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      混雜復(fù)合體汽缸蓋的制作方法

      文檔序號:10508190閱讀:515來源:國知局
      混雜復(fù)合體汽缸蓋的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開一種混雜復(fù)合體汽缸蓋。發(fā)動機(jī)汽缸蓋包括由金屬材料形成的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)和由聚合物復(fù)合物材料形成的外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu),其中,外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)至少部分地包圍內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)。
      【專利說明】
      混雜復(fù)合體汽缸蓋
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001 ]本發(fā)明針對內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的組件,包括混雜復(fù)合體(hybrid composite)汽缸蓋,該汽缸蓋具有內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)和外部聚合物結(jié)構(gòu)。
      【背景技術(shù)】
      [0002]汽缸蓋通常由諸如鋁或鑄鐵的金屬制成。金屬汽缸蓋可能具有一種或更多種缺點(diǎn)。鑄鐵汽缸蓋重并且表現(xiàn)出低導(dǎo)熱性。制造鋁汽缸蓋比較昂貴。此外,對于某些應(yīng)用,一些鋁汽缸蓋可能表現(xiàn)出不足的耐腐蝕性和不可接受的熱膨脹。已經(jīng)提出了金屬汽缸蓋的替代物。例如,已經(jīng)提出部分陶瓷的汽缸蓋或纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合物汽缸蓋。然而,這樣的汽缸蓋可能會呈現(xiàn)有限的熱承載能力和峰值壓力承載能力。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]—種發(fā)動機(jī)汽缸蓋,包括由金屬材料形成的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)和由聚合物復(fù)合物材料形成的外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu),其中,外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)至少部分地包圍內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)。聚合物復(fù)合物材料可包括纖維材料。內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)可形成燃燒室的上部。內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)可形成燃燒室鑲塊。內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)可包括火力面(fire deck)?;鹆γ婵砂ǘ鄠€發(fā)動機(jī)冷卻劑口、多個排油口或兩者兼而有之。內(nèi)部可以由鑄鐵制成。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)可以由熱固性樹脂制成。熱固性樹脂可包括聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺、硅樹脂或它們的組合。熱固性樹脂可以是聚酯樹脂。纖維材料可以包括碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、木質(zhì)纖維素纖維、化學(xué)改性纖維素纖維或者它們的組合。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)可以包括用于液壓間隙調(diào)節(jié)器的一個或更多個進(jìn)出油供油口。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)可以包括一個或更多個火花塞和直噴腔。
      [0004]—種發(fā)動機(jī)汽缸蓋,包括:由金屬材料形成的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu),內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)包括火力面;由包括纖維材料的聚合物復(fù)合物材料形成的外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu),外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)包括用于液壓間隙調(diào)節(jié)器的一個或更多個進(jìn)出油供油口和一個或更多個火花塞和直噴腔,其中,外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)至少部分地包圍內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)。
      [0005]—種形成發(fā)動機(jī)汽缸蓋的方法,包括:形成金屬材料的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu);在內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)上成型聚合物復(fù)合物材料的外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu),使得外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)至少部分地包圍內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)。聚合物復(fù)合物材料可包括纖維材料。內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)的形成步驟可包括鑄造內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)。該方法還可以包括形成內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)的一個或更多個部分。內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)的形成步驟可以包括機(jī)加工內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)的一個或更多個部分。該方法還可包括將涂層添加到內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)的表面。成型步驟可包括注塑成型或壓塑成型外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)。
      【附圖說明】
      [0006]圖1示出了根據(jù)一個實(shí)施例的混雜復(fù)合體汽缸蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)部立體圖。
      [0007]圖2示出了根據(jù)一個實(shí)施例的混雜復(fù)合體汽缸蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的底部立體圖。
      [0008]圖3示出了根據(jù)一個實(shí)施例的混雜復(fù)合體汽缸蓋的復(fù)合物材料的外部結(jié)構(gòu)的側(cè)部立體圖。
      [0009]圖4示出了包括內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)和復(fù)合物材料的外部結(jié)構(gòu)的組裝的混雜復(fù)合體汽缸蓋的前部立體圖。
      [0010]圖5示出了沿組裝的混雜復(fù)合體汽缸蓋的圖4的線5-5截取的剖視立體圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0011 ]現(xiàn)在將對發(fā)明人已知的本發(fā)明的組合物、實(shí)施例和方法進(jìn)行詳細(xì)地說明。然而,應(yīng)該理解的是,所公開的實(shí)施例僅是本發(fā)明的示例性的實(shí)施例,其可以以各種和替代的形式實(shí)施。因此,在此所公開的具體細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制,而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
      [0012]除非另有明確說明,本說明書中指示材料的量或反應(yīng)和/或使用的條件的所有的數(shù)值量應(yīng)理解為由詞語“約”所修飾以描述本發(fā)明的最寬的范圍。
      [0013]適合于與本發(fā)明的一個或更多個實(shí)施例有關(guān)的給定目的的一組或一類材料的描述意味著該組或該類的材料的任意兩種或更多種的混合物是適合的。化學(xué)術(shù)語中成分的描述是指在加入描述中指定的任何組合時的成分,并且不必排除一旦混合后混合物的成分之間的化學(xué)相互反應(yīng)。首字母縮寫詞或其它縮寫的首次定義在此適用于相同縮寫的所有后續(xù)使用,并將細(xì)節(jié)上必要的變化應(yīng)用到最初定義的縮寫的正常語法變化。屬性的測量是通過對同一屬性之前或以后參考的相同技術(shù)來確定的,除非明確說明與此相反。
      [0014]內(nèi)燃發(fā)動機(jī)包括具有一個或更多個汽缸的發(fā)動機(jī)。每個汽缸上覆蓋有汽缸蓋,汽缸蓋位于各個汽缸的上面并位于汽缸體的頂部。汽缸蓋封閉汽缸的頂部,從而形成燃燒室。此外,汽缸蓋為將空氣和燃料供給到汽缸并允許排氣逸出的通道提供空間。汽缸蓋也可以是安裝火花塞、氣門和燃料噴射器的合適的位置。
      [0015]汽缸蓋通常由諸如鋁或鑄鐵的金屬制成。完全由鑄鐵制成的汽缸蓋潛在的缺點(diǎn)包括相對高的重量和低的導(dǎo)熱性。鋁汽缸蓋的重量通常是同樣的鑄鐵汽缸蓋重量的一半,并且在導(dǎo)熱性方面好大約三倍。然而,鋁汽缸蓋可能太昂貴,提供不足的耐腐蝕性,對于某些應(yīng)用可能太軟,并且可能表現(xiàn)出高的熱膨脹。替代金屬汽缸蓋的是部分地由陶瓷材料形成的汽缸蓋。例如,第5,657,729號美國專利公開了一種連接到燃燒室內(nèi)的陶瓷部分的上部的金屬散熱片。此外,第5,657,729號美國專利公開了一種纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合物汽缸蓋和汽缸蓋襯墊。然而,這種復(fù)合物汽缸蓋具有有限的熱承載能力和峰值壓力承載能力。此外,陶瓷材料不能繞汽缸蓋的金屬骨架成型。
      [0016]因此,仍然需要開發(fā)一種汽缸蓋,其在包含燃燒壓力和熱負(fù)荷的同時輕量化,從而有助于改善燃料效率。還希望提供一種將具有諸如良好的耐腐蝕性、熱效益、保持的剛度和/或在生產(chǎn)汽缸蓋的過程中加工操作的數(shù)目減少的其他優(yōu)點(diǎn)的汽缸蓋。
      [0017]在此所公開的混雜復(fù)合體汽缸蓋解決上述的一個或更多個問題和/或提供上述被認(rèn)定的好處。在此所公開的混雜復(fù)合體汽缸蓋適用于各種發(fā)動機(jī)。例如,所述混雜復(fù)合體汽缸蓋可以應(yīng)用于汽油直噴式發(fā)動機(jī)和/或汽油/柴油端口燃料噴射式發(fā)動機(jī)。
      [0018]根據(jù)一個或更多個實(shí)施例,混雜復(fù)合體汽缸蓋能夠承受150°C或更低、100°C或更低、50°C或更低、0°C或更低、-20°C或更低、-40°C或更低、-60°C或更低或者-80°C或更低的溫度?;祀s復(fù)合體汽缸蓋能夠承受90°C或更高、110°C或更高、150°C或更高、200°C或更高、250 °C或更高、300 °C或更高或者350 °C或更高的溫度?;祀s復(fù)合體汽缸蓋能夠承受0.5bar或以上、0.75bar或以上、Ibar或以上或者1.5bar或以上的冷卻劑壓力?;祀s復(fù)合體汽缸蓋能夠承受50bar或以上、75bar或以上、10bar或以上、125bar或以上或者150bar或以上的汽缸壓力。
      [0019]根據(jù)一個或更多個實(shí)施例,如圖1至圖5中所示,混雜復(fù)合體汽缸蓋I包括內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10和復(fù)合物材料外部結(jié)構(gòu)12?;祀s復(fù)合體汽缸蓋I相比金屬汽缸蓋具有相對低的重量。混雜復(fù)合體汽缸蓋I提供了額外的優(yōu)勢。例如,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10和外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12的組合允許更好地布置汽缸蓋I的復(fù)雜內(nèi)部形狀。例如,相比于傳統(tǒng)的金屬汽缸蓋,復(fù)合體汽缸蓋I的冷卻劑回路被更好的布置?;祀s復(fù)合體汽缸蓋I允許優(yōu)化熱傳遞,使得熱保留在期望的地方。
      [0020]從圖1和圖2中可以看到,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10可以是形成燃燒室上部的部分。內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10可以包括燃燒室鑲塊14。如圖1和圖2中所示,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10可包含汽缸蓋的以下部分:一個或更多個氣門桿導(dǎo)向部16;排氣面(exhaust face)18; —個或更多個進(jìn)氣門彈簧座20; —個或更多個排氣門彈簧座22;火力面24; —個或更多個燃燒室26的一個或更多個圓頂;一個或更多個汽缸蓋螺栓柱28,或它們的組合?;鹆?汽缸蓋)面24可以包括一個或更多個進(jìn)氣口和/或排氣口,它們是鑄入汽缸蓋I的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10進(jìn)而將歧管引導(dǎo)到相應(yīng)氣門的通道。從圖2中可以看出,火力面24可包括多個發(fā)動機(jī)冷卻劑口 30和多個排油口 32。[0021 ]可以設(shè)想上述組件中的至少一些可以被包括在外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12中而不是內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10中。然而,因?yàn)榛鹆γ?4和排氣面18可能暴露在比復(fù)合物材料可承受的溫度更高的溫度下,所以期望提供諸如火力面24和排氣面18的部件中的至少一些作為內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10的一部分。另外,將一個或更多個上述組件包括在內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10中允許減少或防止由于汽缸蓋暴露于交變應(yīng)力而導(dǎo)致的疲勞失效。內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10能夠承受靜態(tài)和動態(tài)載荷,同時不要求外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12承受靜態(tài)載荷。汽缸蓋螺栓柱28減輕了由金屬材料傳遞的靜態(tài)載荷。更進(jìn)一步地,由金屬形成一個或更多個上述組件具有進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。例如,火力面24增加了內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10的結(jié)構(gòu)剛度、結(jié)構(gòu)平面度和密封性,并保持了燃燒室26的一個或更多個圓頂?shù)某叽绶€(wěn)定性。
      [0022]根據(jù)具體的發(fā)動機(jī)應(yīng)用,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10可以由鋁、紋理鋁、鑄鐵、CGI鐵、鋼或其它金屬制成。內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10可以由一種或更多種合金制成。例如,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10可以由包括銅、硅、錳、鎂等或它們的組合的鋁合金制成。加入硅和/或銅使內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10的熱膨脹和收縮性、耐用性和可鑄性下降。加入銅促進(jìn)時效硬化。加入錳和/或鎂提高合金的強(qiáng)度。因?yàn)閮?nèi)部金屬結(jié)構(gòu)1形成燃燒室26的一部分,所以在燃燒過程中,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)1的材料必須承受溫度和壓力的升高。用于內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10的材料的類型可以根據(jù)具體應(yīng)用的需要(諸如所需的性能、峰值壓力、占空比等或者它們的組合)而調(diào)整。
      [0023]外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12可以由復(fù)合物材料形成,并且至少部分地包圍汽缸蓋的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12可包括增強(qiáng)的聚合物材料。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12可以包括熱塑性材料。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12可以包括熱固性樹脂。熱固性樹脂可以包括聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺、硅樹脂或其它類型的樹脂以及它們的組合。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12可通過纖維材料來增強(qiáng)。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12可以包括纖維增強(qiáng)聚合物。例如,外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12可以通過碳纖維、芳綸纖維、玻璃、玄武巖等或它們的組合來增強(qiáng)。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12可以通過諸如棉花、羊毛、亞麻、黃麻、椰子、麻、稻草、草纖維的木質(zhì)纖維素纖維和從天然原料直接獲得的其他纖維以及化學(xué)改性的天然纖維(例如化學(xué)改性的纖維素纖維、棉纖維等)來增強(qiáng)。合適的天然纖維也包括馬尼拉麻、肯太拉麻、卡羅阿葉纖維、赫納昆纖維、龍舌蘭纖維、毛里求斯麻、新西蘭麻、弓弦、劍麻、洋麻、苧麻、玫瑰茄、菽麻、肖梵夫花韌皮纖維、木棉、金雀花根、椰殼纖維、植物粗絲和棕櫚纖維。天然纖維的這些清單是說明性的而不是限制性的?;瘜W(xué)改性的纖維的示例還包括:人造蛋白質(zhì)纖維(再生天然蛋白質(zhì));再生纖維素產(chǎn)品,包括黃原酸纖維素(人造絲)、醋酸纖維素、三乙酸纖維素、硝酸纖維素、藻酸鹽纖維、酪蛋白基纖維等。
      [0024]在一個或更多個實(shí)施例中,外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12包括利用碳纖維增強(qiáng)的熱固性樹脂以增加剛度,提供期望的重量減少、優(yōu)良的耐疲勞性和耐化學(xué)性。由于碳纖維的高的強(qiáng)度-重量比和高的剛度-重量比,所以碳纖維也是合適的。然而,任何類型的纖維均是合適的,復(fù)合物材料的具體組成取決于特定的發(fā)動機(jī)應(yīng)用。
      [0025]如圖3中所示,外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12可包括多個組件。在一個或更多個非限制性實(shí)施例中,外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12可以包括:一個或更多個水套芯支撐部34、一個或更多個進(jìn)氣門彈簧座36、一個或更多個火花塞和直噴腔38、一個或更多個燃料栗基座腔、一個或更多個至凸輪的供油口 42、用于液壓間隙調(diào)節(jié)器的一個或更多個進(jìn)出油供油口 44、進(jìn)氣安裝口、一個或更多個側(cè)部直噴安裝口48、一個或更多個進(jìn)氣安裝口50、前蓋密封軌道52、凸輪罩安裝軌道54和/或一個或更多個凸輪推桿安裝口。可以設(shè)想,汽缸蓋的其它部件可以是外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12的一部分。例如,進(jìn)氣歧管或基座汽缸蓋(未示出)可包括在外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12中。
      [0026]在一個或更多個實(shí)施例中,制造復(fù)合體汽缸蓋I的方法包括以下步驟。內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10可被制造為一個單元,例如通過鑄造、整體鑄造(monocast )、成型、焊接或通過其它方法形成。或者,混雜復(fù)合體汽缸蓋I的各個部分可以單獨(dú)制造,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10可以由單個部分組裝而成。優(yōu)選地,汽缸蓋I的各個部分被成型在一起以形成統(tǒng)一的燃燒室鑲塊14。例如,通過整體鑄造或與作為燃燒室鑲塊14的一部分的一個或更多個額外的部分一起進(jìn)行成型而產(chǎn)生火力面24,從而提供提高的剛度、強(qiáng)度和平面度控制。
      [0027]一旦內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10被鑄造或以其它方式制造,期望至少部分地機(jī)加工內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10。例如,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10可被機(jī)加工以產(chǎn)生一個或更多個定位部或其它特征,所述定位部或特征有助于在熱固性期間保持內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10就位。
      [0028]在產(chǎn)生混雜復(fù)合體汽缸蓋I時另一個關(guān)注的問題考慮的是內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10比外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12膨脹和收縮得快。因此,在使用汽缸蓋I期間,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10可能與外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12分離。因此,期望在至少一個實(shí)施例中增加內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10的至少一些區(qū)域的表面積??梢酝ㄟ^在內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10的至少一些區(qū)域中增加紋理來增加表面積。這可以通過多種方法完成,例如通過粗糙化、鋸齒化、微鋸齒化、研磨切削、噴砂、珩磨、電火花加工、銑削、蝕刻、化學(xué)銑削、激光毛化或通過其它方法,或者它們的組合。至少在一個實(shí)施例中,紋理被加到汽缸蓋螺栓柱28的表面,這提高了內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10和外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12的復(fù)合材料之間的結(jié)合強(qiáng)度。應(yīng)該在內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10被插入模具中之前,以及在內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10被復(fù)合材料包覆成型之前,進(jìn)行將紋理加到內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)的表面的步驟。
      [0029]此外,可以設(shè)想,可以對內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10進(jìn)行額外的處理。在一個或更多個實(shí)施例中,將確保更好的熱管理的涂層施用到混雜復(fù)合體汽缸蓋I的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10的暴露于熱氣體的表面。
      [0030]接著,將內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10插入到成型機(jī)的模具中。對內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10進(jìn)行回火。關(guān)閉模具。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12的復(fù)合材料被供給到模具中。外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12通過成型形成,在成型期間復(fù)合物材料固化。復(fù)合物材料被成型在放置在模具中的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10上。復(fù)合物材料可通過注射成型、壓縮成型、旋轉(zhuǎn)鑄造或其它成型法進(jìn)行成型。固化可通過化學(xué)反應(yīng)、輻照或它們的組合通過約200°C或以上的熱引起。固化過程將熱固性塑料轉(zhuǎn)換為硬化的熱固性樹脂,熱固性樹脂已由于交聯(lián)過程而呈現(xiàn)其最終形狀。在反應(yīng)期間,可添加一種或更多種催化劑和/或能量,以使分子鏈在化學(xué)活性位反應(yīng)并連接成為不能被再加熱改變其形狀的剛性的3-D結(jié)構(gòu)。固化后,外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12非常適合于高溫應(yīng)用。
      [0031]在至少一個實(shí)施例中,如圖4和圖5中所示,所得到的燃燒室鑲塊14被成型到外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12中。隨后,溫度降低,打開模具,將混雜復(fù)合體汽缸蓋I取出并在室溫下放置。
      [0032]圖4示出了組裝的內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10和外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12,以這樣的方式來產(chǎn)生不透水的接縫而將汽缸蓋水套60密封在汽缸蓋I組件內(nèi)。如在圖4中可以看到,水套60被成型為外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12的一部分。圖5示出了沿圖4的線5-5的剖面圖。從圖4和圖5中可以看到,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10至少部分地被外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12包圍。圖5示出了內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10的以下部分:燃燒室26;兩個汽缸蓋螺栓柱28;排氣面18; —個進(jìn)氣門彈簧座20;—個排氣門彈簧座22;成型為外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)12的一部分的兩個發(fā)動機(jī)冷卻劑口 30。復(fù)合物材料中的開口 62容納油路。
      [0033]生產(chǎn)混雜復(fù)合體汽缸蓋I的機(jī)器可以是包括用于根據(jù)上述方法生產(chǎn)內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10的鑄模或模具的機(jī)器。另外的機(jī)器包括用于根據(jù)上述的方法將復(fù)合物材料至少部分地成型在內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)10上的注射成型、壓縮成型、旋轉(zhuǎn)鑄造或者其它成型技術(shù)的成型機(jī)器。
      [0034]雖然以上描述了示例性實(shí)施例,但是這些實(shí)施例不是意在描述本發(fā)明的所有可能的形式。更確切地,說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限定性詞語,并且應(yīng)理解,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可作出各種改變。此外,可組合各個實(shí)施的實(shí)施例的特征以形成本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種發(fā)動機(jī)汽缸蓋,包括: 內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu),由金屬材料形成; 外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu),由聚合物復(fù)合物材料形成, 其中,所述外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)至少部分地包圍所述內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)汽缸蓋,其中,所述聚合物復(fù)合物材料包括纖維材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)汽缸蓋,其中,所述內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)形成燃燒室的上部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)汽缸蓋,其中,所述內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)形成燃燒室鑲塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)汽缸蓋,其中,所述內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)包括火力面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)汽缸蓋,其中,所述火力面包括多個發(fā)動機(jī)冷卻劑口、多個排油口或者包括多個發(fā)動機(jī)冷卻劑口和多個排油口兩者。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)汽缸蓋,其中,所述內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)由鑄鐵制成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)汽缸蓋,其中,所述外部聚合物復(fù)合物結(jié)構(gòu)由熱固性樹脂制成。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)汽缸蓋,其中,所述熱固性樹脂包括聚酯樹脂、環(huán)氧樹月旨、酚醛樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺、硅樹脂或它們的組合。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動機(jī)汽缸蓋,其中,所述熱固性樹脂是聚酯樹脂。
      【文檔編號】F02F1/24GK105863866SQ201610084813
      【公開日】2016年8月17日
      【申請日】2016年2月14日
      【發(fā)明人】里克·L·威廉姆斯, 馬克·邁克爾·梅丁, 克里斯多夫·唐納德·威克斯, 克利福德·E·馬基
      【申請人】福特全球技術(shù)公司
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