專利背景
缸體是
發動機中最大的單獨式部件,它基本上是一個金屬體,為了達到
潤滑和
冷卻的目的,缸體上既設有汽缸燃燒室又設有潤滑油道和冷卻水道。而且,缸體的側面還安裝有機油濾清器和機油冷卻器、水泵以及其他輔助部件。
由於發動機在工作時其缸體受力狀況非常複雜,尤其是大功率的發動機,其工作狀態更為惡劣,所以,必須保證缸體具有一定的結構剛度和強度。傳統的發動機缸體底部大多製造成深裙結構。但是,2012年7月前的深裙結構的發動機缸體是實體結構,缸體較為笨重,成本較高。
此外,由於發動機缸體的布置空間有限,缸體上不便於專門布置用於油氣平衡的回油道,油氣的平衡問題很難解決。
綜上所述,如何提供一種發動機缸體機構,以減輕缸體的重量,降低成本,是該領域技術人員亟待解決的技術問題。
發明內容
專利目的
《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》的目的在於提供一種發動機缸體機構,以減輕缸體的重量,降低成本。
技術方案
一種發動機缸體機構,包括發動機缸體和設定在所述發動機缸體底部兩側的深裙結構體,兩側的所述深裙結構體均設定為第一中空結構,且所述第一中空結構內均布置有潤滑回油道。
優選的,上述發動機缸體機構中,所述深裙結構體的外側還設定有加強筋。
優選的,上述發動機缸體機構中,在所述發動機缸體前端的第一主軸承壁處,所述發動機缸體在相鄰兩個氣缸之間的部位均設定為第二中空結構,所述第二中空結構內均布置有潤滑油道,且所述深裙結構體在每個所述氣缸所對應的部位均設定為球狀結構。
優選的,上述發動機缸體機構中,位於發動機進氣側的所述第二中空結構連通於所述第一中空結構的頂端與所述缸蓋上的孔之間,所述第一中空結構的底端與所述發動機的油底殼相連通;位於所述發動機排氣側的所述第二中空結構連通於所述第一中空結構的頂端與所述缸蓋上的孔之間,所述第一中空結構的底端與所述發動機的曲軸箱相連通。
優選的,上述發動機缸體機構中,所述球狀結構的外表面設定有加強筋。
優選的,上述發動機缸體機構中,所述加強筋設定在所述球狀結構上所述氣缸的中心軸線對應的位置處。
優選的,上述發動機缸體機構中,所述中空結構位於發動機的缸蓋螺栓與主軸承螺栓的受力傳遞線的一側。
基於上述提供的發動機缸體機構,《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》還提供了一種發動機,包括上述技術方案中任意一項所述的發動機缸體結構。
優選的,上述發動機為直列六缸發動機。
改善效果
《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》提供的發動機缸體機構包括發動機缸體和設定在所述發動機缸體底部兩側的深裙結構體,兩側的所述深裙結構體均設定為第一中空結構,且所述第一中空結構內均布置有潤滑回油道。與2012年7月前技術中為實體結構的深裙結構的發動機缸體機構相比,該發明提供的發動機缸體機構減輕了缸體的重量,降低了成本。
另外,上述《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》提供的發動機缸體機構中,在第一中空結構內均布置有潤滑回油道,便於專門布置用於油氣平衡的回油道,解決了油氣的平衡問題。
為了在減輕缸體重量的同時保證缸體結構所必須的結構剛度和強度,《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》提供的發動機缸體結構的深裙結構上還設定有加強筋,設計加強筋時應該根據缸體機構各部位受力情況的不同合理布局加強筋的位置、適當選擇加強筋的形狀,該加強筋能夠克服缸體因壁厚差別帶來的應力不均所造成的扭曲變形,提高了缸體的剛度和強度,降低了發動機運行的過程中產生的振動和噪聲,將振動與噪聲的水平控制在理想的範圍之內,提高了發動機的工作壽命,從而為整個發動機的可靠運轉提供了基本保障。
此外,《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》提供的發動機缸體機構中,位於發動機進氣側的中空結構的頂端與發動機的缸蓋上的孔相連通,底端與發動機的油底殼相連通;位於發動機排氣側的中空結構的頂端與缸蓋上的孔相連通,底端與發動機的曲軸箱相連通;此時中空結構和用於油氣平衡的回油道集成在一起;在發動機運轉的過程中,油底殼或曲軸箱內的潤滑油及潤滑油霧可以通過上述中空結構流經缸蓋上的孔進入到缸蓋罩殼內,然後經油氣分離器將潤滑油分離出來,使其回流到油底殼,其他氣體排到發動機外部,實現了油氣的自由流動,解決了缸體的油氣平衡的問題。
附圖說明
圖1是《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》實施例提供的發動機缸體機構的縱切剖視圖;
圖2是該發明實施例提供的發動機缸體機構的缸體前端第一主軸承壁中空結構的縱切剖視圖;
圖3是該發明實施例提供的發動機缸體機構的橫切剖視圖;
圖4是圖3中A部分的放大結構圖。
上圖1-4中:中空結構1、加強筋2、球狀結構3、氣缸4、發動機缸體5、發動機曲軸腔體6、潤滑回油路7、深裙結構體8、潤滑油道9、第二中空結構10。
技術領域
《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》涉及發動機生產技術領域,更具體地說,涉及一種發動機缸體結構,《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》還涉及一種具有上述缸體結構的發動機。
權利要求
1.一種發動機缸體機構,包括發動機缸體(5)和設定在所述發動機缸體(5)底部兩側的深裙結構體(8),其特徵在於,兩側的所述深裙結構體(8)均設定為第一中空結構(1),且所述第一中空結構(1)內均布置有潤滑回油道(7),所述深裙結構體(8)的外側還設定有加強筋(2),所述第一中空結構(1)位於發動機的缸蓋螺栓與主軸承螺栓的受力傳遞線的一側;在所述發動機缸體(5)前端的第一主軸承壁處,所述發動機缸體(5)在相鄰兩個氣缸(4)之間的部位均設定為第二中空結構(10),所述第二中空結構(10)內均布置有潤滑油道(9);位於發動機進氣側的所述第二中空結構(10)連通於位於發動機進氣側的所述第一中空結構(1)的頂端與所述缸蓋上的孔之間,位於發動機進氣側的所述第一中空結構(1)的底端與所述發動機的油底殼相連通;位於所述發動機排氣側的所述第二中空結構(10)連通於位於所述發動機排氣側的所述第一中空結構(1)的頂端與所述缸蓋上的孔之間,位於所述發動機排氣側的所述第一中空結構(1)的底端與所述發動機的曲軸箱相連通。
2.根據權利要求1所述的發動機缸體機構,其特徵在於,所述深裙結構體(8)在每個所述氣缸(4)所對應的部位均設定為球狀結構(3)。
3.根據權利要求2所述的發動機缸體機構,其特徵在於,所述球狀結構(3)的外表面設定有加強筋(2)。
4.根據權利要求3所述的發動機缸體機構,其特徵在於,所述加強筋(2)設定在所述球狀結構(3)上所述氣缸(4)的中心軸線對應的位置處。
5.一種發動機,包括如上述權利要求1-4任意一項所述的發動機缸體機構。
6.根據權利要求5所述的發動機,其特徵在於,所述發動機為直列六缸發動機。
實施方式
參考附圖1,該圖是《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》實施例提供的發動機缸體機構的縱切剖視圖。該發動機缸體機構包括發動機缸體5,和,設定在發動機缸體5底部兩側的深裙結構體8,設定在發動機缸體5內的多個氣缸4以及位於發動機缸體5底部用於放置發動機曲軸的發動機曲軸腔體6,兩側的深裙結構體8均設定為第一中空結構1,且第一中空結構1內均布置有潤滑回油道7。
參考附圖2,該圖是《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》實施例提供的發動機缸體機構的缸體前端第一主軸承壁中空結構的縱切剖視圖。該發動機缸體包括發動機曲軸腔體6、設定在發動機缸體5內部用來潤滑發動機曲軸腔體6的潤滑油道9,以及設定在缸體底部兩側的深裙結構體8。圖2與圖1所示的發動機缸體機構的結構不同之處在於在發動機缸體5前端的第一主軸承壁處,發動機缸體5在相鄰兩個氣缸4之間的部位均設定為第二中空結構10,第二中空結構10內均布置有潤滑油道9,且深裙結構體8在每個氣缸4所對應的部位均設定為球狀結構3。
由於球狀結構3具有圓滑的過渡面,在發動機運行的過程中,其受力過度平穩,減少了發生應力集中的現象。此外,上述實施例提供的發動機缸體機構中,在滿足部件性能要求的前提下,缸體結構中其他具有較厚的壁厚的部位也可設定為中空結構。深裙結構在每個氣缸4所對應的部位還可以設定為其他類似球狀的形狀,在此不作限定。
優選的,上述實施例提供的發動機缸體機構中,位於發動機進氣側的第二中空結構10連通於第一中空結構1的頂端與缸蓋上的孔之間,第一中空結構1的底端與發動機的油底殼相連通;位於發動機排氣側的第二中空結構10連通於第一中空結構1的頂端與缸蓋上的孔之間,第一中空結構1的底端與發動機的曲軸箱相連通。如圖1-4所示;此時第一中空結構1和用於油氣平衡的回油道集成在一起;在發動機運轉的過程中,油底殼或曲軸箱內的潤滑油及潤滑油霧可以通過上述第一中空結構1流經第二中空結構10再經缸蓋上的孔進入到缸蓋罩殼內,然後經油氣分離器將潤滑油分離出來,使其回流到油底殼,其他氣體排到發動機外部,實現了油氣的自由流動,解決了缸體的油氣平衡的問題。
為了進一步最佳化上述技術方案,球狀結構3的外表面設定有加強筋2,如圖3和圖4所示;增強了深裙結構的剛性和強度,降低了發動機運行的過程中產生的振動和噪聲。
具體的,加強筋2設定在球狀結構3上氣缸4的中心軸線對應的位置處。在實際套用的場合中,應該根據缸體機構各部位受力情況的不同合理布局和選擇加強筋2的位置和形狀。
上述實施例提供的發動機缸體機構中,中空結構1位於發動機的缸蓋螺栓與主軸承螺栓的受力傳遞線的一側。由於上述受力傳遞線同時承受著發動機的缸蓋螺栓和主軸承螺栓的拉壓力還有其他的一些扭轉載荷,其承受載荷比較大,在設計中空結構1時應盡力避開發動機的缸蓋螺栓與主軸承螺栓的受力傳遞線的位置,以提高該缸體結構的承載能力。
《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》實施例還提供了一種發動機,包括該發明上述任意一項實施例所提供的發動機缸體結構。
上述的發動機採用該實施例中提供的發動機缸體機構,減輕了缸體的重量,降低了成本;同時,降低了發動機運行的過程中產生的振動和噪聲,將振動與噪聲的水平控制在理想的範圍之內,提高了發動機的工作壽命;且在深裙結構體8的裙部的球狀結構3上設定的加強筋2以及合理設定在深裙結構體8的第一中空結構1,兩者之間的相互配合提高了缸體的剛度和強度,從而為整個發動機的可靠運轉提供了基本保障;此外,優選的,將第一中空結構1和用於油氣平衡的回油道集成在一起;在發動機運轉的過程中,油底殼或曲軸箱內的潤滑油及潤滑油霧可以通過上述第一中空結構1流經第二中空結構10再經缸蓋上的孔進入到缸蓋罩殼內,然後經油氣分離器將潤滑油分離出來,使其回流到油底殼,其他氣體排到發動機外部,實現了油氣的自由流動,解決了缸體的油氣平衡的問題;其優點是由發動機缸體結構帶來的,具體的請參考上述實施例中相關的部分,在此就不再贅述。
具體的,上述實施例提供的發動機為直列六缸發動機。當然,該實施例提供的發動機還可以為其他種類的發動機。
該說明書中各個實施例採用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
榮譽表彰
2016年12月7日,《一種發動機缸體結構及具有上述缸體機構的發動機》獲得第十八屆中國專利優秀獎。