專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門。
技術(shù)背景氣門作為發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)中的執(zhí)行元件，由于其擔(dān)負(fù)的特殊功用和惡劣的工作環(huán) 境，氣門失效時(shí)有發(fā)生，輕則損及功率，重則機(jī)器報(bào)廢甚至產(chǎn)生惡性事故。B系列發(fā)動(dòng)機(jī)以其 結(jié)構(gòu)緊湊，馬力強(qiáng)勁，性價(jià)比高等特點(diǎn)廣泛用于軍用、民用汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。B系列發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)排氣門頭部承受最高溫度達(dá)950°C以上，其頸部第二熱點(diǎn)的 最高溫度也在850°C左右，且承受著很大的沖擊性交變載荷。發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境惡劣，工況 經(jīng)常超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，氣門斷裂掉頭等失效事故時(shí)有發(fā)生，據(jù)統(tǒng)計(jì)，因氣門失效事故造成外部 賠償額巨大，氣門裝機(jī)后故障率較高、經(jīng)濟(jì)損失巨大的情況下進(jìn)行的，從分析柴油機(jī)氣門工 況及其早期斷裂的原因機(jī)理著手，經(jīng)走訪用戶取樣調(diào)查，對(duì)失效殘件進(jìn)行剖析，具體車型不 同，使用狀況也有較大差異。發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的主要失效形式A進(jìn)氣門桿上部鎖塊夾持范圍內(nèi)的疲勞斷裂，B進(jìn)氣門在盤桿過渡處多圓弧擴(kuò)展的疲勞斷裂，C進(jìn)氣門在盤桿過渡處的早期疲勞斷裂，D排氣門在第二熱點(diǎn)處的疲勞斷裂，E排氣門與活塞打頂而在第二熱點(diǎn)處的早期疲勞斷裂，F(xiàn)進(jìn)氣門桿部彎曲。主要表現(xiàn)為頭部體積過大，重量較重，工作時(shí)熱容量偏高導(dǎo)致第二熱點(diǎn)處超溫；第 二熱點(diǎn)處直徑太小，機(jī)械強(qiáng)度不夠；頭部向桿部傳熱距離太長(zhǎng)，第二熱點(diǎn)處降溫不夠；頸部 強(qiáng)度不夠等是造成產(chǎn)品失效的主要原因。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門和排氣 門及兩者的生產(chǎn)工藝，改進(jìn)了氣門的結(jié)構(gòu)，并且減少、優(yōu)化機(jī)加工工序，減少加工應(yīng)力。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下該發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門，至少包括氣門桿、由氣門頸部和氣門盤部組成的氣門頭，氣 門頸部連接氣門桿和氣門盤部，氣門桿長(zhǎng)為100 101mm，氣門頸部最小處直徑為8. 7 8. 9mm，過渡錐角為15° 20°。與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門相匹配的排氣門，至少包括氣門桿、由氣門頸部和氣門盤部組 成的氣門頭，氣門頸部連接氣門桿和氣門盤部，氣門桿長(zhǎng)為100 101mm，氣門盤部的厚度 為3. 8 4. 3mm，過渡錐角為15° 20°，氣門頸部為錐形，氣門頸部錐面的母線延長(zhǎng)線的 夾角為6° 10°，氣門頸部最小處直徑為8. 7 8. 9mm。采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1.減少氣門頭部熱容量和提高氣門頸部剛性并減少材料消耗；[0017]2.減少氣門工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)慣量，降低沖擊力；3.減少加工應(yīng)力，提高加工精度，同時(shí)降低材料成本及加工成本；4.產(chǎn)品壽命長(zhǎng)，由于項(xiàng)目產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)較原產(chǎn)品有了較大的改進(jìn)，加工后的產(chǎn)品抗 疲勞增強(qiáng)，產(chǎn)品壽命由15萬公里提高到25萬公里以上。
圖1為進(jìn)氣門的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為排氣門的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.氣門桿，2.氣門頸部，3.氣門盤部，Ll 氣門桿長(zhǎng)，L2 氣門頸部最小處直
徑，L4 氣門盤部的厚度，a 氣門頸部過渡錐角，b 氣門頸部錐面的母線延長(zhǎng)線的夾角。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳述。圖1所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門，至少包括氣門桿1、由氣門頸部2和氣門盤部3組成 的氣門頭，氣門頸部2連接氣門桿1和氣門盤部3，氣門桿長(zhǎng)Ll為100 101mm，具體是指 氣門桿磨光長(zhǎng)度，氣門頸部最小處直徑L2為8. 7 8. 9mm,增大了原有B系列發(fā)動(dòng)機(jī)氣門頸 部最小處直徑L2，從而增加該處的剛性，同時(shí)在工藝上注重盤部與桿部過渡處磨削時(shí)光滑 過渡無臺(tái)階和凸起，杜絕尖角應(yīng)力效應(yīng)，從而解決了進(jìn)氣門在盤部與桿部過渡處的早期疲 勞斷裂等失效問題，氣門頸部過渡錐角a為15° 20°，從而解決了進(jìn)氣門在盤部和桿部 過渡處多圓弧擴(kuò)展的疲勞斷裂失效問題。圖2所示與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門相匹配的排氣門，至少包括氣門桿1、由氣門頸部2和 氣門盤部3組成的氣門頭，氣門頸部2連接氣門桿1和氣門盤部3，氣門桿長(zhǎng)Ll為100 101mm，具體是指氣門桿磨光長(zhǎng)度，氣門盤部的厚度L4為3. 8 4. 3mm，盤部厚度減少后從 而可以減少氣門頭部重量，達(dá)到減少氣門頭部熱容量，減少氣門工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)慣量，降低沖 擊力，同時(shí)降低材料成本及加工成本的目的，氣門頸部過渡錐角a為15° 20°，減小了原 有的排氣門過渡錐角，從而減少氣門頭部熱容量，解決了排氣門盤部燒灼掉塊的失效問題， 氣門頸部為錐形，氣門頸部錐面的母線延長(zhǎng)線的夾角b為6° 10°，氣門頸部最小處直徑 L2為8. 7 8. 9mm，提高氣門頸部剛性，從而解決氣門在第二熱點(diǎn)處的疲勞斷裂。
權(quán)利要求一種發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門，至少包括氣門桿、由氣門頸部和氣門盤部組成的氣門頭，氣門頸部連接氣門桿和氣門盤部，其特征在于氣門桿長(zhǎng)為100～101mm，氣門頸部最小處直徑為8.7～8.9mm，過渡錐角為15°～20°。
2.一種與權(quán)利要求1所述進(jìn)氣門相匹配的排氣門，至少包括氣門桿、由氣門頸部和氣 門盤部組成的氣門頭，氣門頸部連接氣門桿和氣門盤部，其特征在于氣門桿長(zhǎng)為100 101mm，氣門盤部的厚度為3. 8 4. 3mm，過渡錐角為15° 20°，氣門頸部為錐形，氣門頸 部錐面的母線延長(zhǎng)線的夾角為6° 10°，氣門頸部最小處直徑為8. 7 8. 9mm。
專利摘要針對(duì)目前B系列發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的頭部體積過大，重量較重，工作時(shí)熱容量偏高導(dǎo)致第二熱點(diǎn)處超溫，第二熱點(diǎn)處直徑太小，機(jī)械強(qiáng)度不夠，頭部向桿部傳熱距離太長(zhǎng)，第二熱點(diǎn)處降溫不夠，頸部強(qiáng)度不夠等原因造成產(chǎn)品失效的問題，本實(shí)用新型提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門，改進(jìn)了氣門的結(jié)構(gòu)，減少氣門頭部熱容量和提高氣門頸部剛性并減少材料消耗；減少氣門工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)慣量，降低沖擊力；減少加工應(yīng)力，提高加工精度，同時(shí)降低材料成本及加工成本；產(chǎn)品壽命長(zhǎng)，由于項(xiàng)目產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)較原產(chǎn)品有了較大的改進(jìn)，加工后的產(chǎn)品抗疲勞增強(qiáng)，產(chǎn)品壽命由15萬公里提高到25萬公里以上。
文檔編號(hào)F01L3/00GK201581948SQ20092026917
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者夏旭宏 申請(qǐng)人:馬勒三環(huán)氣門驅(qū)動(dòng)(湖北)有限公司