一种发动机用纤维增强塑料气缸盖罩的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车发动机用纤维增强塑料气缸盖罩，它包括一与所用汽车发动机气缸盖外形相匹配的气缸盖罩本体；该气缸盖罩本体为一底面开口的矩形槽；其特点为：在矩形槽的周边为一圈密封面，其宽度为7-8mm；沿密封面的中心开有一圈凹槽，沿其凹槽的中线间隔分布有若干装有螺栓的圆柱状空心的螺栓紧固孔，构成一圈密封槽；在密封槽内嵌装有一与其形状对应的橡胶密封圈；在螺栓紧固孔的矩形槽外壁、矩形槽侧板外壁和顶板外壁有序布设有三角形加强筋和外表面加强筋；在矩形槽顶板的内壁有序分布有若干纵横交错的内表面加强筋。其加工工序减少，成本低；质量轻，密封性好；减振降噪，有益于推广实施。
【专利说明】一种发动机用纤维增强塑料气缸盖罩
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽车发动机气缸盖罩；特别是一种汽车发动机用纤维增强塑料气缸盖罩；属于汽车发动机配件的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有的汽车发动机气缸盖罩所用材质一般为钢板或铝合金。选用钢板时，通常用单层低碳钢薄板冲压成型，并对其表面进行防腐蚀处理；其成本低，但薄板冲压易使其材料翘曲变形，平面度差，用其做成的气缸盖罩易变形，导致漏油等故障发生，而且降噪效果差，不能满足国三排放以上机型的降噪要求；选用铝合金材料时，通常用砂型铸造或压铸工艺成型，再辅助机加工制备而成，降噪效果好，目前应用广泛；但压铸成型后的气缸盖罩需要机加工处理，工序较为复杂，综合成本高。上述两种金属材料制作的气缸盖罩重量大，在安装时，工艺复杂，操作不便，需要的操作人员多，综合成本高。
[0003]上述用金属材质加工的气缸盖罩与发动机气缸盖连接处的密封采用纸质密封垫实现；当发动机气缸盖罩需要拆卸更换时，纸质密封垫会被破坏，破损的密封垫会粘在该发动机气缸盖罩和发动机气缸盖的相接面，难以清除，需要人工清理；同时还需更换新的纸质密封垫，给安装和使用发动机气缸罩造成难度。
[0004]为了减轻气缸盖罩的自身重量，近年来也有用纤维增强塑料替代金属加工制作气缸盖罩；但是，现有的纤维增强塑料气缸盖罩的顶壁和侧壁均为光滑过渡，顶壁的强度不够，不能满足操作人员维修时的踩踏要求，给维修和更换该气缸盖罩造成困难。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种重量较轻、密封效果好，减振降噪、成本低的汽车发动机用纤维增强塑料气缸盖罩。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种汽车发动机用纤维增强塑料气缸盖罩，它包括一与所用汽车发动机气缸盖外形相匹配的气缸盖罩本体；该气缸盖罩本体为一底面开口的矩形槽；其矩形槽长向两侧分别为与发动机气缸盖进气管一侧和排气管一侧对应的矩形槽进气侧和矩形槽排气侧；其特征在于:在矩形槽槽口的周边为一圈水平的密封面，其宽度为7-8mm ;所述密封面的内侧与所述矩形槽侧板的内侧平齐，该密封面的外侧宽出该矩形槽侧板外侧4-5mm;沿所述密封面的中心线上开有一圈凹槽，构成一圈密封槽；矩形槽排气侧和矩形槽宽向沿其凹槽的中线间隔分布有若干装有螺栓的圆柱状空心的螺栓紧固孔，该螺栓紧固孔的圆心与所述凹槽的中线重合，矩形槽进气侧沿其凹槽的外边缘一定距离分布有若干装有螺栓的圆柱状空心的螺栓紧固孔，该螺栓紧固孔的圆心距所述凹槽的外边缘的距离8-9mm ;其中，凹槽的槽宽4_5mm、槽深为7mm ;螺栓紧固孔的孔径为12mm,孔径的槽深为6mm ;所述凹槽和所述螺栓紧固孔的外壁厚度相同,均为1.5_2mm ；在所述密封槽内嵌装有一与其形状对应的橡胶密封圈；位于所述螺栓紧固孔的矩形槽外壁、所述矩形槽侧板外壁和顶板的外壁有序布设有三角形加强筋和外表面加强筋；所述矩形槽顶板的内壁有序分布有若干纵横交错的内表面加强筋。
[0007]在上述矩形槽长向两侧的凹槽上各分布有8个螺栓紧固孔，相邻2个螺栓紧固孔之间的间距相同，均为150-160mm;在所述矩形槽靠近该气缸盖罩进气侧的长向两端的凹槽上各布设有I个螺栓紧固孔，该螺栓紧固孔距所述气缸盖罩进气侧的距离为140-150mm。
[0008]在上述气缸盖罩本体长向两端的螺栓紧固孔与所述进气侧板之间的凹槽上各设有一个与侧壁平行伸出的半圆形凸起；该半圆形凸起的大小与相对接的所述汽车发动机气缸的凸轮轴形状对应；在半圆形凸起内表面的下侧设有与所述气缸盖罩本体顶面内侧交汇固接的三角形加强筋。
[0009]上述半圆形凸起的半径为28_29mm,其圆心距所述密封面的距离为6_7mm ;在所述半圆形凸起的外壁上均布有5根倒三角形加强筋，其中间的三角形加强筋垂直于半圆形凸起的顶部，其长度不同，以中间为主，两侧各分布2个，由一侧起,分别为20mm:30mm:40mm:30mm:20mm ;相邻2根三角形加强筋之间的间距相同,均为14-15mm。
[0010]上述的橡胶密封圈相对于所述凹槽位置的宽度及厚度与其嵌装的凹槽宽度及深度吻合，相对于螺栓紧固孔的位置为螺栓通孔，该螺栓通孔的外径与所述螺栓紧固孔的内径相同，螺栓通孔的内径与所用的螺栓规格匹配。
[0011]每个螺栓紧固孔的半圆柱体在所述矩形槽外壁凸起，其凸起的半圆柱体外壁两侧各布设有I个倒三角形加强筋，在相邻2个所述螺栓紧固孔之间的矩形槽外壁上布设有I个倒三角形加强筋；布设在所述矩形槽侧板外壁的外表面加强筋均与所述密封面垂直；布设于顶板外壁的加强筋与所述顶板宽向平行，其外形与缸体气缸形状相应设置。
[0012]上述矩形槽顶板内壁的横向加强筋与该矩形槽宽向平行，纵向加强筋与该矩形槽长向平行；其中，横向加强筋为24条，由宽向一边向另一边以2:3:1:3:1:3:1:3:1:3:1: 2条的比例分布，位于所述矩形槽宽向两边相邻处的横向加强筋和与其相邻的横向加强筋之间的距离相同，各为45mm ;与其相邻的其后的3条横向加强筋之间的间距相同，各为30mm ;随其后为I条横向加强筋，其距相邻2条横向加强筋之间的间距各为45mm ;再其后的3条横向加强筋，其间的间距相同，各为30mm ;以此类推；纵向加强筋为3条，与矩形槽顶板的长向平行，相邻纵向加强筋之间的间距相等，各为70mm ;横纵向加强筋交错位置处为一空心圆柱形加强筋；该空心圆柱形加强筋的外径为12mm ;内径为8mm ;空心圆柱形加强筋的壁厚为2mm ;高度为IOmm和15mm交错分布。
[0013]其中，横向加强筋的高度为5mm和20mm以1:1比例交错分布，和圆柱加强筋交接的位置和圆柱加强筋高度一致；所述横向加强筋的厚度为2_。
[0014]所用的螺栓为带有衬套的紧固螺栓。
[0015]由于采用了上述技术方案，其有益效果如下:1)可用一次性注塑成型工艺进行加工，与传统的铸铝或铸铁的工艺相比，减少了后续的加工工序，可以大大降低加工成本；2)通过采用加强筋的设计，提高气缸盖罩的强度，使其能够承受200kg以上的压力。3)通过半圆形凸起形弧的设计，在缸盖上实现R弧的凹陷，可以通过侧面的R弧的位置进行冼刀进入缸盖内部以满足对凸轮轴的加工，从而实现了缸盖和凸轮轴一体成型，降低加工和组装成本。4)密封面采用开槽，槽内镶嵌橡胶密封条的密封方式，与传统的纸密封垫相比，其密封的可靠性更好，不会粘接密封面，还可以重复使用；5)气缸盖罩外表面设计平滑，内部设置有若干增加强度的加强筋，可以有效减低共振以及声音的辐射，从而降低噪音。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型气缸盖罩的整体结构示意图。
[0017]图2为图1A向结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]本实用新型公开了一种汽车发动机用纤维增强塑料气缸盖罩，其适用于六缸11L、13L的汽车发动机。该气缸盖罩本体为一底面开口的矩形槽；其矩形槽长向两侧分别为与发动机气缸盖进气管一侧和排气管一侧对应的矩形槽进气侧和矩形槽排气侧；气缸盖罩本体的形状与所用的汽车发动机气缸盖外形相匹配；在矩形槽槽口的周边为一圈水平的密封面，密封面的宽度为7-8mm,最佳为7.5mm ;其中，密封面的内侧与矩形槽侧板的内侧平齐，密封面的外侧宽出该矩形槽侧板外侧4-5mm ;沿其密封面的中心线开有一圈凹槽，凹槽的槽宽为4-5mm,最佳为4.4mm,槽深为6_8mm,最佳为7_ ;沿凹槽一圈间隔分布有若干装有螺栓的圆柱状空心的螺栓紧固孔，构成一圈密封槽；其中，螺栓紧固孔的内径为12mm，内径的槽深为6mm ;凹槽的外壁和螺栓紧固孔的外壁厚度相同，均为1.5-2mm ;在密封槽内嵌装有一与凹槽和螺栓紧固孔形状对应的橡胶密封圈；在密封面上每个螺栓紧固孔的矩形槽外壁布设有三角形加强筋，在矩形槽侧板外壁和矩形槽顶板的外壁分别布设有外表面加强筋和三角形加强筋；在矩形槽顶板的内壁有序分布有若干纵横交错的内表面加强筋。
[0019]在上述矩形槽长向两侧的凹槽上的螺栓紧固孔各为8个，相邻2个螺栓紧固孔之间的间距相同，均为150-160mm,最佳为157mm ;在长向两侧的凹槽靠近该气缸盖罩进气侧的凹槽上各布设有I个螺栓紧固孔，该螺栓紧固孔距气缸盖罩进气侧的距离为140-150mm。
[0020]在气缸盖罩本体长向两端的螺栓紧固孔与其同侧的进气侧板端之间的凹槽上各自与宽向两侧的侧壁平行且向上伸出的半圆形凸起；该半圆形凸起的大小与相对接的汽车发动机气缸的凸轮轴形状对应；在半圆形凸起内表面的下侧为与气缸盖罩本体顶面内侧交汇固接的三角形加强筋。
[0021]上述半圆形凸起的半径为28-29mm,最佳为28.5mm ;半圆形凸起的圆心距密封面的距离为6-7mm ;在半圆形凸起的外壁上均布有5根倒三角形加强筋，其中间的三角形加强筋垂直于半圆形凸起的顶部，其长度为20mm:30mm:40mm:30mm:20mm ;其余4根三角形加强筋分布于中间三角形加强筋的两侧，相邻2根三角形加强筋之间的间距相同，均为
[0022]所用的橡胶密封圈相对于上述凹槽位置的宽度及厚度与其嵌装的凹槽宽度及深度匹配，相对于螺栓紧固孔的位置为螺栓通孔，该螺栓通孔的外径与螺栓紧固孔的内径相同，螺栓通孔的内径与所用的螺栓规格匹配。
[0023]每个螺栓紧固孔靠矩形槽外壁的一侧向外凸起，其凸起的半圆柱体外壁两侧各布设有I个倒三角形加强筋，在相邻2个螺栓紧固孔之间的矩形槽外壁上布设有I个倒三角形加强筋；布设在矩形槽侧板外壁的外表面加强筋均与其相对的密封面外边缘垂直，布设于顶板外壁的加强筋与其顶板宽向平行，其外形与缸体气缸形状对应设置。
[0024]在上述矩形槽顶板内壁纵横交错的内表面加强筋，其中，横向加强筋与该矩形槽宽向平行，纵向加强筋与该矩形槽长向平行；布设的横向加强筋为24条，由一宽边向另一宽边以2:3:1:3:1:3:1:3:1:3:1: 2条的位置布设，位于矩形槽宽向两边相邻处的横向加强筋和与其相邻的横向加强筋之间的距离相同，各为45mm ;与其相邻的其后的3条横向加强筋之间的间距相同，各为30mm ;随其后为I条横向加强筋，其距相邻2条横向加强筋之间的间距各为45mm ;再其后的3条横向加强筋，其间距相同，各为30mm ;以此类推；至矩形槽宽向的另一边的2条横向加强筋；纵向加强筋为3条，与矩形槽顶板的长向平行，相邻纵向加强筋之间的间距相等，各为70mm ;上述的横向加强筋和纵向加强筋相交处为一空心圆柱形加强筋；该空心圆柱形加强筋的外径为12_ ;内径为8_ ;空心圆柱形加强筋的壁厚为2mm;高度为IOmm和15mm交错分布,靠近排气侧的圆柱筋IOmm和15mm高度的分别以3: I进行分布，靠近排气侧的圆柱筋均为15_的加强筋，中间的圆柱筋10_和15mm高的的分别以1:1进行交错分布；横向加强筋的高度为5mm和20mm以1:1比例交错分布，和圆柱加强筋交接的位置和圆柱加强筋高度一致；横向加强筋的厚度为2mm。
[0025]本实用新型所用的螺栓为带有衬套的螺栓。将橡胶密封圈嵌装于矩形槽周边的密封槽内，再将该矩形槽与汽车发动机气缸盖扣装，用带有衬套的螺栓由密封面上分布的螺栓紧固孔内套装并螺紧，将本实用新型的汽车发动机用纤维增强气缸盖罩与该汽车发动机气缸盖连接在一起。
[0026]以下通过附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
[0027]如图1、图2所不:该汽车发动机气缸盖罩设有气缸盖罩本体1、内表面加强筋2、螺栓紧固孔3、圆柱型加强筋4、密封槽5、三角形加强筋6、密封面7、半圆形凸起8、橡胶密封条9、带衬套的紧固螺栓10。
[0028]其中，汽车发动机气缸盖罩用纤维增强塑料通过模具注塑一次成型，和发动机气缸盖相接触的平面是气缸盖罩的密封面7，该密封面7沿着气缸盖罩本体的外壁向外凸出10mm，在密封面7上等间隔设18个螺栓紧固孔3，相邻2个螺栓紧固孔3的间距为157mm ；在罩体的外壁每个螺栓紧固孔两端均匀分布两个三角形加强筋6用于确保螺栓紧固孔3的强度。在相邻两个螺栓紧固孔3之间的汽缸盖罩本体外壁处布设有一个三角形加强筋6，用于支撑整个汽缸盖罩体密封面的刚度。采用带衬套的紧固螺栓10用于气缸盖罩和发动机气缸盖进行紧固。
[0029]在气缸盖罩长向两端的密封面7上设有两个半圆形凸起8，半圆形凸起8和发动机气缸盖进行匹配，半圆形凸起8的圆心距密封面7的距离为6.5mm,半圆形凸起8的半径为R28.5mm。半圆形凸起8的外侧表面均勻分布5根三角形加强筋6以确保半圆形凸起8的强度。在气缸盖罩的内表面上设置有内表面加强筋2,内表面加强筋2的厚度为2mm,罩体内表面加强筋2高度分别为5mm和20mm以1:1比例交错分布，和圆柱加强筋交接的位置和圆柱加强筋高度一致。
[0030]为提高强度，内表面加强筋2设置为纵横交错，其中，横向加强筋共有24条，先靠近矩形槽宽向一边布设有2条横向加强筋，其距宽向一边及相邻的横向加强筋之间的间距为45mm ;随后，分布有3条内表面加强筋2，相邻2个内表面加强筋之间的间距为30mm ;再随后布设有I条内表面加强筋；以后再布设有2个内表面加强筋，以此类推；24个横向加强筋由宽向一侧边向另一宽向侧边以2:3:1:3:1:3:1:3:1:3:1:2条的形式布满期于矩形槽顶板的内表面上；紧随其后表面加强筋2分布以此进行重复。纵向加强筋有3条，纵向加强筋均匀分布，相邻纵向加强筋的间距为70mm。横纵向加强筋相交的位置采用空心圆柱形加强筋4进行交汇，空心圆柱形加强筋4的内径为8mm，外径为12mm，壁厚为2mm,高度为IOmm和15mm交错均勻分布。
[0031]为了保证密封面与发动机的密封性能，在密封面7上还开设有与密封面7中心线重合的密封槽5，在密封槽5内嵌装有橡胶密封条9 ;密封槽5的宽度为4.4mm，高度为
7.0mm,螺栓紧固孔3处的密封槽5高度为6.0mm ;橡胶密封条9置于该密封槽5内；由于橡胶密封条9具有良好的弹性，该纤维增强气缸盖罩注塑完成后，在密封面7的密封槽5内嵌装一胶密封条9，用带衬套的紧固螺栓10通过螺栓紧固孔3将嵌装有橡胶密封条9的气缸盖罩和发动机气缸盖进行紧固连接，能够保证气缸盖罩与发动机气缸盖连接的密封性。
[0032]用带衬套的紧固螺栓10可以避免螺栓将作用力全部作用在汽缸盖罩本体I的螺栓紧固孔3处，导致螺栓紧固孔3处破坏。
【权利要求】
1.一种汽车发动机用纤维增强塑料气缸盖罩，它包括一与所用汽车发动机气缸盖外形相匹配的气缸盖罩本体；该气缸盖罩本体为一底面开口的矩形槽；其矩形槽长向两侧分别为与发动机气缸盖进气管一侧和排气管一侧对应的矩形槽进气侧和矩形槽排气侧；其特征在于:在矩形槽槽口的周边为一圈水平的密封面，其宽度为7-8mm;所述密封面的内侧与所述矩形槽侧板的内侧平齐，该密封面的外侧宽出该矩形槽侧板外侧4-5mm ;沿所述密封面的中心线上开有一圈凹槽，构成一圈密封槽；矩形槽排气侧和矩形槽宽向沿其凹槽的中线间隔分布有若干装有螺栓的圆柱状空心的螺栓紧固孔，该螺栓紧固孔的圆心与所述凹槽的中线重合，矩形槽进气侧沿其凹槽的外边缘一定距离分布有若干装有螺栓的圆柱状空心的螺栓紧固孔，该螺栓紧固孔的圆心距所述凹槽的外边缘的距离8-9mm ;其中，凹槽的槽宽4-5mm、槽深为7mm ;螺栓紧固孔的孔径为12mm,孔径的槽深为6mm ;所述凹槽和所述螺栓紧固孔的外壁厚度相同，均为1.5-2mm ;在所述密封槽内嵌装有一与其形状对应的橡胶密封圈；位于所述螺栓紧固孔的矩形槽外壁、所述矩形槽侧板外壁和顶板的外壁有序布设有三角形加强筋和外表面加强筋；所述矩形槽顶板的内壁有序分布有若干纵横交错的内表面加强筋。
2.如权利要求1所述的纤维增强塑料气缸盖罩，其特征在于:在所述矩形槽长向两侧的凹槽上各分布有8个螺栓紧固孔，相邻2个螺栓紧固孔之间的间距相同，均为150-160mm ；在所述矩形槽靠近该气缸盖罩进气侧的长向两端的凹槽上各布设有I个螺栓紧固孔，该螺栓紧固孔距所述气缸盖罩进气侧的距离为140-150mm。
3.如权利要求2所述的纤维增强塑料气缸盖罩，其特征在于:在所述气缸盖罩本体长向两端的螺栓紧固孔与所述进气侧板之间的凹槽上各设有一个与侧壁平行伸出的半圆形凸起；该半圆形凸起的大小与相对接的所述汽车发动机气缸的凸轮轴形状对应；在半圆形凸起内表面的下侧设有与所述气缸盖罩本体顶面内侧交汇固接的三角形加强筋。
4.如权利要求3所述的纤维增强塑料气缸盖罩，其特征在于:所述半圆形凸起的半径为28-29mm,其圆心距所述密封面的距离为6_7mm ;在所述半圆形凸起的外壁上均布有5根倒三角形加强筋，其中间的三角形加强筋垂直于半圆形凸起的顶部，其长度不同，以中间为主，两侧各分布2个，由一侧起，分别为20mm:30mm:40mm:30mm:20mm ;相邻2根三角形加强筋之间的间距相同，均为14-15mm。
5.如权利要求1所述的纤维增强塑料气缸盖罩，其特征在于:所述橡胶密封圈相对于所述凹槽位置的宽度及厚度与其嵌装的凹槽宽度及深度吻合，相对于螺栓紧固孔的位置为螺栓通孔，该螺栓通孔的外径与所述螺栓紧固孔的内径相同，螺栓通孔的内径与所用的螺栓规格匹配。
6.如权利要求1所述的纤维增强塑料气缸盖罩，其特征在于:每个所述螺栓紧固孔的半圆柱体在所述矩形槽外壁凸起，其凸起的半圆柱体外壁两侧各布设有I个倒三角形加强筋，在相邻2个所述螺栓紧固孔之间的矩形槽外壁上布设有I个倒三角形加强筋；布设在所述矩形槽侧板外壁的外表面加强筋均与所述密封面垂直；布设于顶板外壁的加强筋与所述顶板宽向平行，其外形与缸体气缸形状相应设置。
7.如权利要求1所述的纤维增强塑料气缸盖罩，其特征在于:所述矩形槽顶板内壁的横向加强筋与该矩形槽宽向平行，纵向加强筋与该矩形槽长向平行；其中，横向加强筋为24条，由宽向一边向另一边以2:3:1:3:1:3:1:3:1:3:1: 2条的比例分布，位于所述矩形槽宽向两边相邻处的横向加强筋和与其相邻的横向加强筋之间的距离相同，各为45mm ;与其相邻的其后的3条横向加强筋之间的间距相同，各为30mm ;随其后为I条横向加强筋，其距相邻2条横向加强筋之间的间距各为45mm ;再其后的3条横向加强筋，其间的间距相同，各为30mm ；以此类推；所述纵向加强筋为3条，与所述矩形槽顶板的长向平行，相邻纵向加强筋之间的间距相等，各为70mm ;所述横纵向加强筋交错位置处为一空心圆柱形加强筋；该空心圆柱形加强筋的外径为12_ ;内径为8_ ;空心圆柱形加强筋的壁厚为2mm ;高度为IOmm和15mm交错分布。
8.如权利要求7所述的纤维增强塑料气缸盖罩，其特征在于:所述横向加强筋的高度为5mm和20mm以1:1比例交错分布，和圆柱加强筋交接的位置和圆柱加强筋高度一致；所述横向加强筋的厚度为2mm。
9.如权利要求1-8任一项所述的纤维增强塑料气缸盖罩，其特征在于:所述螺栓为带有衬套的螺栓。
【文档编号】F02F11/00GK203702366SQ201320894635
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】凌静, 王晶, 宋磊, 付金存, 杨德旭, 高红梅, 崔巧丽, 谢嵩, 席长飞, 杜志花, 王婧, 王大鹏 申请人:北京中材汽车复合材料有限公司