CN113882924A

CN113882924A - 排气门组件及发动机

Info

Publication number: CN113882924A
Application number: CN202111125441.0A
Authority: CN
Inventors: 邓发平; 何道明; 潘永亮; 姚克甫; 马百坦; 吴振铭; 雷钧富; 刘代玉
Original assignee: Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd
Current assignee: Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd
Priority date: 2021-09-24
Filing date: 2021-09-24
Publication date: 2022-01-04

Abstract

本发明公开一种排气门组件及发动机，排气门组件包括排气门主体和排气门导管，排气门主体包括沿轴向延伸的排气门杆部、以及设于排气门杆部的一端的排气门头部，排气门导管用以固定安装于发动机的气缸盖，排气门导管开设有沿轴向贯穿的导向通道，导向通道用于供排气门杆部可活动地插设，导向通道具有靠近排气门头部的容废段及远离排气门头部的导向段，导向通道在容废段的内径大于导向段的内径；如此使得容废段与排气门杆部之间的容废间隙大于导向段与排气门杆部之间的间隙，在排气门主体靠近排气门导管活动时，容废间隙可容外周附有硬质颗粒的排气门杆部的穿过，如此排气门杆部不会与排气门导管发生卡滞，保证发动机正常运行。

Description

排气门组件及发动机

技术领域

本发明涉及发动机气门技术领域，具体涉及一种排气门组件及发动机。

背景技术

现有汽车的发动机排气门与排气门导管为间隙配合，通常情况下靠粉末冶金成型的排气门导管自润滑。当发动机正常工作后，高温废气随着排气道排出，导管被高温废气加热，同时也因排气的高温传导给排气门导管，致使排气门导管孔膨胀，此时排气门与排气门导管孔间隙加大。因汽油中存在诸多抗爆震的添加剂，当汽油在燃烧室燃烧后，这些抗爆添加剂的微量成分变成极小的硬质颗粒(通常硬质颗粒直径在10μm以下，是PM10、PM2.5的重要来源)，硬质颗粒绝大部分被废气带走，但有少部分附着在排气门杆部，当达到一定限度时使排气门杆部直径变大，排气门回位时与排气门导管孔发生卡滞，造成排气门关闭不严，进而造成发动机熄火。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种排气门组件以及发动机，旨在解决现有排气门因排气门杆部附着的硬质颗粒与排气门导管发生卡滞，进而导致排气门关闭不严的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种排气门组件，所述排气门组件包括：

排气门主体，包括沿轴向延伸的排气门杆部、以及设于所述排气门杆部的一端的排气门头部；以及，

排气门导管，用以固定安装于发动机的气缸盖，所述排气门导管开设有沿轴向贯穿的导向通道，所述导向通道用于供所述排气门杆部可活动地插设，所述导向通道具有靠近所述排气门头部的容废段及远离所述排气门头部的导向段，所述导向通道在所述容废段的内径大于所述导向段的内径。

可选地，所述导向段的内径为D0，所述容废段的内径为D1，D1大于等于1.075D0，且小于等于1.15D0。

可选地，所述导向段的长度为L0，所述导向通道的长度为L1，L1大于等于1.05L0，且小于等于1.1L0。

可选地，所述容废段的长度为L2，L2大于等于0.6(L1－L0)，且小于等于(L1－L0)。

可选地，所述排气门头部具有背向所述排气门杆部的密封端，所述密封端用以沿轴向靠近或远离固定安装于所述气缸盖的排气门座圈活动，以封闭或开启所述气缸盖的排气通道；

所述密封端的直径为Ds，所述密封端至所述容废段靠近所述导向段的一端的距离为L3，其中，当所述密封端与所述排气门座圈抵接时，L0/L3大于等于1.18，且Ds/L3大于等于0.73。

可选地，所述排气门杆部的外壁向内凹设有容废槽，所述容废槽沿所述排气门杆部的周向延伸。

可选地，所述排气门杆部的直径为Dn，所述容废槽的槽深为Dt，Dt大于等于0.45Dn，且小于等于0.475Dn；和/或，

所述容废段的长度为L2，所述容废槽的槽宽为L4，L4大于等于0.5L2，且小于等于L2；

所述排气门头部具有背向所述排气门杆部的密封端，所述密封端用以沿轴向靠近或远离固定安装于所述气缸盖的排气门座圈活动，以封闭或开启所述气缸盖的排气通道，所述密封端至所述容废段靠近所述导向段的一端的距离为L3，所述容废槽远离所述排气门头部的一端至所述密封端的距离为L5，L5大于等于(L3－L2)，且小于等于L3。

可选地，所述容废槽的底壁与所述容废槽的侧壁之间设置有导向斜面。

可选地，所述导向斜面设置为弧面。

本发明还提供了一种发动机，所述发动机包括上述排气门组件，所述排气门组件包括：

本发明的技术方案中，所述排气门主体沿轴向活动于所述排气门导管的导向通道，以开启或封闭所述气缸盖的排气通道，当所述排气通道开启时，大部分的硬质颗粒沿所述汽缸盖的排气通道排出，少部分的硬质颗粒附着在所述排气门杆部，所述导向段的设置对所述排气门主体具有导向作用，用以限制所述排气门主体的活动方向，所述容废段相较于所述导向段靠近所述排气门头部设置，且所述容废段的内径大于所述导向段的内径设置，使得所述容废段与所述排气门杆部之间形成容废间隙，且所述容废间隙大于所述导向段与所述排气门杆部之间的间隙，因此在所述排气门主体沿轴向靠近所述排气门导管活动时，附着有硬质颗粒的所述排气门杆部先经过所述容废段，而所述容废间隙可容外周附有硬质颗粒的所述排气门杆部的穿过，如此外周附有硬质颗粒的所述排气门杆部不会与所述排气门导管发生卡滞，即所述排气门杆部与所述排气门导管的相对活动不受影响，所述排气门主体可正常封闭所述气缸盖的排气通道，保证发动机正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的排气门组件的一实施例的剖面结构示意图；

图2为图1中的排气门导管的剖面结构示意图；

图3为本发明提供的发动机的剖面结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

鉴于此，本发明提供一种排气门组件及发动机，图1至图2为本发明提供的排气门组件一实施例，图3为本发明提供的发动机一实施例。

请参阅图1和图2，所述排气门组件100包括排气门主体1和排气门导管2，所述排气门主体1包括沿轴向延伸的排气门杆部11、以及设于所述排气门杆部11的一端的排气门头部12，所述排气门导管2用以固定安装于发动机的气缸盖200，所述排气门导管2开设有沿轴向贯穿的导向通道21，所述导向通道21用于供所述排气门杆部11可活动地插设，所述导向通道21具有靠近所述排气门头部12的容废段211及远离所述排气门头部12的导向段212，所述导向通道21在所述容废段211的内径大于所述导向段212的内径。

本发明的技术方案中，所述排气门主体1沿轴向活动于所述排气门导管2的导向通道21，以开启或封闭所述气缸盖200的排气通道，当所述排气通道开启时，大部分的硬质颗粒沿所述汽缸盖的排气通道排出，少部分的硬质颗粒附着在所述排气门杆部11，所述导向段212的设置对所述排气门主体1具有导向作用，用以限制所述排气门主体1的活动方向，所述容废段211相较于所述导向段212靠近所述排气门头部12设置，且所述容废段211的内径大于所述导向段212的内径设置，使得所述容废段211与所述排气门杆部11之间形成容废间隙，且所述容废间隙大于所述导向段212与所述排气门杆部11之间的间隙，因此在所述排气门主体1沿轴向靠近所述排气门导管2活动时，附着有硬质颗粒的所述排气门杆部11先经过所述容废段211，而所述容废间隙可容外周附有硬质颗粒的所述排气门杆部11的穿过，如此外周附有硬质颗粒的所述排气门杆部11不会与所述排气门导管2发生卡滞，即所述排气门杆部11与所述排气门导管2的相对活动不受影响，所述排气门主体1可正常封闭所述气缸盖200的排气通道，保证发动机正常运行。

需要说明的是，现有技术中的排气门导管为本发明中的所述导向段212，即本发明中的所述排气门导管2比现有技术中的排气门导管增设了所述容废段211，同时本发明中的所述排气门导管2因所述容废段211的设置，与现有技术中的排气门导管相比较，增加了排气门和排气门导管的接触面积，提高了对排气门的保护，同时也减小了排气门导管受到的因排气门倾角所产生的倾向力，提高了排气门导管的固定稳定性。

进一步地，为保证所述容废段211的内径足以容外周附有硬质颗粒的所述排气门杆部11的穿过，也不影响所述排气门导管2接收所述排气门主体1传递的废气热量，请参阅图2，在本发明的一实施例中，所述导向段212的内径为D0，所述容废段211的内径为D1，D1大于等于1.075D0，且小于等于1.15D0，如此设置所述容废段211的内径，既可以避免所述容废段211的内径设置过小，即可避免因所述容废段211与所述排气门杆部11之间形成的所述容废间隙过小，导致当发动机运行时间越来越长时，所述排气门杆部11外周附着的硬质颗粒越来越多，相当于所述排气门杆部11直径逐渐变大，直至大于所述容废段211内径，使得所述容废间隙无法容所述排气门杆部11穿过，最终所述排气门杆部11依旧与所述排气门导管2发生卡滞，影响发动机正常运行；另外还可避免所述容废段211的内径设置过大，即避免所述排气门主体1向所述排气门导管2传递的热量受限，使得所述排气门主体1温度过高。

若所述导向通道21设置过长，则在所述排气门主体1靠近所述排气门导管2的活动行程中，所述排气门头部12与所述排气门导管2相撞，导致所述排气门头部12和所述排气门导管2均出现损伤，且所述排气门主体1因活动距离较短，所述排气门头部12无法与固定安装于所述气缸盖200的排气门座圈210抵接，即所述气缸盖200的排气通道无法封闭，发动机无法正常运行；若所述导向通道21设置过短，即在保证所述导向段212对所述排气门主体1的导向效果的基础上所述容废段211设置过短，则所述容废段211无法容附有硬质颗粒的全部所述排气门杆部11穿过，也就是说部分附有硬质颗粒的所述排气门杆部11会与所述排气门导管2发生卡滞，影响发动机正常运行。因此，进一步地，请参阅图2，在本发明的一实施例中，所述导向段212的长度为L0，所述导向通道21的长度为L1，L1大于等于1.05L0，且小于等于1.1L0，如此根据所述导向段212的长度设置所述导向通道21的长度，使得所述导向通道21的长度设置适中，既能保证所述导向段212对所述排气门主体1的导向效果，同时也不影响发动机性能和所述排气门主体1散热效果。

进一步地，请参阅图2，在本发明的一实施例中，所述容废段211的长度为L2，L2大于等于0.6(L1－L0)，且小于等于(L1－L0)。如此设置，在所述导向通道21的长度设置适中的基础上设置所述容废段211，以此使得所述容废段211可容附有硬质颗粒的全部所述排气门杆部11穿过，从而避免所述排气门杆部11会与所述排气门导管2发生卡滞。

进一步地，请参阅图1至图3，在本发明的一实施例中，所述排气门头部12具有背向所述排气门杆部11的密封端121，所述密封端121用以沿轴向靠近或远离固定安装于所述气缸盖200的排气门座圈210活动，以封闭或开启所述气缸盖200的排气通道；所述密封端121的直径为Ds，所述密封端121至所述容废段211靠近所述导向段212的一端的距离为L3，其中，当所述密封端121与所述排气门座圈210抵接时，L0/L3大于等于1.18，且Ds/L3大于等于0.73。如此对所述排气门主体1和所述排气门导管2的相对位置进行设置，避免所述排气门主体1在活动行程中发生异常摆动的情况，即保证所述排气门主体1的活动稳定性，从而保证发动机性能。

请参阅图1，所述排气门杆部11的外壁向内凹设有容废槽111，所述容废槽111沿所述排气门杆部11的周向延伸。所述容废槽111用于容置未排出排气通道的硬质颗粒，使得未排出排气通道的硬质颗粒不会堵塞所述排气门杆部11与所述排气门导管2之间的间隙，以此进一步避免所述排气门杆部11与所述排气门导管2发生卡滞。

进一步地，为在避免影响所述排气门主体1的排气性能的基础上，同时保证所述容废槽111对硬质颗粒的容纳效果好，从而进一步避免所述排气门杆部11与所述排气门导管2发生卡滞，需要对所述容废槽111的结构尺寸以及对所述容废槽111与所述密封端121的相对位置进行设计，请参阅图1，所述排气门杆部11的直径为Dn，所述容废槽111的槽深为Dt，Dt大于等于0.45Dn，且小于等于0.475Dn；和/或，所述容废段211的长度为L2，所述容废槽111的槽宽为L4，L4大于等于0.5L2，且小于等于L2；所述排气门头部12具有背向所述排气门杆部11的密封端121，所述密封端121用以沿轴向靠近或远离固定安装于所述气缸盖200的排气门座圈210活动，以封闭或开启所述气缸盖200的排气通道，所述密封端121至所述容废段211靠近所述导向段212的一端的距离为L3，所述容废槽111远离所述排气门头部12的一端至所述密封端121的距离为L5，L5大于等于(L3－L2)，且小于等于L3。如此设置，可避免所述容废槽111的槽深和槽宽设置过大或过小，即避免所述容废槽111的槽深和槽宽设置过大降低所述排气门杆部11的受压性，以及避免所述容废槽111的槽深和槽宽设置过小使得能够容纳的硬质颗粒较少，未容纳的硬质颗粒较多，所述容废槽111的容废效果差；另外避免所述容废槽111与所述排气门头部12设置较近或较远，即避免所述容废槽111与所述排气门头部12设置较近使得所述排气门杆部11与所述排气门头部12受力活动时断裂，以及避免所述容废槽111与所述排气门头部12设置较远使得所述容废槽111容纳的硬质颗粒较少，其容废效果差。

需要说明的是，所述容废槽111的槽深、所述容废槽111的槽宽以及所述容废槽111相对所述密封端121的位置可以同时进行限定设置，也可以择一选择进行限定设置。具体的，在本发明一实施例中，所述容废槽111的槽深、所述容废槽111的槽宽以及所述容废槽111相对所述密封端121的位置同时进行限定设置。

所述容废槽111的底壁与所述容废槽111的侧壁之间设置有导向斜面。所述导向斜面的设置用于消除应力集中，防止所述容废槽111的设置使得所述排气门杆部11发生断裂。

所述导向斜面可以设置为平面，也可以设置为弧面。具体地，在本发明的一实施例中，所述导向斜面设置为弧面，如此，可进一步消除应力集中，并且方便加工。

本发明还提供一种发动机1000，请参阅图3，所述发动机1000包括上述排气门组件100，需要说明的是，所述排气门组件100为上述的排气门组件100，也即，所述发动机1000包括所述排气门组件100，所述排气门组件100的具体结构参照上述实施例，由于所述发动机1000采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种排气门组件，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的排气门组件，其特征在于，所述导向段的内径为D0，所述容废段的内径为D1，D1大于等于1.075D0，且小于等于1.15D0。

3.如权利要求2所述的排气门组件，其特征在于，所述导向段的长度为L0，所述导向通道的长度为L1，L1大于等于1.05L0，且小于等于1.1L0。

4.如权利要求3所述的排气门组件，其特征在于，所述容废段的长度为L2，L2大于等于0.6(L1－L0)，且小于等于(L1－L0)。

5.如权利要求3所述的排气门组件，其特征在于，所述排气门头部具有背向所述排气门杆部的密封端，所述密封端用以沿轴向靠近或远离固定安装于所述气缸盖的排气门座圈活动，以封闭或开启所述气缸盖的排气通道；

6.如权利要求1至5中任一项所述的排气门组件，其特征在于，所述排气门杆部的外壁向内凹设有容废槽，所述容废槽沿所述排气门杆部的周向延伸。

7.如权利要求6所述的排气门组件，其特征在于，所述排气门杆部的直径为Dn，所述容废槽的槽深为Dt，Dt大于等于0.45Dn，且小于等于0.475Dn；和/或，

8.如权利要求6所述的排气门组件，其特征在于，所述容废槽的底壁与所述容废槽的侧壁之间设置有导向斜面。

9.如权利要求8所述的排气门组件，其特征在于，所述导向斜面设置为弧面。

10.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括如权利要求1至9中任一项所述排气门组件。