内燃发动机系统的制作方法

内燃发动机系统
1.优先权请求
2.本技术要求享有2020年07月13日提交的印度申请no.202041029646的优先权。
技术领域
3.本实用新型涉及发动机，具体涉及内燃发动机系统。


背景技术：

4.相关技术论述
5.一些发动机密封垫提供了燃烧气体和流体密封功能，以便减少或防止冷却液迁移到燃烧室中以及燃烧气体迁移到水套冷却液中。然而，发动机密封垫会因为燃烧力以及发动机的热膨胀和收缩而承受相对较高的温度以及机械负荷。在发动机运行期间，发动机气缸衬套也会承受类似的热负荷和机械负荷。该负荷会导致密封垫老化，由此会在一些情况下造成不希望的冷却液和/或燃烧气体泄漏。此外，热负荷和机械负荷还会导致气缸衬套老化，由此导致活塞磨损以及燃烧室机油泄漏。
6.如果具有与当前可用的系统和方法不同的系统和方法，那么将是非常理想的。


技术实现要素：

7.在一个示例中，提供了一种内燃发动机系统。所述内燃发动机系统包括气缸衬套。所述气缸衬套被安置在曲轴箱的开口内部。所述气缸衬套包括使得所述曲轴箱的底切圆角的下表面偏置的表面以及气缸开口。所述内燃发动机系统进一步包括密封件，所述密封件被布置在轴向地安置于所述底切圆角上方的气缸衬套的凹槽中。所述底切圆角包括从气缸开口的中心轴线径向向外延伸的曲壁。所述内燃发动机系统进一步包括横穿曲轴箱的水套。所述水套具有在底切圆角下方从底切圆角径向向外延伸的通道。
8.在另一个示例中，提供了一种内燃发动机系统。所述内燃发动机系统包括燃烧密封垫。所述燃烧密封垫被布置在气缸盖与曲轴箱之间，其具有多边形横截面，并且沿周向围绕气缸。所述燃烧密封垫提供了负载路径，并且密封了气缸中的燃烧气体。在所述内燃发动机系统中，燃烧密封垫的内侧被轴向地安置在相对于气缸轴线向下的方向延伸的底切的上方，气缸。所述底切包括在没有装载燃烧密封垫时与燃烧密封垫的径向侧隔开的下表面。
9.在另一个示例中，提供了一种内燃发动机系统。该内燃发动机系统包括被布置在气缸盖与曲轴箱之间的流体密封垫。所述流体密封垫包括两个相对于气缸轴线从载体向上延伸的上卷边(bead)，此外，该流体密封垫包括两个相对于气缸轴线从载体向下延伸的下卷边。所述内燃发动机系统进一步包括被布置在曲轴箱开口中且具有气缸开口的气缸衬套。所述流体密封垫围绕水套中轴向穿过曲轴箱的通道的一部分延伸。
附图说明
10.图1显示了具有曲轴箱和气缸螺柱的发动机系统的透视图。
11.图2显示了图1所示的去除了气缸螺柱的曲轴箱。
12.图3a显示了图1所示的曲轴箱的另一个透视图。
13.图3b显示了图3a所示的曲轴箱中的水套开口的详细视图。
14.图4a显示了图1所示的曲轴箱的另一个透视图。
15.图4b显示了图4a所示的曲轴箱中的水套开口的详细视图。
16.图5显示了图1所示的曲轴箱与气缸盖与装配后的发动机系统。
17.图6a显示了图5所示的发动机系统的剖视图。
18.图6b显示了图6a所示的发动机系统中的气缸衬套、气缸盖以及曲轴箱的详细视图。
19.图7显示了图6b所示的曲轴箱中的底切圆角的实施例的详细视图。
20.图8
‑
11显示了图6b所示的发动机系统中的气缸衬套的详细视图。
21.图12显示了图6b所示的发动机系统中的燃烧密封垫的详细视图。
22.图13a和13b显示了图6b所示的发动机系统中的气缸盖的详细视图。
23.图14显示了图6b所示的发动机系统中的刮油环的详细剖视图。
24.图15显示了图6b所示的发动机系统中的流体密封垫的详细视图。
25.图16显示了图15所示的流体密封垫的剖视图。
26.图17显示了图6b所示的发动机系统中的气缸衬套和气缸盖的透视图。
27.图18a、18b和18c显示了图17所示的位于气缸盖与气缸衬套之间的燃烧密封垫的详细剖视图。
28.图19显示了图17所示的位于气缸盖与气缸衬套之间的燃烧密封垫的另一个详细剖视图。
29.图20显示了图19所示的处于弯曲状态的燃烧密封垫的视图。
具体实施方式
30.以下描述涉及一种被设计成具有提升的燃烧和流体密封能力及耐久性的内燃发动机系统。为了实现这些能力，流体密封垫和燃烧密封垫被设计彼此分离，以便针对燃烧室和流体通道(例如冷却液和机油通道)附近的特定密封需要来调整密封垫。该发动机系统可以平衡和折衷组件(例如气缸衬套和曲轴箱)中的密封能力和疲劳裕度。这样做可以降低组件老化以及气体或流体泄漏的可能性。
31.关于附图，图1和2显示了具有水套的曲轴箱的透视图，该水套在气缸衬套周围提供有针对性的冷却处理。图3a
‑
4b进一步示出了具有气缸水套开口的曲轴箱的透视图，该气缸水套开口允许冷却液围绕气缸衬套循环。图5显示了具有气缸盖的发动机系统，气缸盖通过气缸螺栓附接于曲轴箱气缸，气缸螺栓具有增大的尺寸以提供更大的密封垫压缩。图6a显示了发动机系统的剖视图，该发动机系统具有贯穿曲轴箱和气缸盖以提升发动机冷却能力的水套通道。图6b显示了被设计成具有提升的耐用性以及燃烧和流体密封能力的燃烧密封垫、流体密封垫以及底切圆角的详细视图。图7示出了曲轴箱中的底切圆角的实施例的详细视图，底切圆角与具有密封件的气缸盖相邻。图8
‑
11显示了具有用于提供提升的密封能力的密封凹槽的气缸衬套的详细视图。图12显示了被设计成弹性变形并减小密封垫塑性变形的可能性的燃烧密封垫的放大视图。图13a和13b显示了气缸盖的详细视图，该气缸盖的
具有呈阶梯状的轮廓以容纳燃烧密封垫并简化发动机的组装。图14显示了刮油环的详细视图，刮油环被设计成与气缸衬套配合并且形状被构造成减小不当安装的可能性。图15和图16描绘了与燃烧密封垫分离的流体密封垫的视图，该流体密封垫为在曲轴箱与气缸盖之间延伸的冷却液和机油通道提供坚固密封。图17、18a、18b和18c显示了发动机系统的视图，该系统具有处于曲轴箱中的燃烧密封垫和底切，其中燃烧密封垫和底切允许密封垫弹性变形以提供用于抵抗径向向外的力的反作用力，由此降低密封垫永久变形和开裂的可能性。图19和20显示了燃烧密封垫的详细视图，用于展示处于负载下的燃烧密封垫的弹性弯曲。
32.图1和图2显示了一个具有曲轴箱102的内燃发动机系统100的示例。该发动机系统可以用不同方式配置，以便部署在多种平台中。适当的平台可以包括固定平台和移动平台。适当的移动平台可以包括交通工具。适当的交通工具可以包括铁路车辆，船舶，公路车辆，越野车辆，以及采矿和工业设备等等。适当的固定平台可以包括固定发电机等。发动机可被设计成实现压缩点火，并且由此可以包括燃料输送系统、进气系统以及排气系统。在一个实施例中，燃料输送系统可以在发动机运行期间使用常规组件(例如燃料箱、泵以及阀门等等)来将柴油燃料输送到气缸。与类似尺寸的火花点火发动机相比，在发动机中使用压缩点火可以提升发动机燃油效率。然而，火花点火发动机是可以使用本实用新型的技术的。其他适当的燃料可以包括生物柴油，天然气，酒精，煤油和氢等，以及前述各项中的两种或更多种的组合。
33.图1所示的发动机系统100包括与之附接的气缸螺栓104，而图2则省略了这些螺栓以暴露被这些螺栓所遮掩的特征。在组装发动机时，气缸螺栓可将气缸盖附接于曲轴箱，并且可以压缩由气缸盖和曲轴箱插入的密封件。
34.曲轴箱可以包括多个气缸106。在图示的示例中，气缸可以以v形排列方式布置在气缸排108、110中。详细地说，第一组气缸可以位于曲轴箱的第一侧面112上的第一气缸排108中，第二组气缸可以位于曲轴箱的第二侧面114上的第二气缸排110中。在此类示例中，气缸排108、110可以以小于180度的角度布置。由此，贯穿每一个气缸的中心轴线111的平面彼此相交。气缸的中心轴线也可以被称为气缸轴线(例如纵向气缸轴线)。在每一个气缸排中，气缸可被从发动机的第一纵向侧116到发动机的第二纵向侧118顺序布置。在其他示例中，替换的气缸布置也是可以使用的，例如直列气缸布置，水平相对的气缸布置等。然而，与具有上述气缸布置的发动机相比，v型发动机可以具有更大的空间效率并产生更少的振动。
35.曲轴箱可以包括水套119，该水套119具有在运行过程中被填充冷却液且与冷却系统流体连通的通道120。如此一来，当发动机执行燃烧时，冷却液可以循环通过曲轴箱以及气缸盖。冷却系统可包括常规部件(例如泵、散热器，阀等)，以便实现冷却液循环功能。作为参考，在图1
‑
2以及图3a
‑
20中可以提供具有z轴、y轴和x轴的轴系统150。在一个实施例中，z轴可以平行于重力轴，y轴可以是纵轴，并且x轴可以是横轴。然而，在其他实施例中，这些轴可以具有不同的方位。
36.图3a显示了具有带有水套开口300的曲轴箱的发动机系统。每一个水套开口可以被安置在相应气缸106的第一侧面302(例如外侧)。这些开口可以是入口，并且可以引导冷却液进入气缸衬套周围的通道。
37.在图3b中显示了一个水套开口的详细视图，用于指示针对开口轮廓的修改。针对开口轮廓的修改是在304处指示的。如图所示，与先前的迭代相比，从图3a所示的对应气缸
的中心轴线350测得的开口的轴向高度306可被减小。径向方向可以是与气缸的中心轴线350垂直的任何方向，并且轴向高度可以沿着气缸的中心轴线测量。如这里所述，轴向向上的方向可以是沿着指向发动机系统的上侧352的气缸中心轴线或与该轴线平行的方向。相反，轴向向下的方向可以是沿着指向发动机系统100的下侧354的气缸中心轴线或与该轴线平行的方向。
38.图3b中显示的开口的高度可以减小，以便允许增加曲轴箱的壁厚。由此，可以提高曲轴箱的结构完整性。增加曲轴箱的壁厚将允许修改底切圆角的轮廓。修改圆角的轮廓能够提升气缸衬套与曲轴箱之间的交界面的密封强度。详细地说，通过增加曲轴箱的壁厚，可以允许在被放置在曲轴箱中的气缸衬套里形成用于密封件(例如o形环)的凹槽。这种密封增强了系统的密封能力。
39.图4a显示了具有水套开口400的曲轴箱。每一个水套开口400可被安置在气缸的第二侧面402(例如外侧)。图4b显示了一个水套开口的详细视图，用于指示针对开口轮廓的修改。针对开口轮廓的修改是在404处指示的。如图所示，与先前的迭代相比，从图4a所示的中心轴线350测得的开口400的轴向高度406可被减小。同样，在一些实施例中，减小水套开口的高度将允许减小曲轴箱的壁厚，以便提升曲轴箱的结构完整性，并且允许在气缸衬套中形成用于密封件(例如o形环)的凹槽。
40.此外，图4b中显示的开口400的轴向高度406可以小于图3b中显示的开口300的高度306，以便实现目标总量的冷却液围绕气缸衬套的流动。在一些实施方式中，采用这种布置来设计开口提供了期望的气缸冷却轮廓。举例来说，冷却液流动模式可被选择，以减少由于不平衡的热负荷导致的非预期的曲轴箱变形的可能性。
41.图5显示了发动机系统100中的气缸盖500。气缸盖500可以借助螺栓104附接到曲轴箱。在一个示例中，该螺栓的直径502可以介于大于大约25.0毫米(mm)的范围内。例如，该螺栓的直径可以是大约27.0mm。该螺栓的直径可以基于诸如密封垫压缩目标、发动机中的螺栓的数量以及螺栓的布局等因素来选择。详细地说，螺栓的直径可被选择以实现燃烧和流体密封垫上的有效载荷和接触压力。
42.在图5中显示了两个螺栓的中心之间的距离(例如纵向和横向间距)502。距离504可以介于195.0mm与205.0mm之间。在以这种方式隔开螺栓时，发动机可以实现期望的垫片压缩量。在一个实施例中，距离504可以是大约198.0mm。然而，具有不同预期气缸压力的发动机可以使用具有不同间距的螺栓。图5显示了用于指示图6a中示出的剖视图的剖切面(线6
‑
6)。
43.图6a显示了具有耦合到曲轴箱的汽缸盖500的发动机系统100的剖面图。其中一个汽缸可以连同水套119和通道120一起显示。该汽缸的中心轴线350可被显示以作为参考。这些通道中的一个通道引导冷却剂围绕汽缸衬套600，由此能够从汽缸中移除更多的热量。汽缸衬套可被安置在曲轴箱中，并且可以为活塞环提供密封表面。汽缸衬套可以包括形成汽缸边界的一部分的开口601。在图6a中可以显示汽缸盖阀门端口602以及对应的通道604。这些端口和通道允许在燃烧操作过程中将进气引入汽缸以及从汽缸中排出废气。因此，这些端口和通道可被包含在发动机进气和排气系统中。
44.刮油环606可被布置在气缸衬套内部的台阶608中。该刮油环的功能是在燃烧操作过程中从活塞上移除机油或其他适当的润滑剂。刮油环606可以包括处于环的相对轴向侧
面上的倒角表面607。当刮油环可以包括两个倒角表面而不是一个倒角表面时，可以减小不恰当地安装刮油环的可能性。因此，当刮油环具有双倒角轮廓时，可以简化刮油环的安装过程。
45.在图6a中描述了位于气缸衬套的凹槽612中的密封件610(例如o形环)。该密封件610允许在气缸衬套600与曲轴箱的交界面形成更强的密封。由此，从水套119中泄漏流体的可能性将会降低。然而，在替换实施例中，该密封件可以从系统中被省略。
46.图6b显示了发动机系统100的详细视图，该发动机系统100包括气缸盖500、曲轴箱、气缸106、气缸衬套600、刮油环606以及水套通道120。其中的一个水套通道120可以在曲轴箱的下表面614的下方延伸，并且可以沿着曲轴箱的侧表面616垂直向上延伸。曲轴箱中向上延伸的冷却液通道与气缸盖500交叉。由气缸盖500和曲轴箱插入的流体密封垫618流体密封冷却液交叉通道。
47.在一个实施例中，该发动机系统可包括由气缸盖500和曲轴箱压缩的燃烧密封垫620。在图示实施例中，燃烧密封垫620可以与流体密封垫618间隔开并且从流体密封垫618上分离。详细地说，流体密封垫618可以具有与燃烧密封垫620不同的载体(例如金属载体)。通过使燃烧和流体密封垫分离，能够精细地调整密封垫的性能，以便减小燃烧气体和冷却液混合和污染冷却液或燃烧室的可能性。举例来说，流体密封垫618可以包括一个或多个弹性卷边621。这些卷边可以在水套通道周围形成密封。通过将流体密封垫的卷边与燃烧室隔开，可以减小或消除卷边破裂以及密封垫出现其他永久性变形的可能性。由于靠近燃烧室，燃烧密封垫可被设计成承受比流体密封垫更大的热负荷。作为示例，燃烧垫片可以用金属制成。适当的金属可以包括钢，铜，锡，镍和铅以及前述金属的合金。该金属可以是多层。一些金属垫片可以提供更强的燃烧密封性，但其成本有可能相对更高。
48.在图6b中显示了位于气缸衬套600的凹槽612中的密封件610。该密封件610在气缸衬套600与曲轴箱之间的交界面623形成密封。由此，密封件610可被设计成在发动机可被组装且可以由弹性体材料构造的时候压缩。在图6b中可以显示位于密封件610下方的底切圆角622。该底切圆角622可以包括弯曲表面624，并且可以被构造成允许将密封件引入气缸衬套600中。在图6b中可以显示用于气缸衬套600的承坐表面626。该承坐表面626可以允许将应力更均匀地分布在气缸衬套600与曲轴箱之间。
49.图7显示了图6b的曲轴箱中所示的底切圆角622的两个实施例的详细视图。详细地说，底切圆角的第一实施例是在700处指示的，而底切圆角的第二实施例是在702处指示的。第一圆角实施例700对应于图6b所示的圆角622的轮廓。在图7所示的每一个实施例中，可以选择底切圆角的尺寸，以允许在密封垫的密封能力和被冲击的衬套及曲轴箱中的疲劳裕度之间取得平衡。由此，具有如下所述的一个或多个结构特征的底切圆角可以以期望的方式来平衡这些竞争特性。
50.底切圆角700的第一实施例可以包括一个关于水平轴线706对称的弯曲表面704。相反，底切圆角702的第二实施例具有一个可以关于水平轴线710不对称的弯曲表面708。底切圆角700的第一实施例的曲率半径712可以大约为2.5mm。在一个用例中，底切圆角702的第二实施例的曲率半径714可以大约为7.0mm。在另一个用例中，如图6b所示，底切中的弯曲表面可以在发动机运行期间与气缸衬套的热膨胀和收缩相适应。
51.图7所示的底切圆角702的第二实施例为可以具有一个可小于或等于8.0mm的轴向
高度716。此外，承坐表面626的径向长度718可以介于110.0mm到120.0mm的范围以内。特别地，在一个示例中，径向长度718可以是大约116.0mm。底切圆角702的第二实施例可以具有以角度722布置的切向表面720。在一个示例中，该角度722可以是大约163度。此外，在图7中可以显示曲轴箱的垂直表面724，该表面可以从底切的曲率半径偏移。在726处指示了该偏移的长度。在一个特定的用例中，该偏移长度726可以是大约0.5mm。
52.图8显示了气缸衬套600的详细视图，其中衬套的一部分是用剖面显示的。在图8中描述了用于图6b所示的密封件610的凹槽612。在图8中指示了气缸衬套600的外径800。在一个用例示例中，外径800可以是大约233.0mm。在图8中可以显示凹槽612的内径802。在一个实施例中，内径802可以是大约224.0mm。以这种方式来对气缸衬套进行构造，可以允许将密封件安装在衬套中，并且可以允许通过衬套来更均匀地分布接触压力。然而，省略密封凹槽的衬套轮廓同样已经被考虑。
53.图9再次描绘了具有凹槽612的气缸衬套600。该衬套的表面900可以从水平轴904测得的角度902进行布置。该角度902可以被放大，以便允许在图9所示的视图中感知该角度。因此，如图7所示，表面900使得曲轴箱的承坐表面626偏置。角度902可以介于6与14分之间。在一个特定示例中，该角度可以是大约10分。通过设计具有这种轮廓的表面900，可以允许衬套实现更为均匀的应力分布，由此提升衬里的耐用性和寿命。在图9中描述了气缸衬套600的凸缘908的轴向高度906。在一些示例中，该轴向高度906可以大于20.0mm(例如大约22.0mm)。通过设计高度大于20.0mm的衬套凸缘，有助于将密封凹槽612集成在衬套中。
54.图10显示了气缸衬套600的另一个视图。该气缸衬套600可以包括底切1000，底切1000的表面可喷丸处理以提升衬套的疲劳强度，进而提升衬套的耐久性和寿命。喷丸处理可以是一种通过处理材料来产生残余应力层，并由此改变材料机械性能的过程。举例来说，在喷丸处理过程中，喷砂会撞击材料表面并在表面上产生凹痕。
55.在图示实施例中，底切1000可以包括一个可被弯曲的下表面1002。然而，在其他实施例中，该表面可以具有平面轮廓。在一些情况中，表面1002的曲率半径1004可以大约为5.5mm，这样可以在衬套的结构完整性和针对水套通道的适应性之间提供期望的平衡。然而，在替换的实施方式中，具有不同的衬套结构完整性以及水套通道冷却目标的其他尺寸的衬套底切也是可以使用的。
56.此外，图10示出了被构造成能够容纳图6b所示的刮油环606的气缸衬套600内部的台阶608。由此，台阶608的高度可以大于或等于刮油环的高度。这样一来，刮油环606可被卡止在气缸衬套600的台阶608中。
57.图10描绘了衬套600中的上台阶1008，其中底切1010与上台阶相邻。在组装发动机时，图6b所示的密封垫620可被安置在上台阶1008中。由此，上台阶1008发挥了径向保持密封垫的作用，并且可以通过为密封垫的安装位置提供视觉标记来简化密封垫的安装。衬套中的底切1010允许密封垫在负载下暂时弯曲。由此，密封垫塑性变形的可能性将会降低。在这里可以参考图18a
‑
20来更详细地描述密封垫、上台阶和底切之间的相互作用。
58.图11显示了具有倒角表面1100的气缸衬套600。在一个用例中，该倒角表面的角度1102可以介于35与36度之间。然而，替换的倒角表面角度以及省略了气缸衬套600中的倒角表面1100的实施方式同样也会被考虑。在发动机运行期间，该倒角表面1100可以适应衬套的热膨胀和收缩，并且在安装过程中可以允许衬套与曲轴箱平滑地配合。
59.在图11中可以显示凹槽612的轴向宽度1104。在一个示例中，该轴向宽度1104可以介于6.0mm与7.0mm之间。举例来说，在一个用例中，该轴向宽度1104可以大约为6.5mm。图6b中显示的密封件(例如o形环)610可以具有相似大小的直径，以便在将衬套安装到曲轴箱中的过程中与密封件压缩相适应。通过将凹槽和密封件的尺寸调整在上述范围以内，能使密封件提供期望的密封量，而不会过度地降低衬套凸缘的结构完整性。
60.图12显示了燃烧密封垫620。其中尤其显示了燃烧密封垫620的内径1200和外径1202。在一个示例中，内径1200可以介于194.0mm与198.0mm之间，并且外径可以介于208.0mm与212.0mm之间。在一个特定的用例中，内径1200可以大约为196.1mm，并且外径可以大约为210.0mm。此外，在图12中可以显示燃烧密封垫620的轴向厚度1204。在一个示例中，该垂直厚度可以大约为1.9mm。在以这种方式构造时，燃烧密封垫可以实现期望的负载路径和燃烧密封功能。然而，在具有替换的负载路径和密封目标的发动机中，燃烧密封垫可以具有替换的轮廓，其中的负载路径和密封目标可以基于预期的气缸压力、预期的气缸盖和曲轴箱工作温度范围、气缸盖和曲轴箱轮廓等进行选择。
61.图13a显示了具有唇部1300的气缸盖500。唇部1300可以是具有在图13b所示的两个表面(例如径向对准的表面)1305之间延伸的外壁1302的阶梯状表面。该唇部有助于容纳图6b所示的燃烧密封垫620，并且当密封垫膨胀时，该唇部可在其外径处支撑密封垫。由此，在一个示例中，图13b所示的唇部的轴向高度1314可以等于或略小于图6b所示的燃烧密封垫620的轴向高度，以便允许密封垫压缩。该唇部降低了在气缸盖的制造和运输气缸盖期间老化(例如磨料磨损)至防火板1303的可能性。作为示例，气缸盖500的唇部能使气缸盖更易被操作，并且降低了在运输和发动机装配过程中防火板1303与其他部件发生非预期接触的可能性。
62.继续图13a，在图13a中可以显示外壁1302的直径1304。在图13a中可以显示用于限制图6b所示的流体密封垫618的内侧表面1308的直径1306。直径1304可以大约为212.5mm，由此允许将燃烧密封垫安置在唇部中的与密封垫膨胀相适应的位置。然而，在替换示例中，唇部可以具有别的直径，该直径可以基于诸如气缸直径、密封垫尺寸、预期气缸压力等因素来选择。直径1306可以大约为233.0mm，它可以在燃烧与流体密封垫之间提供期望的间隔。在替换示例中，该直径可以具有别的值，该值可以基于上述因素来选择。
63.图13b显示了气缸盖500中的唇部的详细视图。此外，在气缸盖500中可以包含台阶1310。该台阶1310减少了气缸中的死区容积。通过减小气缸的死区容积，可以提升发动机效率以及减少排放。此外，台阶1310的轴向高度1312可以大约为0.1mm，以便在气缸中实现期望的死区容积减少量，但是其他的高度也是可以考虑的。在图13b中可以显示唇部1300的轴向高度1314。在一个示例中，高度1314可以大约为1.4mm，以实现前述的气缸盖操纵特性。然而，该高度是可以基于燃烧密封垫的厚度、曲轴箱轮廓、预期的燃烧压力等而改变的。
64.图14显示了刮油环606，其中，在刮油环606的相对的一侧具有倒角表面607。通过设计具有双倒角轮廓的刮油环可以降低不恰当安装密封垫的可能性。举例来说，由于密封垫相对于倒角具有对称性，因此可以避免以“倒置”的方式安装刮油环。在图14中显示了倒角表面607的轴向高度1400。该轴向高度可以大约为1.6mm，并且倒角表面的角度1401可以大约为45度，由此允许将所述环啮合在气缸衬套中并与气缸盖对接。然而，倒角表面的高度和角度可以基于气缸衬套的几何形状、气缸盖的几何形状、预期的刮油环载荷等来调节。在
图14中显示了刮油环606的轴向高度1402。该轴向高度1402可以大约为24.3mm，以便实现期望的除油能力。然而，刮油环的高度可以基于诸如气缸衬套轮廓、预期气缸压力、气缸盖轮廓等的因素来调整。
65.图15显示了流体密封垫618。在一个示例中，该流体密封垫618可以包括冷却液开口1500和润滑剂开口1502。在一个示例中，该流体密封垫618可以进一步包括空气和充气润滑剂开口1503。沿着冷却液、润滑剂和/或空气和充气润滑剂开口1500、1502、1503的周边延伸的是一个或多个耦合到载体1504的弹性卷边621。载体1504可以围绕气缸开口1505沿周向延伸。弹性卷边可以由适当的材料制成，并可以基于特定应用的参数来选择。适当的材料可以包括热固性或热塑性聚合物。适当的热塑性材料可以包括碳氟聚合物(fkm)。适当的热固性材料可以包括硫化材料。弹性卷边可以是未填充的或填充的。如果是填充的，那么适当的填充剂可以包括玻璃珠或颗粒，金属颗粒或陶瓷颗粒。适当的金属可以包括相对较软的金属，并且可以具有被设计成与所要密封的发动机部件的热膨胀系数(cte)相匹配或互补的热膨胀系数。
66.图16显示了流体密封垫618的剖视图。其中再次示出了从载体1504伸出的弹性卷边。详细地说，该弹性卷边包括从载体1504垂直向上延伸的两个上卷边1600以及从载体垂直向下延伸的两个下卷边1602。在图示示例中，相对于与气缸中心轴线平行的轴线1604，上卷边和下卷边可以是不对称。当组装出具有这种轮廓的发动机时，上下卷边将会压缩和变形，由此为冷却液和润滑剂形成牢固的流体密封。然而，在其他示例中，所述卷边的至少一部分可以具有对称的轮廓。在一些示例中，上下卷边可以沿着载体1504的内部边缘1606延伸，以便提供更强的密封。
67.图17示出了气缸盖500和气缸衬套600的透视图。阀门1700可被显示成贯穿气缸盖500。在图17中显示了周向围绕气缸衬套600的凹部1702。在发动机可被组装并处于运行状态时，该凹部1702充当了围绕气缸来输送冷却液的冷却液通道的边界。图17显示了用于指示图18a
‑
20中示出的剖视图的剖切面(线18
‑
18)。
68.图18a显示了在具有气缸开口的气缸盖和气缸衬套之间的燃烧密封垫的剖视图。图18b显示了关于燃烧密封垫的更详细的视图。该燃烧密封垫具有多边形横截面。在一个实施例中，该密封垫可以具有矩形的横截面轮廓，以便能在加载时临时将密封垫偏转到底切中。
69.图18c是关于燃烧密封垫的另一个详细视图。在该发动机系统中，在燃烧垫密封垫620的径向外侧1802与唇部外壁之间可以形成间隙1800。该间隙可以允许燃烧密封垫在发动机运行期间膨胀。膨胀有可能至少部分是由加热引起的，并且可能取决于密封垫材料的热膨胀系数。通过选择密封垫材料、填充材料(如果有的话)以及填充剂浓度(如果有的话)，可以对热膨胀系数进行调整。
70.图19描述了处于未加载状态的燃烧密封垫620，而图20则显示了在加载过程中临时弯曲的密封垫。当弯曲时，燃烧密封垫的内径向侧2000会在轴向向下移动到底切1010中。这种密封垫的弯曲允许减小位于弯曲部分附近的气缸盖上的局部接触压力，同时在密封垫的径向宽度2001上保持期望的压力。因此，在密封垫弯曲期间，上表面和下表面2004、2006的一些部分会分别与气缸盖和曲轴箱保持共面接触。箭头2002指示了这种力分布。由此，燃烧密封垫的向下弯曲会减弱接触压力的边缘效应。在密封垫的热负荷和机械负荷期间，燃
烧密封垫的偏转会减小或消除燃烧密封垫的塑性变形以及源于该塑性变形的密封垫破裂的可能性。对密封垫材料的选择会影响这些效应中的一个或多个。图20所示的燃烧密封垫的变形形状可以提供反作用点，以便抵抗径向向外的力，并且由此减小密封垫在径向向外的方向上的迁移。这样一来，径向外侧1802朝着唇部的运行会受到限制。由此可以提升燃烧密封垫的耐久性和寿命。
71.图1
‑
20显示了具有不同组件的相对定位的例示配置。如果被显示成是彼此直接接触或直接附接，那么至少在一个示例中，此类部件可以分别被称为直接接触或直接附接。同样，至少在一个示例中，被显示成是彼此连续或相邻的部件可以分别彼此连续或相邻。作为示例，以彼此共面接触的方式放置的组件可被称为共面接触。作为另一个示例，彼此间隔且仅有间隔而没有其他组件的部件在至少一个示例中也可以如此称呼。作为另一个示例，被显示成位于彼此上方/下方，彼此对面或是彼此左侧/右侧的部件可以相对于彼此以这种方式称呼。更进一步，如图所示，在至少一个示例中，顶端的部件或部件点可被称为组件的“顶部”，而底端部件或部件点可被称为组件的“底部”。这里使用的顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的垂直轴线的，并且可以用于描述附图的部件相对于彼此的定位。如此一来，在一个示例中，在其他部件上方显示的部件垂直地位于其他部件的上方。作为另一个示例，在这些附图中描绘的部件的形状可被称为具有这些形状(例如是圆形，直线，平面，弯曲，倒圆，倒角或成角度等等)。更进一步，在至少一个示例中，被显示成相互交叉的部件可被称为交叉部件或彼此交叉。更进一步，在一个示例中，被显示成处于另一个部件内部或者被显示成处于另一个组件外部的组件可以用这种方式称呼。图1
‑
20大体上是按比例绘制的，但是其他的尺寸或相对尺寸也是可以使用的。然而，如前所述，图9所示的角度902并没有按比例绘制。除非另有规定，否则这里使用的术语“大致”被解释成是指正负百分之二。
72.这里使用的以单数形式叙述并以单词“一”或“一个”为开头的要素或步骤应该被理解成不排除多个所述要素或步骤，除非明确指出了这种排除。此外，对于本实用新型的“一个实施例”的引用并不排除存在同样引入了所叙述的特征的附加实施例。此外，除非有相反的明确说明，否则“包括”、“包含”或“具有”具备特定特性的一个或多个要素的实施例可以包括不具有该特性的附加的此类要素。术语“包括”以及“其中”是作为与相应术语“包含”和“其中”的简明语言等效形式使用的。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅是作为标签使用的，目的并不是对其对象施加数值要求或特定的位置顺序。
73.本书面描述使用了示例来公开本实用新型，这其中包含了最佳模式，并且能使相关领域的普通技术人员实现本实用新型，这其中包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何被引入的方法。本实用新型的专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域普通技术人员所想到的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构要素，则意味着此类其他示例包含在权利要求的范围以内。