CN212615059U - 排气门座圈、气缸盖组件和发动机 - Google Patents

Abstract

一种排气门座圈、气缸盖组件和发动机，所述排气门座圈安装于气缸盖的排气道内且位于所述排气道与燃烧室相连的一端，排气门适于抵压于所述排气门座圈以封闭所述排气道；其中，所述排气门座圈具有与所述气缸盖沿轴向相抵的安装端面和与所述气缸盖沿径向相抵的第一外周面，且所述安装端面的径向尺寸为L1，所述第一外周面的轴向尺寸为L2，满足：L1≥1.5mm，L2≥5mm。本申请的排气门座圈，排气门座圈与气缸盖之间具有较大的接触面积，最大限度的增加了排气门座圈周围水套包络的面积，加强了排气门座圈的冷却能力，且排气门座圈具有较大的结构强度和刚度，使得排气门座圈的耐磨性得到有效地提高，保证排气门座圈的密封性，利于长期使用。

Description

排气门座圈、气缸盖组件和发动机

技术领域

本申请涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种排气门座圈、具有该排气门座圈的气缸盖组件和具有该气缸盖组件的发动机。

背景技术

排气门座圈作为发动机中关键零部件，被压装在气缸盖上，以保证气门关闭时的密封性。受排放法规和油耗法规的影响，发动机的热效率不断提升的同事，燃烧热负荷的不断提高，排气温度控制限制的不断的提高，容易引起气门座圈磨损，使气门座圈与气门的密封性下降，产生漏气，导致发动机燃烧恶化，发动机功率下降，甚至引起气门偏磨，进而导致气门断裂，存在改进的空间。

发明内容

有鉴于此，本申请旨在提出一种排气门座圈以提高气门座圈的耐磨性，提高排气门的使用寿命。

为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

一种排气门座圈，所述排气门座圈安装于气缸盖的排气道内且位于所述排气道与燃烧室相连的一端，排气门适于抵压于所述排气门座圈以封闭所述排气道；其中，所述排气门座圈具有与所述气缸盖沿轴向相抵的安装端面和与所述气缸盖沿径向相抵的第一外周面，且所述安装端面的径向尺寸为L1，所述第一外周面的轴向尺寸为L2，满足：L1≥1.5mm，L2≥5mm。

进一步地，所述安装端面和所述第一外周面之间设有过渡弧面，所述第一外周面与所述过渡弧面相接。

进一步地，所述过渡弧面为圆弧面，且所述过渡弧面的曲率半径为R，满足：1.5mm≥R≥0.5mm。

进一步地，所述过渡弧面与所述安装端面之间设有第二外周面，所述第二外周面的外径小于所述第一外周面的外径，且所述第二外周面的一端与所述过渡弧面相接，所述第二外周面的另一端与所述安装端面相接。

进一步地，所述排气门座圈具有与所述排气门相抵的接触面，所述接触面的延伸长度为L3，满足：2.5mm≥L3≥1mm。

相对于现有技术，本申请所述的排气门座圈具有以下优势：

根据本申请实施例的排气门座圈，排气门座圈与气缸盖之间具有较大的接触面积，最大限度的增加了排气门座圈周围水套包络的面积，加强了排气门座圈的冷却能力，且排气门座圈具有较大的结构强度和刚度，使得排气门座圈的耐磨性得到有效地提高，保证排气门座圈的密封性，利于长期使用。

本申请的又一目的在于提出一种气缸盖组件，包括：气缸盖和上述任一种实施例所述的排气门座圈，所述气缸盖具有与燃烧室连通的排气道，所述排气道内可活动地安装有排气门，所述排气道与所述燃烧室相连，且所述排气道朝向所述燃烧室的一端形成有安装孔，所述排气门座圈安装于所述安装孔。

进一步地，所述排气门座圈的内周壁与所述排气道的内周壁平齐。

进一步地，所述排气门座圈的内径为D，满足：D≥19mm。

进一步地，还包括：排气门导管，所述排气门导管安装于所述排气道内，且所述排气门沿轴向可活动地支撑于所述排气门导管，且所述排气门导管的轴线、所述排气门的轴线均与所述排气门座圈的轴线重合。

本申请的再一目的在于提出一种发动机，设置有上述任一种实施例所述的气缸盖组件。

所述发动机、所述气缸盖组件和上述的排气门座圈相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为根据本申请实施例的气缸盖组件的局部剖视图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图2中B处的局部放大图。

附图标记说明：

气缸盖组件100，

气缸盖1，排气门导管2，排气门3，排气道4，排气门座圈5，安装端面51，第一外周面52，过渡弧面53，第二外周面54，接触面55，燃烧室6，缸盖冷却水套7。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面参考如图1-图3描述本申请实施例的气缸盖组件100。

如图1所示，气缸盖组件100包括：气缸盖1和排气门座圈5。

其中，气缸盖1具有排气道4，排气道4与燃烧室6连通，燃烧室6内的气体可通过排气道4排出，排气道4内可活动地安装有排气门3，如图1所示，排气门3可沿排气道4的轴向移动，以在移动至过程中选择性地封闭排气道4。

如图1所示，排气门座圈5安装于气缸盖1的排气道4内，且排气门座圈5位于排气道4与燃烧室6相连的一端，排气门3在排气道4内向上移动至极限位置时，排气门3抵压于排气门座圈5。如图1所示，排气道4朝向燃烧室6的一端形成有安装孔，安装孔沿轴向朝向燃烧室6内敞开且径向向内敞开，排气门座圈5安装于安装孔，且排气门座圈5可压装至安装孔内，以使排气门座圈5与气缸盖1压装为一体，这样，在排气门3抵压于排气门座圈5后实现对排气道4的封闭作用，从而将排气道4与燃烧室6间隔开。

如图2所示，排气门座圈5具有与气缸盖1沿轴向相抵的安装端面51和与气缸盖1沿径向相抵的第一外周面52。其中，如图2所示，排气门座圈5的安装端面51为排气门座圈5的背离燃烧室6的端面，且安装端面51与安装孔朝向燃烧室6的侧面贴合，排气门座圈5的第一外周面52与安装孔的内周面间隙配合，以使排气门座圈5与气缸盖1紧密配合，保证排气门座圈5的密封性和安装可靠性。

其中，安装端面51的径向尺寸为L1，第一外周面52的轴向尺寸为L2，满足：L1≥1.5mm，L2≥5mm，也就是说，安装端面51沿排气门座圈5的径向的延伸长度不小于1.5mm，即排气门座圈5的径向厚度不小于1.5mm(如图2中，OD为排气门座圈5的外径，OA为排气门座圈5的外径)，第一外周面52沿排气门座圈5的轴向的延伸长度不小于5mm(如图2中，OC为第一外周面52的轴向长度)，排气门座圈5的轴向长度不小于5mm。如L1为2mm，L1为5.5mm，或者L1为2.5mm，L1为6mm，再或者L1为3mm，L1为6.5mm。

需要说明的是，排气门座圈5安装于安装孔后，安装端面51和第一外周面52均与气缸盖1紧密接触，这样，排气门3可将燃烧室6内产生的热量通过排气门座圈5以面接触的方式传递给气缸盖1，且如图1所示，在气缸盖1上设有缸盖冷却水套7，排气门3适于通过排气门座圈5与缸盖冷却水套7换热，缸盖冷却水套7可将热量通过水介质传导至外界，从而实现对排气门3的有效导热。

由此，将安装端面51、第一外周面52的结构尺寸设置于上述范围内，可保证排气门座圈5具有与气缸盖1之间具有较大的接触面积，最大限度的增加了排气门座圈5周围水套包络的面积，加强了排气门座圈5的冷却能力，使得排气门座圈5的高温变形量降低，提升排气门座圈5的耐磨性。同时使得排气门座圈5的径向厚度增大、轴向尺寸增大，提高了排气门座圈5的整体结构强度，使得排气门座圈5的耐磨性得到有效地提高，保证排气门座圈5的密封性，从而降低了排气门座圈5磨损，减少排气门座圈5漏气和气门断裂等问题，延长使用寿命，降低了维修成本，提高了产品竞争力。

根据本申请实施例的排气门座圈5，排气门座圈5与气缸盖1之间具有较大的接触面积，最大限度的增加了排气门座圈5周围水套包络的面积，加强了排气门座圈5的冷却能力，且排气门座圈5具有较大的结构强度和刚度，使得排气门座圈5的耐磨性得到有效地提高，保证排气门座圈5的密封性，利于长期使用。

在一些实施例中，安装端面51和第一外周面52之间设有过渡弧面53，第一外周面52与过渡弧面53相切。如图2和图3所示，过渡弧面53在安装端面51与第一外周面52之间形成圆角，且通过设置过渡弧面53使得排气门座圈5在背离燃烧室6的一端形成收缩状，即安装端面51的外径小于第一外周面52的外径。

这样，在将排气门座圈5安装至安装孔内时，排气门座圈5具有安装端面51的一端能够快速地安装至安装孔内，且在进一步地压装过程中，过渡弧面53可对排气门座圈5起到安装导向的作用，以提高排气门座圈5的安装效率。

其中，如图3所示，过渡弧面53为圆弧面，且过渡弧面53的曲率半径为R，满足：1.5mm≥R≥0.5mm，即过渡弧面53的圆弧角的半径不小于0.5mm(如图2中，OR为过渡弧面53的半径)，且不大于1.5mm，如R＝0.75mm，或者R＝1mm，再或者R＝1.25mm。这样，将圆弧角的半径设置为上范围时，可保证过渡弧面53可对排气门座圈5起到很好的导向作用，同时不会减少第一外周面52与气缸盖1的接触面积，提高排气门座圈5在运动过程中脱落的风险，提高排气门座圈5的结构稳定性。

在一些实施例中，过渡弧面53与安装端面51之间设有第二外周面54(如图2和图3中，OF为第二外周面54的延伸长度)，第二外周面54的一端与过渡弧面53相接，第二外周面的另一端与安装端面51相接，第二外周面54的外径小于第一外周面52的外径，且第二外周面54与安装端面51相接。如图3所示，第二外周面54的剖视结构为直线段，且申请的排气门座圈5通过设置该直线段可以降低排气门座圈5压装过程中过渡弧面53上部对气缸盖1安装孔平面的压伤风险；同时增加安装端面51与安装孔平面的接触面积，增大排气门座圈5与气缸盖1的散热面积。

如图2所示，排气门座圈5具有与排气门3相抵的接触面55，可以理解的是，在排气门3封闭时排气道4时，排气门3抵压于排气门座圈5，即接触面55形成为排气门3与排气门座圈5之间的密封面和导热面。其中，接触面55的延伸长度为L3(如图2中，OE为接触面55的延伸长度)，满足：2.5mm≥L3≥1mm，如L3＝2mm，或者L3＝1.5mm，再或者L3＝1.25mm，由此，将接触面55的延伸长度设置在上述范围内，可使得排气门座圈5对排气门3起到很好的密封作用，避免出现密封段过大的问题，利于燃烧室6中的高温废气排出，提高气体的流动阻力。

在一些实施例中，气缸盖1的安装孔为环形槽，且排气门座圈5的外周壁与安装孔间隙配合，即排气门座圈5为压装至安装孔内，以使排气门座圈5与气缸盖1装配为一体，避免排气门座圈5从气缸盖1处脱落，提高气缸盖组件100的稳定性。其中，如图2所示，排气门座圈5的内周壁与排气道4的内周壁平齐。这样，在排气门3开启时，燃烧室6内的气体可从排气门座圈5、排气道4排出，且在排出过程中，排气门座圈5的内周壁与排气道4的内周壁无径向高度差，使得气体可沿着排气门座圈5的内周壁、排气道4的内周壁顺畅地排出，不会产生排出阻力，提高气缸盖组件100结构设计的合理性。

在一些实施例中，排气门座圈5的内径为D(如图2中OA)，满足：D≥19mm，排气门座圈5的内周壁与排气道4的内周壁平齐，即排气门座圈5的内径、排气道4的内径均大于19mm，如D＝20mm，或者D＝21mm，再或者D＝22mm，且排气道4为机加工成型，如此设置，利于气缸内废气的排出，进口机加工成型可保证各气缸内废气排出的一致性，减小各缸燃烧的差异性。

如图1所示，本申请实施例的气缸盖组件100，还包括：排气门导管2，排气门导管2安装于气缸盖1内，且排气门3沿轴向可活动地支撑于排气门导管2，且排气门导管2的轴线、排气门3的轴线均与排气门座圈5的轴线重合，以保证排气门3在移动过程中更加顺畅，由此，排气门导管2、燃烧室6、排气门3、排气道4和排气门座圈5配合形成气缸盖1的排气系统。

本申请还提出了一种发动机。

根据本申请中的发动机，设置有上述实施例的气缸盖组件100，该气缸盖组件100通过设置上述中的排气门座圈5，可使得气缸盖组件100具有良好的散热性能，且结构更加稳定，增加了排气门座圈5的使用寿命，降低维修成本，提高了产品竞争力，便于长期使用。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种排气门座圈(5)，其特征在于，所述排气门座圈(5)安装于气缸盖(1)的排气道(4)内且位于所述排气道(4)与燃烧室(6)相连的一端，排气门(3)适于抵压于所述排气门座圈(5)以封闭所述排气道(4)；其中，

所述排气门座圈(5)具有与所述气缸盖(1)沿轴向相抵的安装端面(51)和与所述气缸盖(1)沿径向相抵的第一外周面(52)，且所述安装端面(51)的径向尺寸为L1，所述第一外周面(52)的轴向尺寸为L2，满足：L1≥1.5mm，L2≥5mm。

2.根据权利要求1所述的排气门座圈(5)，其特征在于，所述安装端面(51)和所述第一外周面(52)之间设有过渡弧面(53)，所述第一外周面(52)与所述过渡弧面(53)相接。

3.根据权利要求2所述的排气门座圈(5)，其特征在于，所述过渡弧面(53)为圆弧面，且所述过渡弧面(53)的曲率半径为R，满足：1.5mm≥R≥0.5mm。

4.根据权利要求2所述的排气门座圈(5)，其特征在于，所述过渡弧面(53)与所述安装端面(51)之间设有第二外周面(54)，所述第二外周面(54)的外径小于所述第一外周面(52)的外径，且所述第二外周面(54)的一端与所述过渡弧面(53)相接，所述第二外周面(54)的另一端与所述安装端面(51)相接。

5.根据权利要求1所述的排气门座圈(5)，其特征在于，所述排气门座圈(5)具有与所述排气门(3)相抵的接触面(55)，所述接触面(55)的延伸长度为L3，满足：2.5mm≥L3≥1mm。

6.一种气缸盖组件(100)，其特征在于，包括：气缸盖(1)和权利要求1-5中任一项所述的排气门座圈(5)，所述气缸盖(1)具有与燃烧室(6)连通的排气道(4)，所述排气道(4)内可活动地安装有排气门(3)，所述排气道(4)与所述燃烧室(6)相连，且所述排气道(4)朝向所述燃烧室(6)的一端形成有安装孔，所述排气门座圈(5)安装于所述安装孔。

7.根据权利要求6所述的气缸盖组件(100)，其特征在于，所述排气门座圈(5)的内周壁与所述排气道(4)的内周壁平齐。

8.根据权利要求7所述的气缸盖组件(100)，其特征在于，所述排气门座圈(5)的内径为D，满足：D≥19mm。

9.根据权利要求6所述的气缸盖组件(100)，其特征在于，还包括：排气门导管(2)，所述排气门导管(2)安装于所述排气道(4)内，且所述排气门(3)沿轴向可活动地支撑于所述排气门导管(2)，且所述排气门导管(2)的轴线、所述排气门(3)的轴线均与所述排气门座圈(5)的轴线重合。

10.一种发动机，其特征在于，设置有权利要求6-9中任一项所述的气缸盖组件(100)。

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