CN103256114B - 汽油机斜置气门缸头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽油机斜置气门缸头，包括缸头本体和设置于缸头本体内的进气道和排气道，缸头本体上与进气道对应设有进气门，与排气道对应设有排气门，进气门顶部向进气道侧倾斜，排气门顶部向排气道侧倾斜，进气门轴线与排气门轴线的夹角小于等于35°；进气门顶部向进气道侧倾斜，排气门顶部向排气道侧倾斜，可减小进排气阻力，提高进气效率，提高发动机功率和降低排放的同时，还可与气缸头上其它部件的安装具有较好的适应性，不会影响其它部件的布置；进气门轴线与排气门轴线的夹角小于等于35°，可保证具有足够的倾斜角度，保证进气和排气的顺畅，同时，也保证进排气门之间和鼻梁区具有足够的宽度，具有更好的冷却效果。

Description

汽油机斜置气门缸头

技术领域

本发明涉及一种动力机部件，特别涉及一种汽油发动机部件。

背景技术

汽油机是用汽油做燃料的一种动力机械，由气缸、曲柄连杆机构、配气***、供油***、润滑***和点火***等部分组成。气缸头内设置进气道和排气道，并与气缸共同组成燃烧室面，因而属于汽油机较为重要的部件。气门组件是气缸头上的重要部件，用于为燃烧室提供燃气混合气并排出废气。气门组件的气门设置于缸头，用于开启、关闭进气通道和排气通道，与燃烧室内的吸气、燃烧做功和排气相适应，维持汽油机的正常运转。

现有技术中，气门设置主要考虑缸头布置的方便，一般垂直于进气道和排气道，增大进排气阻力并影响进排气效率，从而影响燃烧室内的混合燃气的充分燃烧，降低汽油机效率，影响排放。有些汽油机缸头为解决上述问题，采用斜置气门设置，虽可减小进排气阻力，但对于汽油机来说，缸头上的进排气门布置具有局限性，采用斜置气门会增大气门的布置范围，同时，影响其它部件的布置。

因此，需要对汽油机气门缸头进行改进，在可减小进排气阻力，提高进气效率，提高发动机功率和降低排放的同时，还可与气缸头上其它部件的安装具有较好的适应性，不会影响其它部件的布置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种汽油机斜置气门气缸头，减小进排气阻力，提高进气效率，增加缸内气流扰动，从而提高发动机功率和降低排放，并且优化进排气门布置结构，使其与气缸头上其它部件的安装具有较好的适应性，不会影响其它部件的布置。

本发明的汽油机斜置气门缸头，包括缸头本体和设置于缸头本体内的进气道和排气道，所述缸头本体上与所述进气道对应设有进气门，与排气道对应设有排气门，所述进气门顶部向进气道侧倾斜，所述排气门顶部向排气道侧倾斜，所述进气门轴线与所述排气门轴线的夹角小于等于35°。

进一步，所述缸头本体内侧形成燃烧室面，所述燃烧室面为复合球面结构并为四气门结构布置。

进一步，所述燃烧室面顶部沿中心向缸盖本体进排气两侧形成两个倾斜面,所述进气门和排气门双列对称布置于所述两个倾斜面上。

进一步，所述进气门轴线和排气门轴线分别垂直于所述燃烧室面与其相交点的切面。

进一步，所述进气门包括进气门密封部、进气门颈部和进气门杆，所述进气门密封部包括环形密封面Ⅰ和盘形锥面Ⅰ，所述环形密封面Ⅰ的直径R1与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅰ的直径R1尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,17≤R1＜19；1.1≤V＜1.2，19≤R1＜21；1.2≤V＜1.3，21≤R1＜23；1.3≤V＜1.4，23≤R1＜24.5；1.4≤V＜1.5，24.5≤R1＜26；V=1.5，26≤R1≤27；

所述盘形锥面Ⅰ的直径R3与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅰ的直径R3尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,19≤R1＜21；1.1≤V＜1.2，21≤R1＜23；1.2≤V＜1.3，23≤R1＜25；1.3≤V＜1.4，25≤R1＜27；1.4≤V＜1.5，27≤R1＜29；V=1.5，29≤R1≤30；

进一步，所述排气门包括排气门密封部、排气门颈部和排气门杆，所述排气门密封部包括环形密封面Ⅱ和盘形锥面Ⅱ，所述环形密封面Ⅱ的直径R2与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅱ的直径R2尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,15≤R1＜17；1.1≤V＜1.2，17≤R1＜18.5；1.2≤V＜1.3，18.5≤R1＜20；1.3≤V＜1.4，20≤R1＜21.5；1.4≤V＜1.5，21.5≤R1＜23；V=1.5，23≤R1≤24；

所述盘形锥面Ⅱ的直径R4与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅱ的直径R4尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,16≤R1＜18；1.1≤V＜1.2，18≤R1＜20；1.2≤V＜1.3，20≤R1＜21.5；1.3≤V＜1.4，21.5≤R1＜23；1.4≤V＜1.5，23≤R1＜24.5；V=1.5，24.5≤R1≤25.5。

进一步，所述燃烧室面位于进气门和排气门之间的区域形成鼻梁区。

进一步，所述进气门轴线与所述燃烧室面垂直中心线的夹角为15.5°，所述排气门轴线与所述燃烧室面垂直中心线的夹角为16.5°。

进一步，所述进气门位于进气通道的燃烧室进气口设有进气门座圈；排气门位于排气通道的燃烧室排气口设有排气门座圈，所述进气门的座圈内侧端部和排气门的座圈内侧端部与所述燃烧室面相适形。

本发明还公开了一种应用所述的汽油机斜置气门缸头的汽油机，所述汽油机斜置气门缸头安装于汽油机。

本发明的有益效果：本发明的汽油机斜置气门气缸头，进气门顶部向进气道侧倾斜，排气门顶部向排气道侧倾斜，可减小进排气阻力，提高进气效率，提高发动机功率和降低排放的同时，还可与气缸头上其它部件的安装具有较好的适应性，不会影响其它部件的布置；进气门轴线与排气门轴线的夹角小于等于35°，可保证具有足够的倾斜角度，保证进气和排气的顺畅，同时，也保证进排气门之间和鼻梁区具有足够的宽度，具有更好的冷却效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构剖面示意图；

图2为图1A向视图；

图3为进气门结构示意图；

图4为排气门结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明结构剖面示意图，图2为图1A向视图，图3为进气门结构示意图，图4为排气门结构示意图，如图所示：本实施例的汽油机斜置气门缸头，包括缸头本体1和设置于缸头本体内的进气道2和排气道3，所述缸头本体1上与所述进气道2对应设有进气门4，与排气道3对应设有排气门5，所述进气门4顶部向进气道2侧倾斜，所述排气门5顶部向排气道3侧倾斜，所述进气门轴线与所述排气门轴线的夹角α小于等于35°；可保证具有足够的倾斜角度，保证进气和排气的顺畅，同时，也保证进排气门之间和鼻梁区具有足够的宽度，具有更好的冷却效果。

本实施例中，所述缸头本体1内侧形成燃烧室面6，所述燃烧室面6为复合球面结构并为四气门结构布置；本实施例中，排气门和进气门各设置两个，燃烧室面上对应设置两个燃烧室进气孔和两个燃烧室排气孔，缸盖本体下端内侧对应每个所述进气门孔和排气门孔内凹形成的四个呈四方形布置的球形燃烧坑，四个球形燃烧坑共同构成复合球面结构的燃烧室面。

本实施例中，所述燃烧室面6顶部沿中心向缸盖本体1进排气两侧形成两个倾斜面,所述进气门4和排气门5双列对称布置于所述两个倾斜面上；进气门与进气道对应设置，排气门与排气道对应设置，当然，进气门还对应设置有进气摇臂和进气推杆，排气门还对应设置排气摇臂和排气推杆。

本实施例中，所述进气门轴线a和排气门轴线b分别垂直于所述燃烧室面6与其相交点的切面；进气门和排气门与燃烧室的进排气方向相适应，减小阻力，增加汽油机的动力性。

本实施例中，所述进气门4包括进气门密封部41、进气门颈部42和进气门杆43，所述进气门密封部41包括环形密封面Ⅰ411和盘形锥面Ⅰ412，所述环形密封面Ⅰ411的直径R1与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅰ411的直径R1尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升，下表中，每一发动机排量对应不同范围的环形密封面Ⅰ的直径R1，其中每一范围为三个实施例：

所述盘形锥面Ⅰ412的直径R2与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅰ的直径R2尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升，下表中，每一发动机排量对应不同范围的盘形锥面Ⅰ的直径R2，其中每一范围为三个实施例：

；进气门盘形锥面Ⅰ的设置可起到保证进气门闭合燃烧室进气门孔时的闭合密封性，盘形锥面Ⅰ可卡止于设置于进气门孔的进气门座圈上，保证闭合效果；

根据不同排量的发动机，采用相对应的进气门盘形锥面Ⅰ的直径，提高发动机的综合性能，延长气门和发动机的使用寿命。

本实施例中，所述排气门5包括排气门密封部51、排气门颈部52和排气门杆53，所述排气门密封部51包括环形密封面Ⅱ511和盘形锥面Ⅱ512，所述环形密封面Ⅱ511的直径R3与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅱ511的直径R3尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升，下表中，每一发动机排量对应不同范围的环形密封面Ⅰ的直径R3，其中每一范围为三个实施例：

所述盘形锥面Ⅱ512的直径R4与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅱ的直径R4尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升，下表中，每一发动机排量对应不同范围的盘形锥面Ⅱ的直径R4，其中每一范围为三个实施例：

；排气门盘形锥面Ⅱ的设置可起到保证排气门闭合燃烧室排气门孔时的闭合密封性，盘形锥面Ⅱ可卡止于设置于排气门孔的排气门座圈上，保证闭合效果；

根据不同排量的发动机，采用相对应的排气门盘形锥面Ⅱ的直径，提高发动机的综合性能，延长气门和发动机的使用寿命。

本实施例中，所述燃烧室面6位于进气门4和排气门5之间的区域形成鼻梁区8；鼻梁区为平面结构，其中垂线位置设置有用于安装火花塞的火花塞孔，方便火花塞的安装，并且火花塞垂直安装利于点火。

本实施例中，所述进气门轴线a与所述燃烧室面垂直中心线c的夹角β为15.5°，所述排气门轴线b与所述燃烧室面垂直中心线c的夹角θ为16.5°。

本实施例中，所述进气门4位于进气通道2的燃烧室进气口设有进气门座圈9，排气门5位于排气通道3的燃烧室排气口设有排气门座圈10，所述进气门座圈9内侧端部和排气门座圈10内侧端部与所述燃烧室面6相适形；适形即适应形状，进气门座圈内侧端部和排气门座圈内侧端部的端面形状与燃烧室面形状相适应，消除台阶，减小对进气和排气的干扰，降低阻力，消除死角和形成突变，保证混合气体的充分燃烧，提高汽油机效率和燃油经济性。

本发明还公开了一种应用所述的汽油机斜置气门缸头的汽油机，所述汽油机斜置气门缸头安装于汽油机；具有较小的进排气阻力，较高的进气效率，提高发动机功率和降低排放。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种汽油机斜置气门缸头，包括缸头本体和设置于缸头本体内的进气道和排气道，所述缸头本体上与所述进气道对应设有进气门，与排气道对应设有排气门，其特征在于：所述进气门顶部向进气道侧倾斜，所述排气门顶部向排气道侧倾斜，所述进气门轴线与所述排气门轴线的夹角小于等于35°，所述缸头本体内侧形成燃烧室面，所述燃烧室面为复合球面结构并为四气门结构布置，排气门和进气门各设置两个，燃烧室面上对应设置两个燃烧室进气孔和两个燃烧室排气孔，缸盖本体下端内侧对应每个所述进气门孔和排气门孔内凹形成的四个呈四方形布置的球形燃烧坑，四个球形燃烧坑共同构成复合球面结构的燃烧室面；

所述进气门轴线和排气门轴线分别垂直于所述燃烧室面与其相交点的切面；

所述进气门轴线与所述燃烧室面垂直中心线的夹角为15.5°，所述排气门轴线与所述燃烧室面垂直中心线的夹角为16.5°。

2.根据权利要求1所述的汽油机斜置气门缸头，其特征在于：所述燃烧室面顶部沿中心向缸盖本体进排气两侧形成两个倾斜面,所述进气门和排气门双列对称布置于所述两个倾斜面上。

3.根据权利要求2所述的汽油机斜置气门缸头，其特征在于：所述进气门包括进气门密封部、进气门颈部和进气门杆，所述进气门密封部包括环形密封面Ⅰ和盘形锥面Ⅰ，所述环形密封面Ⅰ的直径R1与所述汽油机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅰ的直径R1尺寸单位为毫米，汽油机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,17≤R1＜19；1.1≤V＜1.2，19≤R1＜21；1.2≤V＜1.3，21≤R1＜23；1.3≤V＜1.4，23≤R1＜24.5；1.4≤V＜1.5，24.5≤R1＜26；V＝1.5，26≤R1≤27；

所述盘形锥面Ⅰ的直径R2与所述汽油机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅰ的直径R2尺寸单位为毫米，汽油机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,19≤R1＜21；1.1≤V＜1.2，21≤R1＜23；1.2≤V＜1.3，23≤R1＜25；1.3≤V＜1.4，25≤R1＜27；1.4≤V＜1.5，27≤R1＜29；V＝1.5，29≤R1≤30。

4.根据权利要求3所述的汽油机斜置气门缸头，其特征在于：所述排气门包括排气门密封部、排气门颈部和排气门杆，所述排气门密封部包括环形密封面Ⅱ和盘形锥面Ⅱ，所述环形密封面Ⅱ的直径R3与所述汽油机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅱ的直径R3尺寸单位为毫米，汽油机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,15≤R1＜17；1.1≤V＜1.2，17≤R1＜18.5；1.2≤V＜1.3，18.5≤R1＜20；1.3≤V＜1.4，20≤R1＜21.5；1.4≤V＜1.5，21.5≤R1＜23；V＝1.5，23≤R1≤24；

所述盘形锥面Ⅱ的直径R4与所述汽油机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅱ的直径R4尺寸单位为毫米，汽油机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,16≤R1＜18；1.1≤V＜1.2，18≤R1＜20；1.2≤V＜1.3，20≤R1＜21.5；1.3≤V＜1.4，21.5≤R1＜23；1.4≤V＜1.5，23≤R1＜24.5；V＝1.5，24.5≤R1≤25.5。

5.根据权利要求4所述的汽油机斜置气门缸头，其特征在于：所述燃烧室面位于进气门和排气门之间的区域形成鼻梁区。

6.根据权利要求5所述的汽油机斜置气门缸头，其特征在于：所述进气门位于进气通道的燃烧室进气口设有进气门座圈；排气门位于排气通道的燃烧室排气口设有排气门座圈，所述进气门的座圈内侧端部和排气门的座圈内侧端部与所述燃烧室面相适形。

7.一种应用权利要求1-6任一权利要求所述的汽油机斜置气门缸头的汽油机，其特征在于：所述汽油机斜置气门缸头安装于汽油机。