气隙绝缘的气缸套总成制造技术

公开了一种气缸套总成(16)以和发动机(10)结合使用。气缸套总成(16)可以具有缸套(32)，缸套具有中空且大体呈筒状的筒体(36)，筒体沿纵轴由顶端延伸至底端。该气缸套总成(16)还可以包括围绕缸套(32)配置在顶端的密封件(30)，以及配置在缸套(32)顶端内部的防磨环(34)。防磨环(34)可以具有形成于外表面上的环形槽(44)，以使所述防磨环(34)和所述缸套(32)之间具有气隙。环形槽(44)可以在轴向上与至少部分密封件(30)重叠。

Air gap insulated cylinder sleeve assembly

A cylinder sleeve assembly (16) is disclosed for use in combination with an engine (10). The cylinder sleeve assembly (16) can have a cylinder (32), the cylinder having a hollow and generally tubular cylinder (36), and the cylinder extends from the top to the bottom end along the longitudinal axis. The cylinder sleeve assembly (16) may also include a seal (30) disposed around the cylinder (32) at the top, and an anti grinding ring (34) disposed inside the top of the cylinder liner (32). The wear prevention ring (34) may have an annular groove (44) formed on the outer surface so as to provide an air gap between the anti grinding ring (34) and the cylinder liner (32). The annular groove (44) can overlap with at least a portion of the seal (30) in the axial direction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气隙绝缘的气缸套总成
本专利技术总体涉及一种气缸套总成，具体涉及一种气隙绝缘的气缸套总成。
技术介绍
内燃机包括限定多个缸孔的发动机缸体，以及在缸孔中做往复运动以产生机械动力的活塞。通常，每个缸孔包括可替换缸套。缸套具有配装在缸孔内的筒体。在一些实施例中，缸体内部缸套周围形成有腔体，冷却剂通过腔体导入以冷却缸套。缸套周围设置密封件以阻止冷却剂从腔体漏出。在一些应用中，防磨环配装在缸套上端内凸缘处。防磨环内径略小于缸套内径，且防磨环能够刮掉相应的活塞的顶环岸上的积碳。如果被完整地留在活塞上，积碳最终会摩擦缸套，从而将缸套内挡油槽磨掉。尽管防磨环可能在移除活塞上的积碳方面有效，却也可能会有过多的热量经过防磨环传递至密封件。这些情况下，密封件会过热从而变得易碎或裂开。当密封件的整体性遭到破坏，密封件下方腔体内的冷却剂可能从发动机缸体漏出。这有可能造成发动机过热、其他发动机液体(如发动机油)污染、腐蚀，以及其他类似问题。专利号为7,726,267的美国专利('267专利)公开了一种具有插入环的气缸套，该插入环具有大量限定多个环形气隙的脚部。气隙被设计成降低从插入环向缸套传递的热量。然而，'267专利特定用于插入环上不需要密封件的上凸缘缸套。而且，'267专利中的许多脚部可以增加插入环和缸套之间的接触面积从而增加热传递，而制造多个气隙也增加了插入环的加工成本。本专利技术的气缸套总成解决了上述一个或多个问题和/或本技术中其他问题。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是气缸套总成。该气缸套总成可以包括缸套，该缸套具有中空且大体呈筒状的筒体，该筒体沿纵轴由顶端延伸至底端。该气缸套总成还可以包括围绕缸套配置在顶端的密封件，以及配置在缸套顶端内部的防磨环。该防磨环可以具有形成于外表面上的环形槽，以使防磨环和缸套之间具有气隙。该环形槽可以在轴向上与至少部分密封件重叠。本专利技术的另一个方面是防磨环。该防磨环可以包括中空且大体呈筒状的筒体。该防磨环可以包括一个形成于中空且大体呈筒状的筒体上的单独环形槽，以使防磨环周围具有气隙。该防磨环还可以包括配置在该单独环形槽的相对端的一对脚部。本专利技术的另一个方面是发动机。该发动机可以包括至少部分限定多个缸孔的缸体、配置在每个缸孔中的气缸套总成，以及形成与每个气缸套总成的环形壁和相应缸孔之间的水套。每个气缸套总成可以包括具有中空且大体呈筒状的筒体的缸套，该筒体沿纵轴由顶端延伸至底端。该缸套可以包括具有缸体结合面的凸缘，该缸体结合面距离顶面为一个轴向长度的距离，该距离是缸套长度的25-60％。每个气缸套总成还可以包括围绕缸套配置在顶端的密封件，以及配置在缸套顶端内部的防磨环。该防磨环可以具有形成于外表面上并与密封件轴向居中的单独的环形槽。该单独的环形槽可以使防磨环和缸套之间具有气隙。该防磨环还可以包括位于单独的环形槽的第一端的第一脚部，和位于单独的环形槽的第二端的第二脚部。附图说明图1是一示例性公开的发动机的横截面图。图2是一示例性公开的可以与图1所示发动机结合使用的气缸套总成的横截面图。具体实施方式图1示出了示例性内燃机10的一部分。发动机10可以包括限定至少一个缸孔14的发动机缸体12。气缸套总成16可以配置在缸孔14内，气缸盖18可以连接到发动机缸体12上以封锁缸孔14的一端(比如通过气缸垫19)。活塞20可以可滑动地配置于气缸套总成16中，活塞20可以同气缸套总成16和气缸盖18一起限定燃烧室22。预计发动机10可以包括任意数量的燃烧室22，燃烧室22可以成直线配置，可以成V形配置，可以与活塞相对配置，或者以其他任何合适的方式配置。活塞20可以配置成在气缸套总成16中上止点(TDC)和下止点(BDC)间往复运动，以促进燃烧室22的燃烧进程。具体地，活塞20可以通过连接杆26枢接至曲轴24上，这样一来，每个活塞20在气缸套总成16内的滑动动作都能导致曲轴24的旋转。类似地，曲轴24的旋转也会造成活塞20的滑动。在二冲程发动机中，活塞20可以通过两个完整的冲程移动，即动力/排气/进气冲程(上止点到下止点)和进气/压缩冲程，完成一个燃烧循环。在四冲程发动机中，活塞20可以通过四个完整的冲程移动完成一个燃烧循环，即进气冲程(上止点到下止点)，压缩冲程(下止点到上止点)，动力冲程(上止点到下止点)和排气冲程(下止点到上止点)。在任一燃烧循环的进气冲程中，燃油(比如柴油，汽油，气体燃料等)可以注入燃烧室22中。在压缩冲程中，燃油可能会跟空气混合而燃烧。在接下来的动力冲程中，燃油/空气的燃烧带来的热量和压力可能会随后转换成有用的机械动力。气体残余可能会在排气冲程中由燃烧室22排出。上述燃烧过程产生的热量可以造成发动机10损坏，如果未作说明，可能是通过水套28由缸孔14消散。水套28可以位于缸孔14的内壁和气缸套总成16的外壁之间。比如，水套28可以通过发动机缸体12上的凹部形成于缸孔14的内壁和/或气缸套总成16的外壁。预计水套28可能会完全形成于气缸套总成16的周围的发动机缸体12内，完全形成于气缸套总成16内，和/或根据需要通过钎焊于发动机缸体12或气缸套总成16的空心套管(未示出)形成。水，乙二醇或混合物可以通过水套28导入以吸收发动机缸体12和气缸套总成16的热量。密封件30可以配置在气缸套总成16周围密封水套28的上端。组装完成后，密封件30可以夹在气缸套总成16外壁和缸孔14内壁之间，以防止水套28内的冷却剂通过缸孔14的顶部从发动机缸体12漏出.比如，密封件30可以是由弹性材料制成的O形环密封件。密封件可以被固定在气缸套总成16的外部槽46中。如图2所示，气缸套总成16可以是由至少两个主要部件构成的总成，其包括气缸套(“缸套”)32和防磨环或套(“环”)34。缸套32和环34可以由同一常用材料制成，比如合金灰铸铁。在将气缸套总成16装配进发动机缸体12的缸孔14内之前，可以将环34配装进缸套32的上端或外端。在该位置时，环34可以被配置成承载活塞20的顶环岸(参考图1)。特别地，活塞20的顶环岸可以在每次上行冲程中滑进环34中一段距离，使得环34能够在高于任何相应的活塞环的位置刮除任何形成于活塞20环形外表面的积碳。通过刮除积碳，发动机10的寿命会延长。缸套32可以包括中空且大体呈筒状的沿纵轴延伸的筒体36。缸套32可以是中间带凸缘的缸套，其至少部分由凸缘38沿本体36的中部限定。凸缘38可以具有多个圆周槽和锥形体，还可以限定水套28的端面。缸套32可以具有300-400毫米左右的轴向长度LL(比如379毫米左右)，凸缘38可以具有缸体结合面39，该缸体结合面距离顶面41为一个轴向长度LFL(100-200毫米左右)的距离(比如115毫米左右)。凸缘38的轴向长度LFL可以是缸套32的轴向长度LL的25-60％左右。密封件30可以通过外部槽46被保持在缸套32的适当轴向位置(比如至少部分与环34重叠)，该外部槽位于缸套32的外壁上凸缘38上方的位置。环34可以配装在形成于本体36顶端的环形凹部48内，其内径小于本体36的内径。该结构中，可能会形成与活塞20相互作用的台阶50，以刮除上面提到的积碳。环34可以具有形成于外表面的环形槽44以生成用作绝缘体的气隙。绝缘体可以阻止从燃烧室22到密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气缸套总成(16)，其包括：缸套(32)，所述缸套具有中空且大体呈筒状的筒体(36)，所述筒体沿纵轴由顶端延伸至底端；密封件(30)，其围绕所述缸套(32)配置在顶端；以及防磨环(34)，其配置在所述缸套(32)的顶端内，所述防磨环(34)具有形成于外表面上的环形槽(44)，以使所述防磨环(34)和所述缸套(32)之间具有气隙，其中所述环形槽(44)轴向上与至少部分所述密封件(30)重叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.03 US 14/5059851.一种气缸套总成(16)，其包括：缸套(32)，所述缸套具有中空且大体呈筒状的筒体(36)，所述筒体沿纵轴由顶端延伸至底端；密封件(30)，其围绕所述缸套(32)配置在顶端；以及防磨环(34)，其配置在所述缸套(32)的顶端内，所述防磨环(34)具有形成于外表面上的环形槽(44)，以使所述防磨环(34)和所述缸套(32)之间具有气隙，其中所述环形槽(44)轴向上与至少部分所述密封件(30)重叠。2.根据权利要求1所述的气缸套总成(16)，其中所述环形槽(44)的轴向长度在第一脚部(40)和第二脚部(42)之间延伸，所述密封件(30)沿所述轴向长度轴向设置。3.根据权利要求2所述的气缸套总成(16)，其中所述密封件(30)轴向设置在所述轴向长度的下方三分之二处。4.根据权利要求3所述的气缸套总成(16)，其中所述密封件(30)相对于所述环形槽(44)的所述轴向长度大体上居中。5.根据权利要求1所述的气缸套总成(16)，还包括：第一脚部(40)，其配置在所述环形槽(44)的第一端；以及第二脚部(42)，其配置在所述环形槽(44)的第二端。6.根据权利要求5所述的气缸套总成(16)，其中所述防磨环(34)只在所述第一脚部(40)和所述第二脚部(42)处与所述缸套(32)环形相触。7.根据权利要求6所述的气缸套总成(16)，其中所述环形槽(44)是...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·L·摩根，J·A·小索巴特施，M·J·波拉德，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US