huán)槽與堆焊層的接觸面為圓弧面。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)，其特征在于:所述氣門(mén)桿包括沿軸向與氣門(mén)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。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)，其特征在于:與該具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)配合的氣門(mén)導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S1，該具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)相對(duì)于氣門(mén)導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)的行程為S2，所述氣門(mén)桿表面鍍鉻層的軸向長(zhǎng)度為SdS2。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)，其特征在于:所述桿部沖鈉腔上端延伸至氣門(mén)桿端部并與氣門(mén)桿外連通且氣門(mén)桿外端通過(guò)螺紋固定連接有氣門(mén)螺塞，所述桿部沖鈉腔通過(guò)該氣門(mén)螺塞密封。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)，其特征在于:所述氣門(mén)螺塞沿周向設(shè)有鎖夾槽且鎖夾槽直徑小于氣門(mén)鎖夾內(nèi)徑。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)，所述氣門(mén)桿內(nèi)部沿其軸向設(shè)有圓柱形桿部沖鈉腔，所述氣門(mén)頭內(nèi)設(shè)有與桿部沖鈉腔同軸連通的頭部沖鈉腔且該頭部沖鈉腔為錐形腔體且所述頭部沖鈉腔內(nèi)徑由上往下逐漸增大，所述桿部沖鈉腔內(nèi)沿徑向設(shè)有隔板并將該桿部沖鈉腔分隔形成環(huán)形流道，所述頭部沖鈉腔的下端面為向下凸出的圓球面，所述桿部沖鈉腔與頭部沖鈉腔內(nèi)填充有鈉，該具有燃燒室的雙腔沖鈉氣門(mén)能較好的將氣門(mén)頸部和氣門(mén)頭端面中心處積聚的熱量傳導(dǎo)走，從而使氣門(mén)散熱均勻。
【IPC分類(lèi)】F01L3/04, F01L3/20, F01L3/06, F01L3/14
【公開(kāi)號(hào)】CN205154286
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520892091
【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