CN109209672B - 异形气门座圈底孔及气缸盖 - Google Patents

异形气门座圈底孔及气缸盖 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种异形气门座圈底孔及气缸盖，该异形气门座圈底孔的边缘处设有倒角，所述倒角包括相互间沿所述气门座圈底孔的周向圆滑过渡的第一倒角部和第二倒角部，所述第二倒角部设置在靠近缸套的一侧，并且所述第二倒角部的倒角深度小于所述第一倒角部的倒角深度，所述第二倒角部的斜面上叠加设有第三倒角部，所述第三倒角部的倒角角度小于所述第二倒角部的倒角角度。本发明提供的异形气门座圈底孔在近缸套的部位使用小的倒角、在其它位置使用大的倒角形成异形倒角以使其达到角度最优状态，保证气流顺畅，同时，在异形倒角的小的倒角的基础上叠加过渡倒角，能够进一步提升近缸套部位的气流流通性。

Description

异形气门座圈底孔及气缸盖
技术领域
本发明涉及发动机配件技术领域，特别是涉及一种异形气门座圈底孔及气缸盖。
背景技术
随着大锥角气门的使用，气缸盖上的气门座圈锥角也需要相应提高，大的气门锥角由于气流运动受阻会导致柴油机进、排气恶化，目前的方法是通过增大气缸盖底孔倒角来使气流顺畅。
增大气缸盖底孔倒角可以一定程度降低大锥角气门、气门座圈对进、排气流通的影响，但由于气缸盖座圈底孔倒角过大，会延伸到气缸盖垫片的缸孔密封带处，从而影响密封，因此底孔倒角的增大会受限，不能达到进、排气的最佳状态。
发明内容
本发明的目的是至少解决上述缺陷与不足之一，该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明提供了一种异形气门座圈底孔，所述气门座圈底孔的孔口边缘处设有倒角，所述倒角包括相互间沿所述气门座圈底孔的周向圆滑过渡的第一倒角部和第二倒角部，所述第二倒角部设置在靠近缸套的一侧，并且所述第二倒角部的倒角深度小于所述第一倒角部的倒角深度，所述第二倒角部的斜面上叠加设有第三倒角部，所述第三倒角部的倒角角度小于所述第二倒角部的倒角角度。
进一步地，所述第一倒角部的倒角范围大于所述第二倒角部的倒角范围。
进一步地，所述第一倒角部包括连接气缸盖的底面和孔口表面的第一斜面，所述第二倒角部包括连接所述气缸盖的底面和所述孔口表面的第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面之间圆滑过渡，并且所述第一斜面和所述第二斜面能够合围形成环状的倒角结构。
进一步地，所述第三倒角部的第三斜面与部分所述第二斜面叠加重合，并且所述第三斜面与所述第二斜面的其他部位平滑过渡。
进一步地，所述第三斜面与所述第二斜面叠加重合的部分自内向外逐渐减少。
进一步地，所述第一倒角部和所述第二倒角部为一体式结构。
进一步地，气门座圈以过盈配合的方式安装于所述气门座圈底孔。
本发明还提供了一种开设有上述的气门座圈底孔的气缸盖。
进一步地，所述气缸盖上至少设有一个进气门和一个排气门。
本发明的优点如下：
(1)本发明提供的异形气门座圈底孔在近缸套的部位使用小的倒角、在其它位置使用大的倒角以达到角度最优状态，保证气流顺畅，同时，在小的倒角的基础上叠加倒角角度较小的过渡倒角，进一步提升近缸套部位的气流流通性。
(2)本发明可以提高柴油机进、排气流通能力，能够有效降低柴油机的泵气损失，有利于柴油机的性能提升，同时降低柴油机燃油消耗。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例提供的异形气门座圈底孔的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的异形气门座圈底孔的仰视结构示意图(着重示出第一倒角部和第二倒角部)；
图3为本发明实施例提供的异形气门座圈底孔的仰视结构示意图(着重示出第三倒角部)；
图4为本发明实施例提供的异形气门座圈底孔的侧视剖视图；
图5为图4中的局部放大示意图；
图中附图标记如下：
100-气缸盖 200-缸套
1-气门座圈底孔 11-第一倒角部
12-第二倒角部 13-第三倒角部
2-气门座圈 3-气门
21-气门座圈的压装面 31-气门盘部
201-缸套的内壁 111-第一斜面
121-第二斜面 131-第三斜面
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1至图5示出了根据本发明的实施方式提供的气门座圈底孔的结构示意图。如图1至图5所示，本实施例以四气门发动机为例进行说明，气缸盖100 的底面开设有四个用于安装气门座圈2的气门座圈底孔1，气门座圈2以过盈配合的方式紧密地压装在气门座圈底孔1内，气门座圈2压装后，气门座圈底孔1的孔口表面与气门座圈的压装面21重合。气门3关闭时，气门座圈2与气门盘部31的环形面接触形成密封配合；气门3开启时，气体经气门3与气门座圈2之间形成的气道进入或排出气缸。四个气门座圈底孔1呈矩形状排列，包括两个并排设置的进气门座圈底孔以及两个并排设置的排气门座圈底孔，每一气门座圈底孔1的孔口边缘处均设有用于引导气流的倒角。
气门座圈底孔1的倒角的结构是不均匀设置的，包括在气门座圈底孔1的边缘处均匀设置的第一倒角部11以及沿周向方向与第一倒角部11平滑过渡的第二倒角部12，并且，第一倒角部11的倒角范围大于第二倒角部12的倒角范围。
第一倒角部11沿气门座圈底孔1的径向方向远离缸套20的内壁201，其倒角角度α与气门盘部31的锥面相匹配；第二倒角部12的轮廓为不规则形状，沿气门座圈底孔1的径向方向靠近缸套20的内壁201，第一倒角部11的倒角深度(高度H1)大于第二倒角部12的倒角深度(高度H2)。本实施例中，第二倒角部12的倒角角度β与第一倒角部11的倒角角度α相同。另一实施方式中, 第一倒角部11的倒角角度α和第二倒角部12的倒角角度β可以不同，本发明不具体限定。
具体地，如图4和图5所示，第一倒角部11包括连接气缸盖100的底面和孔口表面的第一斜面111，第二倒角部12包括连接气缸盖100的底面和孔口表面的第二斜面121，第一斜面111和第二斜面121合围形成完整的360°环形倒角结构。
需要理解的是，倒角角度与国家标准统一，其是指倒角斜面与轴线之间的夹角。即，第一倒角部11的倒角角度α指第一斜面111与气门座圈底孔1的中心轴线之间的夹角，第二倒角部12的倒角角度β指第二斜面121与气门座圈底孔1的中心轴线之间的夹角。
特别地，由于第一倒角部11的倒角深度H1大于第二倒角部12的倒角深度 H2，则第二倒角部12的外侧边缘与底孔中心之间的径向距离L2(倒角宽度) 小于第一倒角部11的外侧边缘与底孔中心之间的径向距离L1(倒角宽度)。即在近缸套的位置使用小的倒角(第二倒角部12)，在其它位置使用大的倒角(第一倒角部11)。
当采用大锥角气门、气门座圈时，若单独采用常规的环形第一倒角部11，靠近缸套20的第一倒角部11会延伸到气缸盖垫片的缸孔密封带处，使缸垫无法密封，因此，在靠近缸套20的位置设置较小的第二倒角部12，能够保证气缸盖100与缸套20的缸孔之间的密封性。同时，气体在进入或排出气缸的过程中，缸套20的内壁201不会对气流产生干扰，从而使大比例的气缸盖座圈底孔 1的倒角部都能满足角度最优状态,保证气流顺畅。另外，异形的第二倒角部12 能够使得气门座圈底孔1的孔口边缘至第二倒角部12的外端边缘的过渡曲面更加缓和，提升气流通过的顺畅性。
第二倒角部12的下边缘(外侧边缘)沿径向方向可以与缸套20的内壁齐平，或者第二倒角部12沿径向方向处于缸套20的缸孔内，或者第二倒角部12 沿径向方向处于缸套20的外部，本发明不具体限定。为清楚地区分第一倒角部 11和第二倒角部12，本实施例中示出了第二倒角部12的下边缘(外侧边缘) 沿径向方向与缸套20的内壁齐平时的示意图。
第一倒角部11和第二倒角部12可以为一体式结构，倒角时，先在气门座圈底孔1的边缘处沿圆周进行倒角以获得第一倒角部11，再在靠近缸套20的位置处进行倒角以获得第二倒角部12。
进一步地，为防止第二倒角部12的倒角太小，对气流不利，在第二倒角部 12的第二斜面121上叠加设有第三倒角部13，第三倒角部13与部分第二倒角部12叠加重合，并与第二倒角部12的其他部位平滑过渡，第三倒角部13的倒角角度γ小于第二倒角部12的倒角角度β。即在不改变倒角宽度的情况下，减小近缸套位置的倒角角度。
第三倒角部13包括连接孔口表面和第二倒角部12的外端边缘的第三斜面 131，第三斜面131沿孔口边缘向外延伸与第二斜面121重合的部分逐渐减少。在第二倒角部12的第二斜面121上叠加设有坡度更陡(倒角角度更小)的第三倒角部13，能够减少气流运动的阻力，进一步提升近缸套部位的气流流通性。另外，第三倒角部13加工时，其加工高度一般比第二倒角部12的边缘位置的高度高些。
对气门座圈底孔1进行倒角时，倒角的加工顺序本发明不具体限定。例如，可以先进行倒角加工出由第一倒角部11和第二倒角部12组成的异形倒角，再在第二倒角部12上加工出第三倒角部13；也可以先以导管孔为中心旋转加工出包括第三倒角部13在内的一圈倒角，然后在靠近缸套20的部位的第三倒角部13的位置以第三倒角部13的高度为标准加工出第二倒角部12，再在远离缸套20的部位以同样的方式向外延伸加工出第一倒角部11。上述倒角可以通过冲压成型、激光切割或者锻造等多种方式形成。
本发明还提供了一种开设有上述的气门座圈底孔的气缸盖100，气缸盖100 上至少设有一个进气门和一个排气门。例如，本实施例中采用双进气门、双排气门组成的四气门发动机气缸盖100，将双进气门并排设置在矩形的一侧，双排气门并排设置在矩形的另一侧，即从同一侧进气，从另一侧排气，能够减少气流的干涉，保证气流顺畅。
本发明提供的异形气门座圈底孔适用于大锥角气门，在近缸套的部位使用小的倒角、在其它位置使用大的倒角以达到角度最优状态，保证气流顺畅，同时，在小的倒角的基础上叠加倒角角度较小的过渡倒角，进一步提升近缸套部位的气流流通性。本发明可以提高柴油机进、排气流通能力，能够有效降低柴油机的泵气损失，有利于柴油机的性能提升，同时降低柴油机燃油消耗。
需要指出的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种异形气门座圈底孔，所述气门座圈底孔的孔口边缘处设有倒角，其特征在于，所述倒角包括相互间沿所述气门座圈底孔的周向圆滑过渡的第一倒角部和第二倒角部，所述第二倒角部设置在靠近缸套的一侧，并且所述第二倒角部的倒角深度小于所述第一倒角部的倒角深度，所述第二倒角部的倒角角度与所述第一倒角部的倒角角度相同；
所述第一倒角部包括连接气缸盖的底面和孔口表面的第一斜面，所述第二倒角部包括连接所述气缸盖的底面和所述孔口表面的第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面之间圆滑过渡，并且所述第一斜面和所述第二斜面能够合围形成360°环状倒角结构；
所述第二倒角部的斜面上叠加设有第三倒角部，所述第三倒角部的倒角角度小于所述第二倒角部的倒角角度，所述第三倒角部的第三斜面与部分所述第二斜面叠加重合，并且所述第三斜面与所述第二斜面的其他部位平滑过渡；
所述第三斜面与所述第二斜面叠加重合的部分自内向外逐渐减少。
2.根据权利要求1所述的异形气门座圈底孔，其特征在于，所述第一倒角部的倒角范围大于所述第二倒角部的倒角范围。
3.根据权利要求1所述的异形气门座圈底孔，其特征在于，所述第一倒角部和所述第二倒角部为一体式结构。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的异形气门座圈底孔，其特征在于，气门座圈以过盈配合的方式安装于所述气门座圈底孔。
5.一种气缸盖，其特征在于，所述气缸盖开设有根据权利要求1至4中任一项所述的气门座圈底孔。
6.根据权利要求5所述的气缸盖,其特征在于，所述气缸盖上至少设有一个进气门和一个排气门。
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