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技术领域

本发明涉及内燃机气缸盖的密封结构，尤其涉及一种内燃机气缸盖燃气密封结构，具体适用于增强密封性能，简化生产工艺。

背景技术

内燃机燃烧室在燃料燃烧时会产生高达1000℃的高温、高压燃气，气缸盖与气缸体之间必须有一种可靠的密封结构来保证燃气不外漏，以免降低内燃机的功率、性能及可靠性。装配在气缸体与气缸盖之间的气缸垫，其主要功能是密封，即为燃烧室、冷却液和润滑油通道提供一定的密封压力，保证气缸体和气缸盖之间的有效密封，其中技术难度最大、可靠性最难以保证的就是高温、高压的燃气。随着排放的逐步升级和结构的不断强化，发动机爆压也随之增大，气缸垫结构型式已逐渐采用全金属型。当前所采用的多层全金属或者单层全金属气缸垫，由于所采用钢板材料的特性或者结构设计的局限性，部分存在不耐高温高压、使用寿命短、密封效果不佳的缺陷；比如多层全金属气缸垫气密封部位一般采用翻边或包覆结构，装配时巨大的气缸盖螺栓预紧力可能导致翻边或包覆结构损坏，而发动机运转时燃气也易进入层与层之间，久而久之导致密封不可靠，单层全金属气缸垫一般采用平板上冲压出凸筋的结构，该结构如果设计不当，会导致螺栓预紧时凸筋结构被压平，影响密封效果。为保证可靠的密封效果，需要采用较好的材料和设计复杂密封结构，这往往造成制造工艺难度和零件成本居高不下。如何改进和保证燃烧室的密封一直是人们研究和努力的方向。

中国专利授权公告号为CN202140196U，授权公告日为2012年2月8日的实用新型专利公开了一种大功率内燃机气缸垫和密封结构，包括气缸垫、气缸套、气缸体和气缸盖。气缸套的缸套肩的上平面中间部位有一圈突出的三角形圆环，普通低碳钢薄板气缸垫装配在气缸盖与气缸套和气缸体之间，装配时，紧固螺栓的紧固力使气缸垫产生塑性变形，在气缸盖与气缸套和气缸体之间形成A、B、C、D四重曲折式密封区，达到严密防止气缸燃烧室内高温高压的燃烧气体往外泄漏的目的。虽然该实用新型能够有效的密封气缸套与气缸垫之间的间隙，但其仍存在以下缺陷：

1、该实用新型的气缸垫与气缸该之间的密封仅依靠螺栓预紧力，长久使用，存在密封不牢固的隐患。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的密封可靠性差的问题，提供了一种密封可靠性高的内燃机气缸盖燃气密封结构

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种内燃机气缸盖燃气密封结构，包括气缸盖、气缸垫、气缸套和气缸体，所述气缸体的气缸孔内同轴设置有气缸套，气缸套和气缸体的顶部均通过气缸垫与气缸盖的底部压紧配合；

所述气缸套顶面的内边缘设置有内环台，所述内环台的顶面与气缸盖的底面相接触，所述气缸套顶面的外边缘设置有外环台，所述外环台顶面正上方的气缸盖上设置有环形凹槽，所述环形凹槽通过气缸垫与外环台压紧配合；所述环形凹槽的内边缘直径大于等于外环台顶面的内边缘直径，所述环形凹槽的外边缘直径小于等于外环台顶面的外边缘直径。

所述外环台是截面呈梯形凸起的环形台状结构，所述环形凹槽是截面呈半圆弧形的环形凹槽结构。

所述外环台是截面呈梯形凸起的环形台状结构，所述环形凹槽是截面呈矩形的环形凹槽结构。

所述环形凹槽的底部内边缘与气缸盖底面之间设置有圆角结构，所述环形凹槽的底部外边缘与气缸盖底面之间设置有圆角结构。

所述外环台的顶面和侧面均与气缸垫的底面压紧配合，所述气缸垫的顶部填充于环形凹槽内部，所述气缸体的顶面通过气缸垫与气缸盖的底面压紧配合。

所述气缸盖的底部同轴设置有至少两个环形凹槽。

所述气缸垫为平板结构的垫片，气缸垫的厚度为0.5毫米–2.5毫米。

所述气缸垫由钢板材料制造，气缸垫的厚度为1毫米–1.5毫米，所述环形凹槽的槽深为0.1毫米–0.6毫米。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种内燃机气缸盖燃气密封结构中外环台与环形凹槽箱配合，气缸垫在气缸盖固定螺栓预紧力的作用下，气缸垫底面紧密的贴合外环台并与外环台形成密封，气缸垫的顶面填充于环形凹槽内并与环形凹槽形成密封；这样的设计事气缸盖与气缸体之间形成紧密的密封结构，提高了气缸盖密封的可靠性。因此，本设计密封严密、可靠性高。

2、本发明一种内燃机气缸盖燃气密封结构中气缸盖的底部同轴设置有至少两个环形凹槽，这样的设计有助于加强气缸盖与气缸垫之间的密封效果，有效延长发动机使用寿命。因此，本设计密封效果好，使用寿命长。

3、本发明一种内燃机气缸盖燃气密封结构中气缸垫为单层平板结构，结构简单、加工方便、制造成本低，安装使用后密封性能好，能够在高温高压的极限工况下起到良好的密封作用。因此，本设计加工方便制造成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A处的放大示意图。

图3是实施例4的结构示意图。

图中：气缸盖1、环形凹槽11、气缸垫2、气缸套3、内环台31、外环台32、气缸体4。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1–图3，一种内燃机气缸盖燃气密封结构，包括气缸盖1、气缸垫2、气缸套3和气缸体4，所述气缸体4的气缸孔内同轴设置有气缸套3，气缸套3和气缸体4的顶部均通过气缸垫2与气缸盖1的底部压紧配合；

所述气缸套3顶面的内边缘设置有内环台31，所述内环台31的顶面与气缸盖1的底面相接触，所述气缸套3顶面的外边缘设置有外环台32，所述外环台32顶面正上方的气缸盖1上设置有环形凹槽11，所述环形凹槽11通过气缸垫2与外环台32压紧配合；所述环形凹槽11的内边缘直径大于等于外环台32顶面的内边缘直径，所述环形凹槽11的外边缘直径小于等于外环台32顶面的外边缘直径。

所述外环台32是截面呈梯形凸起的环形台状结构，所述环形凹槽11是截面呈半圆弧形的环形凹槽结构。

所述外环台32是截面呈梯形凸起的环形台状结构，所述环形凹槽11是截面呈矩形的环形凹槽结构。

所述环形凹槽11的底部内边缘与气缸盖底面之间设置有圆角结构，所述环形凹槽11的底部外边缘与气缸盖底面之间设置有圆角结构。

所述外环台32的顶面和侧面均与气缸垫2的底面压紧配合，所述气缸垫2的顶部填充于环形凹槽11内部，所述气缸体4的顶面通过气缸垫2与气缸盖1的底面压紧配合。

所述气缸盖1的底部同轴设置有至少两个环形凹槽11。

所述气缸垫2为平板结构的垫片，气缸垫2的厚度为0.5毫米–2.5毫米。

所述气缸垫2由钢板材料制造，气缸垫2的厚度为1毫米–1.5毫米，所述环形凹槽11的槽深为0.1毫米–0.6毫米。

本发明的原理说明如下：

气缸垫2可采用多种材料制造，如非石棉类非金属和钢、铜、铝等。随发动机爆压升高，密封燃气部分，金属材料是气缸垫2制造材料的发展趋势，优先选择钢板。

气缸垫2在气缸盖固定螺栓预紧力的作用下，发生形变填充气缸套3和气缸体4与气缸盖1之间的间隙，从而实现气缸的良好密封。

本设计的外环台32的截面还可以为矩形结构，本设计环形凹槽11的截面还可以为三角形结构。

不同尺寸、形状的环槽截面选择是根据汽缸垫的材料、厚度和气缸内部的工作环境决定的。

实施例1：

参见图1、图2，一种内燃机气缸盖燃气密封结构，包括气缸盖1、气缸垫2、气缸套3和气缸体4，所述气缸体4的气缸孔内同轴设置有气缸套3，气缸套3和气缸体4的顶部均通过气缸垫2与气缸盖1的底部压紧配合；所述气缸套3顶面的内边缘设置有内环台31，所述内环台31的顶面与气缸盖1的底面相接触，所述气缸套3顶面的外边缘设置有外环台32，所述外环台32顶面正上方的气缸盖1上设置有环形凹槽11，所述环形凹槽11通过气缸垫2与外环台32压紧配合；所述环形凹槽11的内边缘直径大于等于外环台32顶面的内边缘直径，所述环形凹槽11的外边缘直径小于等于外环台32顶面的外边缘直径；所述外环台32是截面呈梯形凸起的环形台状结构，所述环形凹槽11是截面呈半圆弧形的环形凹槽结构；所述外环台32的顶面和侧面均与气缸垫2的底面压紧配合，所述气缸垫2的顶部填充于环形凹槽11内部，所述气缸体4的顶面通过气缸垫2与气缸盖1的底面压紧配合；所述气缸垫2为平板结构的垫片，气缸垫2的厚度为2毫米。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同其不同之处在于：所述环形凹槽11的底部内边缘与气缸盖底面之间设置有圆角结构，所述环形凹槽11的底部外边缘与气缸盖底面之间设置有圆角结构。

实施例3：

参见图3，实施例3与实施例1基本相同其不同之处在于：所述气缸盖1的底部同轴设置有两个环形凹槽11；所述外环台32是截面呈梯形凸起的环形台状结构，所述环形凹槽11是截面呈矩形的环形凹槽结构，所述气缸垫2由钢板材料制造，气缸垫2的厚度为1毫米，所述环形凹槽11的槽深为0.3毫米。

实施例4：

实施例4与实施例1基本相同其不同之处在于：所述气缸盖1的底部同轴设置有三个个环形凹槽11；所述气缸垫2由钢板材料制造，气缸垫2的厚度为1.5毫米，所述环形凹槽11的槽深为0.5毫米。