[发明专利]一种增压器密封垫、车辆及增压器密封垫的设计方法

权利要求书

1.一种增压器密封垫，包括垫片主体，所述垫片主体的中间设有气道孔(1)，所述垫片主体的周向间隔形成有多个安装部(2)，其特征在于，所述垫片主体包括依次层叠连接的第一基板(3)、第二基板(4)和第三基板(5)，所述第一基板(3)和第三基板(5)上沿所述气道孔(1)的圆周方向均形成有弹性波纹环，所述弹性波纹环与所述第二基板(4)之间形成所述弹性波纹环的形变空间，所述第二基板(4)上形成有折叠翻边(401)，所述折叠翻边(401)沿垫片主体的周向间隔设置。

2.根据权利要求1所述的增压器密封垫，其特征在于，所述第二基板(4)的内外两侧形成有相互对称的折叠翻边(401)。

3.根据权利要求2所述的增压器密封垫，其特征在于，所述垫片主体的周向均匀设置有四个安装部(2)，四个所述安装部(2)上均设有安装孔(201)；

以四个所述安装孔(201)的中心线为界限将垫片主体沿周向划分为四个区域，其中三个区域的第二基板(4)上间隔设有所述的折叠翻边(401)。

4.根据权利要求3所述的增压器密封垫，其特征在于，所述第一基板(3)和第三基板(5)上形成的弹性波纹环互为镜像对称；

所述弹性波纹环包括沿远离所述气道孔(1)的中心轴线的方向依次设置的第一平直环(6)、第一折弯环(7)、第二平直环(8)、第二折弯环(9)和第三平直环(10)。

5.根据权利要求4所述的增压器密封垫，其特征在于，所述折叠翻边(401)的宽度为a，所述第三平直环(10)的宽度为b，则1/2b≤a≤b。

6.根据权利要求4所述的增压器密封垫，其特征在于，所述第一折弯环(7)的宽度c小于所述第二折弯环(9)的宽度d；

在第二基板(4)上设置了折叠翻边(401)的三个区域中，中间区域的第二折弯环(9)的宽度为1.5～1.8mm，另外两个区域的第二折弯环(9)的宽度为1.8～2.3mm。

7.根据权利要求1所述的增压器密封垫，其特征在于，所述垫片主体采用高镍合金材料制成。

8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求7任一所述的增压器密封垫。

9.一种增压器密封垫的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过有限元分析软件建立有限元分析模型，有限元分析模型包括增压器、普通密封垫、三元催化器、缸体、缸盖、三元催化器支架和螺栓，增压器的一侧与缸盖通过螺栓装配固定，另一侧与三元催化器通过螺栓装配固定，普通密封垫位于增压器和三元催化器之间，并通过螺栓装配固定，三元催化器支架与缸体装配固定；

S2、根据发动机的性能指标，通过计算流体动力学(CFD)软件，计算出第三类边界条件的壁面温度和内壁面换热系数，并输入到有限元分析模型中，得到排气系统在最高排温时，普通密封垫的温度场分布；

S3、根据普通密封垫的温度场分布，以高镍合金材料制成的普通密封垫为基准，根据高镍合金材料制成的普通密封垫的高温参数，在有限元分析软件中计算出普通密封垫的压缩回弹曲线，并将压缩回弹曲线输入到有限元分析模型中，同时通过有限元分析模型模拟发动机在进行冷热冲击循环时的工况，得到排气系统受冷热冲击时，普通密封垫的密封压力分布，在通过密封压力分布分析设计得到如权利要求1至权利要求7任一所述的增压密封垫。

10.根据权利要求9所述的增压器密封垫的设计方法，其特征在于，所述普通密封垫包括垫片本体，所述垫片本体的中间设有通气孔，所述垫片本体的周向间隔形成有多个安装部位，所述垫片本体由依次层叠连接的第一基材板、第二基材板和第三基材板组成，所述第一基材板和第三基材板上沿所述通气孔的圆周方向均形成有弹性波纹环，所述弹性波纹环与所述第二基材板之间形成所述弹性波纹环的形变空间；

所述普通密封垫的高温参数包括普通密封垫的弹性模量、高温应力应变曲线、泊松比和热膨胀系数。