CN105736084A - 多材料阀导承系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于往复式发动机的阀导承包括可收纳提升阀的轴的通路，以及限定通路并且具有第一表面和第二表面的内壁，第一表面和第二表面形成通路的一部分。第一表面包括第一材料，并且第二表面包括第二材料。第一材料和第二材料为不同的。阀导承还包括第一材料与第二材料之间的至少一个机械锁，其中至少一个机械锁沿通路设置在内壁内。

Description

多材料阀导承系统及方法

技术领域

本文中公开的主题涉及往复式发动机，并且更具体地涉及用于往复式发动机的阀导承。

背景技术

本部分旨在向读者介绍可与下文描述和/或要求权利的本公开的各种方面相关的现有技术的各种方面。该论述被认为是有助于向读者提供背景信息以便于本公开的各种方面的更好理解。因此，应当理解的是，这些陈述就此被阅读，并且不作为现有技术的承认。

往复式发动机(例如，内燃机，如柴油发动机)在燃烧室中燃烧燃料与氧化剂(例如，空气)以生成热燃烧气体，其继而驱动缸内的活塞(例如，往复式活塞)。具体而言，热燃烧气体膨胀并且相对于活塞施加压力，这使活塞的位置在膨胀冲程期间从缸的顶部部分移动到底部部分。活塞将由热燃烧气体施加的压力(和活塞的线性运动)转换成旋转运动(例如，经由连杆和联接于活塞的曲轴)，其驱动一个或更多个负载，例如，发电机。缸盖大体上在缸的顶部处，在活塞和缸的其它构件上方。缸盖可包括阀导承内的提升阀(例如，进气阀和/或排气阀)。提升阀在阀导承内往复，以允许流体(例如，燃料、空气、排出气体)进出燃烧室的流动。例如，在发动机操作期间，提升阀可开启和闭合由阀导承形成的流体通路，以控制燃料(和空气)流入燃烧室中，以及排出气体从燃烧室流出。

提升阀和阀导承暴露于燃烧室的操作条件(例如，升高温度和燃烧副产物(例如，排出气体、碳颗粒等))。碳颗粒可沉积在提升阀和阀导承的表面上。碳颗粒沉积在提升阀和阀导承的表面上可导致提升阀卡住。就此而言，提升阀可不能够在阀导承内适当地移动(例如，往复)。

发明内容

在下面概括在范围上与最初要求权利的本发明相称的某些实施例。这些实施例不意图限制要求权利的本发明的范围，而是相反地，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概括。实际上，本发明可包含可与在下面提出的实施例相似或不同的各种形式。

在第一实施例中，一种用于往复式发动机的阀导承包括可收纳提升阀的轴的通路，以及限定通路并且具有第一表面和第二表面的内壁，第一表面和第二表面形成通路的一部分。第一表面包括第一材料，并且第二表面包括第二材料。第一材料和第二材料为不同的。阀导承还包括第一材料与第二材料之间的至少一个机械锁，其中至少一个机械锁沿通路设置在内壁内。

在第二实施例中，一种用于往复式发动机的阀导承包括由内壁限定的通路。内壁包括具有第一材料的第一表面、具有不同于第一材料的第二材料的第二表面，以及至少一个机械锁。至少一个机械锁可将第一材料固持在通路内。

在第三实施例中，一种制造包括具有热传导部分和耐磨部分的通路的阀导承的方法包括将第一阀材料沉积到基底上以形成第一固结结构，以及将第二阀材料沉积在第一固结结构的第一表面的一部分之上以形成第二固结结构，第二固结结构包括具有第一阀材料和第二阀材料的第二表面。第二表面形成通路的壁。

技术方案1.一种用于往复式发动机的阀导承，包括：

构造成收纳提升阀的轴的通路，

限定所述通路并且具有第一表面和第二表面的内壁，所述第一表面和所述第二表面形成所述通路的一部分，其中所述第一表面包括第一材料，并且所述第二表面包括第二材料，并且其中所述第一材料和所述第二材料为不同的；以及

所述第一材料与所述第二材料之间的至少一个机械锁，其中所述至少一个机械锁沿所述通路设置在所述内壁内。

技术方案2.根据技术方案1所述的阀导承，其特征在于，所述至少一个机械锁包括凹槽，其中所述凹槽包括棱形截面几何形状。

技术方案3.根据技术方案1所述的阀导承，其特征在于，所述第一材料设置在所述至少一个机械锁内。

技术方案4.根据技术方案1所述的阀导承，其特征在于，所述至少一个机械锁包括定位在所述阀导承的第一端部附近的第一机械锁，以及定位在所述阀导承的第二端部附近的第二机械锁。

技术方案5.根据技术方案1所述的阀导承，其特征在于，所述第一表面形成所述通路的第一内径的一部分，并且所述第二表面形成所述通路的第二内径的一部分，其中所述第一内径小于所述第二内径。

技术方案6.根据技术方案1所述的阀导承，其特征在于，所述第一材料从所述内壁沿径向突出。

技术方案7.根据技术方案1所述的阀导承，其特征在于，所述第一材料为耐磨材料。

技术方案8.根据技术方案7所述的阀导承，其特征在于，所述耐磨材料包括钢、铸铁或它们的组合。

技术方案9.根据技术方案1所述的阀导承，其特征在于，所述第二材料包括热传导材料，并且所述热传导材料包括铜、铝或它们的组合。

技术方案10.一种用于往复式发动机的阀导承，包括：

由内壁限定的通路，其中所述内壁包括：

具有第一材料的第一表面；

具有不同于所述第一材料的第二材料的第二表面；以及

至少一个机械锁，其中所述至少一个机械锁构造成将所述第一材料固持在所述通路内。

技术方案11.根据技术方案10所述的阀导承，其特征在于，所述至少一个机械锁包括凹槽，并且所述凹槽具有棱形截面形状。

技术方案12.根据技术方案11所述的阀导承，其特征在于，所述第一材料设置在所述凹槽内。

技术方案13.根据技术方案10所述的阀导承，其特征在于，所述第一材料包括耐磨材料，并且所述耐磨材料包括钢、铸铁，以及它们的衍生物。

技术方案14.根据技术方案10所述的阀导承，其特征在于，所述第二材料包括热传导材料，其包括铜、铜合金、铝合金，或它们的组合。

技术方案15.根据技术方案10所述的阀导承，其特征在于，所述第一表面形成所述通路的第一内径的一部分，并且所述第二表面形成所述通路的第二内径的一部分，其中所述第一内径小于所述第二内径。

技术方案16.一种制造包括具有热传导部分和耐磨部分的通路的阀导承的方法，包括：

沉积第一阀材料以形成第一固结结构；以及

将第二阀材料沉积在所述第一固结结构的第一表面的一部分之上以形成第二固结结构，所述第二固结结构包括具有所述第一阀材料和所述第二阀材料的第二表面，其中所述第二表面形成所述通路的壁。

技术方案17.根据技术方案16所述的方法，其特征在于，所述方法包括从所述第一固结结构除去所述第一阀材料的一部分以形成所述第一表面上的凹槽。

技术方案18.根据技术方案17所述的方法，其特征在于，沉积所述第二阀材料包括将所述第二阀材料沉积在所述凹槽内。

技术方案19.根据技术方案17所述的方法，其特征在于，所述凹槽包括构造成固持嵌于所述凹槽内的所述第二阀材料的棱形截面形状。

技术方案20.根据技术方案16所述的方法，其特征在于，所述第一阀材料为热传导材料，并且所述第二阀材料为耐磨材料。

附图说明

当参考附图阅读下列详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其它的特征、方面和优点，其中，同样的标记在所有附图中表示同样的部件，其中：

图1为往复式或活塞式发动机的实施例的截面侧视图；

图2为可与图1的往复式发动机一起使用的阀导承的实施例的截面视图，阀导承包括中心开孔内的热传导材料和耐磨材料；

图3为图2的阀导承的实施例的截面视图，阀导承具有阀导承的中心开孔内的多个凹槽；

图4为可用于制造图2的阀导承的方法的实施例的流程图；

图5为由图4的方法的各个步骤引起的图2的阀导承的一部分的实施例的图解示图，其中阀导承的一部分包括热传导材料；

图6为由图4的方法的各个步骤引起的图5的阀导承的部分的实施例的图解示图，其中阀导承的一部分包括凹槽；

图7为由图4的方法的各个步骤引起的图5的阀导承的部分的图解示图，其中阀导承的一部分包括设置在凹槽内的耐磨材料；

图8为图2的阀导承的实施例的截面视图，其中阀导承具有两个内径；

图9为图5的阀导承的部分的实施例的图解示图，其中阀导承的一部分具有从热传导层突出的耐磨材料；以及

图10为图5的阀导承的部分的实施例的图解示图，其中阀导承的部分具有与热传导材料的顶层齐平的耐磨材料的顶层。

具体实施方式

将在下面描述本发明的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简明描述，可不在说明书中描述实际实施的所有特征。应当认识到，在任何这种实际实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多特定实施决定以实现开发者的特定目的，诸如符合系统相关且商业相关的约束，这可从一个实施变化到另一个实施。此外，应当认识到，这种开发努力可为复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的技术人员而言，仍将是设计、制作和制造的日常工作。

当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”意图表示存在元件中的一个或更多个。用语“包括”、“包含”和“具有”意图是包含的，并且表示可存在除了列出的元件之外的附加元件。

本公开提供了用于使用附加制造技术来制造具有热传导和耐磨性质的多材料阀导承的实施例。阀导承可用于便于提升阀如发动机的进气阀和排气阀的移动。例如，阀导承可保持与提升阀相关联的阀杆为直的，使得阀头保持与发动机的缸盖上的阀座适当接触。提升阀升出阀座以开启或闭合通路，这实现流体(例如，燃料、空气、排出气体等)进出发动机的燃烧室的流动。例如，在发动机的操作期间，进气阀在阀导承内往复，以开启通路并且允许燃料和空气进入燃烧室，同时排气阀嵌套在对应的阀座内，以阻挡燃料和空气过早离开燃烧室。类似地，在燃烧之后，排气阀从其对应的阀座提升，以允许燃烧期间生成的排出气体释放，并且进气阀嵌套在对应的阀座内。如果用于提升阀(例如，进气阀和排气阀)的阀杆不是直的，则提升阀将不在处于闭合位置的同时与阀座适当接触。就此而言，通路可未被适当地密封，并且流体可漏入和漏出燃烧室。这可导致燃料消耗增大，并且降低发动机的效力和性能。

阀导承，特别是排气阀导承，可暴露于来自通过排气通路离开的排出气体的高温。例如，由燃料和空气的燃烧生成的排出气体可具有大约400℃到大约900℃之间的温度。当排出气体通过排气通路离开时，积碳可形成在阀和阀导承表面上。积碳可引起提升阀(例如，排气阀)卡住。就是说，提升阀不可在阀导承内适当地往复以按需要开启和闭合通路。就此而言，提升阀可过热。此外，如上文所论述，由于阀卡住，故通路可不被密封，并且流体泄漏可发生。因此，发动机的效力和性能可降低。各种热传导材料(例如，基于铜的)可用于制造阀导承。热传导材料可便于热从阀杆传递至冷却系统。热传递可将提升阀和阀导承保持在合乎需要温度下，使得碳不可沉积到阀和阀导承表面上。然而，虽然热传导材料减轻积碳，但这些材料不耐磨。因此，阀导承可需要修理或替换。

阀导承，特别是通路内的表面的磨损可增大阀导承的内径。因此，阀杆与阀导承之间的空隙也可增大。增大的空隙可导致提升阀在阀座内的不适当定位，并且通路可不被密封。如上文所论述，通路的不适当密封可导致流体的泄漏、增大的燃料消耗，以及降低的发动机性能。此外，阀可由于燃烧产物的泄漏而燃烧。一旦阀不良好密封，则阀的非合乎需要点燃或不稳定燃烧可发生。因此，可有利的是制造具有热传导和耐磨材料两者的多材料阀导承。因此，本公开包括针对使用附加制造技术来制造具有热传导和耐磨材料两者的阀导承的实施例。

现在转到附图，图1为可使用本文中公开的阀导承的往复式或活塞式发动机10的实施例的截面侧视图。在以下论述中，可参照发动机12的纵向轴线或方向12、径向轴线或方向14，以及/或周向轴线或方向16。如上文提到的，在某些实施例中，发动机10可包括阀导承来便于提升阀的移动，这实现流体(例如，燃料、空气、排出气体等)进出发动机(例如发动机10)的燃烧室的流动。发动机10包括具有缸衬套20的缸18、联接于衬套20和缸18的底端24的曲轴箱22、联接于衬套20和缸18的顶端28的缸盖26、设置在衬套20内的腔32中的活塞30，以及联接于衬套20内的活塞30和曲轴箱22内的曲轴36的连杆34。缸盖26包括用于接收空气或燃料和空气的混合物的进气端口38，以及用于从发动机10排出排气的排气端口40。设置在缸盖26和进气端口38内的进气阀42(例如，提升阀)开启和闭合，以调节空气或燃料和空气的混合物到发动机10中到活塞30上方的腔32的部分44中的进入。设置在排气端口40内的排气阀46开启和闭合以调节排气从发动机10的排出。进气端口38和排气端口40两者都可包括阀导承48，其分别便于进气阀42和排气阀46的移动。阀导承48可压配合到相应的端口38,40中。在某些实施例(例如，火花点火发动机)中，火花塞49延伸穿过缸盖26的一部分，并且与其中发生燃烧的腔32的部分44对接。在一些实施例(例如，压燃发动机)中，没有火花塞49(或以电热塞替换)，并且点火主要由于空气和燃料的混合物的压缩而发生。

活塞30包括冠部50、设置在端环槽脊54下方且在活塞30的第一环(例如，顶环)凹槽56内的第一环52(例如，环形压缩环)、设置在第二槽脊64下方且在活塞30的第二环凹槽66内的第二环62(例如，环形压缩环)，以及设置在第三槽脊70下方且在活塞30的第三环凹槽72内的第三环68(例如，环形油环)。在某些实施例中，环52,62,68可包括高度，其小于产生环52,62,68与各个相应环52,62和68上方的相邻槽脊之间的相应间隙的它们的相应凹槽56,66,72的高度。第一环52和第二环62密封腔32的部分44(例如，燃烧室)，以使气体不转移到活塞30下方的腔32的部分78中而到曲轴箱22中。第三环68调节发动机油的消耗。衬套20的内表面80和端环槽脊54处的活塞30的外侧表面82(例如，端环槽脊54和第一环凹槽56)限定端环槽脊腔或缝隙86。活塞30上方的腔32的部分44内的压力大体上保持腔32的部分44与端环槽脊腔86之间的边界(大体上从冠部50的最上方部分沿径向14朝衬套20的内表面80延伸)，以将任何流体(例如，气体如未燃烃)捕集在端环槽脊腔86内。第一环52和第二环62、衬套20的内表面80，以及活塞30的外侧表面82(例如，包括第二槽脊64和第二环凹槽66)限定中间腔或缝隙90(例如，在第一环52与第二环62之间的腔)。

如由箭头92所指示，进气阀42的开启使得燃料和空气的混合物能够进入活塞30上方的腔32的部分44。在进气阀42和排气阀46两者闭合并且活塞30接近上死点(TDC)(即，活塞30最远离曲轴36的位置，例如，接近衬套20或缸18的顶端28)的情况下，空气和燃料的混合物的燃烧由于火花点火(在其它实施例中由于压缩点火)而发生。热燃烧气体膨胀并且相对于活塞30施加压力，在膨胀冲程期间，这使活塞30的位置从顶部部分(例如，在TDC处)线性地移动至缸衬套20的底部部分(例如，在方向12上的下死点(BDC)处，其为活塞30最接近曲轴36的位置，例如，接近衬套20或缸18的底端24)。活塞30将由燃烧气体施加的压力(和活塞的线性运动)转换成驱动一个或更多个负载(例如，发电机)的旋转运动(例如，经由连杆34和联接于活塞30的曲柄轴36)。当燃烧开始并且腔32的部分44中的压力累积时，流体(例如，未燃燃料或烃)可部分地泄漏经过第一环52和第二环62，导致膨胀冲程期间流体(例如，未燃烃)窜漏到曲轴箱22中。在排气冲程期间，活塞30从BDC返回至TDC，同时排气阀46开启以使得排气能够如由箭头94所指示经由排气端口40离开发动机10。

图2为发动机10的实施例的截面视图，其可利用阀导承48来便于进气阀42和排气阀46的移动。为了便于公开实施例的论述，进气阀42和排气阀46将共同称为提升阀100。系统10可包括阀导承48，其可使用附加制造来制成。特别地，虽然在内燃机的背景下论述了发动机10，但发动机10还可为任何其它往复式发动机，如蒸汽发动机。阀导承48也可具有轴向轴线或方向12、远离轴线12的径向轴线或方向14，以及围绕轴线12的周向轴线或方向16。阀导承48包括具有内径104的中心开孔102。在发动机的操作期间，中心开孔102形成流体通路(例如，端口38,40)的一部分，其从发动机的燃烧室输送和/或除去流体(例如，燃料、空气、排出气体等)。

如上文所论述，提升阀100插入到中心开孔102中，以控制流体从燃烧室的流入和流出。提升阀100包括头部108和杆110(例如，轴)。杆110插入到中心开孔102中，并且在中心开孔102内往复，以控制流体(例如，燃料、空气、排出气体等)往返于发动机的燃烧室的流动。内径104尺寸确定成使得阀导承48的内壁116与杆110的外壁118之间的合乎需要空隙112实现流体穿过中心开孔102的移动，并且使杆110与中心开孔102之间的干扰最小化。如应当注意的，润滑剂(例如，油)大体上提供成减小中心开孔102与杆110之间的摩擦，并且协助杆110与阀导承48之间的热传递。在操作期间的闭合位置，头部108可嵌套在设置在阀导承48的第一端部126上的阀座124内，以密封流体通路(例如，中心开孔102)。因此，往返于位于第一端部126附近的燃烧室(例如，部分44)的流体流可在提升阀100的闭合位置被阻挡。例如，一旦合乎需要量的燃料和空气在发动机10的燃烧室内，则进气阀42和排气阀46分别(例如，提升阀100)可密封中心开孔102以阻挡燃料和空气从燃烧室释放。

如上文所论述，阀导承48可暴露于燃烧室的操作条件(例如，高温、排出气体、碳颗粒等)。为了减轻与高温相关联的非合乎需要效果，阀导承48由热传导材料制成。因此，阀导承48包括热传导基部130，其将热从提升阀100消散至发动机10的冷却系统或阀头部108的母体材料，其由水套冷却。就是说，基部130将热转移离提升阀100。就此而言，阀导承48和提升阀100的温度可保持在合乎需要水平处，并且由此减少阀过热以及阀和阀导承表面上的积碳。可用于制造基部130的示例性材料包括但不限于铜、铜合金(例如，青铜、铍铜合金、碘、无铍铜镍合金)，或任何其它适合的热传导材料。

如上文所论述，在没有公开的实施例的情况下，热传导基部130大体上不是耐磨的。因此，提升阀100在阀导承48内的往复移动(例如，沿轴线12)可随时间引起内径104增大。这可增大空隙112，并且因此，阀导承48可不能够保持阀杆110在中心开孔102内是直的。由于阀杆110不是直的，故如上文所论述，可发生流体往返于发动机10的燃烧室的非合乎需要的泄漏。为了减轻阀导承48的非合乎需要磨损，在公开的实施例中，中心开孔102包括耐磨材料136(例如，耐磨环)。耐磨材料136(例如，环)可设置在内壁116上的一个或更多个凹槽138(例如，环形凹槽)内。可有利的是制造具有在沿内壁116的某些位置处的耐磨材料136的阀导承，如，阀导承48，而非完全由耐磨材料136制造阀导承48。例如，仅以耐磨材料136制造阀导承可影响远离阀杆110至发动机10的冷却系统的热传递。就此而言，提升阀100可过热，这可由于热应力而影响提升阀100的完整性。此外，在阀导承的使用期间，阀导承的终端可更易于磨损。因此，如下文更详细所论述，可合乎需要的是将耐磨材料置于阀导承48的终端处。耐磨材料136的非限制性实例包括钢、合金钢、铸铁、它们的衍生物，或任何其它适合的耐磨材料。如应当注意的，耐磨材料还包括防腐和耐磨耗材料。

凹槽138可沿轴向均匀地间隔开沿纵轴线12从各个凹槽138的中心到中心测得的距离140。凹槽138的间距可基于更易于磨损的中心开孔102的区域确定，如，在第一端部126和与第一端部126大致相对的第二端部142处或周围。例如，由于第一端部126邻近燃烧室(例如，部分44)，故第一端部126暴露于燃烧室的操作条件。如应当注意的，虽然在所示实施例中凹槽138仅定位在端部126,142处，但凹槽138可定位在沿中心开孔102(例如，沿纵轴线12)的任何其它位置处。在某些实施例中，各个凹槽138可沿内壁116的内表面在周向方向上连续地延伸(例如，360度)。就是说，各个凹槽138可围绕内壁116的一部分的内表面延伸(例如，形成环形凹槽)，如，在端部126,142处或附近。在其它实施例中，内壁116可包括沿内壁116周向地间隔开的多个凹槽138。例如，图3为阀导承48的截面视图，阀导承48具有围绕内壁116的轴线16沿内壁116的内表面间隔开周向距离148的多个凹槽138。多个凹槽138大致围绕轴线16彼此相对。如应当注意的，任何数量(例如，2到100个)的凹槽138可围绕轴线16的圆周间隔开。

在某些实施例中，凹槽138可具有凹槽几何形状(例如，截面几何形状)，其将耐磨材料136机械地锁定在凹槽138内。例如，在所示实施例中，凹槽138具有倾斜边缘152，其与凹槽138的最内壁154形成锐角α。倾斜边缘152形成窄凹槽开口156，其将耐磨材料136固持/锁定在凹槽138内。因此，如果耐磨材料136在制造期间并未良好粘附于热传导基部102(或在发动机操作期间变松)，则凹槽几何形状可作用为机械锁(例如，燕尾接头)，以固持嵌于凹槽138内的耐磨材料136。虽然在所示实施例中，凹槽138具有梯形截面形状，但凹槽138可具有可将耐磨材料136锁定在凹槽138内的任何其它适合的棱形截面形状。

通过将耐磨材料138并入到热传导基部102的某些部分中(例如，沿内壁116)，阀导承磨损可减小，并且远离阀杆110的热传递(例如，通过热传导基部102)可被保持。此外，可减轻由阀座124内的阀头108的不适当就座(例如，由于内壁116的磨损)引起的流体泄漏，以及由低效热传递引起的积碳(例如，如果阀导承48不包括热传导材料)。

如上文所论述，一种或更多种附加制造技术可用于使耐磨材料136与热传导基部102组合。实际上，在某些实施例中，阀导承48可使用自动附加制造技术来自动地建造，这可导致减少的制造时间，同时相比于更传统的制造途径(如加工金属(例如，棒、片等)来形成阀导承)，提高制造精度、过程控制和可靠性。在某些实施例中，金属粉末可用于制造阀导承48。金属粉末可设置在阀模具内，压制，并且在烘箱中烧结。这可便于制造多材料阀导承，其中金属粉末层累积(例如，其中耐磨材料散布各处)，而非金属粉末层可压缩和烧结。

图4示出了用于使用附加制造技术(例如，3D打印)来构造阀导承48的方法180的实施例。例如，48包括但不限于选择性激光熔化、选择性激光烧结、直接激光烧结、熔融沉积成型、电子束熔融、电子束形状制造、超声波固结，或任何其它适合的附加制造技术。为了便于论述方法180的方面，提到图5-10中的由方法180的动作引起的对应的结构。如应当注意的，图5-10中所示的结构为提升阀100的简化描绘。

方法180包括将第一多个热传导层(例如，热传导基部材料)沉积到基底上和将第一多个热传导层固结在一起以形成结构(框182)。例如，参照图5，描绘了由框182的动作引起的构造。图5中的图示出了根据框182的动作沉积到基底188(例如，与附加制造设备相关联的工作平台)上的第一多个热传导层186。第一多个热传导层186的固结形成具有厚度T₁的第一固结结构190。第一固结结构190形成阀导承48的热传导基部102的一部分。如应当注意的，适于与本文中公开的附加制造技术一起使用的任何热传导材料可用于生产阀导承48。经由非限制性实例，此类材料可除了别的以外包括铜、铝和它们的相应合金。热传导金属可在固结之前呈片或粉末的形式。

返回到图4的方法180，在某些实施例中，在第一多个热传导层186的沉积和固结之后，第一多个热传导层186的一部分可除去成形成凹槽138(框192)。例如，凹槽138可加工到第一固结结构190中。根据框192，如图6中所绘，凹槽138加工到热传导表面196中，热传导表面196形成阀导承48的内壁116的一部分。如上文所论述，凹槽138具有可便于固持耐磨材料136的棱形截面形状。虽然构想出了凹槽138的任何相对尺寸，但经由非限制性实例，腔的厚度T₂可为第一固结结构190的厚度的至少大约10%，如，在厚度的大约10%到90%之间，在厚度的大约20%到80%之间，或在第一固结结构190的厚度的大约30%到60%之间。

又返回到图4的方法180，在根据框192除去第一多个热传导层186的一部分时，方法180包括将多个耐磨层(例如，耐磨材料136)沉积到多个热传导层186上(框198)。如应当注意的，非腐蚀和耐摩擦的材料也认作是耐磨材料。可用于多个耐磨层的耐磨材料的非限制性实例包括钢、钢衍生物、铸铁，或任何其它适合的耐磨材料，以及它们的组合。参照图7，多个耐磨层200沉积在凹槽138内，并且固结至多个热传导层186，以形成具有厚度T₃的第二固结结构204。在某些实施例中，厚度T₃大致等于厚度T₁。在其它实施例中，厚度T₃大于厚度T₁。例如，厚度T₃可比厚度T₁大大约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或更大。

由于凹槽138的棱形截面形状，故凹槽138机械地锁定多个耐磨层200。因此，如果多个耐磨层200并未良好粘附于多个热传导层186(例如，由于热传导和耐磨材料的不同性质)，故凹槽138的构造可将耐磨材料136固持在凹槽138内。在某些实施例中，顶部耐磨层206可与热传导表面196齐平。在其它实施例中，顶部耐磨层206可从热传导表面196突出。就此而言，阀导承48可具有两个内径(例如，内径104)。例如，如图8中所示，中心开孔102包括对应于内壁116上的热传导材料之间的径向距离(例如，沿径向轴线14)的内径104，以及对应于内壁116上的耐磨材料136之间的径向距离的较小第二内径208。通过具有从热传导表面196突出的耐磨材料136，热传导表面196(例如，形成中心开孔102的一部分)的磨损可在发动机10的操作期间减小。这部分地由于提升阀100并未与热传导表面190直接接触。

如应当注意的，在某些实施例中，凹槽138可不加工到第一固结结构190中。相反，在图9中所示的一个实施例中，多个耐磨层200可沉积到热传导表面196上，并且加工(例如，切割)成形成期望的形状(例如，棱形截面几何形状)。在图10中，附加的热传导层186可在多个耐磨层200附近沉积在热传导表面196上，以部分地包绕多个耐磨层200并且形成凹槽138。附加的热传导层186可打印到热传导表面196上，直到顶部热传导层210与顶部耐磨层212齐平或在顶部耐磨层212下方的期望距离处。就是说，多个耐磨层200可用作用于凹槽138的模具。在其它实施例中，多个耐磨层200并未加工成形成期望形状。作为替代，多个耐磨层200沉积(例如，打印)成期望形状。如应当注意的，耐磨层200可在热传导层186之前沉积成期望形状，使得热传导层186由耐磨层200扩建。就是说，首先形成阀导承48的内壁116。

如上文所论述，阀导承48的某些实施例包括将耐磨材料136并入到中心开孔102(例如，环形形状)的热传导内壁116的部分中。阀导承48还包括机械锁(例如，凹槽138)，以固持嵌于中心开孔102的内壁116内的耐磨材料136。因此，本文中公开的阀导承48可既导热又耐磨。例如，热传导基部130(例如，环形基部)可便于远离提升阀100的阀杆110和朝发动机10的冷却系统的热传递。就此而言，提升阀100的过热以及阀和阀导承表面上的积碳可减轻。此外，通过沿内壁116的部分定位耐磨材料136，耐磨材料136可减小中心开孔102内的阀导承48的磨损。这可便于保持提升阀100在中心开孔102内是直的，并且由此减轻了流体往返于发动机的燃烧室的泄漏。因此，利用阀导承48的发动机可具有提高的缸盖可靠性，并且可相比于包括仅由热传导或耐磨材料制成的阀导承的发动机在较高功率下执行。此外，附加制造技术可便于阀导承48的多材料制造。

该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于往复式发动机的阀导承，包括：

构造成收纳提升阀的轴的通路，

限定所述通路并且具有第一表面和第二表面的内壁，所述第一表面和所述第二表面形成所述通路的一部分，其中所述第一表面包括第一材料，并且所述第二表面包括第二材料，并且其中所述第一材料和所述第二材料为不同的；以及

所述第一材料与所述第二材料之间的至少一个机械锁，其中所述至少一个机械锁沿所述通路设置在所述内壁内。

2.根据权利要求1所述的阀导承，其特征在于，所述至少一个机械锁包括凹槽，其中所述凹槽包括棱形截面几何形状。

3.根据权利要求1所述的阀导承，其特征在于，所述第一材料设置在所述至少一个机械锁内。

4.根据权利要求1所述的阀导承，其特征在于，所述至少一个机械锁包括定位在所述阀导承的第一端部附近的第一机械锁，以及定位在所述阀导承的第二端部附近的第二机械锁。

5.根据权利要求1所述的阀导承，其特征在于，所述第一表面形成所述通路的第一内径的一部分，并且所述第二表面形成所述通路的第二内径的一部分，其中所述第一内径小于所述第二内径。

6.根据权利要求1所述的阀导承，其特征在于，所述第一材料从所述内壁沿径向突出。

7.根据权利要求1所述的阀导承，其特征在于，所述第一材料为耐磨材料。

8.根据权利要求7所述的阀导承，其特征在于，所述耐磨材料包括钢、铸铁或它们的组合。

9.根据权利要求1所述的阀导承，其特征在于，所述第二材料包括热传导材料，并且所述热传导材料包括铜、铝或它们的组合。

10.一种用于往复式发动机的阀导承，包括：

由内壁限定的通路，其中所述内壁包括：

具有第一材料的第一表面；

具有不同于所述第一材料的第二材料的第二表面；以及

至少一个机械锁，其中所述至少一个机械锁构造成将所述第一材料固持在所述通路内。