一种气缸盖垫的设计方法、气缸盖垫、发动机及车辆技术

本申请提供了一种气缸盖垫的设计方法、气缸盖垫、发动机及车辆；其中，气缸盖垫的设计方法包括如下步骤：设计制作具有所述密封筋的盖垫本体；制作多个不同厚度的缸盖支撑垫；将所述盖垫本体和所述缸盖支撑垫安装在试验台架上的气缸体和气缸盖之间，通过多次试验确定目标缸盖支撑垫。通过本申请能够有效缩短气缸盖垫的开发周期，进而缩短发动机的开发周期。进而缩短发动机的开发周期。进而缩短发动机的开发周期。

【技术实现步骤摘要】
一种气缸盖垫的设计方法、气缸盖垫、发动机及车辆


[0001]本申请涉及发动机
，具体涉及一种气缸盖垫的设计方法、气缸盖垫、发动机及车辆。

技术介绍

[0002]目前，为了适应汽车市场瞬息万变的用户需求，汽车发动机开发周期也逐年降低。
[0003]现有发动机各零部件中，气缸盖垫的开发周期较长。具体而言，一方面，在设计气缸盖垫时，需多轮优化气缸盖垫的密封筋结构和支撑结构，在确定气缸盖垫仿真分析满足设计标准后，才冻结气缸盖垫数模状态。另一方面，制作气缸盖垫必须开发金属模具，即使气缸盖垫的样件采用寿命短的软模，也需要3个多月的时间。并且，如果仿真分析满足设计标准并通过开发的金属模具制作的气缸盖垫，在试验验证时不能达到密封要求，那么还需继续优化气缸盖垫的密封筋结构和支撑结构以及重新开发金属模具。
[0004]因此，现有气缸盖垫的开发周期较长，延长了发动机的开发周期。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种气缸盖垫的设计方法、气缸盖垫、发动机及车辆，能够有效缩短气缸盖垫的开发周期，进而缩短发动机的开发周期。
[0006]第一方面，本申请提供了一种气缸盖垫的设计方法，所述气缸盖垫设于气缸盖和气缸体之间，所述气缸盖垫包括缸盖支撑垫和具有密封筋的盖垫本体；
[0007]所述设计方法包括如下步骤：
[0008]设计制作具有所述密封筋的盖垫本体；其中，所述密封筋能够达到满足密封第一油腔和第二油腔的设计标准；
[0009]制作多个不同厚度的缸盖支撑垫；其中，所述缸盖支撑垫用于控制所述密封筋的压缩量，以调整所述密封筋的密封力；
[0010]将所述盖垫本体和所述缸盖支撑垫安装在试验台架上的气缸体和气缸盖之间，通过多次试验确定目标缸盖支撑垫；其中，各次所述试验对应不同的缸盖支撑垫的组合，所述目标缸盖支撑垫的厚度使所述密封筋的密封力满足所述气缸盖和气缸体之间的密封要求。
[0011]本申请实施例的方案将气缸盖垫分为缸盖支撑垫和具有密封筋的盖垫本体两部分，同时分别实现缸盖支撑垫和具有密封筋的盖垫本体的设计制作。由于可以利用缸盖支撑垫调节密封筋的密封力，因此在不影响气缸盖垫密封性能的前提下，能够有效缩短气缸盖垫的开发周期，进而缩短发动机的开发周期。
[0012]结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述设计制作具有所述密封筋的盖垫本体，包括：
[0013]获取发动机气缸盖的三维数字模型和气缸体的三维数字模型，并基于所述三维数字模型分析确定发动机温度场；
[0014]基于所述发动机温度场，设计盖垫本体和密封筋的三维数字模型；
[0015]基于所述盖垫本体和密封筋的三维数字模型，制作具有所述密封筋的盖垫本体。
[0016]上述技术方案中，不要求设计完整的气缸盖垫三维数字模型，仅对气缸盖垫的盖垫本体和密封筋的三维数字模型进行设计，无需经CAE分析反复调整密封筋311的设计方案，因此减小了三维数字模型设计的难度和时间。
[0017]结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述基于所述盖垫本体和密封筋的三维数字模型，制作具有所述密封筋的盖垫本体，包括：
[0018]基于所述盖垫本体和密封筋的三维数字模型，采用冲压工艺制作具有所述密封筋的盖垫本体。
[0019]上述技术方案中，采用冲压工艺制作具有密封筋的盖垫本体可以缩短气缸盖垫的开发周期，进一步缩短发动机的开发周期。
[0020]结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述制作多个不同厚度的缸盖支撑垫，包括：
[0021]采用线切割或激光切割制作多个不同厚度的缸盖支撑垫。
[0022]上述技术方案中，采用线切割或激光切割制作缸盖支撑垫，避免了金属模具的制作，因此可以进一步缩短气缸盖垫的开发周期，缩短发动机的开发周期。
[0023]第二方面，本申请还提供了一种气缸盖垫，包括具有密封筋的盖垫本体和目标缸盖支撑垫；
[0024]所述目标缸盖支撑垫用于控制所述密封筋的密封力。
[0025]上述技术方案由于包括能够控制密封筋密封力的目标缸盖支撑垫，因此可以保证气缸盖和气缸体之间的密封，防止发生渗漏。
[0026]结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述盖垫本体和所述目标缸盖支撑垫一体成型。
[0027]上述技术方案中，将盖垫本体和目标缸盖支撑垫设计为一个整体，可以通过金属模具进行批量化制作，有效提高大批量生产的生产效率。
[0028]第三方面，本申请还提供了一种发动机，包括：
[0029]气缸体和气缸盖；
[0030]如上述第二方面所述的气缸盖垫，所述气缸盖垫安装在所述气缸体和所述气缸盖之间，所述气缸盖垫的目标缸盖支撑垫位于所述盖垫本体的外侧。
[0031]上述技术方案中，将气缸盖垫的目标缸盖支撑垫安装位置设置在盖垫本体的外侧，可以在安装盖垫本体后，方便实现目标缸盖支撑垫的安装以及密封筋的密封力的调节。
[0032]结合第三方面，在某些可能的实现方式中，所述目标缸盖支撑垫位于所述气缸盖和所述气缸体之间；
[0033]所述气缸盖和所述气缸体上分别设置有第一油腔和第二油腔，所述目标缸盖支撑垫与所述第一油腔和所述第二油腔的对接处相邻设置。
[0034]上述技术方案中，将目标缸盖支撑垫与第一油腔和第二油腔处的密封薄弱区域相邻设置，可以进一步提高气缸盖垫的密封可靠性。
[0035]结合第三方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述气缸体和所述气缸盖分别设有安装孔；所述安装孔处连接定位螺栓；
[0036]所述目标缸盖支撑垫设有定位孔，所述目标缸盖支撑垫通过所述定位孔套装在所
述定位螺栓上。
[0037]上述技术方案中，可以实现目标缸盖支撑垫的定位，防止发动机在工作过程中产生的振动导致目标缸盖支撑垫发生滑动、移位等情况，影响气缸盖垫的密封效果。此外，定位螺栓还可以提高气缸体和气缸盖的连接牢固程度。
[0038]第四方面，本申请还提供了一种车辆，该车辆包括上述第三方面所述的发动机。
附图说明
[0039]图1是本申请实施例提供的一种气缸盖垫的设计方法的流程图；
[0040]图2是本申请实施例提供的另一种气缸盖垫的设计方法的流程图；
[0041]图3是本申请实施例提供的一种发动机的剖面示意图；
[0042]图4是图3发动机中局部Ⅰ的放大结构示意图；
[0043]图5是图3发动机中气缸体的俯视图；
[0044]图6是一种气缸盖垫的压缩回弹曲线图；
[0045]图7是另一种气缸盖垫的压缩回弹曲线图。
[0046]图中附图标记的说明如下：
[0047]1—气缸盖；11—第一油腔；12—连接螺栓；13—定位螺栓；
[0048]2—气缸体；21—第二油腔；
[0049]3—气缸盖垫；31—盖垫本体；311—密封筋；32—缸盖支撑垫。
具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气缸盖垫的设计方法，其特征在于，所述气缸盖垫(3)设于气缸盖(1)和气缸体(2)之间，所述气缸盖垫(3)包括缸盖支撑垫(32)和具有密封筋(311)的盖垫本体(31)；所述设计方法包括如下步骤：设计制作具有所述密封筋(311)的盖垫本体(31)；制作多个不同厚度的缸盖支撑垫(32)；其中，所述缸盖支撑垫(32)用于控制所述密封筋(311)的压缩量，以调整所述密封筋(311)的密封力；将所述盖垫本体(31)和所述缸盖支撑垫(32)安装在试验台架上的气缸体(2)和气缸盖(1)之间，通过多次试验确定目标缸盖支撑垫；其中，各次所述试验对应不同的缸盖支撑垫的组合，所述目标缸盖支撑垫的厚度使所述密封筋(311)的密封力满足所述气缸盖(1)和所述气缸体(2)之间的密封要求。2.如权利要求1所述的气缸盖垫的设计方法，其特征在于，所述设计制作具有所述密封筋(311)的盖垫本体(31)，包括：获取发动机气缸盖(1)的三维数字模型和气缸体(2)的三维数字模型，并基于所述三维数字模型分析确定发动机温度场；基于所述发动机温度场，设计盖垫本体(31)和密封筋(311)的三维数字模型；基于所述盖垫本体(31)和密封筋(311)的三维数字模型，制作具有所述密封筋(311)的盖垫本体(31)。3.如权利要求2所述的气缸盖垫的设计方法，其特征在于，所述基于所述盖垫本体(31)和密封筋(311)的三维数字模型，制作具有所述密封筋(311)的盖垫本体(31)，包括：基于所述盖垫本体(31)和密封筋(311)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈小栋，马京卫，于鹏飞，胡佳佳，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：