[发明专利]一种发动机排气系统密封垫

说明书

技术领域

本发明属于汽车发动机技术，具体涉及的是发动机排气系统密封垫结构。

背景技术

采用发动机增压技术，能够有效缩减发动机排量，在不牺牲任何动力输出的前提下以一台小排量发动机来取代大排量的传统自然吸气式发动机。因此在保持强劲动力的同时，又能显著降低发动机排量，优化油耗和尾气排放。

不过相比传动自然吸气式发动机，增压发动机的热负荷大，增压压力大，若发动机排气系统密封垫总成不能承受这种严苛的工况而降低密封性能，不仅会使发动机失去增压技术所带来的优势，还会进一步降低发动机性能。

现有的自然吸气发动机排气系统密封垫结构入图1和图2所示，其是由一对上下层金属波纹基板1、3和夹在该对波纹基板之间的中间板2构成的，该对波纹基板由形成有波纹的弹性金属板制成。当该金属密封垫紧固地夹在法兰之间并压缩成全区状态时，该对波纹基板的波纹受压变形，因其变形的反作用，使两面间的波纹基板和中间板在波纹及其附近处相互强力压接，从而阻止了通过气道孔的气体从相对面间漏出，起到密封作用。但是随着增压发动机技术的发展，发动机排气系统的温度不断升高，排气背压增大，密封法兰面的变形量加大以及发动机动态运行的间隙法兰间隙加大，由于该结构的密封垫的上层和下层的波纹直接接触，增压发动机排气被压的增大导致该波纹处于全压缩状态，有效的密封波纹的高度降低，无法弥补两配合的法兰的间隙，全压缩状态的波纹反作用力降低，从而导致气体从法兰面间泄露。

为了满足当前发动机排气系统密封性能要求，本发明提出了一种新型的发动机排气系统密封垫结构，由三层带有波纹基板的弹性板组成，能够具有更好的密封性能。

发明内容

本发明的目的在于针对当前增压发动机，提供一种更好密封结构的排气系统密封垫，以满足高性能的增压发动机排气歧管与增压器间的可靠密封。

本发明采取如下技术方案： 

一种发动机排气系统密封垫，装配在增压器与排气歧管之间，为圆环状，其包括有上层和下层金属波纹基板，上层和下层金属波纹基上有全波纹密封筋；其特征在于：在上层和下层波纹基本之间还设有中间层金属波纹基板，中间层金属波纹基板上也有全波纹密封筋，所述上层金属波纹基板的全波纹密封筋凸起部位和中间层金属波纹基板的全波纹密封筋凸起部分相接触呈对称布置，下层金属波纹基板的全波纹密封筋的凹陷部分与中间层金属波纹基板的全波纹密封筋的凹陷部分相向呈对称布置，三层金属波纹基板焊接为一体。

本发明的发动机排气系统密封垫采用三层带有全波纹密封筋的基板组成，当用螺栓等将排气歧管与增压器紧固一起时，被挟持在两者间的上下层波纹基板随着其波纹密封筋的变形与中间层相接，由中间层上的波纹防止上层波纹基板和下层波纹基板上的波纹密封筋被全压缩，压紧后有效的密封波纹高度增大，一方面可以弥补法兰面的不平整性，另一方面压紧后密封波纹的弹性反作用力更强，从而阻止气道孔的气体从相对面间漏出起到密封作用。

进一步，在发明的上层波纹基板及下层波纹基板与法兰接触面端涂有有机钼涂层，当排气歧管与增压器在动态运行中，与其法兰面相接触的金属垫的有机钼涂层起到微密封的作用。

进一步，本发明的波纹基板采用含镍量在12%~15%的金属弹簧钢，含镍高的金属弹簧钢耐高温强，能使其在高温的条件下仍能保持原有的密封特性。

本发明相比现有的自然吸气发动机排气系统密封垫结构的最大的优势在于对于排气系统温度较高、排气压力大、法兰变形量大的情况下，该密封垫的中间板采用全波纹基板，一方面其密封波纹高度增高，能更好地弥补密封法兰面的不平度，另一方面压紧后密封筋的反弹作用更强，在不增加成本的前提下，取得更好地密封效果。

附图说明

图1：自然吸气发动机排气系统密封垫正视图

图2：现有的发动机排气系统密封垫总成剖面图

图3：本发明的发动机排气系统密封垫总成剖面图

图中：1-上层金属波纹基板，2-中间板，3-下层金属波纹基板，4中间层金属波纹基板。箭头代表气体流向。

具体实施方式

下面结合图3并通过具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图3，在三层密封垫未点焊接组合在一起之前，本发动机排气系统密封垫采用三层带有全波纹密封筋的基板组成，基板采用含镍量在12%~15%的金属弹簧钢。上层金属波纹基板1的密封筋凸起部位和中间层金属波纹基板4的密封筋凸起部分相接触并呈对称布置，下层全波纹基板3的密封筋凹陷部分与中间层全波纹基板4的波纹密封筋的凹陷部分向对并成对称分布，中间层全波纹基板4的密封筋波纹高度与上层和下层基板的密封筋波纹高度相同，该三层全波纹基板再按照图3的方式点焊接组合到一起，上层波纹基板及下层波纹基板与法兰接触面端涂有有机钼涂层，即可使发动机增压器密封垫总成具有良好的密封性能。