CN100353095C - 平板垫片 - Google Patents

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Abstract

一种用于内燃机的平板垫片，特别是气缸盖垫，其通过具有在燃烧室侧的至少一个通孔(2)的特别是金属的至少一个支座元件(7)构成，其中通孔(2)一方面被与之同心形成的止动元件围绕并且另一方面被与之同心形成且在至少一个金属功能层中制造的弹性作用的至少一个半卷边(13，14)围绕，所述半卷边直接压配合在比支座元件(7)的材料厚度更大地构成的止动元件(12)上。

Description

平板垫片
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的平板垫片，特别是气缸盖垫。
背景技术
从DE-A 198 09 755中得知一种具有至少一个密封层的金属气缸盖垫，其具有用于锚链舱和边界区域的通孔，其相邻于锚链舱开口形成并且其中锚链舱开口由全部或部分在边界区域外面设置的弹性密封元件完全地包围。在这种情况下，边界区域包括用于弹性密封元件的支撑装置，其可以是卷边或者半卷边。
通过JP-A 06117542已知一种金属的平板垫片，其具有多个在金属层中构成的通孔。在通孔的区域中设置有全卷边或半卷边作为密封元件。
在现在的内燃机中使用多种多样的气缸盖垫，其中总是为了耐用的弹性燃烧室密封使用在弹簧钢中冲压的所谓全卷边。全卷边的特色是，从金属板的基面开始，沿一个方向上升形成，所以接触线(卷边凸峰)向远离基面的一侧构成为密封线。全卷边总是通过设置在卷边凸峰两边的所谓卷边脚支撑于基面的平面中，也就是说，在基面的平面中形成两个密封线。全卷边的基本结构需要在横截面的位置上最小尺寸并且必须通过相当复杂的压印模成型。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种平板垫片，特别是用于在燃烧室密封区域中极限位置情况的气缸盖垫，通过它应该在减小工具费用的情况下保持已知的功能特性。
这样完成该任务，即通过一种用于内燃机的平板垫片，特别是气缸盖垫，其通过具有在燃烧室侧的至少一个通孔的特别是金属的至少一个支座元件构成，其中通孔一方面被与之同心形成的止动元件围绕并且另一方面被与之同心形成且在至少一个金属功能层中制造的弹性作用的至少一个半卷边围绕，所述半卷边直接压配合在比支座元件的材料厚度更大地构成的燃烧室密封区域中。两个具有方向相反地形成的半卷边的功能层这样互相重叠设置，使得通过功能层构成指向通孔方向的间隙，其中支座元件形成平的密封外表面，并且功能层和支座元件具有共同的燃烧室限制边缘。
与全卷边相比，通过本发明的对象提供一种新型的燃烧室密封概念，其通过止动元件以及与止动元件有效相连的制造的半卷边构成，特别用于限制的位置情况。
每一个燃烧室的弹性密封通过在通孔外面关闭的、通常同心形成的并且预先确定宽度和高度的半卷边实现。在这种情况下，尺寸的制定依据使用情况。0.8至2.5mm的半卷边的宽度和在0.05至1.0mm的高度应该看作为平常的。
燃烧室的半卷边以有利的方式在平板垫片，特别是气缸盖垫的弹簧钢层(功能层)中被冲压。卷边的弹簧钢层的数量能够相应于各个内燃机的动力的要求而变化。
如已经所述的，燃烧室半卷边位于直接压配合在比支座元件的材料厚度更大地构成的燃烧室密封区域(止动元件)上。这种止动元件避免在装配状态(运行状态)下密封间隙高度的进一步减小。
止动元件例如能够这样制造，另外的平板部分被焊接在平板垫片的例如支座元件的层上。可以想象利用溶结材料、粘附塑料或类似物的其它实施例。在燃烧室的半卷边范围的密封厚度通常比在另一个区域中的厚度大0.04至0.20mm。通过这样构成的变厚将达到由气缸盖螺栓提供的夹紧力相应地使半卷边压缩并且因此使得燃烧室密封。因此变厚的量基本上确定夹紧力的分布和与之关联的密封特性，但是也确定发动机结构部件的变形，其与密封压缩保持相反。
在这种情况下，止动元件的宽度依据在它延伸区域设置的燃烧室半卷边的宽度相应地设定。很多情况下在该区域中的宽度在1和4mm之间。在这种情况下能够出现相邻于止动区域的气缸互相流入，所以在俯视图中产生一种止动孔。
燃烧室半卷边能够通过相当简单的阶梯形分级的工具制造。这种工具能以便宜成本的方式加工并且简单的维护或者维修。
根据本发明的另一个思想，平板垫片、特别是气缸盖垫的层的构造依据各个电机的要求而定。优选地，根据本发明的另一个思想，使用由方向相反的卷边的弹簧钢层和接收止动元件的支座元件构成的组合。
建议将接收止动元件的支座元件一侧平的构成并且该平的表面对准发动机结构部件，优选地对准气缸曲轴箱。一种这样平的密封外表面能够覆盖在曲轴箱表面中的诸如缩孔和气孔这样的不规则物，并且还保证密封。接收止动元件的支座元件的通常厚度位于0.1至0.5mm之间。
在弹簧钢层为偶数时应该注意，具有半卷边的方向相反的层如此设置，使得半卷边的从密封平面突出的曲柄靠近相应的发动机燃烧室边缘。因此通过在气压作用下的曲柄的弹性变形能够实现密封压缩的期望增大。
附图说明
根据附图中示出的实施例并且如下描述本发明的对象。其中：
图1示出气缸盖垫的俯视图；
图2示出根据图1的线A-A的剖视图；
图3示出根据图1和2的气缸盖垫的装配状态(运行状态)的模拟图。
具体实施方式
图1示出气缸盖垫1，其具有用于燃烧室和流体穿通孔3、4、5、6的通孔2，所述流体穿通孔一方面用于冷却剂并且另一方面用于润滑剂。气缸盖垫1通过金属的支座元件7以及在这里未示出的由铆钉8与支座元件相连的功能层构成，所述功能层在下面的图中更好地示出。
图2示出穿过根据图1的气缸盖垫1的截面。可以看出支座元件7以及两个弹簧钢层9、10作为功能层。用标号11表示燃烧室限制边缘，其同时构成不仅用于支座元件7而且用于功能层9、10的限制边缘。支座元件7在燃烧室侧与止动元件12连接，例如通过焊接，其中止动元件12以预先确定的宽度和厚度同心地环绕通孔2。在这种情况下，燃烧室侧的通孔2的弹性密封通过与通孔2同心形成的半卷边13、14实现，所述的半卷边同样具有预先确定的宽度和高度。各个半卷边13、14被冲压在构成为弹簧钢层的功能层9、10中。在该例子中使用由两个相反方向卷边的功能层9、10和一个接收止动元件12的支座元件7构成的组合，其中同样可以考虑具有多个弹簧钢层(对)与上面和下面的支座元件连接的备选方案。
如果在该例子中使用偶数个(两个)弹簧钢层9、10，应该注意，如此设置方向相反的具有半卷边13、14的功能层9、10，使得半卷边13、14的从各自平面15、16突出的曲柄13′、14′靠近这里未示出的发动机结构部件。通过止动元件12在燃烧室侧强制变厚导致由未示出的气缸盖螺栓提供的夹紧力相应地使半卷边13、14压缩并且因此使得燃烧室密封。因此变厚的量基本上确定夹紧力的分布和与之关联的密封特性。
图3示出图2的部分视图，即燃烧室侧的密封区域。可以看见支座元件7、功能层9、10、止动元件12以及燃烧室区域。在这种情况下模拟气缸盖垫1的装配状态。用P说明在燃烧室中燃烧室侧存在的交互的压力。在这种情况下标号17、18应该表示一方面用于气缸盖并且另一方面用于发动机组的密封表面。通过未示出的气缸盖螺栓的压紧，在半卷边13、14之间存在的间隙19逼近于零，其中它由于半卷边13、14的弹簧特性仍然不能达到该值。通过止动元件12或者它的材料厚度首先避免了间隙19的完全关闭。现在有用的具有压力P的空气能够渗透到间隙19中并且曲柄13′、14′再次沿密封表面17、18的方向变宽。因此，通过曲柄13′、14′的各个半卷边13、14的变形能够取得密封压缩的预先确定的厚度。

Claims (3)

1.一种用于内燃机的平板垫片，其通过具有在燃烧室侧的至少一个通孔(2)的至少一个特别是金属的支座元件(7)构成，其中通孔(2)一方面被与之同心形成的止动元件(12)围绕并且另一方面被与之同心形成且在至少一个金属功能层中制造的至少一个弹性作用的半卷边(13、14)围绕，所述半卷边直接压配合在比支座元件(7)的材料厚度更大地构成的燃烧室密封区域中，其特征在于，两个具有方向相反地形成的半卷边(13、14)的功能层(9、10)这样互相重叠设置，使得通过功能层(9、10)构成指向通孔(2)方向的间隙(19)，其中支座元件(7)形成平的密封外表面，并且功能层(9、10)和支座元件(7)具有共同的燃烧室限制边缘(11)。
2.如权利要求1所述的平板垫片，其中支座元件(7)由不锈钢构成并且设有半卷边(13、14)的金属功能层(9、10)由弹簧钢构成。
3.如权利要求1或2所述的平板垫片，其中止动元件(12)具有比各个半卷边(13、14)大的宽度。
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