螺旋式半球換熱面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，具體是一種螺旋式半球換熱面沖鈉氣門。
【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螺旋式半球換熱面沖鈉氣門。
【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螺旋式半球換熱面沖鈉氣門。
[0005]本實(shí)用新型的螺旋式半球換熱面沖鈉氣門，包括氣門頭和氣門桿，氣門桿內(nèi)部設(shè)有螺旋流道，所述氣門頭內(nèi)部設(shè)有與螺旋流道連通的頭部沖鈉腔;所述頭部沖鈉腔的底面為向下凸出的半球面，螺旋流道內(nèi)沖有鈉，氣門桿表面設(shè)有鍍鉻層，氣門頭沿其周向設(shè)有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)覆蓋有堆焊層且堆焊層表面為圓錐面；
[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，所述氣門頭底面設(shè)有與氣門頭同軸的圓槽；
[0008]進(jìn)一步，與該螺旋式半球換熱面沖鈉氣門配合的氣門導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S1，該螺旋式半球換熱面沖鈉氣門相對(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 S1+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)用新型的螺旋式半球換熱面沖鈉氣門，螺旋流道有利于引導(dǎo)金屬鈉的螺旋流動(dòng)，相比現(xiàn)有的圓柱形沖鈉腔的氣門而言，本實(shí)用新型的螺旋流道的流通路徑更長(zhǎng)，能夠增強(qiáng)空腔內(nèi)的金屬鈉與氣門頭的熱量交換速率;頭部沖鈉腔內(nèi)的金屬鈉能夠有效吸收氣門頭的熱量;頭部沖鈉腔的半球形的底面能夠有效擴(kuò)大其與氣門頭的換熱面積；另一方面，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。
【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1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖2為圖1中A處的局部放大圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型的螺旋流道以及頭部沖鈉腔的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中A處的局部放大圖，如圖所示，本實(shí)施例中的螺旋式半球換熱面沖鈉氣門，包括氣門頭3和氣門桿5，氣門桿5內(nèi)部設(shè)有螺旋流道9;所述氣門頭3內(nèi)部設(shè)有與螺旋流道9連通的頭部沖鈉腔10，所述頭部沖鈉腔10的底面為向下凸出的半球面11，螺旋流道9內(nèi)沖有鈉，氣門桿5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;氣門桿5內(nèi)的螺旋流道9能夠引導(dǎo)液態(tài)金屬鈉螺旋流動(dòng)，相比現(xiàn)有采用圓柱形腔體進(jìn)行沖鈉的氣門而言，本實(shí)用新型這種結(jié)構(gòu)形式的螺旋流道9能夠延長(zhǎng)流道的流通長(zhǎng)度，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5表面的鍍鉻層6能提高氣門的機(jī)械強(qiáng)度與耐熱性。
[0016]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11，該圓弧面11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。
[0017]本實(shí)施例中，所述氣門頭3底面設(shè)有與氣門頭3同軸的圓槽I，此圓槽I作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的一部分，通過調(diào)整圓槽I的尺寸大小能夠在一定范圍調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。
[0018]本實(shí)施例中，與該螺旋式半球換熱面沖鈉氣門配合的氣門導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S1，該螺旋式半球換熱面沖鈉氣門相對(duì)于氣門導(dǎo)管運(yùn)動(dòng)的行程為S2，所述氣門桿5表面鍍鉻層的軸向長(zhǎng)度SSi+S2，如圖1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5在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中與氣門導(dǎo)管的接觸面均覆蓋有鍍鉻層6，從而增強(qiáng)其耐磨性。
[0019]本實(shí)施例中，所述氣門桿5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5與氣門鎖緊可靠連接。
[0020]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)】
1.一種螺旋式半球換熱面沖鈉氣門，包括氣門頭和氣門桿，其特征在于:所述氣門桿內(nèi)部設(shè)有螺旋流道;所述氣門頭內(nèi)部設(shè)有與螺旋流道連通的頭部沖鈉腔，所述頭部沖鈉腔的底面為向下凸出的半球面;所述螺旋流道內(nèi)沖有鈉;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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋式半球換熱面沖鈉氣門，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所述的螺旋式半球換熱面沖鈉氣門，其特征在于:所述氣門頭底面設(shè)有與氣門頭同軸的圓槽。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋式半球換熱面沖鈉氣門，其特征在于:與該螺旋式半球換熱面沖鈉氣門配合的氣門導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S1，該螺旋式半球換熱面沖鈉氣門相對(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。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺旋式半球換熱面沖鈉氣門，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)用新型公開了一種螺旋式半球換熱面沖鈉氣門，包括氣門頭和氣門桿，所述氣門桿內(nèi)部設(shè)有螺旋流道；所述氣門頭內(nèi)部設(shè)有與螺旋流道連通的頭部沖鈉腔，所述頭部沖鈉腔的底面為向下凸出的半球面；所述螺旋流道內(nèi)沖有鈉；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，該螺旋式半球換熱面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】F01L3/20, F01L3/14, F01L3/04
【公開號(hào)】CN205315063
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520850738
【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
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日