专利名称：用于活塞发动机的阀座圈的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种用于活塞发动机的阀座團。
背景技术：
在活塞发动机中，气缸盖的任务是封闭气缸套的上端并形成燃烧 室的上部。气缸盖为燃烧过程的气体提供进气和排气通道，并为阀动 机构提供基座，在柴油发动机中则是为燃料喷射阀提供基座。气缸盖 还设有冷却管道以冷却需要冷却的部件。位于气缸盖中需要冷却的这 些部件之一就是排气阀座圈，即排气阀盘的经受高热负荷的反面。如 果座圈加热过度，它会发生永久变形，由此导致排气阀产生泄漏。
为了冷却排气阀座團，已开发出各种解决方案。例如，在气缸盖 中布置尽可能靠近座圏的冷却管道，或者采用分离的冷却液体用冷却 管道，该冷却管道与座圏结合使用。这些解决方案所涉及的问题包括 冷却效果不佳和冷却液体的泄漏。
发明内容
本发明的目的在于改进活塞发动机中的阀座圏的冷却。 本发明实现的目标如所附权利要求l所揭露的。依照本发明的阀座 圈包括冷却管道、用于将冷却液体输入冷却管道的输入端口、以及用 于将冷却液体排出冷却管道的输出端口。依照本发明，输入端口和排 出端口布置成彼此接近。此外，冷却管道布置在输入端口和排出端口 之间，使得冷却管道至少几乎围绕整个座圏延伸。 本发明具有诸多优点。
座圏的输入端口和排出端口布置成彼此接近，冷却液体在位于输 入端口和排出端口之间的至少几乎围绕整个座圏的冷却管道中流动。
由于有稳定的冷却液体循环，座圈中没有未被冷却的部分，其改进了 座圈的冷却并延长了座圈的工作寿命，
在本发明的一个实施例中，座圏是一体型零件，优选地是由热等 静压制成的一体型铸件或一体型零件。与由多个分离部件通过例如焊接制成的座圏相比，该座團需要密封的表面更少，因而冷却管道中的 冷却液体的泄漏会明显减少。此外，在铸件中容易将冷却水管道布置 在合适位置并易于依据需要对之塑形。
在本发明的另一个实施例中，冷却液体的输入端口和排出端口布 置在座圈的外围。座圏通过过盈配合连接至气缸盖，座圏的外围作为 气缸盖中的反面的结合面。开口朝向座圏外围的输入端口和排出端口 可紧贴地连接至冷却液体循环，它们的接合点免于遭受发动机废气。 此外，座團是通过铸造形成时，外围处的输入端口和排出端口可用作 铸造型心的支撑点，因而这些端口在铸造后无需关闭或密封。
下面参照附图更详细地描述本发明，其中
图l为依照本发明的安装在气缸盖中的一个座圏的横截面图；以
及
图2显示图1的座圏沿线A-A的截面图。
具体实施例方式
附图显示活塞发动机的阀座圏l通过过盈配合安装到例如为大型 柴油发动机的液体冷却的活塞发动机的气缸盖5中。座圏1的外围8适于 抵靠在气缸盖5中的凹部的边缘上。气缸盖5的任务是关闭气缸套的上 端并形成气缸燃烧室7的上部。此外，气缸盖5具有为气缸燃烧过程的 气体而设的进气通道和排气通道6。流经进气通道和排气通道的气体受 到布置成与通道相结合的阀的控制。气缸盖也作为阀动机构的基座， 在柴油发动机中作为燃料喷射岡的基座。气缸盖5具有冷却液体用的流 动管道，该管道是发动机冷却系统的一部分。附图显示了排气阀座圏l, 其作为排气阀盘(未显示)的反面。座圏1环绕排气通道6。
座圏1包含环形冷却管道2。座圏l由在冷却管道中流动的冷却液体 冷却。冷却管道2完全布置在座圈1的内部，即座圏构成冷却管道2的所 有壁。座圈完全包围冷却管道2。冷却管道2几乎围绕整个座團1延伸。 座圈l还包括用于将冷却液体输入冷却管道2的输入端口 3和用于将冷 却液体排出冷却管道2的排出端口 4。输入端口 3和排出端口 4连接至气 缸盖5的冷却回路，或连接至它们的独立冷却回路。输入端口3和排出端口 4布置成彼此接近。冷却管道2布置在输入端口 3和排出端口 4之间， 从而使得其至少几乎围绕整个座團l延伸。除了输入端口 3和排出端口 4 外，冷却管道2没有其他允许冷却液体通过其流入或流出冷却管道2的 开口，即冷却管道2仅与一个输入端口和一个排出端口成流体连通。此 外，输入端口3和排出端口4之间的较短路线被封闭。因此，送入座圏l 中的冷却液体在几乎围绕整个座團l的位于输入端口 3和排出口端4之 间的冷却管道2中循环。由于冷却管道2没有分支，因此所有送入座圏l 中的冷却液体仅通过在输入端口 3和排出端口 4之间的一条通道在冷却 管道2中流动。冷却液体在座圏l中的流动方向由附图中的箭头标示。
为了提供充分的均匀冷却效果，输入端口3和排出端口4布置成尽 可能地彼此接近。位于输入端口 3的中心和排出端口 4的中心之间的圆 心角oc最大为70。，优选地最大为20。。但是，圆心角ot最小为5。， 优选最小为IO。。因此，输入端口 3的中心和排出端口4的中心之间的 优角圆心角P最小为290。，优选最小为340。。但是，优角P最大为 355° ,优选最大为350。。圆心角是连接座圈的中心P和输入端口3的 中心的直线与连接座圏的中心P和排出端口 4的中心的直线之间的夹 角。冷却管道2围绕座圏中心P弯曲，达到优角圆心角P的范围。
输入端口3和排出端口4位于座團1的外围8，即位于座團l的适于通 过过盈配合抵靠到气缸盖5的反面上的表面上。座圏l是一体型零件， 例如是一体型铸造零件，即是通过铸造制成的。在铸造期间，在输入 端口和排出端口处支撑冷却管道的铸造型心，并且还可能在别处的一 些额外点上受到支撑。可选地，座團l可用粉末冶金制造方法来制造， 例如热等静压(HIP)。在这里，变成粉末的原料被装入薄膜包嚢中， 该薄膜包嚢以将稍后执行的流体静压(约1800bar)所引起的变形考虑 进去的方式与成品形状形成一致。冷却管道由管子制成，并在薄膜包 嚢填充粉末之前将该管子放置在该包嚢中。当包嚢处于高温中时，填 充了粉末的包嚢承受来自各个方向的均匀压力，粉末原料由此被压缩 成依据模具的形状。
冷却液体通过输入端口 3供应到冷却管道2中。冷却液体在几乎围 绕整个座團1的冷却管道2中循环，然后冷却液体通过排出端口4排出冷 却管道2。冷却液体在围绕座圏的中心P达到优角圆心角P的冷却管道2 中循环。本发明具有不同于以上所述的实施例。在依照附图1和2的实施例 中，位于输入端口 3和排出端口之间的冷却管道2的较短部分被封闭， 即冷却液体仅能在端口 3、 4之间沿着几乎围绕整个座圏的较长通道流 动。冷却管2可形成完全地围绕整个座圏环形延伸，并且还具有位于输 入端口 3和排出端口 4之间的开口较短部分。较短部分具有节流装置， 使得仅有少量位于输入端口 3和排出端口 4之间的冷却液体流经这条通 道，而大部分冷却液体沿着围绕几乎整个座圏l的较长通道流动。与依 照图1和2的实施例相似，本实施例中的座圈也完全包围冷却管道。
权利要求
1. 一种用于活塞发动机的阀座圈(1)，该座圈包括完全布置在阀座圈(1)内部的冷却管道(2)、用于将冷却液体输入冷却管道(2)的输入端口(3)以及用于将冷却液体排出冷却管道(2)的排出端口(4)，所述输入端口(3)和所述排出端口(4)布置成彼此接近，所述冷却管道(2)布置在输入端口(3)和排出端口(4)之间使得它至少几乎围绕整个座圈(1)延伸，其特征在于阀座圈为一体型零件。
2. 根据权利要求1或2所述的座圈，其特征在于冷却液体布置成 在处于输入端口 (3)和排出端口 (4)之间的至少几乎围绕整个座圏(1)的冷却管道(2)中流动。
3. 根据前述权利要求任一项所述的座圈，其特征在于输入端口 (3)的中心和排出端口 (4)的中心之间的圆心角(ot )最大为70° ，优选最大为20。。
4. 根据前述权利要求任一项所述的座圏，其特征在于输入端口 (3)和排出端口 (4)布置在座圏(1)的外围(8)。
5. —种用于活塞发动机的气缸盖装置，包括气缸盖(5),该气缸 盖装置设有用于将废气排出气缸的燃烧室(7)的排气通道(6),其 特征在于根据权利要求l-4任一项所述的阀座團(1)布置成与排气 通道(6)结合，阀座圈通过输入端口 (3)和排出端口 (4)连接至冷 却系统。
全文摘要
一种用于活塞发动机的阀座圈(1)，其包括布置在座圈(1)内部的冷却管道(2)、用于将冷却液体输给冷却管道(2)的输入端口(3)以及用于将冷却液体排出冷却管道(2)的排出端口(4)。输入端口(3)和排出端口(4)布置成彼此靠近，冷却管道(2)布置在输入端口(3)和排出端口(4)之间，使得冷却管道至少几乎围绕整个座圈(1)延伸。
文档编号F01L3/18GK101535604SQ200780042317
公开日2009年9月16日 申请日期2007年11月12日 优先权日2006年11月14日
发明者A·西尔沃南, G·利詹费尔特, J·奥詹素 申请人:瓦特西拉芬兰有限公司