CN1082141C - 往复式内燃机密封结构 - Google Patents

Abstract

一种往复式内燃机的密封结构。该内燃机中通过密封垫圈将气缸与气缸盖可相互拆卸地结合着，在气缸体3的与气缸盖接合侧端部上，形成气缸孔10的内径渐渐扩大的切口圆锥面34，即切口倾斜面，并在软钢或不锈钢制无接头环形密封垫圈35的靠气缸侧外周部上，形成能与上述气缸孔10的切口圆锥面34密接的前端变细圆锥面36，即前端变细倾斜面。

Description

往复式内燃机的密封结构

本发明涉及往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构及该密封结构的组装方法，该密封结构是通过密封垫圈将气缸和气缸盖相互可折卸地结合的，具有很好的密封效果。

把气缸与气缸盖可拆开地结合着的往复式内燃机中，在气缸与气缸盖之间夹装着将两者气密地密封的密封垫圈，该密封垫圈的形式有在石绵等不可燃性纤维织成的板状基板外表面上覆盖薄金属板而形成的组合式垫圈，也有在金属板上沿着与气缸孔对应的开口、同心地形成1条或数条波纹的无接头金属密封垫圈(见日本专利公报实开平5-73360号)。

另外，还有一种往复式内燃机，在该内燃机中，在气缸端面上形成大于气缸孔的同心环形槽，将横断面形状为圆形的无接头金属环嵌装在该环形槽内(见日本专利公报实开昭59-60365号)。

由于组合式垫圈需要几种材料，而且结构也复杂，所以生产性低，成本高。又因为基板不是热良导体，所以气缸盖的热不易向气缸传递，导致燃烧室的气缸盖侧壁面高温，容易引起异常燃烧。

日本专利公报实开平5-73360号记载的薄金属板制成的金属密封垫圈，为了确保密封性，如日本专利公报实公平6-37238号所示地，需要若干个板，不易降低成本，而且，为了适应内燃机的高功率化，在提高使气缸与气缸盖相互紧固的紧固螺栓的紧固力方面，由于紧固变形增大，所以会受密封垫圈面的平面度和各部分的尺寸精度限制。

无论是组合式密封垫圈还是薄金属板制的金属密封垫圈，为了确保密封性，气缸和气缸盖的接合面都要具有刚性，结果，气缸和气缸盖的壁厚就增加，不能使内燃机轻量化。

另外，日本专利公报实开昭59-60365号记载的内燃机中，由于加在无接头金属环周面上的直径方向的压缩力形成的该环的变形量在初期状态较大，但随着变形的进展，变形增加量急剧降低，所以环的粗细不均匀、上述环形槽的深度误差、气缸与气缸盖接合面的平面度误差都不能通过上述无接头环的变形而被充分吸收，如果不将这些无接头环、环形槽、气缸和气缸盖的接合面加工精度保持在极高标准，则不能确实地密封气缸和气缸盖的接合面。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种往复式内燃机中的气缸与气缸盖的密封结构。本发明第一方案的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，该内燃机在把密封垫圈夹在气缸与气缸盖之间的状态下，用紧固机构将该气缸和气缸盖相互压紧而实现其间的密封，其特征在于：用上述紧固机构通过气缸和气缸盖挟压环形密封垫圈、将沿环的周向的压缩力导向该环形密封垫圈地、在环形密封垫圈外周面上形成前端变细的倾斜面，并在气缸或气缸盖上形成能与该环形密封垫圈的前端变细倾斜面密接的倾斜面，当使气缸和气缸盖相互接近并固定时，由于无接头环状密封垫圈的圆周方向压缩力使无接头环状密封垫圈的上端平面与气缸套的接触端面处于相同的高度。

由于本发明具有上述的结构，因而通过紧固机构向气缸和气缸盖施力而将两者压紧时，夹在气缸与气缸盖之间的环形密封垫圈由它的前端变细倾斜外周面与气缸或气缸盖的倾斜面的相对滑动，被压入气缸或气缸盖倾斜面的里面，在环形密封垫圈的前端变细倾斜面和气缸或气缸盖的倾斜面上、由楔力产生较大的法向力，两倾斜面被该法向力相互强力压接，使两倾斜面间的密封性增大。另外，即使与环形密封垫圈接触的气缸或气缸盖的接触面不是正确的平面、例如是波浪状表面时，环形密封垫圈也能适应该气缸或气缸盖接合面的凹凸地弯曲，使环形密封垫圈与气缸盖或气缸的接合面沿着该环形密封垫圈的全周相互紧密地抵接，使该部分的密封性也增大。因此，可确实防止内燃机运转时产生的高压燃烧气体从气缸与气缸盖之间泄漏。

本发明中，由于与高温高压燃烧气体接触的气缸与气缸盖的接合面由上述环形密封垫圈密封住，所以，可将密封气缸和气缸盖内的冷却水通路的密封垫圈与密封高温高压燃烧气体用的环形密封垫圈分开构成，这样，即使用耐热性低而富有弹性的软质材料制作冷却水密封用垫圈，也能保持高水密性。

本发明中，由于密封气缸和气缸盖所围成的燃烧室的密封垫圈是细环形，所以，不必加大气缸与气缸盖的接合面，可实现内燃机的小型轻量化。

当上述环形密封垫圈是无接头环形时，在产生高压燃烧气体的机器运转时，无接头环形密封垫圈集中地受到高温燃烧气体的热，与形成有倾斜面的气缸或气缸盖相比，产生的热膨胀大，在无接头环形密封垫圈的前端变细倾斜面和气缸或气缸盖的倾斜面上产生大的压接力，更加提高密封性。

本发明第二方案的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，该往复式内燃机是把密封垫圈夹在气缸与气缸盖之间，气缸与气缸盖相互可拆卸地结合着，其特征在于：上述密封垫圈是环形密封垫圈，配设在气缸的气缸孔上的与气缸盖接合侧端缘上，在该气缸孔的与气缸盖接合侧端缘上，形成从气缸孔内周面向着与气缸盖的接合面其内径渐渐扩大的切口倾斜面，并在环形密封垫圈的气缸一侧外周部上，形成能与上述气缸孔的切口倾斜面密接的前端变细倾斜面。

本发明的第二方案与上述第一方案具有同样的效果。

本发明第三方案的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，在上述第一或第二方案的基础上，在上述环形密封垫圈上未形成前端变细倾斜面一侧的该环状端面是平面状，该环形密封垫圈的平面状端面能与上述气缸盖的平面状端面或气缸的平面状端面相接。

在上述第三方案中，即使气缸与气缸盖的接触部分相对地错位，由于气缸盖的平面状端面或气缸的平面状端面总是与环形密封垫圈的平面状端面密接着，所以也能保持高密封性。

本发明第四方案的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，在上述第一或第二方案的基础上，上述内燃机是多气缸内燃机。

在上述第四方案中，由于包围各气缸孔开口部的密封部分的宽度小，能缩小各气缸孔相互的间隔，所以能实现往复式内燃机的小型轻量化。

另外，将上述第四方案用于水冷式往复内燃机时，由于可将分别密封着各气缸孔的水冷套开口部的内缘和外缘用的密封垫圈与密封各气缸孔开口部的密封垫圈分开构成，所以水冷套密封用的密封垫圈可采用富有弹性的软质密封垫圈，也能容易地确保冷却系统的密封性。

本发明第五方案的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，在上述第一或第二方案的基础上，在上述环形密封垫圈的表面上形成比该密封垫圈材料软的金属薄膜。

在上述第五方案中，由于环形密封垫圈表面的软质金属薄膜层能容易地适应气缸孔表面和气缸盖下面的凹凸局部地变形，而且，能减轻气缸孔和气缸盖下面与环形密封垫圈表面的接触面之间的摩擦力，所以能提高气缸与气缸盖接合部的密封性。

本发明第六方案的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，在上述第一或第二方案的基础上，在上述环形密封垫圈的表面上涂敷润滑剂。

在上述第六方案中，由于能大幅度地减少环形密封垫圈表面与同该环形密封垫圈接触的气缸孔表面和气缸盖下面之间的摩擦力，所以，能进一步提高气缸与气缸盖的接合部的密封性。

本发明第七方案的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构的组装方法，在上述第一或第二方案的基础上，将气缸盖通过密封垫圈组装到往复式内燃机的气缸上时，是在上述环形密封垫圈的表面上涂敷了润滑剂后，将该环形密封垫圈夹装在气缸与气缸盖之间，用该气缸和气缸盖强力地挟持着环形密封垫圈。

上述第七方案能更加确实地达到上述第六方案的效果。

图1是采用本发明一个实施例的气缸与气缸盖密封结构的往复式内燃机纵断侧视图。

图2是沿图1的I-I线的横断正视图。

图3是图1所示实施例中的无接头环形密封垫圈的横断正视图。

图4是图1所示实施例中的气缸套接触端部的纵断正视图。

图5是图1主要部分的放大纵断侧视图。

图6是沿图2和图7中VI-VI线的纵断侧视图。

图7是图2的VII-VII方向视图。

图8是图2的VIII-VIII方向视图。

图9是沿图7中IX-IX线的纵断面图。

图10是表示力作用在气缸套的切口圆锥面和无接头环形密封垫圈的前端变细圆锥面上的说明图。

图11是表示在环形密封垫圈的表面不进行电镀处理以及在其表面进行镀铜处理这两种情况下，泄漏量随着燃烧气体压力增大而变化的特性图。

图12是表示在进行镀铜处理的环形密封垫圈的表面上、不涂敷润滑剂以及涂敷润滑剂这两种情况下，泄漏量随着燃烧气体压力增大而变化的特性图。

图13是本发明另一实施例的纵断侧视图。

图14是图13的XIV-XIV方向视图。

图15是本发明又一实施例的纵断侧视图。

图16是图15的XVI-XVI方向视图。

下面，说明图1至图9所示的本发明的一个实施例。

气冷型顶置气门阀式单气缸4冲程内燃机1的曲轴7指向车宽方向地装在机动两轮车(图上未表示)上，在铝或铝合金制的曲轴箱2上，依次叠置着与其同样材料的气缸体3、气缸盖4和气缸盖罩5，用自上而下地贯通它们的4个螺栓6将曲轴箱2、气缸体3、气缸盖4及气缸盖罩5相互结合成一体(图1中，邻接气缸盖罩5的螺栓6未位于贯穿气缸体3的螺栓6的延长线上，这是由于气缸体3的右断面与通过曲轴7及凸轮轴22的断面在不同处被剖切的缘故)。

曲轴7可旋转地枢支在曲轴箱2上，在铸造气缸体3时，耐磨性及机械强度高的铸铁制气缸套8朝着车体前方、成一体地铸入气缸体3内。在该气缸套8的外周，沿气缸套8的中心轴向、相距一定间隔地设有用于提高该气缸套8的中心轴向附着力的周向突条9，在该气缸套8的气缸孔10内、嵌装着可上下滑动的活塞11，连接杆14的两端可旋转地枢支在该活塞11的活塞销12与曲轴7的轴轴销13上。由气缸盖4下面中央的略半球凹面15、气缸体3的气缸孔10和活塞11的顶面11a围成燃烧室16，在该燃烧室16内，在活塞11的上死点附近、用间歇点火塞17点火而产生的燃烧气体将活塞11推压向下方，由该推压力驱动曲轴7旋转。

在气缸4的上下侧(图2中是左右侧)，沿着垂直于曲轴7的平面形成大直径的吸气口18和小直径的排气口19，在该吸气口18和排气口19的燃烧室一侧开口上，分别设有可开闭的大直径吸气阀20和小直径排气阀21。

这样地配置该大直径吸气阀20和小直径阀21，使大直径吸气阀20和小直径排气阀21的扩头部两端位于用通过吸气口18和排气口19中心的面剖切略呈半球形凹面15而得到的略半圆形圆弧上，如图2所示，由于吸气阀20的中心线和排气阀21的中心线的交点位于气缸孔10的中心线上。而且由于吸气阀20的扩头部直径大于排气阀21的扩头部直径，所以吸气阀20的中心线与气缸孔10的中心线交角θ₁和排气阀21的中心线与气缸孔10的中心线交角θ₂的关系是θ₁＞θ₂。

其结果，吸气阀20的顶端位于靠近气缸孔10中心线处，排气阀21的顶端位于离开气缸孔10中心线处。凸轮轴22位于距吸气阀20和排气阀21的各顶端等距离处、即从气缸孔10的中心线偏向排气阀21的δ处，如图1所示，凸轮轴22通过轴承23、24可旋转地枢支在气缸盖4上。

如图2所示，在距凸轮轴22上下(图中是左右)等距离处，摇臂轴25、26指向车宽度方向地贯穿支承在气缸盖4上，摇臂27、28可摆动地枢支在该摇臂轴25、26上。如图1所示，驱动链轮29成一体地嵌接在曲轴7上，齿数为该驱动链轮29两倍的从动链轮30嵌接在凸轮轴22上，凸轮链31架设在该驱动链轮29和从动链轮30上，曲轴7每旋转2转，吸气阀20和排气阀21以所需定时开关一次。

如图1所示，在曲轴7的左侧和右侧分别配置着发电机32和离合器33，该离合器33通过图中未表示的离合器和变速器与后车轮连接。

如图3至图5所示，在气缸孔10的与气缸盖4接合一侧端部，形成从气缸孔10的内周面朝着与气缸盖4接合端面8a、内径渐渐扩大的切口圆锥面34(切口倾斜面)，并且，在夹在气缸体3和气缸盖4之间的软钢或不锈钢制的无接头环形密封垫圈35的靠气缸一侧外周部上，形成能与气缸孔10的切口圆锥面34密接的前端变细圆锥面36(前端变细倾斜面)，无接头环形密封垫圈35的宽度W约为其外径D的2.32％，无接头环形密封垫圈35的厚度约为其外径D的3.13％。

切口圆锥面34和无接头环形密封垫圈35具有这样的尺寸关系：使无接头环形密封垫圈35的前端变细圆锥面36与气缸套8的切口圆锥面34轻轻接触地将该无接头环形密封垫圈35嵌合到气缸套8上时，无接头环形密封垫圈35的上端面37稍稍突出于气缸套8的接合端面8a。在螺栓6被紧固的状态下，无接头环形密封垫圈35的前端变细圆锥面36沿着气缸套8的切口圆锥面34滑动，由无接头环形密封垫圈35的周向压缩力将无接头环形密封垫圈35压入气缸套8的切口圆锥面34内，直到无接头环形密封垫圈35的上端平面37与气缸套8的接触端面8a略同等高度。

在气缸套8外周的前后左右4个部位，突设着轴向鼓出部39，该鼓出部39包围螺栓6的螺栓孔38。

再如图2所示，通过凸轮轴22中心的中心线Y平行于气缸孔10的中心线X，为了使吸气阀20一侧的摇臂轴25和排气阀21一侧的摇臂轴26距该中心线Y相等间隔α，在气缸盖4上形成了用于枢支摇臂25、26的枢支孔40、41，如图6所示，该枢支孔40.41之中，靠从动链轮30一侧、即车身左侧的轴支孔40_L、41_L(图中仅示出40_L，41_L未示出)是盲孔，与从动链轮30相反一侧、即车身右侧的轴支孔40_R，41_R(图中仅示出40_R，41_R未示出)与上方右侧螺栓孔38_UR、38_DR(38_DR图中未表示)垂直并向右方开口。

如图7所示，左方的螺栓孔38_UL、38_DL(由于图7是正视图，所以左右相反)配置在同一平面上，右方的螺栓孔38_UR、38_DR也配置在同一铅直面上，下方的螺栓孔38_DL、38_DR也配置在同一平面上，但上方的螺栓孔38_UL、38_UR之中，上方左侧的螺栓孔38_UL比上方右侧的螺栓孔38_UR稍稍靠上方。

在4个螺栓孔38之中，右方上下的螺栓孔38_UR、38_DR内通过润滑油，左上方的螺栓孔38_UL与通气装置通路连通，所以，穿过该3个螺栓孔38_UR、38_DR、38_UL的3个螺栓6_UR、6_DR、6_UL顶端拧着的螺母是圆的气水密性盖形螺母。剩下的1个螺栓6_DL顶端拧着的螺母是普通螺母。在气缸体3和气缸盖4接合面上需要气水密性的螺栓孔38_UR、38_DR、38_UL及凸轮链室的开口缘处，夹在其中地装着密封用的橡胶垫。

图1至图9所示的实施例，由于具有上述结构，所以，当把螺栓6拧紧时，气缸体3和气缸盖4就相互压紧，夹在气缸体3与气缸盖4之间的无接头环形密封垫圈35的前端变细圆锥面36沿着气缸套8的切口圆锥面34滑动，如果忽略前端变细圆锥面36与切口圆锥面34之间的摩擦力，由双头螺栓6的轴向紧固力P在切口圆锥面34、前端变细圆锥面36上产生的法向力N如图10所示，为

N＝P/sinα    …式1

式中，α是切口圆锥面34相对于气缸孔10中心线的倾斜角。

如果考虑前端变细圆锥面36与切口圆锥面34之间的摩擦力R，则

N＝P/(sinα+tanλ·cosα)    …式2

式中，λ是摩擦角，tanλ是摩擦系数。无论哪种情况，切口圆锥面34的法向力N都大于双头螺栓6的轴向紧固力P，所以前端变细圆锥面36被强压在切口圆锥面34上，增大了切口圆锥面34与前端变细圆锥面36之间的密封性。

由于无接头环形密封垫圈35细且易弯曲变形，而且嵌合在气缸套8的切口圆锥面34上的无接头环形密封垫圈35在不受任何推入力作用时，该无接头环形密封垫圈35的上端平面37从气缸套8的接合面8a向上方突出ε，所以，即使气缸盖4的接合面4a凹凸不平，无接头环形密封垫圈35也能适应该接合面4a的凹凸地弯曲，无接头环形密封垫圈35的上端平面37与气缸盖4的接合面4a沿无接头环形密封垫圈35的全周相互紧密地抵接，也增大了该上端平面37与接合面4a之间的密封性。

这样，无接头环形密封垫圈35紧密地与气缸套8的切口圆锥面34和气缸盖4的接合面4a抵接，由于增大了两接触部分的密封性，所以能确实防止单气缸4冲程内燃机1运转时燃烧室16内产生的高压燃烧气体从气缸体3中的气缸套8的接合面8a与气缸盖4的接合面4a之间泄漏。

在高压燃烧气体产生的机器运转时，无接头环形密封垫圈35接触到高温的燃烧气体而集中地受热，其结果，产生比气缸盖4和气缸套8大的热膨张，在气缸套8的切口圆锥面34及无接头环形密封垫圈35的前端变细圆锥面36上产生的压接力显著增大，更加提高了密封性。

由于无接头环形密封垫圈35从气缸体3和气缸盖4受到热膨张反力，在周向常时导入压缩力，所以不会因张拉而断裂。

由于本实施例中的单气缸4冲程内燃机1是气冷式的，所以密封部件仅需无接头环形密封垫圈35即可，构造就被简单化，可大幅度地减低成本。

由于密封燃烧室16的密封垫圈是细的无接头环形密封垫圈35，所以，不必加大气缸体3与气缸盖4的接合面，从而可实现单气缸4冲程内燃机1的小型轻量化。

图1至图9所示的本发明实施例中，由于螺栓孔38的周边部成一体地形成在气缸套8的厚壁鼓出部39内，所以，可避免气缸套8与气缸体3的结垢层之间的接合强度降低或相互干扰，并可以加粗气缸套8而增大气缸孔10的内径，可容易地增大单气缸4冲程内燃机1的功率。

因此，在单气缸4冲程内燃机1中，由于气缸体3的形状、尺寸及螺栓孔38的间隔等都不用改变，所以不必变更现有生产线中所用的模具及零件，可抑制因单气缸4冲程内燃机1的设计变更而引起的成本提高。

由于不改变气缸体3的形状、尺寸地增大气缸孔10的内径，所以使气缸体3的横断面积减少，即使双头螺栓6的紧固力形成的气缸体3的平均紧固压缩应力增大，因机械强度高的气缸套8与包围双头螺栓6的螺栓孔38周边的轴向鼓出部39成一体，所以该紧固力也可由气缸套8充分地承受。

由于螺栓孔38的周边部、即轴向鼓出部39与气缸套8成一体，并具有与双头螺栓6略同等的机械强度及热膨张系数，所以在单气缸4冲程内燃机1运转时，即使气缸体3和双头螺栓6被加热，在气缸套8和双头螺栓6上也不产生大的热膨张差，作用在气缸套8和双头螺栓6上的应力也增加不多。

如图2所示，由于吸气阀20一侧的摇臂轴25和排气阀21一侧的摇臂轴26距离通过凸轮轴22的与螺栓孔38的中心线相平行的线是相等间隔α，所以，吸气阀20一侧的摇臂27和排气阀21一侧的摇臂28可做成为相同形状、相同尺寸，而且，吸气阀20与排气阀21的夹角、吸气口18、排气口19等也不必变更，其结果，可减少零件数目，减低成本。

如图2所示，凸轮轴22位于分别插入在螺栓孔38_UL、38_UR和螺栓孔38_DL、38_DR内的双头螺栓6_UL、6_UR和双头螺栓6_DL、6_DR之间的大致中央位置，并且，摇臂轴25和摇臂轴26位于其延长线与双头螺栓6_UL、6_UR和双头螺栓6_DL、6_DR交叉的位置，所以，作用在凸轮轴22和摇臂轴25、26上的凸轮反力由这些双头螺栓6_UL、6_UR、6_DL、6_DR大致均等地负担，气缸体3、气缸盖4和气缸罩5能牢固而稳定地结合。

在图1至图9所示的实施例中，环形密封垫圈是无切缝的无接头的环形密封垫圈，但并不局限于此，也可采且切口面垂直于周向的带接口的环形密封垫圈。

由于该带接口的环形密封垫圈，只要将预定长度的线材加工成形为所需断面形状并弯曲成环形即可，因而可容易地制造适合于各种尺寸的气缸孔10的环形密封垫圈，并能以低成本批量生产。

另外，如果将带接口的环形密封垫圈的周长做成大致与无接头环形密封垫圈的相同，在组装时接口被周向压缩应力闭合，闭合后可具有与无接头环形密封垫圈同样的功能。另外，从组装时的作业性考虑，最好做成在组装前的自然状态下，接口的间隙就很小的基本上呈略闭合的。

上述实施例中，气缸套8是铸铁制的，无接头环形密封垫圈35是软钢或不锈钢制的。但在该无接头环形密封垫圈35的表面，进行了作为金属材料薄膜的镀铜处理时，该镀铜层能适应对方构件上的凹凸而容易变形，并能减低摩擦系数，如图11的①、②和④、⑤所示，燃烧室16内的燃烧气体泄漏量大幅度减少。即使再次利用镀铜处理的垫圈，如③所示，气体泄漏量也不增加很多，可反复使用，经济合理。

将无接头环形密封垫圈35的上端平面37稍向上方弯曲，再进行镀铜处理时④时，与图1至图9实施例中的平面情形相比，气体泄漏量虽增多，但与不镀铜时②相比，气体泄漏量少。

在带接口的环形密封垫圈中，由于有接口，如图11的①所示，燃烧气体的泄漏量大，但是经镀铜处理后，与无接头环形密封垫圈同样地，带接口环形密封垫圈的前端变细圆锥面在气缸孔10的上端切口圆锥面34上滑动而能与其密接，气体泄漏量显著减少。

另外，作为金属薄膜，在本实施例中是采用的镀铜，但也可以采用软质的金属材料，例如锡、银、锌等。如果考虑滑动性，用提高表面的粗糙度来替代镀金属薄膜的方法也能得到同样的效果。

把无接头环形密封垫圈35嵌装到气缸套8的切口圆锥面34上时，如果在无接头环形密封垫圈35的前端变细圆锥面36和切口圆锥面34上涂敷润滑油等润滑剂，则从式1和式2可知，切口圆锥面34与前端变细圆锥面36之间的法向力增大，更加能提高密封性。

具体地说，在进行了镀铜处理的无接头环形密封垫圈表面涂敷润滑剂时，如图12所示，燃烧气体泄漏量大幅度减少。

图12中，表示在无接头环形密封垫圈表面进行镀铜处理后，涂敷润滑剂的各种情形。图12中的W表示内燃机正常运转区域内的平均气体压力范围。

图中，①是只进行镀铜处理，未涂敷润滑剂的情形，作为比较用。

②是烧接了金属润滑剂(使用商品名モリコ-ト)的情形。

③是在环的上面(气缸盖接合面)涂敷了耐热性润滑油(使用商品名ホンダ纯正超质油U)的情形。

④是全面涂敷有机密封剂(使用日本リ-クレス制LR-51)并使其干燥了的情形。

⑤是在环前端变细圆锥面上涂敷了与③同样润滑油的情形。

从图12可见，在无接头环形密封垫圈表面进行了镀铜处理，但在该镀铜表面不涂敷润滑剂时，随着压力增高，气体泄漏量增大，如果进行金属润滑剂处理②，则可改善泄漏状况。

如果只在无接头环形密封垫的上面(气缸盖接合面)涂敷硅油，则如③所示，气体泄漏量减少。

涂敷有机密封剂④的情形，虽能进一步改善泄漏状况，但当气体压力到达一定程度时，泄漏量急剧增大。

③和⑤都是涂敷耐热性润滑油的情形，与不涂敷时相比，泄漏量减少，但在环的前端变细圆锥面上涂敷比在环的气缸盖接合面上涂敷效果好，这时几乎没有气体泄漏量。

前端变细圆锥面的角度α最好在30°～60°，图11到图12所示试验结果中，α为30°。

图13至图14所示的水冷型顶置气门阀式2气缸4冲程内燃机40和图15至图16所示的水冷型顶置气门阀式4气缸4冲程内燃机53也都适合地使用本发明。这种情况下，必须配置包围水冷套51的止水垫圈52，由于止水垫圈52与无接头环形密封垫圈35是分开的，所以，即使采用耐热性差但富有弹性的橡胶或软质合成树脂的止水垫圈52，也可确保对冷却水的完全密封。当然，对于2冲程内燃机无论气冷还是水冷也都是适用的。

Claims (7)

1.一种往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，该往复式内燃机是在把密封垫圈夹在气缸与气缸盖之间的状态下，用紧固机构将该气缸和气缸盖相互压紧，从而将气缸和气缸盖密封的，其特征在于：用上述紧固机构通过气缸和气缸盖挟压环形密封垫圈、将沿该环的周向的压缩力导向该环形密封垫圈地、在环形密封垫圈外周面上形成前端变细的倾斜面，并在气缸或气缸盖上形成能与该环形密封垫圈的前端变细倾斜面密接的倾斜面，当使气缸和气缸盖相互接近并固定时，由于无接头环状密封垫圈的圆周方向压缩力使无接头环状密封垫圈的上端平面与气缸套的接触端面处于相同的高度。

2.一种往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，该往复式内燃机是把密封垫圈夹在气缸与气缸盖之间，气缸与气缸盖相互可拆卸地结合着的，其特征在于：上述密封垫圈是环形密封垫圈，配设在气缸的气缸孔上的与气缸盖接合侧端缘上，在该气缸孔的与气缸盖接合侧端缘上，形成从气缸孔内周面向着与气缸盖的接合面其内径渐渐扩大的切口倾斜面，并在环形密封垫圈的气缸一侧外周部上，形成能与上述气缸孔的切口倾斜面密接的前端变细倾斜面。

3.如权利要求1或2所述的往复式内燃机中的气缸与缸气盖之间的密封结构，其特征在于：在上述环形密封垫圈上未形成前端变细倾斜面一侧的该环状端面是平面状，该环形密封垫圈的平面状端面能与上述气缸盖的平面状端面或气缸的平面状端面相接。

4.如权利要求1或2所述的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，其特征在于，上述内燃机是多气缸内燃机。

5.如权利要求1或2所述的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，其特征在于，在上述环形密封垫圈的表面上形成比该密封垫圈材料软的金属薄膜。

6.如权利要求1或2所述的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构，其特征在于，在上述环形密封垫圈的表面上涂敷了润滑剂。

7.如权利要求1或2所述的往复式内燃机中的气缸与气缸盖之间的密封结构的组装方法，其特征在于：将气缸盖通过密封垫圈组装到往复式内燃机的气缸上时，是在上述环形密封垫圈的表面上涂敷了润滑剂后，将该环形密封垫圈夹装在气缸与气缸盖之间，用该气缸和气缸盖强力地挟持着环形密封垫圈。

Images