CN111456864B - 用于车辆的气缸盖组件及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的气缸盖组件及车辆，气缸盖组件包括：气缸盖，所述气缸盖上设置有倾斜的导管底孔；气门导管，所述气门导管与所述导管底孔过盈配合，其中气门导管的长度为A，所述气门导管与所述导管底孔的结合长度为B，所述A与所述B之间满足：B/A≥0.5。根据本发明的气缸盖组件中气门不易发生断裂，气门导管不易磨损，使用寿命提高，气缸盖组件的可靠性高，维修成本低。

Description

用于车辆的气缸盖组件及车辆

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其是涉及一种用于车辆的气缸盖组件及车辆。

背景技术

受排放法规和油耗法规的影响，在发动机的热效率不断提升的同时，气门的倾角不断加大以满足足够大的气门直径尺寸的需求，这导致气门导管受到的气门侧向力、缸盖热负荷以及气道内部废气的温度都不断增高，容易引起气门导管磨损，继而造成气门座圈偏磨，甚至导致气门断裂。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种气缸盖组件，该气缸盖组件中气门不易发生断裂，气门导管不易磨损，使用寿命提高，气缸盖组件的可靠性高，维修成本低。

本发明还提出一种具有上述气缸盖组件的车辆。

根据本发明的用于车辆的气缸盖组件包括：气缸盖，所述气缸盖上设置有倾斜的导管底孔；气门导管，所述气门导管与所述导管底孔过盈配合，其中气门导管的长度为A，所述气门导管与所述导管底孔的结合长度为B，所述A与所述B之间满足：B/A≥0.5。

根据本发明的气缸盖组件，气门导管与导管底孔的结合长度与气门导管的长度之间的比值不小于0.5，保证了气门导管中与气缸盖之间的接触面积，使气缸盖可以更好地对气门导管进行散热，降低了气门导管在发动机工作时的温度，令气门导管的物理性能特别是耐磨性提高，保证了气缸盖组件的可靠性，延长了气缸盖组件的使用寿命，降低了气缸盖组件的维修成本，提高了产品竞争力。

根据本发明的一个实施例，所述气门导管的长度不小于46mm。

根据本发明的一个实施例，气缸盖组件还包括：气门，所述气门与所述气门导管间隙配合，所述气门的最大升程为L，所述气门导管的长度A与所述气门的最大升程L之间满足：A/L≥4.5。

根据本发明的一个实施例，所述气缸盖内形成有排气道，所述气门导管的至少部分伸入到所述排气道内。

根据本发明的一个实施例，所述气门导管的伸入到所述排气道的长度不大于3mm。

根据本发明的一个实施例，所述气门导管倾斜设置，且所述气门导管的轴线与气缸的轴线之间的夹角为α，所述α满足：15°≤α≤25°。

根据本发明的一个实施例，所述气门导管的上端从所述导管底孔伸出，所述气门的上端从所述气门导管的上端伸出，所述气缸盖组件还包括气门油封，所述气门油封的一端压装在所述气缸盖上，所述气门油封的另一端与所述气门过盈配合。

根据本发明的一个实施例，所述气门导管伸出所述导管底孔的部分构造为气门导管伸出部，所述气门导管伸出部的上段与所述气门油封过盈配合，所述气门导管伸出部的下段与所述气门油封间隙配合。

根据本发明的一个实施例，所述导管底孔包括从上向下依次排布的第一孔段和第二孔段，所述第一孔段与所述气门导管过盈配合，所述第二孔段的孔径大于所述第一孔段的孔径。

下面简单描述根据本发明的车辆。

根据本发明的车辆上设置有上述实施例的气缸盖组件，由于根据本发明的车辆上设置有上述实施例的气缸盖组件，因此该车辆在保证发动机燃烧效率高的同时，提高了气门的可靠性和气门导管的耐磨性，使得车辆的可靠性提升，维修成本降低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的气缸盖组件的剖视图。

附图标记：

气缸盖组件100，

气缸盖110，导管底孔111，第一孔段1111，第二孔段1112，排气道112，

气门导管120，气门导管伸出部121，

气门130，

气门油封140。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1描述根据本发明实施例的用于车辆的气缸盖组件100。

如图1所示，根据本发明的气缸盖组件100包括气缸盖110和气门导管120，气缸盖110上设置有倾斜的导管底孔111，气门导管120与导管底孔111过盈配合，其中气门导管120的长度为A，气门导管120与导管底孔111的结合长度为B，A与B之间满足：B/A≥0.5。

在发动机的热效率不断提升的同时，气门130的倾角不断加大以使气门130获得更大的直径尺寸，在随着气门130的倾角不断增加时，气门130上所受到的侧向力也不断增大，同时气门130缸盖内的热负荷以及气道内的温度都不断提高，引起了气门导管120的磨损，进而造成了气门圈座的偏磨，甚至会导致气门的断裂。

根据本发明的气缸盖组件100，在气缸盖110上设置有与气门导管120配合的导管底孔111，在气缸盖110内设置有冷却水套，冷却水套适于为气门导管120进行散热，而气门导管120一般为金属材料，金属材料在温度升高后的物理性能会降低，当气门导管120的温度过高时会导致气门导管120的耐磨性降低，使气门导管120容易产生磨损。本发明中气门导管120与气缸盖110上导管底孔111的结合长度为B，气门导管120的长度为A，在气门导管120与所述导管底孔111的结合长度与气门导管120的长度之间的比值不小于0.5时，提高了气门导管120与气缸盖110之间的结合长度的比例，保证气门导管120与气缸盖110之间的接触面积可以满足散热要求，气缸盖110可以更好地对气门导管120进行散热，有效地降低了气门导管120的温度，气门导管120在温度较低的情况下具有更好的物理性质，耐磨性也同时提高，气门导管120可以更稳定地对气门130进行导向且使用寿命更长。

根据本发明的气缸盖组件100，气门导管120与导管底孔111的结合长度与气门导管120的长度之间的比值不小于0.5，保证了气门导管120中与气缸盖110之间的接触面积，使气缸盖110可以更好地对气门导管120进行散热，降低了气门导管120在发动机工作时的温度，令气门导管120的物理性能特别是耐磨性提高，保证了气缸盖组件100的可靠性，延长了气缸盖组件100的使用寿命，降低了气缸盖组件100的维修成本，提高了产品竞争力。

根据本发明的一个实施例，气门导管120的长度不小于46mm，在气门导管120内设置有与气门130配合的导管内孔，导管内孔贯通气门导管120，导管内孔的长度与气门导管120的长度一致，将气门导管120的长度设置为不小于46mm，提高了气门导管120与气门130之间的接触面积，而气门130与气门导管120之间的侧向力可以分散到导管内孔的孔壁上，在侧向力一定时，气门导管120与气门130之间的接触面积越大，气门导管120上单位面积的压力就越小，也就是导管内孔的孔壁上的压强越小，进而令气门导管120可以更好地保护气门130，防止气门130在受到侧向力时发生断裂，同时还减小了导管内孔的孔壁与气门130之间的摩擦力，提高了气缸盖组件100的可靠性。

进一步地，气门导管120的长度不小于46mm的情况下可以稳定地对气门130进行导向，减少了气门130的运动误差，使气门具有更加稳定地工作状态。

根据本发明的一个实施例，气缸盖组件100还包括气门130，气门130与气门导管120间隙配合，气门130的最大升程为L，气门导管120的长度A与气门130的最大升程之间满足：A/L≥4.5，气门130的最大升程是气门130完全打开状态下气门130与气门座之间的距离，气门130的最大升程可以表示气门130运动的最远距离，气门130的最大升程增大需要更长的气门导管120，以使气门导管120可以为气门130进行导向。

在本发明的一个实施例中，气门130的最大升程为10mm，气门导管120的长度为45mm的情况下，可以保证气门导管120有效地对气门130进行导向，且气门130不会因为侧向力以及进气道内的高温而发生断裂，气门130可更顺利的将废气排出燃烧室，将气门导管120长度与气门130最大升程的比值设定为≥4.5，可最大限度的实现气门导管120对气门130挺杆的引导作用，避免气门130挺杆因高温发生断裂，同时配合气门130正时和凸轮型线的作用，实现内部EGR和米勒循环，提升发动机热效率。

进一步地，气门130安装在气门导管120的内孔中，气门130与气门导管120采用间隙配合，在设定的合理间隙范围内，既能起到排气门130运动导向的作用，同时间隙中储存的机油便于形成一定厚度的油膜，避免产生较大的磨损。

根据本发明的一个实施例，气缸盖110内形成有排气道112，气门导管120的至少部分伸入到排气道112内，将气门导管120的至少部分伸入到排气道112内可以使气门导管120与气门130之间的配合的部分更接近气门130的下端，使气门导管120可以更好地对气门130进行导向，提高气门130运动时的稳定性减少运动误差，防止气门130发生断裂。

根据本发明的一个实施例，气门导管120伸入到排气道112的长度不大于3mm，燃烧后的废气经过排气道112排出发动机，废气的温度较高，气门导管120伸入到排气道112的部分温度较高，为保证气门导管120的物理性能，因此气门导管120伸入到排气道112的长度不大于3mm，气门导管120伸入到排气道112的长度不大于3mm时，气门导管120既可以有效地对气门130进行导向，同时伸入部分气门导管120的温度不会过高仍可以具有一个良好的物理性能。

根据本发明的一个实施例，气门导管120倾斜设置且气门导管120的轴线与气缸的轴线之间的夹角为α，所述α满足：15°≤α≤25°，将气门导管120与气缸轴线之间的倾斜角度设置在15°到25°之间可以使气门头具有较大的面积，增大了气门130的直径，提高了进气量和排气量，气门导管120在该角度下可以稳定地对气门130进行导向，保证气门130的移动稳定减少气门130的运动误差，提高了气缸盖组件100的可靠性。

根据本发明的一个实施例，气门导管120的上端从导管底孔111伸出，气门130的上端从气门导管120的上端伸出，气缸盖组件100还包括气门油封140，气门油封140的一端压装在气缸盖110上，气门油封140的另一端与气门130过盈配合。

气门油封140用于密封气门导管120与气门130之间的润滑油，气门油封140的下端压装在气缸盖110上，且压装在导管底孔111开口的外周，气门油封140的下端适于密封导管底孔111与气门导管120之间的润滑油，气门油封140的上端与气门130之间过盈配合，气门油封140的上端适于密封气门导管120与气门130之间的润滑有，防止润滑油从气门油封140的上端漏出。

根据本发明的一个实施例，气门导管120伸出导管底孔111的部分构造为气门导管伸出部121，气门导管伸出部121的上段与气门油封140过盈配合，气门导管伸出部121的下段与气门油封140间隙配合，其中气门导管伸出部121的直径相同，在气门油封140的装配过程汇总，气门油封140需要从外侧逐渐套设在气门导管伸出部121上，而气门油封140与气门导管伸出部121下段配合的部分先与导管伸出部的上端配合，且气门油封140的下段孔径较大，在安装气门油封140时，气门油封140与气门导管伸出部121不会直接过盈配合，而是在气门油封140套设在气门导管120上一定位置后再过盈配合，将气门导管伸出部121的下段设置为与气门油封140间隙配合，可以降低气门油封140的装配难度，使气门油封140更容易地安装在气门导管伸出部121上。

根据本发明的一个实施例，为了保证气门油封140压装高度的准确性，在气缸盖110的导管底孔111上端面加工有气门油封140压装面，用于气门油封140的压装定位，同时保证排气门导管120压装高度的准确性。

根据本发明的一个实施例，导管底孔111包括从上向下依次排布的第一孔段1111和第二孔段1112，第一孔段1111与气门导管120过盈配合，第二孔段1112的孔径大于第一孔段1111的孔径，气门导管120与导管底孔111之间为过盈配合，为了避免气门导管120的压装变形，气门导管120中导管内孔采用压装后再对气缸盖110合件加工的形式加工，气门导管120先压装在气缸盖110的导管底孔111中，再将气门导管120加工出导管内孔，为保证导管内孔的加工精度，需要保证加工工具的移动空间充足，因此将导管底孔111构造为上下依次排布的第一孔段1111和第二孔段1112，其中第二孔段1112的孔径大于第一孔段1111的孔径，第二孔段1112可以为加工工具的移动提供足够的空间，保证导管内孔的加工精度满足要求，保证排导管内孔位置的准确度和圆柱度。

进一步地，第二孔段1112的直径与第一孔段1111的直径的差值在0.1mm到1.5mm之间，如果第二孔段1112与气门导管120的间隙过大，会导致过多的含有未完全燃烧产物的高温气体流动聚集在第二孔段1112与气门导管120的交接处，引起气门导管120表面温度过高，耐磨性下降；而如果此间隙过小，则导致气缸盖110在合件加工过程中在此交接处堆积机加工杂质，不易查看和清除，引起发动机故障，将第二孔段1112的直径与第一孔段1111的直径的差值设置在0.1mm到1.5mm即可以防止热量堆积，提高气门导管120的耐磨性，又可以防止机加工杂质堆积，提高气缸盖110的品质。

根据本发明的一个实施例，气门导管120的材料采用铜基合金或者铜含量不低于1％、钼含量不低于1％的铁基粉末合金，以保证气门导管120的耐磨性。

根据本发明的一个实施例，气缸盖组件100还包括气门座圈，气门座圈压装在气缸盖110上，通过一定的过盈量与气缸盖110进行过盈密封，在利于压装的同时，此过盈量也能保证气缸盖110和气门座圈受热变形也不会脱落；气门座圈通过锥面与气门130进行密封，满足在气门130关闭时的密封需求，避免了因漏气而影响发动机性能和排放，锥面设置在气门130与气门座圈相对应的位置，并且锥面采用近似相等等锥角设置，其中，气门座圈的密封锥面通过在气缸盖110上合件加工的形式，来保证气门座圈锥面的位置度和跳动量。

为了进一步保证气门导管120、气门座圈与气门130的配合准确度，要求气门导管120和气门座圈采用组合刀一起合件加工。

下面简单描述根据本发明的车辆。

根据本发明的车辆上设置有上述实施例的气缸盖组件100，由于根据本发明的车辆上设置有上述实施例的气缸盖组件100，因此该车辆在保证发动机燃烧效率高的同时，提高了气门130的可靠性和气门导管120的耐磨性，使得车辆的可靠性提升，维修成本降低。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于车辆的气缸盖组件（100），其特征在于，包括：

气缸盖（110），所述气缸盖（110）上设置有倾斜的导管底孔（111）；

气门导管（120），所述气门导管（120）与所述导管底孔（111）过盈配合，其中

气门导管（120）的长度为A，所述气门导管（120）与所述导管底孔（111）的结合长度为B，所述A与所述B之间满足：B/A≥0.5；

所述气门导管（120）倾斜设置，且所述气门导管（120）的轴线与气缸的轴线之间的夹角为α，所述α满足：15°≤α≤25°；

所述导管底孔（111）包括从上向下依次排布的第一孔段（1111）和第二孔段（1112），所述第一孔段（1111）与所述气门导管（120）过盈配合，所述第二孔段（1112）的孔径大于所述第一孔段（1111）的孔径，所述第二孔段的直径与所述第一孔段的直径的差值在0.1mm到1.5mm之间；在所述气缸盖内设置有冷却水套，冷却水套适于为所述气门导管进行散热。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的气缸盖组件（100），其特征在于，所述气门导管（120）的长度不小于46mm。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的气缸盖组件（100），其特征在于，还包括：

气门（130），所述气门（130）与所述气门导管（120）间隙配合，所述气门（130）的最大升程为L，所述气门导管（120）的长度A与所述气门（130）的最大升程L之间满足：A/L≥4.5。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的气缸盖组件（100），其特征在于，所述气缸盖（110）内形成有排气道（112），所述气门导管（120）的至少部分伸入到所述排气道（112）内。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的气缸盖组件（100），其特征在于，所述气门导管（120）的伸入到所述排气道（112）的长度不大于3mm。

6.根据权利要求3所述的用于车辆的气缸盖组件（100），其特征在于，所述气门导管（120）的上端从所述导管底孔（111）伸出，所述气门（130）的上端从所述气门导管（120）的上端伸出，所述气缸盖组件（100）还包括气门油封（140），所述气门油封（140）的一端压装在所述气缸盖（110）上，所述气门油封（140）的另一端与所述气门（130）过盈配合。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的气缸盖组件（100），其特征在于，所述气门导管（120）伸出所述导管底孔（111）的部分构造为气门导管伸出部（121），所述气门导管伸出部（121）的上段与所述气门油封（140）过盈配合，所述气门导管伸出部（121）的下段与所述气门油封（140）间隙配合。

8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-7中任意一项所述的车辆。

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