[实用新型]一种发动机排气门

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机排气门，这种排气门结构适用于涡轮增压、机械增压、双增压汽油发动机，尤其适用于涡轮增压汽油发动机。

背景技术

以往的汽油发动机排气门是采用实心排气门，排气门盘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，并在空腔中填充一定数量的钠。由于钠的熔点较低(97.8℃)，在发动机运行过程中，排气门的温度很容易达到钠的熔点而使之融化。利用液态钠在气门杆的孔中的流动把排气门的热量迅速传递给气门导管，从而降低排气门的热负荷。

上述中空充钠结构的排气门有一个问题：气门颈部和气门盘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。

实用新型内容

为了解决现有技术的中空充钠排气门散热不均的技术问题，本实用新型提供一种发动机排气门，通过控制排气门杆部的空腔的位置，较好的将气门颈部和气门盘端面中心处积聚的热量传导走，从而使排气门散热均匀。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种发动机排气门，包括气门盘和气门杆，气门盘和气门杆轴心线重合，一空腔沿轴心线从气门盘延伸到气门杆，空腔内充钠，所述空腔靠近气门盘的一端与气门盘的端面的水平投影所在平面之间的距离为3.8mm～5.2mm。

采用上述结构的排气门，可以较好的将气门颈部和气门盘中心处积聚的热量传导走，从而使排气门散热均匀。

所述空腔靠近气门盘的一端与气门盘的端面的水平投影所在平面的距离优选为4.0mm～5.0mm，这样更有利于迅速传导气门颈部和气门盘中心处积聚的热量，有利于排气门均匀散热。

气门盘与气门杆相连接的颈部直径逐渐变小(如图1和2中的EF部分)，颈部圆弧轮廓边缘与气门杆水平轮廓边缘相切，空腔靠近气门盘的一端到气门盘的端面的水平投影所在平面的距离小于气门杆水平轮廓边缘与颈部圆弧轮廓边缘的切点到气门盘的端面的水平投影所在平面的距离。这种结构设计更有利于迅速传导气门颈部和气门盘中心处积聚的热量，有利于排气门均匀散热。

所述气门盘的端面可以是平面，也可以是一凹陷的曲面(如图5和6所示为例)。当气门盘的端面是一凹陷的曲面(如图5所示)时，其水平投影是一水平面内的圆。凹陷的曲面可以增大散热面积，但其强度有所降低；端面是平面的排气门(如图6所示)散热面积略小，但其具有较高的强度。具体使用过程中，可根据设计要求进行选择。由于将气门盘端面设计成凹陷的曲面时，其对强度降低的影响大于增强散热的影响，故优选气门盘的端面是平面。

选用端面是平面的气门盘时，优选在其端面的中心处有一凹陷区域的结构。这种结构有利于形成一气体漩涡，更有利于散热，另外，也有利于减轻排气门重量。气门杆水平轮廓边缘与颈部圆弧轮廓边缘的切点到气门盘的端面的距离为12.0～12.4mm，优选12.2mm。这种结构设计更有利于迅速传导气门颈部和气门盘中心处积聚的热量。

气门的空腔内充钠的体积占空腔体积的百分比为61～68％，优选63％。发明人试验结果表明，充钠体积63％时散热效果最好。