专利名称：具有气门座通风通道的发动机组件及其形成方法
技术领域：
本发明涉及发动机汽缸盖的进气口。
背景技术：
本部分提供与本发明有关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。发动机组件可包括限定进气口的汽缸盖，所述进气口具有设置于其中的气门座插 入物。气门座插入物与汽缸盖之间的界面可包括小间隙，从而允许在喷射事件期间引入燃 料。该小间隙会将燃料捕集在气门座插入物和汽缸盖之间。在燃烧含有较高百分比乙醇的 燃料的发动机中，该被捕集的燃料可导致汽缸盖的腐蚀。对此问题的一个解决方案是，在气 门座插入物中形成通道。然而，这些经修改的气门座插入物的使用需要对在传统插入物的 制造中使用的模具进行大量的修改或者需要对现有插入物进行额外的昂贵的机加工。
发明内容
本部分提供对本发明的总体概括，并未穷尽本发明的全部范围或其所有特征。一种发动机组件，可包括限定缸膛的发动机本体、固定于所述发动机本体的汽缸 盖和气门座插入物。所述汽缸盖可包括进气口，所述进气口限定与空气源流体连通的入口 和与所述缸膛流体连通的出口。所述气门座可被限定在所述进气口的出口处并且可包括台 阶区。所述台阶区可限定从所述进气口径向向外延伸的安坐表面。所述安坐表面可包括一 系列凸起部，所述凸起部围绕在所述出口周围彼此周向隔开并且在所述凸起部之间形成有 一系列凹进部。所述气门座插入物可位于所述台阶区内，并且可包括邻接所述安坐表面上 所述凸起部的第一轴向端表面。一种形成汽缸盖的方法，可包括铸造限定有进气口的汽缸盖，所述进气口在其出 口处包括气门座。所述气门座可限定台阶区，所述台阶区具有从所述进气口径向向外延伸 的安坐表面。所述方法还可包括在所述安坐表面中形成由一系列凸起部分开的一系列周 向隔开的凹进部。可将气门座插入物固定于所述台阶区内。所述气门座插入物可包括在所 述固定之后邻接所述凸起部的轴向端表面。本发明还提供了以下方案方案1 一种发动机组件，包括发动机机体发动机缸本体，其限定缸膛；汽缸盖，其固定于所述发动机机体发动机缸本体并且包括进气端口，所述进气端 口包括与空气源流体连通的入口和与所述缸膛流体连通的出口，所述进气端口在其所述出 口处限定气门座并且包括台阶区，所述台阶区限定从所述进气端口径向向外延伸的安坐表 面，所述安坐表面包括一系列凸起部，所述凸起部围绕在所述出口周围包括一系列被彼此 周向隔开的凸起，并且在所述凸起部之其间形成有一系列凹进部；以及气门座插入物，其位于所述台阶区内并且包括邻接所述安坐表面上所述凸起部的 第一轴向端表面。
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方案2 如方案1所述的发动机组件，其中，所述气门座插入物和所述进气端口限 定了相对于所述气门座插入物的内部径向表面位于径向向外定为外侧的环形凹进部。方案3 如方案2所述的发动机组件，其中，所述安坐表面中的所述凹进部提供了 所述环形凹进部与所述进气端口的中心部之间的流体连通。方案4 如方案1所述的发动机组件，其中，所述气门座插入物包括与所述第一轴 向端表面相对的第二轴向端表面，用于为进气门提供安坐表面。方案5 如方案1所述的发动机组件，其中，所述进气端口包括第一径向壁部和第 二径向壁部，所述安坐表面在轴向上位于所述第一径向壁部和第二径向壁部之间，并且所 述凹进部从所述第一径向壁表面径向延伸至所述第二径向壁表面。方案6 如方案5所述的发动机组件，其中，所述气门座插入物包括与所述进气端 口的第二径向壁部摩擦接合的外部径向表面。方案7 如方案1所述的发动机组件，其中，所述气门座插入物的所述第一轴向端 表面限定大致平坦的连续表面。方案8 如方案7所述的发动机组件，其中，所述气门座插入物限定了在径向上位 于所述气门座插入物的第一轴向端表面和所述气门座插入物的外部径向壁之间的外轮廓 表面，所述外轮廓表面在所述气门座插入物和所述进气端口之间形成环形凹进部。方案9:一种方法，包括铸造限定进气端口的汽缸盖，所述进气端口在其出口处包括气门座，所述气门座 限定台阶区，所述台阶区具有从所述进气端口径向向外延伸的安坐表面；在所述安坐表面中形成由一系列凸起部周向隔分开的一系列周向隔开的凹进部； 以及将气门座插入物固定于所述台阶区内，所述气门座插入物包括在所述固定之后邻 接所述凸起部的轴向端表面。方案10 如方案9所述的方法，其中，形成一系列周向隔开的凹进部包括与所述 汽缸盖一起铸造出所述一系列凹进部和凸起部。方案11 如方案9所述的方法，其中，形成一系列周向隔开的凹进部包括在所述 铸造之后在所述汽缸盖中机加工出所述一系列的凹进部。方案12 如方案9所述的方法，其中，形成一系列周向隔开的凹进部包括使所述 安坐表面变形，所述变形在所述安坐表面上压出凹痕以形成所述凹进部。方案13 如方案12所述的方法，其中，所述变形包括抵靠所述安坐表面按压将对 具有一系列凸起部的工具施力压至使其抵靠在所述安坐表面上以便形成所述凹进部。方案14 如方案13所述的方法，其中，所述工具由硬度比所述汽缸盖的所述安坐 表面的硬度更大的材料形成。方案15 如方案13所述的方法，其中，沿大致垂直于所述安坐表面的方向按压对 所述工具施力。方案16 如方案13所述的方法，其中，所述凸起部每个均具有大致弓形的截面。方案17 如方案12所述的方法，其中，所述安坐表面在变形前为大致平坦的。方案18 如方案17所述的方法，其中，所述平坦表面在变形之后剩余的部分形成 所述凸起部。
方案19 如方案9所述的方法，其中，所述凹进部沿径向延伸。方案20 如方案19所述的方法，其中，所述气门座插入物和所述台阶区相协作以 限定环形凹进部，所述径向延伸的凹进部提供了所述环形凹进部与所述进气端口的中心部 之间的流体连通。从本文提供的描述中将清楚更多的应用领域。本发明内容部分中的描述和具体实 例仅用于说明之目的，而并非意图限制本发明的范围。
本文描述的附图仅用于说明之目的，而并非意图以任何方式限制本发明的范围。图1是根据本发明的发动机组件的一部分的示意图；图2是图1中发动机组件的汽缸盖的局部剖视图；图3是图2中汽缸盖的平面图；图4是图1中发动机组件的气门座插入物的透视图；图5是图2中汽缸盖处于初始状态时的局部剖视图；图6是根据本发明的工具的透视图；在附图的所有若干视图中，对应的附图标记表示对应的部件。
具体实施例方式现在将参照附图更充分地描述本发明的实例。以下描述本质上仅为示例性的，并 非意图限制本发明及其应用或使用。参照图1-4，发动机组件10可包括发动机本体12、汽缸盖14、气门座插入物16和 气门18。发动机本体12可限定缸膛20。汽缸盖14可固定于发动机本体12并且可限定进 气口 22和气门座24。气门座24可被限定为进气口 22的出口，并且可包括台阶区26。台阶区26可包括 轴向端表面28、内部径向表面30、凸起部32和凹进部34。以上讨论的汽缸盖特征可整体形 成为单个铸件。可替代地，凸起部32和凹进部34可在铸造之后形成于汽缸盖14中。气门座插入物16可包括环形体36，环形体36具有外部径向表面38、内部径向表 面40、第一轴向端表面42、第二轴向端表面44和气门安坐表面46。第一轴向端表面42可 限定大致连续的平坦表面。气门座插入物16可位于汽缸盖14的气门座24内。更具体地， 第一轴向端表面42可邻接台阶区26上的凸起部32。气门座插入物16的外部径向表面38 可邻接台阶区26的内部径向表面30并可与其摩擦接合，从而将气门座插入物16固定在气 门座24内。在发动机运行期间，可向进气口 22提供空气燃料混合物。气门18可选择性地从 气门座插入物16移位以提供进气口 22与缸膛20之间的连通，从而允许空气燃料混合物行 进至缸膛20。气门座插入物16和台阶区26可协作以在它们之间限定环形凹进部48。凸 起部32、凹进部34和第一轴向端表面42可限定一系列径向通道49，其提供气门座插入物 16和汽缸盖14的气门座24之间的轴向流体连通。径向通道49可基本上允许存在于进气 口 22中的燃料在气门座插入物16的第一轴向端表面42和汽缸盖14的气门座24之间自 由行进。允许燃料进行这种自由流动可在气门座插入物16与气门座24之间限制腐蚀性副
5产品或酸的形成。汽缸盖14的气门座24可以多种方式形成。参照图5和图6，在第一非限制性实例 中，汽缸盖14可形成为铸件，凹进部34可通过变形工艺形成。在铸造后，气门座24可限定 大致平坦的表面50。在非限制性实例中，气门座24可在铸造之后进行机加工以限定平坦表 面50。可对工具52施力并使其抵靠在平坦表面50上以产生凹进部34。工具52可包括被凹进部56周向隔开的一系列凸起部54。工具52可由比汽缸盖 14的平坦表面50具有更大硬度的材料形成。作为非限制性实例，汽缸盖14可由铝铸造而 成，工具52可由硬化钢形成。凸起部54可包括用于在平坦表面50中形成凹进部34的多 种形状。在该非限制性实例中，凸起部54被示出为具有大致弓形的形状。然而，可以理解， 凸起部54可采用适于在平坦表面50中形成凹进部34的任何形状。如上所述，可对工具52施力并使其抵靠在平坦表面50上以产生凹进部34。可沿 大致垂直于平坦表面50的方向对工具52施力，并且凸起部54可接合平坦表面50并使其 变形，从而形成凹进部34。更具体地，凸起部54可在平坦表面50上压出凹痕，从而在汽缸 盖14的台阶区26上形成凹进部34。平坦表面50可在工具52上的凹进部56处免于与工 具52接合。可替代地，凹进部56可邻接平坦表面50以形成工具52所用的挡块。可以理解，凹进部34可以多种替代方式形成。在第一替代方法中，可在铸造出汽 缸盖14之后在轴向端表面28中机加工出凹进部34。在又一种方法中，可在汽缸盖14的形 成期间在汽缸盖14中铸造出凸起部32和凹进部34。
权利要求
一种发动机组件，包括发动机本体，其限定缸膛；汽缸盖，其固定于所述发动机本体并且包括进气口，所述进气口包括与空气源流体连通的入口和与所述缸膛流体连通的出口，所述进气口在其所述出口处限定气门座并且包括台阶区，所述台阶区限定从所述进气口径向向外延伸的安坐表面，所述安坐表面包括一系列凸起部，所述凸起部围绕在所述出口周围被彼此周向隔开，并且在所述凸起部之间形成有一系列凹进部；以及气门座插入物，其位于所述台阶区内并且包括邻接所述安坐表面上所述凸起部的第一轴向端表面。
2.如权利要求1所述的发动机组件，其中，所述气门座插入物和所述进气口限定了相 对于所述气门座插入物的内部径向表面位于径向外侧的环形凹进部。
3.如权利要求2所述的发动机组件，其中，所述安坐表面中的所述凹进部提供了所述 环形凹进部与所述进气口的中心部之间的流体连通。
4.如权利要求1所述的发动机组件，其中，所述气门座插入物包括与所述第一轴向端 表面相对的第二轴向端表面，用于为进气门提供安坐表面。
5.如权利要求1所述的发动机组件，其中，所述进气口包括第一径向壁部和第二径向 壁部，所述安坐表面在轴向上位于所述第一径向壁部和第二径向壁部之间，并且所述凹进 部从所述第一径向壁表面径向延伸至所述第二径向壁表面。
6.如权利要求5所述的发动机组件，其中，所述气门座插入物包括与所述进气口的第 二径向壁部摩擦接合的外部径向表面。
7.如权利要求1所述的发动机组件，其中，所述气门座插入物的所述第一轴向端表面 限定大致平坦的连续表面。
8.如权利要求7所述的发动机组件，其中，所述气门座插入物限定了在径向上位于所 述气门座插入物的第一轴向端表面和外部径向壁之间的外轮廓表面，所述外轮廓表面在所 述气门座插入物和所述进气口之间形成环形凹进部。
9.一种方法，包括铸造限定进气口的汽缸盖，所述进气口在其出口处包括气门座，所述气门座限定台阶 区，所述台阶区具有从所述进气口径向向外延伸的安坐表面；在所述安坐表面中形成由一系列凸起部分开的一系列周向隔开的凹进部；以及将气门座插入物固定于所述台阶区内，所述气门座插入物包括在所述固定之后邻接所 述凸起部的轴向端表面。
10.如权利要求9所述的方法，其中，形成一系列周向隔开的凹进部包括与所述汽缸 盖一起铸造出所述一系列凹进部和凸起部。
全文摘要
本发明涉及具有气门座通风通道的发动机组件及其形成方法。具体地，发动机组件可包括限定缸膛的发动机本体、固定于所述发动机本体的汽缸盖和气门座插入物。所述汽缸盖可包括进气口，所述进气口限定有与空气源流体连通的入口和与所述缸膛流体连通的出口。所述气门座可被限定在所述进气口的出口处并且可包括台阶区。所述台阶区可限定从所述进气口径向向外延伸的安坐表面。所述安坐表面可包括一系列凸起部，所述凸起部围绕在所述出口周围被彼此周向隔开，并且在所述凸起部之间形成有一系列凹进部。所述气门座插入物可位于所述台阶区内并且可包括邻接所述安坐表面上所述凸起部的第一轴向端表面。
文档编号F02F1/24GK101832195SQ20101012746
公开日2010年9月15日 申请日期2010年3月9日 优先权日2009年3月9日
发明者D·L·穆尔, E·P·贝克 申请人:通用汽车环球科技运作公司