專利名稱：提升閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提升閥，該提升閥能夠降低閥頭中的熱負(fù)荷。
排氣閥在前面和后部約7∶3加熱。熱量由此從閥桿和閥面通過閥導(dǎo)承和閥座傳輸?shù)綒飧咨w中。
進(jìn)氣閥和排氣閥的溫度在操作期間取決于加熱和冷卻之間的平衡。因為冷卻通常低于加熱，依操作條件閥頭溫度增加，使熱負(fù)荷增加。
提升閥一般由主要用于進(jìn)氣閥的馬氏體耐熱鋼和用于排氣閥的奧氏體耐熱鋼制成。
耐熱鋼較昂貴，因此限制了降低提升閥制造成本的潛力。
具有較低熱負(fù)荷的進(jìn)氣閥由Al合金制成，可以減輕了閥操作機(jī)構(gòu)，提高了發(fā)動機(jī)的性能。然而，存在高溫強(qiáng)度的缺點，因此，不能實際應(yīng)用。
所述絕熱材料包括諸如氧化鋁，堇青石，氧化鋯，鋯石和氧化鈦的陶瓷氧化物(ceramic oxides)；諸如碳化硅的陶瓷碳化物(ceramiccarbides)；諸如氮化硅的陶瓷氮化物(ceramic nitrides)；硅酸鋁；三氧化二鉻；WC-Co合金；WC-Ni-W-Cr3C2合金和Cr3C2-Ni-Cr合金。
薄膜4可以利用氣體火焰或電弧噴鍍，等離子體噴鍍，爆炸噴鍍(explosion spraying)，噴濺涂覆法或離子電鍍法形成。薄膜4的厚度可以是0.1至0.2mm，以便對熱進(jìn)行絕緣并且降低重量。
為了增強(qiáng)薄膜4的粘附力并且為了防止其剝落，如圖2所示，在其上形成薄膜的表面通過利用噴丸處理或機(jī)械加工而制造得較粗糙之后，上述的絕熱材料可以噴鍍。
為了防止薄膜4由于與閥自身熱膨脹系數(shù)不同而導(dǎo)致的剝落，如圖3所示，可以形成薄膜4，薄膜4包括具有不同成分的絕熱材料的多個層。具體地說，第一層4a是高附著力結(jié)合層，由與閥同樣的材料制成。隨著層增加，絕熱材料增加。最外層4b僅僅由絕熱材料制成。薄膜的表面可以噴鍍，而不必形成粗糙表面。在進(jìn)氣閥的情況下，在后部3c上的薄膜4可以省去。
圖4示出了本發(fā)明的第二個實施例，其中由如上所述的絕熱材料或諸如耐熱鋼的耐熱材料制成的薄凸面隔熱板7安裝到馬氏體耐熱鋼提升閥5的閥頭6的前面6a上，以便在板7和前面6a之間形成絕熱空間8。
為了安裝隔熱板7，L形斷面的安裝部分7a形成在周圍邊緣上，并且接合在前面6a的周圍邊緣上的環(huán)形槽9中。然后，前面6a的周圍邊緣塑性向內(nèi)重新裝配。
當(dāng)隔熱板7由能夠銅焊或焊接的材料制成時，隔熱板7的周圍邊緣可以焊接到前面6a上。凸面隔熱板7具有足夠的抵抗壓力的彎曲強(qiáng)度并且降低凹入變形。
圖5示出了本發(fā)明的提升閥的第三個實施例，其中由與上面相同材料制成的隔熱板10在其上部表面上具有多個加強(qiáng)肋11。形成在上部周圍邊緣中的安裝部分10a通過上述的壓緊法固定到前面的周圍邊緣上，以便對著前面6a形成絕熱空間8。
圖6示出了本發(fā)明的提升閥的第四個實施例，其中提升閥5的前面6a是凹入的。在提升閥5的下部表面上，在其上部表面上具有多個加強(qiáng)肋11的凹入的隔熱板12利用在板12的周圍邊緣上的L形安裝部分12a通過上述壓緊法固定到前面6a的周圍邊緣上。
絕熱空間8形成在前面6a和隔熱板12之間，同時加強(qiáng)肋11的上端接合在前面6a上。
在第三河第四實施例中，加強(qiáng)肋可以形成為格子，同心圓，渦旋，平行板，波紋板，不完全圓，弧形和突出。加強(qiáng)肋可以設(shè)置在前面6a上。
如上所述的加強(qiáng)肋可以設(shè)置在圖4所示的實施例中。
在第二至第四個實施例中，在排氣閥的情況下，類似于第一個實施例薄膜可以形成在后部6b上。
諸如玻璃棉和石棉的輕質(zhì)絕熱裝填物或諸如氬Ar的絕熱氣體可以在通常壓力或高壓下被封閉在絕熱空間8中?？臻g8可以是空的或真空的。
如上所述，在提升閥的上述實施例中，經(jīng)受高溫燃燒或排出氣體的前面3b和后面3c覆蓋有由絕熱材料制成的薄膜4。隔熱板7，10，12安裝到前面6a上形成絕熱空間8。進(jìn)入閥頭3，6中的熱量減少，通過閥座或閥導(dǎo)承的耗散一般降低，由此，降低了操作期間閥的溫度并且提高了耐久性。進(jìn)入閥頭3，6中的熱量減少使得熱損失率降低并且增加了熱效率，由此提高了發(fā)動機(jī)的諸如輸出和燃料效率的性能。
此外，熱負(fù)荷的降低使閥能夠由諸如碳鋼或機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼的低成本材料制造。
最重要的是，本發(fā)明允許提升閥由此前難以使用的諸如鋁Al，鎂Mg和鈦Ti合金的輕質(zhì)金屬制造，由此降低閥運行機(jī)構(gòu)的慣性質(zhì)量以便減少諸如摩擦的機(jī)械損失，從而實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)性能的雙重改進(jìn)，并且降低熱損失。
前面僅僅涉及本發(fā)明的實施例。在不偏離權(quán)利要求的范圍的情況下本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以做出各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種提升閥，包括閥桿；及在閥桿的端部的閥頭，閥頭的表面覆蓋有由耐熱的絕熱材料制成的薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升閥，其中除了閥面之外，閥頭的表面覆蓋有薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升閥，其中閥頭包括與汽缸相對的前面，和后部，當(dāng)提升閥用作進(jìn)氣閥時，僅僅前面覆蓋有薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升閥，其中絕熱材料包括氧化物陶瓷，碳化物陶瓷和氮化物陶瓷中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升閥，其中將被薄膜覆蓋的閥頭表面是粗糙的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升閥，其中薄膜包括多個層，薄膜的第一層由與閥自身同樣的材料制成，另外的層隨著每一個相繼的層而包含增加數(shù)量的絕熱材料，最外層僅僅由絕熱材料制成。
7.一種提升閥，包括閥桿；在閥桿的端部的閥頭；及隔熱板，隔熱板固定在與汽缸相對的閥頭的前面上，以便在前面和隔熱板之間形成絕熱空間，所述板由耐熱的絕熱材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提升閥，其中隔熱板的周圍邊緣通過壓緊法固定到閥頭的前面的周圍邊緣上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提升閥，其中隔熱板是凹入的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提升閥，其中肋設(shè)置在隔熱板上或閥頭的前面上，以便在絕熱空間中接觸另一個。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的提升閥，其中多個肋設(shè)置在絕熱空間中。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提升閥，其中耐熱的絕熱填充物封閉在絕熱空間中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的提升閥，其中填充物是玻璃棉或石棉。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提升閥，其中絕熱氣體封閉在絕熱空間中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的提升閥，其中絕熱氣是Ar。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提升閥，其中絕熱空間是真空的。
全文摘要
一種包括閥頭和閥桿的提升閥，用于內(nèi)燃機(jī)。除了閥面之外，閥頭的表面覆蓋有薄膜。薄膜由陶瓷制成。此外，隔熱板固定在閥頭的前面上，以便在前面和隔熱板之間形成絕熱空間，由此降低閥的運行溫度。
文檔編號C23C4/02GK1451850SQ0310954
公開日2003年10月29日 申請日期2003年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者小林治樹, 福田淳一 申請人:富士烏茲克斯株式會社