[发明专利]将气门座镶圈附接至铝制气缸盖的方法

说明书

一种将气门座镶圈附接到机动车辆的铝制气缸盖的系统，包括具有气门座部分的机动车辆发动机的气缸盖。该气门座镶圈定位在气缸盖的气门座部分中。通过激光焊接，在气门座镶圈和气门座部分之间形成熔融结合部，从而将气门座镶圈熔合至气门座部分。

技术领域

本公开涉及机动车辆发动机气缸盖镶圈和附接气缸盖镶圈的方法。

背景技术

机动车辆发动机通常由铸铝气缸盖制成，铸铝气缸盖具有容纳往复式进气门和排气门的气门座镶圈。这些镶圈通常由为运动部件提供增强的耐磨性的不同材料制成。在一些应用中，已知的气门座镶圈由钢制成并且使用压配合接触安装。由于钢制气门座镶圈和铝制气缸盖的材料可能无法提供连续的金属与金属的接触以促进热传递，所以这种镶圈可能容易受到在气门座镶圈和气缸盖之间产生的接触表面间隙的影响，并且还容易受到热变形的影响。在气门座镶圈特别是在排气门座镶圈处产生的高温会产生发动机爆震，已知发动机爆震通过调节发动机点火正时来校正，这会降低发动机性能。

其它已知的镶圈通过在气门座镶圈的位置处施加导热材料(如铜或铜合金)的粉末涂层并使用包覆工艺将粉末涂层材料熔合到铝制气缸盖而制造。该过程还可能由于不完全的焊接熔合而容易受到气缸盖处的熔合区中的气门座镶圈之间的接触表面间隙的影响，并且还由于铜制气门座镶圈和铝制气缸盖的材料可能无法提供连续的金属与金属接触以促进热传递，易于受到导致发动机爆震的热变形的影响。

因此，虽然当前的气缸盖气门座镶圈和镶圈安装方法实现了它们的预期目的，但仍需要一种在铝制气缸盖中安装和熔合气门座镶圈的创新改进的系统和方法。

发明内容

]根据多个方面，汽车辆的发动机部件包括机动车辆发动机的气缸盖，该气缸盖具有带气门座面的气门座部分。气门座镶圈具有外端，该外端包括气门座面和与该气门座面相对的内表面。限定搭焊接头的熔融结合部使用指向内表面并从该内表面穿透外端到气门座面的焊接光束形成在气门座镶圈的气门座面和气门座部分的气门座面之间，从而将气门座镶圈熔合到气门座部分。

在本公开的另一方面，气门座镶圈的主体具有外端，该外端被加工以在形成熔融结合部之前提供用于主体的总宽度的镶圈表面。

在本公开的另一个方面，所述镶圈表面与气门座面直接接触。

在本公开的另一方面，包括气门座面、气门杆间隙孔表面和泄压表面的多个表面被机加工到外端。

在本公开的另一个方面，所述气门座部分限定排气门座部分，并且还包括排气门座部分的排气门座面。

在本公开的另一个方面，所述气门座镶圈包括与排气门座面的总宽度同延的镶圈表面。

在本公开的另一个方面，在气门座镶圈的镶圈表面与排气门座部分的排气门座面之间形成熔融结合部，从而将气门座镶圈熔合到气缸盖的排气门座部分。

在本公开的另一个方面，气门座镶圈限定铜材料。

在本公开的另一个方面，其中，气门座镶圈限定铜合金，该铜合金含有70％至100％的铜、10％至20％的铝和5％至20％的镍。

在本公开的另一个方面，气门座镶圈由粉末金属形成，该粉末金属含有60％至100％的铜、5％至25％的镍、5％至20％的铝、5％至10％的锰和高达0.35％的铌和1％至5％体积的Al₂O₃。

根据多个方面，一种使用搭焊接头将气门座镶圈附接到机动车辆的铝制气缸盖的方法包括：在机动车辆的发动机的气缸盖中形成具有气门座面的气门座部分；将气门座镶圈定位在气缸盖的气门座镶圈中，该气门座镶圈具有包括镶圈表面和与强行表面相对的内表面的外端；以及将焊接光束施加到气门座镶圈的内表面，该焊接光束从内表面穿透外端到镶圈表面，以在气门座镶圈和气门座部分之间产生限定搭焊接头的熔融结合部，从而将气门座镶圈熔合到气门座部分。