[实用新型]一种大功率内燃机汽缸垫和密封结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及大功率内燃机的燃气系统，尤其是涉及内燃机汽缸体燃烧室内高温高压燃气的密封，属于内燃机领域。

背景技术

大功率内燃机的汽缸体安装有汽缸套，燃料在汽缸套(燃烧室)内燃烧，汽缸体与汽缸盖连接。内燃机汽缸体燃烧室在燃料燃烧时会产生高于1000℃的高温高压燃气，汽缸盖与汽缸套和汽缸体接合面之间必须有一种密封结构保证汽缸体燃烧室内燃料燃烧时产生的高温高压气体不往外泄漏，以免降低内燃机的功率和性能。目前，密封结构一般采用汽缸垫或O型密封圈，汽缸垫的材料种类和形式有各种各样，有的使用钢化纸汽缸垫；有的使用石棉层汽缸垫；有的使用铜材料加石棉层汽缸垫；有的使用多层铁皮汽缸垫；有的使用铝材料汽缸垫；有的使用金属材料加钢化纸或金属材料加石棉层汽缸垫；有的使用多片复合汽缸垫，等等。O型密封圈密封结构是在汽缸套或汽缸盖的接合面加工一条U型或矩形或其他形状的凹槽，U形槽内放置一个橡胶材料或金属材料或其他材料制成的O形密封圈，在汽缸套与汽缸盖装配时用螺栓紧固连接将O型密封圈压缩变形以达到密封的效果。

由于燃料在汽缸体的汽缸套(燃烧室)内燃烧时产生的是高温高压的气体，极易泄漏，影响内燃机的功率和性能，以上密封材料和结构在耐高温或耐高压的某些方面或多或少存在不耐高温、不耐高压、使用寿命短要经常更换汽缸垫，存在密封效果不够好的某些不足的缺陷，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。

发明内容

本实用新型的目的，是提供一种应用在大功率内燃机燃气系统燃烧室高温高压燃气密封的汽缸垫和密封结构，解决大功率内燃机汽缸盖与汽缸套和汽缸体接合面之间容易发生的高温高压燃气泄漏的技术问题，保障大功率内燃机的功率和性能。

本实用新型的技术方案是：包括汽缸垫、汽缸套、汽缸体和汽缸盖，圆筒形汽缸套的缸套肩上平面的中间部位有一圈突出的三角形圆环，突出的高度约为0.3毫米，视内燃机的功率和高温高压燃气的状况稍有增减。普通低碳钢薄板汽缸垫装配在汽缸盖的下平面与汽缸套和汽缸体之间。装配时，汽缸盖与汽缸垫和汽缸体用多个螺栓分别穿过多个螺栓孔紧固连接。汽缸垫的厚度高于缸套口平面的高度约为0.3毫米，视内燃机的功率和高温高压燃气的状况而稍有增减。缸套肩上平面高于汽缸体上平面约为0.3毫米，同样视内燃机的功率和高温高压燃气的状况稍有增减。

装配时，多个紧固螺栓将汽缸盖与汽缸垫和汽缸体紧固时的紧固力使汽缸盖的下平面与汽缸套的缸套口平面紧密接触，形成A密封区；同时低碳钢薄板汽缸垫受紧固力的作用产生塑性变形与汽缸盖的下平面紧密接触，形成B密封区；同时，缸套肩上平面的三角形圆环与汽缸垫互相挤压并嵌入汽缸垫内形成三角形曲折的C密封区；同时，汽缸垫与汽缸体的上平面紧密接触形成D密封区，从而形成A、B、C、D四重密封区，使汽缸套燃烧室内的高温高压燃气不能从汽缸盖与汽缸套和汽缸体的接合面往外泄漏，只能沿着汽缸盖的燃气通道按照设计的方向流动，达到严密密封的目的。

本实用新型与目前汽缸垫密封的重要区别和优点在于：

1、本实用新型的汽缸垫采用具有塑性变形的低碳钢薄板制造，能耐高温至1000℃和高压，制造容易，成本低，安装方便，使用寿命长。

2、本实用新型设计的密封结构是曲折式四重密封结构，尤其是缸套肩上平面的中间部位设计有一圈突出的三角形圆环，在装配紧固时，三角形圆环与低碳钢汽缸垫互相挤压并嵌入汽缸垫内形成三角形曲折式密封区，密封性能可靠，与目前钢化纸密封垫和多层密封垫的平面式密封结构明显不同，是一种新的密封结构。

因此，本实用新型具有耐高温高压、制造容易、成本低、安装方便、使用寿命长和密封性能可靠的优点。

附图说明

图1是本实用新型装配前主视剖视和示意图；

图2是装配后主视剖视示意图；

图3是汽缸垫的俯视图；

图4是汽缸套的俯视图；

图5是图2中的A放大图。

图中

1、汽缸盖        1a、汽缸盖下平面  1b、汽缸盖燃气通道

2、汽缸垫        2a、汽缸垫通孔

3、汽缸套        3a、缸套肩        3b、缸套肩上平面

3c、三角形圆环   3d、缸套口平面

4、汽缸体        4a、汽缸体上平面

5、A密封区        6、B密封区        7、C密封区

8、D密封区        9、高温高压燃气   10、螺栓孔