本实用新型涉及发动机配件领域,尤其涉及气门导管、气门组件。
背景技术:
气门的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。其中,气门组件是通过控制进进\排气道的开闭,来完成换气。气门组件包括气门导管、气门;气门包括气门头和气门杆,气门杆外套设有气门导管,且气门杆沿竖直方向滑动连接于所述气门导管。
其中,气门导管大都为带有通孔的圆柱体结构;实际使用过程中,由于气门杆在气门导管内部滑动,所以气门导管与气门杆之间需要润滑。现有技术中的润滑是通过,向气门杆与气门导管的内孔的配合间隙中不断加入润滑油实现的。
现有技术的缺陷是,持续不断地向装配间隙中加入润滑油,导致装配间隙中的润滑油过量,进而导致多余的润滑油流到燃烧室中,造成大量积碳的现象,进而影响发动机工作。
技术实现要素:
本实用新型实施例提供一种气门导管、气门组件,用以解决由于润滑油过量而造成积碳问题。
为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:
本实用新型实施例的一个方面提供一种气门导管,包括导管本体,所述导管本体上开有中心孔,所述中心孔内壁至少部分开有导流槽,所述导流槽包括多个沟槽,且一个沟槽至少连通于至少一个其余沟槽。
在其中一种可能的实现方式中,所述沟槽至少部分呈倾斜设置。
在其中一种可能的实现方式中,至少部分所述沟槽呈交叉网格状设置。
在其中一种可能的实现方式中,呈网格状设置的部分所述沟槽中,相互连通的两个所述沟槽之间的夹角不小于60度,且不大于150度。
在其中一种可能的实现方式中,所述沟槽的深度位于1μm~5μm。
在其中一种可能的实现方式中,所述导流槽沿所述导管本体轴向间隔设置有多个。
在其中一种可能的实现方式中,靠近气门头的所述沟槽与所述导管本体轴线的夹角大于,远离气门头的所述沟槽与所述导管本体轴线的夹角。
在其中一种可能的实现方式中,所述导流槽设有一个,且所述导流槽均布于所述中心孔内壁。
在其中一种可能的实现方式中,还包括注油口,所述注油口设置于导管本体远离气门头的一端,所述注油口连通于所述导流槽。
一种气门组件,包括气门以及如上任一所述的气门导管,所述气门包括气门杆和气门头,所述气门杆内嵌于所述气门导管,且沿其轴向滑动连接于所述气门导管,所述气门头伸出于所述气门导管。
本实用新型提供的气门导管、气门组件,通过在导管本体上开有中心孔,以便气门杆通过;并通过在中心孔内壁开有导流槽,导流槽能够对润滑油的流向进行引导,使之沿着导流槽行进,相比于直接顺着中心孔的孔壁流下,速度有所减缓,且导流槽能够储存部分润滑油,有利于气门导管与气门杆之间形成油膜润滑;并通过设置多个沟槽,且一个沟槽至少连通于至少一个其余沟槽,一个沟槽中的润滑油,可以从连通部位进入另一个沟槽,也可以继续沿着原来的沟槽轨迹行进,从而使得润滑油的移动方式有多种,便于润滑油迅速向中心孔的周向或者轴向铺设,利于充分润滑整个中心孔内壁,利于提高润滑效果。
除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本实用新型实施例所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本实用新型的实施例,并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1为根据一示例性实施例提供的一种气门导管、气门组件的剖视图;
图2为根据一示例性实施例提供的一种气门导管的剖视图;
图3为根据一示例性实施例提供的一种气门导管的中心孔内壁的部分展开图;
图4为根据一示例性实施例提供的另一种气门导管的中心孔内壁的部分展开图;
图5为根据一示例性实施例提供的再一种气门导管的中心孔内壁的部分展开图;
图6为根据一示例性实施例提供的又一种气门导管的中心孔内壁的部分展开图;
图7为根据一示例性实施例提供的又一种气门导管的中心孔内壁的部分展开图;
图8为图2在a处的放大图,用以表示注油口。
附图标记说明:
1-导管本体;2-中心孔;3-沟槽;4-注油口;101-气门杆;102-气门头;103-气缸盖;104-进\排气道;105-气门座;106-锁片;107-气门弹簧;108-气门油封。
通过上述附图,已示出本实用新型明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。
基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
现有技术中,气门导管内孔是通过扩孔、铰孔加工而形成的光孔,光孔的孔壁光滑。持续不断地向装配间隙中加入润滑油,导致装配间隙中的润滑油过量,进而导致多余的润滑油流出内孔,而落进燃烧室中,造成大量积碳的现象,发动机工作温度提高,汽油机使用寿命降低,影响了发动机工作。
另外,如果润滑油量少,则气门导管得不到有效润滑,进而导致气门杆101及气门导管孔内壁的表面损伤,不仅降低两者的使用寿命,还使得,当气门杆与气门导管因过度磨损而造成间隙过大时,会造成烧机油和气门粘结的现象。
为了克服上述问题,本实用新型实施例提供一种气门导管以及气门组件。如图1-图8所示,通过在导管本体1上开有中心孔2,以便气门杆101通过;并通过在中心孔2内壁开有导流槽,导流槽能够对润滑油的流向进行引导,使之沿着导流槽行进,相比于直接顺着中心孔2的孔壁流下,速度有所减缓,且导流槽能够储存部分润滑油,有利于气门导管与气门杆101之间形成油膜润滑;并通过设置多个沟槽3,且一个沟槽3至少连通于至少一个其余沟槽3,一个沟槽3中的润滑油,可以从连通部位进入另一个沟槽3,也可以继续沿着原来的沟槽3轨迹行进,从而使得润滑油的移动方式有多种,便于润滑油迅速向中心孔2的周向或者轴向铺设,利于充分润滑整个中心孔2内壁,利于提高润滑效果。
如图1所示,一种气门组件,包括气门以及气门导管,气门包括气门杆101和气门头102,气门杆101内嵌于气门导管,且沿其轴向滑动连接于气门导管,气门头102伸出于且气门导管。
气门导管包括导管本体1,导管本体1上开有中心孔2,气门杆101内嵌于中心孔2,气门杆101沿其轴向滑动连接于中心孔2,气门头102连接于气门杆101伸出导管本体1的一端,气门头102的直径大于中心孔2的直径。
其中,在将气门导管安装于发动机时,将气门导管安装于发动机的气缸盖103上,其中,气缸盖103开有气门导管孔,气门导管至少部分内嵌于气门导管孔中,气门导管和气门导管孔同轴。可选地,气门导管和气门导管孔过盈配合,即安装时,先对气缸盖103进行加热,气门导管孔直径膨胀变大然后将气门导管顶入。需要更换气门导管时,对气门导管进行降温处理,使得其收缩到原来的尺寸,再取出气门导管即可。
值得说明的是,在较高温度的工作环境下,气门导管膨胀至气门导管与气缸盖103之间的过盈量增加,从而在工作时能够有较大的受力,不会在气门杆101的带动下脱离。
为了方便描述,不妨以气门头102朝向气门杆101的方向为上(图1、图2中箭头b所指方向),以气门头102背离气门杆101的方向为下。示例性地,气门头102位于气门杆101的下方。
气缸盖103内设有进\排气道104;气门用于控制进排气管的开闭;进气门采用合金钢(铬钢或镍铬等)排气门采用耐热合金钢(硅铬钢等)。气门包括气门头102、气门杆101;其中,气门头102连接于气门杆101靠近进\排气道104\的一端。气门头102、气门杆101呈一体设置,气门头102和气门杆101采用圆滑过渡连接。
其中,气门头102是一个具有圆锥斜面的圆盘,气门锥角一般为45度,也可以为30度。气门头102边缘应保持一定厚度,一般为1-3mm,以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀。气门密封锥面与气门座105配对研磨。
气门头102顶部形状包括但不限于平顶,球面顶、喇叭形。示例性地,平顶,结构简单、制造方便、吸热面积小,质量小、进、排气门均可采用;球面顶,适用于排气门,强度高,排气阻力小,加工较复杂;喇叭顶,适用于进气门,进气阻力小,但受热面积大。
值得说明的是,气缸盖103上设有气门座105,气门座105设置于进\排气道104\和燃烧室接壤处,且用于隔开燃烧室与进\排气道104\。进\排气道104\中的热量也通过此处从气门传至气缸盖103。示例性的,当气门处于关闭状态时,气门座105表面与气缸盖103气门座105靠在一起。
其中,气门座105角度是指气门座105与一个垂直于气门杆101的平面之间的夹角。密封效果和磨损情况也取决于气门座105角度。需要说明的是,对于进气门来说,气门座105角度还会影响新鲜空气进气量,从而影响混合气形成过程。为避免气门座105磨损,需在气门座105表面进行铠装处理。在此可以通过不同方法将一种铠装材料熔在气门座105上。
另外,气门杆101远离进\排气道104\的一端(气门杆101上端),开有用来安装锁紧件的凹槽,凹槽可为锥形槽或者沟槽3。气门杆101上端套设有气门盖,气门盖下端设有锁片106,锁片106下方设有气门油封108,气门盖和气缸盖103上端之间设有气门弹簧107,气门弹簧107套设于气门杆101伸出导管本体1的部分。锁片106与凹槽配合,以用于使气门与气门弹簧107套实现单向连接并锁止。
需要说明的是,气门弹簧107的作用是克服运动件的惯性力,保证气门关闭时能压紧在气门座105上,避免气门发生跳动而破坏密封。在气门运动过程中,防止气门、挺杆,推杆等运动件彼此脱开,产生冲击和噪声。为此气门弹簧107必须有足够刚度和适当的安装预紧力。
气门弹簧107多采用高碳锰钢、硅锰钢和镍铬锰钢,经冷浇型,机械加工后进行热处理,并用喷丸或喷砂工艺处理,提高其疲劳强度,表面镀锌处理提高其防腐能力。
气门弹簧107工作时,如果其固有频率与凸轮转速(等于气门开闭次数)成倍数时,会产生共振,加速气门弹簧107的疲劳损坏。因此,目前多数柴油机采用一个气门上同心安装两根不同绕向的弹簧来防止共振。有的柴油机采用锥形气门弹簧107来防止共振,锥形气门弹簧107的刚度和固有振动频率沿弹簧轴线方向是变化的,因此可以消除共振的可能性。还有的机型采用了不等节距单气门弹簧107防止共振,由于不等节距气门弹簧107的固有振动频率不是定值,从而可以避免共振的产生。
气门导管上端设有气门油封108,气门油封108上端套设于气门杆101,下端套设于导管本体1的上端。气门油封108是油封的一种,一般由外骨架和氟橡胶共同硫化而成,气门油封108径口部安装有自紧弹簧或钢丝,用于发动机气门导杆的密封。气门油封108可以防止机油进入进排气管,避免机油流失,防止汽油与空气的混合气体以及排放废气泄漏,防止发动机机油进入燃烧室。
图2为本实施例提供的一种气门导管的剖视图,如图2所示,一种气门导管,包括导管本体1,导管本体1上开有中心孔2,中心孔2内壁至少部分开有导流槽,导流槽包括多个沟槽3,且一个沟槽3至少连通于至少一个其余沟槽3。
具体地,导流槽的深度不超过导管本体1壁厚的一半,中心孔2与导管本体1同轴。
可选地,沟槽3可以沿导管本体1轴向设置;沟槽3也可以与导管本体1轴向呈角度设置,其中,沟槽3和导管本体1轴线之间所夹的锐角可以是在-45度到45度之间,也可以在45度到90度之间,或者-45度到-90度之间。
其中,当沟槽3和导管本体1轴线之间所夹的锐角的绝对值大于45度小于90度时,单位时间内润滑油沿中心孔2周向所走的位移大于,润滑油沿中心孔2轴向所走的位移,润滑油下落更缓慢,润滑油在单位轴线方向所储存的润滑油的量更多,利于储存更多的润滑油,更利于使得中心孔2内壁的周向储存有润滑油,使得润滑油充分铺设于中心孔2内壁,并形成润滑油膜,
其中,当沟槽3和导管本体1轴线之间所夹的锐角的绝对值为90度时,沟槽3可为环形,沟槽3的内径为中心孔2的直径。相邻两个沟槽3之间设有连接槽,连接槽的两端分别和两个沟槽3连通。连接槽可以沿中心孔2轴向设置,连接槽也可以与中心孔2轴向呈夹角设置。
值得说明的是,相邻两个沟槽3之间的连接槽的个数可以是一个;相邻两个沟槽3之间的连接槽的个数也可以是多个,则沟槽3中的润滑油下落的速度快,润滑油能够快速填满下一个沟槽3,则润滑油自上而下填满沟槽3的速度快。
另外,相邻两行的连接槽呈交错设置,利于润滑油沿沟槽3的周向运动。示例性地,图3以相邻两个沟槽3之间设有一个连接槽为例示出,相邻两行的连接槽呈错位设置,一个连接槽位于沟槽3径向的一端,另一个连接槽位于沟槽3径向的另一端。
可选地,沟槽3可为螺旋状,沟槽3的内径为中心孔2直径,沟槽3的的螺距沿中心孔2轴向可保持不变;沟槽3的螺距沿中心孔2轴向从上到下可逐渐变小,上方螺距大,便于润滑油迅速往下方流动;下方的螺距小,便于在单位轴线方向,沟槽3的周向储存更多的润滑油。
另外,多个螺旋状沟槽3之间可以相互连通;相邻两个螺旋状沟槽3可呈平行设置,且相邻两个螺旋状沟槽3之间也设有连接槽,连接槽的两端分别连通于两个螺旋状沟槽3。
可选地,导流槽可为网格状结构。可选地,多个网格状沟槽3的网孔的形状可为四边形(如图2-图7所示)、五边形等。
可选地,中心孔2内壁沿中心孔2轴向,可设有多个导流槽。导流槽中的沟槽3可以是网格状的,可以是螺纹状的,可以是环形状的,也可以是其它形状,在此不再一一列出。不同形状的沟槽3可以相互组合,形成一个新的形状。比方说,螺纹状的可以和环形状的组合在一起,网纹状的也可以与环形状的组合在一起(如图4中的下方所示)。
可选地,中心孔2内壁也可以设有环槽5。环槽5可设于中心孔内壁的下方(如图7所示)。
可选地,导流槽的开设位置可以在中心孔2内壁的上方,也可以在中心孔2内壁的下方,同样也可以在中心孔2内壁的中间位置。
本实施例,通过在导管本体1上开有中心孔2,以便气门杆101通过;并通过在中心孔2内壁开有导流槽,导流槽能够对润滑油的流向进行引导,使之沿着导流槽行进,相比于直接顺着中心孔2的孔壁流下,速度有所减缓,且导流槽能够储存部分润滑油,有利于气门导管与气门杆101之间形成油膜润滑;并通过设置多个沟槽3,且一个沟槽3至少连通于至少一个其余沟槽3,一个沟槽3中的润滑油,可以从连通部位进入另一个沟槽3,也可以继续沿着原来的沟槽3轨迹行进,从而使得润滑油的移动方式有多种,便于润滑油迅速向中心孔2的周向或者轴向铺设,利于充分润滑整个中心孔2内壁,利于提高润滑效果。
在其中一种可能的实现方式中,沟槽3至少部分呈倾斜设置。
具体的,有一部分沟槽3可以沿中心孔2轴向设置;有一部分沟槽3也可以与中心孔2轴向呈角度设置。示例性地,中心孔2内壁上的沟槽3从上到下,沟槽3与中心孔2轴线所夹的锐角越大(如图5所示)。
本实施例提供的沟槽3,通过部分沟槽3呈倾斜设置,使得润滑油在向下移动的同时,也沿着中心孔2内壁的周向移动。
在其中一种可能的实现方式中,至少部分沟槽3呈交叉网格状设置。
可选地,沟槽3为直线或曲线状,四个沟槽3两两交叉可形成一个网格;沟槽3可以与中心孔2的轴线所夹的锐角可以是0度,也可以是90度,示例性地,两个0度的沟槽3和两个90度的沟槽3两两交叉形成一个网格。
可选地,沟槽3与中心孔2的轴线所夹的锐角可位于0度到45度之间,也可以位于45度到90度之间(不包括0度和90度)。示例性地,所夹锐角的角度相等的四个沟槽3,两两交叉可形成一个网格;(如图3-图7所示)
另外,越靠近中心孔2底端,沟槽3和中心孔2轴线所夹的锐角角度越大,以便在单位沿中心孔2轴线的长度下,沟槽3沿中心孔2周向所容纳的润滑油越多。
需要说明的是,网格状的沟槽3,可以由平台网纹珩磨工艺加工制成。平台网纹珩磨的基本工艺为:粗珩、精珩、平台珩。
其中,粗珩:消除前工序的加工痕迹,提高孔的形状精度,降低孔的表面粗糙度,为精珩做好准备;精珩:更换珩磨油石,进一步提高孔的尺寸精度、形状精度、降低表面粗糙度,在中心孔2表面形成均匀的交叉网纹;平台珩:更换油石,去除沟痕波峰,形成平台表面,提高中心孔2表面的支撑率。平台珩去掉表面波峰形成平台即可,加工余量较小,最好与精珩磨一次安装加工完成,否则重复定位误差将破坏平台珩磨精度。
另外,网络参数:rpk≤0.25um,rk=0.2um~0.5um,rvk=1.5um~3.0um,rvk/rk≥4,mr1≤8%,mr2=60%~80%。
可选地,沟槽3为直线或曲线状,导流槽为蜂窝状结构,利于导流槽的稳定性。可选地,呈网格状设置的沟槽3中,相互连通的两个沟槽3之间的夹角不小于60度,且不大于150度。
可选地,网格状的沟槽3可均布于中心孔2内壁,也可沿中心孔2轴向呈间隔设置。
本实施例提供的气门导管,通过设置网格状的沟槽3,增加导流槽的储油量,且由于网格状的沟槽3均布于中心孔2内壁的周向,不仅使得同一周向位置处,中心孔2内壁大部分被覆盖,且各个周向位置所含的润滑油的量相等。
在其中一种可能的实现方式中,沟槽3的深度位于1μm~5μm。
在其中一种可能的实现方式中,导流槽沿导管本体1轴向间隔设置有多个。(如图2-图5,图7所示)
具体地,导流槽位于中心孔2轴线的位置,可按照需要选择,一般导管本体1下方为导流槽设置的密集区域。以便存储更多的润滑油,使其不易滴落到燃烧室中。
可选地,导流槽可沿导管本体1轴向均布设置,加工方便。位于导管本体1上方的导流槽之间的间距大于,位于导管本体1下方的导流槽之间的间距。示例性地,两个相邻导流槽之间的间距,从上到下越来越小。
可选地,靠近气门头102的沟槽3与导管本体1轴线所夹的锐角大于,远离气门头102的沟槽3与导管本体1轴线的夹角。示例性地,从上到下,沟槽3与导管本体1轴线所夹的锐角逐渐变大(如图5所示),利于润滑油从上方到达下方,并在下方进行储存。
在其中一种可能的实现方式中,导流槽设有一个,且导流槽均布于中心孔2内壁(如图6所示)。利于加工,且能够储存润滑油的量大。
在其中一种可能的实现方式中,还包括注油口4,注油口4设置于导管本体1远离气门头102的一端,注油口4连通于导流槽。
可选地,注油口4位于导管本体1的上端(参考图2和图8所示),注油口4与导流槽中的沟槽3连通。注油口4位于中心孔2上端的导管本体1上,且与中心孔2上端连通。注油口4可设有一个,其位于中心孔2上端径向的一端;注油口4也可设有多个,可均布设置于沿中心孔2上端的导管本体1上,也可一个设置于导管本体1上端,另一个设置于导管本体1中部,与中心孔2连通。
其中,“上”、“下”等的用语,是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系,仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。
需要说明的是:在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
此外,在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。