CN105038577B - 用于发动机的排气阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发动机的排放阀，其排放在发动机的燃烧室中产生的排放气体，所述用于发动机的排放阀可以包括绝热涂布层，所述绝热涂布层具有聚酰胺酰亚胺树脂和分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶，并具有0.60W/m或更小的导热性，所述绝热涂布层形成于与火焰接触的排放阀的面部上。

Description

用于发动机的排气阀

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年4月18日提交的韩国专利申请第10-2014-0046905号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明的示例性实施方案涉及用于车辆的发动机，更特别地，涉及排放在燃烧室中产生的排放气体的排放阀。

背景技术

通常，内燃机是指通过燃烧燃料产生的燃料气体直接作用于活塞、涡轮叶片等以将燃料的热能转化成机械功的发动机。

在许多情况下，内燃机是指在气缸中点燃燃料和空气的混合气体从而引起爆炸并因此移动活塞的往复运动类发动机，但燃气轮机、喷气发动机、火箭等也是内燃机。

内燃机通过所用的燃料被分类成燃气发动机、汽油发动机、石油发动机、柴油发动机等。石油发动机、燃气发动机和汽油发动机通过由火花塞产生的电火焰来引起点燃，柴油发动机将燃料在高温和高压下喷洒进空气以引起自燃。根据冲程和活塞的操作，存在四冲程和二冲程循环方法。

通常，已知车辆的内燃机具有约15％至35％的加热效率，由于热能通过内燃机的壁、排放气体等释放至外部而甚至在内燃机的最大效率下消耗约60％或更多的总热能。

如上所述，如果热能通过内燃机的壁释放至外部的量减少，则内燃机的效率可以增加，因此，使用了在内燃机的外部安装绝热材料、改变部分的材料或者内燃机的结构、或开发内燃机的冷却系统的方法。

特别地，如果使在内燃机中产生的热通过内燃机的壁至外部的释放最小化，则内燃机的效率和车辆的燃料效率可得以改善，但可以在反复施用高温和高压条件的内燃机中长时间维持的绝热材料、绝热结构等的研究进步缓慢。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种用于发动机的排放阀，其通过施用保证高机械性质和耐热性并同时具有低导热性和低体积热容量的绝热涂布层而能够确保高温耐久性并减少释放至外部的热能，由此改进发动机的效率和车辆的燃料效率。

根据本发明的各个方面，一种用于发动机的排放阀，其排放发动机的燃烧室中产生的排放气体，其可包括绝热涂布层，所述绝热涂布层包括聚酰胺酰亚胺树脂和分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶，并具有0.60W/m或更小的导热性，所述绝热涂布层形成于与火焰接触的排放阀的面部上。

根据本发明的各个方面，一种用于发动机的排放阀，其排放在发动机的燃烧室中产生的排放气体，其可包括绝热涂布层，所述绝热涂布层包括聚酰胺酰亚胺树脂和分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶，并具有0.60W/m或更小的导热性，所述绝热涂布层形成于与排放气体接触的排放阀的颈部上。

根据本发明的各个方面，一种用于发动机的排放阀，其排放在发动机的燃烧室中产生的排放气体，其可包括绝热涂布层，所述绝热涂布层包含聚酰胺酰亚胺树脂和分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶，并具有0.60W/m或更小的导热性，所述绝热涂布层形成于与火焰接触的排放阀的面部上和与排放气体接触的排放阀的颈部上。

绝热涂布层可以具有1,250KJ/m³K或更小的热容量。

所述聚酰胺酰亚胺树脂可以以2重量％或更少的含量存在于气凝胶中。

在对应于从所述气凝胶的表面计的最长直径的5％或更大的深度处可以不存在所述聚酰胺酰亚胺树脂。

每个气凝胶在分散在聚酰胺酰亚胺树脂中的同时可以具有92％至99％的孔隙率。

绝热涂布层可以具有50μm至500μm的厚度。

以100重量份的聚酰胺酰亚胺树脂计，绝热涂布层可以包含5至50重量份的气凝胶。

根据本发明的各个实施方案，其通过施用保证高机械性质和耐热性并同时具有低导热性和低体积热容量的绝热涂布层而能够确保高温耐久性并减少释放至外部的热能，由此改进发动机的效率和车辆的燃料效率。

另外，在本发明的各个实施方案中，可能的是通过降低阀温度而不使用非常昂贵的镍(Ni)含量增加的高耐热性材料(因科镍合金等)来保证高温耐久性并减少制造成本。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本发明的某些原理的具体实施方式中显现或更详细地阐明。

附图说明

图1为示意地显示根据本发明的示例性的用于发动机的排放阀的视图。

图2为显示根据本发明的示例性的用于发动机的排放阀中所得的绝热涂布层的表面的照片。

图3为显示与根据本发明的示例性的用于发动机的排放阀相比的比较实施例中所得的涂布层的表面的照片。

应了解，附图并不必须按比例绘制，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形状，将部分地由特定目的的应用和使用环境加以确定。

具体实施方式

现在将详细提及本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案结合加以描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

在本说明书中，除非另有明确地说明，措辞“包括”及其变体例如“包含”应理解为暗示包括所述要素但不排除任何其他要素。

此外，在本说明书中描述的术语“单元”、“手段”、“部分”、“构件”意指用于进行至少一种功能和操作的综合构造的单元。

图1为示意地显示根据本发明的各个实施方案的用于发动机的排放阀的视图。

参考图1，根据本发明的各个实施方案的用于发动机的排放阀100可以施用至用于车辆的发动机，所述发动机在气缸中点燃并爆炸燃料和空气的混合气体以移动活塞。

例如，根据本发明的各个实施方案的用于发动机的排放阀100可以施用至排放气体的温度较高的涡轮增压发动机。

用于发动机的排放阀100用于排放在气缸的燃烧室中产生的排放气体，并包括杆部11、面部13和颈部15。

此处，杆部11可以限定为与阀导承等接触的部分，面部13可以限定为与燃烧室的火焰接触的部分，颈部15可以限定为与杆部11和面部13接触并与排放气体接触的部分。

后文中，根据本发明的各个实施方案的排放阀100对车辆的发动机的应用将作为实施例描述，但应理解，本发明的保护范围实质上不限于此，只要排放阀为用于各种目的的各种内燃机(例如燃气轮机、喷气发动机和火箭)的中采用的排放阀，本发明的技术主旨就可以应用至所述排放阀。

根据本发明的各个实施方案的用于发动机的排放阀100具有通过施用保证高机械性质和耐热性并同时具有低导热性和低体积热容量的绝热涂布层可以确保高温持久性并减少释放至外部的热能的结构，由此改进发动机的效率和车辆的燃料效率。

亦即，本发明的各个实施方案提供用于发动机的排放阀100，其可以通过降低阀温度而不使用非常昂贵的镍(Ni)含量增加的高耐热性材料(因科镍合金等)来保证高温耐久性。

为此目的，在根据本发明的各个实施方案的用于发动机的排放阀100中，绝热涂布层50形成在与火焰接触的面部13上。亦即，绝热涂布层50为阀的底表面，并可以形成在与气缸的燃烧室的火焰接触的面部13上。

此外，在根据本发明的各个实施方案的用于发动机的排放阀100中，绝热涂布层50形成在与排放气体接触的颈部15上。

此处，绝热涂布层50可以形成在面部13和颈部15中的任一个上，并可以形成在面部13和颈部15两者上。

后文中，根据本发明的各个实施方案的施用至用于发动机的排放阀100的绝热涂布层50及其绝热涂布组合物将更详细地描述。

本发明的各个实施方案提供作为绝热涂布层的包含分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂和分散在低沸点有机溶剂中的气凝胶的绝热涂布组合物。

此外，根据本发明的各个实施方案的绝热涂布层包括聚酰胺酰亚胺树脂和分散在聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶，并具有0.60W/m或更小的导热性。

根据本发明的各个实施方案，可以提供包括分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂和分散在低沸点有机溶剂中的气凝胶的绝热涂布组合物。

本发明人通过实验确认，通过将聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶分别分散在预定的溶剂中得到涂布组合物，并随后混合所得溶液，由此得到的涂布层可以保证高机械性质和耐热性并同时具有较低的导热性和低密度，并将其施用至内燃机以减少释放至外部的热能，并由此改进内燃机的效率和车辆的燃料效率，由此实现本发明。

此外，本发明人通过实验确认，上述涂布层可以施用至排放阀100的部分或整个排放阀100，所述排放阀100为内燃机的部件，从而通过降低阀温度而不使用镍(Ni)含量增加的非常昂贵的高耐热性材料来保证高温耐久性，由此实现本发明。

近来，使用气凝胶(或空气-凝胶)的方法已经被引入例如绝热材料、冲击限制器或隔音材料的领域中。此气凝胶具有由缠绕的微丝形成的结构，所述微丝具有头发的万分之一的厚度，并具有90％或更大的孔隙率，其主要材料为氧化硅、碳或有机聚合物。特别地，气凝胶为具有因上述结构性特性引起的高半透明性和超低导热性的超低密度材料。

然而，由于气凝胶因高脆性通过轻微冲击容易地破碎而显示出非常差的强度，并难以将气凝胶处理成具有各种厚度和形状，即使气凝胶具有优秀的绝热特性，绝热材料的应用中仍然存在预定的限制，在气凝胶和其他反应剂混合的情况下，存在这样的问题：由于溶剂或溶质渗入气凝胶的内部以增加化合物的粘度并由此使得混合不可行，难以进行气凝胶与其他材料的络合或在与其他材料混合后使用气凝胶，不显示多孔气凝胶的特性。

另一方面，在各个实施方案的绝热涂布组合物中，聚酰胺酰亚胺树脂存在的同时分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中，气凝胶存在的同时分散在低沸点有机溶剂中，因此聚酰胺酰亚胺树脂的溶剂分散相和气凝胶的溶剂分散相不附聚，但可以均匀地混合，绝热涂布组合物可以具有均一的组成。

此外，由于高沸点有机溶剂或水性溶剂和低沸点有机溶剂不容易相互溶解或混合，聚酰胺酰亚胺树脂分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中且气凝胶分散在低沸点有机溶剂中的同时，聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶混合，从而形成涂布组合物，并因此直至施用并干燥各个实施方案的绝热涂布组合物，在聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶之间的直接接触可以最小化，可以防止聚酰胺酰亚胺树脂渗入气凝胶或孔的内部或者被浸入在气凝胶或孔中。

另外，由于低沸点有机溶剂与高沸点有机溶剂或水性溶剂具有预定的亲和性，低沸点有机溶剂可以用于物质上混合分散在低沸点有机溶剂中的气凝胶和分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂，并由此均匀地分布气凝胶并在高沸点有机溶剂或水性溶剂中均匀地分布聚酰胺酰亚胺树脂。

因此，在从各个实施方案的绝热涂布组合物获得的绝热涂布层中，气凝胶的物理性质可以保证在相同水平或更高，气凝胶可以更均匀地分散在聚酰胺酰亚胺树脂中以实现改进的绝热特性连同高机械性质和耐热性。

亦即，如上所述，在从各个实施方案的绝热涂布组合物获得的绝热涂布层中，因为气凝胶的物理性质和结构可以维持在相同水平，绝热涂布层可以保证高机械性质和耐热性并同时具有较低的导热性和较低的密度，并可以被施用至内燃机以减少释放至外部的热能并因此改进内燃机的效率和车辆的燃料效率。

此外，从各个实施方案的绝热涂布组合物获得的绝热涂布层可以被施用至排放阀的部分或整个排气阀，所述排放阀为内燃机的部件，从而通过降低阀温度而不使用非常昂贵的镍(Ni)含量增加的高耐热性材料来保证高温耐久性。

此处，如图1所示，绝热涂布层可以被施用至与燃烧室的火焰接触的面部13、与排放气体接触的颈部15、以及面部13和颈部15两者。

同时，各个实施方案的绝热涂布组合物可以通过混合分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂和分散在低沸点有机溶剂中的气凝胶来形成，如上所述。

混合方法不多做限制，可以使用任何通常已知的物理混合方法。例如，可以存在通过混合两种溶剂分散相，向其添加氧化锆珠，并在室温的温度和常压的条件下以100至500rpm的速度进行球磨来制造涂布组合物(涂布溶液)的方法。然而，混合聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶的溶剂分散相的方法不限于上述实例。

各个实施方案的绝热涂料组合物可以提供绝热材料、绝热结构等，其可以在反复施用高温和高压条件的内燃机中长时期维持，具体地，各个实施方案的绝热涂布组合物可以用于涂布内燃机的内部表面或内燃机的部件，如上所述，可以用于涂布排放阀的面部和/或颈部。

可以包含在各个实施方案的绝热涂布组合物中的聚酰胺酰亚胺树脂的实例不多做限制，但聚酰胺酰亚胺树脂可以具有3,000至300,000或4,000至100,000的重均分子量。

如果聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量非常小，其可能难以充分地保证得自绝热涂布组合物的涂布层、涂布薄膜或涂布膜的机械性质、耐热性和绝热性，聚合物树脂可以容易地渗入气凝胶的内部。

另外，如果聚酰胺酰亚胺树脂的重均分子量非常大，得自绝热涂布组合物的涂布层、涂布薄膜或涂布膜的均匀性或均一性可能恶化，在绝热涂布组合物中的气凝胶的分散性可能降低，或涂布设备的喷嘴等可能在施用绝热涂布组合物时阻塞，绝热涂布组合物的热处理时间可能延长，热处理温度可能增加。

本领域已知的通常的气凝胶可以用作上述气凝胶，具体地，可以使用组分的气凝胶，所述组分包括氧化硅、碳、聚酰亚胺、金属碳化物或两种或更多种这些物质的混合物。气凝胶可以具有100cm³/g至1,000cm³/g，或者300cm³/g至900cm³/g的比表面积。

以100重量份的聚酰胺酰亚胺树脂计，绝热涂布组合物可以包括含量为5至50重量份或10至45重量份的气凝胶。聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶的重量比为固体的重量比，而不是分散溶剂的重量比。

如果以聚酰胺酰亚胺树脂计的气凝胶的含量非常小，可能难以减少得自绝热涂布组合物的涂布层、涂布薄膜或涂布膜的导热性和密度，可能难以保证充足的绝热性质，从绝热涂布组合物制造的绝热膜的耐热性可能减少。

另外，如果以聚合物树脂计的气凝胶的含量非常大，可能难以充分地保证得自绝热涂布组合物的涂布层、涂布薄膜或涂布膜的机械性质，在从绝热涂布组合物产生的绝热膜中可能产生裂缝，或可能难以维持绝热膜的坚固涂布形式。

在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂的固体含量不多做限制，但考虑到绝热涂布组合物的均匀性和物理性质，固体含量可以为5重量％至75重量％。

另外，在低沸点有机溶剂中的气凝胶的固体含量不多做限制，但考虑到绝热涂布组合物的均匀性和物理性质，固体含量可以为5重量％至75重量％。

如上所述，由于高沸点有机溶剂或水性溶剂和低沸点有机溶剂不容易相互溶解或混合，直至施用并干燥各个实施方案的绝热涂布组合物，在聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶之间的直接接触可以最小化，可以防止聚酰胺酰亚胺树脂渗入气凝胶或孔的内部，或被浸入气凝胶或孔中。

具体地，高沸点有机溶剂和低沸点有机溶剂之间的沸点差可以为10℃或更大、20℃或更大、或者10至200℃。作为高沸点有机溶剂，可以使用沸点为110℃或更高的有机溶剂。

高沸点溶剂的特定的实施例可以包括茴香醚、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、醋酸丁酯、环己酮、乙二醇单乙醚醋酸酯(BCA)、苯、已烷、DMSO、N,N'-二甲基甲酰胺、或这些物质的两种或更多种的混合物。

作为低沸点有机溶剂，可以使用沸点小于110℃的有机溶剂。

低沸点有机溶剂的特定的实施例可以包括甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丙酮、二氯甲烷、乙二醇二乙酸酯、异丙醇、或这些物质中的两种或更多种的混合物。

同时，水性溶剂的特定的实例可以包括水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯或这些物质的两种或更多种的混合物。

另一方面，根据本发明的各个实施方案，可以提供包含聚酰胺酰亚胺树脂和分散在聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶且导热性为0.60W/m或更小的绝热涂布层。

本发明人制造绝热涂布层，所述绝热涂布层可以保证高机械性质和耐热性并同时具有低导热性和低密度，并被施用至内燃机以减少释放至外部的热能，并因此通过使用各个实施方案的上述绝热涂布组合物来改进内燃机的效率和车辆的燃料效率。

此外，本发明人制造绝热涂布层，所述绝热涂布层可以通过使用各个实施方案的上述绝热涂布组合物而不使用非常昂贵的镍(Ni)含量增加的高耐热性材料以减少排放阀温度来保证高温耐久性。

在绝热涂布层中，气凝胶均匀地分散在聚酰胺酰亚胺树脂的整个区域上，因此实现来自气凝胶的物理性质，例如，可以更容易地保证低导热性和低密度，并可以以与仅使用聚酰胺酰亚胺树脂的情况下相同水平或更多地实现源自聚酰胺酰亚胺树脂的特性，例如高机械性质、耐热性等。

绝热涂布层可以具有低导热性和高容量，具体地，绝热涂布层可以具有0.60W/m或更小、0.55W/m或更小、或者0.60W/m至0.200W/m的导热性，绝热涂布层可以具有1,250KJ/m³K或更小、或者1,000至1,250KJ/m³K的热容量。

同时，如上所述，因为各个实施方案的绝热涂布组合物包括分散在高沸点有机溶剂或水性溶剂中的聚酰胺酰亚胺树脂和分散在低沸点有机溶剂中的气凝胶，直至施用和干燥涂布组合物，在聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶之间的直接接触可以最小化，因此，聚酰胺酰亚胺树脂可以不渗入包括在最终制造的绝热涂布层中的气凝胶或孔的内部，或不被浸入气凝胶或孔中。

具体地，聚酰胺酰亚胺树脂基本上可以不存在于在聚酰胺酰亚胺树脂中分散的气凝胶中，例如，聚酰胺酰亚胺树脂可以以2重量％或更小或者1重量％或更小的含量存在于气凝胶中。

另外，在绝热涂布层中，气凝胶可以存在并同时分散在聚酰胺酰亚胺树脂中，在此情况下，气凝胶的外部可以与聚酰胺酰亚胺树脂接触或结合，但聚酰胺酰亚胺可以不存在于气凝胶中。具体地，在对应于从包含在绝热涂布层中的气凝胶的表面计的最长直径的5％或更大的深度处可以不存在所述聚酰胺酰亚胺树脂。

因为聚酰胺酰亚胺树脂不渗入气凝胶或孔的内部或者被浸入气凝胶或孔中，气凝胶可以具有在气凝胶分散在聚酰胺酰亚胺树脂中之前和之后的相同水平的孔隙率，更具体地，包含在绝热涂布层中的每个气凝胶在分散在聚酰胺酰亚胺树脂中的同时可以具有92％至99％的孔隙率。

各个实施方案的绝热涂布层可以提供绝热材料、绝热结构等，其可以在反复施用高温和高压条件的内燃机中长时期维持，具体地，各个实施方案的绝热涂布层可以形成在内燃机的内部表面或作为内燃机的部件的排放阀上。

各个实施方案的绝热涂布层的厚度可以根据应用领域或位置或所需物理性质确定，例如可以为50μm至500μm。

以100重量份的聚酰胺酰亚胺树脂计，各个实施方案的绝热涂布层可以包括含量为5至50重量份或10至45重量份的气凝胶。

如果以聚酰胺酰亚胺树脂计的气凝胶的含量非常小，可能难以减小绝热涂布层的导热性和密度，可能难以确保充分的绝热性质，绝热涂布层的耐热性可能减小。另外，如果以聚合物树脂计的气凝胶的含量非常大，可能难以充分地保证绝热涂布层的机械性质，可能产生绝热涂布层的裂缝，或可能难以维持绝热膜的坚固涂布形式。

聚酰胺酰亚胺树脂可以具有3,000至300,000或4,000至100,000的重均分子量。

气凝胶可以包括选自氧化硅、碳、聚酰亚胺和金属碳化物的化合物的一种或多种。

气凝胶可以具有100cm³/g至1,000cm³/g的比表面积。

聚酰胺酰亚胺树脂和气凝胶的特定含量包括上述各个实施方案的绝热涂布组合物的含量。

同时，各个实施方案的绝热涂布层可以通过干燥各个实施方案的绝热涂布组合物获得。可以用于干燥各个实施方案的绝热涂布组合物的设备或方法不多做限制，可以使用在室温或更高的温度下的自然干燥方法、通过加热至50℃或更高的温度的干燥方法等。

例如，各个实施方案的绝热涂布组合物可以施用在涂布目标上，例如内燃机的内部表面或内燃机的部件的外部表面，并在50℃至200℃的温度下半干燥一次或多次，半干燥的涂布组合物可在200℃或更高的温度下被完全干燥以形成绝热涂布层。然而，各个实施方案的绝热涂布层的特定的制造方法不限于此。

本发明将在如下实施例中更详细描述。然而，如下实施例以阐述的方式说明本发明，但不被解释为限制本发明。

[实施例1至3]

(1)绝热涂布组合物的制造：

将分散在乙醇中的多孔二氧化硅气凝胶(比表面积：约500cm³/g)和分散在二甲苯中的聚酰胺酰亚胺树脂(由Solvay SA制造的产品，重均分子量：约11,000)注射入20g反应器，向其添加氧化锆珠(440g)，并在室温的温度和常压的条件下以150至300rpm的速度进行球磨来制造绝热涂布组合物(涂布溶液)。

在此情况下，以聚酰胺酰亚胺树脂计的多孔二氧化硅气凝胶的重量比与下表1中所述的物质相同。

(2)绝热涂布层的形成

所得绝热涂布组合物通过喷涂法被施用至用于车辆发动机的部件上。此外，绝热涂布组合物被施用至部件上，在约150℃下进行初次半干燥约10分钟，再施用绝热涂布组合物，在约150℃下进行二次半干燥约10分钟。在二次半干燥后，再次施用绝热涂布组合物，并在约250℃下进行完全干燥约60分钟，以在部件上形成绝热涂布层。在此情况下，形成的涂布层的厚度与下表1中所述的相同。

[对比实施例1]

将分散在二甲苯中的聚酰胺酰亚胺树脂(由Solvay SA制造的产品，重均分子量：约11,000)的溶液(PAI溶液)通过喷涂法施用在用于车辆发动机的部件上。

此外，将PAI溶液施用至部件上，在约150℃下进行一次半干燥约10分钟，再施用PAI溶液，在约150℃下进行二次半干燥约10分钟。在二次半干燥后，再次施用PAI溶液，并在约250℃下进行完全干燥约60分钟，以在部件上形成绝热涂布层。在此情况下，形成的涂布层的厚度与下表1中所述的相同。

[对比实施例2]

涂布组合物的制造

将多孔二氧化硅气凝胶(比表面积：约500cm³/g)和分散在二甲苯中的聚酰胺酰亚胺树脂(由Solvay SA制造的产品，重均分子量：约11,000)注射入20g反应器，向其添加氧化锆珠(440g)，并在室温的温度和常压的条件下以150至300rpm的速度进行球磨来制造涂布组合物(涂布溶液)。

在此情况下，以聚酰胺酰亚胺树脂计的多孔二氧化硅气凝胶的重量比与下表1中所述的相同。

(2)绝热涂布层的形成

厚度约200μm的涂布层通过与实施例1的相同方法形成。

实验实施例1：导热性的测量

得自实施例和对比实施例中的部件上的涂布层的导热性基于ASTM E1461在室温和常压条件下使用激光闪光法通过热扩散测量法测量。

实验实施例2：热容量的测量

通过在室温条件下基于ASTM E1269使用DSC设备并使用蓝宝石作为对照，测量得自实施例和对比实施例中的部件上的涂布层的比热来确定的热容量。

(表1)

如表1所述，证实了得自实施例1至3中的绝热涂布层在120至200μm的厚度中具有1240KJ/m³K或更小的热容量和0.54W/m或更小的导热性。因此，得自实施例1至3中的绝热涂布层可以施用至内燃机的部件的涂层以减少释放至外部的热能并由此改进内燃机的效率和车辆的燃料效率。

此外，从实施例1至3中获得的绝热涂布层可以被施用以涂布排放阀的部分或整个排气阀，从而通过降低阀温度而不使用非常昂贵的镍(Ni)含量增加的高耐热性材料来保证高温耐久性。

另外，如图2中所示，可以证实在实施例1中制造的绝热涂布层中，聚酰胺酰亚胺树脂不渗入气凝胶的内部，维持了在气凝胶中约92％或更多的孔。

另一方面，如图3中所示，在对比实施例2中制造的涂布层中，聚酰胺酰亚胺树脂渗入气凝胶的内部，因此几乎观察不到孔。

按照上述的根据本发明的各个实施方案的用于发动机的排放阀100，其通过施用能够保证高机械性质和耐热性并同时具有低导热性和低体积热容量的绝热涂布层，可以确保高温耐久性并减少释放至外部的热能，由此改进发动机的效率和车辆的燃料效率。

另外，在本发明的各个实施方案中，可能的是通过施用绝热涂布层从而降低阀温度而不使用非常昂贵的镍(Ni)含量增加的高耐热性材料(因科镍合金等)来保证高温耐久性并减少制造成本。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。它们并不会毫无遗漏，也不会将本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多修改和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其它们的实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同的选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同方案加以限定。

Claims (14)

1.一种用于发动机的排放阀，其排放发动机的燃烧室中产生的排放气体，其包括：

绝热涂布层，所述绝热涂布层包括聚酰胺酰亚胺树脂和分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶，并具有0.60W/m或更小的导热性以及1,250KJ/m³K或更小的热容量，所述绝热涂布层形成于与火焰接触的排放阀的面部上，

其中所述聚酰胺酰亚胺树脂以2重量％或更少的含量存在于所述气凝胶中。

2.一种用于发动机的排放阀，其排放在发动机的燃烧室中产生的排放气体，所述用于发动机的排放阀包括绝热涂布层，所述绝热涂布层包括聚酰胺酰亚胺树脂和分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶，并具有0.60W/m或更小的导热性以及1,250KJ/m³K或更小的热容量，所述绝热涂布层形成于与排放气体接触的排放阀的颈部上，

其中所述聚酰胺酰亚胺树脂以2重量％或更少的含量存在于所述气凝胶中。

3.一种用于发动机的排放阀，其排放在发动机的燃烧室中产生的排放气体，所述用于发动机的排放阀包括绝热涂布层，所述绝热涂布层包含聚酰胺酰亚胺树脂和分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的气凝胶，并具有0.60W/m或更小的导热性以及1,250KJ/m³K或更小的热容量，所述绝热涂布层形成于与火焰接触的排放阀的面部上和与排放气体接触的排放阀的颈部上，

其中所述聚酰胺酰亚胺树脂以2重量％或更少的含量存在于所述气凝胶中。

4.根据权利要求1所述的用于发动机的排放阀，其中在对应于从所述气凝胶的表面计的最长直径的5％或更大的深度处不存在所述聚酰胺酰亚胺树脂。

5.根据权利要求1所述的用于发动机的排放阀，其中每个气凝胶在分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的同时具有92％至99％的孔隙率。

6.根据权利要求1所述的用于发动机的排放阀，其中所述绝热涂布层具有50μm至500μm的厚度。

7.根据权利要求1所述的用于发动机的排放阀，其中以100重量份的所述聚酰胺酰亚胺树脂计，所述绝热涂布层包含5至50重量份的所述气凝胶。

8.根据权利要求2所述的用于发动机的排放阀，其中在对应于从所述气凝胶的表面计的最长直径的5％或更大的深度处不存在所述聚酰胺酰亚胺树脂。

9.根据权利要求2所述的用于发动机的排放阀，其中每个气凝胶在分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的同时具有92％至99％的孔隙率。

10.根据权利要求2所述的用于发动机的排放阀，其中所述绝热涂布层具有50μm至500μm的厚度。

11.根据权利要求2所述的用于发动机的排放阀，其中以100重量份的所述聚酰胺酰亚胺树脂计，所述绝热涂布层包含5至50重量份的所述气凝胶。

12.根据权利要求3所述的用于发动机的排放阀，其中在对应于从所述气凝胶的表面计的最长直径的5％或更大的深度处不存在所述聚酰胺酰亚胺树脂。

13.根据权利要求3所述的用于发动机的排放阀，其中每个气凝胶在分散在所述聚酰胺酰亚胺树脂中的同时具有92％至99％的孔隙率。

14.根据权利要求3所述的用于发动机的排放阀，其中所述绝热涂布层具有50μm至500μm的厚度，且其中以100重量份的所述聚酰胺酰亚胺树脂计，所述绝热涂布层包含5至50重量份的所述气凝胶。