一种扰流、防变形且无气门间隙的进气门连接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种扰流、防变形且无气门间隙的进气门连接装置，尤其涉及一种通过气门头上的截面呈平行四边形且向内倾斜的凸环，使其具有增加进气量、导向流体及生成涡旋的功能；通过气门杆上垂直交错的横向恒范钢棒和纵向恒范钢棒，来加强气门杆的强度并抑制其膨胀；通过高弹性橡胶材料的弹性垫，实现气门的零间隙；通过铝合金材料的气门套实现气门杆的快速散热；通过恒范钢卡环抑制气门套的膨胀变形，属于发动机气门的技术研发领域。
【背景技术】
[0002]发动机进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧。但是由于目前进气门结构的单一性，造成以下问题:一是进入燃烧室内的混合气混合不充分，影响燃烧速度；二是高温下气门杆的膨胀变形，易引起气门的提前开启；三是在气门连接装置中往往留有气门间隙来缓冲气门杆的膨胀量，而气门间隙的取值不易确定。
[0003]因此，针对现有部分进气门装置在使用中普遍存在混合气混合不充分、气门杆膨胀变形及需留有气门间隙等问题，应从进气门装置的整体结构上进行综合考虑，设计能扰流、防变形且无气门间隙的一种进气门连接装置。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有部分进气门装置在使用中普遍存在的混合气混合不充分、气门杆膨胀变形及需留有气门间隙等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种扰流、防变形且无气门间隙的进气门连接装置。
[0005]本发明的一种扰流、防变形且无气门间隙的进气门连接装置采用以下技术方案: 一种扰流、防变形且无气门间隙的进气门连接装置，主要包括气门头、气门杆、弹簧座、
弹簧、弹性垫和气门套，气门头和气门杆为一体，气门杆上安装有弹簧座，弹簧座上端安装有弹性垫、下端安装有弹簧，弹簧固定于气缸壁上，气门套安装在气门杆外；所述气门头上设有凸环，凸环的截面呈平行四边形且其向内倾斜；所述气门杆上安装有2组垂直交错的横向恒范钢棒和纵向恒范钢棒，横向恒范钢棒和纵向恒范钢棒为含镍33% ~ 36%的低碳铁镍合金材料，气门杆上端设有内螺纹孔；所述弹簧座为圆盘形结构，弹簧座边缘设有凸起，外侧中部设有内螺纹孔，内侧中部设有外螺纹圆柱且其与气门头内螺纹孔配合；所述弹簧为4根且周向均布；所述弹性垫采用高弹性橡胶材料，弹性垫中部设有外螺纹圆柱且其与弹簧座内螺纹孔配合；所述气门套采用铝合金材料，气门套通过焊接在气缸壁上的卡环固定，卡环采用含镍33% ~ 36%的低碳铁镍合金材料的恒范钢。
[0006]本发明在气门头上设有截面呈平行四边形且向内倾斜的凸环，通过这种设计增加进气量、导向流体及生成涡旋，即当油、气混合气经进气门进入燃烧室时，由于凸环的存在，一是可使进气口处的流通面积呈逐渐增大的趋势，使混合气仍能以较大的流速进入燃烧室，增加进气量，从而防止进气口处流通截面突然增大而引起的流速急降、压力突增，影响后续流体的进入，以致造成发动机的充气效率降低；二是气门头上的内倾斜凸环将引导混合气沿倾斜方向进入；三是在凸环的导向及流体惯性下，使得混合气在进入燃烧室后仍能保持一定方向的运动，当到达活塞顶时，混合气运动方向改变，并促使混合气在凸环的内、外侧形成形成涡流，而在涡流的作用下，使油、气充分混合，以提高可燃混合气的燃烧速度，保证可燃混合气得到及时和充分燃烧。
[0007]本发明在气门杆上安装垂直交错的横向恒范钢棒和纵向恒范钢棒，通过这种设计加强气门杆的强度并抑制其膨胀，即通过含镍33% ~ 36%的低碳铁镍合金材料的横向恒范钢棒和纵向恒范钢棒，增加气门杆的轴向强度；利用横向恒范钢棒和纵向恒范钢棒膨胀系数小的特点，以及其垂直交错的布置，来抑制气门杆的轴向、径向膨胀变形。
[0008]本发明在弹簧座上设有高弹性橡胶材料的弹性垫，通过这种设计实现气门的零间隙，即通过弹性垫的压缩变形，来消除高温下因气门杆的膨胀变形，而在摇臂的反作用力下引起气门的提如开启。
[0009]本发明采用铝合金材料的气门套，通过这种设计实现气门杆的快速散热，即通过铝合金材料导热性好的特点，使气门杆上的高温经气门套快速散除。
[0010]本发明通过含镍33% ~ 36%的低碳铁镍合金材料的卡环，来抑制高温下气门套的膨胀变形，从而防止气门杆的在气门套内出现卡顿现象。
[0011]本发明的有益效果是:通过气门头上的截面呈平行四边形且向内倾斜的凸环，使其具有增加进气量、导向流体及生成涡旋的功能；通过气门杆上垂直交错的横向恒范钢棒和纵向恒范钢棒，来加强气门杆的强度并抑制其膨胀；通过高弹性橡胶材料的弹性垫，实现气门的零间隙；通过铝合金材料的气门套实现气门杆的快速散热；通过恒范钢卡环抑制气门套的膨胀变形。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的整体结构示意图。
[0013]图2是本发明气门头的局部放大示意图。
[0014]图3是本发明弹性垫和弹簧座连接处的局部放大示意图。
[0015]其中:1、汽缸壁，2、气门头。3、气门杆，4、气门套，5、弹簧，6、摇臂，7、弹性垫，8、弹簧座，9、纵向恒范钢棒，10、卡环，11、横向恒范钢棒，12、凸环。
【具体实施方式】
[0016]实施例:
如图1所示，一种扰流、防变形且无气门间隙的进气门连接装置，主要包括气门头2、气门杆3、弹簧座8、弹簧5、弹性垫7和气门套4。气门头2和气门杆3为一体，气门杆3上安装有弹簧座8，弹簧座8为圆盘形结构，弹簧座8边缘设有凸起，外侧中部设有内螺纹孔，内侧中部设有外螺纹圆柱且其与气门头2内螺纹孔配合；弹簧座8上端安装有弹性垫7、下端安装有弹簧5，弹簧5为4根且周向均布，弹簧5固定于气缸壁I上；气门套4安装在气门杆3外。
[0017]气门杆3上安装有2组垂直交错的横向恒范钢棒11和纵向恒范钢棒9，横向恒范钢棒11和纵向恒范钢棒9为含镍33% ~ 36%的低碳铁镍合金材料，气门杆3上端设有内螺纹孔。工作时，垂直交错的横向恒范钢棒11和纵向恒范钢棒9，能加强气门杆3的强度并抑制其膨胀，即通过含镍33% ~ 36%的低碳铁镍合金材料的横向恒范钢棒11和纵向恒范钢棒9，增加气门杆3的轴向强度；利用横向恒范钢棒11和纵向恒范钢棒9膨胀系数小的特点，以及其垂直交错的布置，来抑制气门杆3的轴向、径向膨胀变形。
[0018]结合图2所示，气门头2上设有凸环12，凸环12的截面呈平行四边形且其向内倾斜。工作时，这种设计增加进气量、导向流体及生成涡旋，即当油、气混合气经进气门进入燃烧室时，由于凸环12的存在，一是可使进气口处的流通面积呈逐渐增大的趋势，使混合气仍能以较大的流速进入燃烧室，增加进气量，从而防止进气口处流通截面突然增大而引起的流速急降、压力突增，影响后续流体的进入，以致造成发动机的充气效率降低；二是气门头2上的内倾斜凸环12将引导混合气沿倾斜方向进入；三是在凸环12的导向及流体惯性下，使得混合气在进入燃烧室后仍能保持一定方向的运动，当到达活塞顶时，混合气运动方向改变，并促使混合气在凸环12的内、外侧形成形成涡流，而在涡流的作用下，使油、气充分混合，以提高可燃混合气的燃烧速度，保证可燃混合气得到及时和充分燃烧。
[0019]结合图3所示，弹性垫7采用高弹性橡胶材料，弹性垫7中部设有外螺纹圆柱且其与弹簧座8内螺纹孔配合。工作时，这种设计实现气门的零间隙，即通过弹性垫7的压缩变形，来消除高温下因气门杆3的膨胀变形，而在摇臂6的反作用力下引起气门的提前开启。
[0020]气门套4采用铝合金材料，这种设计实现气门杆3的快速散热，即通过铝合金材料导热性好的特点，使气门杆3上的高温经气门套4快速散除。
[0021]气门套4通过焊接在气缸壁I上的卡环10固定，卡环10采用含镍33% ~ 36%的低碳铁镍合金材料的恒范钢，工作时，卡环10可抑制高温下气门套4的膨胀变形，从而防止气门杆3的在气门套4内出现卡顿现象。
【主权项】
1.一种扰流、防变形且无气门间隙的进气门连接装置，主要包括气门头、气门杆、弹簧座、弹簧、弹性垫和气门套，气门头和气门杆为一体，气门杆上安装有弹簧座，弹簧座上端安装有弹性垫、下端安装有弹簧，弹簧固定于气缸壁上，气门套安装在气门杆外；其特征在于:所述气门头上设有凸环，凸环的截面呈平行四边形且其向内倾斜；所述气门杆上安装有2组垂直交错的横向恒范钢棒和纵向恒范钢棒，横向恒范钢棒和纵向恒范钢棒为含镍33% ~36%的低碳铁镍合金材料，气门杆上端设有内螺纹孔；所述弹簧座为圆盘形结构，弹簧座边缘设有凸起，外侧中部设有内螺纹孔，内侧中部设有外螺纹圆柱且其与气门头内螺纹孔配合；所述弹簧为4根且周向均布；所述弹性垫采用高弹性橡胶材料，弹性垫中部设有外螺纹圆柱且其与弹簧座内螺纹孔配合；所述气门套采用铝合金材料，气门套通过焊接在气缸壁上的卡环固定，卡环采用含镍33% ~ 36%的低碳铁镍合金材料的恒范钢。
【专利摘要】本发明提供了一种扰流、防变形且无气门间隙的进气门连接装置，主要包括气门头、气门杆、弹簧座、弹簧、弹性垫和气门套。其特点是气门头具有扰流作用，气门杆为高强度且防变形，气门与摇臂间无气门间隙。本发明通过气门头上的截面呈平行四边形且向内倾斜的凸环，使其具有增加进气量、导向流体及生成涡旋的功能；通过气门杆上垂直交错的横向恒范钢棒和纵向恒范钢棒，来加强气门杆的强度并抑制其膨胀；通过高弹性橡胶材料的弹性垫，实现气门的零间隙；通过铝合金材料的气门套实现气门杆的快速散热；通过恒范钢卡环抑制气门套的膨胀变形。
【IPC分类】F01L3/00, F01L3/10, F01L3/20, F01L3/08, F01L3/02
【公开号】CN105221204
【申请号】CN201510709121
【发明人】安延涛, 赵东, 杨玉娥
【申请人】济南大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月28日