发动机排气门导向装置及发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机排气门导向装置及发动机。


背景技术：

2.发动机的排气门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。排气门通常为上杆下盘的结构，排气门的杆部套接在发动机气缸盖上的排气门导管内。排气门导管为排气门的上下往复运动做导向，约束排气门上下垂直运动而不左右摇摆,使排气门落座时与气门座密合而不漏气，并使排气门上的热量经排气门导管传给气缸盖。
3.排气门导管的上端位于气缸盖上表面处，与排气门油封接触，因机油的润滑和冷却作用，温度较低。排气门导管的下端深入气缸盖中，在气缸盖排气道内，发动机工作过程中排气道内温度升高，排气门导管的下端温度随之升高。排气门导管上下端受热不一致，但材料的热膨胀系数一致，所以排气门导管的变形量自上到下逐步变大。同时，在发动机工作过程中，受排气的影响，排气门的温度从排气门杆部到排气门盘部逐渐增大，因排气门杆部的材料一致，所以排气门杆部的变形量也是自上到下逐步变大。然而，排气门导管安装在气缸盖上，排气门导管变形是向内变，而排气门变形是向外变，这就导致在发动机工作过程中排气门导管下端与排气门的间隙会变小。
4.现有的排气门导管，其内径从上到下是一致的，在发动机工作过程中，排气门导管与排气门之间的间隙情况有两种，一种是排气门导管上端与排气门之间的间隙合适，另一种是排气门导管下端与排气门之间的间隙合适。当排气门导管上端与排气门之间的间隙合适时，在发动机工作过程中排气门导管下端与排气门之间的间隙会过小，会导致排气门卡滞或排气门导管偏磨问题的发生。当排气门导管下端与排气门之间的间隙合适时，排气门导管上端与排气门之间的间隙过大，会导致排气门落座不同心问题的发生，使排气门和气门座的工作锥面出现偏磨，即气门座工作锥面各处的宽度不相同，如此排气门的密封性能下降，发动机工作不良，同时加速了排气门油封的损坏。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种发动机排气门导向装置及发动机，以解决上述问题。
6.一方面，本实用新型实施例提出了一种发动机排气门导向装置，包括管体，所述管体设置在发动机的气缸盖上，所述管体内部用于设置排气门，所述排气门能够相对于所述管体运动，所述管体的底端位于所述气缸盖内部，所述管体的顶端靠近所述气缸盖的上表面，所述管体的内径自顶端至底端呈增大趋势。
7.根据本实用新型实施例的一个方面，所述管体内壁设置有螺纹结构。
8.根据本实用新型实施例的一个方面，所述管体的材质采用灰铁材料。
9.根据本实用新型实施例的一个方面，所述管体内壁为光孔结构。
10.根据本实用新型实施例的一个方面，所述管体的材质采用粉末冶金材料。
11.根据本实用新型实施例的一个方面，所述管体内壁设置有凹槽结构。
12.根据本实用新型实施例的一个方面，所述凹槽结构为环绕所述管体周向的闭环结构；所述凹槽结构的数量为多个，多个所述凹槽结构沿所述管体的轴向间隔排布。
13.根据本实用新型实施例的一个方面，所述管体内壁设置有凸起结构。
14.根据本实用新型实施例的一个方面，所述凸起结构为环绕所述管体周向的闭环结构；所述凸起结构的数量为多个，多个所述凸起结构沿所述管体的轴向间隔排布。
15.另一方面，本实用新型实施例提出了一种发动机，包括如前述的发动机排气门导向装置。
16.本实用新型实施例提供的发动机排气门导向装置，从管体的顶端到管体的底端，即从管体的顶端到管体的伸入气缸盖排气道内的一端，管体的内径逐渐增大，也就是说，管体的壁厚自顶端至底端逐渐变薄，因管体的内径自顶端到底端逐渐增大，在发动机工作过程中，可以保证管体在整个轴向上与排气门之间的间隙基本一致，管体的顶端到底端与排气门之间均具有合适的间隙，能够避免排气门卡滞或排气门导管偏磨，以及排气门落座不同心问题的发生，排气门的杆部可以在管体中上下自由运动，确保配气机构和排气门油封可靠工作并具有足够的耐久性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例的发动机排气门导向装置的装配状态示意图；
19.图2为本实用新型实施例的发动机排气门导向装置的装配状态局部放大示意图；
20.图3为本实用新型实施例的发动机排气门导向装置的结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例的发动机排气门导向装置所涉及的排气门的结构示意图。
22.附图标记：
23.100
‑
管体；
24.200
‑
排气门；
25.300
‑
气缸盖；
26.400
‑
排气门油封。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“第一”和“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；“多个”的含义是两个或两个以上；术
语“内”、“外”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.现有的排气门导管，其内径从上到下是一致的，在发动机工作过程中，或者排气门导管上端与排气门之间的间隙合适，而排气门导管下端与排气门之间的间隙过小，或者排气门导管下端与排气门之间的间隙合适，排气门导管上端与排气门之间的间隙过大。
30.请参阅图1、图2及图3，本实用新型实施例的发动机排气门200导向装置，包括管体100，管体100设置在发动机的气缸盖300上，管体100内部用于设置排气门200，排气门200能够相对于管体100运动，管体100的底端位于气缸盖300内部，管体100的顶端靠近气缸盖300的上表面，管体100的内径自顶端至底端呈增大趋势。在本实施例中，从管体100的顶端到管体100的底端，即从管体100的顶端到管体100的伸入气缸盖300排气道内的一端，管体100的内径逐渐增大，也就是说，管体100的壁厚自顶端至底端逐渐变薄。因管体100的内径自顶端到底端逐渐增大，在发动机工作过程中，可以保证管体100在整个轴向上与排气门200之间的间隙基本一致，管体100的顶端到底端与排气门200之间均具有合适的间隙，能够避免排气门200卡滞或排气门200导管偏磨，以及排气门200落座不同心问题的发生，排气门200的杆部可以在管体100中上下自由运动，确保配气机构和排气门油封400可靠工作并具有足够的耐久性。
31.其中，结合图4，排气门200为上杆下盘的结构，排气门200的杆部套接在管体100内，管体100与排气门200之间具有间隙，具体为管体100与排气门200杆部之间具有间隙。
32.由于排气门200杆部的径向尺寸自杆部顶端至杆部位于管体100底端下方的区段是一致的，即在发动机工作过程中排气门200杆部的位于管体100内的区段的径向尺寸是一致的，所以，管体100与排气门200之间的间隙沿管体100的轴向自管体100的顶端至底端逐渐增大。
33.并且，管体100的顶端到底端与排气门200之间均具有合适的间隙，能够适当地控制排气门200杆部和管体100配合面的机油量，最大程度地减少高负荷工况下管体100的窜气量，由此也能够减少排气门200导管的磨损，以及排气门200卡滞现象的发生。同时，当排气道内的气压高于排气门200导管上的气压时，高压气体会将润滑油从排气门200导管和排气门200之间的间隙吹出来，即排气门200导管上的排气门200窜气，造成发动机的机油消耗量增大，管体100的顶端到底端与排气门200之间均具有合适的间隙，能够有效地控制进入排气道内的机油量，使机油消耗获得改善。
34.因为管体100静止、不受力，管体100的壁厚越薄则排气门200与气缸盖300的水腔越近，越有利于降低排气门200及管体100的温度。
35.此外，对于改变管体100内径，而非改变排气门200外径，作以下说明：
36.如果排气门200杆部做成变径形式，排气门200杆部的靠下区段壁厚变薄，虽可在一定程度上避免排气门200杆部与排气门200导管之间的间隙过小所导致的排气门200卡滞问题的发生，但在发动机运行过程中，排气门200是高速运转的，排气门200杆部的靠下区段温度高，变形量大，而此处的壁厚薄，强度低，易应力集中导致裂纹或断裂问题的发生。
37.并且，排气门200是高速运转的零部件，其直径越大则结构强度越高，越有利于避免因排气门200变形而造成的气门落座不稳问题的发生，所以为了使得间隙合适将变形做
在导管上而不是排气门200上，这样才能保证在实际的发动机运行过程中，排气门200杆部与管体100在轴向上的间隙基本保持一致，同时排气门200的强度又不受影响。也就是说，排气门200杆部的径向尺寸一致可有效增加排气门200的强度，避免因排气门200强度不足或强度差异大而造成气门落座不稳，及气门座圈偏磨问题的发生。
38.作为一个可选实施例，管体100内壁设置有螺纹结构，能够增加对于机油的储油效果。
39.对于内壁设置有螺纹结构的管体100，其材质可采用灰铁材料。
40.作为一个可选实施例，管体100内壁为光孔结构。对于内壁为光孔结构的管体100，其材质可采用粉末冶金材料。
41.作为一个可选实施例，管体100内壁设置有凹槽结构。
42.在具体实施中，凹槽结构为环绕管体100周向的闭环结构；凹槽结构的数量为多个，多个凹槽结构沿管体100的轴向间隔排布。
43.作为一个可选实施例，管体100内壁设置有凸起结构。
44.在具体实施中，凸起结构为环绕管体100周向的闭环结构；凸起结构的数量为多个，多个凸起结构沿管体100的轴向间隔排布。
45.管体100内壁设置有凹槽结构或凸起结构，能够增加对于机油的储油效果，同时能够提高管体100的结构强度。
46.本领域内的技术人员应明白，以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。