CN103375217A - 阀座插入件 - Google Patents

Abstract

阀座插入件包括绕中央纵向轴线的环状体部。环状体部包括限定出孔的径向向内面，以及和径向向内面相反的径向向外面。附加地，环状体部可具有顶面，以及和顶面相反的底面。阀座插入件还包括多个热传输凸起部，其从环状体部的径向向外面延伸出。

Description

阀座插入件

技术领域

本发明涉及一种阀座插入件，其配置为安装到发动机的汽缸盖中。

背景技术

内燃汽油或柴油发动机中的阀座是在当阀闭合时在发动机操作循环的一部分中进气或排气阀抵靠的汽缸盖的表面。保持阀座和阀之间的恰当的容限在发动机的整个寿命上都是重要的，这是因为阀座在制造中变形或被不恰当地布置、对齐或成形，则将产生气态流体的泄漏，这将负面地影响发动机压缩比，并由此影响发动机效率、性能（马力）、排气排放和发动机寿命。

发明内容

阀座插入件可包括绕中央纵向轴线的环状体部。环状体部可具有限定出孔的径向向内面，以及和径向向内面相反的径向向外面。附加地，环状体部可具有顶面，以及和顶面相反的底面。阀座插入件还包括多个热传输凸起部，其从环状体部的径向向外面延伸出。

在一种构造中，多个热传输凸起部中的至少一个可为楔形凸起部，其大致和中央轴线对齐。楔形凸起部可包括第一端部和第二端部，其中楔形凸起部的第一端部可较楔形凸起部的第二端部从径向向外面延伸出更远的距离。楔形凸起部的第一端部也可基本和环状体部的顶面对齐。

插入件可配置为压配合进入发动机的汽缸盖中，使得多个热传输凸起部塑性变形发动机的汽缸盖。类似地，发动机的汽缸盖可包括限定出多个阀开口的汽缸盖体部，其中每一个阀开口包括配置为接收阀座插入件的相应的凹部。汽缸盖还可包括上述类型的阀座插入件，其布置在多个凹部的每一个中。

当结合附图时，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势从下文中用于实施本发明的最佳模式的详尽描述中是轻易地明显的。

附图说明

图1是发动机的汽缸盖的示意性透视图。

图2是阀座插入件的示意性透视图。

图3是阀座插入件的一部分的放大示意性透视图。

图4是布置在汽缸盖体部中的阀座插入件的示意性横截面视图。

具体实施方式

参见附图，其中相似的附图标记被用于表明各个视图中相似或相同的构件，图1示意地示出了发动机的汽缸盖10。如所示，汽缸盖10包括多个阀开口12，阀开口12可配置为进气开口或排气开口。如本领域所理解的，进气开口可允许新鲜空气和/或空气/燃料混合物进入发动机的燃烧室/汽缸中。在空气/燃料混合物燃烧之后，燃烧的副产品可经由排气开口流出汽缸。在发动机的压缩冲程和动力冲程期间，阀开口12可被阀盖（未示出）密封，该阀盖可坐落在相应的开口12中。

汽缸盖10可包括可限定出汽缸盖10的结构的汽缸盖体部14，包括相应的阀开口12。汽缸盖体部14可由金属（诸如铸铝）形成，如在本领域中常见的。除了限定相应的阀开口12之外，汽缸盖体部14还限定绕每一个相应的阀开口12的环状凹部，环状凹部配置为接收阀座插入件16。阀座插入件16可为精确成形镶嵌物，其可选择地接收阀盖以密封阀开口12。阀座插入件16可包括比汽缸盖体部14更硬的材料，且可表现出比汽缸盖体部14的材料更好的抗磨损性质。例如，阀座插入件可为金属合金，该合金包括钴、镍、铁、铝、硼、碳、铬、锰、钼、磷、硫、硅和/或钛。

如在图2中总体地示出的，阀座插入件16可包括绕中央轴线22布置的环状体部20。阀座插入件16可包括大致限定孔26的径向向内面24，且可包括和径向向内面24相反的径向向外面24。阀座16还可包括顶面30以及和顶面30相反的底面32。

再次参照图1，阀座插入件16可压配合进入由汽缸盖体部14限定出的凹部中，使得径向向外面28接触汽缸盖体部14，且孔26基本和汽缸盖10的阀开口12对齐。

如图2所示，阀座插入件16可包括多个热传输凸起部40，所述热传输凸起部40每个从环状体部20的径向向外面28延伸出。如图2所示，相应的热传输凸起部40的每一个可示例性地为楔形凸起部。替换的设计可包括凸起片、叶片、半球形、或其他类似的设计，其配置为增加插入件16和汽缸盖体部14之间的表面区域接触。应注意图2被绘制为放大了相应的热传输凸起部40的尺寸。实践中，它们从环状体部20的径向向外面28延伸出的程度可不同于所示的（例如，更小或更大）。附加地，绕外周界的凸起部40的数量可较图2中示出的更少或更多。

每一个热传输凸起部40可配置为增加阀座插入件16和汽缸盖体部14之间的表面区域接触超出简单的环状环的表面区域接触。基于压配合接口，增加的表面积可相应地增加热量在插入件16和汽缸盖体部14之间（即，跨插入件体部结合部）传输的能力。在许多机动车应用中，汽缸盖体部14可被主动地冷却，例如通过水冷方法。通过最大化将热量传导出阀座插入件16以及进入冷却器汽缸盖体部14的能力，插入件16的抗磨损性质被最大化，而插入件16的任意热变形被最小化。以该方式，可增加阀座插入件的寿命和性能，且可增加总体汽缸盖阀的密封性质。

如在图2中进一步示出的，多个凸起部40中的每一个可基本和中心轴线22对齐，使得当阀座插入件16压配合在汽缸盖体部14上时，凸起部渐进地刺入汽缸盖体部14中更深，而不留下任何可感知的空洞。例如，如在图3的放大视图中可见，每一个楔形凸起部40可包括总体限定出定位轴线54的第一端部50和第二端部52。定位轴线54可基本平行于中央轴线22。如所示，第一端部50可从径向向外面28延伸出一距离56。该距离56可大于凸起部40的第二端部52从径向向外面28延伸出的距离（其可被忽略，如所示）。

如图3和4进一步示出的，凸起部40的第一端部50可基本和环状体部20的顶面30对齐。以该方式，如图4所示，当插入在汽缸盖体部中时，凸起部40的第一端部和环状体部20的顶面30两者可和汽缸盖体部14的表面60平齐。

图4还示出了由汽缸盖体部14限定出的凹部62，且示出多个热传输凸起部40被配置为在插入时使汽缸盖体部14弹性地和/或塑性地变形。这样的变形由阀座插入件16的材料和汽缸盖体部14的材料之间的硬度差造成。通过施加足够的力，阀座插入件16可被插入凹部中，而多个凸起部刻划/切入汽缸盖体部14中。以该方式，可确保每一个凸起部都和汽缸盖体部14紧密接触。这可相对于可能仅在两或三处接触汽缸盖体部14的纯环状插入件设计具有优势。

阀座插入件16还可包括阀配合表面70，阀配合表面70可布置在环状体部20的径向向内面24和顶面30之间。该阀配合面70可配置为以可密封孔26的方式接收阀盖。阀配合面70可包括一个或多个斜面，诸如图4中总体地示出的，和/或可包括一半径。配合阀盖可包括类似的轮廓，其配置为嵌套到阀配合面70，且可建立跨阀座插入件16的整个周界的线或面接触。

尽管已经对用于实施本发明的最佳模式进行了详尽的描述，对本发明所涉及的领域熟悉的技术人员将辨识出在所附的权利要求内用于实施本发明的各种可替换设计和实施例。应将包含在上述描述或在附图中示出的全部内容理解为仅作说明目的，而非限制性的。

Claims (10)

1.一种阀座插入件，包括：

环状体部，绕中央轴线布置，该环状体部包括限定出孔的径向向内面以及和该径向向内面相反的径向向外面，该环状体部还包括顶面以及和顶面相反的底面；和

多个热传输凸起部，其从环状体部的径向向外面延伸出。

2.如权利要求1所述的插入件，其中所述多个热传输凸起部中的至少一个为楔形凸起部，该楔形凸起部大致和中央轴线对齐。

3.如权利要求2所述的插入件，其中所述楔形凸起部包括第一端部和第二端部；

其中楔形凸起部的第一端部较楔形凸起部的第二端部从径向向外面延伸出更远的距离。

4.如权利要求3所述的插入件，其中所述楔形凸起部的第一端部基本和环状体部的顶面对齐。

5.如权利要求1所述的插入件，其中所述插入件配置为被压入发动机的汽缸盖中，且其中所述多个热传输凸起部被配置为使发动机的汽缸盖塑性地变形。

6.如权利要求1所述的插入件，其还包括布置在环状体部的径向向内面和顶面之间的阀配合面；和

其中阀配合面配置为接收阀盖以密封所述孔。

7.一种发动机用汽缸盖，该汽缸盖包括：

汽缸盖体部，其限定了多个阀开口，每一个阀开口包括配置为接收阀座插入件的相应的凹部；

阀座插入件，布置在所述多个凹部的每一个中，每一个阀座插入件各自包括：

环状体部，绕中央轴线布置，该环状体部包括限定出和所述阀开口基本对齐的孔的径向向内面，以及和该径向向内面相反的径向向外面，所述环状体部还包括顶面以及和顶面相反的底面；和

多个热传输凸起部，其从环状体部的径向向外面延伸出。

8.如权利要求7所述的汽缸盖，其中所述多个热传输凸起部中的至少一个为楔形凸起部，该楔形凸起部大致和所述插入件的中央轴线对齐。

9.如权利要求8所述的汽缸盖，其中所述楔形凸起部包括第一端部和第二端部；

其中所述楔形凸起部的第一端部较楔形凸起部的第二端部从径向向外面延伸出更远的距离。

10.如权利要求9所述的插入件，其中所述楔形凸起部的第一端部基本和相应的阀座插入件的环状体部的顶面对齐。

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