专利名称：用于汽缸盖的抗腐蚀插件的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及发动机，更具体地，涉及汽缸盖的防腐蚀设置。
背景技术：
汽缸盖通常包括为发动机气门提供座表面的气门座。这些气门座通常是位于汽缸 盖内的插件。气门座通常由抗磨且抗热的材料制造。通常，制造气门座的材料不同于汽缸 盖的材料。例如，铝制的发动机汽缸盖通常具有钢制的气门座。
发明内容
一种发动机，其包括汽缸盖，该汽缸盖至少部分地限定气门座凹穴(pocket)。气门 座定位成紧靠所述汽缸盖，以便至少部分地限定所述气门座凹穴。凹穴填充物位于所述气 门座和所述凹穴插件之间，使得所述凹穴填充物占据所述气门座凹穴的绝大部分。一种用于减轻发动机内的腐蚀的方法，包括将气门座放置成紧靠汽缸盖，使得所 述气门座和所述汽缸盖至少部分地限定气门座凹穴。凹穴插件被附接到所述汽缸盖并紧靠 所述气门座凹穴，使得所述凹穴插件至少给所述气门座凹穴的一部分做衬里。然后，将凹穴 填充物装配在所述气门座和所述凹穴插件之间，使得所述凹穴填充物占据了所述气门座凹 穴的绝大部分。本发明还提供了以下方案方案1. 一种用于减轻发动机内的腐蚀的方法，包括将气门座放置成紧靠汽缸盖，使得所述气门座和所述汽缸盖至少部分地限定气门 座凹穴，其中所述气门座包括气门座涂层；将凹穴插件附接到所述汽缸盖并紧靠所述气门座凹穴，使得所述凹穴插件位于所 述气门座凹穴的至少一部分中；和将凹穴填充物装配在所述气门座和所述凹穴插件之间，使得所述凹穴填充物占据 所述气门座凹穴的绝大部分。方案2.如方案1所述的方法，其中，装配所述凹穴填充物进一步包括将所述凹穴 填充物附接到所述气门座和所述凹穴插件中的一个。方案3.如方案1所述的方法，其中，进一步包括在将所述气门座放置在所述发动 机汽缸盖内之前，将第二涂层施加到所述气门座。方案4.如方案3所述的方法，其中，所述第二涂层释放腐蚀抑制剂和腐蚀钝化剂 中的至少一种，以便防止所述气门座和所述汽缸盖的腐蚀。方案5.如方案1所述的方法，其中，所述凹穴填充物释放腐蚀抑制剂和腐蚀钝化剂中的至少一种，以便防止所述气门座和所述汽缸盖的腐蚀。方案6.如方案1所述的方法，其中，所述气门座涂层防止所述气门座的微振磨损 和腐蚀中的至少一种。方案7.如方案1所述的方法，其中，所述将凹穴插件附接到所述发动机汽缸盖进 一步包括在所述汽缸盖的铸造过程中将所述凹穴插件固定就位。方案8. —种发动机，包括汽缸盖，其至少部分地限定气门座凹穴；气门座，其定位成紧靠所述汽缸盖，以便至少部分地限定所述气门座凹穴；和凹穴填充物，其位于所述气门座和所述凹穴插件之间，使得所述凹穴填充物占据 所述气门座凹穴的至少一部分。方案9.如方案8所述的发动机，其中，所述凹穴填充物被固定到所述气门座和所 述凹穴插件中的一个。方案10.如方案8所述的发动机，其中，进一步包括在所述气门座上的第一气门座涂层。方案11.如方案10所述的发动机，其中，所述第一气门座涂层是陶瓷涂层，以便防 止所述气门座的微振磨损和腐蚀中的至少一种。方案12.如方案10所述的发动机，其中，进一步包括在所述气门座上的第二气门
座涂层。方案13.如方案12所述的发动机，其中，所述第二气门座涂层包括腐蚀抑制剂或 腐蚀钝化剂中的至少一种，以便防止所述气门座和所述汽缸盖的腐蚀。方案14.如方案8所述的发动机，其中，所述凹穴填充物包括氟橡胶、Viton 、 Teflon 、和酚醛树脂材料中的至少一种。方案15.如方案8所述的发动机，其中，所述凹穴填充物包括具有腐蚀抑制剂和腐 蚀钝化剂中的至少一种的涂层，以便防止所述气门座和所述汽缸盖的腐蚀。方案16.如方案15所述的发动机，其中，所述凹穴填充物涂层包括以下物质的 至少一种黄芪胶、金合欢胶、琼胶、胶水、糊精、明胶、醛、癸二酸、苯基氨基脲衍生物、胺、 铈-磷酸二丁酯、柠檬酸、偶氮染料、阴离子、吡啶、表面活性剂、扁桃状斑鸠菊、卤化物离 子、2-乙酰基吩噻嗪、甲基红、TSC(缩氨基硫脲)、散沫花叶萃取物(Herma)、迷迭香L的水 提物、亚甲蓝、玫瑰茄(Karkode)萃取物、糖蜜、咖啡因、4-(2'-氨基_5'-甲基苯偶氮基) 安替比林、竹叶花椒植物、水椰(Wurmb)叶子的萃取物、以及钒酸酯。方案17.如方案8所述的发动机，其中，进一步包括被固定到所述汽缸盖并紧靠所 述气门座凹穴的凹穴插件，使得所述凹穴插件至少给所述气门座凹穴的一部分做衬里。方案18.如方案17的发动机，其中，所述凹穴插件在所述汽缸盖上被铸造就位。从以下对用于实施本发明的最佳模式的详细说明并结合附图，本发明的上述特征 和优点以及其他特征和优点将变得明显。
图1是示出了汽缸盖和气门座的发动机示意性剖面图。
具体实施例方式参照附图，其中在全部的若干附图中，相似的附图标记表示相同或相似的部件，图 1示意性地示出了具有汽缸盖12的发动机10，汽缸盖12限定了气门开口 14。气门16位于 气门开口 14内并包括气门头18。汽缸盖12还限定了用于对准气门座22的阶梯部20。汽 缸盖12优选是铝合金的，而气门座22优选是钢合金的。气门座22定位成在发动机10的 运行过程中为气门头18提供安座表面24。将气门座22定位成邻近阶梯部20，这限定了位于气门座22和汽缸盖12之间的气 门座凹穴26。气门座凹穴填充物28位于气门座凹穴26内，以便填充气门座凹穴26的至少 绝大部分。气门座凹穴填充物28形成为气门座凹穴22的大致形状，并由抑制铝腐蚀的材 料制成。替代性地，气门座凹穴填充物28可以具有普通的形状，例如具有圆形截面形状的 0形环。气门座凹穴填充物28优选是基于橡胶的材料，该材料是化学稳定的并可由弹性 材料形成，以便适应气门座22相对于汽缸盖12的运动。例如，气门座凹穴填充物28可以 是诸如Viton 的氟橡胶，或者可以是Teflon〔Φ或酚醛树脂材料。气门座凹穴填充物28可比气门座凹穴22更大，使得当气门头18靠在气门座22 上时气门座凹穴填充物28处于压缩状态。气门座凹穴填充物28基本上占据了气门座凹穴 26中的区域，以便防止气门座凹穴26被填以发动机燃料。因此，气门座凹穴填充物28防止 燃料被捕集在气门座凹穴26中，从而防止了汽缸盖12的腐蚀(当发动机燃料是生物燃料 并且汽缸盖12由铝合金形成时可能会导致该腐蚀)。气门座凹穴填充物28还可以被粘结 就位，以便帮助气门座凹穴填充物28填充气门座凹穴的阶梯部20。气门座凹穴填充物28还可具有施加到表面上的材料涂层30，该涂层已知为对铝 腐蚀具有抑制效果。例如，用于涂层30的材料可以是诸如黄芪胶、金合欢胶、琼胶、胶水 (glue)、糊精或明胶之类的胶质。已知的对铝腐蚀具有抑制作用的其它材料也可以和用于 气门座凹穴填充物28的涂层30的胶质混合。例如，醛、癸二酸、苯基氨基脲衍生物、胺、 铈_磷酸二丁酯(cerium dibuytlphosphates)、柠檬酸、偶氮染料、阴离子、吡啶、表面活性 剂、扁桃状斑鸠菊(Vernoniaamygdalina)、卤化物离子、2-乙酰基吩噻嗪、甲基红、TSC(缩 氨基硫脲)、散沫花叶萃取物(Henna)、迷迭香L的水提物、亚甲蓝、玫瑰茄(Karkode)萃取 物、糖蜜、咖啡因、4-(2'-氨基-5'-甲基苯偶氮基)安替比林、竹叶花椒(Zenthoxylum alatum)植物、水椰(Wurmb)叶子的萃取物、或钒酸酯，都可与胶质混合以形成涂层30。由 此，气门座凹穴填充物28可以释放抑制剂，以便防止对紧靠气门座凹穴26的发动机缸体盖 12的腐蚀。凹穴插件32还可在阶梯部20处被固定到汽缸盖12。凹穴插件32沿着阶梯部20 为汽缸盖12提供衬里，并帮助防止气门座22以及邻近气门座凹穴26的汽缸盖12的腐蚀。 在一个实施例中，凹穴插件32是钢制插件，其被预成形并且在汽缸盖12的铸造过程中在阶 梯部20处被固定到汽缸盖12。也就是说，可将凹穴插件32放置在汽缸盖12所用的模具 中，使得在铸造过程中汽缸盖12形成在凹穴插件32的周围。凹穴插件32还可包括由第一材料形成的第一层34和由第二材料形成的第二层 36。第一材料和第二材料都可选择成在气门座凹穴26处增加汽缸盖12的防腐蚀。第一层 34可邻近于气门座22，而第二层36可邻接汽缸盖12。替代性地，第二层36可以是施加在第一层36周围的包覆层(或镀层)。在这些实施例中的任意一个中，第一层34可以是钢制 的，以便帮助防止腐蚀，而第二层可以是铝制的，以便在汽缸盖12的铸造过程中对形成在 汽缸盖12和凹穴插件32之间的结合加以改善。替代性地，在凹穴插件32上还可以有接头 (tab)，以在汽缸盖12的铸造过程中将凹穴插件32机械地结合到汽缸盖12。通过与凹穴插件32的附接，可将气门座凹穴填充物28固定到气门座22或汽缸盖 12。可以使用粘合剂材料来将气门座凹穴填充物28固定到气门座22或凹穴插件32。气门座22包括第一气门座涂层38。第一气门座涂层38优选是陶瓷涂层。第一 气门座涂层38可通过例如利用Alumiplate 技术(该技术是本领域技术人员已知的)将 铝涂层施加到气门座22的表面来生成。然后，如本领域技术人员已知的那样，通过例如电 沉积技术(例如，Anodine EC2 )将铝涂层转换成陶瓷涂层。所得到的第一气门座涂层38 具有高的抗腐蚀性和高的抗磨性。通过首先施加铝涂层并且然后将铝转换成陶瓷，在第一 气门座22和第一气门座涂层38之间具有了更高的粘合水平。气门座涂层38在发动机10 的运行期间防止气门座22上的微振磨损。气门座22还可包括第二气门座涂层40。第二气门座涂层40可以是施加至第一气 门座涂层38表面的材料，该材料已知为对铝的腐蚀具有抑制效果。例如，醛、癸二酸、苯基 氨基脲衍生物、胺、铈-磷酸二丁酯、柠檬酸、偶氮染料、阴离子、吡啶、表面活性剂、或钒酸 酯等，都可以与基体材料混合以形成第二气门座涂层40。第二气门座涂层40所用的基体材 料可以是诸如陶瓷那样的硬材料。替代性地，抑制剂可以被直接加入到第一气门座涂层38 中。第二气门座涂层40可围绕气门座22的整个周界形成，如图所示；或者第二气门座涂层 40可被施加到抑制剂可能具有最强效用的区域，例如邻近气门座凹穴26的区域。因此，气 门座凹穴座22可以释放抑制剂，以便防止紧靠气门座凹穴26的发动机缸体盖12的腐蚀。在上面描述的实施例中，气门座凹穴填充物28、凹穴插件30、第一气门座涂层38、 和第二气门座涂层40都用在发动机10内。然而，这些元件的每一个均可独立使用或彼此 结合起来使用，以便提高发动机10内的抗腐蚀性。虽然已经具体描述了用于实现本发明的最佳模式，但熟悉本发明所涉及领域的技 术人员将会认识到，在所附权利要求的范围内具有很多用于实现本发明的替代性设计和实 施例。
权利要求
一种用于减轻发动机内的腐蚀的方法，包括将气门座放置成紧靠汽缸盖，使得所述气门座和所述汽缸盖至少部分地限定气门座凹穴，其中所述气门座包括气门座涂层；将凹穴插件附接到所述汽缸盖并紧靠所述气门座凹穴，使得所述凹穴插件位于所述气门座凹穴的至少一部分中；和将凹穴填充物装配在所述气门座和所述凹穴插件之间，使得所述凹穴填充物占据所述气门座凹穴的绝大部分。
2.如权利要求1所述的方法，其中，装配所述凹穴填充物进一步包括将所述凹穴填充 物附接到所述气门座和所述凹穴插件中的一个。
3.如权利要求1所述的方法，其中，进一步包括在将所述气门座放置在所述发动机汽 缸盖内之前，将第二涂层施加到所述气门座。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述第二涂层释放腐蚀抑制剂和腐蚀钝化剂中的 至少一种，以便防止所述气门座和所述汽缸盖的腐蚀。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述凹穴填充物释放腐蚀抑制剂和腐蚀钝化剂中 的至少一种，以便防止所述气门座和所述汽缸盖的腐蚀。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述气门座涂层防止所述气门座的微振磨损和腐 蚀中的至少一种。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述将凹穴插件附接到所述发动机汽缸盖进一步 包括在所述汽缸盖的铸造过程中将所述凹穴插件固定就位。
8.一种发动机，包括汽缸盖，其至少部分地限定气门座凹穴；气门座，其定位成紧靠所述汽缸盖，以便至少部分地限定所述气门座凹穴；和 凹穴填充物，其位于所述气门座和所述凹穴插件之间，使得所述凹穴填充物占据所述 气门座凹穴的至少一部分。
9.如权利要求8所述的发动机，其中，所述凹穴填充物被固定到所述气门座和所述凹 穴插件中的一个。
10.如权利要求8所述的发动机，其中，进一步包括在所述气门座上的第一气门座涂层。
全文摘要
本发明涉及用于汽缸盖的抗腐蚀插件。具体地，提供了一种发动机，其包括汽缸盖，该汽缸盖至少部分地限定气门座凹穴。气门座定位成紧靠所述汽缸盖，以便至少部分地限定所述气门座凹穴。凹穴填充物位于所述气门座和所述凹穴插件之间，使得所述凹穴填充物占据了所述气门座凹穴的绝大部分。凹穴插件被附接到所述汽缸盖并紧靠所述气门座凹穴，使得所述凹穴插件至少给所述气门座凹穴的一部分做衬里。
文档编号F02F1/24GK101922376SQ20101020743
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月17日 优先权日2009年6月15日
发明者B·E·卡尔森, D·A·格拉德, D·L·穆尔, G·宋, J·M·威廉斯, P-H·蔡, P-K·袁 申请人:通用汽车环球科技运作公司