CN105604632A - 有缓冲功能大功率四冲程内燃发动机气门座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有缓冲功能大功率四冲程内燃发动机气门座，所述气门座具有密封面，所述密封面上具有至少一条槽状结构以将所述密封面区隔为多条小密封带。本发明可使气门在高速落座时，可由气门座增加缓冲功能，减小气门落座冲击力，有望提供气门及气门座的使用寿命。

Description

有缓冲功能大功率四冲程内燃发动机气门座

技术领域

本发明涉及大功率四冲程内燃机技术，具体涉及大功率四冲程内燃发动机的进排气门座，可应用于高性能四冲程内燃机。

背景技术

随着内燃发动机各项性能指标的不断提高，内燃机压缩比、爆发压力、燃烧温度都在进一步提高，这就直接影响到进排气门、气门座安全的可靠性及使用寿命，目前全球大功率高性能四冲程内燃机，由于气门损坏，造成内燃发动机相关零部件损坏很普遍，所以怎样进一步提高气门及气门座安全可靠及使用寿命，是当前全球各大内燃机制造企业，研发机构及进排气门，气门座生产企业，重要研发课题之一。由于气门与气门座是一对不可分割摩擦付，在高温、高压、高腐蚀恶劣环境中，受高压、高强度弹簧双重作用下，高速撞击关闭开启，所以对产品质量要求特别高。不管谁过早损坏都为伤及对方。但是目前绝大部分企业都把研发重点放在提高气门，耐高温、耐腐蚀、耐磨特性上，这使气门制造成本成倍整长、收效甚微。

从密封角度来说，密封面宽度过大不利于密封，即、密封面小性能肯定比面大密封要好，然而，由于气门、气门座在高温600～1000℃恶劣环境中，强力撞击下工作，长期使用后密封面硬度大幅下降，过小密封面经受不了撞击，所以长期以来一直采取比较宽锥面密封，例如CN203783671U公开一种具有导角锥面密封面的排气门座。

发明内容

本发明旨在改善气门座的结构，提供一种新型的气门座，从而使气门在高速落座时，可由气门座增加缓冲功能，减小气门落座冲击力，有望提供气门及气门座的使用寿命。对此本发明人多年来对内燃机燃烧系统进排气机构研究，结合国内外研究成果，通过空气流动学原理，着眼于改进现有的内燃机进排气门、气门座锥面密封。

本发明提供一种内燃发动机气门座，所述气门座具有密封面，所述密封面上具有至少一条槽状结构以将所述密封面区隔为多条小密封带。

本发明将传统的锥面密封改成为多条小面积带密封，极大改善了密封效果。又，本发明在密封面上设置至少一条槽状结构形成可储存空气的空气槽，从而在在气门落座接近气门座密封面时，气门座中空气槽里空气反弹形成反弹空气，该反弹空气可起到缓冲冷却作用，并可冲刷气门、气门密封面上的积炭。缓冲可减小落座撞击力，起到低摩擦作用，提高气门、气门座安全可靠性，延长使用寿命，同时降低发动机噪声。

较佳地，所述槽状结构沿着所述密封面的长度方向延伸。借助于此，本发明的密封面进一步形成多条更小面积的带状密封，进一步提高密封效果。

较佳地，所述小密封带的宽度为1mm以上。优选，1～2.5mm。所述小密封带的宽度在1mm以上时，可有效保证密封面的撞击强度。所述小密封带的宽度在1mm以下时，可获得尤其有利的密封效果。

较佳地，所述密封面的宽度为3～10mm。

本发明的气门座可为进气门座或排气门座。

附图说明

图1为没有缓冲功能内燃发动机原冷却型气门座(对比例1)的结构示意图；

图2为有缓冲功能内燃发动机冷却型气门座(实施例1)的结构示意图；

图3没有缓冲功能内燃发动机原非冷却型气门座(对比例2)的结构示意图；

图4为有缓冲功能内燃发动机非冷却型气门座(实施例2)的结构示意图。

具体实施方式

参照说明书附图，并结合下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

参照图1和图2，其分别示出常规的内燃发动机冷却型气门座的结构示意图和在密封面上设置空气槽的内燃发动机冷却型气门座的结构示意图：气门座1包括密封面2，与图1相比，图2示出的气门座结构在密封面2上还加工有两条空气槽3，空气槽3可沿着密封面2的整个长度方向延伸，即、空气槽3的长度可等于密封面2的长度方向，借助于此，密封面2可进一步形成多条面积更小的小密封带，进一步提供密封效果。本发明在气门座密封面加工了空气储存槽，大大减小气门落座撞击力，又能完全密封功能。

又参见图3和图4，其分别示出常规的内燃发动机非冷却型气门座的结构示意图和在密封面上设置空气槽的内燃发动机非冷却型气门座的结构示意图：气门座1’包括密封面2’，与图3相比，图4示出的气门座结构在密封面2’上还加工有一条空气槽3’，空气槽3’可沿着密封面2’的整个长度方向延伸，即、空气槽3’的长度可等于密封面’2的长度方向。

空气槽可在加工密封面的同时加工，也可在现有的密封面上再加工。加工方法可用车床加工，采用阀座直径一致的开口夹具，阀座安装在夹具内夹紧，加工时确保阀座不变形。

加工气门座空气槽，可根据气门座密封面宽度加工二条槽或一条空气槽都可以，形成的储气槽的宽度不得小于1mm，可要根据不同密封角度来优化设计。密封面2，2’形成多条面积更小的小密封带，进一步提供密封效果。

本发明技术产品在多种大功率四冲程内燃发动机上装机试用(10000h测试)，效果见表1，可大幅度提高气门、气门座安全可靠性，可延长气门、气门座使用寿命二倍以上。

表1：

注：表1中密封面有无凹陷栏中数字是发生密封面凹陷的气门座数目，0表示未凹陷。

本发明的气门座除了上述密封面之外，还可具备一般气门座所具备的部件。由于这些部件不涉及本发明的所用解决的技术问题，在这里不再累述，本领域技术人员可查阅现有技术得知。

应理解，本发明的1气门座可作为排气门座也可作为进气门座，可用于大功率四冲程内燃发动机机。

另外，虽然图2和图4示出的空气槽分别为两条和一条，但是应理解，空气槽的条数不限于两条或一条，可为多条，具体可根据密封面的宽度和密封角度设定。

Claims (6)

1.一种内燃发动机气门座，其特征在于，所述气门座具有密封面，所述密封面上具有至少一条槽状结构以将所述密封面区隔为多条小密封带。

2.根据权利要求1所述的内燃发动机气门座，其特征在于，所述槽状结构沿着所述密封面的长度方向延伸。

3.根据权利要求1或2所述的内燃发动机气门座，其特征在于，所述小密封带的宽度为1mm以上。

4.根据权利要求3所述的内燃发动机气门座，其特征在于，所述小密封带的宽度为1～2.5mm。

5.根据权利要求1或2所述的内燃发动机气门座，其特征在于，所述密封面的宽度为4～10mm。

6.根据权利要求1或2所述的内燃发动机气门座，其特征在于，所述气门座为进气门座或排气门座。