CN214007259U - 一种排气门座圈、气缸盖总成及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种排气门座圈、气缸盖总成及发动机，排气门座圈包括内设有贯通腔的阶梯状圆柱体；阶梯状圆柱体包括由上到下依次连接的第一圆柱段、径向尺寸小于第一圆柱段的第二圆柱段和径向尺寸大于第一圆柱段的第三圆柱段；第一圆柱段的外壁面为第一过盈密封面，其上环设有第一卸荷槽；第三圆柱段的外壁面为第二过盈密封面，其上环设有第二卸荷槽；第二圆柱段与第三圆柱段连接处形成的环形台阶端面上设有环形凹槽。气缸盖总成包括气缸盖、排气门和排气门座；发动机包括上述的气缸盖总成。本实用新型便于装配且可彻底杜绝O形橡胶密封圈密封失效导致的冷却水流入到气缸内的问题，还可提高冷却效果，有效确保发动机性能。

Description

一种排气门座圈、气缸盖总成及发动机

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，尤其涉及一种排气门座圈、气缸盖总成及发动机。

背景技术

柴油机工作时，在做功冲程高温高压燃气作用在排气门底面，热量通过排气门与排气门座圈的密封接触面传递到排气门座圈，做功冲程完成排气门打开后，高温高压燃气会流经排气门座圈，排气门座圈周围结构会因为较高的热负荷而产生变形，如果没有强制冷却，排气门座圈容易产生裂纹，导致发生异常磨损而影响内燃机性能和使用寿命。

排气门座圈周围预留有冷却水腔，冷却水腔上部和下部的排气门座圈与气缸盖靠O形橡胶密封圈密封，防止冷却水通过排气口进入到气缸内。采用密封圈密封的排气门座圈不宜采用液氮冷却的冷装工艺(液氮会把O形橡胶密封圈损坏)，必须采用压装工艺，压装时若过盈密封的过盈量大，装配困难且繁琐，容易划伤气缸盖装配的安装腔，导致泄漏，过盈量小，密封效果不好。且如果排气门座圈上的O形橡胶密封圈由于过热或者冷却水硬度高结垢导致密封失效，冷却水会从气缸盖冷却水腔中流入排气道从而流入气缸内，由于液体不可压缩性，在压缩冲程，活塞上行，压缩冷却水，会导致曲轴轴承损坏，严重的可把气缸盖顶飞。

实用新型内容

旨在克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型解决的第一个技术问题是，提供一种排气门座圈，便于装配且可彻底杜绝O形橡胶密封圈密封失效导致的冷却水流入到气缸内的问题，可有效确保发动机性能。

作为同一个构思，本实用新型解决的第二个技术问题是，提供一种气缸盖总成。

作为同一个构思，本实用新型解决的第三个技术问题是，提供一种发动机。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案是，提供一种排气门座圈，包括内设有贯通腔的阶梯状圆柱体；所述阶梯状圆柱体包括由上到下依次连接的第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段，所述第一圆柱段的径向尺寸大于所述第二圆柱段的径向尺寸且小于所述第三圆柱段的径向尺寸；

所述第一圆柱段的外壁面为第一过盈密封面，所述第一过盈密封面上环设有第一卸荷槽，所述第三圆柱段的外壁面为第二过盈密封面，所述第二过盈密封面上环设有第二卸荷槽；所述第二圆柱段与所述第三圆柱段连接处形成的环形台阶端面上设有环形凹槽。

作为进一步改进，所述第一圆柱段与所述第二圆柱段的连接处形成弧形过渡面。

作为进一步改进，所述贯通腔包括由上到下依次连通的圆柱形腔体、径向尺寸逐渐增大的过渡腔体、第一圆台腔体和第二圆台腔体；所述第一圆台腔体的母线与所述第二圆台腔体的母线之间的夹角为钝角。

作为进一步改进，所述环形凹槽的槽底面为圆弧面。

作为进一步改进，所述第一卸荷槽和所述第二卸荷槽的槽壁面为圆弧面。

作为进一步改进，所述第一圆柱段的上端面设有倒角。

作为进一步改进，所述环形台阶端面设有倒角。

作为进一步改进，所述排气门座圈由耐热合金钢材料制成。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案是，提供一种气缸盖总成，包括气缸盖和排气门；还包括上述的排气门座圈；所述气缸盖上设有与所述排气门座圈相适配的安装腔，所述第一过盈密封面和所述第二过盈密封面与所述安装腔的相应内壁面过盈密封配合；所述第二圆柱段的外周壁、所述环形凹槽与所述安装腔的相应内壁面围成冷却水腔；所述排气门过盈配合安装在所述排气门座圈上。

本实用新型解决上述第三个技术问题所采用的技术方案是，提供一种发动机，包括上述的气缸盖总成。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果如下：

本实用新型中的排气门座圈，包括内设有贯通腔的阶梯状圆柱体；阶梯状圆柱体包括由上到下依次连接的第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段，第一圆柱段的径向尺寸大于第二圆柱段的径向尺寸，且小于第三圆柱段径向尺寸；第一圆柱段的外壁面为第一过盈密封面，第一过盈密封面上环设有第一卸荷槽，第三圆柱段的外壁面为第二过盈密封面，第二过盈密封面上环设有第二卸荷槽；第二圆柱段与第三圆柱段连接处形成的环形台阶端面上设有环形凹槽。本实用新型中的气缸盖总成，包括气缸盖、排气门和排气门座圈；气缸盖上设有与排气门座圈相适配的安装腔，第一过盈密封面和第二过盈密封面与安装腔的相应内壁面过盈密封配合；第二圆柱段的外周壁、环形凹槽与安装腔的相应内壁面围成冷却水腔；排气门靠气门弹簧压在排气门座圈上。

本实用新型中的排气门座圈，取消了O形橡胶密封圈，利用第一过盈密封面和第二过盈密封面实现与气缸盖的双过盈配合连接，且第一过盈密封面和第二过盈密封面上设有的卸荷槽，可以消除部分过盈装配的机械应力和发动机工作时的热应力。O形橡胶密封圈取消后可以采用与进气门座圈一样的液氮冷装的方式装配到气缸盖上，操作简单、密封可靠性强，且可节省工装，提高工作效率。再者，第二圆柱段的径向尺寸小于第一圆柱段和第三圆柱段的径向尺寸，为后面冷却水腔的形成奠定了基础，且环形凹槽不仅可以消除机械应力和热应力，还能在保证密封接触面积外增加冷却水腔面积，使冷却水腔更靠近温度高的地方(排气门与排气门座圈接触的地方)；提高冷却效果。

综上所述，本实用新型便于装配且可彻底杜绝O形橡胶密封圈密封失效导致的冷却水流入到气缸内的问题，还可提高冷却效果，有效确保发动机性能。

附图说明

图1是本实用新型排气门座圈的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是本实用新型气缸盖总成的部分结构示意图；

图4是气缸盖与排气门座圈的安装结构示意图；

图5是图4中A处结构的放大图；

图中：1-阶梯状圆柱体，11-第一圆柱段，111-第一过盈密封面，112-第一卸荷槽，12-第二圆柱段，13-第三圆柱段，131-第二过盈密封面，132-第二卸荷槽，14-环形台阶端面，141-环形凹槽，15-弧形过渡面，2-贯通腔，21-圆柱形腔体，22-过渡腔体，23-第一圆台腔体，24-第二圆台腔体，3-气缸盖，31-安装腔，4-冷却水腔，5-排气门，6-气门弹簧。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

由图1和图2共同所示，本实施例公开的排气门座圈，包括内设有贯通腔2的阶梯状圆柱体1；阶梯状圆柱体1包括由上到下依次连接的第一圆柱段11、第二圆柱段12和第三圆柱段13，第一圆柱段11的径向尺寸大于第二圆柱段12的径向尺寸，且小于第三圆柱段13径向尺寸。第一圆柱段11的外壁面为第一过盈密封面111，第一过盈密封面111上环设有第一卸荷槽112，第三圆柱段13的外壁面为第二过盈密封面131，第二过盈密封面131上环设有第二卸荷槽132。第二圆柱段12与第三圆柱段13连接处形成的环形台阶端面14上设有环形凹槽141。

其中，环形凹槽141的槽底面为圆弧面；第一卸荷槽112和第二卸荷槽132的槽壁面为圆弧面；第一圆柱段11的上端面的边部设有倒角；环形台阶端面4的边部设有倒角。

本实施例中，第一圆柱段11与第二圆柱段12的连接处形成弧形过渡面15。本实施例中，贯通腔2包括由上到下依次连通的圆柱形腔体21、径向尺寸逐渐增大的过渡腔体22、第一圆台腔体23和第二圆台腔体24；第一圆台腔体23的母线与第二圆台腔体24的母线之间的夹角为钝角。

本实施例的排气门座圈由耐热合金钢材料制成，且由机加工成型。

本实用新型中的排气门座圈，取消了O形橡胶密封圈，利用第一过盈密封面111和第二过盈密封面131实现与气缸盖3(参见图3)的双过盈配合连接，且第一过盈密封面111和第二过盈密封面131上设有的卸荷槽，可以消除部分过盈装配的机械应力和发动机工作时的热应力。O形橡胶密封圈取消后可以采用与进气门座圈一样的液氮冷装的方式装配到气缸盖2上，操作简单、密封可靠性强，且可节省工装，提高工作效率。

再者，第二圆柱段12的径向尺寸小于第一圆柱段11和第三圆柱段13的径向尺寸，为后面冷却水腔4(参见图3)的形成奠定了基础，且环形凹槽141不仅可以消除机械应力和热应力，还能在保证密封接触面积外增加冷却水腔4面积，使冷却水腔4更靠近温度高的地方(排气门5与排气门座圈接触的地方，即第二圆台腔体24的内圆锥面，排气门5与排气门座圈采用圆锥面配合方式，参见图3)；提高冷却效果。

实施例二：

由图3至图5共同所示，本实施例公开了一种气缸盖总成，包括气缸盖3和排气门(图中未示出)；还包括实施例一公开的排气门座圈；气缸盖上3设有与排气门座圈相适配的安装腔31(呈阶梯状)，第一过盈密封面111和第二过盈密封面131与安装腔31的相应内壁面过盈密封配合；第二圆柱段12的外周壁、环形凹槽141与安装腔31的相应内壁面围成冷却水腔4；排气门5靠气门弹簧6压在排气门座圈上。图3和图5中a处为排气门5与排气门座圈的接触密封面(即第二圆台腔体24的内圆锥面)。

实施例三：

本实施例公开了一种发动机，包括实施例二公开的气缸盖总成。

综上所述，本实用新型便于装配且可彻底杜绝O形橡胶密封圈密封失效导致的冷却水流入到气缸内的问题，还可提高冷却效果，有效确保发动机性能。

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

Claims (10)

1.一种排气门座圈，其特征在于，包括内设有贯通腔的阶梯状圆柱体；所述阶梯状圆柱体包括由上到下依次连接的第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段，所述第一圆柱段的径向尺寸大于所述第二圆柱段的径向尺寸且小于所述第三圆柱段的径向尺寸；

所述第一圆柱段的外壁面为第一过盈密封面，所述第一过盈密封面上环设有第一卸荷槽，所述第三圆柱段的外壁面为第二过盈密封面，所述第二过盈密封面上环设有第二卸荷槽；所述第二圆柱段与所述第三圆柱段连接处形成的环形台阶端面上设有环形凹槽。

2.根据权利要求1所述的排气门座圈，其特征在于，所述第一圆柱段与所述第二圆柱段的连接处形成弧形过渡面。

3.根据权利要求1所述的排气门座圈，其特征在于，所述贯通腔包括由上到下依次连通的圆柱形腔体、径向尺寸逐渐增大的过渡腔体、第一圆台腔体和第二圆台腔体；所述第一圆台腔体的母线与所述第二圆台腔体的母线之间的夹角为钝角。

4.根据权利要求1所述的排气门座圈，其特征在于，所述环形凹槽的槽底面为圆弧面。

5.根据权利要求1所述的排气门座圈，其特征在于，所述第一卸荷槽和所述第二卸荷槽的槽壁面为圆弧面。

6.根据权利要求1所述的排气门座圈，其特征在于，所述第一圆柱段的上端面设有倒角。

7.根据权利要求1所述的排气门座圈，其特征在于，所述环形台阶端面设有倒角。

8.根据权利要求1所述的排气门座圈，其特征在于，所述排气门座圈由耐热合金钢材料制成。

9.一种气缸盖总成，包括气缸盖和排气门；其特征在于，还包括权利要求1-8任一项所述的排气门座圈；所述气缸盖上设有与所述排气门座圈相适配的安装腔，所述第一过盈密封面和所述第二过盈密封面与所述安装腔的相应内壁面过盈密封配合；所述第二圆柱段的外周壁、所述环形凹槽与所述安装腔的相应内壁面围成冷却水腔；所述排气门靠气门弹簧压在所述排气门座圈上。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求9所述的气缸盖总成。

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