專利名稱：抗斷裂的發(fā)動機(jī)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)動機(jī)氣門，特別是一種抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門。
背景技術(shù)：
如附圖1-2所示，其為目前大多發(fā)動機(jī)所使用的氣門，其包括氣門桿l 和頭部2，氣門桿1和頭部2通過頸部3連為一體，頸部3的表面設(shè)有呈同 心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31，這種氣門經(jīng)常在頸部3的圓弧處斷裂。氣門是發(fā)動 機(jī)的重要零件之一，氣門的工作條件十分惡劣，氣門工作時需承受較高的機(jī) 械負(fù)荷和熱負(fù)荷，包括氣門工作時反復(fù)承受落座沖擊負(fù)荷及燃?xì)鈮毫λo予 的交變負(fù)荷，高強(qiáng)化發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門工作溫度一般可達(dá)30(TC 60(TC，排 氣門工作溫度一般可達(dá)60(TC 85(TC，甚至更高，還要承受高溫氧化性氣 體的熱應(yīng)力及氣體腐蝕作用，在這樣這樣嚴(yán)酷的工作條件下，使氣門頸部3 的圓弧處經(jīng)常受到高溫燃?xì)獾臎_刷，因此易于產(chǎn)生腐蝕與燒損和積炭等現(xiàn)象 而導(dǎo)致疲勞強(qiáng)度急劇降低而斷裂。經(jīng)調(diào)査，某氣門公司2006 2007年度用 戶反饋氣門質(zhì)量故障情況表中，因氣門頸部3的圓弧處斷裂的故障率占全部 質(zhì)量故障的55. 1%，所以氣門頸部3的圓弧處斷裂是氣門質(zhì)量故障的主要 原因。進(jìn)一步分析其具體原因，在剔除了氣門以外的其他零部件外，其造成 氣門于其頸部3的圓弧處斷裂的主要原因是氣門頸部表面都設(shè)計成垂直于 氣門軸線的同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31。這種在頸部3表面設(shè)計垂直于氣門軸 線的同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31會產(chǎn)生如下問題 一、同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31 紋理方向與工作時的氣流方向不一致，增大了氣流阻力，減小了氣缸充氣量;二、工作時，在氣門表面形成了應(yīng)力集中的閉環(huán)圈，在氣門受到發(fā)動機(jī)配氣 機(jī)構(gòu)的往復(fù)交變沖擊力和高速高溫高腐蝕氣流徑向沖刷力的雙重作用下，對 氣門頸部3形成了一個剪切作用，在氣門的頸部3容易造成疲勞斷裂；三、
同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31表面氣流阻力大，降低了氣流軸向沖刷力，因而易
產(chǎn)生積炭。所以目前在氣門頸部3表面設(shè)計成垂直于氣門軸線的同心圓環(huán)狀
紋理31是使氣門在工作時導(dǎo)致其頸部3處疲勞強(qiáng)度急劇降低而斷裂的真正
原因，屬于氣門結(jié)構(gòu)不合理的固有問題。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種抗斷裂的發(fā) 動機(jī)氣門，其可以很好地提高發(fā)動機(jī)氣門的抗疲勞和抗斷裂的能力。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其包括氣門桿 和頭部，氣門桿和頭部通過頸部連為一體，頸部的外表面設(shè)有開放的螺旋狀 紋理。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的開放的螺旋狀紋理的螺旋角
度R為15° 55° 。
本實(shí)用新型再進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的設(shè)有開放的螺旋狀紋理的 頸部的外表面粗糙度為Ra0.4 u m至Ral.6 P m。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的開放的螺旋狀紋理是通過對頸 部的外表面進(jìn)行螺旋磨削而形成的。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)
本實(shí)用新型是一種特別適合于高強(qiáng)化大功率柴油發(fā)動機(jī)抗疲勞和抗斷 裂的氣門。由于其頸部外設(shè)有開放的螺旋狀紋理，當(dāng)高速高溫高腐蝕氣流在沖刷頸部的外表面時，氣流方向與頸部外設(shè)有開放的螺旋狀紋理的螺旋方向
基本一致(而目前的氣門在工作時氣流方向與頸部外同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理的
紋理方向基本上是垂直的，所以阻力很大)，因此氣流無法在氣門頸部表面
停頓，而是順沿著螺旋狀紋理的螺旋方向流出，大大改善了氣道沖刷氣流的
流暢性；同時由于減少了氣流阻力，這樣就增加了氣缸充氣量，容易掃出積
炭；并且由于減少了氣流阻力，就不會在頸部的表面產(chǎn)生應(yīng)力集中，可提高
氣門頸部的疲勞強(qiáng)度。因此本實(shí)用新型能提高發(fā)動機(jī)氣門的可靠性、抗疲勞
和抗斷裂的能力，提高氣門的使用壽命。
為了更清楚地說明本實(shí)用新型，列舉以下實(shí)施例，但其對發(fā)明創(chuàng)造的范
圍無任何限制。


圖l為本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖l的俯視圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖4為圖3的俯視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l
一種抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其包括氣門桿1和頭部2，氣門桿l和頭 部2通過頸部3連為一體，頸部3的外表面設(shè)有開放的螺旋狀紋理32，開 放的螺旋狀紋理32是通過對頸部3的外表面進(jìn)行螺旋磨削而形成的，開放 的螺旋狀紋理32的螺旋角度R為15° 55° ，頸部3的外表面粗糙度為 Ra0.4um至Ral.6u m。 工作時，當(dāng)高速高溫高腐蝕氣流在沖刷帶有開放的螺旋狀紋理32的頸部3的外表面時，氣流方向與螺旋狀紋理32的螺旋方向基本一致(而目前 的氣門在工作時氣流方向與頸部3外同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31的紋理方向基 本上是垂直的，所以阻力很大)，因此氣流無法在氣門頸部3表面停頓，而 是順沿著螺旋狀紋理32的螺旋方向流出，大大改善了氣道沖刷氣流的流暢 性；同時由于減少了氣流阻力，這樣就增加了氣缸充氣量，容易掃出積炭； 并且由于減少了氣流阻力，就不會在頸部3的表面產(chǎn)生應(yīng)力集中，可提高氣 門頸部3的疲勞強(qiáng)度。因此本實(shí)用新型從結(jié)構(gòu)上提高了發(fā)動機(jī)氣門的可靠 性、抗疲勞和抗斷裂的能力，提高了氣門的使用壽命。
本實(shí)用新型不局限于上述的具體結(jié)構(gòu)，只要是在頸部3的外表面設(shè)有開 放的螺旋狀紋理32的發(fā)動機(jī)氣門就落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其包括氣門桿(1)和頭部(2)，氣門桿(1)和頭部(2)通過頸部(3)連為一體，其特征是頸部(3)的外表面設(shè)有開放的螺旋狀紋理(32)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其特征是所述的開 放的螺旋狀紋理(32)的螺旋角度R為15° 55° 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其特征是所述 的設(shè)有開放的螺旋狀紋理(32)的頸部(3)的外表面粗糙度為Ra0.4 u m至Ral.6 li m。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其特征是所述的開放的螺旋狀紋理(32)是通過對頸部(3)的外表面進(jìn)行螺旋磨削而形成的。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其特征是所述的開 放的螺旋狀紋衝32)是通過對頸部(3)的外表面進(jìn)行螺旋磨削而形成的。
專利摘要一種抗斷裂的發(fā)動機(jī)氣門，其包括氣門桿(1)和頭部(2)，氣門桿(1)和頭部(2)通過頸部(3)連為一體，頸部(3)的外表面設(shè)有開放的螺旋狀紋理(32)，開放的螺旋狀紋理(32)的螺旋角度R為15°～55°；本實(shí)用新型特別適合于高強(qiáng)化大功率柴油發(fā)動機(jī)抗疲勞和抗斷裂的氣門；當(dāng)高速高溫高腐蝕氣流在沖刷頸部(3)的外表面時，氣流方向與頸部(3)外設(shè)有開放的螺旋狀紋理(32)的螺旋方向基本一致，減少了氣流阻力，因此本實(shí)用新型能提高發(fā)動機(jī)氣門的可靠性、抗疲勞和抗斷裂的能力，提高氣門的使用壽命。
文檔編號F01L3/00GK201351514SQ20082021096
公開日2009年11月25日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者劉立明, 吳建成, 升 梁, 涂連和, 文 陳 申請人:湖南天雁機(jī)械有限責(zé)任公司