抗断裂的发动机气门制造技术

一种抗断裂的发动机气门，其包括气门杆（１）和头部（２），气门杆（１）和头部（２）通过颈部（３）连为一体，颈部（３）的外表面设有开放的螺旋状纹理（３２），开放的螺旋状纹理（３２）的螺旋角度Ｒ为１５°～５５°；本实用新型专利技术特别适合于高强化大功率柴油发动机抗疲劳和抗断裂的气门；当高速高温高腐蚀气流在冲刷颈部（３）的外表面时，气流方向与颈部（３）外设有开放的螺旋状纹理（３２）的螺旋方向基本一致，减少了气流阻力，因此本实用新型专利技术能提高发动机气门的可靠性、抗疲劳和抗断裂的能力，提高气门的使用寿命。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种发动机气门，特别是一种抗断裂的发动机气门。
技术介绍
如附图1-2所示，其为目前大多发动机所使用的气门，其包括气门杆l 和头部2，气门杆1和头部2通过颈部3连为一体，颈部3的表面设有呈同 心圆环状闭环纹理31，这种气门经常在颈部3的圆弧处断裂。气门是发动 机的重要零件之一，气门的工作条件十分恶劣，气门工作时需承受较高的机 械负荷和热负荷，包括气门工作时反复承受落座冲击负荷及燃气压力所给予 的交变负荷，高强化发动机的进气门工作温度一般可达30(TC 60(TC，排 气门工作温度一般可达60(TC 85(TC，甚至更高，还要承受高温氧化性气 体的热应力及气体腐蚀作用，在这样这样严酷的工作条件下，使气门颈部3 的圆弧处经常受到高温燃气的冲刷，因此易于产生腐蚀与烧损和积炭等现象 而导致疲劳强度急剧降低而断裂。经调査，某气门公司2006 2007年度用 户反馈气门质量故障情况表中，因气门颈部3的圆弧处断裂的故障率占全部 质量故障的55. 1%，所以气门颈部3的圆弧处断裂是气门质量故障的主要 原因。进一步分析其具体原因，在剔除了气门以外的其他零部件外，其造成 气门于其颈部3的圆弧处断裂的主要原因是气门颈部表面都设计成垂直于 气门轴线的同心圆环状闭环纹理31。这种在颈部3表面设计垂直于气门轴 线的同心圆环状闭环纹理31会产生如下问题 一、同心圆环状闭环纹理31 纹理方向与工作时的气流方向不一致，增大了气流阻力，减小了气缸充气量;二、工作时，在气门表面形成了应力集中的闭环圈，在气门受到发动机配气 机构的往复交变冲击力和高速高温高腐蚀气流径向冲刷力的双重作用下，对 气门颈部3形成了一个剪切作用，在气门的颈部3容易造成疲劳断裂；三、同心圆环状闭环纹理31表面气流阻力大，降低了气流轴向冲刷力，因而易产生积炭。所以目前在气门颈部3表面设计成垂直于气门轴线的同心圆环状纹理31是使气门在工作时导致其颈部3处疲劳强度急剧降低而断裂的真正原因，属于气门结构不合理的固有问题。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种抗断裂的发 动机气门，其可以很好地提高发动机气门的抗疲劳和抗断裂的能力。本技术的技术方案是 一种抗断裂的发动机气门，其包括气门杆 和头部，气门杆和头部通过颈部连为一体，颈部的外表面设有开放的螺旋状 纹理。本技术进一步的技术方案是所述的开放的螺旋状纹理的螺旋角度R为15° 55° 。本技术再进一步的技术方案是所述的设有开放的螺旋状纹理的 颈部的外表面粗糙度为Ra0.4 u m至Ral.6 P m。本技术进一步的技术方案是所述的开放的螺旋状纹理是通过对颈 部的外表面进行螺旋磨削而形成的。本技术与现有技术相比具有如下特点本技术是一种特别适合于高强化大功率柴油发动机抗疲劳和抗断 裂的气门。由于其颈部外设有开放的螺旋状纹理，当高速高温高腐蚀气流在冲刷颈部的外表面时，气流方向与颈部外设有开放的螺旋状纹理的螺旋方向基本一致(而目前的气门在工作时气流方向与颈部外同心圆环状闭环纹理的纹理方向基本上是垂直的，所以阻力很大)，因此气流无法在气门颈部表面停顿，而是顺沿着螺旋状纹理的螺旋方向流出，大大改善了气道冲刷气流的流畅性；同时由于减少了气流阻力，这样就增加了气缸充气量，容易扫出积炭；并且由于减少了气流阻力，就不会在颈部的表面产生应力集中，可提高气门颈部的疲劳强度。因此本技术能提高发动机气门的可靠性、抗疲劳和抗断裂的能力，提高气门的使用寿命。为了更清楚地说明本技术，列举以下实施例，但其对专利技术创造的范围无任何限制。附图说明图l为本技术现有技术的结构示意图； 图2为图l的俯视图3为本技术的结构示意图4为图3的俯视图。具体实施方式实施例l一种抗断裂的发动机气门，其包括气门杆1和头部2，气门杆l和头 部2通过颈部3连为一体，颈部3的外表面设有开放的螺旋状纹理32，开 放的螺旋状纹理32是通过对颈部3的外表面进行螺旋磨削而形成的，开放 的螺旋状纹理32的螺旋角度R为15° 55° ，颈部3的外表面粗糙度为 Ra0.4um至Ral.6u m。 工作时，当高速高温高腐蚀气流在冲刷带有开放的螺旋状纹理32的颈部3的外表面时，气流方向与螺旋状纹理32的螺旋方向基本一致(而目前 的气门在工作时气流方向与颈部3外同心圆环状闭环纹理31的纹理方向基 本上是垂直的，所以阻力很大)，因此气流无法在气门颈部3表面停顿，而 是顺沿着螺旋状纹理32的螺旋方向流出，大大改善了气道冲刷气流的流畅 性；同时由于减少了气流阻力，这样就增加了气缸充气量，容易扫出积炭； 并且由于减少了气流阻力，就不会在颈部3的表面产生应力集中，可提高气 门颈部3的疲劳强度。因此本技术从结构上提高了发动机气门的可靠 性、抗疲劳和抗断裂的能力，提高了气门的使用寿命。本技术不局限于上述的具体结构，只要是在颈部3的外表面设有开 放的螺旋状纹理32的发动机气门就落在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗断裂的发动机气门，其包括气门杆（１）和头部（２），气门杆（１）和头部（２）通过颈部（３）连为一体，其特征是：颈部（３）的外表面设有开放的螺旋状纹理（３２）。

【技术特征摘要】
1、一种抗断裂的发动机气门，其包括气门杆(1)和头部(2)，气门杆(1)和头部(2)通过颈部(3)连为一体，其特征是颈部(3)的外表面设有开放的螺旋状纹理(32)。2、 根据权利要求1所述的抗断裂的发动机气门，其特征是所述的开 放的螺旋状纹理(32)的螺旋角度R为15° 55° 。3、 根据权利要求1或2所述的抗断裂的发动机气门，其特征是所述 的设有开放...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文，涂连和，吴建成，刘立明，梁升，
申请(专利权)人：湖南天雁机械有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]