[发明专利]内燃机用气缸盖装置

说明书

本发明涉及一种内燃机用的气缸盖装置，具体地涉及燃料直接喷射入燃烧室的内燃机用的气缸盖装置。

已知有从燃料喷射器将燃料直接喷射到燃烧室中的火花点火式内燃机。这种发动机的气缸盖上有一安装孔用于燃料喷射器。该安装孔与发动机的燃烧室连通，并使从燃料喷射器直接射出的燃料可进入燃烧室。

在这种类型的发动机中，燃烧室中的高温和高压会将作用于燃料喷射器和安装孔内表面之间的间隙中，这样间隙必须要可靠地密封。

一般采用一环形金属平垫圈来密封此间隙。必须将燃料喷射器牢固地固定到气缸盖上、即通过金属垫圈将燃料喷射器固定到安装孔的支座面上，以充分保证金属垫圈的密封性能。

而且，这种发动机的燃料喷射器必须制得紧凑、质轻，并且这种燃料喷射器的操作是电子仪器控制的。这就意味着，该燃料喷射器与柴油发动机的燃料喷射阀相比有较低的机械强度和较精密的内部结构。

因此，当为了达到足够的金属垫圈密封性能而将燃料喷射器压到金属垫圈上时，燃料喷射器是过分固定的，所以其主体和内部结构都受到某种程度的变形。因此，燃料喷射器由于这种变形而不能精确地工作，这样燃料喷射器就不能高精度地喷射燃料。

气缸盖是一铸件，并且燃料喷射器的安装孔是在气缸盖上钻削成的。因而，可以认识到安装孔的支座面是粗糙的，并且气缸盖上的一部分缩孔暴露成为支座面上的针孔。这种支座面的粗糙度和针孔减弱了金属垫圈与安装孔的支座面之间的紧密接触性能，这样就不能体现金属垫圈充分的密封性能。

本发明的一个目的在于提供一种用于内燃机的气缸盖装置，其足以保证燃料喷射器和其安装孔之间的密封，而无需向燃料喷射器提供过分的紧固力。

上述目的是通过根据本发明的用于内燃机的气缸盖装置实现的。该气缸盖装置包括具有用来使燃料喷射器插入其中的安装孔的气缸盖。该安装孔与发动机的燃烧室连通，并且具有一环状台阶状表面以将燃料喷射器支撑于其中。该装置还包括通过将燃料喷射器压靠在环形台阶状表面上而在燃料喷射器和环形台阶状表面之间进行密封的密封装置。该密封装置包括夹在燃料喷射器和环形台阶状表面之间的环形密封件。该密封件包括可在安装孔轴向弹性变形的金属芯体、凸出地伸向燃料喷射器的环形第一密封区以及凸出地伸向环形台阶状表面的环形第二密封区。该密封装置还包括用来覆盖第一和第二密封区的弹性涂层；所述密封装置还包括用来覆盖所述安装孔的台阶状表面的第二涂层。

根据上述的气缸盖装置，当燃料喷射器安装到安装孔上时，燃料喷射器通过密封件压靠在安装孔的台阶状表面上。密封件的芯体由于压着燃料喷射器而在安装孔轴向弹性变形，这样安装孔轴向的密封件长度或高度可以缩短。因此，芯体的第一和第二密封区可分别通过对着燃料喷射器的芯体恢复力和通过涂层安装的台阶状表面而被加压。

芯体的第一和第二密封区都形成为向着燃料喷射器和台阶状表面的拱环形，这样这些密封区的紧密接触区域都较小。这意味着即使当燃料喷射器的压力、即其紧固力较弱时，第一和第二密封区也可以强有力地压靠在燃料喷射器和台阶状表面上。

芯体的第一和第二密封区都覆盖有弹性涂层。因此，第一和第二密封区分别通过该涂层与燃料喷射器和台阶状表面紧密接触，这样就可以充分地体现密封件的密封性能。

接下来将对这一点进行详细描述。即使当台阶状表面是粗糙的，并且对应于第二密封区的台阶状表面的一部分上暴露有针孔时，台阶状表面的粗糙度和其上的针孔都可靠地由弹性涂层覆盖。因此，台阶状表面的粗糙度和针孔不会减弱密封件的密封性能。而且，即使压着芯体的第一密封区的燃料喷射器的外表面或密封表面受到损坏，这种损伤也可由弹性涂层可靠地盖住，这样密封件的密封性能是不会减弱的。

密封件的芯体的形状可以是纵截面为截头锥形。通过将内部和外部圆周边部分沿互相相对的方向弯曲，分别在芯体的内部和外部圆周边部分形成第一和第二密封区。此时，密封件的芯体可象一样盘簧一弹性变形。

上述第二密封区的涂层可在其最外侧上具有一橡胶层。此时，第二密封区的涂层具有极佳的弹性，这样粗糙的台阶表面、针孔和燃料喷射器的损伤都可靠地由该涂层盖住。

密封件芯体的整个表面可由涂层盖住。此时，芯体可以容易地用涂层盖住，并且该涂层可保护芯体的整个表面。

第二涂层较佳地由紫外硬化式树脂制成。此时，第二涂层较容易形成。此时，粗糙的台阶状表面和针孔都不会对密封件的密封性能产生不良影响。