屏蔽燃燒火焰對缸蓋底板沖擊的方法及其實現(xiàn)裝置制造方法
【專利摘要】一種汽車發(fā)動機領(lǐng)域的屏蔽燃燒火焰對缸蓋底板沖擊的方法及其實現(xiàn)裝置，通過在氣缸蓋與氣缸體之間設(shè)置板狀結(jié)構(gòu)的氣缸墊，然后在氣缸墊上對應(yīng)氣缸蓋上的進/排氣門座孔和噴油器或火花塞安裝孔處設(shè)置透孔，使得氣缸墊上對應(yīng)燃燒室外徑至透孔以外的區(qū)域形成屏蔽區(qū)，隔離來自燃燒火焰對缸蓋底板的熱沖擊，從而防止缸蓋氣門鼻梁區(qū)熱疲勞開裂的發(fā)生。本發(fā)明可以有效改善氣缸蓋鼻梁區(qū)工作環(huán)境，防止開裂的發(fā)生。并且本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)使得氣缸墊厚度及變化將不再是影響壓縮比的因素，從而得以進一步提高發(fā)動機性能的一致性；同時缸蓋的密封面也由傳統(tǒng)缸墊的兩面密封變成一面密封，大大提高了密封的可靠性。
【專利說明】屏蔽燃燒火焰對缸蓋底板沖擊的方法及其實現(xiàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種汽車發(fā)動機【技術(shù)領(lǐng)域】的優(yōu)化方法及裝置，具體是一種屏蔽燃燒火焰對缸蓋底板沖擊的方法及其實現(xiàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機氣缸墊片的主要作用是實現(xiàn)氣缸體與氣缸蓋之間的聯(lián)接和密封。發(fā)動機氣缸蓋在工作過程中通常承受巨大的熱負(fù)荷與機械負(fù)荷，氣缸孔火力面及氣門座孔間的鼻梁區(qū)域更甚。但因為受到整機緊湊性設(shè)計，以及水套工藝性的限制，通常對該區(qū)域進行結(jié)構(gòu)強化及冷卻改善的設(shè)計空間較小。如果氣缸蓋鼻梁區(qū)開裂，會造成發(fā)動機冷卻液流入燃燒室內(nèi)，導(dǎo)致燃油和冷卻液混合，動力下降，嚴(yán)重時甚至熄火、拉缸，發(fā)動機報廢等嚴(yán)重后果。因此，發(fā)動機氣缸鼻梁區(qū)可靠性成為制約發(fā)動機整機可靠性的關(guān)鍵因素之一。
[0003]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻號CN102817742A，
【公開日】2012.12.12,公開了一種發(fā)動機的氣缸墊。包括由上層金屬板、支撐層金屬板和下層金屬板組成的三層氣缸墊，上層金屬板和下層金屬板在缸孔圓周處設(shè)有圓弧形的缸孔密封筋，支撐層金屬板的上表面和下表面在缸孔圓周處形成缸孔護圈，支撐層金屬板的前后端區(qū)域分別形成前端護圈和后端護圈；可變高度的缸孔護圈，使氣缸墊密封筋與缸蓋、缸體的接觸壓力更加均勻；該技術(shù)雖然解決了缸口的密封問題，而沒有屏蔽燃燒火焰對缸蓋底板的沖擊作用，類似的技術(shù)如CN203146138U、CN102767445A以及CN202732149U等，或解決了缸口密封問題，但均無法實現(xiàn)對缸蓋底板火力面的屏蔽。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種屏蔽燃燒火焰對缸蓋底板沖擊的方法及其實現(xiàn)裝置，通過對氣缸墊進行改進，使得在缸蓋底板火力面部位形成屏蔽，并實現(xiàn)缸蓋底板不與燃燒火焰直接接觸。本發(fā)明可以有效改善氣缸蓋鼻梁區(qū)工作環(huán)境，防止開裂的發(fā)生。并且本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)使得氣缸的密封由傳統(tǒng)的二層密封(缸蓋?缸墊、缸體?缸墊)變成一層(缸體?缸墊)密封，使密封更加可靠；而且缸墊厚度及變化將不再是影響壓縮比的因素，從而顯著提高發(fā)動機性能的一致性。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明涉及一種屏蔽燃燒火焰對缸蓋底板沖擊的方法，通過在氣缸蓋與氣缸體之間設(shè)置板狀結(jié)構(gòu)的氣缸墊，然后在氣缸墊上對應(yīng)氣缸蓋上的進/排氣門座孔和噴油器或火花塞安裝孔處設(shè)置透孔，使得氣缸墊上對應(yīng)燃燒室外徑至透孔以外的區(qū)域形成屏蔽區(qū)，隔離來自燃燒火焰對缸蓋底板的熱沖擊，從而防止缸蓋氣門鼻梁區(qū)熱疲勞開裂的發(fā)生。
[0007]所述的透孔的內(nèi)徑比進/排氣門座孔和噴油器或火花塞安裝孔的內(nèi)徑大0.5?I毫米。
[0008]本發(fā)明涉及一種沖擊屏蔽氣缸墊，該氣缸墊為板狀結(jié)構(gòu)且位于氣缸蓋與氣缸體之間，該氣缸墊在對應(yīng)缸蓋底板燃燒室位置設(shè)有屏蔽區(qū)。[0009]所述的屏蔽區(qū)的形狀滿足氣缸孔，即燃燒室的外徑除氣缸蓋上活動部件之間的空間。
[0010]所述的屏蔽區(qū)采用以下任意一種結(jié)構(gòu):
[0011]a)與氣缸墊為一體化成形；
[0012]b)多層鑲嵌式結(jié)構(gòu)；
[0013]所述的一體化成形的氣缸墊中朝燃燒室的一側(cè)表面設(shè)有一絕熱涂層，朝氣缸蓋底板的一側(cè)表面設(shè)有一導(dǎo)熱涂層。
技術(shù)效果
[0014]本裝置在應(yīng)用于發(fā)動機時，在氣缸蓋鼻梁區(qū)與燃燒火焰之間形成隔層，當(dāng)發(fā)動機發(fā)火時，高溫的氣體不再直接沖擊氣缸蓋火力面(包括氣門間鼻梁)，其大量熱量在墊片內(nèi)部擴散，少量熱量通過接觸導(dǎo)熱傳入缸蓋底板，從而大大降低氣缸蓋鼻梁區(qū)的溫度梯度，同時也降低了氣缸蓋本體底板的溫度，從而避免氣門鼻梁區(qū)開裂，同時由于缸蓋底板溫度降低了，有利于氣門與座圈之間的熱傳導(dǎo)，這對提高氣門和導(dǎo)管壽命具有十分重大的意義。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠有效的改善氣缸蓋底板尤其是鼻梁區(qū)的工作環(huán)境，如果用于對現(xiàn)有發(fā)動機的改造，則可延長氣缸蓋的使用壽命，提高可靠性；如果在氣缸蓋初始設(shè)計時耦合本發(fā)明，則氣缸蓋環(huán)境溫度以及冷卻要求的降低，會大大節(jié)省氣缸蓋設(shè)計和開發(fā)所需的時間和費用；會促使更低強度材料的應(yīng)用及更簡易的缸蓋水套設(shè)計成為可能，從而降低發(fā)動機成本。
[0016]同時，本發(fā)明另一個附加的好處是:在相同壓縮比的情況下，應(yīng)用本發(fā)明的發(fā)動機，活塞運行至上止點時與氣門運動之間發(fā)生干涉的安全距離增加了，這樣活塞避閥坑的深度便可減小，甚至不需要再設(shè)計避閥坑，這就大大減少了活塞因為避閥坑處應(yīng)力集中，導(dǎo)致開裂發(fā)生的可能；還有由于采用這種氣缸墊，其厚度及變化不再是影響壓縮比的因素，這對提高發(fā)動機壓縮比控制精度意義重大。
[0017]采用本發(fā)明的氣缸墊只有缸墊和缸體之間存在一個密封面，而氣缸墊和缸蓋之間由于兩者貼在一起，其密封面處與高溫高壓燃?xì)馔耆撾x接觸，故不存在密封問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為傳統(tǒng)氣缸墊示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明【具體實施方式】示意圖；
[0020]圖3為發(fā)動機氣缸裝置示意圖；
[0021]圖4本發(fā)明屏蔽區(qū)鑲嵌結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖中:0為本發(fā)明氣缸墊(涂黑區(qū)作為比較的傳統(tǒng)氣缸墊位置)、1為屏蔽區(qū)部分結(jié)構(gòu)、2為噴油器或火花塞安裝孔、3為氣門孔、4為氣缸蓋、5為氣缸體、6為氣缸燃燒室、7為活塞、8為多層鍵嵌式結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0023]下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0024]如圖1和圖3所示，為現(xiàn)有氣缸墊結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有氣缸墊的明顯缺陷在于:在對應(yīng)缸蓋底板燃燒室表面處，無任何隔離措施。
[0025]如圖2所示，本實施例通過在氣缸蓋與氣缸體之間設(shè)置板狀結(jié)構(gòu)的氣缸墊，然后在氣缸墊上對應(yīng)氣缸的活動部件設(shè)置透孔2、3使得除透孔2、3外氣缸墊上對應(yīng)氣缸孔燃燒室外徑的區(qū)域，即屏蔽區(qū)1，將缸蓋底板火力面與燃燒火焰隔開實現(xiàn)對熱沖擊的屏蔽。
[0026]如圖3和圖4所示，所述的氣缸墊O中的屏蔽區(qū)可采用多層鑲嵌式結(jié)構(gòu)，如圖3中的鏤空部分結(jié)構(gòu)。
[0027]當(dāng)采用如圖2所示的一體化成形式的屏蔽區(qū)時，該氣缸墊中朝燃燒室的一側(cè)表面設(shè)有一絕熱涂層，朝氣缸蓋底板的一側(cè)表面設(shè)有一導(dǎo)熱涂層。
[0028]綜上所述，本實施方式的有益效果如下:
[0029]本實施例能夠有效的為氣缸蓋屏蔽熱沖擊，避免氣門鼻梁區(qū)開裂，延長發(fā)動機氣缸蓋使用壽命，提高可靠性，同時也能降低發(fā)動機成本。采用該方法，將使得缸蓋設(shè)計采用各重復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，冗長的設(shè)計模擬計算和曠日持久的試驗驗證工作變得毫無意義。并且，該實施例還能有效減少避閥坑的深度，甚至完全避免避閥坑的設(shè)計，提高活塞可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種屏蔽燃燒火焰對缸蓋底板沖擊的方法，其特征在于，通過在氣缸蓋與氣缸體之間設(shè)置板狀結(jié)構(gòu)的氣缸墊，然后在氣缸墊上對應(yīng)氣缸蓋上的進/排氣門座孔和噴油器或火花塞安裝孔處設(shè)置透孔，使得氣缸墊上對應(yīng)燃燒室外徑至透孔以外的區(qū)域形成屏蔽區(qū)，隔離來自燃燒火焰對缸蓋底板的熱沖擊，從而防止缸蓋氣門鼻梁區(qū)熱疲勞開裂的發(fā)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的透孔內(nèi)徑比進/排氣門座孔和噴油器或火花塞安裝孔的內(nèi)徑大0.5?I毫米。
3.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1?2中任一所述方法的熱沖擊屏蔽氣缸墊,其特征在于,該氣缸墊為板狀結(jié)構(gòu)且位于氣缸蓋與氣缸體之間，該氣缸墊在對應(yīng)氣缸蓋底板的位置設(shè)有熱屏蔽區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣缸墊，其特征是，所述的屏蔽區(qū)的形狀滿足燃燒室外徑至氣缸蓋上活動部件之間的空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣缸墊，其特征是，所述的屏蔽區(qū)采用以下任意一種結(jié)構(gòu): a)屏蔽區(qū)與氣缸墊為一體化成形； b)屏蔽區(qū)為多層鑲嵌式結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣缸墊，其特征是，所述的一體化成形的氣缸墊中朝燃燒室的一側(cè)表面設(shè)有一絕熱涂層，朝氣缸蓋底板的一側(cè)表面設(shè)有一導(dǎo)熱涂層。
【文檔編號】F02F11/00GK103790730SQ201410058709
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】周朱亮 申請人:周朱亮