提升阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及提升阀，该提升阀抑制来自燃烧室的传热，尤其抑制通过辐射进行的热的散逸。
【背景技术】
[0002]在专利文献1中，记载了在轴端部一体地形成伞部的提升阀。内燃机中所使用的提升阀在连接有吸气路径或排气路径的缸盖的阀座上落座，使所述吸气路径或排气路径开闭，来使发动机驱动。
[0003]通常，对于内燃机而言，在燃烧室内产生的能量的损失越少，燃烧效率越高。作为能量的损失，有由于热量向外部飞散而导致的冷却损失等。所述燃烧室的热量大多经由所述提升阀和燃烧室内壁而向外部散逸。因此，在与所述燃烧室接触的提升阀的伞部表面或其附近形成空间，使该空间成为真空、或是填充惰性气体、或是填充比构成所述提升阀的材料热传导率小的材料，形成绝热空间，来抑制燃烧室内的热量的散逸(参照专利文献1)。
[0004]在热量传递(传热)的形态中，有热传导、对流和福射(热放射)这三种形态。在热传导中物体不移动，而是通过直接相互接触来传热，对流是通过使流体的流动作为媒介来间接地传热，这两种形态下，热量都是以保持热振动的方式传递。与此相比，辐射是通过输送源的物体发出电磁波、输送目标方的物体吸收该电磁波来传递热量。在辐射的情况下，在两个物体之间没有作为媒介的物质，即使在真空中也能传递热量。
[0005]从发动机的燃烧室向提升阀的传热也是通过热传导、对流和辐射这三种形态发生。在上述专利文献1中，在阀头面形成凹部，在该凹部中填充绝热性的多孔材料，来抑制来自燃烧室的散热。作为该多孔材料的材料，例示了不锈钢等耐热金属制的无纺布(段落0036)。但是，如果采用通常的绝热材料，即使能够阻断通过所述三种形态的传热中的热传导和对流而进行的传热，但是辐射热会透过，无法避免这一部分的燃烧室内的温度降低。在专利文献1中，完全没有关于辐射的记载，没有考虑到阻断辐射热这个方面。
[0006]在专利文献2中，公开了:在发动机的燃烧室的内壁上，覆盖着由陶瓷形成的绝热多孔质层和由陶瓷形成的表面致密层的绝热材料(段落0023)。并且，在燃料燃烧时利用表面致密层将辐射热反射(段落0024)。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2012 — 72748
[0010]专利文献 2:W〇2〇l3/〇8〇389Al
[0011]非专利文献
[0012]非专利文献 1:http://www.landinst.jp/info/faq/faq3.html
[0013]非专利文南犬 2:http://www.fintech.c0.jp/etc-data/housharitsu.htm
【发明内容】
[0014]发明要解决的课题
[0015]根据发明人的研究，发现:采用专利文献1记载的表面粗糙的无纺布，几乎不发生包含辐射的热量的反射，另外关于专利文献2记载的陶瓷，与专利文献2的记载相反，没有发生辐射热的充分的反射。例如，在非专利文献1和专利文献2中，记载了金属和陶瓷等的电磁波的放射率，放射率由(放射率=1 一反射率一透过率)定义。由此可知，如果放射率低，则反射率高，陶瓷的放射率是0.4至0.95，放射率相当高，因此反射率相当低，电磁波的反射效率不足。铝和铜的放射率是0.05至0.09，反射率相当高。在由金属进行的反射中，由自由电子产生的作用大，利用自由电子的集体振动反射电磁波，因此反射效果好，另外，上述的反射具有指向性。但是，铝和铜这些金属缺乏耐高温性，在燃烧气体温度达到2000°C至2500°C的发动机中无法使用。
[0016]另外，在专利文献2中，因为辐射热反射机构在燃烧室侧的最表层部，所以由于对材料要求的耐热温度高、能够适用的材料有限的原因，或是燃烧残渣物的附着和氧化层的产生的原因，反射功能变差。因此，即使将陶瓷应用于专利文献1的提升阀的阀头面，也无法通过辐射热的反射来抑制散热。
[0017]本发明是以上述的本发明人对于在先文献的见解为基础而做出的，其目的在于提供一种提升阀，该提升阀将提升阀的来自燃烧室的辐射热向该燃烧室方向反射，抑制通过辐射进行的散热，能够长时间、稳定地维持高的燃烧效率。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]为了达成所述目的，关于本发明(技术方案1)的提升阀，在轴部的一端侧一体地形成伞部的提升阀中，在所述伞部形成有位于燃烧室侧的绝热部、以及位于轴部侧的阻断辐射热的金属层。
[0020](作用)如果将由这样的结构构成的提升阀作为发动机阀使用，由燃烧室中的燃料燃烧而产生的燃烧火焰和由于燃烧而产生的燃烧气体的热量以热传导、对流和辐射的形态，从燃烧室向提升阀方向传递。所述燃烧气体的热量中的通过热传导和对流而传递的热量在阀主体的伞部的阀头的燃烧室侧的绝热空间或在由绝热材料填充于该绝热空间的绝热区域(绝热部)中被阻断。而热量作为电磁波而被传递的辐射热通过绝热区域，与具有光泽的金属接触。
[0021]通过热传导和对流而传递的热量在所述绝热部被阻断，不到达所述金属，因此，与该金属接触的燃烧气体的温度大幅降低，即使是缺乏耐高温性的金属也不会发生劣化，能够将辐射热向燃烧室方向反射，并且，辐射热不会透过阀主体而放散，而是将辐射热留在燃烧室内，由此，通过防止由阀造成的燃烧气体的热量的冷却，能够提高燃烧效率。尤其是，所述金属接收的热量是经由绝热部的燃烧气体的热量、换言之是以在绝热部无法阻断的辐射为主的热量，燃烧气体的热量不直接传递至所述金属，因此，也能够选择耐热温度低的材料。另外，通过使辐射热反射机构存在于阀内部，从而能够防止由于燃烧残渣物的附着等污染或氧化层的产生而导致的反射能力的下降。此外，本发明的金属也包含金属合金。
[0022]本发明的金属层需要具有辐射热阻断性。具有辐射热阻断性的金属通常具有光泽面或镜面，不过，即使不具有该光泽面或镜面，只要具有辐射热阻断性，也能够作为本发明的金属使用。在是不具有辐射热阻断性的金属的情况下，对表面进行抛光精加工或镜面精加工来赋予辐射热阻断性，也能够作为本发明的金属使用。尤其是，假设在燃烧室内产生的燃烧气体的温度是2500°C，根据维恩位移定律，由该燃烧气体的热量产生的放射的波长是I. O ym(1500°C下的波长是I. 6 μ m)，金属在所述波长区域内的反射率高，因此辐射热阻断特性变高。因此，在本发明中能够使用的金属具有比陶瓷等大得多的辐射热阻断性。
[0023]技术方案2构成为：在技术方案I记载的提升阀中，在所述伞部内形成沿伞部表面延伸的中空部，在该中空部的顶面形成阻断辐射热的金属层，在所述金属层与所述中空部的底面间形成绝热部。
[0024](作用）在由这样的结构构成的提升阀中，在中空部填充着气体或低热传导材料的绝热材料，或者是所述中空部被维持为真空。通过适当选择中空部的条件，从而能够得到最合适的热量阻断效果。
[0025]技术方案3构成为：在技术方案I记载的提升阀中，在所述伞部的底面形成阻断辐射热的金属层，并在该阻断辐射热的金属层的燃烧室侧形成绝热性的表面处理层。
[0026](作用）在由这样的结构构成的提升阀中，由于不形成中空部，因此能够提高阀的制造性。
[0027]技术方案4构成为：在技术方案I记载的提升阀中，金属从铝、铜和铝合金中选择。作为构成铝合金的铝以外的金属，有铜、锰、硅、镁、锌和镍等。
[0028](作用）铝和铜重量比较轻，辐射热反射效率高，因此，是优选的材料。铝合金也具有辐射热反射能，能够提高燃料效率。
[0029]技术方案5构成为：在技术方案I或2记载的提升阀中，金属是箔状或片状。铝箔和铜箔通常其自身具有光泽，通过将其保持原样地经由绝热区域贴附于阀头的燃烧室侧，能够利用辐射热反射来防止热量向外部的飞散，并且，能够有助于伴随着燃烧效率提高的燃费减少。另外，与将所述金属成型为片状的情况相同，通过使其位于规定位置来使用，从而能够反射辐射热。
[0030]技术方案6构成为：在技术方案I记载的提升阀中，金属层是通过从物理蒸镀(PVD)、喷镀和镀层选择的表面处理而形成的被膜。本发明的金属层可以是已有的箔或片，也可以利用所述表面处理形成金属层，通过这样的表面处理，能够形成辐射热阻断性高的金属层。
[0031]发明的效果
[0032]根据本发明的提升阀，有效地阻断了燃烧室内的燃烧火焰和燃烧气体的热量的热传导、对流和辐射这些所有形态的热量传递，防止在燃烧室内产生的热量向外部飞散，由此，能够减轻由于冷却导致的燃烧效率的损失。即使形成辐射热阻断性高的金属层的金属的耐高温性不足，但由于燃烧气体的热量中的因热传导和对流而传递的热量在绝热部被除去，只有因辐射而传递的热量到达所述金属层，所以也几乎不会发生金属劣化。
【附图说明】
[0033]图I是本发明的第一实施例的提升阀的纵剖视图。
[0034]图2是图I的A — A线放大剖视图。
[0035]图3是本发明的第二实施例的提升阀的纵剖视图。
[0036]图4是本发明的第三实施例的提升阀的纵剖视图。
【具体实施方式】
[0037]接下来，基于实施例说明本发明的实施方式。
[0038]图1和图2表示本发明的第一实施例的内燃机用的中空提升阀。<