混合環焊接的汽缸蓋襯墊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汽缸蓋襯墊，特別是比較便宜的高性能襯墊。
【背景技術】
[0002]今天，汽缸蓋襯墊被廣泛地使用，特別是用于例如卡車等重型載重車的柴油發動機。柴油發動機在汽缸內產生較大的壓力并需要穩固的密封系統來防止泄露和襯墊失效。襯墊失效可包括例如壓縮損耗，排放氣體被迫進入冷卻系統，引起發動機過熱和發動機磨損。
[0003]多個已知的汽缸蓋襯墊能夠令人滿意地密封和運作，但是對于一些車輛、發動機或項目來說太昂貴。這些襯墊包括三層支承件，具有汽缸環密封件和圍繞用于冷卻劑通道、推桿和燃油通道的孔布置的彈性體密封件。這三層支承件包括冷乳鋼層和兩個不銹鋼層。
[0004]目前亟需一種能夠像現有襯墊一樣運行和執行，但是比較便宜的汽缸蓋襯墊。因此，本發明的目的是提供一種襯墊來滿足這種需求。
【發明內容】
[0005]本發明的一個優選方面包括由單塊板形成的一層支承部件以及與所述支承部件配合來密封汽缸孔的多層密封環。所述密封環包括由兩個或三個功能層的密封件構成的環形環，其圍繞所述支承部件中的汽缸孔布置。兩個保護層布置在所述密封環上，一側上布置一個保護層，并將密封環固定到所述支承部件。從所述功能層徑向向外突出的保護層上的突片經由密封環層上的孔被點焊接到一起。這將所有的組件固定到一起，實現了一種獨特的汽缸蓋襯墊。
[0006]彈性體密封凸緣還通過模塑到所述支承部件上而形成，以密封用于冷卻劑和燃油的通道的孔以及用于布置閥的推桿的孔。密封凸緣被形成以從所述支承部件的兩側橫向延伸，并徑向延伸到所述孔中。
[0007]當根據附圖和所附權利要求考慮時，本發明的其它功能和優點由下面本發明的實施例的描述而變得明顯。
【附圖說明】
[0008]當結合下面的詳細描述和附圖考慮時，本發明的這些和其它的特征和優點將變得更容易理解；其中:
[0009]圖1是根據本發明的一個優選實施例的汽缸蓋襯墊的透視圖。
[0010]圖2是根據本發明的一個優選實施例的汽缸蓋襯墊的平面圖。
[0011]圖3是用作圖2中所示的襯墊的一個組件的支承部件的平面圖。
[0012]圖4是用作圖2中所示的襯墊的一個組件的密封環部件的平面圖。
[0013]圖5是用作圖2中所示的襯墊的一個組件的保護層的平面圖。
[0014]圖6是沿圖2中線A-A的橫截面視圖。
[0015]圖7是沿圖2中線B-B的橫截面視圖。
[0016]圖8是沿圖2中線C-C的橫截面視圖。
[0017]圖9是沿圖2中線D-D的橫截面視圖。
[0018]圖10是沿圖2中線E-E的橫截面視圖。
【具體實施方式】
[0019]圖1中示出了本發明的汽缸蓋襯墊的一個優選實施例的透視圖。圖2示出了該實施例的平面圖。
[0020]圖3、4、5示出了汽缸蓋襯墊的主要組件的各個平面圖，S卩，支承部件22、功能環形密封環24以及環形保護層26之一。圖6-10是分別沿圖2中的線A-A、B-B、C-C、D-D和E-E的橫截面視圖。
[0021]支承部件22是由冷乳鋼材料形成的單個板層。該支承部件具有形成在其上的多個孔，例如，用于活塞部件的汽缸孔30、用于冷卻劑在穿過發動機的通道中通過的冷卻劑孔32、34、36、38和40，允許發動機推桿的運動的孔42和44以及用于高壓燃油的通道的孔46。
[0022]應該理解的是，圖中所示的襯墊20的孔的形狀、結構和數目以及功能是示例性的。該襯墊可具有許多不同的尺寸、形狀和孔以配合不同的發動機。眾所周知，汽缸蓋襯墊被安裝在發動機中發動機組和發動機歧管之間，其目的是密封兩個結構之間的接縫并防止燃燒氣體和例如發動機冷卻劑和發動機燃油等材料在它們之間發生泄漏。大多汽缸蓋襯墊包括孔，例如用于發動機冷卻劑、推桿和發動機燃油的孔，然而這些孔可相比圖中所示的實施例中的孔具有不同的功能、定位和尺寸。另外，汽缸蓋襯墊的替換實施例可具有足夠大的尺寸和延伸結構，以同時密封在兩個、三個或更多個汽缸周圍。通過該實施例，支承部件可具有多個圖2中所示的結構，這些結構并排布置并一體地形成單件沖壓件。
[0023]密封環24具有圓環形，當與支承部件配合時，布置在中間汽缸孔30內。密封環具有多個層。在附圖所示的實施例中，環24具有三層所謂的“功能”層50。這三個功能層優選由不銹鋼材料制成。
[0024]在本發明的其它實施例中，環形密封環可具有不同數目的層，例如，一個、兩個、四個、五個等。所含的層的數目取決于多個因素，例如，發動機的尺寸和類型以及汽缸中的燃油燃燒引起的壓力和熱。
[0025]保護層26由不銹鋼材料制成，并布置在密封環的兩側上。
[0026]圖6中示出了密封環部件24和保護層26的橫截面視圖。該橫截面沿圖2中的線A-A繪制。如所示，密封環24的層的環形本體布置在汽缸孔30內并平面對準支承部件的平面。
[0027]密封環層還具有圍繞它們的外圍布置的多個突片部件60。突片部件60具有位于其內的孔，并且當密封環布置在支承部件22中的汽缸孔30內時，突片部件配合支承部件中的凹槽64。參見圖3。
[0028]在密封環被適當地布置到支承部件22中的汽缸孔30內時，保護環層26被布置在密封環部件24的每一側上，以形成圖2中所示的襯墊結構20。保護環部件26的每一個具有位于其外周上的多個突片部件70，如圖5中所示。當襯墊被組裝時，這些突片部件還被定位并布置在支承部件27中的凹槽64內。
[0029]圖7和圖8分別是沿圖2中的線B-B和C-C的橫截面視圖。圖7示出了將突片部件60和70放置到凹槽64中。如圖7中所示，凹槽64的平面從支承部件22的其它部分的平面物理地凹下。這允許保護層26的突片部件70與密封環的突片部件60的末端重疊，并徑向向外延伸超出。
[0030]在三個組件22、24和26以圖2和圖7中所示的方式組裝在一起以后，保護層26在密封環24的突片60中的孔62中被點焊接到一起。如圖8中所示，圖8為沿圖2中線C-C繪制的橫截面視圖。返回圖2，汽缸蓋襯墊實施例中使用了 4個點焊接100，以將這些組件固定并保持在一起。
[0031]在圖中所示的實施例中，設有5個突片部件60和4個突片部件70。這些組件上的這些突片部件的數目和布置是示例性的，可提供突片部件的不同數目和布置。以相同的方式，還可在支承部件中提供相應的不同數目和不同布置的凹槽。而且，點焊接的數目和布置將取決于這些突片和凹槽的數目和位置。
[0032]孔32、34、36、38、40、42、44和46全部優選具有布置在其上的彈性體密封材料，以密封在發動機組和歧管之間的孔并防止泄漏。圖9和圖10分別是沿圖2中的線D-D和E-E繪制的橫截面。密封件120優選圍繞每個孔模塑到支承部件22上。
[0033]如圖9和圖10中所示，密封件120形成密封材料凸緣，其布置在孔的內邊緣上并徑向向內延伸到孔內，以及在支承部件22的兩側上橫向向外地突出。圖9和圖10中所示的密封部件120代表圍繞所有孔32、34、36、38、40、42、44和46布置的密封件。
[0034]當發動機組和歧管被組裝到一起時，密封件120圍繞孔提供緊密和穩固的密封。
[0035]盡管已經結合優選實施例描述了本發明，但是應該理解的是，這些實施例并不是限制性的，可對其進行多種變化和改進，這都落入本發明所附的權利要求的整個范圍內。
【主權項】
1.一種汽缸蓋襯墊，其特征在于，包括: 單層支承部件，所述支承部件具有汽缸孔和多個其它孔；環形密封環，其布置在所述汽缸孔中，所述密封環包括多個環形功能層；以及一對環形保護層，所述保護層之一布置在所述密封環的任一側上。2.根據權利要求1所述的汽缸蓋襯墊，其特征在于，還包括在所述支承部件內圍繞所述汽缸孔的外圍布置的多個凹部件、布置在所述功能層上的相應的多個第一突片部件以及布置在所述保護層上的多個第二突片部件，所述第一突片部件和所述第二突片部件布置在所述凹部件中。3.根據權利要求2所述的汽缸蓋襯墊，其特征在于，所述第一突片部件和所述第二突片部件被固定連接到所述凹部件。4.根據權利要求3所述的汽缸蓋襯墊，其特征在于，所述突片部件被點焊接到一起，以將所述密封環和所述保護層固定到所述支承部件。5.根據權利要求4所述的汽缸蓋襯墊，其特征在于，所述第一突片部件具有位于其內的孔，所述突片部件經由所述孔被點焊接到一起。6.根據權利要求1所述的汽缸蓋襯墊，其特征在于，所述功能層為3個。7.根據權利要求1所述的汽缸蓋襯墊，其特征在于，還包括位于所述支承部件內的多個附加孔，以及圍繞所述附加孔中的每一個布置的彈性體密封件。8.根據權利要求7所述的汽缸蓋襯墊，其特征在于，所述密封件在所述孔內徑向向內延伸并在所述支承部件的兩側上橫向向外突出。9.根據權利要求1所述的汽缸蓋襯墊，其特征在于，所述環形保護層具有與所述環形密封環基本相同的尺寸和形狀。
【專利摘要】本發明提供一種汽缸蓋襯墊(20)，其具有單層支承部件(22)、用于圍繞汽缸孔(30)密封的密封環(24)以及至少一個保護層(26)。所述密封環具有多個功能層(50)。保護層布置在所述密封環的至少一側上，并優選布置在兩側上。所述密封環和保護層通過焊接被固定連接到所述支承部件。
【IPC分類】F16J15/12, F16J15/08
【公開號】CN105190130
【申請號】CN201480025251
【發明人】程杰孫
【申請人】費德羅-莫格爾公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2014年3月1日
【公告號】EP2971876A1, US8960682, US20140265153, WO2014158735A1