[发明专利]用于内燃机的气缸盖组件

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机的气缸盖组件，所述气缸盖组件具有阀座插件，且更具体地涉及抵抗气缸盖腐蚀的气缸盖密封组件。

背景技术

阀座插件可以插入内燃机的气缸盖中以改进耐用性。这种插件通常用于由较软和较轻合金制成的气缸盖，所述较软和较轻合金可能不具有高温高磨损环境所需的稳固强度、硬度、磨损和其它材料特性。阀座插件通常被压配合到气缸盖中的阀座插件槽中，且通常由相对硬的耐磨损且耐热的材料(例如，铸造金属或烧结金属)制成。当安装在气缸盖中时，阀座插件有效地提供发动机往复阀的耐用安置表面。

阀座插件与气缸盖阀座插件槽的压配合匹配可导致在阀座插件和气缸盖材料的接口处形成微小间隙或缝隙。在发动机操作期间，液体和蒸汽(包括燃料、水或其它污染物)可进入这些开口且捕获在阀座插件表面和气缸盖阀座插件槽之间。虽然所捕获的液体或蒸汽在基于含有相对低百分比的醇的燃料(例如使用乙醇的大多数燃料)操作的发动机中相对温和，但是在基于含有相对高百分比的醇的燃料(可包括甲醇或其它腐蚀性污染物和成分)操作的发动机中会是腐蚀性的，尤其是在气缸盖由铝合金或其它轻质合金材料制成的情况下。

在采用含有相对高百分比的醇(例如，大于15％乙醇/甲醇)的燃料的发动机中，所捕获的燃料、溶解在燃料中的环境水、蒸汽或其全部可在与阀座插件相关的区域中形成和/或促进形成可腐蚀气缸盖、阀座插件或两者的腐蚀性酸或副产物。此外，这些成分可借助于用作与插件和气缸盖的不同金属接触的电解质而通过电镀效应促进不同金属的腐蚀。也可以预期的是，电镀腐蚀可在与电解质接触的表面上的不同金属成分(例如在常用铝合金中的铜-铝(Cu-Al)界面)之间发生。随着时间的经过，这种腐蚀可影响气缸盖和相关阀座插件的耐用性，尤其是在由铝合金制成的气缸盖中。

已经提出各个方法来解决与含有醇的燃料相关的腐蚀问题，包括在安装阀座插件之前用环氧树脂或酚醛树脂密封剂涂覆气缸盖阀座插件槽。然而，如果在涂覆期间错误涂覆到发动机或阀的其它部件上或者在发动机操作期间燃烧，这种材料会引起对装置(例如，氧气传感器或其它环境装置)的潜在污染问题，因而在气缸盖组件的制造期间必须极小心和仔细地涂覆或者应当避免。

因而，期望提供避免腐蚀作用的阀座插件和气缸盖密封组件，尤其是可能由含有诸如乙醇和甲醇的醇且也可包括水和其它腐蚀成分的燃料引起或者与所述燃料相关的腐蚀。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，配置成在气缸盖组件的气缸盖阀座插件槽和阀座插件之间被压缩的阀座槽垫圈包括至少一个活性层，所述至少一个活性层具有至少一个可压缩密封台肩(bead)，所述至少一个可压缩密封台肩在可压缩密封台肩与气缸盖阀座插件槽和阀座插件的接口处限定压缩密封件。

在本发明的另一个示例性实施例中，一种用于内燃机的气缸盖组件的密封系统包括：具有燃烧室的气缸盖；通向燃烧室中的端口；围绕所述端口周向设置的阀座插件槽；设置在所述阀座插件槽内的阀座插件；以及在所述阀座插件槽和阀座插件之间被压缩的阀座槽垫圈。阀座槽垫圈包括至少一个活性层，所述至少一个活性层具有至少一个可压缩密封台肩，所述至少一个可压缩密封台肩在阀座插件槽和阀座插件之间限定压缩密封件。

在本发明的又一个示例性实施例中，一种内燃机的气缸盖组件包括：具有燃烧室的气缸盖；通向燃烧室中的端口；阀，所述阀可移动地设置在端口内且能从关闭位置移动至开启位置；围绕所述端口周向设置的阀座插件槽；设置在所述插件槽内的阀座插件，其中，在关闭位置，阀安置在阀座插件上；以及在所述阀座插件槽和阀座插件之间被压缩的阀座槽垫圈。阀座槽垫圈包括至少一个活性层和至少一个止挡层，所述至少一个活性层具有处于压缩下的至少一个可压缩密封台肩，在密封台肩与阀座插件槽和阀座的接口处限定压缩密封件，从而防止燃料或水进入阀座插件和阀座插件槽之间，所述至少一个止挡层邻近所述至少一个活性层且与所述至少一个活性层一起压缩，并包括止挡部件特征，所述止挡部件特征包括凸起元件，所述凸起元件在止挡部件特征和材料的所述至少一个活性层的接口处限定第二压缩密封件并限定用于所述至少一个活性层的变形限制器。

方案1.一种配置成在气缸盖组件的气缸盖阀座插件槽和阀座插件之间被压缩的阀座槽垫圈，包括：

至少一个活性层，所述至少一个活性层具有至少一个可压缩密封台肩，在可压缩密封台肩与气缸盖阀座插件槽和阀座插件的接口处限定压缩密封件。

方案2.根据方案1所述的阀座槽垫圈，还包括：

邻近所述至少一个活性层的至少一个钝性止挡层；以及