[发明专利]用于内燃机的气缸盖组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含气门座垫圈的用于内燃机的气缸盖组件，更具体地，涉及防止气缸盖腐蚀的气缸盖密封组件。

背景技术

气门座垫圈安装于内燃机气缸盖中用来增强耐用性。这些垫圈通常使用在气缸盖中，气缸盖包括较柔较轻的合金，这些合金不具备高温、高磨损环境中所需的较大的强度、硬度、耐用以及其他材料特性。气门座垫圈通常压入配合于气缸盖内的气门座垫圈口内，并通常由相对较硬的、耐磨和耐热性材料(如铸件或烧结金属)制成。当安装于气缸盖内时，气门座垫圈有效地为发动机的往复式气门提供耐用的支撑面。

气门座垫圈与气缸盖气门座垫圈口的压入配合形成了气门座垫圈与气缸盖材料的交界面的接缝。当内燃机运行时，包括燃料、水及其他污染物的液体和蒸汽会透过接缝并被收集在气门座垫圈的表面和气缸盖气门座垫圈口之间。虽然收集的液体或蒸汽在依靠含相对低百分比的醇的燃料运行的内燃机内是相对良性的，但其在依靠含有较高百分比醇的燃料运行的内燃机内可能是腐蚀性的，或其可能包含其他腐蚀性的污染物和成份。这种腐蚀在气缸盖由铝合金或其他轻质合金材料制成的情况下会更普遍。

在使用包含较高百分比醇(例如大于15％的乙醇/甲醇)燃料的发动机中，收集的燃料、溶解在燃料中的环境水、蒸气或以上全部可以形成或有助于形成腐蚀酸或副产品，其可能在与气门座垫圈相关的位置处腐蚀气缸盖、气门座垫圈或二者。而且，通过作为与垫圈和气缸盖的不同金属接触的电解液，通过电流效应这些成分会促进不同的金属腐蚀。还可以想象，电流腐蚀可以发生在不同的金属元件之间、与电解液接触的表面上，例如象在共同铝合金的铜-铝(Cu-Al)界面。随着时间的推移，这种腐蚀会影响气缸盖和相关的气门座垫圈的耐用性，特别是在由铝合金制成的气缸盖中。

已提出多种方法来解决与含醇燃料相关的腐蚀，包括在安装气门座垫圈之前，用环氧树脂或酚醛密封胶层涂覆气缸盖气门座垫圈口。然而这些材料如果误用到内燃机的他部件或气门上，在内燃机运行时应用或燃烧期间，就会存在对于例如氧传感器或其他环境装置潜在的污染问题，并因此在气缸盖组件的制造过程这些材料必须非常谨慎地和准确地施加，或应避免使用这些材料。还提出了特殊的密封件或密封垫，但这些装置非常昂贵而且在制造环境中难以进行有效地控制。

因而，期望能够提供一种气门座垫圈和气缸盖密封组件来避免腐蚀性，特别是由诸如含乙醇和甲醇的含醇燃料(其还包括水和其它腐蚀成分)引起或与其相关的腐蚀。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，用于内燃机的气缸盖组件，包括具有燃烧室的气缸盖，和开放到所述燃烧室内的开口。垫圈口，其围绕开口周向地设置并构造用于在其中接收气门座以及在其间形成接缝。密封件，包括移置的气缸盖材料，其横过接缝设置，用来密封接缝以阻止污染物的进入。

在本发明的另一个实施例中，提供了制造内燃机气缸盖组件的方法，气缸盖组件包括气缸盖铸件，其具有开放到燃烧室内的开口。所述方法包括围绕所述开口周向地形成垫圈口；将气门座压入配合到垫圈口中，以由此在垫圈口与气门座之间形成接缝；以及将材料从气缸盖铸件移置到接缝上以形成密封件，气缸盖铸件邻近于接缝。

在本发明的另一个实施例中，提供了构造成依靠含醇燃料运行的内燃机。内燃机包括具有燃烧室的气缸盖和开放到燃烧室内的开口。垫圈口围绕开口周向地设置并构造用于在其中接收气门座以及在其间形成接缝。包括移置的气缸盖材料的密封件横过接缝设置，用来密封接缝以阻止从含醇燃料产生的污染物的进入。

方案1：一种用于内燃机的气缸盖组件，包括：

具有燃烧室的气缸盖；

开放到所述燃烧室内的开口；

垫圈口，其围绕所述开口周向地设置，并构造用于在其中接收气门座以及在两者间形成接缝；和

密封件，包括移置的气缸盖材料，其横过接缝设置，用来密封接缝以阻止污染物的进入。

方案2：如方案1所述的用于内燃机的气缸盖组件，其中，所述气缸盖包括合金材料，所述合金材料的硬度低于所述气门座，所述密封件包括所述合金材料。

方案3：如方案1所述的用于内燃机的气缸盖组件，其中所述密封件包括抛光密封件。

方案4：如方案1所述的用于内燃机的气缸盖组件，其中所述接缝形成在所述垫圈口的支撑肩与所述气门座垫圈的口支撑面之间。

方案5：如方案1所述的用于内燃机的气缸盖组件，其中所述接缝形成在所述垫圈口的外环壁与所述气门座垫圈的外环面之间。

方案6：如方案1所述的用于内燃机的气缸盖组件，其中所述开口为进气口。