專利名稱：用于活塞發動機的閥座圈的制作方法
技術領域：
本申請涉及一種用于活塞發動機的閥座團。
背景技術：
在活塞發動機中，氣缸蓋的任務是封閉氣缸套的上端并形成燃燒 室的上部。氣缸蓋為燃燒過程的氣體提供進氣和排氣通道，并為閥動 機構提供基座，在柴油發動機中則是為燃料噴射閥提供基座。氣缸蓋 還設有冷卻管道以冷卻需要冷卻的部件。位于氣缸蓋中需要冷卻的這 些部件之一就是排氣閥座圈，即排氣閥盤的經受高熱負荷的反面。如 果座圈加熱過度，它會發生永久變形，由此導致排氣閥產生泄漏。
為了冷卻排氣閥座團，已開發出各種解決方案。例如，在氣缸蓋 中布置盡可能靠近座圏的冷卻管道，或者采用分離的冷卻液體用冷卻 管道，該冷卻管道與座圏結合使用。這些解決方案所涉及的問題包括 冷卻效果不佳和冷卻液體的泄漏。
發明內容
本發明的目的在于改進活塞發動機中的閥座圏的冷卻。 本發明實現的目標如所附權利要求l所揭露的。依照本發明的閥座 圈包括冷卻管道、用于將冷卻液體輸入冷卻管道的輸入端口、以及用 于將冷卻液體排出冷卻管道的輸出端口。依照本發明，輸入端口和排 出端口布置成彼此接近。此外，冷卻管道布置在輸入端口和排出端口 之間，使得冷卻管道至少幾乎圍繞整個座圏延伸。 本發明具有諸多優點。
座圏的輸入端口和排出端口布置成彼此接近，冷卻液體在位于輸 入端口和排出端口之間的至少幾乎圍繞整個座圏的冷卻管道中流動。
由于有穩定的冷卻液體循環，座圈中沒有未被冷卻的部分，其改進了 座圈的冷卻并延長了座圈的工作壽命，
在本發明的一個實施例中，座圏是一體型零件，優選地是由熱等 靜壓制成的一體型鑄件或一體型零件。與由多個分離部件通過例如焊接制成的座圏相比，該座團需要密封的表面更少，因而冷卻管道中的 冷卻液體的泄漏會明顯減少。此外，在鑄件中容易將冷卻水管道布置 在合適位置并易于依據需要對之塑形。
在本發明的另一個實施例中，冷卻液體的輸入端口和排出端口布 置在座圈的外圍。座圏通過過盈配合連接至氣缸蓋，座圏的外圍作為 氣缸蓋中的反面的結合面。開口朝向座圏外圍的輸入端口和排出端口 可緊貼地連接至冷卻液體循環，它們的接合點免于遭受發動機廢氣。 此外，座團是通過鑄造形成時，外圍處的輸入端口和排出端口可用作 鑄造型心的支撐點，因而這些端口在鑄造后無需關閉或密封。
下面參照附圖更詳細地描述本發明，其中
圖l為依照本發明的安裝在氣缸蓋中的一個座圏的橫截面圖；以
及
圖2顯示圖1的座圏沿線A-A的截面圖。
具體實施例方式
附圖顯示活塞發動機的閥座圏l通過過盈配合安裝到例如為大型 柴油發動機的液體冷卻的活塞發動機的氣缸蓋5中。座圏1的外圍8適于 抵靠在氣缸蓋5中的凹部的邊緣上。氣缸蓋5的任務是關閉氣缸套的上 端并形成氣缸燃燒室7的上部。此外，氣缸蓋5具有為氣缸燃燒過程的 氣體而設的進氣通道和排氣通道6。流經進氣通道和排氣通道的氣體受 到布置成與通道相結合的閥的控制。氣缸蓋也作為閥動機構的基座， 在柴油發動機中作為燃料噴射岡的基座。氣缸蓋5具有冷卻液體用的流 動管道，該管道是發動機冷卻系統的一部分。附圖顯示了排氣閥座圏l, 其作為排氣閥盤(未顯示)的反面。座圏1環繞排氣通道6。
座圏1包含環形冷卻管道2。座圏l由在冷卻管道中流動的冷卻液體 冷卻。冷卻管道2完全布置在座圈1的內部，即座圏構成冷卻管道2的所 有壁。座圈完全包圍冷卻管道2。冷卻管道2幾乎圍繞整個座團1延伸。 座圈l還包括用于將冷卻液體輸入冷卻管道2的輸入端口 3和用于將冷 卻液體排出冷卻管道2的排出端口 4。輸入端口 3和排出端口 4連接至氣 缸蓋5的冷卻回路，或連接至它們的獨立冷卻回路。輸入端口3和排出端口 4布置成彼此接近。冷卻管道2布置在輸入端口 3和排出端口 4之間， 從而使得其至少幾乎圍繞整個座團l延伸。除了輸入端口 3和排出端口 4 外，冷卻管道2沒有其他允許冷卻液體通過其流入或流出冷卻管道2的 開口，即冷卻管道2僅與一個輸入端口和一個排出端口成流體連通。此 外，輸入端口3和排出端口4之間的較短路線被封閉。因此，送入座圏l 中的冷卻液體在幾乎圍繞整個座團l的位于輸入端口 3和排出口端4之 間的冷卻管道2中循環。由于冷卻管道2沒有分支，因此所有送入座圏l 中的冷卻液體僅通過在輸入端口 3和排出端口 4之間的一條通道在冷卻 管道2中流動。冷卻液體在座圏l中的流動方向由附圖中的箭頭標示。
為了提供充分的均勻冷卻效果，輸入端口3和排出端口4布置成盡 可能地彼此接近。位于輸入端口 3的中心和排出端口 4的中心之間的圓 心角oc最大為70。，優選地最大為20。。但是，圓心角ot最小為5。， 優選最小為IO。。因此，輸入端口 3的中心和排出端口4的中心之間的 優角圓心角P最小為290。，優選最小為340。。但是，優角P最大為 355° ,優選最大為350。。圓心角是連接座圈的中心P和輸入端口3的 中心的直線與連接座圏的中心P和排出端口 4的中心的直線之間的夾 角。冷卻管道2圍繞座圏中心P彎曲，達到優角圓心角P的范圍。
輸入端口3和排出端口4位于座團1的外圍8，即位于座團l的適于通 過過盈配合抵靠到氣缸蓋5的反面上的表面上。座圏l是一體型零件， 例如是一體型鑄造零件，即是通過鑄造制成的。在鑄造期間，在輸入 端口和排出端口處支撐冷卻管道的鑄造型心，并且還可能在別處的一 些額外點上受到支撐。可選地，座團l可用粉末冶金制造方法來制造， 例如熱等靜壓(HIP)。在這里，變成粉末的原料被裝入薄膜包嚢中， 該薄膜包嚢以將稍后執行的流體靜壓(約1800bar)所引起的變形考慮 進去的方式與成品形狀形成一致。冷卻管道由管子制成，并在薄膜包 嚢填充粉末之前將該管子放置在該包嚢中。當包嚢處于高溫中時，填 充了粉末的包嚢承受來自各個方向的均勻壓力，粉末原料由此被壓縮 成依據模具的形狀。
冷卻液體通過輸入端口 3供應到冷卻管道2中。冷卻液體在幾乎圍 繞整個座團1的冷卻管道2中循環，然后冷卻液體通過排出端口4排出冷 卻管道2。冷卻液體在圍繞座圏的中心P達到優角圓心角P的冷卻管道2 中循環。本發明具有不同于以上所述的實施例。在依照附圖1和2的實施例 中，位于輸入端口 3和排出端口之間的冷卻管道2的較短部分被封閉， 即冷卻液體僅能在端口 3、 4之間沿著幾乎圍繞整個座圏的較長通道流 動。冷卻管2可形成完全地圍繞整個座圏環形延伸，并且還具有位于輸 入端口 3和排出端口 4之間的開口較短部分。較短部分具有節流裝置， 使得僅有少量位于輸入端口 3和排出端口 4之間的冷卻液體流經這條通 道，而大部分冷卻液體沿著圍繞幾乎整個座圏l的較長通道流動。與依 照圖1和2的實施例相似，本實施例中的座圈也完全包圍冷卻管道。
權利要求
1. 一種用于活塞發動機的閥座圈(1)，該座圈包括完全布置在閥座圈(1)內部的冷卻管道(2)、用于將冷卻液體輸入冷卻管道(2)的輸入端口(3)以及用于將冷卻液體排出冷卻管道(2)的排出端口(4)，所述輸入端口(3)和所述排出端口(4)布置成彼此接近，所述冷卻管道(2)布置在輸入端口(3)和排出端口(4)之間使得它至少幾乎圍繞整個座圈(1)延伸，其特征在于閥座圈為一體型零件。
2. 根據權利要求1或2所述的座圈，其特征在于冷卻液體布置成 在處于輸入端口 (3)和排出端口 (4)之間的至少幾乎圍繞整個座圏(1)的冷卻管道(2)中流動。
3. 根據前述權利要求任一項所述的座圈，其特征在于輸入端口 (3)的中心和排出端口 (4)的中心之間的圓心角(ot )最大為70° ，優選最大為20。。
4. 根據前述權利要求任一項所述的座圏，其特征在于輸入端口 (3)和排出端口 (4)布置在座圏(1)的外圍(8)。
5. —種用于活塞發動機的氣缸蓋裝置，包括氣缸蓋(5),該氣缸 蓋裝置設有用于將廢氣排出氣缸的燃燒室(7)的排氣通道(6),其 特征在于根據權利要求l-4任一項所述的閥座團(1)布置成與排氣 通道(6)結合，閥座圈通過輸入端口 (3)和排出端口 (4)連接至冷 卻系統。
全文摘要
一種用于活塞發動機的閥座圈(1)，其包括布置在座圈(1)內部的冷卻管道(2)、用于將冷卻液體輸給冷卻管道(2)的輸入端口(3)以及用于將冷卻液體排出冷卻管道(2)的排出端口(4)。輸入端口(3)和排出端口(4)布置成彼此靠近，冷卻管道(2)布置在輸入端口(3)和排出端口(4)之間，使得冷卻管道至少幾乎圍繞整個座圈(1)延伸。
文檔編號F01L3/18GK101535604SQ200780042317
公開日2009年9月16日 申請日期2007年11月12日 優先權日2006年11月14日
發明者A·西爾沃南, G·利詹費爾特, J·奧詹素 申請人:瓦特西拉芬蘭有限公司