CN105240071A - 一种具有生成涡流且无气门间隙的进气门连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有生成涡流且无气门间隙的进气门连接装置，主要包括气门头、气门杆、气门套、卡环、弹簧座、驱动弹簧、涡旋生成装置和缓冲装置。其特点是气门能生成涡流且无气门间隙。本发明通过气门头上的凹坑和斜孔，实现增加进气量、提高充气效率，及生成涡流、保证可燃混合气得到及时和充分燃烧；通过弹簧座上的缓冲弹簧和缓冲座，实现无气门间隙；通过铝合金气门套实现气门杆的快速散热；通过恒范钢卡环抑制气门套的膨胀变形。

Description

一种具有生成涡流且无气门间隙的进气门连接装置

技术领域

本发明涉及一种具有生成涡流且无气门间隙的进气门连接装置，尤其涉及一种通过气门头上的凹坑和斜孔，实现增加进气量、提高充气效率，及生成涡流、保证可燃混合气得到及时和充分燃烧；通过弹簧座上的缓冲弹簧和缓冲座，实现无气门间隙；通过铝合金气门套实现气门杆的快速散热；通过恒范钢卡环抑制气门套的膨胀变形，属于发动机气门的技术研发领域。

背景技术

发动机进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧。但是由于目前进气门结构的单一性，造成以下问题：一是进入燃烧室内的混合气混合不充分，影响燃烧速度；二是在气门连接装置中往往需要留有气门间隙来缓冲气门杆的热膨胀量，而气门间隙的存在，使摇臂作用气门杆时易产生冲击力。

因此，针对现有部分进气门装置在使用中普遍存在混合气混合不充分、需留有气门间隙等问题，应从进气门装置的整体结构上进行综合考虑，设计能扰流、无气门间隙的一种进气门连接装置。

发明内容

本发明针对现有部分进气门装置在使用中普遍存在混合气混合不充分、需留有气门间隙等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种具有生成涡流且无气门间隙的进气门连接装置。

本发明的一种具有生成涡流且无气门间隙的进气门连接装置采用以下技术方案：

一种具有生成涡流且无气门间隙的进气门连接装置，主要包括气门头、气门杆、气门套、卡环、弹簧座、驱动弹簧、涡旋生成装置和缓冲装置，气门头上设有涡旋生成装置，气门杆上端安装有弹簧座并通过驱动弹簧固定于气缸体上，弹簧座上设有缓冲装置，气门杆外安装有气门套并通过卡环固定于气缸体上；所述涡旋生成装置主要由凹坑和斜孔组成，凹坑设在气门头的顶面中部处，凹坑呈圆锥体结构，斜孔设在气门头侧面并与凹坑相通，斜孔为等径孔且与水平面呈45°角，斜孔为8个且周向均布；所述缓冲装置主要由缓冲座和缓冲弹簧组成，缓冲座通过缓冲弹簧安装在弹簧座上，缓冲弹簧为4个且周向均布，缓冲弹簧的刚度系数为驱动弹簧的1/10；所述气门头和气门杆为一体，气门杆上端设有内螺纹的盲孔；所述弹簧座上设有带外螺纹的螺纹柱，螺纹柱安装在气门杆的盲孔内；所述驱动弹簧为4个且周向均布；所述气门套为铝合金材料；所述卡环材料为含镍33%~36%的低碳铁镍合金的恒范钢。

本发明在气门头上设有凹坑和斜孔，通过这种设计在增加进气通道的同时实现生成涡流，即通过8个且周向均布的斜孔，增加油、气混合气的整体流道截面积，从而增加混合气的进气量，提高发动机的充气效率；通过凹坑使进入燃烧室内的混合气形成涡流，并在涡流的作用下，使油、气充分混合，以提高可燃混合气的燃烧速度，保证可燃混合气得到及时和充分燃烧。

本发明在弹簧座上设有缓冲弹簧和缓冲座，通过这种设计消除气门与摇臂间的气门间隙，即通过缓冲弹簧的压缩变形，来消除高温下气门杆的膨胀变形对摇臂的影响，防止在摇臂的反作用力下引起气门的提前开启。假设当气门杆膨胀伸长时，如无缓冲装置，气门杆上的膨胀变形力将通过弹簧座作用于摇臂，在摇臂的反作用力下，将推动弹簧座克服驱动弹簧的弹力，使气门杆下移，从而使气门提前开启；当有缓冲装置时，气门杆上的膨胀变形力将通过弹簧座、缓冲弹簧作用于缓冲座，由于缓冲弹簧的刚度系数较低，通过缓冲弹簧的压缩变形可消除气门杆的膨胀变形量，从而隔断气门杆膨胀变形对摇臂的影响，实现无气门间隙。

本发明通过铝合金材料的气门套实现气门杆的快速散热，即通过铝合金材料导热性好的特点，使气门杆上的热量快速传递到气门套，并通过汽缸体上水套内的冷却液冷却。

本发明通过恒范钢的卡环抑制气门套的膨胀变形，并防止气门杆在气门套内卡塞。

本发明的有益效果是：通过气门头上的凹坑和斜孔，实现增加进气量、提高充气效率，及生成涡流、保证可燃混合气得到及时和充分燃烧；通过弹簧座上的缓冲弹簧和缓冲座，实现无气门间隙；通过铝合金气门套实现气门杆的快速散热；通过恒范钢卡环抑制气门套的膨胀变形。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明活塞头的局部放大示意图。

图3是本发明缓冲装置的局部放大示意图。

其中：1、凹坑，2、斜孔，3、气门头，4、气缸体，5、气门杆，6、气门套，7、卡环，8、螺纹柱，9、摇臂，10、缓冲座，11、缓冲弹簧，12、弹簧座，13、驱动弹簧。

具体实施方式

实施例：

如图1所示，一种具有生成涡流且无气门间隙的进气门连接装置，主要包括气门头3、气门杆5、气门套6、卡环7、弹簧座12、驱动弹簧13、涡旋生成装置和缓冲装置，气门头3上设有涡旋生成装置，气门杆5上端安装有弹簧座12并通过驱动弹簧13固定于气缸体4上，弹簧座12上设有缓冲装置，气门杆5外安装有气门套6并通过卡环7固定于气缸体4上。

气门头3和气门杆5为一体，气门杆5上端设有内螺纹的盲孔；弹簧座12上设有带外螺纹的螺纹柱8，螺纹柱8安装在气门杆5的盲孔内；驱动弹簧13为4个且周向均布。

气门套6为铝合金材料，这种设计实现气门杆5的快速散热，即通过铝合金材料导热性好的特点，使气门杆5上的热量快速传递到气门套6，并通过汽缸体4上水套内的冷却液冷却。

卡环7材料为含镍33%~36%的低碳铁镍合金的恒范钢。这种设计使卡环7抑制气门套6的膨胀变形，并防止气门杆5在气门套6内卡塞。

结合图2所示，涡旋生成装置主要由凹坑1和斜孔2组成，凹坑1设在气门头3的顶面中部处，凹坑1呈圆锥体结构，斜孔2设在气门头3侧面并与凹坑1相通，斜孔2为等径孔且与水平面呈45°角，斜孔2为8个且周向均布。

工作时，这种设计在增加进气通道的同时实现生成涡流，即通过8个且周向均布的斜孔2，增加油、气混合气的整体流道截面积，从而增加混合气的进气量，提高发动机的充气效率；通过凹坑1使进入燃烧室内的混合气形成涡流，并在涡流的作用下，使油、气充分混合，以提高可燃混合气的燃烧速度，保证可燃混合气得到及时和充分燃烧。

结合图3所示，缓冲装置主要由缓冲座10和缓冲弹簧11组成，缓冲座10通过缓冲弹簧11安装在弹簧座12上，缓冲弹簧11为4个且周向均布，缓冲弹簧11的刚度系数为驱动弹簧13的1/10。工作时，这种设计消除气门与摇臂9间的气门间隙，即通过缓冲弹簧11的压缩变形，来消除高温下气门杆5的膨胀变形对摇臂9的影响，防止在摇臂9的反作用力下引起气门的提前开启。假设当气门杆5膨胀伸长时，如无缓冲装置，气门杆5上的膨胀变形力将通过弹簧座12作用于摇臂9，在摇臂9的反作用力下，将推动弹簧座12克服驱动弹簧13的弹力，使气门杆5下移，从而使气门提前开启；当有缓冲装置时，气门杆5上的膨胀变形力将通过弹簧座12、缓冲弹簧11作用于缓冲座10，由于缓冲弹簧11的刚度系数较低，通过缓冲弹簧11的压缩变形可消除气门杆5的膨胀变形量，从而隔断气门杆5膨胀变形对摇臂9的影响，实现无气门间隙。

Claims (1)

1.一种具有生成涡流且无气门间隙的进气门连接装置，主要包括气门头、气门杆、气门套、卡环、弹簧座、驱动弹簧、涡旋生成装置和缓冲装置，气门头上设有涡旋生成装置，气门杆上端安装有弹簧座并通过驱动弹簧固定于气缸体上，弹簧座上设有缓冲装置，气门杆外安装有气门套并通过卡环固定于气缸体上；其特征在于：所述涡旋生成装置主要由凹坑和斜孔组成，凹坑设在气门头的顶面中部处，凹坑呈圆锥体结构，斜孔设在气门头侧面并与凹坑相通，斜孔为等径孔且与水平面呈45°角，斜孔为8个且周向均布；所述缓冲装置主要由缓冲座和缓冲弹簧组成，缓冲座通过缓冲弹簧安装在弹簧座上，缓冲弹簧为4个且周向均布，缓冲弹簧的刚度系数为驱动弹簧的1/10；所述气门头和气门杆为一体，气门杆上端设有内螺纹的盲孔；所述弹簧座上设有带外螺纹的螺纹柱，螺纹柱安装在气门杆的盲孔内；所述驱动弹簧为4个且周向均布；所述气门套为铝合金材料；所述卡环材料为含镍33%~36%的低碳铁镍合金的恒范钢。