具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门，包括气门头和气门杆，所述气门杆内沿轴向设有圆柱形腔体以及与该圆柱形腔体连通并沿气门杆轴向分布的多个支流道，所述支流道的长度沿远离气门头的方向逐渐缩短，所述圆柱形腔体沿径向设有隔板将圆柱形腔体分隔形成环形流道，所述圆柱形腔体轴向两端面为半球面，所述环形流道内冲有钠；所述气门杆表面设有镀铬层；所述气门头沿其周向设有环槽；所述环槽内覆盖有堆焊层且堆焊层表面为圆锥面，该具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门能较好的将气门颈部和气门头端面中心处积聚的热量传导走，从而使气门散热均匀。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发动机零部件领域，具体是一种具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门。
技术介绍
以往的汽油发动机排气门是采用实心排气门，排气门头部采用耐高温的奥氏体材料，杆部采用马氏体材料，然后经焊接、表面处理等工艺加工而成。这种结构、工艺的排气门只能使用在排气温度不超过750℃的自然吸气汽油发动机上。在增压发动机中，由于使用了压缩进气技术(具体有涡轮增压、机械增压和双增压)，使缸内的燃烧爆发压力比自然吸气时高，缸内的温度也比自然吸气时高，从而排气门的温度相应的升高。故排气门处的温度常常超过排气门材料的许用温度，从而降低排气门使用寿命，降低散热性能。为了解决这一问题，人们在排气门的气门杆部钻孔形成一空腔，金属钠的熔点为97.81℃，在合理的中空腔体积的前提下，当气门工作时，温度升高很快，金属钠在高温时由固态变为液态，在中空腔里上下移动不断冲刷气门面和气门杆，把气门面端部的热负荷有效的传递到气门杆，然后通过缸盖的水道冷却排气门，提高了排气门的散热性，有效降低气门面的热负荷，另外，金属钠的比重较小，气门的整体质量变小，且气门的刚度变强，同等条件下，气门的变形量要小；然而现有中空充钠结构的排气门有一个问题：气门颈部和气门头端面中心处的热量不容易被顺利传导走，是温度聚集的部位，会影响排气门的散热均匀性，降低排气门寿命。因此，为解决以上问题，需要一种能较好的将气门颈部和气门头端面中心处积聚的热量传导走，从而使气门头部散热均匀的具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种能较好的将气门颈部和气门头端面中心处积聚的热量传导走，从而使排气门散热均匀的具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门。本技术的具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门，包括气门头和气门杆，所述气门杆内沿轴向设有圆柱形腔体以及与该圆柱形腔体连通并沿气门杆轴向分布的多个支流道，所述支流道的长度沿远离气门头的方向逐渐缩短，所述圆柱形腔体沿径向设有隔板将圆柱形腔体分隔形成环形流道，所述圆柱形腔体轴向两端面为半球面，所述环形流道内冲有钠；所述气门杆表面设有镀铬层；所述气门头沿其周向设有环槽；所述环槽内覆盖有堆焊层且堆焊层表面为圆锥面；所述环槽内覆盖有堆焊层且堆焊层表面为圆锥面；所述气门头底面设有轴向剖面为“ω”型的燃烧室；进一步，所述环槽与堆焊层的接触面为圆弧面；进一步，所述气门杆包括沿轴向与气门头固定连接的杆身Ⅰ和与杆身Ⅰ同轴连接的杆身Ⅱ，杆身Ⅰ为从下到上半径逐渐减小的回转体，杆身Ⅱ为半径小于杆身Ⅰ最小半径的圆柱体；进一步，与该具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门配合的气门导管的长度为S1，该具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门相对于气门导管运动的行程为S2，所述气门杆表面镀铬层的轴向长度为S1+S2；进一步，所述气门杆靠近其顶端的圆柱面上沿周向设有环槽且槽底直径小于气门锁夹内径。本技术的有益效果是：本技术的具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门，环形流道有利于引导金属钠的循环流动，能够增强空腔内的金属钠与气门头的热量交换速率，气门杆内的空腔轴向两端面为半球面，相比现有采用平面作为冲钠腔两端面的气门而言，在冲钠腔直径相同的条件下，本实用新型这种结构形式的冲钠腔与气门头的热交换面积较大，能够增强空腔内的金属钠与气门头的热量交换速率；支流道能够增加金属钠与气门杆内表面的接触面积，从而进一步改善气门的冷却效果；另一方面，空腔朝向气门头侧的半球面能够缩小气门头端面中心与空腔的距离，以此改善气门头端面中心区域的散热，使气门整体散热均匀；另一方面，由于设置冲钠腔后，气门杆的结构强度将会降低，而气门杆表面的镀铬层能弥补气门杆的机械强度，同时提高其耐热性；另外，气门头周向设置的堆焊层，该堆焊层与气门座圈相配合，能有效改善气门头的磨损；“ω”型的燃烧室能够产生涡流，进而加速燃油气体的混合速度，使燃烧更为充分，降低发动机油耗,另外，“ω”型的燃烧室能够缩短冲钠腔与燃烧室的距离，改善散热效果。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述：图1为本技术的结构示意图；图2为图1中A处的局部放大图；图3为图1中B处的局部放大图；图4为图1中C处的剖视图。具体实施方式图1为本技术的结构示意图，图2为图1中A处的局部放大图，如图所示，本实施例中的具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门，包括气门头3和气门杆，所述气门杆内沿轴设有圆柱形腔体以及与该圆柱形腔体连通并沿气门杆轴向分布的多个支流道12，所述支流道12的长度沿远离气门头的方向逐渐缩短，所述圆柱形腔体沿径向设有隔板10将圆柱形腔体分隔形成环形流道9，所述圆柱形腔体轴向两端面为半球面11，环形流道9内冲有钠，气门杆表面设有镀铬层6，气门头3沿其周向设有环槽8，环槽8内覆盖有堆焊层2且堆焊层2表面为圆锥面；气门杆内的环形流道9能够引导液态金属钠循环流动，相比现有采用圆柱形腔体进行冲钠的气门而言，本技术这种结构形式的环形流道9有利于引导金属钠的循环流动，能够增强空腔内的金属钠与气门头3的热量交换速率；另外，气门头3周向设置的堆焊层2，该堆焊层2与气门座圈相配合，能有效改善气门头3的磨损，气门杆表面的镀铬层6能提高气门的机械强度与耐热性。本实施例中，所述环槽8与堆焊层2的接触面为圆弧面11，该圆弧面11能增加堆焊层2与气门头3的接触面积，保证堆焊层2与气门头3牢固连接。本实施例中，所述气门杆包括沿轴向与气门头3固定连接的杆身Ⅰ4和与杆身Ⅰ4同轴连接的杆身Ⅱ5，杆身Ⅰ4为从下到上半径逐渐减小的回转体，杆身Ⅱ5为半径小于杆身Ⅰ4最小半径的圆柱体，本文所述的“下端”指的是朝向气门头3一端，相反端为“上端”，杆身Ⅰ4为气门头3与杆身Ⅱ5之间的过渡段，这种平滑过渡能能够避免气门杆出现应力集中，同时由于杆身Ⅰ4在工作中，其温度从下至上逐渐减小，采用这种结构的杆身Ⅰ4能够使其散热均匀。本实施例中，与该具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门配合的气门导管的长度为S1，该具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门相对于气门导管运动的行程为S2，所述气门杆表面镀铬层的轴向长度为S1+S2，如图1所示，点划线框区域为镀铬层6，镀铬层6用于与气门导管滑动配合，以减小磨损，为提高镀铬层6的利用率，节约成本，本实施例采用的镀铬层6的轴向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门，包括气门头和气门杆，其特征在于：所述气门杆内沿轴向设有圆柱形腔体以及与该圆柱形腔体连通并沿气门杆轴向分布的多个支流道，所述支流道的长度沿远离气门头的方向逐渐缩短，所述圆柱形腔体沿径向设有隔板将圆柱形腔体分隔形成环形流道，所述圆柱形腔体轴向两端面为半球面，所述环形流道内冲有钠；所述气门杆表面设有镀铬层；所述气门头沿其周向设有环槽；所述环槽内覆盖有堆焊层且堆焊层表面为圆锥面；所述气门头底面设有轴向剖面为“ω”型的燃烧室。

【技术特征摘要】
1.一种具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门，包括气门头和气门杆，
其特征在于：所述气门杆内沿轴向设有圆柱形腔体以及与该圆柱形腔体连通并
沿气门杆轴向分布的多个支流道，所述支流道的长度沿远离气门头的方向逐渐
缩短，所述圆柱形腔体沿径向设有隔板将圆柱形腔体分隔形成环形流道，所述
圆柱形腔体轴向两端面为半球面，所述环形流道内冲有钠；所述气门杆表面设
有镀铬层；所述气门头沿其周向设有环槽；所述环槽内覆盖有堆焊层且堆焊层
表面为圆锥面；所述气门头底面设有轴向剖面为“ω”型的燃烧室。
2.根据权利要求1所述的具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门，其
特征在于：所述环槽与堆焊层的接触面为圆弧面。
3.根据权利要求2所述的具有燃烧室与支流道...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明杨，梁绍辉，
申请(专利权)人：重庆奇甫机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85