[發明專利]大部分塑料化的內燃機缸蓋

有效

• 申請號: 202011502604.8
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112628013B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 朱波
• 申請（專利權）人: 蘇州星波動力科技有限公司
• 主分類號: F02F1/42
• 分類號: F02F1/42;F02F1/40;F02F1/24;F02F11/00
• 代理公司: 蘇州新知行知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32414
• 代理人: 陳勐哲

本發明涉及一種大部分塑料化的內燃機缸蓋，包括缸蓋本體，缸蓋本體一側設有進氣道，其另一側設有排氣道，缸蓋本體內自下而上沿進、排氣道分布有冷卻水套，缸蓋本體包括由排氣道側至進氣道側橫向分割成上下兩部分，上部為塑料的缸蓋上體，下部為金屬的缸蓋下體，進氣道和冷卻水套的上部成型于缸蓋上體內，缸蓋上體和缸蓋下體的結合面上靠近進氣道分割部且對應冷卻水套分割面處設有同時密封空氣及冷卻水的密封結構。相比于現有技術，有效利用發動機冷卻的設計，極大增加了缸蓋本體中的塑料占比，達到極端減重的目的，擴展了塑料的應用場景；缸蓋上體和缸蓋下體的結合面上設密封結構，能同時密封空氣及冷卻水，確保了密封的穩定和變溫條件下的可靠。

技術領域

本發明涉及內燃機技術領域，尤其是一種大部分塑料化的內燃機缸蓋。

背景技術

由于發動機的冷卻和燃燒，現有活塞式內燃機的缸蓋都是金屬材料制作，主要為鑄鐵或者鑄鋁材料制成。鑄鐵普遍重量大，成本低，但加工成本高，多應用于柴油機上。鋁缸蓋大量應用于汽油機，金屬材料在制作和生產過程中，鑄造工廠污染和耗能均十分巨大，在后期的加工過程中，金屬切削的工藝復雜，污水排放也較大。因此近年來，發動機缸蓋的鑄造和機加生產工廠，都很難在環評嚴格的地區開工建設。

隨著各行業需求的不同，內燃機缸蓋在設計過程中呈現兩種趨勢，分別是集成了排氣歧管的集成式缸蓋和非集成式缸蓋。為了實現內燃機的輕量化，集成式缸蓋部分塑料化需要在冷卻水套上方實施分割，分割面的上部做成塑料的，下部延續金屬的；非集成缸蓋由于內部沒有排氣歧管，如何分割實現做大的塑料化，且不影響其他結構，是設計的難點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術中之不足，提供一種大部分塑料化的內燃機缸蓋。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種大部分塑料化的內燃機缸蓋，包括缸蓋本體，所述缸蓋本體一側設有進氣道，其另一側設有排氣道，缸蓋本體內自下而上沿進、排氣道分布有冷卻水套，所述缸蓋本體包括由排氣道側至進氣道側橫向分割成上下兩部分，上部為塑料的缸蓋上體，下部為金屬的缸蓋下體，所述進氣道和冷卻水套的上部成型于缸蓋上體內，所述缸蓋上體和缸蓋下體的結合面上靠近進氣道分割部且對應冷卻水套分割面處設有同時密封空氣及冷卻水的密封結構。

進氣道由于有冷卻空氣的吸入，有一定的冷卻效果，所以可將進氣道分成上下兩部分，且上部盡可能分多，又由于缸蓋本體內沒有排氣歧管，所以同時也可以將冷卻水套分成上下兩部分，增加塑料的占比部分，達到最大的減重目的；另外，在進氣道分割的部分，由于同時有空氣和冷卻水，又因為金屬和塑料的膨脹系數不同，密封處在高溫下會造成間隙，故需要在該處增加密封結構，確保冷卻水不要通過進氣道進入發動機氣缸內部而損壞整個發動機。

進一步地限定，所述密封結構為與靠近進氣道分割部及冷卻水套分割面輪廓相對應的單層或雙層金屬密封墊，且其上表面設有耐高溫密封圈。

采用上述金屬密封墊，通過壓緊力形成密封，確保空氣和冷卻水的密封。

進一步地限定，所述結合面包括依次連接的水平結合面、豎直結合面和上傾結合面，所述水平結合面為自排氣道最高點所在面為起點向內水平延伸到達進氣道的水平面，所述豎直結合面為自水平結合面末端垂直向下伸入部分伸入進氣道的豎直面，所述上傾結合面為自豎直結合面末端斜向上延伸至進氣道外側面的傾斜面。

為了確保在分割時不干涉位于缸蓋本體中的火花塞孔和氣門孔，所以在進氣側分割時達到最多位于缸蓋上體、排氣道最高點以上歸缸蓋上體的前提下，只能自排氣道最高點所在面為起點向內水平延伸至進氣道處。由于沒有集成排氣歧管，因此缸蓋本體排氣道出來接的是金屬排氣歧管，為確保塑料的工作正常，故排氣道及與排氣歧管連接的螺栓孔部分均采用金屬結構，確保強度和高溫的傳導。

進一步地限定，所述缸蓋上體和缸蓋下體的結合面上對應缸蓋本體進出水處設置有榫卡結構，所述榫卡結構包括位于缸蓋上體上向下凸出設置的凸塊以及位于缸蓋下體上與凸塊相配合的凹槽。