一种发动机密封结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种发动机密封结构，包括第一零件、第二零件和第三零件，其中第二零件和第三零件布置在第一零件的一侧；第一零件与第二零件和第三零件之间形成有第一间隙，第二零件和第三零件之间形成有第二间隙，且第一间隙和第二间隙呈T型布置，并在第一间隙和第二间隙内分别涂覆有用于密封的RTV硅胶；在第一零件上靠近第一间隙的底面上设置有第一凹槽，第一凹槽的宽度大于第二间隙的宽度，第二间隙朝向第一凹槽的投影落入第一凹槽内；在第一凹槽内填充有用于密封的丙烯酸酯橡胶。其通过采用RTV硅胶和丙烯酸酯橡胶共同组成的T型区密封方案，提高了密封效果，极大的提高客户对发动机整体性能的满意度。
【专利说明】
一种发动机密封结构
技术领域
[0001 ]本发明设计汽车发动机密封技术领域，尤其涉及一种发动机密封结构。
【背景技术】
[0002]在汽车发动机的缸体、缸盖、前盖或者缸体、缸盖、油底壳这些T型区通常都是100%涂覆硅胶来实现密封。一方面硅胶价格实惠，另一方面T型区通常是由三个零件组合而成，各个零件的尺寸偏差综合算下来会形成一个较大的间隙或者干涉，而这部分的间隙只能通过硅胶来填充起到密封作用，普通的橡胶密封垫片无此功能。
[0003]但是现在很多发动机厂家都遇到T型区泄漏的情况，通常表现为在整车试验、发动机台架试验中。
[0004]在之前的中国专利申请文件(申请号为201010576293X)中也提到在T型连接处的密封法兰面设置凹部，并且在凹部里面填充硅胶来实现密封。由于在发动机运转过程中，缸体、缸盖和前盖零件由于材料本身的热膨胀系数不同，以及各个零件的冷却情况不一致，它们之间的相对位移会非常大，这不但通过虚拟分析可以得到验证，同样也在试验后的零件表面磨损情况得以证明。
[0005]T型区零件之间相对位移导致的磨损会将表面乃至凹部内部的固化硅胶完全扯断，这将在发动机台架或者整车试验中发生漏油事故，严重影响客户对整车厂的满意度，并且也会对发动机带来一定程度的损伤。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种解决了发动机T型区零件之间较大的相对位移带来的密封难题，并且密封效果好的发动机密封结构。
[0007]本发明技术方案提供一种发动机密封结构，包括第一零件、第二零件和第三零件，其中所述第二零件和所述第三零件布置在所述第一零件的一侧;所述第一零件与所述第二零件和所述第三零件之间形成有第一间隙，所述第二零件和所述第三零件之间形成有第二间隙，且所述第一间隙和所述第二间隙呈T型布置，并在所述第一间隙和所述第二间隙内分别涂覆有用于密封的RTV硅胶;在所述第一零件上靠近所述第一间隙的底面上设置有第一凹槽，所述第一凹槽的宽度大于所述第二间隙的宽度，所述第二间隙朝向所述第一凹槽的投影落入所述第一凹槽内；在所述第一凹槽内填充有用于密封的丙烯酸酯橡胶。
[0008]进一步地，还包括布置在所述第一零件和所述第三零件的一侧的第四零件，所述第四零件与所述第一零件和所述第三零件之间形成有第三间隙;所述第三间隙与所述第一间隙呈T型布置，并在所述第三间隙内涂覆有用于密封的所述RTV硅胶;在所述第四零件靠近所述第三间隙的底面上设置有第二凹槽，所述第二凹槽的宽度大于所述第一间隙的宽度，所述第一间隙朝向所述第二凹槽的投影落入所述第二凹槽内；在所述第二凹槽内填充有用于密封的所述丙烯酸酯橡胶。
[0009]进一步地，所述丙烯酸酯橡胶为紫外固化丙烯酸酯橡胶。
[0010]进一步地，所述丙烯酸酯橡胶以如下方式填充在所述第一凹槽和所述第二凹槽内:通过涂胶机将未固化的所述丙烯酸酯橡胶填入所述第一凹槽和所述第二凹槽内，再通过紫外灯光对所述丙烯酸酯橡胶进行照射;在所述紫外灯光的照射下，所述丙烯酸酯橡胶固化为所述紫外固化丙烯酸酯橡胶。
[0011]进一步地，所述紫外固化丙烯酸酯橡胶粘结在所述第一凹槽和所述第二凹槽内。
[0012]进一步地，所述第二间隙朝向所述第一凹槽的投影处于所述第一凹槽的正中间；所述第一间隙朝向所述第二凹槽的投影处于所述第二凹槽的正中间。
[0013]进一步地，所述第一零件为发动机前盖，所述第二零件为发动机缸盖，所述第三零件为发动机缸体，所述第四零件为油底壳。
[0014]进一步地，所述第一凹槽通过机械加工或铸造形成在所述发动机前盖的底面上；所述第二凹槽通过冲压方式形成在所述油底壳上。
[0015]进一步地，所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽宽在之间，槽深在2mm-4mm之间。
[0016]进一步地，所述RTV硅胶涂覆在所述第一零件上靠近所述第一间隙的表面上;所述RTV硅胶涂覆在所述第二零件上靠近所述第一间隙和所述第二间隙的表面上;所述RTV硅胶涂覆在所述第三零件上靠近所述第一间隙、所述第二间隙和所述第三间隙的表面上;所述RTV硅胶涂覆在所述第四零件上靠近所述第三间隙的表面上。
[0017]采用上述技术方案，具有如下有益效果:
[0018]通过在第一凹槽内设置丙烯酸酯橡胶，并且第一凹槽的宽度大于第二间隙的宽度，第一凹槽的两条边横跨在第二零件和第三零件上，从而形成丙烯酸酯橡胶与RTV硅胶一体密封T型区域，提高了密封效果。
[0019]同理，通过在第二凹槽内设置丙烯酸酯橡胶，并且第二凹槽的宽度大于第一间隙的宽度，第二凹槽的两条边横跨在第一零件和第三零件上，从而形成丙烯酸酯橡胶与RTV硅胶一体密封T型区域，提高了密封效果。
[0020]丙烯酸酯橡胶在发动机油中的耐久性好，热稳定性好，并且拉伸强度和断裂伸长率和耐磨性都可以满足T型区各金属零件之间的相对位移带来的摩擦磨损。
[0021]RTV硅胶和一定压缩率的丙烯酸酯橡胶共同组成的T型区密封方案，可以弥补T型区采用RTV硅胶单一密封带来的台架试验和整车试验的漏油影响，使得密封效果好，极大的提高客户对发动机整体性能的满意度。
【附图说明】
[0022]图1为本发明提供的发动机密封结构的示意图；
[0023]图2为图1所示的发动机密封结构去掉RTV硅胶和丙烯酸酯橡胶之后的示意图。
[0024]附图标记对照表:
[0025]1-第一零件；2-第二零件； 3-第三零件；
[0026]4-第四零件；5-第五零件； 6-第一间隙；
[0027]7-第二间隙；8_第三间隙； 9-RTV硅胶；
[0028]10-丙烯酸酯橡胶；11-第一凹槽；12-第二凹槽；
[0029]13-定位销。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图来进一步说明本发明的【具体实施方式】。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0031]如图1-2所示，本发明一实施例提供的发动机密封结构，包括第一零件1、第二零件
2和第三零件3，其中第二零件2和第三零件3布置在第一零件I的一侧。
[0032]第一零件I与第二零件2和第三零件3之间形成有第一间隙6，第二零件2和第三零件3之间形成有第二间隙7，且第一间隙6和第二间隙7呈T型布置，并在第一间隙6和第二间隙7内分别涂覆有用于密封的RTV硅胶9。
[0033]在第一零件I上靠近第一间隙6的底面上设置有第一凹槽11，第一凹槽11的宽度大于第二间隙7的宽度，第二间隙7朝向第一凹槽11的投影落入第一凹槽11内。在第一凹槽11内填充有用于密封的丙烯酸酯橡胶10。
[0034]也即是，该发动机密封结构主要由第一零件1、第二零件2和第三零件3组成，相邻的零件之间通过定位销13定位连接。并在相邻的零件之间形成有间隙。
[0035]具体为，在第一零件I与第二零件2和第三零件3之间形成有第一间隙6，在第二零件2和第三零件3之间形成有第二间隙7，且第一间隙6和第二间隙7呈T型布置，也即是第一间隙6和第二间隙7相连呈T型设置。
[0036]为了实现间隙密封，在第一间隙6和第二间隙7内分别涂覆有用于密封的RTV硅胶9。
[0037]RTV娃胶是一种室温硫化型娃橡胶，RTV是英文room temperature vulcanizedsilicone rubber的缩写，其为室温下能硫化的娃橡胶。通常其分子链两端含有轻基、乙稀基等活性基团，分子量比较低。
[0038]RTV硅胶(也称之为室温硫化型硅橡胶)外观乳白粘稠液，由硅橡胶、交联剂和填充剂等组分复配制备而成。RTV硅胶为无溶剂、无腐蚀的单组分室温硫化硅橡胶。其贮存期长，性能稳定，可粘接常见的金属和非金属材料，故能够适用于发动机中的多种金属之间、金属和非金属材料之间的粘合、密封。
[0039]RTV硅胶具有良好的粘接性能，固化物电气绝缘性能优良，具有防潮防震功能。无毒、无污染、无腐蚀。具有良好电绝缘和抗电弧性能，耐老化、防潮，有良好的粘接性能，其适用于-60 0C?200 0C工作温度。
[0040]为了进一步对T型间隙进行密封，克服因发动机T型区零件之间较大的相对位移带来的密封难题，在第一零件I上靠近第一间隙6的底面上设置有第一凹槽11，并在第一凹槽11内填充有用于密封的丙烯酸酯橡胶10。
[0041]其中，第一凹槽11的宽度大于第二间隙7的宽度，第二间隙7朝向第一凹槽11的投影落入第一凹槽11内，从而使得第一凹槽11横跨在第二零件2和第三零件3上。在沿着第二间隙7的方向上，第一凹槽11的一条边投影在第二零件2上，其另一条边的投影在第三零件3上。
[0042]如此设置，可以使得第一凹槽11内的丙烯酸酯橡胶10覆盖在第二零件2、第三零件3和第二间隙7上。由于丙烯酸酯橡胶10对槽内部的粗糙度、平面度要求较低，并且能与槽形成极好的界面粘接，另一方面丙烯酸酯橡胶在发动机油中的耐久性好，热稳定性性好，并且拉伸强度和断裂伸长率和耐磨性都可以满足T型区各金属零件之间的相对位移带来的摩擦磨损，从而避免各零件产生相对位移时丙烯酸酯橡胶10断裂或被扯断。
[0043]由于丙烯酸酯橡胶10拉伸强度和断裂伸长率和耐磨性都可以满足T型区各金属零件之间的相对位移带来的摩擦磨损，当各零件产生相对位移时，丙烯酸酯橡胶10依然保持完整地覆盖在第二零件2、第三零件3和第二间隙7上实现密封，提高了密封效果。
[0044]通过采用丙烯酸酯橡胶10与RTV硅胶9共同完成由第一间隙6和第二间隙7所形成的T型区密封，RTV硅胶9主要用于相邻的两个零件之间的密封，丙烯酸酯橡胶10主要用于相邻的三个零件之间形成的T型区域处的密封，进一步提高了密封效果。
[0045]丙烯酸酯橡胶(以下简称ACM)是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点，如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等，其能够应用于各种高温、耐油环境中。ACM的力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。
[0046]综上，本发明提供的发动机密封结构，通过采用RTV硅胶和一定压缩率的丙烯酸酯橡胶共同组成的T型区密封方案，可以弥补T型区采用RTV硅胶单一密封带来的台架试验和整车试验的漏油影响，使得密封效果好，极大的提高客户对发动机整体性能的满意度。
[0047]较佳地，如图1-2所示，发动机密封结构还包括布置在第一零件I和第三零件3的一侧的第四零件4，第四零件4与第一零件I和第三零件3之间形成有第三间隙8。
[0048]其中，第三间隙8与第一间隙6呈T型布置，并在第三间隙8内涂覆有用于密封的RTV硅胶9。
[0049]在第四零件4靠近第三间隙8的底面上设置有第二凹槽12，第二凹槽12的宽度大于第一间隙6的宽度，第一间隙6朝向第二凹槽12的投影落入第二凹槽12内。在第二凹槽12内填充有用于密封的丙烯酸酯橡胶10。
[0050]S卩，该发动机密封结构还包括第四零件4，其布置在第一零件I和第三零件3的一侧。
[0051 ]相邻的零件之间通过定位销13定位连接。并在相邻的零件之间形成有间隙。
[0052]具体为，在第四零件4与第一零件I和第三零件3之间形成有第三间隙8。且第三间隙8与第一间隙6呈T型布置，也即是第一间隙6和第三间隙8相连呈T型设置。
[0053]为了实现间隙密封，在第三间隙8内涂覆有用于密封的RTV硅胶9。
[0054]为了进一步对T型间隙进行密封，克服因发动机T型区零件之间较大的相对位移带来的密封难题，在第四零件4靠近第三间隙8的底面上设置有第二凹槽12，并在第二凹槽12内填充有用于密封的丙烯酸酯橡胶10。
[0055]其中，第二凹槽12的宽度大于第一间隙6的宽度，第一间隙6朝向第二凹槽12的投影落入第二凹槽12内，从而使得第二凹槽12横跨在第一零件I和第三零件3上。在沿着第一间隙6的方向上，第二凹槽12的一条边投影在第一零件I上，其另一条边的投影在第三零件3上。
[0056]如此设置，可以使得第二凹槽12内的丙烯酸酯橡胶10覆盖在第一零件1、第三零件3和第一间隙6上。由于丙烯酸酯橡胶10对槽内部的粗糙度、平面度要求较低，并且能与槽形成极好的界面粘接，另一方面丙烯酸酯橡胶在发动机油中的耐久性好，热稳定性性好，并且拉伸强度和断裂伸长率和耐磨性都可以满足T型区各金属零件之间的相对位移带来的摩擦磨损，从而避免各零件产生相对位移时丙烯酸酯橡胶10断裂或被扯断。
[0057]通过采用丙烯酸酯橡胶10与RTV硅胶9共同完成由第一间隙6与第三间隙8所形成的T型区密封，RTV硅胶9主要用于相邻的两个零件之间的密封，丙烯酸酯橡胶10主要用于相邻的三个零件之间形成的T型区域处的密封，进一步提高了密封效果。
[0058]较佳地，丙烯酸酯橡胶10为紫外固化丙烯酸酯橡胶。紫外固化丙烯酸酯橡胶即为通过紫外灯光照射固化的丙烯酸酯橡胶。丙烯酸酯橡胶10在紫外灯光的照射下快速形成固化橡胶条，以完成对第一凹槽11和第二凹槽12的填充，并且其能与槽形成极好的界面粘接，满足了密封要求。
[0059]较佳地，丙烯酸酯橡胶10以如下方式填充在第一凹槽11和第二凹槽内12:
[0060]通过涂胶机将未固化的丙烯酸酯橡胶10填入第一凹槽11和第二凹槽12内，再通过紫外灯光对丙烯酸酯橡胶10进行照射；
[0061]在紫外灯光的照射下，丙烯酸酯橡胶10固化为紫外固化丙烯酸酯橡胶。
[0062]也即是，第一凹槽11和第二凹槽12内的橡胶为紫外固化丙烯酸酯橡胶，其通过涂胶机将未固化的丙烯酸酯橡胶10填入凹槽内，在紫外灯照射下，丙烯酸酯橡胶10快速固化形成特定形状的橡胶密封条，即为紫外固化丙烯酸酯橡胶。
[0063]较佳地，紫外固化丙烯酸酯橡胶粘结在第一凹槽11和第二凹槽12内，能够满足密封要求，并保持在各零件发生位移时，紫外固化丙烯酸酯橡胶保持完整，并粘结在相应的凹槽内，保持密封。
[0064]较佳地，如图1-2所示，第二间隙7朝向第一凹槽11的投影处于第一凹槽11的正中间。第一间隙6朝向第二凹槽12的投影处于第二凹槽12的正中间。如此设置，以保持间隙两侧的对称性，便于密封。
[0065]较佳地，如图1-2所示，第一零件I为发动机前盖，第二零件2为发动机缸盖，第三零件3为发动机缸体，第四零件4为油底壳。
[0066]第五零件5为凸轮轴罩盖。相邻的零件之间通过定位销13定位安装。第一间隙6形成在发动机前盖与发动机缸盖和发动机缸体之间，第一凹槽11设置在发动机前盖的底部法兰的底面上。
[0067]第二间隙7形成在发动机缸盖与发动机缸体之间。
[0068]第三间隙8形成在油底壳与发动机前盖和发动机缸体之间，第二凹槽12设置在油底壳的底面上。
[0069]较佳地，如图2所示，第一凹槽11通过机械加工或铸造形成在发动机前盖的底面上;第二凹槽12通过冲压方式形成在油底壳上。
[0070]在铸铝的发动机前盖可以采用铸造或者机加工成型第一凹槽11，在冲压油底壳的底面可以直接冲压成型第二凹槽12，以降低生产成本，以低成本的方案解决T型区硅胶RTV泄漏难题。
[0071 ] 较佳地，如图2所示，第一凹槽11和第二凹槽12的槽宽在之间，槽深在2mm-4mm之间。第一间隙6和第二间隙7的宽度都小于3_，利于实现T型区域密封。当然，也可以根据需要设置为其它尺寸。
[0072]较佳地，RTV硅胶9涂覆在第一零件I上靠近第一间隙6的表面上；
[0073]RTV硅胶9涂覆在第二零件2上靠近第一间隙6和第二间隙7的表面上；
[0074]RTV硅胶9涂覆在第三零件3上靠近第一间隙6、第二间隙7和第三间隙8的表面上；
[0075]RTV硅胶9涂覆在第四零件4上靠近第三间隙8的表面上。
[0076]在对各零件装配时，先在相应的表面上涂覆一层RTV硅胶9，利于实现相邻的零件之间的间隙的密封。
[0077]具体为，在第一零件I上靠近第一间隙6的表面上涂覆一层V硅胶9，第二零件2上靠近第一间隙6和第二间隙7的表面上涂覆一层RTV硅胶9，第三零件3上靠近第一间隙6、第二间隙7和第三间隙8的表面上涂覆一层V硅胶9，第四零件4上靠近第三间隙8的表面上涂覆一层V硅胶9，以实现对第一间隙6、第二间隙7和第三间隙8的密封。
[0078]综上，本发明提供的发动机密封结构，通过采用RTV硅胶和一定压缩率的丙烯酸酯橡胶共同组成的T型区密封方案，可以弥补T型区采用RTV硅胶单一密封带来的台架试验和整车试验的漏油影响，使得密封效果好，极大的提高客户对发动机整体性能的满意度。
[0079]根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
[0080]以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种发动机密封结构，其特征在于，包括第一零件、第二零件和第三零件，其中所述第二零件和所述第三零件布置在所述第一零件的一侧； 所述第一零件与所述第二零件和所述第三零件之间形成有第一间隙，所述第二零件和所述第三零件之间形成有第二间隙，且所述第一间隙和所述第二间隙呈T型布置，并在所述第一间隙和所述第二间隙内分别涂覆有用于密封的RTV硅胶； 在所述第一零件上靠近所述第一间隙的底面上设置有第一凹槽，所述第一凹槽的宽度大于所述第二间隙的宽度，所述第二间隙朝向所述第一凹槽的投影落入所述第一凹槽内； 在所述第一凹槽内填充有用于密封的丙烯酸酯橡胶。2.根据权利要求1所述的发动机密封结构，其特征在于，还包括布置在所述第一零件和所述第三零件的一侧的第四零件，所述第四零件与所述第一零件和所述第三零件之间形成有第三间隙； 所述第三间隙与所述第一间隙呈T型布置，并在所述第三间隙内涂覆有用于密封的所述RTV硅胶； 在所述第四零件靠近所述第三间隙的底面上设置有第二凹槽，所述第二凹槽的宽度大于所述第一间隙的宽度，所述第一间隙朝向所述第二凹槽的投影落入所述第二凹槽内； 在所述第二凹槽内填充有用于密封的所述丙烯酸酯橡胶。3.根据权利要求2所述的发动机密封结构，其特征在于，所述丙烯酸酯橡胶为紫外固化丙烯酸酯橡胶。4.根据权利要求3所述的发动机密封结构，其特征在于，所述丙烯酸酯橡胶以如下方式填充在所述第一凹槽和所述第二凹槽内: 通过涂胶机将未固化的所述丙烯酸酯橡胶填入所述第一凹槽和所述第二凹槽内，再通过紫外灯光对所述丙烯酸酯橡胶进行照射； 在所述紫外灯光的照射下，所述丙烯酸酯橡胶固化为所述紫外固化丙烯酸酯橡胶。5.根据权利要求4所述的发动机密封结构，其特征在于，所述紫外固化丙烯酸酯橡胶粘结在所述第一凹槽和所述第二凹槽内。6.根据权利要求2所述的发动机密封结构，其特征在于，所述第二间隙朝向所述第一凹槽的投影处于所述第一凹槽的正中间； 所述第一间隙朝向所述第二凹槽的投影处于所述第二凹槽的正中间。7.根据权利要求2所述的发动机密封结构，其特征在于，所述第一零件为发动机前盖，所述第二零件为发动机缸盖，所述第三零件为发动机缸体，所述第四零件为油底壳。8.根据权利要求7所述的发动机密封结构，其特征在于，所述第一凹槽通过机械加工或铸造形成在所述发动机前盖的底面上； 所述第二凹槽通过冲压方式形成在所述油底壳上。9.根据权利要求2所述的发动机密封结构，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽宽在之间，槽深在之间。10.根据权利要求2所述的发动机密封结构，其特征在于，所述RTV硅胶涂覆在所述第一零件上靠近所述第一间隙的表面上； 所述RTV硅胶涂覆在所述第二零件上靠近所述第一间隙和所述第二间隙的表面上； 所述RTV硅胶涂覆在所述第三零件上靠近所述第一间隙、所述第二间隙和所述第三间隙的表面上；所述RTV硅胶涂覆在所述第四零件上靠近所述第三间隙的表面上。
【文档编号】F02F11/00GK105863872SQ201610236350
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】梅本付, 尹建民, 王立新, 胡斌, 张素秋, 黄兆春, 侯金华
【申请人】上汽通用汽车有限公司, 泛亚汽车技术中心有限公司