發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套，水套本體由水套進(jìn)氣側(cè)和水套排氣側(cè)構(gòu)成與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體數(shù)量相同的圓孔，所述水套本體的圓孔內(nèi)壁自下而上呈孔徑逐漸減小的缸間階梯狀凸臺(tái)。本發(fā)明采用缸間階梯狀水套及雙層斜水孔設(shè)計(jì)可以大大降低缸間最高溫度，最終使得整個(gè)缸筒的溫度及傳熱系數(shù)均勻，減低了汽油機(jī)高溫爆震傾向及大負(fù)荷工況出現(xiàn)的超級爆震的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說明】
發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及車用發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體的水套領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]氣缸體的水套設(shè)計(jì)對發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，它的結(jié)構(gòu)直接影響到整機(jī)的可靠性。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)爆發(fā)壓力及熱負(fù)荷較大時(shí)，如果兩缸之間沒有很好的冷卻，缸壁的溫度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于機(jī)油結(jié)焦的溫度，缸孔與活塞環(huán)之間油膜被破壞，活塞環(huán)容易出現(xiàn)卡滯，造成缸孔拉傷。同時(shí)缸間的高溫區(qū)域過大，缸孔出現(xiàn)嚴(yán)重變形，可能導(dǎo)致活塞、活塞裙部與缸壁發(fā)現(xiàn)高溫粘黏，出現(xiàn)拉缸;也可能導(dǎo)致活塞環(huán)密封不嚴(yán)，出現(xiàn)活塞漏氣量大，燒機(jī)油等發(fā)動(dòng)機(jī)失效。
[0003]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻不良，缸內(nèi)溫度足夠高時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)容易出現(xiàn)爆震，甚至超級爆震。 [〇〇〇4]因此在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)過程中需要對水套結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)缸間冷卻。常用的加強(qiáng)缸間冷卻的方法有三種。第一，通過鑄造的方式將缸間直接鑄通，冷卻水套內(nèi)冷卻液可以直接對缸間進(jìn)行冷卻，這種方式冷卻效果最好，但要求缸心距大，鼻梁區(qū)寬，常見于中大型柴油機(jī)。第二，當(dāng)缸心距較小時(shí)，兩缸之間采用開槽的方式，大幅度的降低的缸間溫度。開槽適合于缸心距小的鋁制缸體，且對缸墊密封有較高的要求，容易沖缸墊。如采用鑄鐵缸體，則加工節(jié)拍較慢，容易斷刀。第三，在兩缸之間加單一的V型或者X型斜水孔。斜水孔加工可以冷卻兩缸之間局部的高溫，對缸壁有一定的冷卻，但是對大范圍高溫區(qū)域降溫有限。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種加工成本低、結(jié)構(gòu)精簡可靠的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套，水套本體由水套進(jìn)氣側(cè)和水套排氣側(cè)構(gòu)成與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體數(shù)量相同的圓孔，所述水套本體的圓孔內(nèi)壁自下而上呈孔徑逐漸減小的缸間階梯狀凸臺(tái)。
[0007]所述水套進(jìn)氣側(cè)和水套排氣側(cè)的連接處均通過雙層斜水孔連通。
[0008]所述雙層斜水孔上層為V型斜水孔，下層為X型斜水孔。
[0009]所述V型斜水孔由兩斜水孔底端交接連通構(gòu)成，冷卻距離氣缸體頂面5-15毫米，X 型斜水孔由兩斜水孔交叉貫通構(gòu)成冷卻距離氣缸體頂面15-25毫米。[〇〇1〇]所述雙層斜水孔下方設(shè)有用于加固連接水套進(jìn)氣側(cè)和水套排氣側(cè)的水套芯撐。
[0011]所述水套芯撐厚度為0.8-1.2mm。
[0012]所述水套本體為閉式水套，所述水套上設(shè)有用于固定的氣缸蓋螺栓孔，所述氣缸蓋螺栓孔旁設(shè)有水套清砂孔。
[0013]本發(fā)明采用缸間階梯狀水套及雙層斜水孔設(shè)計(jì)可以大大降低缸間最高溫度，最終使得整個(gè)缸筒的溫度及傳熱系數(shù)均勻，減低了汽油機(jī)高溫爆震傾向及大負(fù)荷工況出現(xiàn)的超級爆震的風(fēng)險(xiǎn)?！靖綀D說明】
[0014]下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:[0〇15]圖1為氣缸體頂面不意圖；
[0016]圖2為氣缸體水套示意圖；[〇〇17]圖3為氣缸體剖視圖；
[0018]上述圖中的標(biāo)記均為:1、水套本體;2、氣缸蓋螺栓孔;3、水套清砂孔;4、水套進(jìn)水口； 5、水套進(jìn)氣側(cè);6、水套排氣側(cè);7、缸間階梯狀凸臺(tái)；8、V型斜水孔;9、X型斜水孔;10、水套芯撐?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體的水套本體1由水套進(jìn)氣側(cè)5和水套排氣側(cè)6構(gòu)成與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體數(shù)量相同的圓孔，水套本體1為閉式水套，水套上設(shè)有用于固定的氣缸蓋螺栓孔2,氣缸蓋螺栓孔2旁設(shè)有水套清砂孔3。
[0020]水套本體1的圓孔內(nèi)壁的上部自下而上呈孔徑逐漸減小的階梯狀結(jié)構(gòu)，即構(gòu)成缸間階梯狀凸臺(tái)7,缸間階梯狀凸臺(tái)7加大缸間冷卻區(qū)域，同時(shí)便于雙層斜水孔的加工。[0021 ]如圖2所示，水套進(jìn)氣側(cè)5和水套排氣側(cè)6的連接處均通過雙層斜水孔連通，雙層斜水孔從氣缸體缸體清砂孔側(cè)面凸臺(tái)打孔，避免了缸間開槽因位置度超差及缸體頂面壁厚小及高溫高熱導(dǎo)致的變形而出現(xiàn)的氣缸墊密封失效。雙層斜水孔上層為V型斜水孔8,下層為X 型斜水孔型斜水孔8由兩斜水孔底端交接連通構(gòu)成，冷卻距離氣缸體頂面5-15毫米，X型斜水孔9由兩斜水孔交叉貫通構(gòu)成冷卻距離氣缸體頂面15-25毫米。
[0022]冷卻水由水套進(jìn)水口 4進(jìn)入水套進(jìn)氣側(cè)5,經(jīng)過第一層V型斜水孔8和第二層的X型斜水孔9流經(jīng)排氣側(cè)，對缸間進(jìn)行冷卻。通過上述缸體及水套設(shè)計(jì)使得水套及缸筒避免傳熱均勻，缸間冷卻速度提高，冷卻效果提升，大幅度的降低缸間溫度，減小拉缸、燒機(jī)油及爆震傾向。
[0023]此外，雙層的斜水孔，使得進(jìn)排氣側(cè)水套可以連通起來，缸間冷卻水流速較快，能迅速的帶走熱量，與傳統(tǒng)的單層斜水孔相比可以加大兩缸之間的冷卻區(qū)域，避免缸壁出現(xiàn)大于220度的機(jī)油結(jié)焦溫度，使得缸孔與活塞環(huán)、活塞之間的潤滑油膜被破壞，減少拉缸風(fēng)險(xiǎn)。且缸間薄壁區(qū)域缸間溫度過高，會(huì)使得缸孔變形不均勻出現(xiàn)三階以上的變形，使得活塞環(huán)密封不嚴(yán)，出現(xiàn)竄氣，燒機(jī)油現(xiàn)象。[〇〇24]雙層斜水孔下方設(shè)有用于加固連接水套進(jìn)氣側(cè)5和水套排氣側(cè)6的水套芯撐10。水套芯撐10為不銹鋼材質(zhì)，厚度為0.8-1.2mm，提升水套砂芯的強(qiáng)度，保證水套在澆鑄過程中不會(huì)發(fā)生大的漂移，避免斜水孔加工后，局部壁厚過小，缸壁不均勻，缸體發(fā)生疲勞失效。
[0025]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套，水套本體由水套進(jìn)氣側(cè)和水套排氣側(cè)構(gòu)成與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體數(shù)量相同的圓孔，其特征在于:所述水套本體的圓孔內(nèi)壁自下而上呈孔徑逐漸減小的缸間階梯狀凸臺(tái)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套，其特征在于:所述水套進(jìn)氣側(cè)和水套排氣側(cè)的連接處均通過雙層斜水孔連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套，其特征在于:所述雙層斜水孔上層為V型斜水孔，下層為X型斜水孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套，其特征在于:所述V型斜水孔由兩斜水孔底端交接連通構(gòu)成，冷卻距離氣缸體頂面5-15毫米，X型斜水孔由兩斜水孔交叉貫通構(gòu)成冷卻距離氣缸體頂面15-25毫米。5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套，其特征在于:所述雙層斜水孔下方設(shè)有用于加固連接水套進(jìn)氣側(cè)和水套排氣側(cè)的水套芯撐。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套，其特征在于:所述水套芯撐厚度為0.8-1.2mm ο7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水套，其特征在于:所述水套本體為閉式水套，所述水套上設(shè)有用于固定的氣缸蓋螺栓孔，所述氣缸蓋螺栓孔旁設(shè)有水套清砂孔。
【文檔編號】F02F1/16GK105952546SQ201610472901
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】羅春, 許令清
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司