[实用新型]具有燃烧室与支流道的高效换热式冲钠气门

说明书

技术领域

本实用新型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。

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。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型的有益效果是：本实用新型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