[发明专利]平垫片、尤其是汽缸盖垫片

说明书

技术领域

本发明涉及包括垫片板的平垫片，该垫片板包括用于密封由机器部件的密封表面(例如气缸盖和发动机本体的密封表面)限定的密封间隙的多个通道开口，其中该垫片板包括至少一个第一片状金属层，该第一片状金属层在其至少一侧上具有至少一个隆起部分，该隆起部分在平垫片的平面图中伸长，并包括设置用于压在机器部件的至少一个密封表面上的冠部，并且其中该隆起部分具有由第一片状金属层形成的伸长的基部本体，构造所述基部本体的材料及其横截面构造使得基部本体耐压和耐蠕变，并且因此在平垫片的安装期间以及在机器的工作期间出现的最大载荷下，在其至少第一纵向部分中，并优选地在基部本体的整个长度或者几乎整个长度上在高度上不可变形。

背景技术

从DE-10324667-A1以及从该文献中涉及的EP-0485693-B1已知以汽缸盖垫片的形式的这种平垫片。

下面，尽管本发明的主题也可以是其它类型的平垫片，例如排气集管垫片，但是在汽缸盖垫片的基础上讨论本发明。

EP-0485693-B1中描述的汽缸盖垫片包括单件式金属垫片板，其设计基于以下考虑；对于汽缸盖垫片的功能，发动机本体(曲轴箱)和气缸盖不能看作绝对刚性的部件；而且气缸盖螺栓的紧固和燃烧室中改变的气体压力导致这些发动机部件的弯曲，即在长期运行中，这导致由发动机部件的密封表面限定并容纳汽缸盖垫片的密封间隙不保持薄的平面平行板的形状。另外，发动机工作时发动机本体和气缸盖的局部不同的热膨胀(这也出现在燃烧室的轴向方向上)，而且，这两个发动机部件在它们的密封表面处以及邻接这些密封表面的区域中的局部不同的部件刚度(由于发动机部件中的凹口和空腔)在发动机工作时影响限定密封间隙的发动机部件的密封表面的表面形状。现在，EP-0485693-B1中的汽缸盖垫片的垫片板的设计基于使汽缸盖垫片的垫片板的形状适应对密封处理有效的区域中的发动机部件的密封表面的表面形状的基本思想，所述密封处理例如在紧固气缸盖螺栓之后，即在汽缸盖垫片的安装之后发生的密封处理，并且发动机工作时维持密封所需要的部件的弹性变形不允许发生在汽缸盖垫片处或汽缸盖垫片中，而是发生在发动机部件(发动机本体和气缸盖)上或发动机部件(发动机本体和气缸盖)中，使得汽缸盖垫片的垫片板可由稳定的，即当紧固气缸盖螺栓时和发动机工作期间厚度不可变形的材料制成。

自然地，汽缸盖垫片的设计的基本概念不排除垫片板设置有涂层，该涂层用作例如所谓的微密封处理，并能够适合于发动机部件的密封表面的表面粗糙度；这种涂层可以是合成材料的或者可以是另一材料的涂层，例如它也可以由金属组成。

现在，存在使用汽缸盖垫片情况，其中结合可看作刚性的垫片板的上述类型的汽缸盖垫片不导致最佳结果；在结合所谓的链箱的往复活塞内燃机的情况中，链箱经常由邻接发动机本体的链箱下部件和邻接气缸盖的链箱上部件形成，从而两个部件的一个也可以形成在相邻部件上，即发动机本体或气缸盖上；这样，密封间隙由发动机本体、气缸盖和至少一个链箱部件限定。如果链箱的空腔也将由汽缸盖垫片完全地或部分地密封，则它也在制造为分离的部件的链箱部件的至少一部分上延伸。然而，通常出现的情况是，作为制造公差的结果，制造为分离的部件并面对汽缸盖垫片的链箱部件的密封表面在其组装之后不精确地与发动机本体或气缸盖的相邻密封表面齐平，使得将由汽缸盖垫片密封的密封间隙在链箱部件和发动机本体或汽缸盖之间的接合处具有台阶状加宽或变窄，并只能够通过包括刚性垫片板的汽缸盖垫片艰难地密封，如果例如制造公差导致密封间隙在链箱附近比发动机本体和气缸盖之间更窄，一方面，包括刚性垫片板的汽缸盖垫片能够在汽缸盖垫片和发动机本体之间导致特定表面压力，另一方面，在位于发动机本体和气缸盖之间的密封间隙的那部分中的汽缸盖至少在某些位置不足以在所有工作情况下产生可靠的密封效果。如果上述类型的汽缸盖垫片具有多个比较接近的相邻通道开口，该通道开口通过彼此抵靠或者彼此并入的汽缸盖垫片的多个大致条带状或线性隆起部分，相对彼此并相对环境密封，则由汽缸盖垫片和发动机部件的密封表面组成的系统有时可在这种区域中被静态指定，并导致不足的密封效果。另外，发动机本体密封表面的永久变形能够发生在气缸盖螺栓接合在其中的发动机本体的这些区域中，并且这同样能够产生问题，尤其是当更换汽缸盖垫片时，当使用包括刚性垫片板的互换密封件时。