用于机动车的气缸盖罩的制作方法

文档序号:12286070阅读:285来源:国知局

本发明涉及一种用于机动车的气缸盖罩,其由塑料材料制成并设置有集成的凸轮轴正时机构。



背景技术:

众所周知,气缸盖罩,也称为阀盖,是(直立式)四冲程内燃发动机的最顶端。

它包含气门机构的上致动元件,并且防止润滑油泄漏到环境中,并防止空气进入发动机。

如果气门机构配备有顶置凸轮轴并且顶置凸轮轴由链条驱动,则气缸盖罩还包括凸轮轴链轮。

现代车辆具有凸轮轴调节,也称为可变凸轮轴控制或可变气门控制。这意味着一种用于改变运行中的四冲程发动机的气门控制的正时的方法。

气门开启时间的调节可以根据相应的负载行为来提高发动机的效率。

在凸轮轴调节中,入口和出口正时由致动器根据每分钟转数和节气门位置而改变,以便在所有速度范围内实现尽可能高效的气缸填充。在凸轮轴调节中,致动器将电信号转换成机械运动,并因此积极地干预控制系统。

这里讨论的致动器移动凸轮轴上的凸轮组,使得第二凸轮接合在气门上。由于所需的精度,目前仅使用铝盖来接收致动器。

摘自合成塑料库,91 (2001) 6,已知的是,即使在高温下,填充有玻璃纤维和矿物质的聚酰胺66的气缸盖罩满足与气缸盖罩上的机械负载相关的所有要求,并且被认为具有高的蠕变强度。

从DE 198 04 607 C2中已知一种用于电连接至少一个传感器的组件,其通过电连接线接触并且设置在至少部分地由塑料材料制成的内燃发动机的发动机部件上,其特征在于,所述电连接线(20)被设计为金属轨道(21)的形式并且结合在所述发动机部件(3)的塑料材料中,其中所述轨道(21)的第一端(24) 形成连接器保持器(26)的一部分,且从发动机部件(3)的塑料材料中突出的轨道(21)的第二端(25)为传感器(1)提供对应的连接器接触点(18),连接器接触点(18)通过接触板(14)与轨道(21)并因此与连接器保持器(26)电接触,该接触板(14)具有设置在传感器(1)的传感器连接点(8)和轨道(21)的连接器接触点(18)之间的接触元件(22)。

然而,其中描述的发动机部件不包括机动车的气缸盖罩,特别地,不包括由塑料材料制成并且设置有集成的凸轮轴正时机构的气缸盖罩。其中描述的金属轨道不用于加强围绕它们的发动机部件。

与已知的铝制气缸盖罩相比,塑料气缸盖罩的重量节省约30%至50%,通过将功能一致的集成到部件中可实现进一步的成本利益。

从ATZ-汽车工业杂志,3月2007,109,220-224页中已知由塑料材料制成的混合盖罩。 其中描述了一种气缸盖罩,一种刚性但轻质的金属框架承载垫圈的加强功能。其描述了两种材料的结合可以仅由弹性体来实现,以便确保最佳的隔声去耦并抵消部件的不同的热膨胀。然而,金属加强框架不与盖体接触。

DE 198 04 607 C2描述了一种用于电连接至少一个传感器的组件。 所述组件用于电连接至少一个传感器,其通过电连接线接触并设置在至少部分地由塑料材料制成的内燃机的发动机部件上,其特征在于,所述电连接线设计为金属轨道的形式并且结合在发动机部件的塑料材料中,其中轨道的第一端形成连接器保持器的一部分,且从发动机部件的塑料材料中突出的轨道的第二端为传感器提供对应的连接器接触点,连接器接触点可通过接触板与轨道并且因此与连接器保持器电接触,该接触板具有设置在传感器的传感器连接点和轨道的连接器接触点之间的接触元件。 然而,这不是气缸盖罩。

DE 10 2004 026 658 A1涉及一种混合壳体,特别是发动机或齿轮箱壳体。本申请的目的是提供一种壳体,特别是发动机或齿轮箱壳体,其满足所需的稳定性和精度要求,但具有减轻的重量。为此,本申请提供一种混合壳体,特别是发动机或齿轮箱壳体,具有金属壳体部件,在该壳体部件上形成至少一个轴承座,其中壳体部件在其内侧和/或外侧涂覆有塑料,并且所述轴承座形成在所述壳体部件的无塑料的区域中。该公布内容不包括气缸盖罩,特别是不是金属轴承,也不包括用于致动器的夹具。 此外,该壳体不是油密封的。

已知混合技术结合两种材料的性质,该结合实现了比单独材料更高的性能。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种用于机动车的气缸盖罩,其除了重量优势之外还具有其他优势,例如在附加安装步骤的情况下可以省去额外的垫圈,螺钉和套管。

根据本发明,上述目的通过一种用于机动车的气缸盖罩来实现,该气缸盖罩由玻璃纤维和/或矿物质加强的塑料材料制成,并设置有集成的凸轮轴正时机构,该气缸盖罩包括至少一个基本上由塑料材料包围的与其全面接触的金属插入部件。

通过特别是在注塑成型过程中制造的混合部件的塑料和插入部件之间的形状锁定,能够实现高应力和成本效益的部件的制造。 因此,与常规注射成型相比,可以实现复杂的结构。

在纯塑料概念中,根据本发明的气缸盖罩具有技术优势,特别是相对于凸轮轴的热膨胀的金属板的热膨胀。

根据本发明,通过金属插入部件,可以实现盖安装件的定心。在插入部件和由玻璃纤维和/或矿物质增强的塑料材料之间的直接形状锁定可以实现致动器接收的高刚性。温度,时间,湿度,振动和收缩的影响被减少。

根据本发明特别优选的是,所述插入部件作为金属板部件,特别是冲压的和任选地形状的金属板部件,与由玻璃纤维和/或矿物质增强的塑料材料嵌入成型。由此可以实现特别好的功能分离。

在本发明的含义内的术语“金属板部件”除了金属插入部件之外还包括所谓的有机板。“有机板”是通过用热塑性注塑成型和连续纤维增强热塑性塑料的热成型结合而形成的具有热塑性基体的纤维增强半成品制备的部件。

这些有机板优选在初步成型工艺中生产并作为尺寸稳定的部件插入模具中,保持并嵌入成型。

原则上,通过该方法结合注塑成型来集成其他功能元件。因此,该方法能够生产适合于具有短循环时间的大规模生产的部件。

有机板由以特定的取向嵌入热塑性基体中的特定织物组成。该织物由玻璃纤维,芳纶纤维或碳纤维制成。例如,聚酰胺适合作为热塑性基体,因为其特别是对纤维显示出良好的粘附性。结果是完全由塑料制成的混合部件。与由金属板制成的它们的对应物相比,它们更轻,并且表现出更高的表面刚度和明显更高的强度。此外,附件部件,诸如加强件或夹子,可以通过注射而集成到它们上面。此外,可以免除腐蚀保护,这在金属板中通常是额外的成本因素。与金属相比,有机板在用于深拉的模具中的投资明显更低。因此,具有有机板的混合部件的生产是值得的,尤其是在低到中等量的生产中。

金属插入部件的材料可以包括钢板或铝板。 插入部件的所需功能决定相应材料的选择。

插入部件的层厚度可以根据需要进行调节,其中,以金属板形式的插入部件的层厚度可以优选为0.75-2mm,特别是1-1.5mm,并且可以可选地根据静态或功能要求进行改变和适应。 因此,金属板部件可以可选地在不同区域中具有不同的厚度,例如,以便能够在某些区域承受更高的负载。

具体实施方式

在本发明的另一个特定实施例中,金属插入部件在其一侧完全由塑料包围,由此形成油密封盖。油密封盖也可以通过搭接焊接壳体来制备,该壳体覆盖开口区域。

在本发明的另一优选实施例中,插入部件部分地或完全地为凸轮轴的致动器的支撑件,或者致动器的塑料座被相应地加强。 由此可以实现对凸轮轴的正时的更精确的控制的改进。

本领域技术人员可获得各种材料用于塑料材料。 根据本发明特别优选的是已经在现有技术中被证明非常有用的聚酰胺,特别是已经结合在混凝土车辆工程中的聚酰胺66或PA 6。

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