[發(fā)明專利]具有循環(huán)螺旋式錐形腔的氣門

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510724987.6
• 申請(qǐng)日: 2015-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN105443186A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明楊;梁紹輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶奇甫機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F01L3/14
• 分類號(hào): F01L3/14;F01L3/04;F01L3/06;F01L3/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)零部件領(lǐng)域，具體是一種具有循環(huán)螺旋式錐形腔的氣門。

背景技術(shù)

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℃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℃，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。

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循環(huán)螺旋式錐形腔的氣門。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(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循環(huán)螺旋式錐形腔的氣門。

本發(fā)明的具有循環(huán)螺旋式錐形腔的氣門，包括氣門頭和氣門桿，氣門桿內(nèi)部設(shè)有循環(huán)螺旋流道，所述氣門頭內(nèi)設(shè)有頭部沖鈉腔，所述頭部沖鈉腔的內(nèi)徑由下到上逐漸縮小，所述循環(huán)螺旋流道包括沿氣門桿軸向延伸的螺旋狀流道以及連通螺旋狀流道上端與頭部沖鈉腔的的回流道；所述螺旋狀流道下端與頭部沖鈉腔連通；所述循環(huán)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；

進(jìn)一步，所述環(huán)槽與堆焊層的接觸面為圓弧面；

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Ⅱ，桿身Ⅰ為從下到上半徑逐漸減小的回轉(zhuǎn)體，桿身Ⅱ?yàn)榘霃叫∮跅U身Ⅰ最小半徑的圓柱體；

進(jìn)一步，所述氣門頭底面設(shè)有與氣門頭同軸的圓槽；

進(jìn)一步，與該具有循環(huán)螺旋式錐形腔的氣門配合的氣門導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S₁，該具有循環(huán)螺旋式錐形腔的氣門相對(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；

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。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的具有循環(huán)螺旋式錐形腔的氣門，螺旋狀流道有利于引導(dǎo)金屬鈉螺旋流動(dòng)，相比現(xiàn)有的圓柱形沖鈉腔的氣門而言，本發(fā)明的螺旋流道的流通路徑更長(zhǎng)，回流道能夠使金屬鈉循環(huán)流動(dòng)，能夠增強(qiáng)空腔內(nèi)的金屬鈉與氣門頭的熱量交換速率；在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，頭部沖鈉腔內(nèi)的金屬鈉吸收熱量并沿著螺旋狀流道流動(dòng)，在流動(dòng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)冷卻，最終通過(guò)回流道留回到頭部沖鈉腔內(nèi)，另一方面，錐形的頭部沖鈉腔能夠保證氣門頭的結(jié)構(gòu)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。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A處的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明的循環(huán)螺旋流道的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明的結(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)施例中的具有循環(huán)螺旋式錐形腔的氣門，包括氣門頭3和氣門桿，氣門桿內(nèi)部設(shè)有循環(huán)螺旋流道9，所述氣門頭3內(nèi)設(shè)有頭部沖鈉腔11，所述頭部沖鈉腔11的內(nèi)徑由下到上逐漸縮小，所述循環(huán)螺旋流道9包括沿氣門桿軸向延伸的螺旋狀流道以及連通螺旋狀流道上端與頭部沖鈉腔11的回流道10，循環(huán)螺旋流道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；