一种发动机缸筒结构制造技术

本发明专利技术提供了一种发动机缸筒结构，属于汽车技术领域。它解决了现有的缸筒在使用时会存在上部散热能力不足而过热、下部散热过多而过冷的现象，仍存在缸孔热变形的问题。本发动机缸筒结构包括缸筒本体，缸筒本体包括呈圆筒状的内筒体和外筒体，外筒体环套于所述内筒体外侧，且下端与内筒体的外侧壁连接并将内筒体分隔成第一内筒体部和第二内筒体部，第一内筒体部的内表面为圆柱面，第一内筒体部的外表面为曲线形外表面，内表面与外表面形成的壁厚为由上向下增大。本发动机缸筒结构能够减轻缸孔热变形。

An engine cylinder structure

The invention provides a cylinder structure of an engine, which belongs to the technical field of automobiles. The utility model solves the problems that the existing cylinder barrel has insufficient heat dissipation capacity at the upper part but overheating, excessive heat dissipation at the lower part and overcooling, and the cylinder bore thermal deformation still exists. The cylinder structure of the engine includes a cylinder body, which comprises a cylinder-shaped inner cylinder body and an outer cylinder body, and the outer cylinder body ring is sleeved on the outer side of the inner cylinder body, and the lower end is connected with the outer wall of the inner cylinder body, and the inner cylinder body is divided into the first inner cylinder body and the second inner cylinder body, and the inner surface of the first inner cylinder body is cylindrical surface. The outer surface of an inner cylinder is a curved outer surface, and the thickness of the inner surface and the outer surface increases from top to bottom. The cylinder structure of the engine can relieve the thermal deformation of the cylinder bore.

【技术实现步骤摘要】
一种发动机缸筒结构
本专利技术属于汽车
，涉及一种发动机缸筒结构。
技术介绍
现有发动机紧凑化、增压化趋势明显，发动机强化程度也日益提高，对冷却的要求日益提高，需要更好的组织缸筒外壁的冷却液的流速、流量，以便缓解带来缸孔热变形大、局部过热、温度不均匀、拉缸、早燃、机油耗高以及缸垫难密封等问题。针对上述存在的问题，从缸筒外围水套结构设计上减少缸孔变形带来的不利影响，主要有以下几种解决措施：一是分水间隔器：在水套中装入一个塑料支架，根据缸体水套上部和下部、进气侧和排气侧、孔桥附近等用水需求进行水量、流速调整；二是挡水板：在水套中装入挡板，装在入口处，可调节进排气侧分水比例；装在前后端，可调节水的流向，如水流主流方向先冷却排气侧、再冷却进气侧；三是其它：如波浪形底水套、浅水套、中间上水孔、中间斜水孔、中间分隔槽等等，主要是为了改善缸孔热变形。铝合金缸体水套一般有两种：闭式水套、开式水套，随着高压铸造越来越广泛，开式水套也越来越广泛，缸套上部变形更大，并且现有中国专利文献也公开了一种顶面敞开式气缸体【申请号：CN200880008674.9】，在所述气缸体中，在气缸周围形成水套且该水套在气缸体顶面处敞开:在所述水套中设置浅部和深部；在所述浅部与所述深部之间设置倾斜部，与未设置这种倾斜部的情况相比，冷却水流动更加平稳，因而能够进一步改善气缸冷却。但是该气缸体壁厚为等壁厚的，而且在实际产品过程中，缸筒外壁一般只是结合工艺的拔模斜度0.5～1度设计的壁厚，这样即没有达到减重的效果，使用时会存在上部散热能力不足而过热、下部散热过多而过冷的现象，仍存在缸孔热变形的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种发动机缸筒结构，该发动机缸筒结构所要解决的技术问题是：如何减轻缸孔热变形。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种发动机缸筒结构，包括缸筒本体，所述缸筒本体包括呈圆筒状的内筒体和外筒体，所述外筒体环套于所述内筒体外侧，且下端与内筒体的外侧壁连接并将内筒体分隔成第一内筒体部和第二内筒体部，所述第一内筒体部的内表面为圆柱面，所述第一内筒体部的外表面为曲线形外表面，所述内表面与外表面形成的壁厚为由上向下增大。本发动机缸筒结构，通过设置内筒体和外筒体，在内筒体和外筒体之间将形成用于注入冷却水的水套，将内筒体的上部用于构成水套部分的壁厚，即第一内筒体部的壁厚设计为由上向下增大的壁厚，并且变化趋势为曲线变化的趋势，这样的设计，使得冷却水由上向下减少，可在减轻缸筒重量的同时，提高散热的效果，避免上部散热能力不足而过热，下部散热过多而过冷的现象，并能够有效减少工作时缸孔热变形。在上述的发动机缸筒结构中，所述内表面与外表面形成的壁厚为由上向下呈指数曲线增大，并以该指数曲线增大的壁厚形成第一内筒体部的曲线形外表面。采用指数曲线变化的壁厚来形成第一内筒体部的壁厚，能够防止第一内筒体部的上部较薄，又能防止第一内筒体部的下部较厚，能够起到快速传热及保温的效果。在上述的发动机缸筒结构中，所述第二内筒体部的壁厚为第一内筒体部形成的最大壁厚度。这样的设计，在减少重量的同时，又能解决发动机早燃的问题。在上述的发动机缸筒结构中，所述内筒体的内侧壁设有内衬。设置内衬，能够减轻缸筒的热变形。在上述的发动机缸筒结构中，所述内衬为铁喷涂层。采用铁喷涂层作为内衬，增加了热传导能力，同时具有减重、结构紧凑、耐磨、耐腐蚀的优点。在上述的发动机缸筒结构中，所述内衬为铸铁缸套。采用铸铁缸套作为内衬，增加了热传导能力，并同时具有耐磨、耐腐蚀的优点。在上述的发动机缸筒结构中，所述第一内筒体部壁厚的计算公式为：H2＝λ2*PI*D*(S/2+Lconrod-S/2*cos(a)-(Lconrod^2-(S/2*sin(a))^2)^0.5)*(CONST1*CONST2*(1+(S/2+Lconrod-S/2*cos(a)-(Lconrod^2-(S/2*sin(a))^2)^0.5)/(S/(n-1)))(1-k)-Tcool)/(Hu*Mstroke*a/()*(m+1)*y^m*e^(-a*y^(m+1))*6*Rotate)-λ2/λ1*H1；其中，H2为第一内筒体部壁厚，λ1为内衬的导热系数，λ2为缸筒本体的导热系数，D为缸径，S为活塞总行程，n为发动机压缩比，Lconrod为连杆长，CONST1为常量，CONST2为常量，k为绝热指数，Hu为燃料热值，Tcool为缸筒外壁冷却液温度，Mstroke为单冲程燃料消耗量，a为曲轴转角；ab为燃烧开始时的曲轴转角；ac为燃烧终止时的曲轴转角；m为形状参数，y为剩余燃烧角分数，e为自然常数，H1内衬的厚度。由该计算公式可看出，第一内筒体部壁厚是与活塞下行距离相关的指数函数，采取这种计算公式来形成第一内筒体部的壁厚，相比传统缸筒壁厚，既能防止第一内筒体部的上部过厚，能够快速传热，防止不正常燃烧，又能防止第一内筒体部的下部过薄，能够有一定保温效果，增加燃气做功能力。在上述的发动机缸筒结构中，所述外筒体的高度为内筒体高度的30％-50％。将外筒体的高度设置为内筒体高度的30％-50％之间，能够有效降低冷却水的用量，促使发动机快热，降低了机油消耗，有效提高了发动机的整体性能。在上述的发动机缸筒结构中，所述内筒体和外筒体同轴。内筒体和外筒体同轴，提高了内部温度的均匀，提高发动机的整体性能。与现有技术相比，本发动机缸筒结构具有以下优点：1、本专利技术根据燃料燃烧放热量来设计内筒体的壁厚，这样的设计，可有效减少工作时缸孔热变形，也可预防不正常燃烧发生；另外由于内筒体壁厚是变壁厚的设计，在改善缸孔变形的同时能有效减轻重量。2、本专利技术采取指数壁厚，相比传统缸筒壁厚，既能防止第一内筒体部的上面的部位过厚，能够快速传热，防止不正常燃烧，又能防止第一内筒体部的下面的部分过薄，能够有一定保温效果，增加燃气做功能力。3、本专利技术的缸筒壁厚由于上部较薄，从上至下逐步变厚，缸筒外径也可通过现有模具进行修模后投产使用，工艺影响小。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中，1、缸筒本体；2、内筒体；21、第一内筒体部；22、第二内筒体部；3、外筒体；4、壁厚；5、内衬。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例一：如图1所示，本发动机缸筒结构包括缸筒本体1，缸筒本体1包括呈圆筒状的内筒体2和外筒体3，外筒体3环套于内筒体2外侧，且下端与内筒体2的外侧壁连接并将内筒体2分隔成第一内筒体部21和第二内筒体部22，第一内筒体部21的内表面为圆柱面，第一内筒体部21的外表面为曲线形外表面，内表面与外表面形成的壁厚4为由上向下增大。作为优选方案，内表面与外表面形成的壁厚4为由上向下呈指数曲线增大，并以该指数曲线增大的壁厚4形成第一内筒体部21的曲线形外表面。采用呈指数曲线增大的壁厚度来形成第一内筒体部21的壁厚4，能够防止第一内筒体部21的上部较薄，又能防止第一内筒体部21的下部较厚，能够起到快速传热及保温的效果。作为优选方案，第二内筒体部22的壁厚4为第一内筒体部21形成的最大壁厚度。这样的设计，在减少重量的同时，又能解决发动机早燃的问题。作为优选方案，在内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机缸筒结构，包括缸筒本体(1)，所述缸筒本体(1)包括呈圆筒状的内筒体(2)和外筒体(3)，所述外筒体(3)环套于所述内筒体(2)外侧，且下端与内筒体(2)的外侧壁连接并将内筒体(2)分隔成第一内筒体部(21)和第二内筒体部(22)，所述第一内筒体部(21)的内表面为圆柱面，其特征在于，所述第一内筒体部(21)的外表面为曲线形外表面，所述内表面与外表面形成的壁厚(4)为由上向下增大。

【技术特征摘要】
1.一种发动机缸筒结构，包括缸筒本体(1)，所述缸筒本体(1)包括呈圆筒状的内筒体(2)和外筒体(3)，所述外筒体(3)环套于所述内筒体(2)外侧，且下端与内筒体(2)的外侧壁连接并将内筒体(2)分隔成第一内筒体部(21)和第二内筒体部(22)，所述第一内筒体部(21)的内表面为圆柱面，其特征在于，所述第一内筒体部(21)的外表面为曲线形外表面，所述内表面与外表面形成的壁厚(4)为由上向下增大。2.根据权利要求1所述的发动机缸筒结构，其特征在于，所述内表面与外表面形成的壁厚(4)为由上向下呈指数曲线增大，并以该指数曲线增大的壁厚(4)形成第一内筒体部(21)的曲线形外表面。3.根据权利要求1或2所述的发动机缸筒结构，其特征在于，所述第二内筒体部(22)壁厚(4)的数值大小为第一内筒体部(21)形成的最大壁厚度。4.根据权利要求1或2所述的发动机缸筒结构，其特征在于，所述内筒体(2)的内侧壁设有内衬(5)。5.根据权利要求4所述的发动机缸筒结构，其特征在于，所述内衬(5)为铁喷涂层。6.根据权利要求4所述的发动机缸筒结构，其特征在于，在所述内衬(5)为铸铁缸套。7.根据权利要求4所述的发动机缸筒结构，其特征在于，所述第一内筒体部(21)壁厚(4)的计算公式为：H2＝λ2*PI*D...

【专利技术属性】
技术研发人员：金则兵，张贵强，汪名月，赵福成，王瑞平，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，宝鸡吉利发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33