一种发动机排气门的制作方法
专利名称一种发动机排气门的制作方法
技术领域本实用新型涉及一种发动机排气门，这种排气门结构适用于涡轮增压、机械增压、 双增压汽油发动机，尤其适用于涡轮增压汽油发动机。
背景技术以往的汽油发动机排气门是采用实心排气门，排气门盘部采用耐高温的奥氏体材 料，杆部采用马氏体材料，然后经焊接、表面处理等工艺加工而成。这种结构、工艺的排气门 只能使用在排气温度不超过750°C的自然吸气汽油发动机上。在增压发动机中，由于使用了压缩进气技术(具体有涡轮增压、机械增压和双增 压)，使缸内的燃烧爆发压力比自然吸气时高，缸内的温度也比自然吸气时高，从而排气门 的温度相应的升高。故排气门处的温度常常超过排气门材料的许用温度，从而降低排气门 使用寿命，降低散热性能。为了解决这一问题，人们在排气门的气门杆部钻孔形成一空腔， 并在空腔中填充一定数量的钠。由于钠的熔点较低(97. 8°C)，在发动机运行过程中，排气 门的温度很容易达到钠的熔点而使之融化。利用液态钠在气门杆的孔中的流动把排气门的 热量迅速传递给气门导管，从而降低排气门的热负荷。上述中空充钠结构的排气门有一个问题气门颈部和气门盘端面中心处的热量不 容易被顺利传导走，是温度聚集的部位，会影响排气门的散热均勻性，降低排气门寿命。
实用新型内容为了解决现有技术的中空充钠排气门散热不均的技术问题，本实用新型提供一种 发动机排气门，通过控制排气门杆部的空腔的位置，较好的将气门颈部和气门盘端面中心 处积聚的热量传导走，从而使排气门散热均勻。本实用新型的目的通过下述技术方案实现一种发动机排气门，包括气门盘和气 门杆，气门盘和气门杆轴心线重合，一空腔沿轴心线从气门盘延伸到气门杆，空腔内充钠， 所述空腔靠近气门盘的一端与气门盘的端面的水平投影所在平面之间的距离为3. 8mm
5. 2mmο采用上述结构的排气门，可以较好的将气门颈部和气门盘中心处积聚的热量传导 走，从而使排气门散热均勻。所述空腔靠近气门盘的一端与气门盘的端面的水平投影所在平面的距离优选为 4. Omm 5. 0mm，这样更有利于迅速传导气门颈部和气门盘中心处积聚的热量，有利于排气 门均勻散热。气门盘与气门杆相连接的颈部直径逐渐变小(如图1和2中的EF部分)，颈部圆 弧轮廓边缘与气门杆水平轮廓边缘相切，空腔靠近气门盘的一端到气门盘的端面的水平投 影所在平面的距离小于气门杆水平轮廓边缘与颈部圆弧轮廓边缘的切点到气门盘的端面 的水平投影所在平面的距离。这种结构设计更有利于迅速传导气门颈部和气门盘中心处积 聚的热量，有利于排气门均勻散热。[0010]所述气门盘的端面可以是平面，也可以是一凹陷的曲面(如图5和6所示为例)。 当气门盘的端面是一凹陷的曲面(如图5所示)时，其水平投影是一水平面内的圆。凹陷 的曲面可以增大散热面积，但其强度有所降低；端面是平面的排气门(如图6所示)散热面 积略小，但其具有较高的强度。具体使用过程中，可根据设计要求进行选择。由于将气门盘 端面设计成凹陷的曲面时，其对强度降低的影响大于增强散热的影响，故优选气门盘的端 面是平面。选用端面是平面的气门盘时，优选在其端面的中心处有一凹陷区域的结构。这 种结构有利于形成一气体漩涡，更有利于散热，另外，也有利于减轻排气门重量。气门杆 水平轮廓边缘与颈部圆弧轮廓边缘的切点到气门盘的端面的距离为12. 0 12. 4mm，优选 12. 2mm。这种结构设计更有利于迅速传导气门颈部和气门盘中心处积聚的热量。气门的空腔内充钠的体积占空腔体积的百分比为61 68 %，优选63 %。发明人 试验结果表明，充钠体积63%时散热效果最好。所述气门杆包括空心部分和实心部分(如图3所示为例)。空心部分与实心部 分的材料可以相同也可以不同，相应的，排气门的成型加工工艺也有所区别。空心部分、和 实心部分的材料相同时，首先在气门杆部的一部分(与气门盘一体成型的部分)上钻出一 空腔，此空腔沿轴心线从气门杆延伸到气门盘，在气门杆的另一部分也钻出内径相同的空 腔，接下来在前述第一个空腔内填充钠，然后将两段气门杆对焊(如图4所示为例，A处为 焊接部位)，使两个空腔连通为一体。空心部分和实心部分的材料不同时，同样的，先在气 门杆部的一部分(与气门盘一体成型的部分)上钻出一空腔，此空腔沿轴心线从气门杆延 伸到气门盘，在此空腔内填充钠，然后将一外径与气门杆空心部分相同的实心金属棒(即 气门杆实心部分)与气门杆空心部分同轴的对焊在一起(如图3所示为例，B处为焊接部 位)，从而使气门杆的空心部分和实心部分连接起来。由于空心部分的主要作用是导热， 实心部分要与气门导管配合，故对空心部分的耐热性要求较高，对实心部分的硬度要求较 高。所以，优选空心部分和实心部分选用不同的材料，相应的，成型加工工艺也优选后一 种。气门杆实心部分优选奥氏体钢(例如X45CrSi93)，空心部分本体优选马氏体钢(例如 )C50CrMnNiNbN219)，能更好的满足实际需要。焊接时，要保证空心部分与实心部分同轴。综 上所述，优选的结构是气门杆包括空心部分和实心部分，所述气门杆的空心部分与气门盘 一体成型，所述气门杆的空心部分与实心部分同轴地焊接在一起。由于排气门与排气门座圈配合的45°锥面处(如图1和3中G处所示)的温度较 高，在排气门与排气门座圈配合的45°锥面处堆焊一层司太立6号(即Mellite F)合金 可以起到耐高温、抗腐蚀的作用，故优选在排气门与排气门座圈配合的45°锥面处堆焊有 一层司太立6号合金。司太立6号合金层的厚度可根据实际需要选择，优选为0. 3 0. 7mm, 更优选0. 5mm。气门杆与气门导管配合部位(如图3中丽段)的全部表面或者部分表面设有 镀铬层。镀铬层的作用是增加气门杆部的抗磨和自润滑性能。镀铬层厚度优选0.005
0. 015mmo本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果(1)实践证明，本实用新型的中空充钠排气门能有效地将排气门温度降低40
120°C的，同时将排气门安全系数提高到大于2，可以达到2. 5，较好的满足了排气门在增压发动机上的应用。另外，本实用新型还减轻了气门重量，进一步优化了发动机配气机构的运 动学与动力学，在满足高排温的前提下也提高了发动机性能。(2)空腔靠近气门盘的一端与气门盘端面的距离为3. 8mm 5. 2mm，气门盘与气门 杆相连接的颈部直径逐渐变小，颈部圆弧轮廓边缘与气门杆水平轮廓边缘相切，所述空腔 靠近气门盘的一端到气门盘端面的距离小于气门杆水平轮廓边缘与颈部圆弧轮廓边缘切 点到气门盘的端面的距离，这样的结构设计既避免距离过大不利于散热降温缺点，又避免 了距离过小使排气门的机械强度下降的不足。(3)气门杆包括空心部分和实心部分，气门杆的空心部分与气门盘一体成型，气门 杆的空心部分与实心部分同轴地焊接在一起，在排气门与排气门座圈配合的45°锥面处堆 焊有一层司太立6号合金，气门杆与气门导管配合部位的至少部分表面设有镀铬层，这样 的结构设计可以全面提高排气门的机械强度和耐热性。
图1是本实用新型主视图；图2是本实用新型的立体图；图3是本实用新型的主剖视图；图4是现有技术的一种排气门杆的主剖视图，其中，两段气门杆在A处焊接连为一 体；图5是本实用新型的一种气门盘结构的主剖面图(沿轴线剖开)，其中，气门盘的 端面为一凹陷的曲面；图6是本实用新型的另一种气门盘结构的主剖面图(沿轴线剖开)，其中，气门盘 的端面为一平面。图1 6中，[0027]1—-气门盘，5——一气门盘端面，[0028]2——-气门杆，6——一气门盘端面凹陷，[0029]3——-空腔，7——一空腔靠近气门盘的一端，[0030]4一金属钠，EF-一气门盘与气门杆相连接的颈部，MN——气门2与气门导管配合的部位，R——气门盘与气门杆相连接的颈部圆弧轮廓边缘与气门杆水平轮廓边缘相切的 切点，B——气门杆空心部分与实心部分的焊接处，G——排气门与排气门座圈相配合的45°锥面。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施 方式不限于此。实施例如图1和图2所示，一种发动机排气门，包括气门盘1和气门杆2，气门盘1和气门 杆2轴心线重合。气门盘1与气门杆2相连接的颈部EF的直径逐渐变小，颈部EF圆弧轮廓边缘与气门杆2水平轮廓边缘相切于R。如图2和图3所示，气门盘1的端面5为一平面，端面5的中心处有一凹陷6。如图3所示，一空腔3沿轴心线从气门盘1延伸到气门杆2，空腔3内填充有金属 钠4，金属钠4的体积占空腔3容积的61%或63%或65%或68%。空腔3靠近气门盘1的 一端7到气门盘1的端面5的距离为4mm 5mm。气门杆2包括空心部分21和实心部分 22，空心部分21与实心部分22在B处同轴的焊接在一起。气门杆实心部分22为奥氏体钢 X45CrSi93，空心部分 21 为马氏体钢 X50CrMnNiNbN219。如图3所示，气门盘1与气门杆2相连接的颈部EF的圆弧轮廓边缘与气门杆2水 平轮廓边缘相切的切点R到气门盘1的端面5的距离为12. 0 12. 4mm，本实施例中具体 是12. 2mm。气门杆2与气门导管配合的部位设有镀铬层(镀铬层在图中未画出)，镀铬层 的厚度为0. 005 0. 015mm，本实施例中，气门杆与气门导管配合部位的全部表面(如图3 中MN段)都设有镀铬层。配合部位如图3虚线框中所示，M、N分别为配合部位的起点和终 点，也是镀铬层的起点和终点。如图1和3所示，排气门与排气门座圈相配合的45°锥面处G堆焊有一层司太立 6号合金，合金层的厚度为0. 3 0. 7mm，本实施例中具体是0. 5mm。
权利要求1.一种发动机排气门，包括气门盘和气门杆，气门盘和气门杆轴心线重合，一空腔沿轴 心线从气门盘延伸到气门杆，空腔内充钠，其特征在于所述空腔靠近气门盘的一端与气门 盘的端面的水平投影所在平面之间的距离为3. 8mm 5. 2mm。
2.根据权利要求1所述的发动机排气门，其特征在于所述空腔靠近气门盘的一端与 气门盘的端面的水平投影所在平面的距离为4. Omm 5. 0mm。
3.根据权利要求1所述的发动机排气门，其特征在于气门盘与气门杆相连接的颈部 直径逐渐变小，颈部圆弧轮廓边缘与气门杆水平轮廓边缘相切，所述空腔靠近气门盘的一 端到气门盘的端面的水平投影所在平面的距离小于气门杆水平轮廓边缘与颈部圆弧轮廓 边缘的切点到气门盘的端面的水平投影所在平面的距离。
4.根据权利要求3所述的发动机排气门，其特征在于所述气门盘的端面为平面。
5.根据权利要求4所述的发动机排气门，其特征在于所述气门盘的端面的中心处有 一凹陷区域。
6.根据权利要求5所述的发动机排气门，其特征在于气门杆水平轮廓边缘与气门盘 颈部圆弧轮廓边缘的切点到气门盘的端面的距离为12. 0 12. 4mm。
7.根据权利要求6所述的发动机排气门，其特征在于气门杆水平轮廓边缘与颈部圆 弧轮廓边缘的切点到气门盘的端面的距离为12. 2mm。
8.根据权利要求1所述的发动机排气门，其特征在于充钠的体积占空腔体积的百分 比为 61-68% ο
9.根据权利要求8所述的发动机排气门，其特征在于充钠的体积占空腔体积的百分 比为63%。
10.根据权利要求1所述的发动机排气门，其特征在于所述气门杆包括空心部分和实 心部分，所述气门杆的空心部分与气门盘一体成型，所述气门杆的空心部分与实心部分同轴地焊接在一起。
11.根据权利要求10所述的发动机排气门，其特征在于在排气门与排气门座圈配合 的45°锥面处堆焊有一层司太立6号合金。
12.根据权利要求11所述的发动机排气门，其特征在于所述司太立6号合金层的厚 度为0. 3 0. 7mm。
13.根据权利要求12所述的发动机排气门，其特征在于所述^elliteF合金层的厚 度为0. 5mmο
14.根据权利要求1所述的发动机排气门，其特征在于所述气门杆与气门导管配合部 位的全部表面或者部分表面设有镀铬层。
15.根据权利要求1所述的发动机排气门，其特征在于所述镀铬层厚度为0.005
专利摘要本实用新型公开一种发动机排气门，包括气门盘和气门杆，气门盘和气门杆轴心线重合，一空腔沿轴心线从气门盘延伸到气门杆，空腔内充钠，气门的空腔内充钠的体积占空腔体积的百分比为61～68％，空腔靠近气门盘的一端与气门盘的端面的水平投影所在平面之间的距离为3.8mm～5.2mm。本实用新型目的是提供一种发动机排气门，通过控制排气门杆部的空腔的位置，较好的将气门颈部和气门盘端面中心处积聚的热量传导走，从而使排气门散热均匀。
文档编号F01L3/06GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者张著云 申请人:广州汽车集团股份有限公司为什么轿车的排气门要比进气门大 啊
全部答案（共1个回答）
吸气，所以排气相对容易些。如果进排气通道面积相同，那么进气量会明显不足。如果换过来将更差，徒有名义的排量，不能产生相应的功。所以有些涡轮增压的发动机就是增加进气的压力，来弥补进气量的不足。
首先，就大小而言，是进气门比排气门大，是为了更多的进气，气门间隙是为了弥补气门材料热膨胀，在冷态安装是所留的间隙，发动机启动后，这个间隙应该为0，过大过小都会加...
点火顺序为：1342的四缸机调一缸进排气门、二缸进气门、三缸排气门；旋转飞轮一圈，调余下气门。点火顺序为：1243的四缸机调一缸进排气门、二缸排气门、三缸进气门...
4缸调法：顺车盘动曲轴，到1和4缸上止点，如果2缸的排气门还没关闭，那么就说明是1缸开始做功。所以调1缸进排，2缸进，3缸排。 然后顺车盘动曲轴360度，把剩下...
这个首先是心态的问题，要把自己的身份从一个学生转变为一个上班族，我也是刚毕业的啊，平常心对待工作就好了。还有就是要了解压力的来源，只有找到了压力我们才能找到办法...
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气门烧蚀原因分析及预防措施
&&& 气门的功用是控制进排气道的开闭，完成发动机气缸与外界的气体交换任务。气门与气门座之间的密封性是否良好，是气门工作性能最主要评价指标。气门工作环境恶劣，尤其是排气门头部要承受高温燃气的冲刷，易发生烧蚀损坏。气门烧蚀后，会破坏气门的密封性，造成气缸压缩无力，柴油机功率下降，油耗增加，等。
&&& 一、气门烧蚀的表现
&&& 气门烧蚀后，发动机外部表现明显，气门轻度烧蚀时，排气冒黑烟，着火声音不好;气门严重烧蚀时，柴油机工作&缺腿&冒白烟，更为严重时黑烟中夹带着白烟。若排气门烧蚀，用手触摸进气管，有发热，甚至有烫手的感觉，说明进气门与座被烧损。若进气门烧蚀，用手触摸排气管不烫伤，即排气管温度明显降低，说明排气门与座被烧损。当某缸气门烧蚀时，可明显地发现该缸的压力降低。发动机功率下降，油耗增加，排气管冒灰白色烟雾，有时还会放炮。若检查油路、电路均正常的情况下，则一般为气门烧蚀而关闭不严所致。
&&& 二、气门烧蚀的原因
&&& 1．气门间隙调整过小。发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，高温燃气从气门缝隙中窜出，烧蚀气门。
&&& 2．气门弹簧弹力减弱。在发动机工作过程中，气门要不断地开启和关闭，气门弹簧也要不断地被压缩和伸长，会产生疲劳性损坏，弹力减弱，造成气门关闭不严，在高温高压气体不断冲击下，气门烧蚀，尤其是排气门极易烧损。
&&& 3．气门杆弯曲或气门杆与气门导管严重磨损间隙过大，致使气门与座密封不严，高温气体窜出，将气门与座孔烧损。
&&& 4．气门与气门座磨损严重，密封环带被破坏;气门与气门座之间积碳或气门根部积碳过多，这些都会造成气门漏气，气门与座被高温高压气体冲刷而烧损。
&&& 5．燃料供给系统工作不正常，若喷油提前角过大，喷油时气缸内空气温度较低，混合气形成条件差，备燃期长，导致发动机工作粗暴;若喷油提前角过小，大部分柴油是在上止点以后，活塞处于下行状态时燃烧的，燃烧时间延长，排气时火星排出，将造成排气门被烧损。同时热效率也显著下降，导致发动机功率降低，排气冒白烟。
&&& 6．长时间超负荷作业，柴油机排气时有火燃热流，导致气门被烧损。发动机长时间在大负荷下工作，引起气门早期磨损;、气门座和气门导管变形，破坏气门的密封性，影响气门散热，造成气门烧蚀。
&&& 7．发动机过热易引起润滑油、燃油氧化聚合和分解，在气门头和气门杆形成胶状沉淀物，使气门密封面腐蚀，并使气门漏气、烧蚀。
&&& 8．减压机构调整不当，减压手柄弹簧弹力减弱或折断，从而使减压装置在工作中自行变位到减压位置，造成烧蚀气门。
&&& 三、气门烧蚀的预防措施
&&& 1．气门的正常间隙，会因配气机构零件的磨损而发生变化。间隙过大，会使气门升高减小，引起充气不足，排气不畅，并带来不正常的敲击声;间隙过小，会使气门关闭不严，造成漏气，易使气门与气门座的工作面烧蚀。因此，必须定期调整气门间隙至规定值。
&&& 2．检查气门弹簧的弹力。一般是检查气门弹簧的自由长度。一般可用直尺、卡尺和深度尺等检查，也可以用新旧弹簧长度对比进行检查。当发现气门弹簧的长度小于标准尺寸3mm时，一般应进行更换。
&&& 3．按规定调整供油量和供油时间。喷油泵经长期工作后，随着偶件的磨损，供油量会逐渐下降。由于各柱塞的磨损都不会一致，各缸供油不均匀度也将会超差。因此，要按规定调整供油量和供油时间，不符合要求时，应及时予以修复或更换。
&&& 4．避免长时间超负荷作业。合理装载是延长发动机使用寿命的关键因素之一。
&&& 5．保质保量修复气门。气门头部工作面有斑点或烧蚀，可用气门磨光机修磨。气门的工作面磨损起槽、变宽或烧蚀出现斑点、凹陷时，应在磨光机上进行磨光。光磨时，要求磨削量尽量要小些，以延长气门使用期限。气门光磨后，其边缘逐渐变薄，工作时容易变形和烧毁，气门头最小边缘厚度:进气门不得小于0．60mm，排气门不得小于1．1mm，否则应更换气门。在修磨气门工作面之前，应先校正气门杆，并检查磨光机气门夹头座的角度，避免将气门工作面角度磨错，磨削量以消除表面损蚀为限。最后精磨，在没有吃刀量的情况下，进行2～3次空走刀，直至没有大火花为止，以改善其表面粗糙度。磨修后，气门工作锥面对气门轴线的斜向圆跳动应不大于0．03mm。
&&& 6．不使用不合格的燃油，减少气缸积碳的发生，加入合乎规定的发动机机油。
&&& 7．避免发动机过热，注意冷却液的数量，及时排除冷却系统的故障，避免发动机超负荷运转。
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