專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)密封技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊的主要功能是保證缸體上缸孔、油路、水路和缸蓋之間與外界的密 封，同時(shí)它還是缸體和缸蓋之間力的傳遞部件。由于發(fā)動(dòng)機(jī)日益輕量化，氣缸墊的密封條件 變得更加苛刻，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)由于發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)更緊湊，密封范圍縮??；輕型結(jié)構(gòu)的 采用，限制了螺栓預(yù)緊力的提高；減少氣缸變形，較高的燃燒壓力和溫度下要求有新的燃燒 室密封系統(tǒng)；為了減少氣缸墊公差和燃燒室有害空間，需要降低缸墊厚度。目前國(guó)內(nèi)多采用 的石棉或石墨板為主要材料的金屬?gòu)?fù)合辦由于密封性較差，已經(jīng)不能滿足新型發(fā)動(dòng)機(jī)的密 封要求。

發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，解決發(fā)動(dòng) 機(jī)密封墊片密封范圍縮小；冷卻液阻力過(guò)大，冷卻效果不佳，缸體缸蓋局部存在過(guò)熱部位的 問(wèn)題，達(dá)到減少氣缸墊公差和燃燒室有害空間，降低缸墊厚度的目的。 本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)和制造一種發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋 墊片，包括凸筋層和擋板層；所述凸筋層和擋板層進(jìn)行連接；所述凸筋層和擋板層上設(shè)有 通孔；所述通孔包括缸孔、水孔以及螺栓孔；所述水孔沿所述缸孔周圍分布。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)是所述凸筋層上的缸孔周圍設(shè)有圓筋；所述凸筋層上 的水孔周圍設(shè)有斜筋；所述螺栓孔周圍設(shè)有斜筋。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)是所述擋板層與所述缸孔周圍進(jìn)行包覆處理。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)是所述凸筋層的前端設(shè)有一長(zhǎng)條斜筋用以隔離發(fā)動(dòng)機(jī)
前端蓋與缸體和缸蓋結(jié)合面。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)是所述凸筋層包括有硫化層和半硫化層；所述凸筋層
上表面的上層為半硫化層，其下層為硫化層；所述凸筋層下表面為硫化層。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)是所述擋板層包括硫化層和半硫化層；所述硫化層位
于所述擋板層下表面的上層；所述半硫化層位于所述擋板層下表面的底層。本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)是所述凸筋層的厚度為0. 20-0. 30mm ;所述擋板層的
厚度為0. 10-0. 20mm。 本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)是所述凸筋層和擋板層進(jìn)行鉚接。 本實(shí)用新型有益的效果是壓縮厚度低，密封結(jié)構(gòu)合理，冷卻液流動(dòng)阻力小，缸體 缸蓋冷卻效果好，局部過(guò)熱減少，微密封效果好，性能可靠，成本低，使用壽命長(zhǎng)。即能使發(fā) 動(dòng)機(jī)在高溫、高壓的工況下都能達(dá)到很好的密封效果，解決了發(fā)動(dòng)機(jī)的微滲問(wèn)題，不沖缸、 不漏氣、不漏水、不漏油、能達(dá)到歐III、歐IV排放標(biāo)準(zhǔn)要求。


[0013]圖1是本實(shí)用新型缸墊主視圖。圖2是本實(shí)用新型缸墊A-A剖視圖。圖3是本實(shí)用新型缸墊B-B剖視圖。圖4是本實(shí)用新型缸墊C-C剖視圖。圖5是本實(shí)用新型缸墊D-D剖視圖。圖6是本實(shí)用新型缸墊E-E剖視圖。圖7是本實(shí)用新型缸墊表面處理涂層結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本實(shí)用新型的缸墊設(shè)計(jì)示意圖。圖中1、凸筋層；2、擋板層；3、圓筋密封；4、斜筋密封；5、包覆處理；6、斜筋；7、長(zhǎng)
條斜筋;8、硫化層；9、半硫化層；10、缸孔；11、水孔；12、螺栓孔；13、氣缸墊安裝方向；14、
鼻梁區(qū)水孔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。 —種發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，包括凸筋層1和擋板層2 ;所述凸筋層1和擋板層2進(jìn)行連 接；所述凸筋層1和擋板層2上設(shè)有通孔；所述通孔包括缸孔10、水孔11以及螺栓孔12 ; 所述水孔11沿所述缸孔10周圍分布。 所述凸筋層1上的缸孔周圍設(shè)有圓筋3 ;所述凸筋層1上的水孔11周圍設(shè)有斜筋 4 ;所述螺栓孔12周圍設(shè)有斜筋6。 所述擋板層2與所述缸孔10周圍進(jìn)行包覆處理。 所述凸筋層1的前端設(shè)有一長(zhǎng)條斜筋7用以隔離發(fā)動(dòng)機(jī)前端蓋與缸體和缸蓋結(jié)合 面。 所述凸筋層1包括有硫化層8和半硫化層9 ;所述凸筋層1上表面的上層為半硫 化層9，其下層為硫化層8 ;所述凸筋層1下表面為硫化層(8)。 所述擋板層2包括硫化層8和半硫化層9 ;所述硫化層8位于所述擋板層下表面 的上層；所述半硫化層9位于所述擋板層下表面的底層。所述凸筋層1的厚度為0. 20-0. 30mm ;所述擋板層2的厚度為0. 10-0. 20mm。 所述凸筋層1和擋板層2進(jìn)行鉚接。 該墊片結(jié)構(gòu)，厚度低，減少了燃燒室有害空間。 如圖2所示，墊片分為兩層上層為凸筋層l，下層為擋板層2。如圖3所示，凸筋 層缸孔周圍采用圓筋密封3，水孔和油孔周圍采用斜筋密封4，為了增加缸孔附近強(qiáng)度，擋 板層缸孔周圍進(jìn)行包覆處理5。如圖4所示，缸蓋螺栓孔附近凸筋結(jié)構(gòu)為斜筋6，如圖5所 示，凸筋層前端有一長(zhǎng)條斜筋7，隔離發(fā)動(dòng)機(jī)前端蓋與缸體和缸蓋接合面，避免前端蓋機(jī)油 進(jìn)入燃燒室。如圖6所示，兩層墊片采用鉚釘連接。本新型缸墊上層厚度O. 20-0. 3mm，下層 厚度0. 10-0. 2mm，缸墊總厚度小于0. 55-0. 6mm，厚度非常小，有利于減少燃燒室有害空間。 該墊片采用新的涂層涂敷工藝，解決缸蓋墊片涂層厚度不均，以及與缸體表面和 缸蓋表面密封不好問(wèn)題。 如圖7所示，為了更好的彌補(bǔ)缸墊配合面缸體和缸蓋的表面缺陷，實(shí)現(xiàn)微密封，實(shí)用新型缸墊采用底層為硫化層8，頂層為半硫化層9的涂層方式，涂層材料底料為RFC101D。 本新型缸墊設(shè)計(jì)的凸筋層上表面(缸蓋側(cè))共有兩層涂敷，底層為硫化氟橡膠，頂層為半硫 化氟橡膠；凸筋層下表面有一層涂敷為硫化氟橡膠；擋板層下表面(缸體側(cè))共有兩層涂 敷，底層為半硫化氟橡膠，頂層為硫化氟橡膠。多次涂敷使得涂層分配更加均勻可靠，并且 漏涂之處可以大大減少。 該墊片采用新的水孔尺寸設(shè)計(jì)和布置方式，解決了冷卻液阻力過(guò)大，冷卻效果不 佳，缸體缸蓋局部存在過(guò)熱部位的問(wèn)題。 此缸墊設(shè)計(jì)的水孔布置和大小詳見(jiàn)圖8，此新型氣缸墊布置是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸孔 熱負(fù)荷和冷卻液在缸蓋里各缸孔間流量和流速的不同制定的，此種布置可以更好的調(diào)控發(fā) 動(dòng)機(jī)內(nèi)冷卻液的分配，從而更有利于四個(gè)缸的冷卻和熱平衡。如圖8所示，缸墊上共開(kāi)有氣 缸孔四個(gè)IO，水孔11主要沿各缸孔周圍分布，三缸處水孔最為密集且尺寸較大，二四缸次 之， 一缸最少，鼻梁區(qū)水孔14直徑3mm-8mm，螺栓孔12十個(gè)，氣缸墊安裝后方向13由后端到 前端。 在一種具體實(shí)施例中，如圖1至圖8所示，一種小排量汽油發(fā)動(dòng)機(jī)全金屬氣缸墊， 墊片分為兩層，又如圖2，上層為凸筋層1，材料為SUS301H-TH ;下層為擋板層2，材料為 SUS304BA ;如圖3所示，擋板層缸孔周圍采用圓筋密封3，筋寬2-3mm，水孔和油孔周圍采用 斜筋密封4，筋寬l-2mm，擋板層缸孔周圍進(jìn)行包覆處理5。再如圖4，缸蓋螺栓孔附近凸筋 結(jié)構(gòu)為斜筋6 ;圖5中，凸筋層前端有一長(zhǎng)條斜筋7，隔離發(fā)動(dòng)機(jī)前端蓋與缸體和缸蓋接合 面，避免前端蓋機(jī)油進(jìn)入燃燒室。如圖6所示，兩層墊片采用鉚釘連接。本新型缸墊上層厚 度0. 20-0. 3mm，下層厚度0. 10-0. 2mm，缸墊總厚度小于0. 55-0. 6mm。本新型墊片結(jié)構(gòu)厚度 低，減少了燃燒室的有害空間。 如圖1至圖6所示此新型氣缸墊密封筋結(jié)構(gòu)和連接方式。缸墊凸筋層在做表面處 理前，應(yīng)用熱處理工藝使表面硬度達(dá)到450HV-510HV。新型氣缸墊凸筋層制造工藝，提高了 凸筋層凸筋強(qiáng)度并去處了殘余應(yīng)力的影響。 如圖7所示，本新型缸墊在氣缸墊表面處理中，應(yīng)用金屬表面淋涂工藝對(duì)缸蓋墊 片凸筋層和擋板層不同表面分兩層，每層進(jìn)行兩次涂敷。這樣凸筋層上表面共進(jìn)行4次涂 敷，厚度達(dá)到0. 015-0. 020mm ;凸筋下表面共進(jìn)行兩次涂敷，厚度達(dá)到0. 01-0. 015mm。擋板 層上表面不進(jìn)行涂敷，下表面經(jīng)過(guò)四次涂敷，厚度達(dá)到0. 025-0. 028mm。多次涂敷使得涂層 分配更加均勻可靠，并且漏涂之處可以大大減少。本新型氣缸墊的涂層涂敷工藝，解決了缸 蓋墊片涂層厚度不均，以及與缸體表面和缸蓋表面密封不好問(wèn)題。 如圖8所示，本新型缸墊設(shè)計(jì)合理布置水孔，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水泵和出水口位置，定出 水孔布置和大小。水孔11主要沿各缸孔周圍分布，三缸處水孔最為密集且尺寸較大，二、四 缸次之，一缸最少，鼻梁區(qū)水孔14直徑3mm-8mm。新的水孔尺寸設(shè)計(jì)和布置方式，解決了冷 卻液阻力過(guò)大，冷卻效果不佳，缸體缸蓋局部存在過(guò)熱部位的問(wèn)題。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能 認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，其特征在于包括凸筋層(1)和擋板層(2)；所述凸筋層(1)和擋板層(2)進(jìn)行連接；所述凸筋層(1)和擋板層(2)上設(shè)有通孔；所述通孔包括缸孔(10)、水孔(11)以及螺栓孔(12)；所述水孔(11)沿所述缸孔(10)周圍分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，其特征在于所述凸筋層(1)上的缸孔周圍 設(shè)有圓筋(3);所述凸筋層(1)上的水孔(11)周圍設(shè)有斜筋(4);所述螺栓孔(12)周圍設(shè) 有斜筋(6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，其特征在于所述擋板層(2)與所述缸孔 (10)周圍進(jìn)行包覆處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，其特征在于所述凸筋層(1)的前端設(shè)有一 長(zhǎng)條斜筋(7)用以隔離發(fā)動(dòng)機(jī)前端蓋與缸體和缸蓋結(jié)合面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，其特征在于所述凸筋層(1)包括有硫化層 (8)和半硫化層(9);所述凸筋層(1)上表面的上層為半硫化層(9)，其下層為硫化層(8);所述凸筋層(1)下表面為硫化層(8)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，其特征在于所述擋板層(2)包括硫化層(8)和半硫化層(9);所述硫化層(8)位于所述擋板層下面的上層；所述半硫化層(9)位于所述擋板層下表面的底層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，其特征在于所述凸筋層(1)的厚度為0. 20-0. 30mm ;所述擋板層(2)的厚度為0. 10-0. 20mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，其特征在于所述凸筋層(1)和擋板層(2)進(jìn) 行鉚接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)密封技術(shù)領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋墊片，其特征在于包括凸筋層(1)和擋板層(2)；所述凸筋層(1)和擋板層(2)進(jìn)行連接；所述凸筋層(1)和擋板層(2)上設(shè)有通孔；所述通孔包括缸孔(10)、水孔(11)以及螺栓孔(12)；所述水孔(11)沿所述缸孔(10)周圍分布。本實(shí)用新型有益的效果是壓縮厚度低，密封結(jié)構(gòu)合理，冷卻液流動(dòng)阻力小，缸體缸蓋冷卻效果好，局部過(guò)熱減少，微密封效果好，性能可靠，成本低，使用壽命長(zhǎng)。即能使發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫、高壓的工況下都能達(dá)到很好的密封效果，解決了發(fā)動(dòng)機(jī)的微滲問(wèn)題，不沖缸、不漏氣、不漏水、不漏油、能達(dá)到歐III、歐IV排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
文檔編號(hào)F02F11/00GK201531326SQ200920141388
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者洪健新, 蔣青松, 覃瑜 申請(qǐng)人:上汽通用五菱汽車股份有限公司