[发明专利]用于内燃机的气体交换阀

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的气体交换阀(1)，其具有阀杆(3)，所述阀杆在轴向方向(A)上延伸并且在轴向方向(A)上过渡为阀板(2)。在所述阀杆(3)的涂层区域(B)中在涂层区域(B)的外周(U)上布置用于改善所述气体交换阀(1)的耐磨性的功能层(4)，所述功能层(4)具有镍(Ni)和钨(W)，并且通过所述功能层(4)至少部分地形成滑动表面(G1)。所述气体交换阀(1)还包括粘合剂层(5)，所述粘合剂层(5)布置在外周(U)和功能层(4)之间，并且具有镍(Ni)或由镍(Ni)构成，由此改进所述功能层(4)的层粘附性。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的气体交换阀、包括这种气体交换阀的阀装置，以及涉及一种用于制造气体交换阀的方法。

背景技术

一段时间以来，已知的是为用于内燃机的气体交换阀设置涂层，以提高其对机械、热或化学应力的耐性。在内燃机中，这种类型的气体交换阀通常用作内燃机的燃烧室的入口侧上的进气门，以及用作燃烧室的出口侧上的排气门。这种类型的进气门分别将进气管道连接到燃烧室或将进气管道与燃烧室分开。类似地，这种类型的出气门分别将出气管道连接到燃烧室或将出气管道与燃烧室分开。因此，作用在这种类型的气体交换阀上的热应力主要由在燃烧期间内燃机的燃烧室中存在的温度引起。在内燃机的燃烧室中的机械应力一方面例如源自待通过气体交换阀密封的压力，或者源自通常在轴向上被引入气体交换阀的阀杆的致动力。例如由于腐蚀而引起的化学应力特别地源自气体交换阀与腐蚀性介质的可能的接触，所述腐蚀性介质例如为水或可能含水的各种各样的润滑剂和燃料。

如上所述，包括用于改善耐磨性的涂层的所有的常规气体交换阀都具有缺点。对于使用的涂层，已知的涂层因此例如通常不符合法规(EG)Nr.1907/2006(REACH)，因此只能局部地使用，特别是在欧洲市场上。此外，已知的涂层通常通过比较昂贵的涂层材料实现，例如由CN 101445946 B获知的涂层的情况下，其涂层材料包括铂。另外的缺点是由于较大的层厚度导致的。

发明内容

因此，本发明的目的特别是在于消除上述缺点，以显示出开发用于内燃机的气体交换阀的新方式。

根据本发明，该目的通过独立权利要求的主题实现。优选的实施例是从属权利要求的主题。

因此，本发明的基本构思是通过用于改进气体交换阀的耐磨性的功能层来实施内燃机的气体交换阀，其中功能层包括镍和钨。

根据本发明的气体交换阀包括阀杆，所述阀杆沿着轴向方向延伸并且在轴向端部处在轴向方向上过渡为阀板。在阀杆的外周上在阀杆的涂布区域中布置有功能层，该功能层用于改善气体交换阀的耐磨性。根据本发明，所述功能层包括镍(Ni)和钨(W)，并且在所述阀杆的外周上形成滑动表面。借助于具有镍和钨的功能层，特别是基于钨的比例，气体交换阀的耐磨性以有利的方得以显著改善。功能层同时以防腐蚀的方式起作用，并且还符合REACH标准。

有利地，在功能层和气体交换阀的阀杆的外周之间存在粘合剂层。粘合层包括镍(Ni)或由镍(Ni)构成。有利地，通过粘合剂层实现了功能层以改进的方式分别粘附在气体交换阀或气体交换阀的阀杆上。

根据气体交换阀的优选的另一改进方案，功能层中钨的重量比大于15％且小于45％。功能层中此钨的重量比优选地大于30％且小于40％。这种相对较高的钨比例对阀杆由于与阀引导件的摩擦造成的磨损具有积极影响，其中，在具有这种类型的气体交换阀的内燃机中引导所述阀杆。

气体交换阀的另一有利的改进方案提出，功能层具有在5μm和20μm之间的功能层厚度。功能层的功能层厚度优选在6μm和12μm之间。这种类型的功能层的实施例可以获气体交换阀的最佳耐磨性，同时最小化用于形成功能层的功能层材料的量，这产生了成本优势。

粘合剂层的粘合剂层厚度有利地最大为1μm。这种类型的粘合剂层使功能层在阀杆上的粘合特别牢固。