專利名稱：內(nèi)燃機(jī)消音氣門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本內(nèi)燃機(jī)消音氣門屬機(jī)械工程類，特別是內(nèi)燃機(jī)排氣門。
氣門是保證內(nèi)燃機(jī)工作可靠性和耐久性的重要零件。氣門工作條件極其惡劣，承受氣體壓力的沖擊，頭部平面直接與高溫燃?xì)饨佑|，不僅受熱并受腐蝕，溫度可達(dá)700℃度以上，散熱條件很差，氣門落座時(shí)產(chǎn)生并承受很大的沖擊載荷，排氣門要承受廢氣的高速?zèng)_刷。因此氣門頭部工作環(huán)帶負(fù)荷很重，使氣門經(jīng)常出現(xiàn)變形、燒傷、點(diǎn)蝕、座合面磨損，氣門或調(diào)整盤斷裂等故障。普通的氣門可分為三種平面形閥盤，喇叭形閥盤，凸形閥盤。平面閥盤厚度較大，剛度較好，制造簡單，但過渡半徑小，氣流線型差，阻力大。喇叭形閥盤的閥桿到閥盤的過渡半很大，能夠改善氣缸充氣時(shí)氣閥四周氣體的流動(dòng)狀況，剛度較好，錐面變形小。凸形閥盤可改善氣體流出氣缸時(shí)氣閥四周的流動(dòng)情況。無論什么樣的盤形都未能使排氣噪音衰減得以解決，閥盤儲(chǔ)存的熱量都不能有效地利用來促進(jìn)廢氣燃燒，從而降低廢氣排放量，只能將閥盤集中的熱量經(jīng)閥座、閥桿、導(dǎo)管散放到大氣中，以防止氣門本體的溫升。在排氣管中由于排氣壓力脈動(dòng)產(chǎn)生出低、中頻噪聲，排氣流過排氣閥截面時(shí)產(chǎn)生渦流噪聲，由于氣缸內(nèi)氣體的動(dòng)力振動(dòng)，當(dāng)氣閥迅速打開時(shí)，在排氣系統(tǒng)中還要產(chǎn)生噪聲，并通過表面?zhèn)鬟f出來。內(nèi)燃機(jī)的排氣噪聲隨其排氣量、有效功率、有效扭矩以及平均有效壓力與排氣口面積的增加而增加。針對以上氣門的不足，本內(nèi)燃機(jī)消音氣門首次從改造氣門本身的結(jié)構(gòu)特征著手提供一種最新型內(nèi)燃機(jī)消音氣門。
本內(nèi)燃機(jī)消音氣門的目的在于在普通氣門上增設(shè)一喇叭形閥盤，并在喇叭形閥盤上鉆有若干通孔，利用二閥盤的組合及變動(dòng)閥門的閥盤構(gòu)造來變動(dòng)排放氣流方向，縮小氣流的通過截面，使氣流分割為小的支流，并使支流順著不平滑的平面流動(dòng)的消音原理來消除內(nèi)燃機(jī)排氣噪聲，特別是降低氣門頭部高頻噪聲，氣體既可從梯級小孔排出又可沿二閥盤邊沿排出，同時(shí)利用閥盤自身儲(chǔ)存的熱量來促進(jìn)廢氣燃燒以降低廢氣排放量，并節(jié)約燃料。
內(nèi)燃機(jī)消音氣門的目的可通過以下措施實(shí)現(xiàn)。內(nèi)燃機(jī)消音氣門包含閥桿及閥盤，其特征是雙閥門結(jié)構(gòu)氣門，一喇叭形閥盤從中心孔穿套進(jìn)普通氣門的閥盤桿上，重疊在連體閥盤上時(shí)形成一膨脹腔，喇叭腔內(nèi)壁成階梯狀，每一梯級上分布有用以分頻排氣的若干小圓形通孔，喇叭形閥盤可從連體閥盤沿閥桿軸向來回自由移動(dòng)一定距離。
內(nèi)燃機(jī)消音氣門的優(yōu)點(diǎn)在于，雙閥盤結(jié)構(gòu)集中了所組合閥盤各自的優(yōu)點(diǎn)，互補(bǔ)了使用單個(gè)閥盤的缺點(diǎn)，喇叭形閥盤與閥桿有較大的過渡半徑，這就克服了閥桿連體平面閥盤過渡半徑小，氣體流線型差、阻力大的缺點(diǎn)，并改善了氣體流出氣缸時(shí)在氣閥四周的流動(dòng)情況，當(dāng)氣門開啟時(shí)高溫高壓氣體首先從氣門的閥桿連體閥盤及重疊其下的喇叭形閥盤之間的縫隙流經(jīng)喇叭腔內(nèi)壁，并從各階梯上的小孔排出，每一階梯使流經(jīng)的氣體自然分割成大小不同的頻帶，分頻排出，縮小了氣流的通過截面，使噪聲特別是高頻噪聲得以衰減，又使流經(jīng)小孔的廢氣在各孔沿上的高溫區(qū)再次燒除，及在喇叭口附近的內(nèi)外壁的工作環(huán)帶上燒除。廢氣還可從二閥盤的邊沿排出，順著不平滑的表面流出，既達(dá)到了消音的目的，又減少了排放出的廢氣量，又不影響其排放通路，二個(gè)閥盤結(jié)構(gòu)的重疊相當(dāng)于氣門二頭部重疊，使缸內(nèi)紊流增加也促進(jìn)了氣體燃燒，節(jié)約了燒料，經(jīng)實(shí)踐證明經(jīng)此種閥門排出的廢氣減少2％一氧化碳，18％的碳?xì)浠衔铩?br> 下面給出實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說明。


圖1內(nèi)燃機(jī)消音氣門二閥盤重疊密封圖。
圖2內(nèi)燃機(jī)消音氣門二閥盤開啟圖。
圖3喇叭形閥盤圖。
圖4內(nèi)燃機(jī)消音氣門喇叭形閥盤的限位裝置。
閥桿與閥盤連體的普通形閥門1可用4Cr9Si2及1Cr13等耐熱金屬材料制作，連體閥盤的形狀可以是普通的平面形、凸形及其它形狀。喇叭形閥盤的限位裝置2安裝在二閥盤重疊后離喇叭閥盤柄后一定距離的閥桿上，用安裝在閥桿上卡簧槽中的卡簧做成。重疊在閥桿連體閥盤下的閥盤外形可以是喇叭形3，還可以是其它形狀，裝置在此位置的閥盤可用耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊的其它材料制作，此閥盤套進(jìn)閥桿的中心孔應(yīng)稍大于閥桿，以保證閥盤啟閉中，在其閥桿上從重疊在閥桿連體閥盤位置到限位裝置之間來回沿軸向運(yùn)動(dòng)，在喇叭口邊沿處的內(nèi)外壁上各加工有一個(gè)工作環(huán)帶，外壁上的工作環(huán)帶與氣門座圈4開閉吻合，內(nèi)壁上的工作環(huán)帶與閥桿連體閥盤開閉吻合。喇叭閥盤內(nèi)壁既要滿足與連體閥盤重疊時(shí)形成有一氣體膨脹空腔，又要加工成階梯狀，并在每一梯級上均勻分布有若干小圓形通孔。最高頻率廢氣先從第一階梯小孔流出，其它頻率廢氣按其頻率高低從其它梯級上分次排出，使從階梯孔中排出來的廢氣成頻率帶。達(dá)到衰減噪聲目的。最后廢氣從二閥盤邊沿流出。
權(quán)利要求1.內(nèi)燃機(jī)消音氣門包含閥桿及閥盤，其特征是雙閥盤結(jié)構(gòu)氣門，一喇叭形閥盤從中心孔穿套進(jìn)普通氣門的閥盤連體閥桿上，重疊在連體閥盤上時(shí)形成一膨脹腔，喇叭腔內(nèi)壁成階梯狀，每一梯級上分布有用以分割排氣的若干小圓形通孔，喇叭形閥盤可從連體閥盤沿閥桿軸向來回自由移動(dòng)一定距離。
2.按權(quán)利要求1所述內(nèi)燃機(jī)消音氣門，其特征是在與閥桿連體閥盤重疊的喇叭形閥盤的柄端一定距離的閥桿上，設(shè)置有一限定喇叭形閥盤從重疊在連體閥盤上沿閥桿來回軸向運(yùn)動(dòng)距離的限位裝置。
3.按權(quán)利要求1、2所述的內(nèi)燃機(jī)消音氣門，其特征是喇叭形閥盤接近喇叭口的外壁上有一能與氣門座圈啟閉的工作環(huán)帶，內(nèi)壁上有一能與閥桿連體閥盤啟閉的工作環(huán)帶。
4.按權(quán)利要求1所述內(nèi)燃機(jī)消音氣門，其特征是與閥桿連體的普通閥盤及重疊其下的閥盤還可以為其它形狀閥盤。
專利摘要內(nèi)燃機(jī)消音氣門，為排氣用氣門，是雙閥盤結(jié)構(gòu)，一喇叭形閥盤穿套進(jìn)閥桿重疊在與閥桿連體的閥盤下，形成一膨脹腔，喇叭腔內(nèi)壁成階梯狀，每一梯級上有若干通孔，梯級分割廢氣成頻率帶由小孔排出及二閥盤邊沿排出，接近喇叭口沿處的內(nèi)、外壁上各有一工作環(huán)帶，所排廢氣又可在小孔邊沿及工作環(huán)帶上進(jìn)一步燒除，使排放廢氣減少，閥門工作負(fù)荷降低，壽命增長，工作效率提高，即降低噪聲又節(jié)約燃料。
文檔編號(hào)F01L3/00GK2080103SQ9121418
公開日1991年7月3日 申請日期1991年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月21日
發(fā)明者梅萬能 申請人:四川省西昌汽車改裝總廠