气缸盖衬垫制造技术

一种气缸盖衬垫，它至少在一侧有隆起，该隆起形成衬垫密封表面，封闭地围绕至少一个孔，以压住至少一个发动机元件密封表面，在安装气缸盖衬垫之前设计该隆起的高度轮廓，以至少近似地对应待密封的密封间隙的外形，其结果是在气缸盖衬垫被夹在发动机元件密封表面之间时，各个燃烧室孔被各自的隆起包围，其中一些隆起由至少一个带有涂层的基本元件形成，基本元件的材料选择和其横截面结构设计为，在安装气缸盖衬垫和发动机工作的过程中、发生最大负载的情况下，基本元件至少在衬垫密封表面的第一段的高度不可变形。为了提高气缸盖衬垫的密封性能，在最大负载的情况下，至少一个基本元件在至少一个衬垫密封表面的至少一个第二段的高度可变形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了一种带有若干孔的气缸盖衬垫，这些孔至少形成燃烧室孔和用于气缸盖螺栓的螺栓孔，该衬垫用来密封密封间隙，该密封间隙受到至少一个发动机组的发动机元件密封表面和一个气缸盖的限制，其中气缸盖衬垫至少在一侧有隆起，该隆起形成衬垫密封表面，以封闭形式围绕至少一个孔，以压住至少一个发动机元件密封表面，在安装气缸盖衬垫之前设计该隆起(即衬垫密封表面)的高度轮廓，以至少近似地对应待密封的密封间隙的外形，其结果是在气缸盖衬垫被夹在发动机元件密封表面之间时，各个燃烧室孔被各自的隆起包围，其中一些隆起由至少一个带有涂层的基本元件形成，该基本元件的材料选择和其横截面结构以这样的方式来实现，以至于基本元件耐压、抗蠕变，因此在安装气缸盖衬垫和发动机工作的过程中发生最大负载的情况下，它至少在衬垫密封表面的第一段的高度不可变形，并且在发动机工作的过程中、气缸盖衬垫和发动机元件密封表面之间发生的负载和相对运动的情况下，涂层耐磨损和断裂。
技术介绍
该类型的气缸盖衬垫源于EP-0485693-B1。尤其该气缸盖衬垫有一片金属衬垫板，其形状基于以下考虑为了气缸盖衬垫的功能，发动机组(曲轴箱)和气缸盖不能考虑成绝对刚性的元件；相反，气缸盖螺栓的紧固和燃烧室内变化的气压导致这些发动机元件的垂直挠曲，即最后导致密封间隙，而不保持薄的平行平面板的形状，该间隙受到发动机元件密封表面的限制并容纳气缸盖衬垫。但是，发动机组和气缸盖的热膨胀在发动机工作的过程中会发生局部变化，以及这两个发动机元件在与它们的密封表面相邻的区域内的局部变化的元件刚性，也影响到在发动机工作的过程中限制密封间隙的发动机元件的外形。根据EP-0485693-B1的气缸盖衬垫的衬垫板的成形是以这样的基本思想为基础的，即，在紧固气缸盖螺栓之后，即在安装了气缸盖衬垫之后，使区域内衬垫板的形状对于发动机元件密封表面外形的密封非常有效，并且不允许弹性元件变形发生在气缸盖衬垫上或内，该变形在发动机工作的过程中是维护密封所需要的，而是相反发生在发动机元件发动机组和气缸盖上或内，这样衬垫板可由稳定材料制造而成，即在紧固气缸盖螺栓和发动机工作的过程中，其不发生变形。此用于设计气缸盖衬垫的基本思想当然不排除衬垫板有弹性涂层，该涂层用于所谓的微密封目的，可适应发动机元件密封表面的表面粗糙度。前面根据EP-0485693-B1的关于气缸盖衬垫的解释导致的事实是，其基本原理和传统的(单层或多层)金属气缸盖衬垫的功能形成对比，其中传统的金属气缸盖衬垫在待密封区域有卷边，该卷边的高度以弹簧弹性的方式可变。在使用气缸盖衬垫中存在这样的情况，其中气缸盖衬垫的类型在开头提到过，它的衬垫板被认为是刚性的，这不会导致最佳结果在具有所谓的传动链壳体的往复式内燃机的情况下，传动链壳体通常由与发动机组相邻的传动链壳体的下部件和与气缸盖相邻的传动链壳体的上部件形成，其中两部件之一还可以一体形成在邻近的元件发动机组或气缸盖上；接着密封间隙受发动机组、气缸盖和传动链壳体的至少一部件限制。如果传动链壳体中的孔也整体地或部分地由气缸盖衬垫来密封，这还延伸越过作为独立元件制造的传动链壳体的部件的至少一个区域。但是，制造公差通常导致作为独立元件制造的传动链壳体的部件的、面向气缸盖衬垫的密封表面分别与发动机组和气缸盖的边界密封表面没有完全对齐，在它组装之后，待由气缸盖衬垫密封的密封间隙在传动链壳体部件分别和发动机组或气缸盖的结合区域有阶梯形的扩大或变窄，而非常难于用有刚硬衬垫板的气缸盖衬垫来密封，例如，—如果，制造公差导致密封间隙在传动链壳体的区域比在发动机组和气缸盖之间窄，具有刚硬衬垫板的气缸盖衬垫能导致在气缸盖衬垫和发动机组之间存在特殊的表面压力；一方面，和气缸盖一样，另一方面，在位于发动机组和气缸盖之间的密封间隙区域不足以在所有工作状态下实现可靠密封，至少在某些区域这样。当在开头所述的那种类型的气缸盖衬垫有许多孔时，其中，这些孔相互之间挨得相对较近，并由几乎衬垫密封表面相互之间和相对外围密封起来，该衬垫密封表面几乎是带状或线性的并相互紧靠或彼此合并，此时，包括气缸盖衬垫和发动机元件密封表面的系统能够，在特定情况下，在这样的区域中静态超定并导致不良密封。另外，发动机组密封表面的永久变形可能发生在发动机组的那些区域，其中气缸盖螺栓啮合，这同样导致问题，特别是在用具有刚性衬垫板的替换衬垫来替换气缸盖衬垫的过程中。因此，专利技术的目的是提供改进的开头所述类型的气缸盖衬垫，它消除或至少减少了所讨论的问题。
技术实现思路
为此目的，根据专利技术设计该类型的气缸盖衬垫，以便至少一个衬垫密封表面的至少一个第二段内的至少一个基本元件的高度可变形，尤其在安装气缸盖衬垫和/或发动机工作的过程中发生最大负载的情况下，衬垫密封表面为近似带状或线形，这是因为在这样的第二段中，基本元件的尺寸和/或横截面的设计与在高度不可变形的第一段中的基本元件不同，或者是因为在这样的第二段中的基本元件具有的材料属性与在高度不可变形的第一段中的基本元件不同。另一种专利技术方案由权利要求2中确定。因此，专利技术的气缸盖衬垫包含了根据EP-0485693-B1已知的气缸盖衬垫的基本思想和其优点，并具有特征来导致在选择的区域中的气缸盖衬垫能够适应发动机元件密封表面外形的变化，这种变化发生在紧固气缸盖螺栓的过程中，即在组装气缸盖衬垫和/或在发动机的第一预热阶段的过程中，但是在可适用的地方也可在发动机的初始工作阶段；而且，专利技术的气缸盖衬垫在可适用的地方位于适当的位置来补偿制造公差，并适应发动机元件密封表面的永久变化，该永久变化发生在发动机工作的过程中，特别地是在安装替代衬垫的过程中。在开始处确定了本专利技术涉及的气缸盖衬垫类型的定义，与该定义一起，下面应该指出也可为每个独立的气缸提供一个气缸盖，而不是一个单一的气缸盖，这通常是商用车辆的情况。提到的发动机元件密封表面不仅可通过发动机组和至少一个气缸盖形成，而且还可通过，例如，一个传动链壳体的部件或多个传动链壳体的部件形成。所确定的隆起不仅可以有利地提供在气缸盖衬垫的一侧上，而且还可以有利地提供在衬垫的两侧上，以便气缸盖衬垫的轮廓厚度至少在段内可根据密封间隙的外形来配置。专利技术所包含的衬垫类型可以有传统意义上的衬垫板，但是它只是有可能提供一些衬垫段，在其上提供了形成衬垫密封表面的隆起，并通过连接辐板或类似物将密封段挨个连接起来，以便产生骨架形的结构。当说到专利技术的气缸盖衬垫有形成带状或线形衬垫密封表面的隆起时，它来自这样的说法，即并不是所有的形成在衬垫上的隆起都必须形成这样的带状或线形衬垫密封表面。衬垫密封表面还可能，在俯视图中，有宽度上的轮廓。专利技术的气缸盖衬垫可能有一个或一些提到的基本元件，这些基本元件可能相互之间分割开，或相互之间连成一整块，例如一种情况下，在冲压过程之后，金属衬垫板形成辐板形的隆起，该隆起代表该类型的基本元件。如果专利技术的气缸盖衬垫有多个基本元件，那么仅仅只有单独一个基本元件能够根据专利技术来配置，即使，例如所有的基本元件都是一个单一的衬垫板的一部分，也是如此。还需要提出的是，专利技术的气缸盖衬垫当然不应该“老化”，即至少一个基本元件的第二段或多个第二段在特定的负载相当高的情况下高度可变(塑性地和/或弹性地)，最好塑性地可变，虽然在可适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有若干孔的气缸盖衬垫，所述孔至少形成燃烧室孔和用于气缸盖螺栓的螺栓孔，该衬垫用来密封密封间隙，该密封间隙受到至少一个发动机组的发动机元件密封表面和一个气缸盖的限制，其特征在于，该气缸盖衬垫至少在一侧有隆起，该隆起形成衬垫密封表面，以封闭形式围绕至少一个孔，以压住至少一个发动机元件密封表面，在安装气缸盖衬垫之前设计该隆起的高度轮廓，以至少近似地对应待密封的密封间隙的外形，其结果是在气缸盖衬垫被夹在发动机元件密封表面之间时，各个燃烧室孔被各自的隆起包围，其中一些隆起由至少一个带有涂层的基本元件形成，所述基本元件的材料选择和其横截面结构以这样的方式来实现，以至于基本元件耐压、抗蠕变，因此在安装气缸盖衬垫和发动机工作的过程中、发生最大负载的情况下，它至少在衬垫密封表面的第一段在高度上不可变形，并且在发动机工作的过程中、气缸盖衬垫和发动机元件密封表面之间发生负载和相对运动的情况下，涂层耐磨损和断裂，其中在安装气缸盖衬垫和／或发动机工作的过程中、发生最大负载的情况下，至少一个基本元件在至少一个气缸盖密封表面的至少一个第二段在高度上可变形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗里德黑尔姆施特歇尔，克里斯托夫施特歇尔，
申请(专利权)人：爱尔铃克铃尔股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]