CN202900344U - 天然气汽车发动机缸盖气门结构 - Google Patents

Abstract

一种天然气汽车发动机缸盖气门结构，它包括有气门，气门座，其特征是：在气门的锥形阀片边沿处设置有一环形凹槽，在环形凹槽的内部堆焊有锥体耐磨材料；在靠近环形凹槽的气门座工作端设置有一环形槽，在环形槽内设置有一层与环形凹槽相对应气门座耐磨工作端面。以解决在没有或缺乏润滑的工作环境中提高气门和气门座的耐磨性。满足发动机正常工作的要求，从根本上解决现有天然气发动机气门和气门座在工作过程中出现气门和气门座异常磨损，密封带磨损，气门和气门座密封不严、燃料混合气泄漏，发动机燃烧室爆破压力下降，发动机化学能转化机械能的效率降低，发动机扭矩下降，功率下降，发动机动力水平不足，燃料消耗量提高，维修成本高的问题。

Description

天然气汽车发动机缸盖气门结构

技术领域

本实用新型属于汽车发动机技术领域，特别涉及一种天然气汽车发动机缸盖气门结构。

背景技术

伴随经济社会的迅猛发展，为了实现人类与自然和谐共存的生存目标，节能、环保、低碳经济是实现中国经济可持续发展的必由之路。混合动力天然气发动机可以降低汽车尾气中的污染物排放量，特别是碳的排放量。天然气发动机与传统发动机相比较，工作时所用的燃料不同，燃料特性也不同，天然气中碳的含量非常有限，而碳在气门和气门座的工作中起到非常重要的润滑作用，因此，天然气发动机的气门和气门座在工作时得不到充分的润滑，工作环境变得非常恶劣。现有气门和气门座在这种恶劣的环境中工作，彼此间的非正常磨损加剧，气门与气门座的环形密封帯会随着磨损的加剧会受到不同程度的破坏，密封带破损后气门的密封性能下降，燃烧室将出现燃料混合气泄漏，燃烧室爆破压力下降等密封不严的现象，燃烧室爆破压力下降后，化学能转化为机械能的效率降低，发动机扭矩降低，发动机功率降低。随着磨损量的增加发动机的动力水平会明显不足，但是为了维持发动机的正常工作，发动机的燃料消耗量随之大幅度增加，虽然燃料的消耗增加，但是燃料的燃烧量却减少，导致燃料混合气的不充分燃烧，未完全燃烧的燃料混合气随排气进入排气系统的催化器，燃料混合气在催化器中再次燃烧并释放出大量的热量，催化器很容易被烧蚀，催化器堵塞，催化能力下降或完全失去催化作用，造成环境污染，违背了天然气发动机设计为了节能、环保的宗旨。普通汽油发动机的气门和气门座极少会出现需要维修的情况，但是现有天然气发动机则需要经常维修气门和气门座。气门座是经过液氮冷却处理过盈配合压入缸盖，当维修气门座时需要将原有气门破坏取出，取出气门座时缸盖气门座安装孔也会受到损伤，缸盖气门座孔需要用专业设备重新加工才可以继续使用，因此，更换气门座的成本很昂贵。缸盖换气门座的次数很有限，最后只能连同缸盖一起更换，更换缸盖的成本更是昂贵。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种天然气汽车发动机缸盖气门结构。以解决在没有或缺乏润滑的工作环境中提高气门和气门座的耐磨性。满足发动机正常工作的要求，从根本上解决现有天然气发动机气门和气门座在工作过程中出现气门和气门座异常磨损，密封带磨损，气门和气门座密封不严、燃料混合气泄漏，发动机燃烧室爆破压力下降，发动机化学能转化机械能的效率降低，发动机扭矩下降，功率下降，发动机动力水平不足，燃料消耗量提高，维修成本高的问题。

本实用新型的目的是这样实现的，一种天然气汽车发动机缸盖气门结构，它包括有气门，气门座，其特征是：在气门的锥形阀片边沿处设置有一环形凹槽，在环形凹槽的内部堆焊有锥体耐磨材料；在靠近环形凹槽的气门座工作端设置有一环形槽，在环形槽内设置有一层与环形凹槽相对应气门座耐磨工作端面。

如上所述的锥体耐磨材料为：硬质合金，钴基合金，镍基合金或钴铬合金。

如上所述的气门座耐磨工作端面的材料为：铸铁，铁钼合金，铁钼硅合金或钒硅合金。

本实用新型的优点是：

由于在进气门的锥形阀片边沿处设置有一环形凹槽，在环形凹槽的内部堆焊有锥体耐磨材料，以及在气门座的进气门座耐磨材料工作端面，气门和气门座的耐磨材料搭配选取，使气门和气门座在无润滑的恶劣环境中达到抗磨的目的，满足发动机的工作要求。由于只在气门和气门座接触工作区域内采用抗磨材料，即达到了发动机工作需求，又可以很好的控制零件生产成本。

本实用新型气门锥体阀片环槽内堆焊材料选取多种耐磨材料进行试验，在试验结果对比中，其中一种耐磨材料适用于进气门，其中另一种耐磨材料适用于排气门。气门座工作端焊接耐磨材料选取多种耐磨材料进行试验，试验结果中有一种耐磨材料最为理想。通过试验最终确定气门和气门座的耐磨材料，耐磨材料提升了气门和气门座的抗磨、抗腐蚀性能，有效的改善了天然气发动机气门和气门座的耐久性能，保护了气门和气门座的工作密封带，保证燃料混合气可以完全燃烧，避免催化器堵塞或烧蚀，尾气污染物的排放量得到有效的控制，保证发动机燃烧室爆破压力，发动机化学能转化机械能的效率得到保障，发动机扭矩稳定，功率平稳，发动机动力水平充足，降低燃料消耗量，节约了昂贵的维修成本。因为只在现有技术的气门和气门座圈接触密封部位采用耐磨材料，可以有效控制耐磨材料的使用量，降低零件生产制造成本。

通过测试，本实用新型满足天然气发动机气门与气门座的密封性，提高气门与气门座圈的实用寿命，完全满足天然气发动机的耐久性。本新型还具有结构简单合理，使用寿命长，安全可靠，使用范围宽等优点。

附图说明

图1为本实用新型的局剖结构示意简图；

    图2为图1的俯视图；

    图3为气门工作状态示意简图。

附图主要部分的符号说明

1-进气门座，2-进气门座铁钼合金耐磨材料工作端面，3-进气门，4-硬质合金锥体耐磨材料，5-排气门座，6-排气门，7-缸盖，8-进气道，9-排气道，10进气凸轮轴，11排气凸轮轴。

下面将结合附图通过实例对本实用新型作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本实用新型其中的例子而已，并不代表本实用新型所限定的权力保护范围，本实用新型的权利保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

实例1

由图1～3所示，本实用新型所述的气门包括：进气门和排气门，气门座包括：进气门座和排气门座。利用焊接技术完成局部结构改变，增强局部强度。由于进气门3与排气门6结构相同，进气门座1与排气门座5结构相同，因此以进气门3和进气门座1为例进行说明。

图中的1为进气门座，3为进气门，在进气门3的锥形阀片边沿处设置有一环形凹槽，在环形凹槽的内部堆焊有硬质合金锥体耐磨材料4；在靠近环形凹槽的进气门座工作端设置有一环形槽，在环形槽内烧结设置有一层进气门座铁钼合金耐磨材料的工作端面2，该工作端面2与环形凹槽对应设置。

进气门3凹槽内的锥体耐磨材料4和一层进气门座铁钼合金耐磨材料的工作端面2相互配合密封，硬质合金锥体耐磨材料4和进气门座铁钼合金耐磨材料工作端面2在无润滑的恶劣环境中达到抗磨的目的，满足发动机的工作要求。

如图3所示，进气门3、排气门6在锥形阀片的环槽内焊接耐磨材料，进气门座1、排气门座5上设置由耐磨材料组成的气门座耐磨工作端面，即达到了发动机工作需求，又可以很好的控制零件生产成本。进气凸轮轴10驱动进气门3开启和关闭，排气凸轮轴11驱动排气门6开启和关闭，燃料混合气从缸盖7的进气道8进入发动机燃烧室，燃烧后的废气从缸盖7的排气道9排出发动机。

Claims (3)

1.一种天然气汽车发动机缸盖气门结构，它包括有气门，气门座，其特征是：在气门的锥形阀片边沿处设置有一环形凹槽，在环形凹槽的内部堆焊有锥体耐磨材料；在靠近环形凹槽的气门座工作端设置有一环形槽，在环形槽内设置有一层与环形凹槽相对应气门座耐磨工作端面。

2.根据权利要求1所述的天然气汽车发动机缸盖气门结构，其特征是：所述的锥体耐磨材料为：硬质合金，钴基合金，镍基合金或钴铬合金。

3.根据权利要求1所述的天然气汽车发动机缸盖气门结构，其特征是：所述的气门座耐磨工作端面的材料为：铸铁，铁钼合金，铁钼硅合金或钒硅合金。

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