CN106104106A - 具有压缩控制特性的气缸盖衬垫 - Google Patents

具有压缩控制特性的气缸盖衬垫 Download PDF

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Abstract

提供了一种气缸盖衬垫(20，20’)，该气缸盖衬垫(20，20’)包括第一功能层(22，22’)、第二功能层(28，28’)、第一止挡器(40，40’)和第二止挡器(42，42’)。第一功能层包括围绕燃烧室开口延伸的第一全凸筋(28，28’)，第一全凸筋与第二功能层的第二全凸筋(38，38’)对齐。第一止挡器沿着第一功能层、在燃烧室开口与第一全凸筋之间延伸，用于防止第一全凸筋的过分压缩。第二止挡器沿着第二功能层的第二全凸筋延伸，用于增加第二全凸筋上的负荷，减小气缸升力和促进负荷的均匀分布。第二止挡器包括与所述第二功能层的第二全凸筋相匹配的第三全凸筋(44，44’)。

Description

具有压缩控制特性的气缸盖衬垫
发明背景
1.发明领域
本发明总体涉及一种衬垫，用于提供两个部件之间的密封，更具体地涉及多层衬垫，诸如气缸衬垫。
2.相关技术
衬垫典型地被用于建立在夹紧在一起的两个部件，诸如气缸盖和内燃机的发动机组之间的气密和液密密封。这样的衬垫常常包括便于紧密密封的功能层，功能层具有密封凸筋(seal bead)，其也被称为凸起物。带有密封凸筋的功能层典型地与一个或多个附加层一起提供，多个层在夹紧的两个部件之间被压缩在一起，以便建立气密和液密密封。然而，如果衬垫被过分压缩，则可能对于密封凸筋造成损害。例如，如果凸筋(bead)变为基本上平坦，则它失去其施加高压缩密封压力的能力，在凸筋的区域中会形成疲劳裂纹。
发明内容
本发明的一个方面提供一种衬垫，诸如内燃机的气缸盖衬垫。衬垫包括在第一边缘与第二边缘之间延伸的第一功能层，其中第一边缘围绕燃烧室开口。在第一功能层中设有全凸筋，所述全凸筋围绕燃烧室开口延伸。衬垫还包括在也围绕燃烧室开口的第三边缘，以及第四边缘之间延伸的第二功能层。第二功能层包括沿轴向与第一全凸筋对齐的第二全凸筋。
衬垫还包括用于防止第一全凸筋过分压缩的第一止挡器，以及第二止挡器，用于增加第二全凸筋上的负荷，促进负荷的均匀分布，和减小气缸升力(head lift)。第一止挡器沿第一功能层在第一边缘与第一全凸筋之间延伸。第二止挡器还包括第三全凸筋，第三全凸筋的轮廓与第二功能层的第二全凸筋的轮廓相匹配。与现有技术的衬垫设计相比较，所述衬垫的层、凸筋和止挡器的组合提供了在高负荷和运动情况下改进的性能。
附图简要说明
当结合附图考虑以下的详细说明时，本发明的其它优点将容易被领会和变得更好理解，在附图中：
图1是按照本发明的第一示例性实施例的气缸盖衬垫的径向截面图；
图2是按照本发明的第二示例性实施例的气缸盖衬垫的径向截面图；
图3是按照本发明的第三示例性实施例的气缸盖衬垫的径向截面图；
图4是图1的示例性气缸盖衬垫的俯视图，其中图1所示的截面沿图4的线1-1截取。
具体实施方式
参照附图，其中相似的标号表示在若干图中相对应的部件，在图1-4中大致显示了多层静态衬垫20，20’。衬垫20，20’典型地被用来在夹紧在一起的两个部件之间，诸如汽车的气缸盖和内燃机的发动机组之间，建立气密和/或液密密封。衬垫20，20’包括在第一边缘24，24’与第二边缘26，26’之间延伸的第一功能层22，22’，以及在第三边缘30，30’与第二边缘32，32’之间延伸的第二功能层28，28’。第一功能层22，22’的第一边缘24，24’和第二功能层28，28’的第三边缘30，30’围绕燃烧室开口34，34’。第一功能层22，22’包括围绕燃烧室开口34，34’延伸的第一全凸筋36，36’，第二功能层28，28’包括与第一全凸筋36，36’中心对齐的第二全凸筋38，38’。第一止挡器40，40’沿着第一功能层22，22’在第一边缘24，24’与第一全凸筋36，36’之间延伸，用于防止第一全凸筋36，36’的过分压缩。第二止挡器42，42’沿着第二功能层28，28’的第二全凸筋38，38’延伸，用于增加第二全凸筋38，38’上的负荷，促进负荷的均匀分布，以及减小气缸升力。第二止挡器42，42’包括第三全凸筋44，44’，第三全凸筋44，44’的轮廓与第二功能层28，28’的第二全凸筋38，38’的轮廓匹配。
图1是按照本发明的第一示例性实施例的衬垫20的截面图。衬垫20的第一功能层22在限定燃烧室开口34的第一边缘24与第二边缘26之间连续延伸。第一功能层22的第二边缘26限定第二开口的外部周界，以允许流体或螺栓穿过。第一功能层还限定第一外表面48和相反的第一内表面50，每个表面从第一边缘24延伸到第二边缘26。第一外表面48和第一内表面50之间限定一厚度t1。从第一边缘24到第二边缘26，厚度t1典型地是恒定的。然而，在替换实施例中，厚度t1可以变化。
衬垫20典型地包括多个燃烧室开口34，每个开口均被全凸筋36，38，44围绕。图4是图1的示例性衬垫20的俯视图，显示了四个燃烧室开口34，每个开口具有圆柱形状。然而，根据衬垫20被设计用于的发动机，衬垫20可包括任何数量的燃烧室开口34，并且这些开口34可以包括其他的形状。除了燃烧室开口34以外，图4的示例性衬垫还包括其它类型的开口，诸如注油孔54、冷却剂计量孔54、螺栓孔58和回油孔60。
图1的示例性衬垫的第一功能层22限定置于第一边缘24与第二边缘26之间的第一全凸筋36。这个第一全凸筋30比第二边缘26更靠近第一边缘24，并且它围绕第一边缘24周向连续延伸。第一功能层22的第一内表面50和第一外表面48沿朝向第二功能层的第一方向1向内延伸，以限定第一全凸筋36。如图1所示，第一功能层22的第一内表面50是沿第一全凸筋36的凸面，而第一功能层22的第一外表面48是沿第一全凸筋36的凹面。第一功能层22的第一内表面50和第一外表面48典型地在第一边缘24与第一全凸筋36之间是平面的。
第一功能层22还包括布置在第一全凸筋36与第二边缘26之间的第一半凸筋62。第一半凸筋62典型地沿第二边缘26延伸，并且它围绕其中一个第二开口周向连续延伸。第一功能层22的第一内表面50和第一外表面48典型地在第一全凸筋36与第一半凸筋62之间的区域64中是平面的，并且通过把第一功能层22的第一内表面50和第一外表面48的一部分布置成相对于平面区域64呈一定角度而形成第一半凸筋62。第一功能层22的第一内表面50和第一外表面48沿第一方向1延伸，限定与第一全凸筋36方向相同的第一半凸筋62。在第一半凸筋62的第一成角度的部分与第二边缘26之间，第一功能层22的第一内表面50和第一外表面48是平面的。
图1的示例性衬垫20还包括在与第一边缘24对齐的第三边缘30和与第二边缘26对齐的第四边缘32之间连续延伸的第二功能层28。第三边缘30限定燃烧室开口34，就像第一边缘24那样。第二功能层28限定第二外表面68和相反的第二内表面70，每个表面均从第三边缘30延伸到第四边缘32。第二外表面68和第二内表面70之间限定一厚度t2，并且厚度t2从第三边缘30到第四边缘32典型地是恒定的。在示例性实施例中，第二功能层28的厚度t2等于第一功能层22的厚度t1。
第二功能层28限定第二全凸筋38，该第二全凸筋38与第一功能层22的第一全凸筋36沿轴向对齐，并且围绕第二功能层28的第三边缘30周向连续延伸。第二功能层28的第二内表面70和第二外表面68沿第二方向2内向延伸，限定第二全凸筋38，其中第二方向68与第一方向1相反并因此指向第一功能层22。第二全凸筋38布置在第二功能层28的第三边缘30与第四边缘32之间，并且比第四边缘更靠近第三边缘30。第二功能层28的第二内表面70是沿第二全凸筋38的凸面，第二功能层28的第二外表面68是沿第二全凸筋38的凹面。第二功能层28的第二内表面70和第二外表面68典型地在第三边缘30与第二全凸筋38之间是平面的。
第二功能层28还包括第二半凸筋72，第二半凸筋72与第一半凸筋62沿轴向对齐并且朝向第一半凸筋62延伸。第二半凸筋72布置在第二全凸筋38与第二功能层28的第四边缘32之间。第二半凸筋72典型地沿第四边缘32延伸，并且它可以围绕辅助开口之一周向连续延伸，就像第一半凸筋62那样。第二功能层28的第二内表面70和第二外表面68在第二全凸筋38与第二半凸筋72之间的区域65内是平面的，第二功能层28的第二内表面70和第二外表面68的一部分相对于平面区域65呈一定角度布置。第二功能层28的第二内表面70和第二外表面68沿第二方向2延伸，限定第二半凸筋72。在第二成角度部分与第四边缘32之间，第二功能层28的第二内表面70和第二外表面68是平面的。
按照图1的示例性实施例的衬垫20还包括被布置在第一功能层22与第二功能层28之间的间隔层74。间隔层74并不是必需的，但它可以存在，用来提供附加支撑，阻止过分压缩，或者调节沿衬垫的负荷分布。间隔层74在与第一边缘24对齐的第五边缘78和与第二边缘26对齐的第六边缘80之间连续延伸，间隔层74限定第一表面82和相反的第二表面84，每个表面从第五边缘延伸到第六边缘。间隔层74的第一表面82和第二表面84之间限定一厚度t3。在示例性实施例中，间隔层74的厚度t3大于功能层22，28的厚度t1，t2，并且该厚度t3从第五边缘78到第六边缘80大致是恒定的。
在图1的示例性实施例中，间隔层74包括径向布置在全凸筋36，38，44与第五边缘78之间的台阶区域88。间隔层74的第一表面82与第二表面84在第五边缘78与台阶区域88之间的区域内是平面的，并且在台阶区域88与第六边缘80之间的区域内也是平面的。通过相对于平面区域64，65以一定角度布置间隔层74的第一表面82和第二表面84的一部分，形成台阶区域88。间隔层74典型地沿第一方向1或第二方向2延伸或弯曲，以限定台阶区域88。如图1所示，间隔层74的第一表面82的位于第五边缘78与台阶区域88之间的第一部分90比间隔层74的位于台阶区域88与第六边缘80之间的第二部分92更远离第一功能层22。
图1的示例性实施例的衬垫20还包括第一止挡器40，它沿第一功能层22的第一内表面50延伸，周向围绕第一边缘24并且在第一边缘24与第一全凸筋36之间，用于防止第一全凸筋36的过分压缩。第一止挡器40典型地从位于第一边缘24处的第一止挡器末端94延伸到位于第一边缘24与第一全凸筋36之间的第二止挡器末端96。然而，第一止挡器40的长度可以变化。第一止挡器40限定沿第一功能层22的第一内表面98延伸的第一止挡器表面98，以及面对第一止挡器表面98且朝向间隔层74的第二止挡器表面100。第一止挡器表面98和第二止挡器表面100之间限定一厚度t3，厚度t3小于功能层22，28的厚度t1,t2。然而，第一止挡器40的厚度t3可以变化。第一止挡器表面98典型地从第一止挡器末端94到第二止挡器末端96连续附接至第一功能层22的第一内表面50。第一止挡器40可以通过焊接，诸如激光焊接，或通过其它方法附接至第一功能层22。第一止挡器40可替换地被机械地固定到第一功能层22。
图1的示例性实施例的衬垫20还包括与第二功能层28的第二全凸筋38一起形成的第二止挡器42。当衬垫20被压缩在两个部件之间时，第二止挡器42增加第二全凸筋38上的负荷，减小气缸升力，并且促进负荷的均匀分布。第二止挡器沿第二功能层28的第二内表面70、沿第二全凸筋38并且在第二功能层28的第三边缘30与第四边缘32之间延伸。在图1的示例性实施例中，第二止挡器42从与第三边缘30对齐的第三止挡器末端102延伸到位于第三边缘30与第四边缘32之间的第四止挡器末端104，第四止挡器末端104比第三边缘30更靠近第四边缘32。然而，第二止挡器42的长度可以变化。第二止挡器42限定沿第二功能层28的第二内表面70的第三止挡器表面106，以及面对第一止挡器表面98且朝向间隔层74的第四止挡器表面108。第三止挡器表面106和第四止挡器表面108之间限定一厚度t4，在示例性实施例中，厚度t4小于功能层22，28的厚度t1，t2。第二止挡器42的厚度t4可以等于、大于或小于第一止挡器40的厚度t3。典型地，第二止挡器42的厚度t4不小于第一止挡器40的厚度t3。从第三止挡器末端102到第四止挡器末端104，第三止挡器表面106典型地连续附接于第二功能层28。在示例性实施例中，第三止挡器表面106被焊接到第二功能层28的第二内表面70，但第二止挡器42可以用其它方法附接于第二功能层28。例如，第二止挡器42可以被机械固定到第二功能层28。
如图所示，第二止挡器42在第三止挡器末端102与第四止挡器末端104之间限定第三全凸筋44。在把第二止挡器42附接至第二功能层28后，第三全凸筋44和第二全凸筋38典型地被形成在一起，因此具有匹配的轮廓或剖面。替换地，在将第二止挡器42与第二功能层28附接在一起之前，分开形成第二功能层28中的第二全凸筋38和第二止挡器42中的第三全凸筋44，但第二全凸筋38和第三全凸筋44将仍具有匹配的轮廓。第三止挡器表面106是沿第三全凸筋44的凹面，第四止挡器表面108是沿第三全凸筋44的凸面。
衬垫20的层22，28，74和止挡器40，42中的每一个典型地由钢材料形成，诸如包含铬和镍的钢材料。示例性材料包括SS301完全硬化的弹簧不锈钢材料，冷轧的不锈钢，或SS304退火不锈钢。替换地，衬垫20的层22，28，74和止挡器40，42可以由其他金属或非金属材料形成。
衬垫20可包括图1所示的多组功能层22，28和止挡器40，42。例如，衬垫20可包括多个第一功能层22与对应的第一止挡器40，和/或多个第二功能层28与对应的第二止挡器42。衬垫20还可以包括附加间隔层74。另外，虽未示出，但图1的衬垫20的层22，28，74和止挡器40，42的取向可以颠倒，从而第二功能层28布置在第一功能层28上方。
在图2的截面图上显示了第二示例性气缸盖衬垫20。在本实施例中，衬垫20包括两组功能层22，28，一个功能层堆叠在另一个上面。与第一示例性实施例的衬垫20不同，这个衬垫20不包括任何间隔层74。正如在图1中，图2的衬垫20的层22，28和止挡器40，42的取向可以颠倒。
衬垫20’的第三示例性实施例显示在图3中，也是以截面图的形式。这个衬垫20’包括第一功能层22’和第二功能层28’，具有与图1和2的功能层22，28相同的设计。然而，在本例中，第二功能层28’被布置在第一功能层22’的上方。因此，第一功能层22’的第一内表面50’和第一外表面48’的位置，以及第二功能层28’的第二内表面70’和第一外表面68’的位置被颠倒。第一全凸筋36’和第二全凸筋38’互相远离地向外延伸，第一半凸筋62’和第二半凸筋72’也互相远离地向外延伸。第一功能层22’的第一外表面48’是沿第一全凸筋36’的凸面，第一功能层22’的第一内表面50’是沿第一全凸筋36’的凹面；第二功能层28’的第二外表面68’是沿第二全凸筋38’的凸面，以及第二功能层28’的第二内表面70’是沿第二全凸筋38’的凹面。
如图3所示，第三示例性实施例的衬垫20’也包括间隔层74’，间隔层74’被布置成靠近第一功能层22’的第一外表面48’，并且在与第一边缘24’对齐的第五边缘78’和与第二边缘26’对齐的第六边缘80’之间连续延伸。然而，在这个实施例中，间隔层74’的厚度t3’小于功能层22’，28’的厚度t1’，t2’，而间隔层74’的第一表面82’和第二表面84’从第五边缘78’到第六边缘80’是平面的。
第三示例性实施例的衬垫20’还包括第一止挡器40’和第二止挡器42’。第一止挡器40’沿着第一功能层22’的第一外表面48’、在第一边缘24’与第一全凸筋36’之间延伸，用于防止第一全凸筋36’的过分压缩，第二止挡器42’沿着第二功能层28’的第二全凸筋38’的第二外表面68’、在第三边缘30’与第四边缘32’之间延伸，用于增加第二全凸筋38’上的负荷，减小气缸升力和促进负荷的均匀分布。第二止挡器42’典型地与第二功能层28’一起形成，但也可以与第二功能层28’分开形成，如以上讨论的。
在图3的示例性实施例中，衬垫20’还包括第三功能层86，第三功能层86被布置成靠近第四止挡器表面108’和第二功能层28’的第二外表面68’。第三功能层86和第一功能层22’具有匹配的轮廓，但沿第三功能层86没有布置止挡器。
第三功能层86在与第一边缘24’对齐的第七边缘110和与第二边缘26’对齐的第八边缘112之间连续延伸。第三功能层86还限定第三外表面114和相反的第三内表面116，每个表面从第七边缘110延伸到第八边缘112。第三外表面114和第三内表面116之间限定一厚度t5，该厚度t5从第七边缘110到第八边缘112是恒定的。在示例性实施例中，第三功能层86的厚度t5等于第一功能层22’的厚度t1’和第二功能层28’的厚度t2’。
第三功能层86限定第四全凸筋52，第四全凸筋52与衬垫20的其它全凸筋36’，38’，44’沿轴向对齐，如图3所示。第四全凸筋52被布置在第七边缘110与第八边缘112之间，但比第八边缘112更靠近第七边缘110。第三功能层86的第三内表面116和第三外表面114沿第一方向1延伸，该第一方向1向里朝向第二功能层28’，用来限定第四全凸筋52。第三功能层86的第三内表面116是沿第四全凸筋52的凸面，而第三功能层86的第三外表面114是沿第四全凸筋52的凹面。像其它的全凸筋36’，38’，44’那样，第四全凸筋52围绕燃烧室开口34’周向连续延伸。第三功能层86的第三内表面116和第三外表面114典型地在第七边缘110与第四全凸筋52之间是平面的。
第三功能层86还包括第三半凸筋76，第三半凸筋76与第一半凸筋62’和第二半凸筋72’沿轴向对齐。第三半凸筋76被布置在第四全凸筋53与第八边缘112之间。第三半凸筋76典型地沿第八边缘112延伸，就像其它半凸筋62’，72’那样。第三功能层86的第三内表面116和第三外表面114在第四全凸筋52与第三半凸筋76之间的区域67内是平面的。典型地，通过把第三功能层86的第三内表面116和第三外表面114的一部分相对于平面区域67布置成第一角度，而形成第三半凸筋76。例如，第三功能层86可以沿第一方向1或第二方向2弯曲，以限定第三半凸筋76。第三功能层86的第三内表面116和第三外表面114在第三个成角度的部分与第八边缘112之间是平面的。
当然，图3的衬垫20’的层22’，28’，74’，86’和止挡器40’，42’的取向可以颠倒，从而第一功能层22’是最上面的层。显然，根据以上的教导，有可能对本发明做出许多修正方案和变化例，这许多修正方案和变化例可以不同于这里具体地描述的方式实施，但仍在所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种衬垫，包括：
第一功能层，所述第一功能层在围绕燃烧室开口的第一边缘，以及第二边缘之间延伸，所述第一功能层包括围绕所述燃烧室开口延伸的第一全凸筋；
第二功能层，所述第二功能层在围绕所述燃烧室开口的第三边缘，以及第四边缘之间延伸，所述第二功能层包括与所述第一全凸筋轴向对齐的第二全凸筋；
第一止挡器，所述第一止挡器沿着所述第一功能层、在所述第一边缘与第一全凸筋之间延伸；
第二止挡器，所述第二止挡器沿着所述第二功能层的第二全凸筋延伸，并且包括第三全凸筋；以及
所述第二止挡器的第三全凸筋和所述第二功能层的第二全凸筋具有匹配的轮廓。
2.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，其中所述第一功能层包括第一内表面，所述第二功能层包括面对所述第一内表面的第二内表面，所述第一止挡器沿着所述第一内表面、从与所述第一边缘轴向对齐的第一止挡器末端延伸到位于所述第一边缘与第一全凸筋之间的第二止挡器末端，所述第一止挡器围绕所述燃烧室开口周向连续延伸。
3.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，其中所述第一功能层包括第一内表面，所述第二功能层包括面对所述第一内表面的第二内表面，所述第二止挡器沿着所述第二内表面、从与所述第三边缘轴向对齐的第三止挡器末端延伸到位于所述第二全凸筋与第四边缘之间的第四止挡器末端，所述第二止挡器围绕所述燃烧室开口周向连续延伸。
4.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，其中所述止挡器和功能层每个均限定一厚度，所述止挡器的厚度小于所述功能层的厚度。
5.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，其中所述第一全凸筋和第二全凸筋向内朝向彼此延伸。
6.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，其中所述第一功能层包括与所述第二边缘相邻的半凸筋，所述第二功能层包括与所述第四边缘相邻的半凸筋，所述半凸筋沿轴向彼此对齐并且向内朝向彼此延伸。
7.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，其中所述止挡器被焊接或机械固定到所述功能层。
8.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫包括布置在所述第一功能层与第二功能层之间的间隔层。
9.如权利要求8所述的衬垫，其特征在于，其中所述间隔层从与所述第一边缘轴向对齐的第五边缘延伸到与所述第一功能层的第二边缘轴向对齐的第六边缘，并且所述间隔层包括沿径向位于所述第五边缘与所述功能层的全凸筋之间的阶梯区域。
10.如权利要求9所述的衬垫，其特征在于，其中所述间隔层限定第一表面和相对的第二表面，所述间隔层的第一表面和第二表面在所述第五边缘与所述阶梯区域之间的区域内是平面的，并且在所述阶梯区域与所述第六边缘之间的区域内是平面的，
所述间隔层的第一表面和第二表面的一部分相对于所述平面区域呈一定角度设置并且朝所述第一功能层延伸，以限定所述阶梯区域。
11.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，其中所述第一功能层包括第一外表面，所述第二功能层包括背对所述第一外表面的第二外表面，所述第一止挡器沿着所述第一外表面、从与所述第一边缘轴向对齐的第一止挡器末端延伸到位于所述第一边缘与第一全凸筋之间的第二止挡器末端，所述第一止挡器围绕所述燃烧室开口周向连续延伸。
12.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，其中所述第一功能层包括第一外表面，所述第二功能层包括背对所述第一外表面的第二外表面，所述第二止挡器沿着所述第二外表面、从与所述第三边缘轴向对齐的第三止挡器末端延伸到位于所述第二全凸筋与第四边缘之间的第四止挡器末端，所述第二止挡器围绕所述燃烧室开口周向连续延伸。
13.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，其中所述第一全凸筋与第二全凸筋彼此远离地向外延伸。
14.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，其中所述第一功能层包括与所述第二边缘相邻的第一半凸筋，所述第二功能层包括与所述第四边缘相邻的第二半凸筋，所述半凸筋沿轴向彼此对齐并且彼此远离地向外延伸。
15.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫包括间隔层，所述间隔层布置成与所述第一功能层的第一外表面相邻。
16.如权利要求15所述的衬垫，其特征在于，其中所述间隔层从与所述第一边缘对齐的第五边缘和与所述第一功能层的第二边缘对齐的第六边缘延伸，所述间隔层在所述第五边缘与第六边缘之间是平面的。
17.如权利要求16所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫包括第三功能层，所述第三功能层布置成与所述第二功能层的第二外表面相邻，所述第三功能层和第一功能层具有匹配的轮廓。
18.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫包括多个第一功能层，多个第二功能层和多个止挡器。
19.一种气缸盖衬垫，包括：
第一功能层，所述第一功能层在限定燃烧室开口的第一边缘，以及第二边缘之间连续延伸，所述燃烧室开口具有圆柱形形状；
所述第一功能层限定第一外表面和相对的第一内表面，每个表面从所述第一边缘延伸到所述第二边缘；
所述第一外表面和第一内表面之间限定一厚度，所述厚度从所述第一边缘到所述第二边缘是恒定的；
所述第一功能层限定第一全凸筋，所述第一全凸筋布置在所述第一边缘与第二边缘之间，并且比所述第二边缘更靠近所述第一边缘；
所述第一功能层的第一内表面和第一外表面沿第一方向向内延伸，以限定所述第一全凸筋；
所述第一功能层的第一内表面是沿所述第一全凸筋的凸面，所述第一功能层的第一外表面是沿所述第一全凸筋的凹面；
所述第一全凸筋围绕所述燃烧室开口的第一边缘周向连续延伸；
所述第一功能层的第一内表面和第一外表面在所述第一边缘与第一全凸筋之间是平面的；
所述第一功能层包括布置在所述第一全凸筋与第二边缘之间的第一半凸筋；
所述第一半凸筋沿所述第二边缘延伸；
所述第一功能层的第一内表面和第一外表面在所述第一全凸筋与第一半凸筋之间的区域内是平面的；
所述第一功能层的第一内表面和第一外表面的一部分相对于所述平面区域呈一定角度设置并且沿所述第一方向延伸，以限定所述第一半凸筋；
所述第一功能层的第一内表面和第一外表面在所述第一成角度部分与所述第二边缘之间是平面的；
第二功能层，所述第二功能层在与所述第一边缘对齐且限定所述燃烧室开口的第三边缘和与所述第二边缘对齐的第四边缘之间连续延伸；
所述第二功能层限定第二外表面和相对的第二内表面，每个表面从所述第三边缘延伸到所述第四边缘；
所述第二外表面和第二内表面之间限定一厚度，所述厚度从所述第三边缘到所述第四边缘是恒定的；
所述第二功能层的厚度等于所述第一功能层的厚度；
所述第二功能层限定第二全凸筋，所述第二全凸筋布置在所述第三边缘与所述第四边缘之间，并且比所述第四边缘更靠近所述第三边缘；
所述第二功能层的第二内表面和第二外表面沿与所述第一方向相反的第二方向向内延伸，以限定所述第二全凸筋；
所述第二功能层的第二全凸筋与所述第一功能层的第一全凸筋轴向对齐；
所述第二功能层的第二内表面是沿所述第二全凸筋的凸面，所述第二功能层的第二外表面是沿所述第二全凸筋的凹面；
所述第二功能层的第二全凸筋围绕限定所述燃烧室开口的所述第三边缘周向连续延伸；
所述第二功能层的第二内表面和第二外表面在所述第三边缘与第二全凸筋之间是平面的；
所述第二功能层包括第二半凸筋，所述第二半凸筋布置在所述第二全凸筋与第四边缘之间，并且与所述第一半凸筋轴向对齐；
所述第二半凸筋沿所述第四边缘延伸；
所述第二功能层的第二内表面和第二外表面在所述第二全凸筋与第二半凸筋之间的区域内是平面的；
所述第二功能层的第二内表面和第二外表面的一部分相对于所述平面区域呈一定角度设置并且沿所述第二方向延伸，以限定所述第二半凸筋；
所述第二功能层的第二内表面和第二外表面在所述第二成角度部分与所述第四边缘之间是平面的；
间隔层，所述间隔层布置在所述第一功能层与第二功能层之间；
所述间隔层在与所述第一边缘对齐并限定所述燃烧室开口的第五边缘和与所述第二边缘对齐的第六边缘之间连续延伸；
所述间隔层限定第一表面和相对的第二表面，每个表面从所述第五边缘延伸到所述第六边缘；
所述第一表面和第二表面之间限定一厚度，所述厚度从所述第五边缘到所述第六边缘是恒定的；
所述间隔层的厚度大于所述功能层的厚度；
所述间隔层包括沿径向位于所述全凸筋与所述第五边缘之间的台阶区域；
所述间隔层的第一表面和第二表面在所述第五边缘与所述台阶区域之间的区域内是平面的，并且在所述台阶区域与所述第六边缘之间的区域内是平面的；
所述间隔层的第一表面和第二表面的一部分相对于所述平面区域呈一定角度设置，以限定所述台阶区域；
所述间隔层的与位于所述台阶区域与第六边缘之间的第二部分相比，位于所述第五边缘与台阶区域之间的、所述间隔层的第一表面的第一部分离所述第一功能层更远；
第一止挡器，所述第一止挡器沿着所述第一功能层的第一内表面、围绕所述第一边缘、在所述第一边缘与第一全凸筋之间周向连续延伸，用于防止所述第一全凸筋过分压缩；
所述第一止挡器从位于所述第一边缘的第一止挡器末端延伸到位于所述第一边缘与第一全凸筋之间的第二止挡器末端；
所述第一止挡器限定沿着所述第一功能层的第一内表面延伸的第一止挡器表面，以及在所述第一止挡器表面对面并朝向所述间隔层的第二止挡器表面；
所述第一止挡器表面被焊接到所述第一功能层的第一内表面；
所述第一止挡器表面和第二止挡器表面之间限定一厚度；
所述第一止挡器的厚度小于所述功能层的厚度；
第二止挡器，所述第二止挡器沿着所述第二功能层的第二全凸筋的第二内表面、在所述第三边缘与所述第四边缘之间延伸，用于增加所述第二全凸筋上的负荷和促进负荷的均匀分布；
所述第二止挡器从与所述第三边缘对齐的第三止挡器末端延伸到位于所述第三边缘与第四边缘之间的第四止挡器末端，并且比所述第三边缘更靠近所述第四边缘；
所述第二止挡器限定沿着所述第二功能层的第二内表面延伸的第三止挡器表面，以及在所述第一止挡器表面对面并朝向所述间隔层的第四止挡器表面；
所述第三止挡器表面被焊接到所述第二功能层的第二内表面；
所述第三止挡器表面和第四止挡器表面之间限定一厚度；
所述第二止挡器的厚度不小于所述第一止挡器的厚度，并且小于所述功能层的厚度；
所述第二止挡器限定在所述第三止挡器末端与第四止挡器末端之间的第三全凸筋；
所述第三全凸筋与第二全凸筋具有匹配的轮廓；
所述第三止挡器表面是沿所述第三全凸筋的凹面，所述第四止挡器表面是沿所述第三全凸筋的凸面；
所述层和止挡器均由钢材料形成，所述钢材料包含铬和镍。
20.一种气缸盖衬垫，包括：
第一功能层，所述第一功能层在限定燃烧室开口的第一边缘，以及第二边缘之间连续延伸；
所述第一功能层限定第一外表面和相对的第一内表面，每个表面从所述第一边缘延伸到所述第二边缘；
所述第一外表面和第一内表面之间限定一厚度，所述厚度从所述第一边缘到所述第二边缘是恒定的；
所述第一功能层限定第一全凸筋，所述第一全凸筋布置在所述第一边缘与第二边缘之间，并且比所述第二边缘更靠近所述第一边缘；
所述第一功能层的第一内表面和第一外表面沿第一方向向外延伸，以限定所述第一全凸筋；
所述第一功能层的第一内表面是沿所述第一全凸筋的凸面，所述第一功能层的第一外表面是沿所述第一全凸筋的凹面；
所述第一全凸筋围绕所述燃烧室开口周向连续延伸；
所述第一功能层的第一内表面和第一外表面在所述第一边缘与第一全凸筋之间是平面的；
所述第一功能层包括布置在所述第一全凸筋与第二边缘之间的第一半凸筋；
所述第一半凸筋沿所述第二边缘延伸；
所述第一功能层的第一内表面和第一外表面在所述第一全凸筋与第一半凸筋之间的区域内是平面的；
所述第一功能层的第一内表面和第一外表面的一部分相对于所述平面区域呈一定角度设置并且沿所述第一方向延伸，以限定所述第一半凸筋；
所述第一功能层的第一内表面和第一外表面在所述第一成角度部分与所述第二边缘之间是平面的；
第二功能层，所述第二功能层在与所述第一边缘对齐且限定所述燃烧室开口的第三边缘和与所述第二边缘对齐的第四边缘之间连续延伸；
所述第二功能层限定第二外表面和相对的第二内表面，每个表面从所述第三边缘延伸到所述第四边缘；
所述第二外表面和第二内表面之间限定一厚度，所述厚度从所述第三边缘到所述第四边缘是恒定的；
所述第二功能层的厚度等于所述第一功能层的厚度；
所述第二功能层限定第二全凸筋，所述第二全凸筋布置在所述第三边缘与第四边缘之间，并且比所述第四边缘更靠近所述第三边缘；
所述第二功能层的第二内表面和第二外表面沿与所述第一方向相反的第二方向向外延伸，以限定所述第二全凸筋；
所述第二功能层的第二全凸筋与所述第一功能层的第一全凸筋轴向对齐；
所述第二功能层的第二外表面是沿所述第二全凸筋的凸面，所述第二功能层的第二内表面是沿所述第二全凸筋的凹面；
所述第二功能层的第二全凸筋围绕所述燃烧室开口周向连续延伸；
所述第二功能层的第二内表面和第二外表面在所述第三边缘与第二全凸筋之间是平面的；
所述第二功能层包括布置在所述全凸筋与所述第四边缘之间的第二半凸筋；
所述第二半凸筋沿所述第四边缘延伸；
所述第二功能层的第二内表面和第二外表面在所述第二全凸筋与第二半凸筋之间的区域内是平面的；
所述第二功能层的第二内表面和第二外表面的一部分相对于所述平面区域呈一定角度设置并且沿所述第二方向延伸，以限定所述第二半凸筋；
所述第二功能层的第二内表面和第二外表面在所述第二成角度部分与所述第四边缘之间是平面的；
间隔层，所述间隔层布置成邻近所述第一功能层的第一外表面，并且在与所述第一边缘对齐并限定所述燃烧室开口的第五边缘和与所述第二边缘对齐的第六边缘之间连续延伸；
所述间隔层限定第一表面和相对的第二表面，每个表面从所述第五边缘延伸到所述第六边缘；
所述第一表面和第二表面之间限定一厚度，所述厚度从所述第五边缘到第六边缘之间是恒定的；
所述间隔层的厚度大于所述功能层的厚度；
从所述第五边缘到所述第六边缘，所述间隔层的第一表面和所述第二表面是平面的；
第一止挡器，所述第一止挡器沿所述第一功能层的第一内表面、在所述第一边缘与第一全凸筋之间延伸，用于防止所述第一全凸筋过分压缩；
所述第一止挡器从位于所述第一边缘处的第一止挡器末端延伸到位于所述第一边缘与所述第一全凸筋之间的第二止挡器末端；
所述第一止挡器限定沿着所述第一功能层的第一内表面延伸的第一止挡器表面，以及在所述第一止挡器表面对面并朝向所述间隔层的第二止挡器表面；
所述第一止挡器表面被焊接到所述第一功能层的第一外表面；
所述第一止挡器表面和第二止挡器表面之间限定一厚度；
所述第一止挡器的厚度小于所述功能层的厚度，并且小于所述间隔层的厚度；
第二止挡器，所述第二止挡器沿着所述第二功能层的第二全凸筋的第二外表面、在所述第三边缘与所述第四边缘之间延伸，用于增加所述第二全凸筋上的负荷和促进负荷的均匀分布；
所述第二止挡器从位于所述第三边缘处的第三止挡器末端延伸到位于所述第三边缘与第四边缘之间的第四止挡器末端，并且比所述第三边缘更靠近所述第四边缘；
所述第二止挡器限定沿所述第二功能层的第二外表面延伸的第三止挡器表面，以及所述第一止挡器表面对面的第四止挡器表面；
所述第三止挡器表面被焊接到所述第二功能层的第二外表面；
所述第三止挡器表面和第四止挡器表面之间限定一厚度；
所述第二止挡器的厚度不小于所述第一止挡器的厚度，不小于所功能层的厚度，并且不小于所间隔层的厚度；
所述第二止挡器限定在所述第三止挡器末端与第四止挡器末端之间的第三全凸筋；
所述第三全凸筋和第二全凸筋具有匹配的轮廓；
所述第三止挡器表面是沿所述第三全凸筋的凹面，所述第四止挡器表面是沿所述第三全凸筋的凸面；
第三功能层，所述第三功能层布置成靠近所述第四止挡器表面和第二功能层的外表面；
所述第三功能层和第一功能层具有匹配的轮廓；
所述第三功能层在与所述第一边缘对齐的第七边缘和与所述第二边缘对齐的第八边缘之间连续延伸；
所述第三功能层限定第三外表面和相对的第三内表面，每个表面从所述第七边缘延伸到所述第八边缘；
所述第三外表面和第三内表面之间限定一厚度，所述厚度从所述第七边缘到第八边缘是恒定的；
所述第三功能层的厚度等于所述第一功能层的厚度和所述第二功能层的厚度；
所述第三功能层限定第四全凸筋，所述第四全凸筋布置在所述第七边缘与第八边缘之间，并且比所述第八边缘更靠近所述第七边缘；
所述第三功能层的第三内表面和第三外表面沿所述第一方向延伸，以限定所述第四全凸筋；
所述第三功能层的第三内表面是沿所述第四全凸筋的凸面，所述第三功能层的第三外表面是沿所述第四全凸筋的凹面；
所述第四全凸筋围绕所述燃烧室开口周向连续延伸；
所述第三功能层的第三内表面和第三外表面在所述第七边缘与第四全凸筋之间是平面的；
所述第三功能层包括第三半凸筋，所述第三半凸筋布置在所述第四全凸筋与第八边缘之间，并且与所述第一半凸筋和第二半凸筋轴向对齐；
所述第三半凸筋沿所述第八边缘延伸；
所述第三功能层的第三内表面和第三外表面在所述第四全凸筋与第三半凸筋之间的区域内是平面的；
所述第三功能层的第三内表面和第三外表面的一部分相对于所述平面区域呈一定角度设置并且沿所述第一方向延伸，以限定所述第三半凸筋；
所述第三功能层的第三内表面和第三外表面在所述第三成角度部分与第八边缘之间是平面的；
所述层和止挡器由钢材料形成，所述钢材料包含铬和镍。
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Granted publication date: 20180403

Termination date: 20200210