专利名称：一种发动机的进气门和排气门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发动机的进气门和排气门。
技术背景气门作为发动机配气机构中的执行元件，由于其担负的特殊功用和恶劣的工作环 境，气门失效时有发生，轻则损及功率，重则机器报废甚至产生恶性事故。B系列发动机以其 结构紧凑，马力强劲，性价比高等特点广泛用于军用、民用汽车的发动机。B系列发动机工作时排气门头部承受最高温度达950°C以上，其颈部第二热点的 最高温度也在850°C左右，且承受着很大的冲击性交变载荷。发动机工作环境恶劣，工况 经常超出设计标准，气门断裂掉头等失效事故时有发生，据统计，因气门失效事故造成外部 赔偿额巨大，气门装机后故障率较高、经济损失巨大的情况下进行的，从分析柴油机气门工 况及其早期断裂的原因机理着手，经走访用户取样调查，对失效残件进行剖析，具体车型不 同，使用状况也有较大差异。发动机气门的主要失效形式A进气门杆上部锁块夹持范围内的疲劳断裂，B进气门在盘杆过渡处多圆弧扩展的疲劳断裂，C进气门在盘杆过渡处的早期疲劳断裂，D排气门在第二热点处的疲劳断裂，E排气门与活塞打顶而在第二热点处的早期疲劳断裂，F进气门杆部弯曲。主要表现为头部体积过大，重量较重，工作时热容量偏高导致第二热点处超温；第 二热点处直径太小，机械强度不够；头部向杆部传热距离太长，第二热点处降温不够；颈部 强度不够等是造成产品失效的主要原因。
发明内容为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种发动机的进气门和排气 门及两者的生产工艺，改进了气门的结构，并且减少、优化机加工工序，减少加工应力。本实用新型所采用的技术方案如下该发动机的进气门，至少包括气门杆、由气门颈部和气门盘部组成的气门头，气 门颈部连接气门杆和气门盘部，气门杆长为100 101mm，气门颈部最小处直径为8. 7 8. 9mm，过渡锥角为15° 20°。与发动机的进气门相匹配的排气门，至少包括气门杆、由气门颈部和气门盘部组 成的气门头，气门颈部连接气门杆和气门盘部，气门杆长为100 101mm，气门盘部的厚度 为3. 8 4. 3mm，过渡锥角为15° 20°，气门颈部为锥形，气门颈部锥面的母线延长线的 夹角为6° 10°，气门颈部最小处直径为8. 7 8. 9mm。采用本实用新型的优点1.减少气门头部热容量和提高气门颈部刚性并减少材料消耗；[0017]2.减少气门工作时的运动惯量，降低冲击力；3.减少加工应力，提高加工精度，同时降低材料成本及加工成本；4.产品寿命长，由于项目产品的结构较原产品有了较大的改进，加工后的产品抗 疲劳增强，产品寿命由15万公里提高到25万公里以上。
图1为进气门的结构示意图；图2为排气门的结构示意图。图中，1.气门杆，2.气门颈部，3.气门盘部，Ll 气门杆长，L2 气门颈部最小处直
径，L4 气门盘部的厚度，a 气门颈部过渡锥角，b 气门颈部锥面的母线延长线的夹角。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步详述。图1所示，该发动机的进气门，至少包括气门杆1、由气门颈部2和气门盘部3组成 的气门头，气门颈部2连接气门杆1和气门盘部3，气门杆长Ll为100 101mm，具体是指 气门杆磨光长度，气门颈部最小处直径L2为8. 7 8. 9mm,增大了原有B系列发动机气门颈 部最小处直径L2，从而增加该处的刚性，同时在工艺上注重盘部与杆部过渡处磨削时光滑 过渡无台阶和凸起，杜绝尖角应力效应，从而解决了进气门在盘部与杆部过渡处的早期疲 劳断裂等失效问题，气门颈部过渡锥角a为15° 20°，从而解决了进气门在盘部和杆部 过渡处多圆弧扩展的疲劳断裂失效问题。图2所示与发动机的进气门相匹配的排气门，至少包括气门杆1、由气门颈部2和 气门盘部3组成的气门头，气门颈部2连接气门杆1和气门盘部3，气门杆长Ll为100 101mm，具体是指气门杆磨光长度，气门盘部的厚度L4为3. 8 4. 3mm，盘部厚度减少后从 而可以减少气门头部重量，达到减少气门头部热容量，减少气门工作时的运动惯量，降低冲 击力，同时降低材料成本及加工成本的目的，气门颈部过渡锥角a为15° 20°，减小了原 有的排气门过渡锥角，从而减少气门头部热容量，解决了排气门盘部烧灼掉块的失效问题， 气门颈部为锥形，气门颈部锥面的母线延长线的夹角b为6° 10°，气门颈部最小处直径 L2为8. 7 8. 9mm，提高气门颈部刚性，从而解决气门在第二热点处的疲劳断裂。
权利要求一种发动机的进气门，至少包括气门杆、由气门颈部和气门盘部组成的气门头，气门颈部连接气门杆和气门盘部，其特征在于气门杆长为100～101mm，气门颈部最小处直径为8.7～8.9mm，过渡锥角为15°～20°。
2.一种与权利要求1所述进气门相匹配的排气门，至少包括气门杆、由气门颈部和气 门盘部组成的气门头，气门颈部连接气门杆和气门盘部，其特征在于气门杆长为100 101mm，气门盘部的厚度为3. 8 4. 3mm，过渡锥角为15° 20°，气门颈部为锥形，气门颈 部锥面的母线延长线的夹角为6° 10°，气门颈部最小处直径为8. 7 8. 9mm。
专利摘要针对目前B系列发动机气门的头部体积过大，重量较重，工作时热容量偏高导致第二热点处超温，第二热点处直径太小，机械强度不够，头部向杆部传热距离太长，第二热点处降温不够，颈部强度不够等原因造成产品失效的问题，本实用新型提供一种发动机的进气门和排气门，改进了气门的结构，减少气门头部热容量和提高气门颈部刚性并减少材料消耗；减少气门工作时的运动惯量，降低冲击力；减少加工应力，提高加工精度，同时降低材料成本及加工成本；产品寿命长，由于项目产品的结构较原产品有了较大的改进，加工后的产品抗疲劳增强，产品寿命由15万公里提高到25万公里以上。
文档编号F01L3/00GK201581948SQ20092026917
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者夏旭宏 申请人:马勒三环气门驱动(湖北)有限公司