使用喷射器孔插入件修理破裂盖的方法技术

本发明专利技术涉及使用喷射器孔插入件修理破裂盖的方法。一种用于修理具有靠近气门开口的燃料喷射器或火花塞或预燃室开口的多气门气缸盖的方法，其提供了具有结构整体性的插入件，该插入件能提供对于破裂的修理和精加工气缸盖中的喷射器套筒功能。本发明专利技术克服了在提供可靠密封方法的同时通常对抗较大直径配置时的结果和结构限制。

【技术实现步骤摘要】
专利
本专利技术涉及来自燃料喷射器的冷却剂通道的密封和涉及燃料喷射器孔、火花塞孔和预燃室孔的修理、制造和设计。背景具有带有靠近气门开口的喷射器或火花塞开口的多气门气缸盖(mult1-valvecylinder head)的内燃发动机，当被放置在高压或高温负荷下时，由于破裂而可能经历损坏。损坏可以包括在喷射器/塞尖端与靠近其的气门座之间的破裂。一旦损坏发生，对气缸盖的修理选择被限制，在如果修理是可能的地方，努力常常是代价高和耗时的。图1阐述了气缸盖100，示出了内燃发动机的气缸盖中的在气门座上方的喷射器孔120的横截面。从图1，喷射器本体从气缸盖的顶部的上方被定位，通过刚好在140上方的燃料密封区域(如在矩形O形环槽145处提到的)和大致邻近靠近燃烧密封圆锥160的150处定位的喷射器的锥形部分。此外，燃烧面被阐述为199。在某些情况下，由于破裂，气缸盖可能经历损坏。当盖的破裂发生时，常常是，破裂可以在其中喷射器尖端圆锥加工接近燃烧面199的较薄材料区附近被观察到。开始的破裂可能常常径向向外朝向气门座孔区170发展且有时进入在大致180处的喷射器孔区。美国专利6，474，285阐述了一种方法，首先在损坏的火花塞洞处使用钻头和阻挡器钻洞以提供钻好的洞。方法然后将钻好的火花塞洞攻丝以生成具有有限螺纹深度的螺纹洞，此后，将钢插入件旋入螺纹洞，同时阻挡器将插入件引导到需要的深度。方法然后将插入件定位以提供火花塞座。然而，方法被限制，在于它无法给损坏区提供任何结构整体性且不提供破裂修理和喷射器套筒功能的结合。方法还被限制，因为它无法提供具有径向或轴向屈服性的插入件方案。这种修理的结果，发动机性能和方法的经济性比期望的低。美国专利6，668，784阐述了用于损坏的锥形座火花塞孔的螺纹和锥形座的替代螺纹插入件而无需生成螺旋插入件。替代插入件在其申请中被限制，因为它无法给损坏区提供任何结构整体性且不提供破裂修理和喷射器套筒功能的结合。如之前的，方法还被限制于火花塞。美国专利号4，112,906示出了用于包括被旋入气缸盖以支撑插入件的凸台的内燃发动机的点火平台插入件(firing deck insert)。Spencer中的点火平台插入件的配置要求用于点火平台插入件的一定量的精确机械加工。而且，在这个参考文献中没有提供用于在插入件中围绕气门开口密封的一些装置。方法还被限制，因为其无法提供具有径向或轴向屈服性的插入件方案。这种修理的结果，发动机性能和方法的经济性比期望的低。各种传统套筒和气缸盖设计在气缸盖中具有各种各样复杂性以满足长期气缸盖耐久性要求，且这些复杂性有时包括要求紧密容差的昂贵零件和过程控制件。需要的是一种用于修理具有靠近气门开口的喷射器或火花塞开口的多气门气缸盖的方法，其提供了具有结构整体性的插入件，该插入件能提供对于破裂的修理和用于气缸盖铸件的喷射器套筒功能，允许大喷射器尖端/喷射器孔开口在加工的盖中。优选地，产生的结构将使得插入件能进入气门座孔，然后在气门座孔处，空间可以被用于提供轴向和径向屈服性。下面进一步进行描述的本专利技术提供并满足这种需求。概述与要求保护的专利技术一致的实施方式包括用于修理具有靠近气门开口的活动开口(active opening)的多气门气缸盖的方法。在一种或多种实施方式中，方法包括将第一孔导引轴衬放置在盖的顶部的上方且在喷射器或火花塞孔的中央；以第一孔导引直径穿过导引轴衬钻出第一孔导引洞；从盖的底部侧到预定深度钻第二孔导引洞；围绕第二孔导引洞的外直径切割圆锥表面；完成攻丝洞(tapped hole);在插入喷射器孔插入件之前,密封一个或多个预定的密封位置；再钻出一个或多个气门座内倒角和圆柱表面；平滑(facingoff)以使插入件与燃烧面平齐；和在一些情况下，将包括插入件和气门座孔的气缸盖的燃烧面扇形化(scalloping),以减少盖和插入件应力。在另外的实施方式中，本专利技术提供了用于插入在内燃发动机的气缸盖中的喷射器孔插入件，包括:邻近燃烧面的近端部分和包括上螺纹外直径的远端部分；成角度的圆锥轴环；用于改进的轴向屈服性和螺栓结合鲁棒性的在上部分的外直径上的远螺纹部分；在一些情况下，用于提供增强的径向屈服性的从大致燃烧面向远端地延伸的圆周狭槽；和用于密封随后的安装以防止燃料和冷却剂和燃烧气体中的一种或多中的一个或多个密封区域。在仍然另外的实施方式中，本专利技术提供用于一种具有带有靠近气门开口的活动开口的多气门气缸盖的内燃发动机，包括通过以下步骤修理好的喷射器或火花塞或预燃室孔:将第一孔导引轴衬放置在盖的顶部的上方且在喷射器或火花塞或预燃室位置的中央；以第一孔导引直径穿过导引轴衬钻第一孔导引洞；从盖的底部侧到预定深度钻第二孔导引洞；围绕第二孔导引洞的外直径切割圆锥表面；完成攻丝洞；在插入喷射器孔插入件之前，密封一个或多个预定的密封位置；再钻出一个或多个气门座的内倒角和圆柱表面；平滑以使插入件与燃烧面平齐；和在一些情况下，将包括插入件和气门座孔的气缸盖的燃烧面扇形化，以减少盖和插入件应力。附图的简要说明图1阐述了气缸盖，示出内燃发动机的气缸盖中的在两个气门座接收部分(valveseat receiving detail)的上方的喷射器孔的横截面；图2根据一种实施方式阐述了气缸盖,不出内燃发动机的气缸盖中的在两个气门座接收部分的上方的喷射器孔的横截面，包括本专利技术的喷射器孔修理插入件的形状；图3根据一种实施方式阐述了本专利技术的一组喷射器孔修理套筒；图4根据一种实施方式阐述了本专利技术的喷射器孔修理套筒400的横截面的示意图，喷射器孔修理套筒400也于此用作喷射器孔插入件；图5根据本专利技术的一种或多种实施方式阐述了表明用于密封的位置的分段插入件形状；图6根据本专利技术阐述了一种用于修理破裂气缸的逐步方法；图7阐述了放置在盖的顶部的上方的第一孔导引轴衬的布置的描绘，其中导引轴衬被放置在喷射器孔的中央，在这个例子中其是多气门位置的稍微中央；图8阐述了在第二孔导引之后使用圆锥孔口平面工具(conical spotface tool)产生的圆锥孔口平面的描绘；图9描绘了在气门座接收孔的再钻孔之后的、在气门座接收倒角的再加工之前的完成的气门座接收圆柱孔直径；和图10阐述了扇形化加工之后，具有再加工完成的倒角和具有安装的气门座的气门座接收孔和插入件孔，包括燃烧面的弯曲。详细说明本专利技术在一种或多种实施方式中提供了一种用于修理具有靠近气门开口的喷射器或火花塞或预燃室开口的多气门气缸盖的方法，其提供了一种能提供对于破裂的修理和用于气缸盖的喷射器套筒功能两者的具有结构整体性的插入件，使得允许精加工的盖中的适合的喷射器尖端/喷射器孔开口进入具有足够轴向和径向屈服性的气门座孔。本领域技术人员要理解的是，本专利技术克服了通常对抗较大直径配置的结果和结构限制；例如当在外部或外侧进入气门座区时，本专利技术有区别地提供密封。更特别地，本专利技术提供了一种用于当影响气门座接收区时使得能可靠密封的独特方法。图2根据一种实施方式阐述了气缸盖200，示出了在包括本专利技术的喷射器插入件的轮廓290的内燃发动机的气缸盖中的在两个气门座接收部分的上方的喷射器孔220的横截面。从图2，喷射器的顶部被定位在描绘的气缸盖的部分的上方且喷射器的锥形尖端部分被定位在靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修理具有靠近气门开口的活动开口的多气门气缸盖的方法，包括：将第一孔导引轴衬放置在所述盖的顶部的上方且在所述活动开口的中央；以第一孔导引直径穿过所述导引轴衬钻出第一孔导引洞；从所述盖的底部侧到预定深度处钻出第二孔导引洞；围绕所述第二孔导引洞的外直径切割圆锥表面；完成攻丝洞；在插入喷射器孔插入件之前，密封一个或多个预定密封位置；再钻出一个或多个气门座接收部分的内倒角和圆柱表面；和平滑以使所述插入件与燃烧面平齐。

【技术特征摘要】
2013.07.19 US 13/946,9531.一种用于修理具有靠近气门开口的活动开口的多气门气缸盖的方法，包括: 将第一孔导引轴衬放置在所述盖的顶部的上方且在所述活动开口的中央； 以第一孔导引直径穿过所述导引轴衬钻出第一孔导引洞； 从所述盖的底部侧到预定深度处钻出第二孔导引洞； 围绕所述第二孔导引洞的外直径切割圆锥表面； 完成攻丝洞； 在插入喷射器孔插入件之前，密封一个或多个预定密封位置； 再钻出一个或多个气门座接收部分的内倒角和圆柱表面；和 平滑以使所述插入件与燃烧面平齐。2.根据权利要求1所述的方法，还包括将包含所述插入件和所述气门座孔的所述气缸盖的燃烧面扇形化，以减少盖和插入件应力。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述活动开口是燃料喷射器或火花塞或预燃室中的一个。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述气缸盖在内燃发动机中。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述发动机是具有喷射器尖端到气门横臂故障的柴油发动机。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述气缸盖是修理好的并包括结构喷射器套筒。7.根据权利要求6所述的方法，其中修理好的气缸盖对于气缸盖的中央区域提供了大于如原始铸件的轴向和径向结构整体性的轴向和径向结构整体性。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述修理好的盖包括喷射器尖端开口。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述修理好的盖包括压紧的石墨铸铁和合金灰铁或球墨铸铁或其它铁材料中的一种或多种。10.根据权利要求4所述的方法，其中结构喷射器套筒被部分地定位在气门座接收孔中并在发动机运行期间不旋转。11.根据权利要求1所述的方法，其中在所述插入件的燃烧面处，所述插入件包括大体上完整的圆周槽。12.根据权利要求1所述的方法，其中在所述插入件的燃烧面处，所述插入件包括与一个或多个分别的气门座负荷有关的大体非圆周槽。13.根据权利要求1所述的方法，其中密封剂被应用到所述插入件且所述插入件安装有仍然附接的六角驱动凸缘。14.根据权利要求1所述的方法，其中在安装前，O形环被安装到所述插入件上。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述插入件提供对于破裂的修理和对于气缸盖铸件的喷射器套筒功能，从而允许在...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰伦斯·M·肖，
申请(专利权)人：卡明斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US