[发明专利]一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构

说明书

一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，包括气缸盖、机体、气缸套和气缸密封垫，在气缸盖的内凹定位孔的燃烧顶面上设有对气缸密封垫进行周向和径向限位的密封锁定结构。由于在气缸盖、机体、气缸套的结合处设置了对气缸密封垫进行双向限位的密封锁定结构，使气缸密封垫在径向和周向都得到可靠的限位，确保气缸盖、机体、气缸套的结合处始终处于密封状态，彻底根治了因气缸密封垫在柴油机在工作时的不规则窜动而引发的冲缸垫、烧机油、冒烟、功率下降等一系列缺陷，这是柴油机实施环保节能升级的有效举措。

技术领域：

本发明涉及内燃机的燃烧系统，具体涉及柴油机或汽油机中气缸盖与机体结合处的密封机构。

技术背景：

在内燃机的燃烧系统中，气缸盖与机体结合处的稳定密封状态直接影响到整个内燃机的燃烧技术指标和功率输出。现有结构是在机体的缸盖结合面上设有安装气缸盖的外凸定位轴肩，在气缸盖的燃烧面上设有内凹定位孔，气缸套安装在机体的缸套孔中，缸套的端面与机体上的外凸定位轴肩端面处于同平面内，气缸套的内孔与气缸盖的结合端面之间形成燃烧爆炸做功的容腔，若在二者结合处密封不能稳定可靠的保证，不仅直接影响到油料能不完全燃烧，而且对功率输出指标也有直接的影响，同时对排放、噪音、振动等技术指标都有影响。为了提高气缸盖与机体结合面及气缸套端面之间的密封性能，在机体外凸定位轴肩的端面和气缸套端面所形成的结合端面与气缸盖的燃烧面上设有的内凹定位孔燃烧顶面之间增设金属密封垫，通常采用紫铜垫圈，通过采用这样的密封结构来提高三者之间的机械密封性能。然而，这种密封结构在内燃机实际工作时，密封性能的可靠性、稳定性和使用寿命都不理想，使用时间一长则容易出现冲缸垫、烧机油、冒烟、功率下降等一系列缺陷，经申请人长期研究发现其主要原因是：

该区域是内燃机燃烧系统中温度最高，压力最大，是温差交变和压力交变区域，在爆炸做功冲程阶段，高温高压燃气流会对密封垫产生高压高温侧压作用，使密封垫产生侧向推移，或者使密封垫产生周移动，从而破坏了缸盖、气缸套和机体三者结合处原有密封条件，由于此处的密封性能破坏则会引发上述缺陷。因此处密封性得不到稳定可靠的保证而引发冲缸垫、烧机油、冒烟、功率下降等一系列缺陷是现有内燃机长期存在而又无法根治的顽疾。

为了克服现有技术的不足，申请人经过长期的设计、研究和试验，发明了一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构。

发明内容：

发明的目的是提供一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构。

本发明采取的技术方案如下：

一种气缸盖与机体结合面防爆燃耐高温高压的密封结构，包括气缸盖、机体、气缸套和气缸密封垫，气缸套安装在机体的缸套孔中，在机体上的缸盖结合面处上设有缸盖定位轴肩，缸盖定位轴肩的轴肩端面与气缸套的端面处于同一平面内，在气缸盖的结合面上设有内凹定位孔，气缸盖通过内凹定位孔安装在机体的缸盖定位轴肩上，二者之间为径向密封配合，气缸密封垫设置在缸盖定位轴肩的轴肩端面和气缸套的上端面之间，其特征是：在气缸盖的内凹定位孔的燃烧顶面上设有对气缸密封垫进行周向和径向限位的密封锁定结构。

进一步，所述密封锁定结构为，在燃烧顶面上沿径向设定的内凹环状定位槽，在内凹定位孔的侧面沿周向设有周向限位缺口，所述气缸密封垫包括垫体和咬合凸体，咬合凸体设置在垫体上，咬合凸体位于周向限位缺口中，内凹环状定位槽和周向限位缺口均位于气缸密封垫覆盖范围内。

进一步，所述密封锁定结构为：在燃烧顶面上沿周向间隔分布的周向限位缺口，周向限位缺口为圆弧形槽，且位于气缸密封垫覆盖范围内，所述气缸密封垫包括垫体和咬合凸体，咬合凸体设置在垫体的端面上，且咬合凸体位于周向限位缺口中。

更进一步，所述密封锁定结构为：在燃烧顶面上设有环状分布的针孔咬合群。

更进一步，所述周向限位缺口为周向分布的孔或槽。

进一步，所述气缸密封垫包括垫体和咬合凸体，咬合凸体设置在垫体上。