專利名稱：具有敞開式水套的發(fā)動機缸體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機技術(shù)領(lǐng)域，具體的說涉及一種發(fā)動機缸體的水套結(jié)構(gòu)，在滿足缸內(nèi)冷卻的情況下，增加缸蓋螺栓孔搭子強度，降低缸蓋螺栓預(yù)緊力造成缸孔變形和缸體內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變；為滿足冷卻系統(tǒng)的開發(fā)，通過水套隔板將缸體水套分割為兩個部分，工藝簡
單，使用可靠。
背景技術(shù)：
發(fā)動機缸體上的缸蓋螺栓孔一般布置于水套外壁，在缸蓋螺栓擰緊的過程中，其預(yù)緊力可以通過螺栓孔周圍的實體傳遞給缸孔，造成缸孔的變形。而缸孔的嚴(yán)重變形，則會造成一系列的不良后果，其中最嚴(yán)重的應(yīng)是活塞環(huán)密封不嚴(yán)，使得排放惡劣。隨著發(fā)動機技術(shù)水平的提高，發(fā)動機的燃燒壓力日益增高，為滿足發(fā)動機缸體與缸蓋之間的密封，這對于缸蓋螺栓的預(yù)緊力要求越來越高；而隨著對于排放要求的日益提高，對于發(fā)動機缸孔變形量的要求越來越小。發(fā)動機缸體的水套分為封閉式和敞開式。敞開式水套可以有效的降低缸蓋螺栓預(yù)緊力造成的缸孔變形，但此結(jié)構(gòu)缸蓋螺栓孔搭子的強度為薄弱環(huán)節(jié)，在發(fā)動機的工作過程中，缸蓋螺栓孔搭子有被撕裂的風(fēng)險。發(fā)動機缸體和缸蓋水套的進水口一般布置在缸體上， 而出水口一般布置在缸蓋上，這就需要通過管路將冷卻液引入水泵而重新進入缸體水套。 這樣的設(shè)計，既不利于發(fā)動機剛起動時水溫的快速上升，又需要布置管路，增加發(fā)動機的布置難度和成本。

發(fā)明內(nèi)容
為應(yīng)對發(fā)動機性能和排放要求的日益提高，本發(fā)明的主要目的是提供一種改進敞開式水套結(jié)構(gòu)的發(fā)動機缸體，以滿足缸內(nèi)冷卻的情況下，增加缸蓋螺栓孔搭子強度，降低缸孔變形量。本發(fā)明的另一目的是將缸體水套分割為兩個部分，即進水部分和出水部分，同時保證在發(fā)動機剛起動時，出水部分有適量的冷卻液流動。實現(xiàn)上述目的技術(shù)解決方案如下
具有敞開式水套的發(fā)動機缸體包括缸體本體，缸體本體上均布著兩個以上的缸孔，缸孔的周圍為缸體水套，缸體水套外周的螺栓孔搭子塊上開設(shè)有缸蓋螺栓孔；缸體水套的一側(cè)連通著進水口，改進在于
所述缸體水套的底面為正弦波浪形；
與缸體本體前端缸孔相鄰的缸體水套內(nèi)設(shè)有前水套隔板，與缸體本體后端缸孔相鄰的缸體水套內(nèi)設(shè)有后水套隔板，前水套隔板和后水套隔板將缸體水套分割為進水部分和出水部分；前水套隔板和后水套隔板上分別開設(shè)有兩個以上的小孔；
所述缸體本體一側(cè)的進水口連通著缸體水套的進水部分，所述缸體本體進水口側(cè)的中部設(shè)有連通缸體水套的出水部分的出水口。正弦波浪形的缸體水套底面的波峰位于與缸蓋螺栓孔相鄰處，波谷位于缸孔的橫向中心線處，波谷處的缸體水套深度(Hl)大于波峰處的缸體水套深度(H2)。正弦波浪形波峰處的缸體水套深度(H2)小于相鄰的缸蓋螺栓孔的螺紋深度 (H3)。所述前水套隔板、后水套隔板與缸體水套之間均為過盈配合，前水套隔板的開口處和后水套隔板的開口處分別與相對應(yīng)的缸體水套內(nèi)壁配合，前水套隔板的彎折處外側(cè)和后水套隔板的彎折處外側(cè)分別與相對應(yīng)的缸體水套外壁配合；前水套隔板和后水套隔板均為角鋼狀的不銹鋼隔板，前水套隔板的兩側(cè)邊的寬度和后水套隔板的兩側(cè)邊的寬度相等， 缸體水套內(nèi)前水套隔板安裝處的寬度和后水套隔板安裝處的寬度相等；且在自由狀態(tài)下， 前水套隔板兩側(cè)邊的寬度或后水套隔板兩側(cè)邊的寬度大于缸體水套內(nèi)前水套隔板安裝處和后水套隔板安裝處的寬度。所述前水套隔板的兩側(cè)邊板上部、后水套隔板的兩側(cè)邊板上部分別開有兩個以上的小孔，使適量的冷卻液能夠從進水部分直接流入出水部分。本發(fā)明的缸體水套底面采用正弦波浪形結(jié)構(gòu)，即在缸蓋螺栓孔處為波峰，而在缸孔的橫向中心線處為波谷；提高了缸蓋螺栓孔處搭子塊的強度，降低了在發(fā)動機的工作過程中，缸蓋螺栓孔處搭子塊被撕裂的風(fēng)險。將缸體水套分割為進水部分和出水部分，實現(xiàn)了發(fā)動機冷卻系統(tǒng)小循環(huán)工作時 (即節(jié)溫器未打開時)冷卻液在缸體缸蓋內(nèi)的水套流動，而不需要另外布置管路將缸蓋水套內(nèi)的冷卻液引入到缸體水套內(nèi)，簡化了布置，且有利于在發(fā)動機剛起動時水溫的快速上升， 以使發(fā)動機更快的進入到良好的工作狀態(tài)。本發(fā)明的水套隔板上端開有小孔，以保證發(fā)動機剛起動時，冷卻液可以通過此小孔進入出水部分，保證此時出水部分缸體和活塞組件的冷卻。水套隔板為不銹鋼薄鋼板，具有耐蝕性和彈性。利用水套隔板的彈性，使其安裝后與水套壁形成過盈配合，以固定水套隔板。通過水套隔板對水套的隔斷，工藝簡單，使用可靠。對于鑄鐵缸體，通過鑄造方法將水套分為兩部分，則工藝難度高。原因在于如果將鑄鐵缸體的水套芯分為兩部分，則大大降低水套芯的剛度和強度，在鑄造過程中會引起水套芯的偏移甚至斷裂。對于鑄造鋁合金缸體，雖然可以通過鑄造的方法直接在水套內(nèi)留有鑄造實體隔板以分割水套。因鑄造的工藝需求，鑄造實體隔板的厚度不能過小，因此此處的局部冷卻效果會受到影響。


圖1為本發(fā)明缸體的俯視示意圖。圖2為缸體水套軸測圖。圖3為缸體水套側(cè)視圖。圖4為圖1的A-A剖視圖。圖5為圖1的仰視圖。圖6為安裝在水套隔板的缸體俯視圖。圖7為水套隔板結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖6的B-B剖視圖。缸體水套1、螺栓孔搭子塊2、缸蓋螺栓孔3、缸孔4、進水口 5、出水口 6、進水部分7、出水部分8、前水套隔板9. 1、后水套隔板9. 2、缸體本體10、小孔911。
具體實施例方式下面結(jié)構(gòu)附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步地詳細(xì)的說明。實施例
參見圖1，具有敞開式水套的發(fā)動機缸體的缸體本體10上均布著四個缸孔4，缸孔4的周圍為缸體水套1，缸體水套1為整體敞開式。缸體水套1外周的螺栓孔搭子塊2上開設(shè)有缸蓋螺栓孔3 ；缸體水套1的一側(cè)連通著進水口 5。所述缸體水套1的底面為正弦波浪形，見圖2和圖3 ；正弦波浪形的缸體水套底面的波峰處位于與缸蓋螺栓孔3相鄰處，波谷位于缸孔的橫向中心線處，波谷處的缸體水套深度(Hl)大于波峰處的缸體水套深度(H2)，正弦波浪形波峰處的缸體水套深度(H2)小于相鄰的缸蓋螺栓孔的螺紋深度(H3)，見圖4。具體制造時，在缸蓋螺栓孔3處的缸體水套底部降低水套砂芯的高度，即在缸蓋螺栓孔3外壁處，加高水套的底部，使得螺栓孔搭子塊2 和缸孔4外壁連接起來，即水套底部高于缸蓋螺栓孔底部。在缸孔4橫向中心線處，水套深度較深，可以保證活塞環(huán)的充分冷卻。而在螺栓孔搭子塊2處，雖然水套深度較淺，但此處區(qū)域較小，且處于兩缸之間，不會影響活塞環(huán)的冷卻效果。缸蓋螺栓孔3與缸孔4外壁的連接，有效的加強了缸蓋螺栓孔搭子塊2的強度，分散了缸蓋螺栓預(yù)緊力在此處的應(yīng)變與應(yīng)力。參見圖6，與缸體本體10前端的缸孔4相鄰的缸體水套1內(nèi)安裝有前水套隔板 9. 1，與缸體本體10后端的缸孔4相鄰的缸體水套1內(nèi)安裝有后水套隔板9. 2，前水套隔板 9. 1和后水套隔板9. 2將缸體水套1分割為進水部分7和出水部分8 ；且前水套隔板9. 1、 后水套隔板9. 2與缸體水套1之間均為過盈配合，即前水套隔板的開口處和后水套隔板的開口處分別與相對應(yīng)的缸體水套內(nèi)壁配合，前水套隔板的彎折處外側(cè)和后水套隔板的彎折處外側(cè)分別與相對應(yīng)的缸體水套外壁配合。前水套隔板9. 1和后水套隔板9. 2均為角鋼狀的不銹鋼隔板，厚度較薄，具有彈性，利用其彈性變形，使得其與水套壁形成過盈配合，以實現(xiàn)其固定。前水套隔板9. 1兩側(cè)邊的寬度和后水套隔板9. 2兩側(cè)邊的寬度(W2)相等，缸體水套內(nèi)安裝前水套隔板9.1處的寬度和安裝后水套隔板9. 2處的寬度(Wl)相等。在自由狀態(tài)下，前水套隔板9. 1兩側(cè)邊的寬度和后水套隔板9. 2兩側(cè)邊的寬度(W2)大于缸體水套內(nèi)安裝前水套隔板處的寬度和安裝后水套隔板處的寬度(W1)。前水套隔板9. 1的兩側(cè)邊板上和后水套隔板9. 2兩側(cè)邊板上分別開設(shè)有兩個相同大小的小孔911，見圖7和圖8，以使適量的冷卻液能夠從進水部分直接流入出水部分。參見圖5和圖6，缸體本體10側(cè)面的進水口 5連通著缸體水套1的進水部分7 ；進水口 5 —側(cè)的缸體本體10上開設(shè)有連通缸體水套的出水部分8的出水口 6。本發(fā)明發(fā)動機缸體缸蓋內(nèi)水套的水流方向是從缸體的進水口 5流入缸體水套1的進水部分7，由進水部分7進入到缸蓋水套1，在缸蓋水套1內(nèi)循環(huán)后流回至缸體水套的出水部分8，最后由缸體水套的出水口 6流出。并且需要在缸體前后端有適量的冷卻液由進水部分7流入出水部分8。
權(quán)利要求
1.具有敞開式水套的發(fā)動機缸體，包括缸體本體，缸體本體上均布著兩個以上的缸孔， 缸孔的周圍為缸體水套，缸體水套外周的螺栓孔搭子塊上開設(shè)有缸蓋螺栓孔；缸體水套的一側(cè)連通著進水口，其特征在于所述缸體水套的底面為正弦波浪形；與缸體本體前端缸孔相鄰的缸體水套內(nèi)設(shè)有前水套隔板，與缸體本體后端缸孔相鄰的缸體水套內(nèi)設(shè)有后水套隔板，前水套隔板和后水套隔板將缸體水套分割為進水部分和出水部分；前水套隔板和后水套隔板上分別開設(shè)有兩個以上的小孔；所述缸體本體一側(cè)的進水口連通著缸體水套的進水部分，所述缸體本體進水口側(cè)的中部設(shè)有連通缸體水套的出水部分的出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有敞開式水套的發(fā)動機缸體，其特征在于正弦波浪形的缸體水套底面的波峰位于與缸蓋螺栓孔相鄰處，波谷位于缸孔的橫向中心線處，波谷處的缸體水套深度Hl大于波峰處的缸體水套深度H2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有敞開式水套的發(fā)動機缸體，其特征在于正弦波浪形波峰處的缸體水套深度H2小于相鄰的缸蓋螺栓孔的螺紋深度H3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有敞開式水套的發(fā)動機缸體，其特征在于所述前水套隔板、后水套隔板與缸體水套之間均為過盈配合，前水套隔板的開口處和后水套隔板的開口處分別與相對應(yīng)的缸體水套內(nèi)壁配合，前水套隔板的彎折處外側(cè)和后水套隔板的彎折處外側(cè)分別與相對應(yīng)的缸體水套外壁配合；前水套隔板和后水套隔板均為角鋼狀的不銹鋼隔板，前水套隔板的兩側(cè)邊的寬度和后水套隔板的兩側(cè)邊的寬度相等，缸體水套內(nèi)前水套隔板安裝處的寬度和后水套隔板安裝處的寬度相等；且在自由狀態(tài)下，前水套隔板兩側(cè)邊的寬度或后水套隔板兩側(cè)邊的寬度大于缸體水套內(nèi)前水套隔板安裝處和后水套隔板安裝處的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有敞開式水套的發(fā)動機缸體，其特征在于所述前水套隔板的兩側(cè)邊板上部、后水套隔板的兩側(cè)邊板上部分別開有兩個以上的小孔，使適量的冷卻液能夠從進水部分直接流入出水部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有敞開式水套的發(fā)動機缸體。所述缸體水套的底面為正弦波浪形，波峰處位于與缸蓋螺栓孔相鄰處，波谷位于缸孔的橫向中心線處；與缸體前端相鄰的缸體水套內(nèi)設(shè)有前水套隔板，與后端相鄰的缸體水套內(nèi)設(shè)有后水套隔板，前、后水套隔板將缸體水套分割為進水部分和出水部分；前、后水套隔板上開設(shè)有兩個以上的小孔；所述缸體設(shè)有連通缸體水套的進水部分的進水口，中部設(shè)有連通缸體水套的出水部分的出水口。本發(fā)明提高了螺栓孔搭子的強度；通過前、后水套隔板將缸體水套分割為進水部分和出水部分，實現(xiàn)了將缸蓋水套內(nèi)的冷卻液直接引入缸體出水部分的水套內(nèi)直接排出，簡化了冷卻系統(tǒng)布置設(shè)計，并快速提升發(fā)動機剛起動時冷卻液溫度。
文檔編號F02F1/16GK102352799SQ20111035014
公開日2012年2月15日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者姚巍, 張應(yīng)兵, 李歡, 楊林強, 王東芳, 章家續(xù), 靳素華 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司