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CN201334962Y - 用于内燃机的气缸体曲轴箱 - Google Patents

用于内燃机的气缸体曲轴箱 Download PDF

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CN201334962Y CNU2008201335445U CN200820133544U CN201334962Y CN 201334962 Y CN201334962 Y CN 201334962Y CN U2008201335445 U CNU2008201335445 U CN U2008201335445U CN 200820133544 U CN200820133544 U CN 200820133544U CN 201334962 Y CN201334962 Y CN 201334962Y
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弗兰克·温格
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Abstract

本实用新型提出一种内燃机用的气缸体曲轴箱(1)，一个由单件构成的衬套联合体(9)在压力铸造工艺中被铸入到该气缸体曲轴箱中，该衬套联合体具有至少两个排列成行且通过连接部(2，3，4)相互连接的气缸套(5，6，7)。如果衬套联合体(9)的侧表面具有粗糙结构并被一个由气缸体曲轴箱(1)构成的围铸套(26)包围，以及在连接部(2，3，4)内分别形成至少一个带有用于导入和导出冷却剂的开口(31，32)的冷却通道(14，15，16)，其中，至少一个开口(32)经由围铸套(26)通至用于水套的间隙(25)内，那么可得到一个可廉价地制造且带有可承受高的热负荷和机械负荷的衬套联合体。

Description

用于内燃机的气缸体曲轴箱
技术领域
该发明涉及一种用于内燃机的气缸体曲轴箱。
背景技术
PTC申请WO 2004/009986A1公开了一种以压力铸造工艺制造出来的用于内燃机的气缸体曲轴箱，在这种气缸体曲轴箱内铸入一个衬套联合体，该衬套联合体由数个排列成行并通过连接部互相连接的气缸套组成。为了冷却，在气缸套与连接部内设有相互连接的冷却通道，这些冷却通道形成水套。此处，不利的是一方面带有位于其内的冷却通道的气缸套的制造是十分昂贵的。另一方面，带有在其壁内的通道的气缸套只有在满足以下条件时才能用于铸入到一个在压力铸造工艺中制造的气缸体曲轴箱中，即在这里，这些通道在压力铸造工艺过程中用沙或是盐进行填充，从而在这些通道区域内壁非常薄的气缸套在铸造时不会产生缺陷。
发明内容
出于这点，本发明的任务在于，避免现有技术的缺点，并且提供一种可廉价制造的且带有能承受高的热负荷与机械负荷的衬套联合体的气缸体曲轴箱，该衬套联合体用于在压力铸造工艺中铸入该气缸体曲轴箱内。
该任务通过根据本发明的一种用于内燃机的气缸体曲轴箱来实现，其由铝硅合金组成，并且在压力铸造工艺中，在该气缸体曲轴箱中铸入一个由单件构成的衬套联合体，该衬套联合体由过共晶的铝硅合金组成并具有至少两个排列成行的且通过连接部相互连接的气缸套，其中，部分由气缸套的径向外部的侧表面，部分由连接部相邻接的表面构成的衬套联合体侧表面具有粗糙结构，其特征为：所述衬套联合体侧表面被一个由气缸体曲轴箱形成的围铸套包围，该围铸套在气缸套一侧为一个在气缸体曲轴箱内形成的用于水套的间隙的边界；以及在连接部中分别设有至少一个冷却剂通道，该冷却剂通道带有用于导入和导出冷却剂的开口，其中，至少一个开口经由围铸套通至用于水套的间隙内。
根据本发明的有利设计方案，所述冷却剂通道具有两个开口，这两个开口都经由围铸套通至用于水套的间隙内。
根据本发明的有利设计方案，所述冷却通道具有两个开口，其中一个开口通至相应的连接部位于气缸盖侧的端面内，另一个开口经由围铸套通至用于水套的间隙内。
根据本发明的有利设计方案，所述冷却剂通道分别由一个设置在相应的连接部位于气缸盖侧的端面内的第一盲孔，和一个从用于水套的间隙的位于气缸套一侧的边界面出发，经由围铸套并进入相应的连接部而设置的第二盲孔构成，其中，第一盲孔与第二盲孔的方向布置如下，即第一盲孔的孔端通至第二盲孔的孔端。
根据本发明的有利设计方案，所述第一盲孔与第二盲孔的直径为2至4mm，且连接部的宽度为5至8mm。
此处，使用由实心材料制成的气缸套，在其气缸壁中没有设置通道，这样的气缸套结构稳定并且能够以低廉的价格进行生产。此外，径向外部的侧表面的粗糙结构，特别是在连接部与围铸套(Umgussmantel)之间的边界面区域内，将在该区域中延伸穿过连接部与围铸套的冷却剂通道密封，防止冷却水流出。
附图说明
下面借助附图描述本发明的几个实施例。
图1示出了一个局部剖开的气缸体曲轴箱，其带有数个设置在衬套联合体内的气缸套；
图2示出了由两个盲孔所组成的冷却剂通路的结构的放大图以及
图3示出了由一个通孔构成的冷却剂通路的另一种结构，该通孔延伸穿过连接部，并延伸穿过位于连接部两侧的围铸套。
标记符号列表
1气缸体曲轴箱
2，3，4连接部
5，6，7气缸套
9衬套联合体
10，11，12气缸套侧表面
14，15，16冷却剂通道
17，18，19，20回油通道
21，22，23，24螺纹连接孔
25用于水套的间隙
26围铸套
27第一盲孔
28边界面
29第二盲孔
30连接部4的端面
31，32冷却剂通道16的开口
33冷却剂通道
34，35冷却剂通道33的开口
具体实施方式
图1示出了一个气缸体曲轴箱1，其在所选取的视图中被部分剖开，其中，剖面上打上了阴影线。气缸体曲轴箱1由一个亚共晶的铝硅合金组成，并且以压力铸造的方式制造出来，其中，气缸套5，6，7被一同铸造在气缸体曲轴箱1内，这些气缸套排列成行并通过连接部2，3，4相互连接，这样形成了一个衬套联合体。在当前所示的气缸体曲轴箱的部分剖开的视图中可看到三个气缸套5，6，7。
气缸体曲轴箱1具有回油通道17，18，19，20，且还具有螺纹连接孔21，22，23，24。此外，气缸体曲轴箱1内部形成了一个用于冷却水套的间隙25，出于冷却目的，气缸套5，6，7被该水套包围。在气缸套5，6，7的一侧，间隙25的边界为一个围铸套26，气缸套5，6，7以及布置在其之间的连接部2，3，4被该围铸套包围，这样，在根据图1所示的实施例中，示出了干式气缸套5，6，7。
特别的从图2中可以明显看到的，气缸套5，6，7径向外部的侧表面10，11，12具有深度在0.2mm至1.5mm之间的粗糙结构，该粗糙结构具有底切。在本实施例中，粗糙结构的平均深度为0.5mm。通过侧表面10，11，12的粗糙结构，实现了在气缸套5，6，7与气缸体曲轴箱1的围铸套26之间的形状配合及传力连接。
由气缸套5，6，7形成的衬套联合体9在低压铸造工艺或是重力铸造工艺中制造出来。为此，使用了一种过共晶的铝硅合金，该合金除了含铝外，还含有15％至21％的硅，1％至5％的镁以及2％至5％的铜。此外，该铝硅合金还可以含有0.7％至1.5％的铁与0.3％至0.7％的锰。
为了更好的对气缸套5，6，7进行冷却，在连接部2，3，4中还设有冷却剂通道14，15，16。
图2中放大显示了冷却剂通道16，该通道与另外两个冷却剂通道14，15一样，由第一盲孔27和第二盲孔29组成，该第一盲孔27设置在连接部4位于气缸盖侧的端面30内且带有一个位于连接部4的气缸盖侧的端面30内的开口31，而该第二盲孔是从间隙25位于气缸套侧的边界面28出发，穿过围铸套26并进入连接部4内而设置且带有一个位于围铸套26内的开口32，其中，这两个盲孔27与29的方向布置如下，即第二盲孔29通至第一盲孔27的下端。在本实施例中，盲孔27与29的直径为2.5mm，而连接部2，3，4的宽度分别为7mm。
在本实施例中，流经冷却剂通道16的冷却剂，水的流动是沿着箭头31与32的方向进行的(见图2)，这是由于对于完成装配的内燃机，气缸盖(在图中并未示出)已安装在气缸体曲轴箱1上，位于间隙25内的冷却水压力足够大，足以驱使部分冷却水通过盲孔29与27，并且由此对连接部4的上部区域进行冷却，这些连接部是内燃机中承受最高热负荷的部件。
图3示出了气缸体曲轴箱1的一种结构，其中，在连接部2，3，4内形成的冷却剂通道33具有两个开口34，35，这两个开口经由围铸套26通至用于水套的间隙25内。冷却剂通道14，15，16和33以及盲孔27，29可以通过腐蚀加工制造出来。

Claims (6)

1.用于内燃机的气缸体曲轴箱(1)，其由铝硅合金组成，并且在压力铸造工艺中，在该气缸体曲轴箱中铸入一个由单件构成的衬套联合体(9)，该衬套联合体具有至少两个排列成行的且通过连接部(2，3，4)相互连接的气缸套(5，6，7)，其中，部分由气缸套(5，6，7)的径向外部的侧表面(10，11，12)，部分由连接部(2，3，4)相邻接的表面构成的衬套联合体(9)侧表面具有粗糙结构，其特征为：所述衬套联合体(9)侧表面被一个由气缸体曲轴箱(1)形成的围铸套(26)包围，该围铸套在气缸套一侧为一个在气缸体曲轴箱(1)内形成的用于水套的间隙(25)的边界；以及在连接部(2，3，4)中分别设有至少一个冷却剂通道(14，15，16，33)，该冷却剂通道带有用于导入和导出冷却剂的开口(31，32，34，35)，其中，至少一个开口(32，34，35)经由围铸套(26)通至用于水套的间隙(25)内。
2.按照权利要求1所述的气缸体曲轴箱(1)，其特征为，所述冷却剂通道(33)具有两个开口(34，35)，这两个开口都经由围铸套(26)通至用于水套的间隙(25)内。
3.按照权利要求1所述的气缸体曲轴箱(1)，其特征为，所述冷却通道(14，15，16)具有两个开口(31，32)，其中一个开口(31)通至相应的连接部(2，3，4)位于气缸盖侧的端面(30)内，另一个开口(32)经由围铸套(26)通至用于水套的间隙(25)内。
4.按照权利要求3所述的气缸体曲轴箱(1)，其特征为，所述冷却剂通道(14，15，16)分别由一个设置在相应的连接部(2，3，4)位于气缸盖侧的端面内的第一盲孔(27)，和一个从用于水套的间隙(25)的位于气缸套一侧的边界面28出发，经由围铸套(26)并进入相应的连接部(2，3，4)而设置的第二盲孔(29)构成，其中，第一盲孔(27)与第二盲孔(29)的方向布置如下，即第一盲孔(27)的孔端通至第二盲孔(29)的孔端。
5.按照权利要求4所述的气缸体曲轴箱(1)，其特征为，所述第一盲孔(27)与第二盲孔(29)的直径为2至4mm，且连接部(2，3，4)的宽度为5至8mm。
6.按照权利要求1所述的气缸体曲轴箱(1)，其特征为，所述气缸套(5，6，7)的径向外部的侧表面(10，11，12)具有深度为0.2mm至1.5mm且带有底切的粗糙结构。
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