专利名称：内燃机消音气门的制作方法
本内燃机消音气门属机械工程类，特别是内燃机排气门。
气门是保证内燃机工作可靠性和耐久性的重要零件。气门工作条件极其恶劣，承受气体压力的冲击，头部平面直接与高温燃气接触，不仅受热并受腐蚀，温度可达700℃度以上，散热条件很差，气门落座时产生并承受很大的冲击载荷，排气门要承受废气的高速冲刷。因此气门头部工作环带负荷很重，使气门经常出现变形、烧伤、点蚀、座合面磨损，气门或调整盘断裂等故障。普通的气门可分为三种平面形阀盘，喇叭形阀盘，凸形阀盘。平面阀盘厚度较大，刚度较好，制造简单，但过渡半径小，气流线型差，阻力大。喇叭形阀盘的阀杆到阀盘的过渡半很大，能够改善气缸充气时气阀四周气体的流动状况，刚度较好，锥面变形小。凸形阀盘可改善气体流出气缸时气阀四周的流动情况。无论什么样的盘形都未能使排气噪音衰减得以解决，阀盘储存的热量都不能有效地利用来促进废气燃烧，从而降低废气排放量，只能将阀盘集中的热量经阀座、阀杆、导管散放到大气中，以防止气门本体的温升。在排气管中由于排气压力脉动产生出低、中频噪声，排气流过排气阀截面时产生涡流噪声，由于气缸内气体的动力振动，当气阀迅速打开时，在排气系统中还要产生噪声，并通过表面传递出来。内燃机的排气噪声随其排气量、有效功率、有效扭矩以及平均有效压力与排气口面积的增加而增加。针对以上气门的不足，本内燃机消音气门首次从改造气门本身的结构特征着手提供一种最新型内燃机消音气门。
本内燃机消音气门的目的在于在普通气门上增设一喇叭形阀盘，并在喇叭形阀盘上钻有若干通孔，利用二阀盘的组合及变动阀门的阀盘构造来变动排放气流方向，缩小气流的通过截面，使气流分割为小的支流，并使支流顺着不平滑的平面流动的消音原理来消除内燃机排气噪声，特别是降低气门头部高频噪声，气体既可从梯级小孔排出又可沿二阀盘边沿排出，同时利用阀盘自身储存的热量来促进废气燃烧以降低废气排放量，并节约燃料。
内燃机消音气门的目的可通过以下措施实现。内燃机消音气门包含阀杆及阀盘，其特征是双阀门结构气门，一喇叭形阀盘从中心孔穿套进普通气门的阀盘杆上，重叠在连体阀盘上时形成一膨胀腔，喇叭腔内壁成阶梯状，每一梯级上分布有用以分频排气的若干小圆形通孔，喇叭形阀盘可从连体阀盘沿阀杆轴向来回自由移动一定距离。
内燃机消音气门的优点在于，双阀盘结构集中了所组合阀盘各自的优点，互补了使用单个阀盘的缺点，喇叭形阀盘与阀杆有较大的过渡半径，这就克服了阀杆连体平面阀盘过渡半径小，气体流线型差、阻力大的缺点，并改善了气体流出气缸时在气阀四周的流动情况，当气门开启时高温高压气体首先从气门的阀杆连体阀盘及重叠其下的喇叭形阀盘之间的缝隙流经喇叭腔内壁，并从各阶梯上的小孔排出，每一阶梯使流经的气体自然分割成大小不同的频带，分频排出，缩小了气流的通过截面，使噪声特别是高频噪声得以衰减，又使流经小孔的废气在各孔沿上的高温区再次烧除，及在喇叭口附近的内外壁的工作环带上烧除。废气还可从二阀盘的边沿排出，顺着不平滑的表面流出，既达到了消音的目的，又减少了排放出的废气量，又不影响其排放通路，二个阀盘结构的重叠相当于气门二头部重叠，使缸内紊流增加也促进了气体燃烧，节约了烧料，经实践证明经此种阀门排出的废气减少2%一氧化碳，18%的碳氢化合物。
下面给出实施例结合附图进一步说明。
图1内燃机消音气门二阀盘重叠密封图。
图2内燃机消音气门二阀盘开启图。
图3喇叭形阀盘图。
图4内燃机消音气门喇叭形阀盘的限位装置。
阀杆与阀盘连体的普通形阀门1可用4Cr9Si2及1Cr13等耐热金属材料制作，连体阀盘的形状可以是普通的平面形、凸形及其它形状。喇叭形阀盘的限位装置2安装在二阀盘重叠后离喇叭阀盘柄后一定距离的阀杆上，用安装在阀杆上卡簧槽中的卡簧做成。重叠在阀杆连体阀盘下的阀盘外形可以是喇叭形3，还可以是其它形状，装置在此位置的阀盘可用耐高温、耐腐蚀、耐冲击的其它材料制作，此阀盘套进阀杆的中心孔应稍大于阀杆，以保证阀盘启闭中，在其阀杆上从重叠在阀杆连体阀盘位置到限位装置之间来回沿轴向运动，在喇叭口边沿处的内外壁上各加工有一个工作环带，外壁上的工作环带与气门座圈4开闭吻合，内壁上的工作环带与阀杆连体阀盘开闭吻合。喇叭阀盘内壁既要满足与连体阀盘重叠时形成有一气体膨胀空腔，又要加工成阶梯状，并在每一梯级上均匀分布有若干小圆形通孔。最高频率废气先从第一阶梯小孔流出，其它频率废气按其频率高低从其它梯级上分次排出，使从阶梯孔中排出来的废气成频率带。达到衰减噪声目的。最后废气从二阀盘边沿流出。
权利要求
1.内燃机消音气门包含阀杆及阀盘，其特征是双阀盘结构气门，一喇叭形阀盘从中心孔穿套进普通气门的阀盘连体阀杆上，重叠在连体阀盘上时形成一膨胀腔，喇叭腔内壁成阶梯状，每一梯级上分布有用以分割排气的若干小圆形通孔，喇叭形阀盘可从连体阀盘沿阀杆轴向来回自由移动一定距离。
2.按权利要求1所述内燃机消音气门，其特征是在与阀杆连体阀盘重叠的喇叭形阀盘的柄端一定距离的阀杆上，设置有一限定喇叭形阀盘从重叠在连体阀盘上沿阀杆来回轴向运动距离的限位装置。
3.按权利要求1、2所述内燃机消音气门，其特征是喇叭形阀盘接近喇叭口的外壁上有一能与气门座圈启闭的工作环带，内壁上有一能与阀杆连体阀盘启闭的工作环带。
4.按权利要求1所述内燃机消音气门，其特征是与阀杆连体的普通阀盘及重叠其下的阀盘还可以为其它形状阀盘。
全文摘要
内燃机消音气门，为排气用气门，是双阀盘结构，一喇叭形阀盘穿套进阀杆重叠在与阀杆连体的阀盘下，形成一膨胀腔，喇叭腔内壁成阶梯状，每一梯级上有若干通孔，梯级分割废气成频率带由小孔排出及二阀盘边沿排出，接近喇叭口沿处的内、外壁上各有一工作环带，所排废气又可在小孔边沿及工作环带上进一步烧除，使排放废气减少，阀门工作负荷降低，寿命增长，工作效率提高，既降低噪声又节约燃料。
文档编号F01L3/06GK1064339SQ9110714
公开日1992年9月9日 申请日期1991年2月21日 优先权日1991年2月21日
发明者梅万能 申请人:西昌汽车改装总厂