一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构制造技术

本发明专利技术公开了一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构，所述缸套结构为连体式气缸套；所述气缸套包括缸孔、气缸套壁；两相邻的所述气缸套壁之间通过连接壁相连。本发明专利技术的优点是：采用连体式缸套设计，能够通过铸入缸套的方式使用在缸心距很小的柴油机铝合金缸体，增强燃烧室的强度；湿式缸套能增强散热能力，减小缸套的热变形，提升缸体的强度；缸套的顶板和下部的斜坡能减小燃气压力对外部铝合金缸体的冲力，增强了结合强度。增强了结合强度。增强了结合强度。

【技术实现步骤摘要】
一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构


[0001]本专利技术属于柴油机领域，特别涉及一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构。

技术介绍

[0002]气缸套是汽车发动机中广泛应用的零件，镶嵌在缸体的缸孔内，与活塞和缸盖共同组成燃烧室，其功能主要包括密封、导热、作为活塞环的工作面，是发动机的核心零部件之一。
[0003]为了应对越来越严苛的节能减排法规，柴油机朝着高强化、轻量化和高可靠性方向发展，柴油机缸体设计日趋紧凑，造成缸心距减小，两缸孔间的壁厚变薄，铸造难度大，且难以镶嵌传统每缸独立的缸套，制约了柴油机轻量化设计的推进。
[0004]同时由于铝合金材料热变形较大，面对柴油机较高的工作温度，全铝合金缸体的缸孔变形极大，容易造成拉缸，但增强水套的散热能力来减小热变形往往会牺牲缸体原始的强度和刚度。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能增加强度的柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构，所述缸套结构为连体式气缸套；所述气缸套包括缸孔、气缸套壁；两相邻的所述气缸套壁之间通过连接壁相连。
[0008]进一步地，所述气缸套自上而下由缸套顶板、水套壁面和气缸套毛刺面组成。所述气缸套两两缸间的连体部分，水套壁面与缸体共同围成缸体水套。水套壁面直接与冷却水接触，增强了散热效率。同时，避免了和外部包围铝合金缸体形成铸造结合面，避免缝隙的产生。
[0009]进一步地，所述缸套顶板上开设有斜水孔、上水孔和螺栓孔。所述气缸套两两缸间的连体部分，通过斜水孔与缸体冷却水套连通，强化缸孔间薄壁的冷却。
[0010]进一步地，在所述缸套顶板与水套壁面之间设有毛刺状凸起。与铝合金相接触，形成一种“卡扣”的作用，增强了集合面强度，同时也利于柴油机工作时产生的力向周期扩散传导。
[0011]进一步地，所述气缸套毛刺面包括第一气缸套底部、凸台、第一斜面、第一薄壁段和第一通风孔。
[0012]进一步地，所述气缸套毛刺面包括第二气缸套底部、第二斜面、第二薄壁段和第二通风孔。
[0013]缸孔的外壁面在铸造过程中，保留粗糙的毛刺状凸起的气缸套毛刺面，以保证缸套铸入铝合金缸体时材料交界面的结合强度。
[0014]进一步地，所述第一斜面与水平地面形成65
°
～75
°
的角度。更进一步地，所述第一斜面与水平地面形成的角度为70
°
。通过“座子”的形式卡在铝合金缸体上，分散了缸套对铝合金缸体的冲击力。
[0015]进一步地，所述第二斜面与水平地面形成65
°
～75
°
的角度。更进一步地，所述第二斜面与水平地面形成的角度为70
°
。通过“座子”的形式卡在铝合金缸体上，分散了缸套对铝合金缸体的冲击力。
[0016]进一步地，两相邻的所述气缸套壁之间由倒圆或者切线自然过渡相连。相邻两缸中间圆弧隔板区域设计若干冷却水通道，比如交叉斜孔或多过横竖孔等冷却水流通道，冷却水通道可通过钻孔工艺加工成型或直接通过盐芯等工艺铸造成型，以强化薄壁缸套中间区域的传热。
[0017]相邻两缸通过圆弧隔板结构连接为一个整体，其连接圆弧面可通过倒角或切线自然过渡，中间连接隔板为铝合金缸体两缸孔位置自然形成的区域，以提升连体缸套的结构强度和刚度。
[0018]缸套与铝合金缸体结合的面设计波浪形、矩阵型、燕尾槽或锥形钉包等结构，同时保留铸铁缸套毛刺状凸起的铸态表面，以强化连体薄壁铸铁缸套与紧凑型铝合金缸体的结合强度。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：打破传统每缸独立缸套的设计方法，采用连体式缸套设计，能够通过铸入缸套的方式使用在缸心距很小的柴油机铝合金缸体，增强燃烧室的强度；湿式缸套能增强散热能力，减小缸套的热变形，提升缸体的强度；缸套的顶板和下部的斜坡能减小燃气压力对外部铝合金缸体的冲力，增强了结合强度。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例1的气缸套的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例1的气缸套的俯视图；
[0022]图3为本专利技术实施例1的气缸套的正视图；
[0023]图4为本专利技术实施例2的气缸套的结构示意图；
[0024]图5为本专利技术实施例2的气缸套的俯视图；
[0025]图6为本专利技术实施例2的气缸套的正视图；
[0026]图中，1
‑
缸孔；2
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气缸套壁；3
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连接壁；4
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缸套顶板；5
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气缸套毛刺面；6
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斜水孔，7
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水套壁面；8
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上水孔；9
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螺栓孔；10
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毛刺状凸起；101
‑
第一气缸套底部；102
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凸台；103
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第一斜面；104
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第一薄壁段；105
‑
第一通风孔；201
‑
第二气缸套底部；202
‑
第二斜面；203
‑
第二薄壁段；204
‑
第二通风孔。
具体实施方式
[0027]实施例1
[0028]如图1
‑
3所示，一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构，缸套结构为连体式气缸套；所述气缸套包括缸孔1、气缸套壁2；两相邻的所述气缸套壁2之间通过连接壁3相连。气缸套自上而下由缸套顶板4、水套壁面7和气缸套毛刺面5组成。缸套顶板4上开设有斜水孔6、上水孔8和螺栓孔9。气缸套毛刺面5包括第一气缸套底部101、凸台102、第一斜面
103、第一薄壁段104和第一通风孔105。第一斜面103与水平地面形成70
°
的角度。
[0029]其中，缸套顶板4厚度为3～4mm，顶板的侧面和下面保留铸造的粗糙毛刺面，作为连体式缸套嵌入铝合金缸体的其中一部分铸造结合面。缸套冷却水套上水孔和缸体冷却水套上水孔共同构成缸体和缸盖间冷却水流动的通道；冷却水套斜水孔由钻孔加工而成，保证连体式缸套两缸间薄壁处的散热；顶板上的缸盖螺栓孔9为通孔，该通孔上不带有螺纹，仅为缸盖螺栓通过的通道，螺纹全部位于铝合金缸体上。
[0030]水套壁面7作为缸体冷却水套的一个壁面，直接与冷却水接触，与缸体水套的其他壁面共同围成冷却水套，其沿缸体轴向的高度略长于缸体冷却水套的高度。在缸套顶板4与水套壁面7之间设有毛刺状凸起10。此处外接铝合金缸体，用于增强水套的密封性。
[0031]气缸套毛刺面5外壁面保留由铸造形成的均布毛刺状凸起，有一段和中部水套壁面相同的呈8字形的壁面作为过渡，同时避让螺栓等关键结构；下方为两缸外圆切线连接形成的凸台102，此处采用切线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构，其特征在于：所述缸套结构为连体式气缸套；所述气缸套包括缸孔(1)、气缸套壁(2)；两相邻的所述气缸套壁(2)之间通过连接壁(3)相连。2.根据权利要求1所述的一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构，其特征在于：所述气缸套自上而下由缸套顶板(4)、水套壁面(7)和气缸套毛刺面(5)组成。3.根据权利要求2所述的一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构，其特征在于：所述缸套顶板(4)上开设有斜水孔(6)、上水孔(8)和螺栓孔(9)。4.根据权利要求2所述的一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构，其特征在于：在所述缸套顶板(4)与水套壁面(7)之间设有毛刺状凸起(10)。5.根据权利要求2所述的一种柴油机紧凑型铝合金缸体湿式铸铁缸套结构，其特征在于：所述气缸套毛刺面(5)包括第一气缸套底部(101)、凸台(102)、第一斜面(...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷基林，包宇专，李维贤，邓伟，邓晰文，贾德文，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：