[實(shí)用新型]抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820210963.4
• 申請日: 2008-12-16
• 公開（公告）號: CN201351514Y
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文;涂連和;吳建成;劉立明;梁升
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南天雁機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類號: F01L3/00
• 分類號: F01L3/00
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務(wù)所
• 代理人: 劉勛階

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動機(jī)氣門，特別是一種抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門。

背景技術(shù)

如附圖1-2所示，其為目前大多發(fā)動機(jī)所使用的氣門，其包括氣門桿1和頭部2，氣門桿1和頭部2通過頸部3連為一體，頸部3的表面設(shè)有呈同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31，這種氣門經(jīng)常在頸部3的圓弧處斷裂。氣門是發(fā)動機(jī)的重要零件之一，氣門的工作條件十分惡劣，氣門工作時需承受較高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，包括氣門工作時反復(fù)承受落座沖擊負(fù)荷及燃?xì)鈮毫λo予的交變負(fù)荷，高強(qiáng)化發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門工作溫度一般可達(dá)300℃～600℃，排氣門工作溫度一般可達(dá)600℃～850℃，甚至更高，還要承受高溫氧化性氣體的熱應(yīng)力及氣體腐蝕作用，在這樣這樣嚴(yán)酷的工作條件下，使氣門頸部3的圓弧處經(jīng)常受到高溫燃?xì)獾臎_刷，因此易于產(chǎn)生腐蝕與燒損和積炭等現(xiàn)象而導(dǎo)致疲勞強(qiáng)度急劇降低而斷裂。經(jīng)調(diào)查，某氣門公司2006～2007年度用戶反饋氣門質(zhì)量故障情況表中，因氣門頸部3的圓弧處斷裂的故障率占全部質(zhì)量故障的55.1％，所以氣門頸部3的圓弧處斷裂是氣門質(zhì)量故障的主要原因。進(jìn)一步分析其具體原因，在剔除了氣門以外的其他零部件外，其造成氣門于其頸部3的圓弧處斷裂的主要原因是：氣門頸部表面都設(shè)計(jì)成垂直于氣門軸線的同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31。這種在頸部3表面設(shè)計(jì)垂直于氣門軸線的同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31會產(chǎn)生如下問題：一、同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31紋理方向與工作時的氣流方向不一致，增大了氣流阻力，減小了氣缸充氣量；二、工作時，在氣門表面形成了應(yīng)力集中的閉環(huán)圈，在氣門受到發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)交變沖擊力和高速高溫高腐蝕氣流徑向沖刷力的雙重作用下，對氣門頸部3形成了一個剪切作用，在氣門的頸部3容易造成疲勞斷裂；三、同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31表面氣流阻力大，降低了氣流軸向沖刷力，因而易產(chǎn)生積炭。所以目前在氣門頸部3表面設(shè)計(jì)成垂直于氣門軸線的同心圓環(huán)狀紋理31是使氣門在工作時導(dǎo)致其頸部3處疲勞強(qiáng)度急劇降低而斷裂的真正原因，屬于氣門結(jié)構(gòu)不合理的固有問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其可以很好地提高發(fā)動機(jī)氣門的抗疲勞和抗斷裂的能力。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其包括氣門桿和頭部，氣門桿和頭部通過頸部連為一體，頸部的外表面設(shè)有開放的螺旋狀紋理。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的開放的螺旋狀紋理的螺旋角度R為15°～55°。

本實(shí)用新型再進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的設(shè)有開放的螺旋狀紋理的頸部的外表面粗糙度為Ra0.4μm至Ra1.6μm。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的開放的螺旋狀紋理是通過對頸部的外表面進(jìn)行螺旋磨削而形成的。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)：

本實(shí)用新型是一種特別適合于高強(qiáng)化大功率柴油發(fā)動機(jī)抗疲勞和抗斷裂的氣門。由于其頸部外設(shè)有開放的螺旋狀紋理，當(dāng)高速高溫高腐蝕氣流在沖刷頸部的外表面時，氣流方向與頸部外設(shè)有開放的螺旋狀紋理的螺旋方向基本一致(而目前的氣門在工作時氣流方向與頸部外同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理的紋理方向基本上是垂直的，所以阻力很大)，因此氣流無法在氣門頸部表面停頓，而是順沿著螺旋狀紋理的螺旋方向流出，大大改善了氣道沖刷氣流的流暢性；同時由于減少了氣流阻力，這樣就增加了氣缸充氣量，容易掃出積炭；并且由于減少了氣流阻力，就不會在頸部的表面產(chǎn)生應(yīng)力集中，可提高氣門頸部的疲勞強(qiáng)度。因此本實(shí)用新型能提高發(fā)動機(jī)氣門的可靠性、抗疲勞和抗斷裂的能力，提高氣門的使用壽命。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型，列舉以下實(shí)施例，但其對發(fā)明創(chuàng)造的范圍無任何限制。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的俯視圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其包括氣門桿1和頭部2，氣門桿1和頭部2通過頸部3連為一體，頸部3的外表面設(shè)有開放的螺旋狀紋理32，開放的螺旋狀紋理32是通過對頸部3的外表面進(jìn)行螺旋磨削而形成的，開放的螺旋狀紋理32的螺旋角度R為15°～55°，頸部3的外表面粗糙度為Ra0.4μm至Ra1.6μm。