專利名稱：側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件的制作方法
側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件技術(shù)領(lǐng)域-本發(fā)明側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件涉及側(cè)置氣門內(nèi)燃機的氣門油封 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機長期運行時，在燃燒室內(nèi)容易產(chǎn)生積炭，積炭產(chǎn)生的因素之一是由 于內(nèi)燃機潤滑汕進入燃燒室不完全燃燒或燃燒殘留物引起的，因此，控制內(nèi)燃 機潤滑油進入燃燒室是減少內(nèi)燃機長期運行積炭的控制方法之一。增加氣門油 封是控制內(nèi)燃機潤滑油進入燃燒室的常用手段，從而，需要研制一種新穎的側(cè) 置氣門內(nèi)燃機氣門油封結(jié)構(gòu)及其安裝方式。 發(fā)明內(nèi)容-本發(fā)明的fl的是提供一種側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件，通過氣門油 封與機體的端而支撐面、氣門的氣門桿進行密封，從而阻止氣門彈簧室內(nèi)的潤 滑汕進入燃燒室燃燒后產(chǎn)生積炭。_ -種側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件，它包括氣門、氣門油封、氣門彈 簧、氣門鎖夾、挺柱和氣門導(dǎo)管的端面支撐面，氣門油封的內(nèi)端面密封環(huán)和外 端面密封環(huán)與氣門導(dǎo)管的端面支撐面彈性密封地相接觸；氣門油封的油封橡膠 內(nèi)圈的外油封〗f1口、內(nèi)油封唇口與氣門的氣門桿外圓周面彈性密封地上、下滑 動接觸；氣門彈簧的氣門彈簧上端面壓接在氣門油封的油封下端面上，油封柱 面位于氣門彈簧的氣門彈簧內(nèi)圈面內(nèi)；氣門彈簧下端而壓接在氣門鎖夾的鎖夾外環(huán)面上；鎖夾內(nèi)環(huán)面卡裝在氣門的氣門鎖夾環(huán)形面上；挺柱的挺柱小端面與 氣門的氣門桿端面相接觸。本發(fā)明側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件所在的內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)說明如下在內(nèi)燃機的機體的缸體內(nèi)鑲鑄有缸套，在機體中安裝有曲軸、連桿、活塞 組件、凸輪軸、挺柱。在內(nèi)燃機的機體中安裝的氣門既可是進氣門，亦可是排氣門，氣門上部為 氣門頭部、中部為氣門桿，下部有氣門鎖夾環(huán)形面，底端為氣門桿端面。氣門 頭部上的氣門閥線與機體內(nèi)的氣門座圈上的氣門座圈閥線緊密接觸。氣門安裝在機體的氣門導(dǎo)管中，氣門的氣門桿在氣門導(dǎo)管內(nèi)壁內(nèi)做上、下 往復(fù)運動。一種流體潤滑油，尤其是傳統(tǒng)意義上的機油，分布在機體的機體腔內(nèi)，機 體腔與氣門彈簧室通過通道相連通，潤滑油的作用是用來降低氣門桿和氣門導(dǎo) 管之間的摩擦，這里的潤滑油包括用來潤滑內(nèi)燃機內(nèi)那些作往復(fù)運動和旋轉(zhuǎn)運 動的部件，至少4括曲軸箱、氣缸套、氣缸頭部和所述的氣門導(dǎo)管。內(nèi)燃機上部的缸頭安裝在機體的缸頭結(jié)合面處，內(nèi)燃機的燃燒室位于缸頭 和缸體之間，火花塞安裝在缸頭上，火花塞位于燃燒室附近，燃燒室在氣門座 圈處進行氣體交換，氣門座圈與進氣管處進行氣體交換。內(nèi)燃機的氣門與缸體位于缸頭結(jié)合面的同一側(cè)，缸頭結(jié)合面的另一側(cè)是缸 頭，以上內(nèi)燃機的氣門、缸體和缸頭的相對位置構(gòu)成本發(fā)明的側(cè)置氣門內(nèi)燃機 結(jié)構(gòu)。本側(cè)置氣門內(nèi)燃機的工作過程說明如下燃油和空氣的混合氣體從進氣管通過氣門座圈被吸入燃燒室，當(dāng)進排氣門與氣門座圈都關(guān)閉時，燃燒室中的油氣混合氣就被火花塞點燃。燃燒室內(nèi)發(fā)生 的油氣混合氣燃燒后，使活塞組件運動，通過連桿驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)，安裝在曲軸 上的主動正時齒輪與曲軸一起旋轉(zhuǎn)，曲軸旋轉(zhuǎn)后，主動正時齒輪與從動正時齒 輪相嚙合，驅(qū)動從動正時齒輪旋轉(zhuǎn)；凸輪軸由從動正時齒輪、凸輪構(gòu)成，凸輪 隨從動正時齒輪一同旋轉(zhuǎn)。挺柱的挺柱大端面在凸輪上滑動，挺柱的挺柱小端面與氣門的氣門桿端面 相接觸，挺柱安裝在機體的挺柱導(dǎo)管中，凸輪軸旋轉(zhuǎn)后，通過凸輪驅(qū)動挺柱在 機體的挺柱導(dǎo)管中做上下往復(fù)運動，挺柱驅(qū)動氣門在機體的氣門導(dǎo)管中做往復(fù) 運動。當(dāng)混合氣在燃燒室燃燒時，氣門作關(guān)閉運動，當(dāng)氣門打開后，留在燃燒 室中的排放物由氣門座圈進入排氣管后排出。如何盡可能地減少氣門彈簧室內(nèi)的潤滑油通過氣門桿和氣門導(dǎo)管之間的間 隙進入燃燒室，故應(yīng)盡可能完善地設(shè)計本發(fā)明側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合 件。本發(fā)明側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件的結(jié)構(gòu)包括安裝在機體上的氣 門、氣門油封、氣門彈簧、氣門鎖夾、挺柱和氣門導(dǎo)管的端面支撐面。氣門由氣門桿、氣門頭部、氣門桿端面和氣門鎖夾環(huán)形面組成略似圓柱形 的整體件。氣門油封主要由氣門油封骨架和氣門油封橡膠構(gòu)成，氣門油封骨架由鋼件 沖制而成，氣門油封骨架由三部分組成整體件，其外環(huán)端為氣門油封骨架外端、 中間為油封柱面、內(nèi)環(huán)端為氣門油封骨架內(nèi)端，在氣門油封骨架外端的油封上 端面上，硫化有兩道端面彈性橡膠密封環(huán)，內(nèi)環(huán)為內(nèi)端面密封環(huán)、外環(huán)為外端 面密封環(huán)，內(nèi)端面密封環(huán)和外端面密封環(huán)構(gòu)成氣門油封的第一密封體。在氣門油封骨架內(nèi)端上硫化嵌裝有油封橡膠，在油封橡膠上有兩道油封唇口，即有彈 性密封韌口的外油封唇口和有彈性密封韌口的內(nèi)油封唇口 ，上述外油封唇口和 內(nèi)油封唇口構(gòu)成氣門油封的第二密封體。在內(nèi)燃機的工作過程中，在機體腔中的潤滑油形成潤滑油油霧，潤滑油油 霧通過通道進入氣門彈簧室，使氣門彈簧室內(nèi)充滿潤滑油油霧。當(dāng)內(nèi)燃機在工 作過程中，挺桿在凸輪軸轉(zhuǎn)動下，帶動挺桿下端的挺桿大端面作往復(fù)運動，則 挺桿上端的挺桿小端面使氣門在氣門導(dǎo)管內(nèi)沿著氣門軸線做往復(fù)運動。氣門的 氣門桿穿過氣門油封的第二密封體，即外油封唇口、內(nèi)油封唇口，做往復(fù)運動。氣門的氣門頭部處的氣門閥線與氣門座圈上的氣門座圈閥線緊密接觸，氣 門安裝在機體的氣門導(dǎo)管中。氣門油封的油封上端面與氣門導(dǎo)管的端面支撐面相對應(yīng)，通過氣門油封的 內(nèi)端面密封環(huán)和外端面密封環(huán)彈性密封地與上述端面支撐面相接觸；氣門彈簧 的氣門彈簧上端面壓接在油封下端面上，油封柱面位于氣門彈簧的氣門彈簧內(nèi) 圈面內(nèi)，氣門彈簧的氣門彈簧下端面壓接在氣門鎖夾的鎖夾外環(huán)面上，氣門鎖 夾的鎖夾內(nèi)環(huán)面卡裝在氣門的氣門鎖夾環(huán)形面上，在氣門彈簧的彈力作用下， 氣門油封壓接在機體的端面支撐面上，使氣門油封的內(nèi)端面密封環(huán)和外端面密 封環(huán)相對于端面支承面始終保持壓接接觸地密封，而與氣門桿的上、下運動無 關(guān)；氣門鎖夾隨著氣門一起往復(fù)運動。氣門油封、氣門彈簧和氣門鎖夾均位于氣門彈簧室內(nèi)。所述的氣門油封的油封上端面上硫化的外端面密封環(huán)和內(nèi)端面密封環(huán)彈性 地壓接在機體的端面支撐面上后，就能阻止氣門彈簧室內(nèi)的潤滑油油霧通過所 述的油封上端面和端面支撐面之間進入氣門導(dǎo)管和氣門桿之間的間隙，即上述氣門油封的第一密封體(外端面密封環(huán)和內(nèi)端面密封環(huán))起到端面密封的作用。 所述的氣門油封的第二密封體，即外油封唇口和內(nèi)油封唇口與氣門桿的外 圓柱面作彈性緊密接觸。其中外油封唇口的內(nèi)端呈圓錐體，外油封唇口的上圓錐面的母線與氣門桿的外圓柱面的母線之間的夾角Y的角度值為1(T至60° ，外油封唇口的下圓錐面的母線與氣門桿的外圓柱面的母線之間的夾角X的角度 值為30° 90° , X角需比Y角的角度略大，其目的是阻止?jié)櫥陀挽F通過外 油封唇口過度地進入到氣門導(dǎo)管和氣門桿之間間隙，內(nèi)油封唇口起著外油封唇 口相同的作用，它們構(gòu)成氣門油封的第二密封體，對氣門桿起往復(fù)密封作用。綜上所述，通過氣門油封的所述端面密封作用和往復(fù)密封作用，都是為了 阻止氣門彈簧室內(nèi)的潤滑油油霧通過油封上端面和端面支律面之間配合面，以 及外油封唇口、內(nèi)油封唇口和氣門桿的外圓配合面進入到氣門導(dǎo)管和氣門桿之 間的間隙，最終，阻止了潤滑油油霧進入到內(nèi)燃機的進氣管和燃燒室內(nèi)。本發(fā)明側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件的優(yōu)點是密封好，可阻止控制內(nèi) 燃機的氣門彈簧室內(nèi)的潤滑油油霧進入燃燒室燃燒后而產(chǎn)生積炭，積炭減少后, 則可提髙內(nèi)燃機的耐久排放性能。


圖l:為氣門4、氣門油封5、氣門彈簧6、氣門鎖夾7、和挺柱8和端面支撐面23構(gòu)成的氣門油封組合件在內(nèi)燃機1的機體2中安裝連接結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2:為氣門油封5在氣門桿41外圓柱面上的安裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。 圖3:為氣門油封組合件在側(cè)置氣門內(nèi)燃機l內(nèi)安裝結(jié)構(gòu)剖面示意圖。 圖4:為圖1中氣門桿41、氣門油封5和氣門彈簧6在內(nèi)燃機1的機體2中局 部放大剖面示意圖。
具體實施例方式參見圖l，本發(fā)明側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件包括有氣門4、氣門油 封5、氣門彈簧6、氣門鎖夾7、挺柱8和氣門導(dǎo)管22的端面支撐面23。 參見圖3，本發(fā)明的側(cè)置氣門內(nèi)燃機l結(jié)構(gòu)如下在內(nèi)燃機1的機體2的缸體25內(nèi)鑲鑄有缸套24，在機體2中安裝有曲軸 17、連桿16、活塞組件15、凸輪軸9和挺柱8。本發(fā)明的側(cè)置氣門內(nèi)燃機1的機體2中安裝的氣門可為進氣門，亦可為排 氣門，氣門4上部為氣門頭部42，中部為氣門桿41，下部有氣門鎖夾環(huán)形面45， 底端為氣門桿端面44，以上各部分構(gòu)成氣門4整體件，氣門頭部42上的氣門閥 線46與機體2內(nèi)的氣門座圈3上的氣門座圏閥線31緊密接觸。氣門4安裝在機體2的氣門導(dǎo)管22中，氣門4的氣門桿41在氣門導(dǎo)管22 內(nèi)壁內(nèi)沿著氣門軸線43作上、下往復(fù)運動。潤滑油分布在機體2的機體腔26內(nèi)，機體腔26通過通道28與氣門彈簧室 27相連通，潤滑油潤滑后使氣門桿41和氣門導(dǎo)管22之間的摩擦減小。內(nèi)燃機1上部的缸頭13安裝在機體2的缸頭結(jié)合面12處，內(nèi)燃機1的燃 燒室11位于缸頭13和缸體25之間，火花塞14安裝在缸頭13上，位于燃燒室 ll附近，燃燒室11在氣門座圈3處進行氣體交換，氣門座圈3與進氣管10處 進行氣體交換。內(nèi)燃機1的氣門4與缸體25位于缸頭結(jié)合面12的同一側(cè)，缸頭結(jié)合面12 的另一側(cè)是缸頭13,上述內(nèi)燃機1的氣門4、缸體25和缸頭13之間的相對位 置就構(gòu)成本發(fā)明的側(cè)置氣門內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)。如圖3所示，活塞組件15與連桿16相連接，連桿16與曲軸17相連接，17與主動正時齒輪18 —同旋轉(zhuǎn)，主動正時齒輪18與從動正時齒輪20相 嚙合，凸輪軸9由從動正時齒輪20、凸輪19構(gòu)成，凸輪19隨從動正時齒輪20 一起旋轉(zhuǎn)，使挺柱8下部的挺柱大端面82在凸輪19上滑動。參見圖1，挺柱8上端的挺柱小端面81與氣門4的氣門桿端面44相接觸， 挺柱8安裝在機體2的挺柱導(dǎo)管21中，凸輪軸9旋轉(zhuǎn)后，則凸輪19驅(qū)動挺柱8 在機體2的挺柱導(dǎo)管21中做往復(fù)運動，挺柱8又驅(qū)動氣門4在機體2的氣門導(dǎo) 管22中做往復(fù)運動?；旌蠚庠趫Dl中的燃燒室ll中燃燒時，氣門4關(guān)閉，當(dāng)氣門4打開后，燃 燒室11中的排放物經(jīng)氣門座圈3進入排氣管10后排出。如圖1所示，本發(fā)明側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件包括安裝在機體2 上的氣門4、氣門油封5、氣門彈簧6、氣門鎖夾7、挺柱8和氣門導(dǎo)管22的端 面支撐面23 (如圖4所示)。氣門4由氣門桿41、上端的氣門頭部42、下端的氣門桿端面44和氣門桿 41下部的氣門鎖夾環(huán)形面45組成整體件。氣門油封5主要由氣門油封骨架和氣門油封橡膠56構(gòu)成。由鋼件沖制而成的氣門油封骨架由氣門油封骨架外端51、中間折彎相連的 油封柱面54和內(nèi)環(huán)端的氣門油封骨架內(nèi)端55組成整體件。在氣門油封骨架外端51的油封上端面52上，硫化有兩道端面彈性橡膠密 封環(huán)，即內(nèi)環(huán)的內(nèi)端面密封環(huán)50和外環(huán)的外端面密封環(huán)59，構(gòu)成端面的第一密 封體。在氣門油封骨架內(nèi)端55上硫化嵌裝有油封橡膠56,在油封橡膠56內(nèi)圈有 兩道具有彈性密封韌口的外油封唇口 57和內(nèi)油封唇口 58，這兩道內(nèi)、外油封唇口對氣門桿41起到往復(fù)密封作用，構(gòu)成第二密封體。參見圖1,潤滑油在機體腔26中形成潤滑油油霧通過通道28進入氣門彈簧 室27,使氣門彈簧室27內(nèi)充滿潤滑油油霧。在凸輪軸9轉(zhuǎn)動下的挺桿8下端的挺桿大端面82作往復(fù)運動，使挺桿8上 端的挺桿小端面81帶動氣門4的氣門桿端面44作往復(fù)運動，則氣門4安裝在 機體2的氣門導(dǎo)管22內(nèi)，沿氣門軸線43做往復(fù)運動，即氣門4的氣門桿41穿 過氣門油封5的外油封唇口 57和內(nèi)油封唇口 58做往復(fù)運動。氣門4的氣門頭部42有氣門閥線46，氣門閥線46與氣門座圈3上的氣門 座圈閥線31緊密接觸。參見圖1和圖4，氣門油封5的油封上端面52與氣門導(dǎo)管22的端面支撐面 23相對應(yīng)，通過氣門油封5的油封上端面52上的內(nèi)端面密封環(huán)50和外端面密 封環(huán)59彈性密封地與上述端面支撐面23相接觸；氣門彈簧6的氣門彈簧上端 面61壓接在油封下端面53上，油封柱面54位于氣門彈簧6的氣門彈簧內(nèi)圈面 63內(nèi)，氣門彈簧6的氣門彈簧下端面62壓接在氣門鎖夾7的鎖夾外環(huán)面72上， 氣門鎖夾7的鎖夾內(nèi)環(huán)面71卡裝在氣門4的氣門鎖夾環(huán)形面45上，在氣門彈 簧6的彈力作用下，氣門油封5的內(nèi)端面密封環(huán)50和外端面密封環(huán)59與機體2 的端面支撐面23壓接接觸地相密封。所述的氣門油封5、氣門彈簧6、氣門鎖夾7和端面支撐面23均位于機體2 的氣門彈簧室27內(nèi)。參見圖2，所述的氣門油封5的油封橡膠56內(nèi)圈的外油封唇口 57和內(nèi)油封 唇口 58與氣門4的氣門桿41的外圓柱面作彈性緊密接觸。如圖2所示，外油封唇口 57的內(nèi)端呈圓錐體，外油封唇口 57上圓錐面的母線與氣門桿41的外圓柱面母線之間的夾角Y=10° 60° ,外油封唇口57下圓錐 面的母線與氣門桿41外圓柱面母線之間的夾角X:3(T 90° ，X夾角大于Y夾 角，以便阻止?jié)櫥陀挽F通過外油封唇口 57過渡地進入到氣門導(dǎo)管22和氣門 桿41之間的間隙，所述的內(nèi)油封唇口 58和外油封唇口 57對氣門桿41起往復(fù) 密封作用。
權(quán)利要求
1、一種側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件，它包括氣門(4)、氣門油封(5)、氣門彈簧(6)、氣門鎖夾(7)、挺柱(8)和氣門導(dǎo)管(22)的端面支撐面(23)，其特征在于氣門油封(5)的內(nèi)端面密封環(huán)(50)和外端面密封環(huán)(59)與氣門導(dǎo)管(22)的端面支撐面(23)彈性密封地相接觸；氣門油封(5)的油封橡膠(56)內(nèi)圈的外油封唇口(57)、內(nèi)油封唇口(58)與氣門(4)的氣門桿(41)外圓周面彈性密封地上、下滑動接觸；氣門彈簧(6)的氣門彈簧上端面(61)壓接在氣門油封(5)的油封下端面(53)上，油封柱面(54)位于氣門彈簧(6)的氣門彈簧內(nèi)圈面(63)內(nèi)；氣門彈簧下端面(62)壓接在氣門鎖夾(7)的鎖夾外環(huán)面(72)上；鎖夾內(nèi)環(huán)面(71)卡裝在氣門(4)的氣門鎖夾環(huán)形面(45)上；挺柱(8)的挺柱小端面(81)與氣門(4)的氣門桿端面(44)相接觸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件，其特征在 于氣門(4)由氣門桿(41)、上端的氣門頭部(42)、下端的氣門桿端面(44) 和氣門桿(41)下部的氣門鎖夾環(huán)形面(45)組成整體件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件，其特征在 于氣門油封(5)的氣門油封骨架內(nèi)端(55)上硫化嵌裝有油封橡膠(56); 由鋼件沖制而成的氣門油封骨架由氣門油封骨架外端(51)、中間折彎相連 的油封柱面(54)和內(nèi)環(huán)端的氣門油封骨架內(nèi)端(55)組成整體件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件，其特征在 于氣門油封骨架外端(51)的油封上端面(52)上，硫化有內(nèi)環(huán)的內(nèi)端面 密封環(huán)(50)和外環(huán)的外端面密封環(huán)(59)，構(gòu)成端面第一密封體。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件，其特征在于油封橡膠(56)內(nèi)圈有外油封唇口 (57)和內(nèi)油封唇口 (58)，構(gòu)成第二 密封體，外油封唇口 (57)上圓錐面的母線與氣門桿(41)外圓柱面母線 之間的夾角7=10° 60° ，外油封唇口(57)下圓錐面的母線與氣門桿(41) 外圓柱面母線之間的夾角叉=30° 90° 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件，其特征在 于氣門油封(5)、氣門彈簧(6)、氣門鎖夾(7)和端面支撐面(23)均位 于機體(2)的氣門彈簧室(27)內(nèi)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件，其特征在 于氣門(4)的沿氣門軸線(43)做往復(fù)運動的氣門桿(41)位于氣門導(dǎo)管(22)內(nèi)壁內(nèi)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件，其特征在 于氣門(4)在其上部有氣門頭部(42)，氣門頭部(42)上的氣門閥線(46) 與機體(2)內(nèi)的氣門座圈(3)上的氣門座圈閥線(31)緊密接觸。
全文摘要
側(cè)置氣門內(nèi)燃機用氣門油封組合件涉及側(cè)置氣門內(nèi)燃機的氣門油封領(lǐng)域。氣門油封(5)的內(nèi)端面密封環(huán)(50)和外端面密封環(huán)(59)與氣門導(dǎo)管(22)的端面支撐面(23)密封接觸；油封橡膠(56)的外油封唇口(57)、內(nèi)油封唇口(58)與氣門(4)的氣門桿(41)滑動密封接觸；氣門彈簧上端面(61)壓接在油封下端面(53)上；油封柱面(54)位于氣門彈簧內(nèi)圈面(63)內(nèi)；氣門彈簧下端面(62)壓接在鎖夾外環(huán)面(72)上；鎖夾內(nèi)環(huán)面(71)卡裝在氣門鎖夾環(huán)形面(45)上；挺柱小端面(81)與氣門桿端面(44)相接觸。氣門油封組合件密封好，內(nèi)燃機運行壽命長。
文檔編號F01L3/08GK101608558SQ20081012300
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者孫朋山, 張榮山, 許潤章 申請人:江蘇林海動力機械集團公司