CN110714852A - 一种发动机气缸垫密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机气缸垫密封结构，包括气缸体和设置在气缸体上的气缸盖，所述气缸体内设有气缸套，其特征在于：还包括气缸套，所述气缸套设置在气缸体与气缸盖之间，所述气缸体的内壁设有支撑凸台，所述气缸套的外壁设有支撑肩，所述支撑肩与支撑凸台紧靠，所述支撑肩上表面设有凸台和压紧凸起，所述凸台和压紧凸起之间设有凹槽，所述压紧凸起与气缸套过盈配合，所述气缸体的外周上表面与压紧凸起上表面边缘平齐。本发明的优点在于，其气缸垫的结构加工简单，成本更低。其形成了一整圈线密封结构，不仅密封可靠性更强，还可以有效降低因压紧产生的密封应力。其解决了装配后的密封力着力点问题，防止气缸套变形量过大。

Description

一种发动机气缸垫密封结构

技术领域

本发明涉及发动机结构设计技术领域，具体地指一种发动机气缸垫密封结构。

背景技术

随着汽车的排放法规的升级，发动机的强化水平不断提高，爆压也越来越高，发动机的气缸体与气缸盖之间的缸口气密封系统包括气缸体、气缸套、气缸垫与气缸盖。目前，汽车生产工艺中通常在气缸垫上缸口相应部位布置气密封筋，气缸盖底面、气缸套顶面保持平整，在气缸盖螺栓拧紧时，气密封筋发生变形产生压力，密封燃气；或者使用平板气缸垫，在气缸套缸间设计凸台，在气缸盖底面相应部位设计凹槽，螺栓压紧后，气缸垫被挤进气缸盖凹槽内，产生压力，密封燃气。在对燃烧室高温、高压燃气密封的设计中，传统石棉复合类型的气缸垫已较少使用，目前气缸垫多以金属材质为主，主要是低碳钢。

金属气缸垫在缸口部位设置气密封筋，气密封筋围绕缸口为一个整圆，密封筋的横截面可以有多种形式：如单凸筋、双凸筋、圆弧筋、半圆弧筋、折叠等。金属气缸垫可以是单层金属结构，也可以是多层金属结构，多层金属在气密封部位一般采用翻边或包覆结构设计。

公告号CN208073632U，公告日为2018年11月9日的实用新型专利《一种小缸心距发动机气缸密封结构》公开了一种单层金属气缸垫的缸口密封结构，缸口部位设置朝上、下凸起的两个密封筋，密封筋为整圆；其提供的采用气缸垫压波来实现燃烧室气体密封的结构，因为气缸垫本身强度有限，耐高温、高压气体冲击的能力不足，使得燃烧室密封越来越困难。

公告号CN 205225474U，公告日为2016年5月11日的实用新型专利《一种内燃机气缸盖燃气密封结构》，公开了一种单层金属气缸垫的密封结构，其气缸垫为平板结构，气缸套顶部设置凸台，与凸台配合的气缸盖底面设置凹槽，凸台和凹槽均为整圆。其虽然可以有效解决单纯依靠气缸垫缸口压波实现对燃烧室气体密封的泄露风险，但气缸盖底板上的环槽结构加工较困难，并且对于承受高温高压气体冲击，极易产生疲劳载荷导致开裂的气缸盖底板来说是一种很大风险，气缸垫遭受挤压产生塑性变形的部位也有破裂的风险。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述问题，提供一种发动机气缸垫密封结构，其结构加工简单，可有效应对高温高压燃气冲击下的缸口密封压力不足的问题。

为实现上述目的，本发明所设计的一种发动机气缸垫密封结构，包括气缸体和设置在气缸体上的气缸盖，所述气缸体内设有气缸套，其特征在于：还包括气缸套，所述气缸套设置在气缸体与气缸盖之间，所述气缸体的内壁设有支撑凸台，所述气缸套的外壁设有支撑肩，所述支撑肩与支撑凸台紧靠，所述支撑肩上表面设有凸台和压紧凸起，所述凸台和压紧凸起之间设有凹槽，所述压紧凸起与气缸套过盈配合，所述气缸体的外周上表面与压紧凸起上表面边缘平齐。

进一步地，所述气缸垫为上下表面平行的圆环结构。这样，气缸垫在加工时工序简单，成本更低。

更进一步地，所述凸台、凹槽、压紧凸起均为设置在气缸套顶部支撑肩上的环形结构。这样，可以在气缸套、气缸盖、气缸垫之间形成一整圈线密封结构，线密封结构密封压力更大，密封可靠性更高。

进一步地，所述凸台的外径小于凹槽的内径。这样，可以在凸台、凹槽、气缸垫、气缸盖之间形成一整圈线密封结构，线密封结构密封压力更大，密封可靠性更高。

进一步地，所述凹槽的外径小于压紧凸起的内径。在线密封结构之外，由压紧凸起、气缸垫、气缸盖之间产生过盈配合，增强密封结构密封压力更大，密封可靠性更高。

更进一步地，所述凸台的外径小于气缸垫的内径。这样，可以在凸台、凹槽、气缸垫、气缸盖之间形成一整圈线密封结构，线密封结构密封压力更大，密封可靠性更高。

作为优选项，所述凸台顶与气缸盖底部之间有间隙。这样，保证凸起、气缸垫、气缸盖之间产生所需的密封压力。

作为优选项，所述压紧凸起的内径大于支撑凸台的内径。在装配后压紧凸起、气缸垫、气缸盖之间产生的密封力落在气缸体的支撑凸台上，防止气缸套变形量过大。

作为优选项，所述气缸套外周与气缸盖、气缸体外周边缘平齐。这样，在使用时气缸套与气缸盖、气缸体外周平齐，更符合气缸的最佳受力结构。

作为优选项，所述气缸体内周顶部设有倒角。这样，气缸套在装入气缸体时更加方便。

本发明的优点在于，其气缸垫的结构加工简单，成本更低。其形成了一整圈线密封结构，不仅密封可靠性更强，还可以有效降低因压紧产生的密封应力。其解决了装配后的密封力着力点问题，防止气缸套变形量过大。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图。

图中：气缸盖1、气缸垫2、气缸套3、气缸体4、支撑凸台41、支撑肩31、压紧凸起32、凸台33、凹槽34。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

如图1～2所示的一种发动机气缸垫密封结构，包括气缸体4和设置在气缸体4上的气缸盖1，所述气缸体4内设有气缸套3，还包括气缸套2，所述气缸套2设置在气缸体4与气缸盖1之间，所述气缸体4的内壁设有支撑凸台41，所述气缸套3的外壁设有支撑肩31，所述支撑肩31与支撑凸台41紧靠，所述支撑肩31上表面设有凸台33和压紧凸起32，所述凸台33和压紧凸起32之间设有凹槽34，所述压紧凸起32与气缸套2过盈配合，所述气缸体4的外周上表面与压紧凸起32上表面边缘平齐。所述气缸垫2为上下表面平行的圆环结构。所述凸台33、凹槽34、压紧凸起32均为设置在气缸套3顶部支撑肩31上的环形结构。所述凸台33的外径小于凹槽34的内径。所述凹槽34的外径小于压紧凸起32的内径。所述凸台33的外径小于气缸垫2的内径。所述凸台33顶与气缸盖1底部之间有间隙。所述压紧凸起32的内径大于支撑凸台41的内径。所述气缸套2外周与气缸盖1、气缸体4外周边缘平齐。这样，在使用时气缸套2与气缸盖1、气缸体4外周平齐，更符合气缸的最佳受力结构。所述气缸体4内周顶部设有倒角。这样，气缸套3在装入气缸体4时更加方便。

本发明在实际使用时，

气缸套3顶部由凸台33、凹槽34、气缸垫2、气缸盖1之间形成一整圈线密封结构，其内表面为环形圆弧面。

气缸垫2为上下表面平行的平板环形结构。

气缸套3的支撑肩31顶部，在压紧凸起32与凸台33之间设置有环形凹槽34，可以有效降低装配后的局部密封应力。

气缸套3顶部的凸台33在装配完成后不与气缸盖1的底部接触，确保了在装配完成后，支撑肩31顶部的压紧凸起32通过气缸垫2与气缸盖1底部接触，并产生所需的密封压力。

支撑肩31顶部压紧凸起32的中心圆直径大于气缸体4支撑凸台41的内径，保证了装配后的密封力落在支撑凸台41上，防止气缸套3的变形量过大。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机气缸垫密封结构，包括气缸体(4)和设置在气缸体(4)上的气缸盖(1)，所述气缸体(4)内设有气缸套(3)，其特征在于：还包括气缸套(2)，所述气缸套(2)设置在气缸体(4)与气缸盖(1)之间，

所述气缸体(4)的内壁设有支撑凸台(41)，所述气缸套(3)的外壁设有支撑肩(31)，所述支撑肩(31)与支撑凸台(41)紧靠，

所述支撑肩(31)上表面设有凸台(33)和压紧凸起(32)，所述凸台(33)和压紧凸起(32)之间设有凹槽(34)，所述压紧凸起(32)与气缸套(2)过盈配合，

所述气缸体(4)的外周上表面与压紧凸起(32)上表面边缘平齐。

2.根据权利要求1所述的一种发动机气缸垫密封结构，其特征在于：所述气缸垫(2)为上下表面平行的圆环结构。

3.根据权利要求2所述的一种发动机气缸垫密封结构，其特征在于：所述凸台(33)、凹槽(34)、压紧凸起(32)均为设置在气缸套(3)顶部支撑肩(31)上的环形结构。

4.根据权利要求3所述的一种发动机气缸垫密封结构，其特征在于：所述凸台(33)的外径小于凹槽(34)的内径。

5.根据权利要求4所述的一种发动机气缸垫密封结构，其特征在于：所述凹槽(34)的外径小于压紧凸起(32)的内径。

6.根据权利要求5所述的一种发动机气缸垫密封结构，其特征在于：所述凸台(33)的外径小于气缸垫(2)的内径。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种发动机气缸垫密封结构，其特征在于：所述凸台(33)顶与气缸盖(1)底部之间有间隙。

8.根据权利要求7所述的一种发动机气缸垫密封结构，其特征在于：所述压紧凸起(32)的内径大于支撑凸台(41)的内径。

9.根据权利要求8所述的一种发动机气缸垫密封结构，其特征在于：所述气缸套(2)外周与气缸盖(1)、气缸体(4)外周边缘平齐。

10.根据权利要求9所述的一种发动机气缸垫密封结构，其特征在于：所述气缸体(4)内周顶部设有倒角。

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