[發(fā)明專(zhuān)利]具有螺旋葉片的循環(huán)螺旋式雙腔沖鈉氣門(mén)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510726415.1
• 申請(qǐng)日: 2015-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105240079A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明楊;梁紹輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶奇甫機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01L3/14
• 分類(lèi)號(hào): F01L3/14;F01L3/06;F01L3/04;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，具體是一種具有螺旋葉片的循環(huán)螺旋式雙腔沖鈉氣門(mén)。

背景技術(shù)

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℃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℃，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。

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螺旋葉片的循環(huán)螺旋式雙腔沖鈉氣門(mén)。

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(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)散熱均勻的具有螺旋葉片的循環(huán)螺旋式雙腔沖鈉氣門(mén)。

本發(fā)明的具有螺旋葉片的循環(huán)螺旋式雙腔沖鈉氣門(mén)，包括氣門(mén)頭和氣門(mén)桿，所述氣門(mén)頭外側(cè)壁設(shè)有繞其軸向延伸的螺旋葉片，氣門(mén)桿內(nèi)部設(shè)有循環(huán)螺旋流道，所述氣門(mén)頭內(nèi)設(shè)有頭部沖鈉腔，所述循環(huán)螺旋流道包括沿氣門(mén)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(mén)桿表面設(shè)有鍍鉻層，氣門(mén)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(mén)頭底面設(shè)有與氣門(mén)頭同軸的圓槽；

進(jìn)一步，與該具有螺旋葉片的循環(huán)螺旋式雙腔沖鈉氣門(mén)配合的氣門(mén)導(dǎo)管的長(zhǎng)度為S₁，該具有螺旋葉片的循環(huán)螺旋式雙腔沖鈉氣門(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S₁+S₂；

進(jìn)一步，所述氣門(mén)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(mén)鎖夾內(nèi)徑。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的具有螺旋葉片的循環(huán)螺旋式雙腔沖鈉氣門(mén)，氣門(mén)頭上的螺旋葉片可通過(guò)排出的氣流沖刷螺旋葉片帶動(dòng)氣門(mén)旋轉(zhuǎn)，既可以改善氣體的流通性，又增加了氣門(mén)的剛性，更重要的是降低氣門(mén)和閥座的積碳，從而保證氣門(mén)良好的密封性和較長(zhǎng)的壽命，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(mén)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(mén)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，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；另外，氣門(mén)頭周向設(shè)置的堆焊層，該堆焊層與氣門(mén)座圈相配合，能有效改善氣門(mén)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