本發(fā)明涉及內燃機技術領域，尤其涉及一種發(fā)動機缸體。

背景技術：

內燃機的發(fā)動機缸體容易變形，包括高溫、高壓、螺紋區(qū)域的形變、冷卻不均的熱應力等，都可能對缸孔圓度圓柱度產生不利的影響，從而造成發(fā)動機運轉異常，嚴重時甚至影響到發(fā)動機油耗及排放。為了滿足發(fā)動機越來越高的爆發(fā)壓力要求，以及國家法規(guī)對油耗和排放的要求，對發(fā)動機缸孔的變形控制要求越來越嚴格。

目前缸孔變形面臨的技術問題有：

1.發(fā)動機缸孔承載著活塞和活塞環(huán)在其中進行往復運動，缸孔的橫向方向在運行過程中與活塞群部接觸，并且頻繁受到活塞的劇烈撞擊，但在縱向上并未受到此部分作用力。因此缸孔在周向上變形不勻，橫向方向的變形比縱向要大。

2.發(fā)動機運行過程中，燃燒大部分發(fā)生在缸孔上部(0～30mm)的區(qū)域，這部分區(qū)域的壓力、溫度非常高，在缸孔軸線方向上表現(xiàn)為上部區(qū)域變形較大。

3.為了密封的要求，缸蓋螺栓孔沿著缸孔周圍均勻布置了四顆螺栓，但帶來的負面影響是，裝配上這四顆螺栓后，缸孔相應的區(qū)域會有變形，造成缸孔失圓。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種能夠控制變形的發(fā)動機缸體。

本發(fā)明的技術方案提供一種發(fā)動機缸體，包括缸體本體，所述缸體本體上開設有多個缸孔，所述缸孔的壁厚在圓周方向上不均勻，所述缸孔沿圓周方向包括兩個橫向變形區(qū)域和兩個縱向變形區(qū)域，所述橫向變形區(qū)域與所述縱向變形區(qū)域交替設置，相鄰的所述橫向變形區(qū)域與所述縱向變形區(qū)域之間為變形吸收區(qū)域，所述橫向變形區(qū)域的壁厚大于所述縱向變形區(qū)域的壁厚，所述縱向變形區(qū)域的壁厚大于所述變形吸收區(qū)域的壁厚。

進一步地，所述變形吸收區(qū)域向內凹陷。

進一步地，所述橫向變形區(qū)域的壁厚為7-10mm，所述縱向變形區(qū)域的壁厚為6-8mm，所述變形吸收區(qū)域的壁厚為5-7mm。

進一步地，所述橫向變形區(qū)域的圓心角為80°，所述縱向變形區(qū)域的圓心角為80°，所述變形吸收區(qū)域的圓心角為10°。

進一步地，所述缸孔的壁厚沿軸向不均勻，所述缸孔沿軸向包括上部區(qū)域和下部區(qū)域，所述上部區(qū)域的壁厚大于所述下部區(qū)域的壁厚。

進一步地于，所述缸孔的周圍均勻環(huán)繞有多個螺栓孔，所述螺栓孔為深沉頭孔。

進一步地，所述螺栓孔的旋合螺紋距離所述缸體本體的頂面的距離為25-45mm。

進一步地，所述缸孔外布置有冷卻水套，所述冷卻水套包括上層水套和下層水套，所述上層水套的上層入水口位于第一缸孔的進氣側，所述上層水套的上層出水口位于所述第一缸孔的排氣側，所述排氣側還布置有所述下層水套的下層入水口和下層出水口。

進一步地，所述上層水套與所述下層水套之間通過擋板隔離。

進一步地，所述上層出水口與所述下層入水口連通。

采用上述技術方案后，具有如下有益效果：

本發(fā)明中由于橫向變形區(qū)域的壁厚大于縱向變形區(qū)域的壁厚，使得橫向的變形與縱向的變形保持均勻；此外，橫向變形區(qū)域與縱向變形區(qū)域之間還設有壁厚更薄的變形吸收區(qū)域，變形吸收區(qū)域由于壁厚更薄，更容易變形，有利于抑制橫向變形區(qū)域和縱向變形區(qū)域的變形。

附圖說明

參見附圖，本發(fā)明的公開內容將變得更易理解。應當理解：這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構成限制。圖中：

圖1是本發(fā)明一實施例中發(fā)動機缸體的立體圖；

圖2是本發(fā)明一實施例中發(fā)動機缸體的局部俯視圖；

圖3是本發(fā)明一實施例中發(fā)動機缸體的剖視圖；

圖4是本發(fā)明一實施例中發(fā)動機缸體的冷卻水套的立體圖。

附圖標記對照表：

1-缸體本體 2-缸孔 3-螺栓孔

4-冷卻水套 A-橫向變形區(qū)域 B-縱向變形區(qū)域

C-變形吸收區(qū)域

41-上層水套 42-下層水套 411-上層入水口

412-上層出水口 421-下層入水口 422-下層出水口

具體實施方式

下面結合附圖來進一步說明本發(fā)明的具體實施方式。

容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術方案，在不變更本發(fā)明實質精神下，本領域的一般技術人員可相互替換的多種結構方式以及實現(xiàn)方式。因此，以下具體實施方式以及附圖僅是對本發(fā)明的技術方案的示例性說明，而不應當視為本發(fā)明的全部或視為對發(fā)明技術方案的限定或限制。

在本說明書中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、頂部、底部等方位用語是相對于各附圖中所示的構造進行定義的，它們是相對的概念，因此有可能會根據(jù)其所處不同位置、不同使用狀態(tài)而進行相應地變化。所以，也不應當將這些或者其他的方位用語解釋為限制性用語。

本實施例中，如圖1-2所示，發(fā)動機缸體，包括缸體本體1，缸體本體1上開設有三個缸孔2，缸孔2的壁厚在圓周方向上不均勻，缸孔2沿圓周方向包括兩個橫向變形區(qū)域A和兩個縱向變形區(qū)域B，橫向變形區(qū)域A與縱向變形區(qū)域B交替設置，相鄰的橫向變形區(qū)域A與縱向變形區(qū)域B之間為變形吸收區(qū)域C，橫向變形區(qū)域A的壁厚大于縱向變形區(qū)域B的壁厚，縱向變形區(qū)域B的壁厚大于變形吸收區(qū)域C的壁厚。

其中，如圖2所示，兩個橫向變形區(qū)域A分別位于圖2中缸孔2的上下側，兩個縱向變形區(qū)域B分別位于圖2中缸孔2的左右側，四個變形吸收區(qū)域C分別位于相鄰的橫向變形區(qū)域A與縱向變形區(qū)域B之間。

由于通常缸孔在圓周方向變形時，橫向的變形比縱向變形大。將橫向變形區(qū)域A的壁厚設計為大于縱向變形區(qū)域B的壁厚，使得橫向的變形與縱向的變形保持一致，使缸孔的圓周方向均勻變形。

此外，由于在橫向變形區(qū)域A與縱向變形區(qū)域B之間增加了變形吸收區(qū)域C，并且變形吸收區(qū)域C的壁厚最薄。由于壁厚越薄，越容易變形。變形時先從變形吸收區(qū)域C開始，變形吸收區(qū)域C通過自身的變形來抑制橫向變形區(qū)域A和縱向變形區(qū)域B的變形。又由于變形吸收區(qū)域C有四個，并且均勻間隔布置，四個變形吸收區(qū)域C變形后，缸孔的圓周方向仍保持均勻變形。

缸孔圓周方向的變形為發(fā)動機運行時熱應力環(huán)境下的熱變形。

較佳地，如圖2所示，變形吸收區(qū)域C向內凹陷。

變形吸收區(qū)域C朝向缸孔2的中心凹陷，形成弱化結構，更有利于吸收變形。

具體地，橫向變形區(qū)域A的壁厚為7-10mm，縱向變形區(qū)域B的壁厚為6-8mm，變形吸收區(qū)域C的壁厚為5-7mm。

進一步地，橫向變形區(qū)域A的圓心角為80°，縱向變形區(qū)域B的圓心角為80°，變形吸收區(qū)域C的圓心角為10°。

可選地，變形吸收區(qū)域C的圓心角還可以為其他角度，可以小于10°，還可以略大于10°。

較佳地，缸孔2的壁厚沿軸向不均勻，缸孔2沿軸向包括上部區(qū)域和下部區(qū)域，上部區(qū)域的壁厚大于下部區(qū)域的壁厚。

由于發(fā)動機運行過程中，燃燒大部分發(fā)生在缸孔的上部區(qū)域，這部分區(qū)域的壓力、溫度非常高，因此上部區(qū)域的變形較大。將上部區(qū)域的壁厚設計為大于下部區(qū)域的壁厚，使得上部區(qū)域的變形與下部區(qū)域的變形保持一致，使缸孔沿軸向的變形均勻。

其中，上部區(qū)域的沿軸向的高度為0-30mm。同一豎直方向上，上部區(qū)域的壁厚比下部區(qū)域的壁厚大0-3mm。

缸孔沿軸向的變形也為發(fā)動機運行時熱應力環(huán)境下的熱變形。

本實施例中，如圖3所示，缸孔2的周圍均勻環(huán)繞有多個螺栓孔3，螺栓孔3為深沉頭孔。

由于深沉頭孔的深度較深，通常占整個螺紋孔深度的1/3左右。因此，旋合螺紋距離缸體本體的頂面的距離較遠，螺旋旋合力對頂面影響較小，從而能夠有效地將螺紋的應力引導至遠離缸孔區(qū)域。

較佳地，螺栓孔3的旋合螺紋距離缸體本體的頂面的距離為25-45mm。

螺栓應力對缸孔的變形為機械變形。

本實施例中，如圖1和圖4所示，缸孔2外布置有冷卻水套4，冷卻水套4包括上層水套41和下層水套42，上層水套41的上層入水口411位于第一缸孔的進氣側，上層水套41的上層出水口412位于第一缸孔的排氣側，排氣側還布置有下層水套42的下層入水口421和下層出水口422。

其中，本實施例中缸孔有3個，左邊第一個缸孔為第一缸孔?！斑M氣側”為遠離紙面的一側，“排氣側”為靠近紙面的一側。冷卻水套4圍繞3個缸孔的外圍布置，并且冷卻水套4位于螺栓孔3與缸孔2之間。

冷卻水套4起到冷卻缸孔2的作用，利于降低缸孔2的溫度，減少熱變形。上層水套41對應冷卻缸孔2的上部區(qū)域，下層水套42對應冷卻缸孔2的下部區(qū)域。由于上部區(qū)域和下部區(qū)域的溫度不同，雙層的冷卻水套有利于分別控制上部區(qū)域和下部區(qū)域的冷卻。

進一步地，上層出水口412與下層入水口421連通。

冷卻水從上層入水口411進入后，在冷卻水套4的上層水套41中循環(huán)流動，用于冷卻缸孔2的上部區(qū)域。由于上部區(qū)域的溫度較大，冷卻水從上層出水口412流出后有較高的溫度?？梢詫⒘鞒龅睦鋮s水引入到下層入水口421中，使得溫度較高的冷卻水在下層水套42中循環(huán)流動，用于加熱缸孔2的下部區(qū)域。從而使得缸孔2的上部區(qū)域和下部區(qū)域的冷卻效果均勻，變形均勻。

可選地，冷卻水套4的高度為50-80mm，上層水套的高度為30-50mm。

進一步地，如圖4所示上層水套41與下層水套42之間通過擋板43隔離。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1.缸孔在圓周方向的變形受到限制，整體圓度得到了很好的控制；

2.缸孔在上部區(qū)域的變形受到限制，并且熱平衡也得到了優(yōu)化，整體軸向向變形得到了很好的控制；

3.大幅度減小了螺栓引起的缸孔變形；

4.缸孔變形得到了很大的改善，提高了發(fā)動機可靠性、耐久性，油耗也得到了改善。

以上所述的僅是本發(fā)明的原理和較佳的實施例。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在本發(fā)明原理的基礎上，還可以做出若干其它變型，也應視為本發(fā)明的保護范圍。