呈由硬質鈷鉻合金構成的一體鑄件的氣體交換閥的閥座環制造技術

本發明專利技術涉及呈由硬質鈷鉻合金構成的一體鑄件的氣體交換閥的閥座環。本發明專利技術涉及尤其是柴油發動機或燃氣發動機的內燃發動機的氣體交換閥的閥座環（10），其具有限定通流孔口（12）的基體（11），其中，在基體（11）的位于通流孔口（12）的區域中的區段上，布置用于氣體交換閥的閥體的閥座（14）。本發明專利技術規定，至少基體（11）和閥座（14）被一起生產為由硬質鈷?鉻合金鑄塑成形的一體件。

Seat Ring of Gas Exchange Valve with Integral Casting of Hard Cobalt-Chromium Alloy

The present invention relates to a seat ring of gas exchange valve which is an integral casting made of hard cobalt-chromium alloy. The invention relates to a seat ring (10) of a gas exchange valve, in particular for a diesel engine or a gas engine, which has a base (11) defining a through-flow orifice (12), in which a seat (14) for a gas exchange valve body is arranged on a section of the base (11) located in an area of the through-flow orifice (12). According to the present invention, at least the matrix (11) and the seat (14) are produced together as an integral part formed by hard cobalt chromium alloy casting.

【技術實現步驟摘要】
呈由硬質鈷鉻合金構成的一體鑄件的氣體交換閥的閥座環
本專利技術涉及根據權利要求1的前序部分所述的內燃發動機（尤其是柴油發動機或燃氣發動機）的氣體交換閥的閥座環，其具有限定通流孔口的基體，其中，在基體的位于通流孔口的區域中的區段上，布置用于氣體交換閥的閥體的閥座。本專利技術還涉及根據權利要求9所述的帶有這樣的閥座環的氣體交換閥，以及涉及根據權利要求10所述的帶有至少一個這樣的氣體交換閥的內燃發動機。
技術介紹
從DE102011007140A1已知一種內燃發動機的氣體交換閥的通用閥座環。從該現有技術已知的閥座環包括限定閥座環的通流孔口的基體，其中，在基體的位于通流孔口的區域中的區段上，形成用于氣體交換閥的閥體的閥座。尤其，當利用這樣的閥座環關閉氣體交換閥時，氣體交換閥的閥體安置抵靠通過基體提供的閥座。尤其，當打開這樣的氣體交換閥時，閥體被提升離開基體的閥座。此外，從DE102011007140A1已知由硬質金屬生產閥座，以及由鋼生產基體。閥座的硬質金屬，即，所謂的硬化面具有鈷基或者鎳基?；w的鋼是根據DINEN10090的閥用鋼或者表面硬化鋼或調質鋼。閥座的硬質金屬被應用到基體的鋼，其中，因為在該過程中發展的熱影響，所以在兩種材料之間形成過渡區域。然而，該過渡區域不能用于限制冷卻劑通道，所述冷卻劑通道可能必須布置在閥座環中或者在閥座環上，因此，在這樣的實施例的情況下，這樣的冷卻劑通道的位置的可能性是有限的。除了這一點外，在兩種材料之間的過渡區域中的熱傳遞也是有限的。與此相比，本專利技術基于以下述方式進一步開發上文中描述的類型的閥座環的目的，即使得其具有改善的熱特性，同時具有高強度和剛度。此外，帶有至少一個這樣的閥座環的氣體交換閥和內燃發動機也變得可獲得。通過權利要求1、9和10的特征解決該目的。
技術實現思路
本專利技術基于尤其是柴油發動機或燃氣發動機的內燃發動機的氣體交換閥的閥座環，其具有限定或包圍沿周向方向的通流孔口的基體，其中，在基體的位于通流孔口的區域中的區段上，形成用于氣體交換閥的閥體，尤其是用于閥盤的閥座。閥座環的基體指的是閥座環的區段或部分，利用該區段或部分，閥座環被保持在諸如內燃發動機的缸蓋的主體中或者主體上，且該區段或部分承載閥座，或者閥座在其上形成。閥座大約在基體的第一軸向端的徑向內邊緣上布置在基體上，且例如包括大約平坦的傾斜地定向的外表面，其大約從軸向端面延伸至基體的第一端一直到基體的徑向內周向表面，其限定閥座環的通流孔口。閥座形成閥座環的區段或部分，氣體交換閥的閥體（尤其是閥盤）密封地安置抵靠該區段或部分或者被提升離開該區段或部分。尤其，當帶有這樣的閥座環的氣體交換閥關閉時，氣體交換閥的閥盤安置抵靠布置在基體上的閥座。然而當帶有這樣的閥座環的氣體交換閥打開時，氣體交換閥的閥盤被提升離開布置在基體上的閥座且打開流動橫截面。根據本專利技術，至少基體和閥座被一起生產為由硬質鈷-鉻合金鑄塑成形的一體件。鑄塑成形意思是，至少基體和閥座在單個操作或鑄造過程中由硬質鈷-鉻合金被一起生產為一體粗加工部分，以便必需的僅是隨后的表面處理。這樣的硬質鈷-鉻合金也稱為Stellite?。Stellite?包含鉻（Cr）、鎢（Wo）、鎳（Ni）、鉬（Mo）和碳（C）的比例，碳（C）通過形成碳化物對合金的性能具有主要影響。Stellite?的主要特性是對諸如例如腐蝕或磨蝕的高耐磨性，該特性甚至在高溫下也保留。因為該原因，材料尤其適用于經受高溫負載的內燃發動機的氣體交換閥。因為根據本專利技術，至少基體和閥座被一起生產為由硬質鈷-鉻合金鑄塑成形的一體件，所以現有技術中存在的在基體和閥座的兩種不同材料之間的材料過渡區域不再存在。因為這一點，在冷卻劑通道的位置方面的靈活性增加，因為至少一個冷卻劑通道能夠然后也形成在基體和閥座環之間的幾何形狀過渡中或其上，或者也在閥座的區域中，尤其是在閥座的面對氣體交換閥的閥體的表面附近，在這里，溫度負載尤其高。然后能夠在閥座環的鑄造過程期間的操作中還生產或鑄造至少部分地集成在閥座環中的至少一個冷卻劑通道。因為主要在單個操作中形成閥座環，所以還能有成本效益地生產閥座環。此外，閥座環的導熱系數也增加，這是因為，與現有技術相比，沒有基體和閥座的不同材料的過渡區域，這對閥座環例如對高的排氣溫度的耐溫性具有積極影響，因為來自閥座環的經受高溫負載的區域的熱能夠更容易地傳導到較低溫度負載的區域中。通過在從屬權利要求中提及的措施，本專利技術的第一方面的有利的另外改進和改善是可能的?？偠灾?，根據優選實施例的閥座環被生產為由硬質鈷-鉻合金鑄塑成形的一體件，即，閥座環的每個區段均由硬質鈷-鉻合金構成，且不存在另外的單獨部分。硬質鈷-鉻合金按照質量百分比（按照質量%）優選地包括如下合金成分：CoCrWCNiMoFeSi其他47.3-54.627-327.5-9.51.4-1.7<3<1<3<2<0.5其中，縮寫Co代表鈷、Cr代表鉻、C代表碳、Ni代表鎳、Mo代表鉬、Fe代表鐵以及Si代表硅?！捌渌焙辖鸪煞忠馑际橇硗獾暮辖鸪煞?，因為其質量比例低，所以此處不進一步具體指出。具有這樣的成分的Stellites?也稱為Stellite12?。硬質鈷-鉻合金優選地具有46至51HRC的硬度，以及大約8.53g/cm3的密度。如上文中已經解釋的，閥座環優選地包括冷卻劑通道，其沿閥座環或基體的周向方向環繞（circulate），在橫截面中看到的冷卻劑通道通過閥座環的內側向表面至少部分地界定。用于冷卻閥座環的冷卻劑流動通過至少一個冷卻劑通道，冷卻劑能夠經由供應管線或入口供應至冷卻劑通道，且經由排出管線或引流管從冷卻劑通道排出。此處，至少一個冷卻劑導管能夠以如下方式在閥座環中或在閥座環上形成，使得在橫截面中看到的冷卻劑通道還通過與閥座環不同的主體（尤其是通過在內燃發動機的缸蓋中的凹部的壁）界定。然后，至少一個冷卻劑通道部分地集成在閥座環中。替代地，至少一個冷卻劑通道能夠以如下方式在閥座環中或者閥座環上形成，使得在橫截面中看到的冷卻劑通道通過閥座環的內側向表面唯一地界定。然后，至少一個冷卻劑通道完全形成或集成在閥座環中。本專利技術還涉及包括上文中描述的至少一個閥座環的氣體交換閥，以及還涉及帶有至少一個這樣的氣體交換閥的內燃發動機。內燃發動機能夠例如是柴油發動機，尤其是利用重燃料油操作的大型柴油發動機，或者是燃氣發動機。在優選地包括多個缸的這樣的內燃發動機的區域中，在每一個缸上設置至少一個氣體交換閥，即，一方面，用于供給空氣或供給空氣-燃料混合物的入口閥，和/或用于排氣的排氣閥。根據本專利技術的閥座環能夠然后被布置成既在入口閥的區域中也在內燃發動機的排氣閥的區域中。附圖說明在下文中，本專利技術的示例性實施例在附圖中示出，且在以下描述中更詳細地解釋。在附圖中示出，圖1通過根據本專利技術的閥座環的優選實施例的橫截面；圖2通過根據本專利技術的閥座環的優選實施例的另外的橫截面；圖3帶有橫截面A和B的頂視圖中的閥座環。具體實施方式圖1示出通過氣體交換閥的閥座環10的優選實施例的橫截面A，所述氣體交換閥不另外沿軸向截面方向A示出，閥座環10被插入在內燃發動機（其在此處同樣未示出，此處，內燃發動機例如是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種尤其是柴油發動機或燃氣發動機的內燃發動機的氣體交換閥的閥座環（10），所述閥座環（10）具有限定通流孔口（12）的基體（11），其中，在所述基體（11）的位于所述通流孔口（12）的區域中的區段上，布置用于所述氣體交換閥的閥體的閥座（14），其特征在于，至少所述基體（11）和所述閥座（14）被一起生產為由硬質鈷?鉻合金鑄塑成形的一體件。

【技術特征摘要】
2017.06.28 DE 102017114375.01.一種尤其是柴油發動機或燃氣發動機的內燃發動機的氣體交換閥的閥座環（10），所述閥座環（10）具有限定通流孔口（12）的基體（11），其中，在所述基體（11）的位于所述通流孔口（12）的區域中的區段上，布置用于所述氣體交換閥的閥體的閥座（14），其特征在于，至少所述基體（11）和所述閥座（14）被一起生產為由硬質鈷-鉻合金鑄塑成形的一體件。2.根據權利要求1所述的閥座環，其特征在于，所述閥座環整個被生產為由硬質鈷-鉻合金鑄塑成形的一體件。3.根據權利要求1或2所述的閥座環，其特征在于，所述硬質鈷-鉻合金按照質量百分比具有如下合金成分：CoCrWCNiMoFeSi其他47.3-54.627-327.5-9.51.4-1.7<3<1<3<2<0.54.根據權利要求1或2所述的閥座環，其特征在于，所述硬質鈷-鉻合金具有46至51HRC的硬度...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C埃謝，H毛雷爾，
申請(專利權)人：曼柴油機和渦輪機歐洲股份公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE