一种发动机缸盖组件及发动机的制作方法

本发明涉及发动机装置技术领域，更具体地说，涉及一种发动机缸盖组件。此外，本发明还涉及一种包括上述发动机缸盖组件的发动机。

背景技术：

为了提升发动机的功率和扭矩，尤其是重型发动机，其理论爆压的设计值越来越高，理论爆压是指发动机工作过程中的压力，通常采用爆压表测取，例如，柴油机爆压是指在柴油机工作循环(即燃烧程)中，气缸内的压力。发动机的理论爆压越高，则将导致发动机的热负荷越高。

发动机的缸盖安装在缸体上，以从上部密封气缸，并与气缸共同构成燃烧室，因此，缸盖经常与高温高压的燃气相接触，使得缸盖承受很大的热负荷和机械负荷，因此，随着发动机理论爆压越来越高，使得缸盖开裂的风险也越来越高，最终导致缸盖开裂，损坏发动机。

综上所述，如何提供一种能够降低缸盖开裂风险的发动机缸盖组件，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种发动机缸盖组件，可降低缸盖开裂风险。

本发明的另一目的是提供一种包括上述发动机缸盖组件的发动机，其缸盖不易开裂。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发动机缸盖组件，包括：

缸盖，所述缸盖设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔形成阶梯孔；

插设于所述第一安装孔的火花塞隔套，所述火花塞隔套靠近所述缸盖的火力面的一端与所述阶梯孔的台阶端面抵接密封；

穿设于所述火花塞隔套内的火花塞，所述火花塞与所述第二安装孔直接连接。

优选地，所述火花塞隔套远离所述火力面的一端与所述缸盖螺纹密封连接。

优选地，所述火花塞隔套包括轴向抵接密封的第一隔套和第二隔套，所述第一隔套与所述缸盖螺纹密封连接，所述第二隔套为铜质隔套。

优选地，所述第一隔套朝向所述第二隔套的一端设有至少一个凸出的第一密封唇。

优选地，所述第二隔套朝向所述台阶端面的一端设有至少一个凸出的第二密封唇。

优选地，所述第一隔套远离所述第二隔套的一端设有用于与专用工具配合的工具槽。

优选地，所述第一隔套与所述缸盖之间设有用于实现所述缸盖顶部机油密封的第一密封圈。

优选地，所述第二隔套与所述缸盖之间设有用于实现冷却液上端的密封的第二密封圈。

优选地，所述缸盖朝向所述火力面的一侧设有沉槽。

一种发动机，包括发动机缸盖组件，所述发动机缸盖组件为上述任意一种发动机缸盖组件。

本发明提供的发动机缸盖组件，通过改变缸盖、火花塞和火花塞隔套三者之间的装配关系以及连接方式，使火花塞直接与缸盖的第二安装孔连接，来避免火花塞通过火花塞隔套与缸盖连接，从而增大了缸盖的壁厚，提升了缸盖的强度，可以减小缸盖开裂的风险。

同时，通过火花塞隔套靠近缸盖火力面的一端与阶梯孔的台阶端面抵接密封，来保证火花塞隔套该端与缸盖之间的密封性，以实现冷却液下端的密封。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。

图1为本发明具体实施例所提供的发动机缸盖组件的剖视图；

图2为图1中a的局部示意图；

图3为图1中b的局部示意图；

图4为发明具体实施例所提供的发动机缸盖组件的结构示意图；

图5为图4的仰视图。

图1至图5中的附图标记如下：

1为缸盖、11为火力面、12为沉槽、2为火花塞、3为第一隔套、31为第一密封唇、32为工具槽、33为外螺纹、4为第二隔套、41为第二密封唇、5为第一密封圈、6为第二密封圈、7为冷却液。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种发动机缸盖组件，可降低缸盖开裂风险。本发明的另一核心是提供一种包括上述发动机缸盖组件的发动机，其缸盖不易开裂。

请参考图1-图5，图1为本发明具体实施例所提供的发动机缸盖组件的剖视图；图2为图1中a的局部示意图；图3为图1中b的局部示意图；图4为发明具体实施例所提供的发动机缸盖组件的结构示意图；图5为图4的仰视图。

本发明提供一种发动机缸盖组件，主要包括缸盖1、火花塞2和火花塞隔套等。

具体地，缸盖1设有第一安装孔和第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔形成阶梯孔。

火花塞隔套插设于第一安装孔内，火花塞隔套靠近缸盖1的火力面11的一端与阶梯孔的台阶端面抵接密封。

可以理解的是，火力面11是指缸盖1上用于与发动机的缸体顶部形成燃烧室的端面，如图1中缸盖1的底面。

火花塞隔套用于密封缸盖1鼻梁区的冷却液7，冷却液7在火花塞隔套和缸盖1之间的通道中高速流动，以降低火花塞隔套和缸盖1的温度。

火花塞2穿设于火花塞隔套内，并与第二安装孔直接连接。

优选地，第二安装孔为螺纹孔，火花塞2直接与螺纹孔螺纹连接。

所公知的是，现有技术中，是将火花塞隔套作为火花塞2的安装底座，火花塞2与火花塞隔套螺纹连接，火花塞隔套与缸盖1螺纹连接，也即，火花塞2拧紧在火花塞隔套上，火花塞隔套拧紧在缸盖1上，通过火花塞隔套实现火花塞2与缸盖1的间接连接。

可以看出，现有技术中的上述连接方式，需要在缸盖1上开设用于与火花塞隔套螺纹连接的螺纹孔，由于火花塞隔套的外径尺寸明显大于火花塞2的外径尺寸，因此，用于与火花塞隔套螺纹连接的螺纹孔减小了缸盖1的壁厚，降低了缸盖1强度，容易使缸盖1开裂。

也就是说，本发明提供的发动机缸盖组件，通过改变缸盖1、火花塞2和火花塞隔套三者之间的装配关系以及连接方式，使火花塞2直接与缸盖1的第二安装孔连接，来避免火花塞2通过火花塞隔套与缸盖1连接，从而增大了缸盖1的壁厚，提升了缸盖1的强度，可以减小缸盖1开裂的风险。同时，通过火花塞隔套靠近缸盖1火力面11的一端与阶梯孔的台阶端面抵接密封，来保证火花塞隔套该端与缸盖1之间的密封性，以实现冷却液7下端的密封。

考虑到火花塞隔套与缸盖1连接的紧固性，在上述实施例的基础之上，火花塞隔套远离缸盖1火力面11的一端与缸盖1螺纹密封连接。

也即，火花塞隔套远离缸盖1火力面11的一端设有外螺纹33，火花塞隔套通过该外螺纹33拧紧在缸盖1上，火花塞隔套拧紧后，使火花塞隔套靠近缸盖1火力面11的一端对阶梯孔的台阶端面施加挤压力，确保两者的抵接密封。

由上文的描述可知，现有技术中，是依靠火花塞隔套靠近缸盖1火力面11的一端与缸盖1进行螺纹密封连接的，也即，火花塞隔套通过螺纹，并配合螺纹密封胶拧紧在缸盖1上，实现火花塞隔套与缸盖1的连接与密封。然而，由于螺纹密封胶与火力面11距离近，工作温度高，容易导致密封失效，使冷却液7流入燃烧室。

可见，本实施例通过使火花塞隔套远离缸盖1火力面11的一端与缸盖1螺纹密封连接，来使火花塞隔套的螺纹位置远离火力面11，避免因高温导致火花塞隔套拧紧失效，确保火花塞隔套远离火力面11的一端与缸盖1的密封性。

为了提高火花塞隔套的导热性能，在上述实施例的基础之上，火花塞隔套包括轴向抵接密封的第一隔套3和第二隔套4，第一隔套3与缸盖1螺纹密封连接，显然，第二隔套4更靠近缸盖1火力面11，第二隔套4的一端与阶梯孔的台阶端面抵接密封；更为重要的是，第二隔套4为铜质隔套。

也就是说，本实施例通过将火花塞隔套设置成沿轴向分体的两段轴套，即第一隔套3和第二隔套4，来使靠近缸盖1火力面11的第二隔套4的材质选择更灵活。

可以理解的是，第二隔套4为铜质隔套，其导热能力强，更有利于缸盖1的冷却，进一步降低缸盖1开裂的风险。

优选地，第一隔套3为不锈钢质隔套。

需要说明的是，第一隔套3拧紧后，轴力通过第一隔套3传递给第二隔套4，使第二隔套4压紧阶梯孔的台阶端面，实现两者的抵接密封。

为了提高第一隔套3和第二隔套4轴向抵接处的密封性，在上述实施例的基础之上，第一隔套3朝向第二隔套4的一端设有至少一个凸出的第一密封唇31。

也就是说，第一隔套3受到拧紧力作用，挤压第二隔套4，凸出于第一隔套3端面的第一密封唇31在挤压力的作用下迫使铜质的第二隔套4的顶部发生变形，使第二隔套4与第一密封唇31紧密贴合，实现第一隔套3和第二隔套4之间的密封。

优选地，第一密封唇31的横截面为三角形。

为了提高第二隔套4和缸盖1的密封性，在上述实施例的基础之上，第二隔套4朝向台阶端面的一端设有至少一个凸出的第二密封唇41。

可以理解的是，第二隔套4在第一隔套3的轴力传递作用下，第二密封唇41受到压紧力作用发生轻微变形，使第二隔套4与缸盖1紧密贴合，实现冷却液7下端的密封。

优选地，第二密封唇41的横截面为三角形。

需要说明的是，本发明对第一密封唇31和第二密封唇41各自的数量均不做具体限定，例如，沿第一隔套3的径向第一密封唇31的数量为一个；沿第二隔套4的径向第二密封唇41的数量为两个。

可以理解的是，第一密封唇31和第二密封唇41均为圆环形结构，沿火花塞隔套的圆周方向上连续，以确保密封性。

为了便于实现第一隔套3与缸盖1的螺纹连接，在上述实施例的基础之上，第一隔套3远离第二隔套4的一端设有用于与专用工具配合的工具槽32。

优选地，工具槽32包括四个沿第一隔套3的周向侧壁均匀分布的凹槽。

装配时，通过专用工具配合工具槽32，将第一隔套3拧紧在缸盖1上。

另外，在上述实施例的基础之上，第一隔套3与缸盖1之间设有第一密封圈5，以实现缸盖1顶部机油的密封。

进一步地，在上述实施例的基础之上，第二隔套4与缸盖1之间设有第二密封圈6，以实现冷却液7上端的密封。

优选地，第一密封圈5和第二密封圈6均为o型圈。

为了增强缸盖1的热传导性，在上述实施例的基础之上，缸盖1朝向火力面11的一侧设有沉槽12。

也就是说，本实施例在缸盖1上气门之间的区域开设沉槽12，通过增加沉槽12的方式，来减小缸盖1的厚度，有利于热量传导，同时可以有效的降低气门鼻梁区的应力集中，进一步降低缸盖1开裂的风险。

除了上述发动机缸盖组件，本发明还提供一种包括上述实施例公开的发动机缸盖组件的发动机，该发动机的其它各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。另外，术语“下端”、“底面”、“顶部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述的方便。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的发动机缸盖组件及发动机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。