具有包括凸起的发动机盖或壳体的发动机组件的制作方法

本申请要求于2015年11月16日提交的英国专利申请号1520154.4的优先权。以上引用的申请的全部内容出于所有目的通过引用以其全文结合于此。

技术领域

本披露涉及一种包括发动机盖和发动机壳体的发动机组件，并且尤其地但非排他性地涉及一种包括联接到发动机盖的平面区域的凸起(boss)的发动机组件。

背景技术：

通常提供发动机盖来封闭发动机的腔，同时允许接近腔内的发动机系统以例如用于维修和维护。该盖常常牢固地联接到发动机，以在发动机壳体与盖之间产生密封。将盖密封在该腔上可以防止灰尘和其他污染物进入该腔，并且还可以防止腔内存在的任何发动机油泄漏出发动机。

在发动机的使用期间，发动机振动可能激发盖的振动模式。盖的振动可能对盖与发动机壳体之间的密封具有不利影响，导致灰尘和其他污染物进入该腔。盖的振动还可能产生令人不快的噪声。

技术实现要素：

根据本披露的一个方面，提供了一种发动机组件，该发动机组件包括被配置成覆盖发动机壳体的一部分的发动机盖，其中，该发动机盖包括：设置在该发动机盖的至少一部分的周边周围的联接区域，该联接区域被配置成与该发动机壳体上的相应联接区域配合(mate)，从而在该发动机盖与该发动机壳体之间形成密封；以及设置在该发动机盖的平面区域上并与该联接区域间隔开的发动机盖凸起(boss)，该发动机盖凸起包括接触表面，该接触表面被配置成容纳粘合剂以将该发动机盖联接到该发动机壳体的相应接触表面。该发动机盖进一步包括与该盖的平面区域间隔开的发动机架(mount)。在该盖与该发动机壳体之间在该接触表面处的联接被配置成(例如，该接触表面可以被定位成)增加该盖在该发动机架与该发动机壳体之间的刚度。

该平面区域可以包括平坦或弯曲的面板。该平面区域可以没有结构加强件。

该发动机组件可以进一步包括发动机壳体。该发动机壳体可以进一步包括壳体凸起。该发动机壳体的相应接触表面可以设置在该壳体凸起上。

根据本披露的另一方面，提供了一种发动机组件，该发动机组件包括发动机盖以及被配置成由该发动机盖部分地覆盖的发动机壳体，其中该发动机壳体包括：联接区域，该联接区域被配置成与设置在该发动机盖的至少一部分的周边周围的相应联接区域配合；以及与该发动机壳体联接区域间隔开的壳体凸起，其中，该壳体凸起包括接触表面，该接触表面被配置成容纳粘合剂以将该发动机壳体联接到该发动机盖的平面区域上的相应接触表面。该发动机盖包括与该盖的平面区域间隔开的发动机架。在该盖与该发动机壳体之间在该接触表面处的联接被配置成(例如，该接触表面可以被定位成)增加该盖在该发动机架与该发动机壳体之间的刚度。

该发动机盖可以包括发动机盖凸起。该发动机盖的相应接触表面可以设置在该发动机盖凸起上。

在该发动机盖与该发动机壳体之间在该接触表面处的联接可以被配置成抑制(damp)该发动机盖的振动模式。例如，可以在该发动机盖与该发动机壳体之间在该接触表面处设置阻尼材料/减振材料(damping material)。

该发动机盖凸起的形状和/或位置可以被配置成使得该发动机盖凸起设置在该发动机的封装约束的禁入区(keep-out zone)之外。

该发动机组件可以进一步包括驱动组件，例如皮带驱动件、链条驱动件和/或齿轮驱动件。该发动机盖可以被配置成至少部分地围绕该驱动组件。该发动机盖凸起的形状和/或位置可以被配置成使得该发动机盖凸起设置在该驱动组件的禁入区之外。另外地或可替代地，该壳体凸起的形状和/或位置可以被配置成使得该壳体凸起设置在该驱动组件的禁入区之外。该发动机盖凸起和/或该壳体凸起可以设置在皮带部分之间，例如，该发动机盖凸起和/或该壳体凸起可以设置在皮带的周界里面。

该发动机盖凸起和/或该壳体凸起的至少一部分的形状可以遵循禁入区的形状(例如被禁入区的形状限定)。

该粘合剂可以包括发动机密封剂。该发动机密封剂可以被施加到该联接区域或该相应联接区域，以改善在该发动机壳体与该发动机盖之间的密封。该接触表面可以根据粘合剂的剪切强度来确定尺寸。另外地或可替代地，该接触表面可以根据粘合剂的减振特性(例如根据粘合剂的粘度)来确定尺寸。

该发动机盖可以是发动机前盖。该发动机壳体可以包括发动机气缸盖和/或发动机气缸体。

在该发动机盖与该发动机壳体之间在该接触表面和该相应接触表面处的联接可以被配置成改善该发动机盖的噪声、振动和/或不舒适性特性。

根据本披露的另一方面，提供了一种组装发动机组件的方法，该方法包括：

提供发动机壳体；

提供被配置成覆盖该发动机壳体的一部分的发动机盖，其中该发动机盖包括：

设置在该发动机盖的至少一部分的周边周围的联接区域，该联接区域被配置成与该发动机壳体上的相应联接区域配合，从而在该发动机盖与该发动机壳体之间形成密封；

设置在该发动机盖的平面区域上并与该联接区域间隔开的发动机盖凸起，该发动机盖凸起包括接触表面，该接触表面被配置成与该发动机壳体上的相应接触表面配合；以及

与该盖的平面区域间隔开的发动机架；

将粘合剂施加到该接触表面或该相应接触表面；并且

使用该粘合剂将该发动机盖联接到该发动机壳体，其中，在该盖与该发动机壳体之间在该接触表面处的联接被配置成增加该盖在该发动机架与该发动机壳体之间的刚度。

根据本披露的另一方面，提供了一种组装发动机组件的方法，其中该方法包括：

提供发动机盖以及被配置成被该发动机盖部分地覆盖的发动机壳体，其中该发动机壳体包括：

联接区域，该联接区域被配置成与设置在该发动机盖的至少一部分的周边周围的相应联接区域配合；以及

与该发动机壳体联接区域间隔开的壳体凸起，其中，该壳体凸起包括被配置成与该发动机盖的平面区域上的相应接触表面配合的接触表面；

提供该发动机盖，其中，该发动机盖包括与该盖的平面区域间隔开的发动机架；

将粘合剂施加到该接触表面或该相应接触表面；并且

使用该粘合剂将该发动机盖联接到该发动机壳体，其中，在该盖与该发动机壳体之间在该接触表面处的联接被配置成增加该盖在该发动机架与该发动机壳体之间的刚度。

该粘合剂可以包括发动机密封剂。该方法可以进一步包括将该发动机密封剂施加到该联接区域和/或该相应联接区域，以改善在该发动机壳体与该发动机盖之间的密封。该发动机密封剂可以在同一施加操作中被施加到联接区域和/或相应联接区域以及接触表面和/或相应接触表面。

根据本披露的另一方面，提供了一种车辆(例如机动车辆)，该车辆包括根据本披露的前述方面的发动机组件。

为了避免在说明书中不必要的重复劳动和重复文本，仅关于本披露的实施例的一个或若干个方面或实施例来描述某些特征。然而，应当理解，在技术上可能的情况下，关于本披露的任何方面或实施例描述的特征也可以与以下权利要求书的范围内的本披露的任何其他方面或实施例一起使用。

附图说明

为了更好地理解本披露并且更清楚地示出本披露如何实施生效，现将通过举例的方式参考附图，在附图中：

图1是根据本披露的安排的发动机组件的部分侧面截面视图；

图2是根据本披露的安排的发动机盖的部分后视图；

图3是根据本披露的安排的发动机壳体的前视图；

图4是根据本披露的安排的发动机前盖的前视图；并且

图5是示出了根据本披露的安排的发动机前盖的后侧的透视图。

具体实施方式

参考图1，根据本披露的安排的发动机组件2可以包括由一个或多个发动机壳体部分(例如发动机气缸体4和气缸盖5)形成的发动机壳体。该发动机组件可以进一步包括发动机盖，例如前盖10。

气缸体4可以限定一个或多个气缸4a、4b、4c。气缸体可以包括冷却剂室6，该冷却剂室形成被配置成使发动机冷却剂在气缸4a、4b、4c中的每一者周围循环以冷却这些气缸的冷却回路的一部分。

气缸体4可以至少部分地限定发动机腔8。例如，发动机壳体的一侧可以限定腔8的一侧，例如壁。如图1所示，发动机前腔8可以部分地由发动机壳体的前壁限定。

前盖10可以被配置成联接到发动机壳体并且可以被配置成覆盖发动机壳体的一部分。如图1所示，前盖10可以至少部分地限定发动机腔8，例如，前盖10可以限定发动机腔8的另一个壁。腔8可以被限定在气缸体4与前盖10之间。

为了密封腔8，例如为了防止任何灰尘、污染物和/或其他物质进入和/或逸出腔8，前盖10可以包括联接和密封区域12。该联接和密封区域12可以被配置成与设置在发动机壳体4上的相应联接和密封区域14配合。发动机盖和发动机壳体可以联接在一起，以便在这些部件之间形成密封。

该联接和密封区域12可以在前盖的至少一部分(例如，限定腔8的壁的部分)周围延伸。联接和密封区域12可以基本上在前盖10的周界周围延伸或可以基本上限定该前盖的该周界；然而，应当理解，前盖的多个部分可以延伸到由联接和密封区域12限定的周界之外。

参考图2和图3，联接和密封区域12以及相应联接和密封区域14可以各自分别包括一个或多个密封表面12a和相应密封表面14a。当前盖10联接到发动机壳体4时，密封表面12a可以与相应密封表面14a配合，以在发动机壳体4与前盖10之间产生密封。

可以在发动机壳体4与前盖10之间设置实心密封件，如垫圈(未示出)，以改善在这些密封表面12a、14a之间的密封。另外地或可替代地，可以在这些密封表面12a、14a之间施加诸如室温硫化(RTV)密封剂的发动机密封剂(例如，RTV硅酮密封剂)，以改善腔8的密封。

联接和密封区域12可以进一步包括一个或多个开口12b。相应联接和密封区域14可以包括相应开口14b。这些相应开口14b中的一者或多者可以包括螺纹部分14c。前盖可以通过容纳在开口12b和相应开口14b内的一个或多个紧固件(未示出)来联接到发动机壳体4。将紧固件旋入螺纹部分14c可以允许发动机盖10的联接和密封区域12a被夹紧在发动机壳体4上，这可以改善腔8的密封。

这些开口14b中的一者或多者可以不包括螺纹部分14c，并且可以被配置成容纳销钉或榫钉(未示出)。提供销钉或榫钉可以防止密封表面12a、14a移动而彼此不对准。然而，销钉和榫钉可以不在盖10与发动机壳体4之间提供夹紧负载。销钉或榫钉可以被容纳在该盖的开口12b内，或者可以一体地形成在前盖10的联接和密封区域12上。可替代地，销钉或榫钉可以一体地形成在发动机壳体4上。

在替代性安排(未示出)中，相应联接区域14可以包括一个或多个螺柱(未示出)。螺柱可以被配置成与开口12a对准。当盖10联接到发动机壳体4时，螺柱可以延伸穿过开口12a。螺柱可以包括螺纹部分，该螺纹部分允许将螺母旋入到每个螺柱上，以提供夹紧负载来将盖10夹紧在发动机壳体4上。螺柱可以与发动机壳体4成一体。可替代地，螺柱可以永久地或暂时地(例如机械地)联接到发动机壳体4。

密封表面12a和相应密封表面14a可以分别在开口12b和/或相应开口14b周围延伸(例如基本上完全围绕)，以便在腔8与开口12b和/或相应开口14b之间产生密封。

由于例如燃烧、部件和/或声共振和/或旋转部分而在发动机运行期间引起的发动机振动可能使发动机壳体4振动并且可能使盖10振动。发动机的振动可能至少部分地由发动机活塞(未示出)在发动机气缸4a、4b、4c内的运动引起。振动的一个或多个频率可能与由活塞驱动的发动机曲轴(未示出)的转速相关。振动的频率在发动机的使用期间可能变化。在发动机运行的特定频率下，发动机的振动的频率中的一者或多者可以基本上等于盖10的振动模式的固有频率。例如，发动机的振动频率可以基本上等于盖10的平面区域11的隔膜模式的固有频率。平面区域可以是基本平坦的或者可以是弯曲面板。振动可能导致盖10在平面区域11处共振，这可能产生平面区域的一个或多个部分的大振幅振荡。盖10的振动可能产生令人不快的噪声。

另外，如上所述，可以在盖10的联接和密封区域12与设置在发动机壳体上的相应联接和密封区域14之间的界面处将腔8密封。盖10的平面区域11的振荡可能导致联接和密封区域12的偏转，这可能使界面处的密封的有效性降低。这可能导致灰尘、污染物和/或其他物质进入和/或离开腔8。

为了减少盖10的振动和/或振荡，盖10可以包括发动机盖凸起16。发动机盖凸起16可以从盖10朝向发动机壳体4延伸。发动机盖凸起可以被配置成联接到发动机壳体4。发动机盖凸起16可以设置在盖10上的与盖上其他位置相比经历高幅振动的位置处。例如，发动机盖凸起16可以设置在该盖的平面区域11上。发动机盖凸起16可以与联接和密封区域12间隔开。

可以对发动机盖凸起16的位置进行调节以减少该盖的振动。例如，发动机盖凸起16可以基本上居中地设置在发动机盖10的平面区域11内。发动机盖凸起16可以没有任何附加的硬化特征，例如，发动机盖凸起可以不包括在平面区域上从该凸起延伸的任何腹板或肋状物。另外地或可替代地，发动机盖凸起可以不与结合到联接和密封区域12的任何腹板或肋状物或发动机盖10的另一个硬化特征联接或成一体。发动机盖凸起16可以在平面区域11内形成岛状物。

如图1所描绘，可以使用粘合剂将发动机盖10联接到发动机壳体，并且发动机盖凸起16可以包括被配置成容纳该粘合剂的接触表面17。发动机壳体4可以包括被配置成与接触表面17配合的相应接触表面19。如图1所示，相应接触表面19可以设置在发动机壳体4的壳体凸起18上。

在接触表面17与相应接触表面19之间的界面可以位于腔8内，例如，基本上在发动机壳体与发动机盖之间的腔内居中。可以将接触表面17和/或相应接触表面19分别设置在与联接和密封区域12以及相应联接和密封区域14基本上相同的平面中。

除了粘合剂之外或者代替粘合剂，发动机盖凸起16可以包括开口(未示出)，并且联接凸起可以通过穿过开口的紧固件联接到发动机壳体4。

如图1所描绘，阻尼材料20可以设置在发动机盖凸起与发动机壳体之间。发动机盖凸起16和阻尼材料20可以由此被配置成抑制发动机盖10的振动。

阻尼材料20可以包括能够将发动机盖凸起16粘附到发动机壳体凸起18并抑制盖10相对于发动机壳体4的振动的粘弹性材料。例如，该粘合剂可以包括RTV密封剂。

阻尼材料20的RTV密封剂可以是被施加在盖10与发动机壳体4之间的相同的RTV密封剂，例如以改善在联接和密封区域12处的密封。因此，当组装发动机组件时，可以在同一施加操作中将RTV密封剂施加到联接和密封区域12和/或相应联接和密封区域14以及发动机盖凸起16和/或壳体凸起18。

可以根据阻尼材料20的粘接剪切强度来配置发动机盖凸起16和/或壳体凸起18接触表面的尺寸，例如面积。例如，接触表面的横截面积的尺寸可以被确定为容纳充足的粘合剂以承受最大预期振动力。另外地或可替代地，可以根据阻尼材料20的振动和/或阻尼特性(例如阻尼材料的粘度或弹性)来配置发动机盖凸起16和/或壳体凸起18的尺寸。

发动机盖凸起16和/或壳体凸起18可以被配置成允许施加充足的阻尼材料以将发动机盖凸起16适当地联接到壳体凸起18并适当地抑制前盖10相对于发动机壳体4的振动。例如，可能希望在凸起16、18处具有比在联接和密封区域12、14处更大的(例如更厚的)粘合剂层。这可以通过在各自的接触表面17、19之间提供更大的间隙并施加额外的粘合剂来实现。

发动机组件2可以进一步包括皮带驱动器22。皮带驱动器22可以设置在腔8内，例如前盖10可以至少部分地围绕皮带驱动器22。

参考图2，皮带驱动器22可以包括皮带24、驱动皮带轮26以及一个或多个从动皮带轮(未示出)。驱动皮带轮26可以联接到发动机的曲轴(未示出)并且可以被配置成驱动皮带驱动器22。从动皮带轮可以联接到发动机的一个或多个凸轮轴(未示出)。皮带驱动器22可以进一步包括被配置成保持皮带24中的张力的皮带张紧器29(如空转齿轮)，以确保皮带24不与皮带轮26脱离接合。

发动机盖凸起16和/或壳体凸起18可以设置在皮带24的多个部分之间，例如凸起可以设置在皮带的周界内。凸起16、18可以设置在皮带张紧器29附近或邻近皮带张紧器29。

驱动一个或多个凸轮轴所需的扭矩在曲轴旋转期间可能变化，这可能改变存在于皮带24内的拉伸力和/或压缩力。皮带中的力的变化可能导致皮带例如在垂直于皮带行进方向的方向上振动。另外地或可替代地，发动机壳体4和/或发动机的另一个部件的振动可能影响皮带24的振动。皮带的位于皮带轮26之间的一部分可能围绕平均位置振荡。如图3所描绘，皮带24运动的范围可以限定禁入区30。

为了防止对皮带的损坏(如磨损，例如边缘磨损或齿部磨损)，可能需要确保在皮带的禁入区30的边缘内或边缘上没有设置其他部件。

盖10可以被配置成封闭禁入区30的至少一部分。平面区域11的至少一部分可以与禁入区30的至少一部分重叠。在将有益地提供发动机盖凸起16和/或壳体凸起18以允许将发动机盖联接到发动机壳体上从而减小盖10的振动幅度的位置处或附近，禁入区30可以至少部分地与平面区域11重叠。因此，可以将发动机盖凸起16和/或壳体凸起18的尺寸、形状和/或定位确定成使得发动机盖凸起16和/或壳体凸起18设置在皮带的禁入带30之外。

如上所述，发动机盖凸起16和/或壳体凸起18可以根据阻尼材料20的剪切强度和/或粘度来确定尺寸。因此，为了提供适当尺寸的发动机盖凸起16和/或壳体凸起18，发动机盖凸起16和/或壳体凸起18的形状可以至少部分地由禁入区30限定(例如通过遵循禁入区的形状)。这可以允许发动机盖凸起16和/或壳体凸起18的面积最大化。

尽管以上说明指的是皮带驱动器22，如图1至图3所示，但是还可以设想的是，本披露可以应用于任何其他驱动组件，如链条驱动器或齿轮驱动器。

发动机盖10可以进一步包括发动机架32，该发动机架被配置成将发动机组件2联接到诸如机动车辆(未示出)的车辆的底盘。如图1所示，发动机架32可以设置成远离平面区域11。发动机架32可以设置在从平面区域11和/或联接和密封区域12延伸的安装结构34上。发动机架32可以设置成远离分别由平面区域11以及联接和密封区域12限定的平面。

发动机组件2的一个或多个振动模式可以对应于发动机组件相对于底盘的位移。另外地或可替代地，车辆的加速和减速可能引起发动机组件2上的惯性负载。由发动机组件2的振动和/或发动机上的惯性负载产生的力可以由车辆底盘反作用在发动机架32处。

在发动机架32处的反作用力可能导致施加到安装结构34的压缩负载和拉伸负载以及弯曲力矩。安装结构34可以是基本上不可弯曲的，例如是刚性的。因此，反作用力和弯曲力矩可以被施加到前盖10。由于安装结构34是远离平面区域11以及联接和密封区域12的平面来设置的，所以在安装结构34内的压缩和拉伸负载可能在盖10中在安装结构34与盖上的被联接到发动机壳体4的位置之间引起额外的弯曲力矩。因此，前盖10可能在安装结构34与发动机壳体4之间的位置处偏转。例如，盖可能在联接和密封区域12处或附近偏转。

提供发动机盖凸起16和/或壳体凸起18并且将盖10联接到发动机壳体4(如上所述)可以考虑到发动机架32与发动机壳体4之间的替代负载路径。该替代负载路径可以引起存在于盖10中在安装结构34与发动机壳体2之间的弯曲力矩减小。另外，通过在盖与发动机壳体4之间提供额外的联接位置，可以增加盖10在安装结构34与发动机壳体4之间的有效刚度。因此，由于通过安装结构34施加的负载可以减小前盖10的偏转。

尽管在上述安排中，相应接触表面19设置在壳体凸起18上，但是同样设想发动机壳体4可以不包括壳体凸起18，并且相应接触表面19可以设置在发动机壳体的面上，例如，相应接触表面19可以设置在腔8的壁上。

在另一替代安排(未示出)中，发动机盖10可以不包括发动机盖凸起16，并且接触表面17可以设置在该盖的面上。例如，接触表面17可以设置在发动机盖10的平面区域11上。在这种安排中，壳体凸起18可以延伸跨过腔8，使得相应接触表面19被设置成邻近接触表面17，例如，壳体凸起可以延伸跨过腔8以接触发动机盖的平面区域11。

图1至图5示出了具有不同部件的相对定位的示例构型。至少在一个实例中，如果示出是彼此直接接触或直接联接，则这些元件可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个实例中，显示为彼此相连或相邻的元件可以分别是彼此相连或相邻的。作为一个实例，置于与彼此共享面接触的部件可以被称为处于共享面接触。作为另一个实例，在至少一个实例中与彼此间隔开定位、在其之间仅具有空间而没有其他部件的元件可以照此称谓。作为又另一个实例，示出在彼此的上方/下方、在彼此的相对侧、或彼此的左边/右边的元件相对于彼此可以照此称谓。此外，如图所示，在至少一个实例中，最顶部元件或元件的最顶部点可以被称为部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底部点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的垂直轴线并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。如此，在一个实例中，示出在其他元件上方的元件被竖直地定位在其他元件的上方。作为又另一个实例，附图内描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如，如圆形的、直的、平面的、弯曲的、修圆的、倒角的、成角度的等等)。此外，在至少一个实例中，示出彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。此外，在一个实例中，示出在另一元件内或示出在另一元件之外的元件可以如此称谓。

在本文中可以使用空间相对术语(如“内”、“外”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等)为了使说明易于描述一个元件或特征与另外的一个或多个元件或特征如在图中所展示的关系。空间相对术语可以旨在涵盖装置在使用或操作中除了在附图中描绘的取向以外的不同取向。例如，如果在附图中将设备翻转，则被描述为在其他元件或特征的“下方”或“下面”的元件将被定向为在其他元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方的取向。该装置可以被另外定位(旋转90度或在其他取向)，并且对在此使用的空间相对描述符做出相应的解释。

本领域技术人员应当理解，尽管已经通过举例的方式参考一个或多个实例描述了本披露，但是本披露不限于所披露的实例，并且可以构造替代性实例而不脱离由所附权利要求书限定的本披露的范围。