一种发动机的气缸盖罩盖、发动机及车辆的制作方法

专利检索2022-05-10  4



1.本实用新型涉及车辆发动机领域,特别是涉及一种发动机的气缸盖罩盖、发动机及车辆。


背景技术:

2.气缸盖罩盖是在发动机缸盖上的罩壳,其最基本的功能是起到密封的作用,将飞溅的机油遮挡在内部,同时将污垢和灰尘等污染物隔绝于外。
3.气缸盖罩盖所选材料的特性是设计首要考虑的因素。基于模具费用的影响,重型发动机的气缸盖罩盖多采用压铸铝合金或者压铸镁合金,少数高端发动机会采用热塑性塑料。普通金属材料特性会随着外界环境变化而变化,而使用热塑性材料可以减弱环境变化的影响,但模具价格昂贵,推广性不强。
4.环境因素中最重要的是温度,温度升高时,材料的强度将会降低。另外两个环境因素是材料老化和长时间与机油接触,这些都会对材料的性质产生削弱。
5.点燃式发动机采用的闭式循环曲轴箱通风系统会导致燃烧产生的水汽不能完全通过曲轴箱通风系统及时排出。一部分随着管道排出,一部分积聚在发动机内部进行循环。但是在寒冷天气条件下,受外界温度影响,气缸盖罩盖温度较低,发动机内部水汽接触到金属材质的气缸盖罩盖内壁会出现冷凝情况,导致机油与冷凝水混合,出现比较严重的机油乳化现象,机油乳化后不仅会降低机油的润滑能力,而且还会导致一些气体通道的堵塞。极寒情况下,冷凝水积聚在气体通道内部会出现结冰现象,造成严重故障。


技术实现要素:

6.本实用新型第一方面的目的是要提供一种发动机的气缸盖罩盖,解决现有技术中在寒冷环境下发动机内部水汽与气缸盖罩盖内壁接触产生冷凝水,影响发动机性能的技术问题。
7.本实用新型第一方面的进一步目的是要进一步避免发动机内部形成冷凝水。
8.本实用新型第二方面的目的是要提供一种具有上述气缸盖罩盖的发动机。
9.本实用新型第三方面的目的是要提供一种具有上述发动机的车辆。
10.根据本实用新型第一方面的目的,本实用新型提供了一种发动机的气缸盖罩盖,所述气缸盖罩盖安装在所述发动机的气缸盖上,其用于密封所述气缸盖,所述气缸盖罩盖包括:
11.罩盖本体,所述罩盖本体的内侧硫化有具有第一耐高温值的第一橡胶层,所述第一耐高温值大于预设耐高温值。
12.可选地,所述罩盖本体的外侧硫化有具有第二耐高温值的第二橡胶层,所述第一耐高温值不小于所述第二耐高温值。
13.可选地,所述预设耐高温值为范围在220℃~240℃之间的任一数值。
14.可选地,所述第一橡胶层的厚度小于所述第二橡胶层的厚度。
15.可选地,所述第一橡胶层的厚度为范围在0.5mm~1mm之间的任一数值。
16.所述第二橡胶层的厚度为范围在1.8mm~2.5mm之间的任一数值。
17.可选地,所述气缸盖罩盖上设有开口朝向所述气缸盖的凹槽,以在与所述气缸盖安装后形成密封空间。
18.可选地,所述气缸盖罩盖与所述发动机的气缸盖之间设有密封垫。
19.可选地,所述第一橡胶层为氟橡胶,所述第二橡胶层为硅橡胶,所述罩盖本体的材料为金属材料。
20.根据本实用新型第二方面的目的,本实用新型还提供了一种发动机,所述发动机安装有上述的气缸盖罩盖。
21.根据本实用新型第三方面的目的,本实用新型又提供了一种车辆,所述车辆安装上述的发动机。
22.本实用新型保持气缸盖罩盖的结构不变,在不降低气缸盖罩盖基本强度的基础上,在气缸盖罩盖内侧硫化一层耐高温的橡胶层,当发动机处于寒冷环境下时,气缸内的水汽与橡胶层接触,而不是和原来的金属材质的气缸盖罩盖接触,从而降低了水汽冷凝的概率,冷凝情况降低的话,机油与冷凝水混合出现机油乳化的概率也相应减少,从而避免降低机油的润滑能力以及影响发动机性能。
23.进一步地,本实用新型中罩盖本体的外侧硫化有具有第二耐高温值的第二橡胶层,第一耐高温值不小于第二耐高温值。本实用新型不仅在气缸盖罩盖内侧硫化一层橡胶层,还在气缸盖罩盖外侧硫化一层橡胶层,利用外侧的橡胶层起到对气缸盖罩盖进行保温的作用,保持气缸盖罩盖的金属材料温度,避免气缸盖罩盖处于寒冷环境下发动机内部水汽遇冷凝结成冷凝水。
24.根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
25.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
26.图1是根据本实用新型一个实施例的发动机的气缸盖罩盖的示意性安装图;
27.图2是图1所示气缸盖罩盖的罩盖本体的示意性结构图。
具体实施方式
28.下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
29.图1是根据本实用新型一个实施例的发动机的气缸盖罩盖100的示意性安装图,图2是图1所示气缸盖罩盖100的罩盖本体10的示意性结构图。如图1和图2所示,在一个具体地实施例中,发动机的气缸盖罩盖100安装在发动机的气缸盖20上,其用于密封气缸盖20。气
缸盖罩盖100包括罩盖本体10,罩盖本体10的内侧硫化有具有第一耐高温值的第一橡胶层11,第一耐高温值大于预设耐高温值。这里,气缸盖20的底部设有发动机缸体30,发动机缸体30的底部设有油底壳40。
30.本实用新型保持气缸盖罩盖100的结构不变,在不降低气缸盖罩盖100基本强度的基础上,在气缸盖罩盖100内侧硫化一层耐高温的橡胶层,当发动机处于寒冷环境下时,气缸内的水汽与橡胶层接触,而不是和原来的金属材质的气缸盖罩盖100接触,从而降低了水汽冷凝的概率,冷凝情况降低的话,机油与冷凝水混合出现机油乳化的概率也相应减少,从而避免降低机油的润滑能力以及影响发动机性能。
31.在一个优选地实施例中,罩盖本体10的外侧硫化有具有第二耐高温值的第二橡胶层12,第一耐高温值不小于第二耐高温值。
32.本实用新型不仅在气缸盖罩盖100内侧硫化一层橡胶层,还在气缸盖罩盖100外侧硫化一层橡胶层,利用外侧的橡胶层起到对气缸盖罩盖100进行保温的作用,保持气缸盖罩盖100的金属材料温度,避免气缸盖罩盖100处于寒冷环境下发动机内部水汽遇冷凝结成冷凝水。
33.在一个实施例中,预设耐高温值为范围在220℃~240℃之间的任一数值。例如,可以为220℃、230℃或240℃。
34.进一步地,第一橡胶层11为氟橡胶,第二橡胶层12为硅橡胶,罩盖本体10的材料为金属材料。氟橡胶具有耐油耐高温(可以在250℃温度下长期使用)性能,也不会在长期的高温条件下出现剥落、老化的现象,没有增加新的可靠性风险点。气缸盖罩盖100内壁硫化的氟橡胶与水汽接触,而不是和原有的金属材质接触,在寒冷的环境下,水汽冷凝的概率变低。另外,气缸盖罩盖100外壁温度较低,不需要性能相对较强,价格较贵的氟橡胶,价格相对低廉的硅橡胶就可以满足使用需求,可以达到控制成本的目的。
35.进一步地,第一橡胶层11的厚度小于第二橡胶层12的厚度。其中,第一橡胶层11的厚度为范围在0.5mm~1mm之间的任一数值,第二橡胶层12的厚度为范围在1.8mm~2.5mm之间的任一数值。例如,第一橡胶层11的厚度可以为0.5mm、0.7mm或1mm。第二橡胶层12的厚度可以为1.8mm、2mm或2.5mm。在一个优选地实施例中,第二橡胶层12的厚度≥2mm。
36.本实用新型设计的气缸盖罩盖100是一种复合材料的气缸盖罩盖100,其由三种材料组成,分别是气缸盖罩盖100的罩盖本体10采用金属材料(一般采用压铸铝合金或镁合金)、罩盖本体10的内侧硫化氟橡胶以及罩盖本体10的外侧硫化硅橡胶。具体地,本实用新型保持气缸盖罩盖100的结构不变,需要将气缸盖罩盖100的内壁进行整体减薄0.5mm

1mm,然后硫化上一层与减薄厚度相同的氟橡胶,在不降低缸盖罩基本强度的基础上,也不会增加气缸盖罩盖100内壁与其它零部件干涉的风险。气缸盖罩盖100外壁尺寸不需要变化,可以直接硫化普通硅橡胶,具有一定的防寒保温能力,在寒冷的气候环境下,即使有强冷风吹拂气缸盖罩盖100表面,也可以保持气缸盖罩盖100的金属基体材料温度,避免内部水汽遇冷凝结。
37.进一步地,气缸盖罩盖100与发动机的气缸盖20之间设有密封垫(图中未示出)。气缸盖罩盖100底平面具有一定的粗糙度和平面度,需要和至于气缸盖20上的密封垫接触,从而实现密封,通过气缸盖罩盖100螺栓将气缸盖罩盖100与气缸盖20拧紧,形成一定的密封压力,保证密封面不漏油,不漏气。
38.进一步地,气缸盖罩盖100上设有开口朝向气缸盖20的凹槽13,以在与气缸盖20安装后形成密封空间。
39.具体地,气缸盖罩盖100整体工艺流程如下:
40.步骤一:铸造气缸盖罩盖100;
41.步骤二:在气缸盖罩盖100内侧硫化氟橡胶,气缸盖罩盖100外侧硫化硅橡胶;
42.步骤三:加工气缸盖罩盖100的密封平面,加工气缸盖罩盖100的螺栓孔。这里,密封平面位于气缸盖罩盖100与气缸盖20接触的平面,螺栓孔位于气缸盖罩盖100的侧边上。
43.其中,步骤二的具体工艺流程如下:
44.1.分别制作内、外模具;
45.2.将缸盖罩固定于内外模具中间,气缸盖罩盖100的外壁与外模具保持≥2mm的距离,内壁与内模具保持0.5mm

1mm的距离;
46.3.将气缸盖罩盖100加热到150℃

170℃,并持续保温,将硅橡胶与氟橡胶粉末分别加热至170℃

190℃;
47.4.将熔融状态的硅橡胶注入气缸盖罩盖100的外壁与外模具之间,将熔融状态的氟橡胶注入气缸盖罩盖100的内壁与内模具之间;
48.5.在预定压力6~8mpa条件下保持6

10分钟,进行一段硫化;然后在3小时之内,从室温升至200℃,保持24小时,完成二段硫化生成氟橡胶层(硫化橡胶层)。
49.本实用新型还提供了一种发动机,发动机安装有上述任一项实施例中的气缸盖罩盖100。对于气缸盖罩盖100,这里不一一赘述。
50.本实用新型又提供了一种车辆,其安装有上述发动机。对于发动机,这里不一一赘述。
51.金属材料的气缸盖罩盖100只能起到密封和支撑的作用,对于使用闭式循环的发动机来说,如果处于寒冷环境下,而且没有有效的保温措施,罩盖本体10的温度也会降低,气缸盖罩盖100处于外冷内热的状态,水汽冷凝是无法避免的。针对寒冷天气条件下,水汽冷凝导致机油乳化甚至冬季结冰的问题,本实用新型在现有气缸盖罩盖100产品内壁硫化耐油耐高温的氟橡胶,外壁硫化保温隔热而且价格低的普通硅橡胶,通过缸盖罩内、外壁的两层隔热及保温,降低水汽冷凝的概率,减少机油乳化的概率,避免结冰以及机油乳化对发动机造成的伤害。本实用新型的气缸盖罩盖100应用在发动机上后,可以延长发动机处于寒冷环境下机油的更换周期,减少用户的维护成本,也可以有效地延长发动机在寒冷环境下的使用寿命。
52.至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例,但是,在不脱离本实用新型精神和范围的情况下,仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此,本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
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