[发明专利]阀系统

说明书

技术领域

本公开涉及一种内燃机用阀系统及其热管理。

背景技术

机动车和其他车辆使用内燃发动机，其中燃料与氧化剂（通常是空气）在汽缸或其他燃烧室中发生燃烧。燃料的燃烧产生热量，其中的一些被排气产物带走，而另一些被吸收或保持在发动机中。

发明内容

提供了一种用于发动机汽缸的阀，其包括盖。阀可选择地在其中盖阻塞端口的闭合位置以及其中盖不阻塞端口的打开位置之间移动。阀的下杆部和盖形成为单件。在下杆部中形成或由下杆部限定出热空腔。热空腔至少部分地由热传输介质填充。

阀的上杆部附连至和盖相对的下杆部。在下杆部和上杆部的结合部附近设置有热屏障。

当结合附图时，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势从下文中用于实施如在所附的权利要求中限定的本发明的一些最佳模式和其他实施例的详尽描述中是轻易地明显的。

附图说明

图1是阀系统和发动机汽缸的部分的示意性横截面视图，其示出了阀杆部中的热屏障；

图2是具有另一热屏障的阀系统的示意性横截面视图；

图3是具有另一热屏障和阀系统和高传导性中杆部的阀系统的示意性横截面视图；

图4是具有另一热屏障的阀系统的部分的示意性横截面视图；和

图5是示出了通过三个示例性阀的热传输的示意图。

具体实施方式

参照附图，其中，在任何可能情况下，相同的附图标记在若干幅附图中对应相同或相似的构件，图1中示出了阀系统110，其可用于多种车辆（未示出）以及发动机（未示出）。图1是横截面视图，且示出了阀系统110的一些特征以及相关联的结构和功能。但是，本领域技术人员将可意识到可用于阀系统110的另外的构件。

虽然可关于机动车应用对本发明进行详尽的描述，但是本领域技术人员将认识到本发明的更广泛的应用。本领域技术人员将认识到诸如“以上”、“以下”、“向上”、“向下”等的术语仅用于对附图的描述，而不代表对本发明的范围的限制，该范围如由所附的权利要求所限制的。任意数字的标示，诸如“第一”、“第二”或“第三”仅为示例性的，而不意图以任何方式限制本发明的范围。

阀系统110邻近其中燃烧发生的汽缸112。壳体114保持且限定汽缸112以及阀系统110的部分。壳体114可由多个构件形成，或可形成为单个、一体式构件，诸如通过铸造。

促动器116配置为选择地允许流体通过端口118至汽缸112。促动器116被示意性地示出，且可代表许多结构，包括但不限于：摇臂、凸轮片或螺线管。端口118可为进气或排气端口。

阀系统110可包括至少一个阀120。取决于发动机的构造，在阀系统110中可存在多个阀120。示例性地，阀系统110可包括4个阀120，其中两个阀120用于进气过程，且两个阀120用于排气。替换地，每个单个阀120可具有其自己的阀系统110。出于示例性目的，在图1中仅示出了1个阀120。

阀120包括直接邻近汽缸112和端口118的盖122。在发动机操作中，促动器116将阀120在其中盖122阻塞端口118的闭合位置（图1中示出）以及其中盖122不阻塞端口118的打开位置之间移动。阀120通常从示出的闭合位置向下移动（如图1所示）到打开位置，在打开位置中，阀120落入汽缸112中，允许通过端口118的流体连通。

阀120还包括下杆部124，其和盖122一体地形成为单件。但是，在其他构造中，盖122和下杆部124可被单独地形成，且随后附连。

热空腔126形成在下杆部124中，大体沿下杆部124的长度，且平行于阀120的移动方向。在该构造中，热空腔126至少部分地由热传输介质128填充。

发动机操作中热量由汽缸112中的燃烧产生，且盖122吸收由燃烧产生的一些热量。下杆部124的部分也可吸收由燃烧产生的热量，特别是当阀120为排出阀时。

热传输介质128获取来自盖122和下杆部124的下部部分的热量，并向上将其携带进入阀120的剩余部分。热传输介质128可例如是钠或金属钠。当由钠形成时，热传输介质128被以固态形式（诸如小球）塞入热空腔126中。在发动机操作中，钠熔化且成为能够在热空腔126中移动且携带来自盖122和下杆部124的下部部分的热量至阀120的剩余部分的流体。

阀120包括和盖122相对地附连至下杆部124的上杆部130。上杆部130可附连至下杆部124，通过例如但不限于机械机构、焊接、粘合剂或以上的组合。