專利名稱：用于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的閥座圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種用于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的閥座團(tuán)。
背景技術(shù)：
在活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣缸蓋的任務(wù)是封閉氣缸套的上端并形成燃燒 室的上部。氣缸蓋為燃燒過(guò)程的氣體提供進(jìn)氣和排氣通道，并為閥動(dòng) 機(jī)構(gòu)提供基座，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中則是為燃料噴射閥提供基座。氣缸蓋 還設(shè)有冷卻管道以冷卻需要冷卻的部件。位于氣缸蓋中需要冷卻的這 些部件之一就是排氣閥座圈，即排氣閥盤(pán)的經(jīng)受高熱負(fù)荷的反面。如 果座圈加熱過(guò)度，它會(huì)發(fā)生永久變形，由此導(dǎo)致排氣閥產(chǎn)生泄漏。
為了冷卻排氣閥座團(tuán)，已開(kāi)發(fā)出各種解決方案。例如，在氣缸蓋 中布置盡可能靠近座圏的冷卻管道，或者采用分離的冷卻液體用冷卻 管道，該冷卻管道與座圏結(jié)合使用。這些解決方案所涉及的問(wèn)題包括 冷卻效果不佳和冷卻液體的泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中的閥座圏的冷卻。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)如所附權(quán)利要求l所揭露的。依照本發(fā)明的閥座 圈包括冷卻管道、用于將冷卻液體輸入冷卻管道的輸入端口、以及用 于將冷卻液體排出冷卻管道的輸出端口。依照本發(fā)明，輸入端口和排 出端口布置成彼此接近。此外，冷卻管道布置在輸入端口和排出端口 之間，使得冷卻管道至少幾乎圍繞整個(gè)座圏延伸。 本發(fā)明具有諸多優(yōu)點(diǎn)。
座圏的輸入端口和排出端口布置成彼此接近，冷卻液體在位于輸 入端口和排出端口之間的至少幾乎圍繞整個(gè)座圏的冷卻管道中流動(dòng)。
由于有穩(wěn)定的冷卻液體循環(huán)，座圈中沒(méi)有未被冷卻的部分，其改進(jìn)了 座圈的冷卻并延長(zhǎng)了座圈的工作壽命，
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，座圏是一體型零件，優(yōu)選地是由熱等 靜壓制成的一體型鑄件或一體型零件。與由多個(gè)分離部件通過(guò)例如焊接制成的座圏相比，該座團(tuán)需要密封的表面更少，因而冷卻管道中的 冷卻液體的泄漏會(huì)明顯減少。此外，在鑄件中容易將冷卻水管道布置 在合適位置并易于依據(jù)需要對(duì)之塑形。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，冷卻液體的輸入端口和排出端口布 置在座圈的外圍。座圏通過(guò)過(guò)盈配合連接至氣缸蓋，座圏的外圍作為 氣缸蓋中的反面的結(jié)合面。開(kāi)口朝向座圏外圍的輸入端口和排出端口 可緊貼地連接至冷卻液體循環(huán)，它們的接合點(diǎn)免于遭受發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣。 此外，座團(tuán)是通過(guò)鑄造形成時(shí)，外圍處的輸入端口和排出端口可用作 鑄造型心的支撐點(diǎn)，因而這些端口在鑄造后無(wú)需關(guān)閉或密封。


下面參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中
圖l為依照本發(fā)明的安裝在氣缸蓋中的一個(gè)座圏的橫截面圖；以
及
圖2顯示圖1的座圏沿線A-A的截面圖。
具體實(shí)施例方式
附圖顯示活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的閥座圏l通過(guò)過(guò)盈配合安裝到例如為大型 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的液體冷卻的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋5中。座圏1的外圍8適于 抵靠在氣缸蓋5中的凹部的邊緣上。氣缸蓋5的任務(wù)是關(guān)閉氣缸套的上 端并形成氣缸燃燒室7的上部。此外，氣缸蓋5具有為氣缸燃燒過(guò)程的 氣體而設(shè)的進(jìn)氣通道和排氣通道6。流經(jīng)進(jìn)氣通道和排氣通道的氣體受 到布置成與通道相結(jié)合的閥的控制。氣缸蓋也作為閥動(dòng)機(jī)構(gòu)的基座， 在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中作為燃料噴射岡的基座。氣缸蓋5具有冷卻液體用的流 動(dòng)管道，該管道是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的一部分。附圖顯示了排氣閥座圏l, 其作為排氣閥盤(pán)(未顯示)的反面。座圏1環(huán)繞排氣通道6。
座圏1包含環(huán)形冷卻管道2。座圏l由在冷卻管道中流動(dòng)的冷卻液體 冷卻。冷卻管道2完全布置在座圈1的內(nèi)部，即座圏構(gòu)成冷卻管道2的所 有壁。座圈完全包圍冷卻管道2。冷卻管道2幾乎圍繞整個(gè)座團(tuán)1延伸。 座圈l還包括用于將冷卻液體輸入冷卻管道2的輸入端口 3和用于將冷 卻液體排出冷卻管道2的排出端口 4。輸入端口 3和排出端口 4連接至氣 缸蓋5的冷卻回路，或連接至它們的獨(dú)立冷卻回路。輸入端口3和排出端口 4布置成彼此接近。冷卻管道2布置在輸入端口 3和排出端口 4之間， 從而使得其至少幾乎圍繞整個(gè)座團(tuán)l延伸。除了輸入端口 3和排出端口 4 外，冷卻管道2沒(méi)有其他允許冷卻液體通過(guò)其流入或流出冷卻管道2的 開(kāi)口，即冷卻管道2僅與一個(gè)輸入端口和一個(gè)排出端口成流體連通。此 外，輸入端口3和排出端口4之間的較短路線被封閉。因此，送入座圏l 中的冷卻液體在幾乎圍繞整個(gè)座團(tuán)l的位于輸入端口 3和排出口端4之 間的冷卻管道2中循環(huán)。由于冷卻管道2沒(méi)有分支，因此所有送入座圏l 中的冷卻液體僅通過(guò)在輸入端口 3和排出端口 4之間的一條通道在冷卻 管道2中流動(dòng)。冷卻液體在座圏l中的流動(dòng)方向由附圖中的箭頭標(biāo)示。
為了提供充分的均勻冷卻效果，輸入端口3和排出端口4布置成盡 可能地彼此接近。位于輸入端口 3的中心和排出端口 4的中心之間的圓 心角oc最大為70。，優(yōu)選地最大為20。。但是，圓心角ot最小為5。， 優(yōu)選最小為IO。。因此，輸入端口 3的中心和排出端口4的中心之間的 優(yōu)角圓心角P最小為290。，優(yōu)選最小為340。。但是，優(yōu)角P最大為 355° ,優(yōu)選最大為350。。圓心角是連接座圈的中心P和輸入端口3的 中心的直線與連接座圏的中心P和排出端口 4的中心的直線之間的夾 角。冷卻管道2圍繞座圏中心P彎曲，達(dá)到優(yōu)角圓心角P的范圍。
輸入端口3和排出端口4位于座團(tuán)1的外圍8，即位于座團(tuán)l的適于通 過(guò)過(guò)盈配合抵靠到氣缸蓋5的反面上的表面上。座圏l是一體型零件， 例如是一體型鑄造零件，即是通過(guò)鑄造制成的。在鑄造期間，在輸入 端口和排出端口處支撐冷卻管道的鑄造型心，并且還可能在別處的一 些額外點(diǎn)上受到支撐?？蛇x地，座團(tuán)l可用粉末冶金制造方法來(lái)制造， 例如熱等靜壓(HIP)。在這里，變成粉末的原料被裝入薄膜包嚢中， 該薄膜包嚢以將稍后執(zhí)行的流體靜壓(約1800bar)所引起的變形考慮 進(jìn)去的方式與成品形狀形成一致。冷卻管道由管子制成，并在薄膜包 嚢填充粉末之前將該管子放置在該包嚢中。當(dāng)包嚢處于高溫中時(shí)，填 充了粉末的包嚢承受來(lái)自各個(gè)方向的均勻壓力，粉末原料由此被壓縮 成依據(jù)模具的形狀。
冷卻液體通過(guò)輸入端口 3供應(yīng)到冷卻管道2中。冷卻液體在幾乎圍 繞整個(gè)座團(tuán)1的冷卻管道2中循環(huán)，然后冷卻液體通過(guò)排出端口4排出冷 卻管道2。冷卻液體在圍繞座圏的中心P達(dá)到優(yōu)角圓心角P的冷卻管道2 中循環(huán)。本發(fā)明具有不同于以上所述的實(shí)施例。在依照附圖1和2的實(shí)施例 中，位于輸入端口 3和排出端口之間的冷卻管道2的較短部分被封閉， 即冷卻液體僅能在端口 3、 4之間沿著幾乎圍繞整個(gè)座圏的較長(zhǎng)通道流 動(dòng)。冷卻管2可形成完全地圍繞整個(gè)座圏環(huán)形延伸，并且還具有位于輸 入端口 3和排出端口 4之間的開(kāi)口較短部分。較短部分具有節(jié)流裝置， 使得僅有少量位于輸入端口 3和排出端口 4之間的冷卻液體流經(jīng)這條通 道，而大部分冷卻液體沿著圍繞幾乎整個(gè)座圏l的較長(zhǎng)通道流動(dòng)。與依 照?qǐng)D1和2的實(shí)施例相似，本實(shí)施例中的座圈也完全包圍冷卻管道。
權(quán)利要求
1. 一種用于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的閥座圈(1)，該座圈包括完全布置在閥座圈(1)內(nèi)部的冷卻管道(2)、用于將冷卻液體輸入冷卻管道(2)的輸入端口(3)以及用于將冷卻液體排出冷卻管道(2)的排出端口(4)，所述輸入端口(3)和所述排出端口(4)布置成彼此接近，所述冷卻管道(2)布置在輸入端口(3)和排出端口(4)之間使得它至少幾乎圍繞整個(gè)座圈(1)延伸，其特征在于閥座圈為一體型零件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的座圈，其特征在于冷卻液體布置成 在處于輸入端口 (3)和排出端口 (4)之間的至少幾乎圍繞整個(gè)座圏(1)的冷卻管道(2)中流動(dòng)。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的座圈，其特征在于輸入端口 (3)的中心和排出端口 (4)的中心之間的圓心角(ot )最大為70° ，優(yōu)選最大為20。。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的座圏，其特征在于輸入端口 (3)和排出端口 (4)布置在座圏(1)的外圍(8)。
5. —種用于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋裝置，包括氣缸蓋(5),該氣缸 蓋裝置設(shè)有用于將廢氣排出氣缸的燃燒室(7)的排氣通道(6),其 特征在于根據(jù)權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)所述的閥座團(tuán)(1)布置成與排氣 通道(6)結(jié)合，閥座圈通過(guò)輸入端口 (3)和排出端口 (4)連接至冷 卻系統(tǒng)。
全文摘要
一種用于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的閥座圈(1)，其包括布置在座圈(1)內(nèi)部的冷卻管道(2)、用于將冷卻液體輸給冷卻管道(2)的輸入端口(3)以及用于將冷卻液體排出冷卻管道(2)的排出端口(4)。輸入端口(3)和排出端口(4)布置成彼此靠近，冷卻管道(2)布置在輸入端口(3)和排出端口(4)之間，使得冷卻管道至少幾乎圍繞整個(gè)座圈(1)延伸。
文檔編號(hào)F01L3/18GK101535604SQ200780042317
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者A·西爾沃南, G·利詹費(fèi)爾特, J·奧詹素 申請(qǐng)人:瓦特西拉芬蘭有限公司