一种基于形状记忆效应的喷油器衬套的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于形状记忆效应的喷油器衬套，包括套装在喷油器外部且能将缸盖喷油器孔密封的喷油器衬套，喷油器衬套包括冷却段和与缸盖喷油器孔密封连接的密封段，密封段内环设有凹槽，凹槽内安装有记忆合金环，记忆合金环恢复到自由状态后，凹槽对记忆合金环进行位移限制，从而导致记忆合金环对衬套的密封段产生一定的压应力，该压应力通过密封段内外壁分别传递给喷油器和缸盖，达到密封的目的；另外密封段的内外壁逐渐与喷油器和缸盖贴合，消除由于表面毛刺、微凸起带来微小间隙，进一步达到密封的目的；替代压装工艺，减少衬套压偏、压破、衬套被缸盖毛刺划伤等原因造成的漏水现象，而且本实用新型结构简单，密封性好。
【专利说明】一种基于形状记忆效应的喷油器衬套
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于形状记忆效应的喷油器衬套。
【背景技术】
[0002]柴油机的喷油器通过喷油器衬套安装在气缸盖上，喷油器衬套的主要作用为将喷油器固定在缸盖喷油器孔中，并将喷油器的热量传递给冷却水，具有密封、冷却的作用。
[0003]现有喷油器衬套加工、装配工序复杂，故障率高，由于喷油器要保证散热性好，衬套材料一般用黄铜制成，然而黄铜的硬度较低，容易在压入的过程中被毛刺划伤造成漏水，压装过程中由于工艺复杂，衬套很容易被压扁，或压入后偏斜，导致漏水。另外黄铜有应力腐蚀倾向，压装入不久的衬套容易发生应力腐蚀产生裂纹，而降低应力腐蚀倾向的方法是降低黄铜的硬度，但硬度降低导致衬套与喷油器的装配力矩无法保证。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种密封效果好、避免衬套变形的基于形状记忆效应的喷油器衬套。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型的包括套装在喷油器外部且能将缸盖喷油器孔密封的喷油器衬套本体，所述喷油器衬套本体包括冷却段和与缸盖喷油器孔密封连接的密封段，其结构特点是所述密封段内环设有凹槽，所述凹槽内安装有记忆合金环。
[0006]所述凹槽自密封段的下表面向内延伸，凹槽的深度与密封段的长度相适应。
[0007]所述凹槽位于密封段截面的中间部位。
[0008]所述凹槽的径向宽度为密封段厚度的三分之一至二分之一。
[0009]所述记忆合金环的厚度与凹槽的径向宽度相适应。
[0010]所述记忆合金环由Fe-Mn-Si基记忆合金制成。
[0011]所述喷油器衬套本体由紫铜材料制成。
[0012]采用上述方案的基于形状记忆效应的喷油器衬套与现有技术相比具有以下优点:喷油器衬套的密封段凹槽内安装有记忆合金环，记忆合金环在装配前进行低温处理，使其发生相变，波纹消失，便于将其装配进凹槽中。记忆合金环受热发生逆相变，恢复到表面有凸起波纹的自由状态，凹槽对记忆合金环进行形变限制，从而导致记忆合金环对衬套的密封段产生一定的压应力，该压应力通过密封段内外壁分别传递给喷油器和缸盖，达到密封的目的；另外，密封段的内外壁逐渐与喷油器和缸盖贴合，记忆合金对凹槽产生压力，凹槽对缸盖内壁的毛刺和微凸起产生压力，从而消除由于表面毛刺、微凸起造成的小间隙，进一步达到密封的目的；安装有记忆合金的密封段以较小的过盈量压入缸盖，利用记忆合金的变形效应，替代过盈量较大的压装工艺，从而减少衬套压偏、衬套被缸盖毛刺划伤等原因造成的漏水现象，而且本实用新型结构简单，密封性好，使用方便。
【专利附图】
【附图说明】[0013]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的详细说明:
[0014]图1是本实用新型的结构示意图；
[0015]图2是本实用新型的使用状态图；
[0016]图3是记忆合金环的服役状态图；
[0017]图4是记忆合金环装配前的状态图。
【具体实施方式】
[0018]如图1和图2所示所示，该基于形状记忆效应的喷油器衬套包括套装在喷油器I外部且能将缸盖3喷油器孔密封的喷油器衬套本体2，喷油器衬套本体2包括冷却段21和与缸盖3喷油器孔密封连接的密封段22，冷却段21与缸盖3的水腔4接触，可防止水腔4内的冷却水进入燃烧室，还可以将喷油器I的热量传递给冷却水。密封段22内环设有凹槽23，凹槽23内安装有记忆合金环24。凹槽23自密封段22的下表面向内延伸，凹槽23的深度与密封段22的长度相适应。凹槽23位于密封段22截面的中间部位，使喷油器I和缸盖3受力均匀。凹槽23的径向宽度为密封段22厚度的三分之一至二分之一。本实施例中记忆合金环24为环形，而且记忆合金环24的厚度与凹槽23的径向宽度相适应，从而将记忆合金环24套装到凹槽23中。本实施例中的记忆合金环24选用Fe-Mn-Si基记忆合金环，该材料成本低廉，可在100-170°C范围内发生形状变化。记忆合金环24的加工可采取通道挤压、热锻等方式成型，成型后进行冷却处理使其发生相变，冷加工至装配形态。本实施例中喷油器衬套本体2由紫铜材料制成，热加工时塑性较好，装配时能降低装配压紧力，有效防止压偏显现。
[0019]如图1、图3和图4所示本实施例中的记忆合金环24在自由状态下呈波纹状态，装配前将形状记忆合金环24进行低温处理，记忆合金材料在低温状态下发生马氏体相变，使形状记忆合金环24表面波纹消失，呈光滑状，便于将其以过盈配合装配于密封段22的凹槽内，然后将装配有形状记忆合金环24的密封段22与缸盖3喷油器孔配合，柴油机启动一段时间后记忆合金环24受热发生逆相变，恢复到表面有凸起波纹的自由状态，由于密封段22凹槽对其进行变形限制，记忆合金环24形状无法达到自由恢复时的尺寸，从而导致记忆合金环24对密封段22产生一定的压应力，该压应力通过密封段22的内壁传递给喷油器I，通过密封段22的外壁传递给缸盖3，达到密封的目的。另外密封段22的内外壁逐渐与喷油器I和缸盖3贴合，记忆合金对凹槽23产生压力，凹槽23对缸盖内壁的毛刺和微凸起产生压力，使毛刺、微凸起随着压力的增加逐渐由记忆合金环24填满或包裹，贴合紧密，消除由于表面毛刺、微凸起带来微小间隙，进一步达到密封的目的。安装有记忆合金环24的密封段以较小的过盈量压入缸盖，利用记忆合金的变形效应，替代过盈量较大的压装工艺，从而减少衬套压偏、衬套被缸盖毛刺划伤等原因造成的漏水现象。由于凹槽23位于密封段22的中部，因此该压应力分布均匀，达到更好的密封效果。
[0020]本实用新型不限于上述【具体实施方式】，本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。
【权利要求】
1.一种基于形状记忆效应的喷油器衬套，包括套装在喷油器(I)外部且能将缸盖(3)喷油器孔密封的喷油器衬套本体(2)，所述喷油器衬套本体(2)包括冷却段(21)和与缸盖(3)喷油器孔密封连接的密封段(22)，其特征是:所述密封段(22)内环设有凹槽(23)，所述凹槽(23)内安装有记忆合金环(24)。
2.根据权利要求1所述的基于形状记忆效应的喷油器衬套，其特征是:所述凹槽(23)自密封段(22)的下表面向内延伸，凹槽(23)的深度与密封段(22)的长度相适应。
3.根据权利要求1所述的基于形状记忆效应的喷油器衬套，其特征是:所述凹槽(23)位于密封段(22)截面的中间部位。
4.根据权利要求1所述的基于形状记忆效应的喷油器衬套，其特征是:所述凹槽(23)的径向宽度为密封段(22)厚度的三分之一至二分之一。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于形状记忆效应的喷油器衬套，其特征是:所述记忆合金环(24)的厚度与凹槽(23)的径向宽度相适应。
6.根据权利要求5所述的基于形状记忆效应的喷油器衬套，其特征是:所述记忆合金环(24)由Fe-Mn-Si基记忆合金制成。
7.根据权利要求5所述的基于形状记忆效应的喷油器衬套，其特征是:所述喷油器衬套本体(2)由紫铜材料制成。
【文档编号】F02M61/14GK203614302SQ201320810000
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月7日 优先权日:2013年12月7日
【发明者】徐继东, 周龙, 王洪忠, 魏涛 申请人:潍柴动力股份有限公司