发动机缸盖垫片的发展和研究

谢苏江，陈蓉蓉

(华东理工大学机械与动力工程学院，上海 200237)

0 引言

发动机作为汽车和动力机械的心脏，其密封效果直接影响发动机长期稳定运行。传统的发动机密封主要包括一般的中低温、中低压的油、气、液密封，高温度、高压力波动的气缸密封及高温、低压、高谐波振动的排气管密封。

发动机缸盖垫片位于气缸盖与气缸体之间，其功用是保证缸体和缸盖结合面处有良好的密封，保证燃烧室的密封，同时防止发动机漏水和漏油。发动机工作过程中，缸内压力大、排气温度高，热应力和压应力变化频繁，工作条件恶劣。于此同时，缸盖和缸体随着这些变化发生压缩、拉伸、绕曲、振动等，这些都需要缸盖垫片来承受、调整和补偿，以保证发动机正常工作。发动机缸盖垫片密封作为整个发动机密封的核心，起到密封燃气、冷却液、机油、外部灰尘等多种介质的作用，同时承受着不断变化的高温、高压和载荷，一旦发生失效，将导致漏气、漏水、烧蚀等后果，严重影响发动机的工作[1]。

1 发动机缸盖垫片结构和发展

1.1 缸盖垫片结构发展情况

发动机缸盖垫片的材料、结构和密封机理的每一步发展无不与发动机排放标准的加严、发动机爆发压力的提高及可靠耐久要求不断提高息息相关[2]。发动机缸盖垫片的结构形式从最初的单层铜板垫片到石棉、非石棉、石墨复合板垫片，再到多层、单层金属垫片，发展到现在的单层金属和橡胶结合及单层和多层金属混合设计的垫片。……