内燃机制造技术

一种内燃机和相关部件以及制造和实施内燃机和相关部件的方法。内燃机包括底座、安装到底座上的气缸体、安装到气缸体上的气缸盖以及安装到气缸盖上的结构性顶置构件，使得气缸盖定位在气缸体和结构性顶置构件之间。至少一个贯穿螺栓定位在贯穿螺栓开口中，贯穿螺栓开口从底座延伸穿过气缸体和气缸盖到达结构性顶置构件，以将底座、气缸体、气缸盖和结构性顶置构件联接在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】内燃机相关申请的交叉引用本申请要求2013年3月13日提交的名称为“ INTERNAL COMBUST1N ENGINE (内燃机)”的美国临时专利申请N0.61/780，563的优先权，该专利申请全文以引用方式并入本文。背景现代内燃机被设计用于实现低重量、低成本和高效率的目标。通常，这些目标彼此竞争，使得满足一个目标可导致无法满足另一个目标。例如，现代发动机设计者的目标是通过增加发动机的峰值气缸压力(PCP)的能力来实现高效率发动机。然而，考虑到由高PCP产生的施加在发动机的部件上的高的力，需要较强的材料和/或较大质量的材料。在大多数情况下，较强的材料也较重。因此，现代发动机难以是高效率同时也是重量轻的。另外，重量轻的材料诸如铝往往具有相对差的疲劳强度，这进一步限制了其在高PCP发动机中的可行性。考虑到以上限制，一些发动机利用保持气缸体处于压缩的贯穿螺栓方案。然而，常规贯穿螺栓方案不利于容纳争夺空间的其他发动机部件，因为此类贯穿螺栓占据显著量的空间和/或需要对现有部件重新定位。例如，常规贯穿螺栓的定位显著影响可用于与润滑系统诸如主枪(main rifle)和主轴颈供给孔道相关联的特征部的空间。另外，如果使用结构性顶置构件诸如凸轮承载件，则支撑发动机的凸轮轴的凸轮承载件的结构特征不应被贯穿螺栓的张力所偏斜。
技术实现思路
各种实施例提供了一种内燃机和相关部件以及制造和实施内燃机和相关部件的方法。内燃机包括具有底座材料的底座、安装到底座上的气缸体、安装到气缸体上的气缸盖和安装到气缸盖上的结构性顶置构件，使得气缸盖定位在气缸体和结构性顶置构件之间。气缸体包括气缸体材料。至少一个贯穿螺栓定位在贯穿螺栓开口中，贯穿螺栓开口从底座延伸穿过气缸体和气缸盖到达结构性顶置构件，以将底座、气缸体、气缸盖和结构性顶置构件联接在一起。其他各种实施例提供了一种内燃机的凸轮承载件。凸轮承载件安装到内燃机的气缸盖上。凸轮承载件包括支撑凸轮轴的凸轮轴支撑部分、配置成接收贯穿螺栓的底座部分以及颈部部分，该颈部部分定位在凸轮轴支撑部分和底座部分之间并且联接凸轮轴支撑部分和底座部分。颈部部分定位在凸轮轴支撑部分和底座部分之间并且联接凸轮轴支撑部分和底座部分，使得间隙限定在凸轮轴支撑部分和底座之间在凸轮轴下方。在具体的实施例中，提供了一种内燃机的凸轮承载件，该凸轮承载件安装到内燃机的气缸盖上。凸轮承载件包括由第一材料制成的气门机构支撑部分。气门机构支撑部分直接安装到气缸盖。凸轮承载件也包括由第二材料制成的螺栓固定部分。螺栓固定部分被配置成接收贯穿螺栓并且独立于气门机构支撑部分直接安装到气缸盖。气门结构支撑围绕螺栓固定部分。各种其他实施例提供了一种内燃机的凸轮承载件，该凸轮承载件包括包封空间的侧壁、定位在该空间内的气门机构支撑系统以及定位在该空间内的气门机构润滑系统。气门机构支撑系统包括相位器、进气凸轮轴、排气凸轮轴、多个进气筒式挺杆以及多个排气筒式挺杆。筒式挺杆中的每个包括能够相对于外部部分运动的内部部分。气门机构润滑系统包括第一进气润滑枪和第一排气润滑枪、第二进气润滑枪和第二排气润滑枪、流体联接第一进气润滑枪和进气凸轮轴的多个供给管线、流体联接第一排气润滑枪和排气凸轮轴的多个供给管线、流体联接第一进气润滑枪和多个进气筒式挺杆的多个供给管线、流体联接第一排气润滑枪和排气筒式挺杆的多个供给管线、控制第一进气润滑枪和第一排气润滑枪与第二进气润滑枪和第二排气润滑枪之间的润滑流的多个润滑控制阀、流体联接第二进气润滑枪和进气筒式挺杆的多个供给管线以及流体联接第二排气润滑枪和多个排气筒式挺杆的多个供给管线。【附图说明】在附图中，相似的附图标记通常是指相似的特征部(例如，功能上类似和/或结构上类似的元件)。图1示出根据本公开的一个实施例的内燃机的横截面图。图2是图1的内燃机的横截面透视图。图3示出根据本公开的一个实施例的内燃机的横截面图。图4是图3的内燃机的横截面透视图。图5-8是图3的内燃机的气门机构支撑部分的顶视图。图9是连接到图3内燃机中的润滑部件的润滑源的透视图。本文所公开的专利技术构思的特征和优点将从下面结合附图时阐述的【具体实施方式】中变得显而易见。【具体实施方式】在整个说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”或类似语言意味着联系该实施例所描述的具体特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施例中。在整个说明书出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”和类似语言可以但不必全部指代同一实施例。类似地，术语“具体实施”的使用意味着具有联系本公开的一个或多个实施例所描述的具体特征、结构或特性的具体实施，然而，在没有以其他方式指示明确的相关性的情况下，具体实施可与一个或多个实施例相关联。为了更加易于理解主题的优点，将通过参考附图中所示的特定实施例对上文简要描述的主题进行更加具体的描述。可以理解，这些附图仅描述主题的典型实施例，从而不被人为是对其范围的限制，将通过使用附图用附加特征和细节来描述和说明所述主题。响应于目前的技术发展水平，并且尤其是响应于还没有被目前可用系统完全解决的内燃机中的问题和需要，开发了本申请的主题。更具体地，在一些实施例中，本公开的发动机系统包括利用多部件堆叠配置的内部发动机，以用相对低的重量和相对低的成本实现高峰值气缸压力能力的发动机。另外，在一些实施例中，发动机系统包括高强度的结构性顶置构件(例如，凸轮承载件)，该高强度的结构性顶置构件具体地被配置成在不拉动支撑凸轮轴的结构的情况下容纳贯穿螺栓的附接。进一步地，在某些实施例中，发动机系统包括具有高强度部分和重量轻的部分的凸轮承载件，贯穿螺栓附接到该高强度部分并且凸轮气门机构和润滑系统在该重量轻的部分中形成。另外，在一些实施例中，发动机系统包括多部件堆叠配置的重量轻的结构性顶置构件，其将多个凸轮轴部件和系统容纳在单个套件中。参照图1，内燃机10的一个实施例包括堆叠布置的部件。例如，如图所示，发动机10包括底座20、气缸体30、气缸盖40、结构性顶置构件(例如，凸轮承载件50)和覆盖件60?气缸体30直接安装到底座20上，底座20可以被限定为底板或梯状框架。气缸盖40直接安装到气缸体30上，并且结构性顶置构件或凸轮承载件50直接安装到气缸盖40上。最后，覆盖件60定位在凸轮承载件50上方并且固定到气缸盖40。在一些具体实施中，相对薄的密封衬垫可以定位在底座20、气缸体30、气缸盖40、凸轮承载件50和覆盖件60中的一个或多个之间(参见例如定位在气缸体30和气缸盖40之间的密封衬垫32)。如本文所限定，考虑到衬垫的相对薄度，在衬垫定位在一个部件和另一个部件之间的情况下，仍认为一个部件直接安装到另一个部件上。底座20和凸轮承载件50使用诸如机加工和铸造等各种制造技术中的任何一个由较高强度、较重(较高比重)材料诸如铁或钢制成。相比之下，气缸体30和气缸盖40使用诸如机加工和铸造等各种制造技术中的任何一个由较低强度和较轻(例如，较低比重)材料诸如铝制成。以这种方式，由重量轻的材料制成的部件被有效地夹在由高强度材料制成的部件之间。另外，组合构造方法可部署在任一高强度部件上，以允许高气缸压力负载管理结合较轻总体重量。例如，底座具有提供曲轴支撑和包封曲轴箱的两种功能。曲轴支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机，其包括：底座；安装到所述底座上的气缸体；安装到所述气缸体上的气缸盖；结构性顶置构件，其安装到所述气缸盖上，使得所述气缸盖定位在所述气缸体和所述结构性顶置构件之间；以及定位在贯穿螺栓开口中的至少一个贯穿螺栓，所述贯穿螺栓开口从所述底座延伸穿过所述气缸体和所述汽缸盖到达所述结构性顶置构件，以将所述底座、所述气缸体、所述气缸盖和所述结构性顶置构件联接在一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·M·巴尔内斯，詹森·W·麦基，亚当·C·赛西尔，
申请(专利权)人：康明斯知识产权公司，
类型：发明
国别省市：美国;US