用于内燃发动机的汽缸套及形成方法技术

本申请涉及内燃发动机的汽缸套及形成方法，并且提供形成发动机的方法。缸套被铸造有具有第一纹理的外表面，该第一纹理从该缸套的第一端周向延伸到第二端。该缸套的外表面的区段被机加工以提供围绕该缸套周向地延伸并从第一端间隔开的第二纹理，其中第二纹理具有比第一纹理更低的比表面积。本申请提供发动机和用于发动机的汽缸套。该缸套具有第一端和第二端以及在第一端和第二端之间延伸的外表面。缸套的外表面具有限定不同纹理以便与缸体一起形成材料界面的轴向区段，其中材料界面两侧具有不同的热导率。

Cylinder liner for internal combustion engine and its forming method

The application relates to a cylinder liner of an internal combustion engine and a forming method thereof, and provides a method for forming an engine. The cylinder liner is cast with an outer surface having a first texture extending circumferentially from the first end of the cylinder liner to the second end. A section of the outer surface of the cylinder liner is machined to provide a second texture extending circumferentially around the cylinder liner and spaced from the first end, wherein the second texture has a lower specific surface area than the first texture. This application provides engines and cylinder sleeves for engines. The cylinder sleeve has a first end and a second end and an outer surface extending between the first end and the second end. The outer surface of the cylinder liner has an axial section that defines different textures so as to form a material interface with the cylinder, in which the two sides of the material interface have different thermal conductivity.

【技术实现步骤摘要】
用于内燃发动机的汽缸套及形成方法
各种实施例涉及用于内燃发动机的汽缸套(liner)以及制造汽缸套和发动机的方法。
技术介绍
内燃发动机要求热管理用以控制发动机的部件的温度。例如，汽缸体通常具有冷却套，其中循环流体流过冷却套以冷却缸体和缸体中的汽缸套。在发动机操作期间，例如，由于缸套上部区域存在较高温度的气体，汽缸套的孔壁可以沿缸套的长度具有不一致的温度。孔壁温度的差异可导致汽缸套的变形，使得孔壁变得非柱形和/或改变沿缸套的长度的形状。由于汽缸孔形状改变，该孔变形可导致在发动机操作期间活塞环难以适应汽缸壁，并且这进而可导致燃烧气体较高的漏气、增加发动机油和润滑油消耗、额外的发动机噪声、活塞环的磨损，并降低发动机效率和燃料经济性。
技术实现思路
根据一个实施例，提供形成发动机的方法。缸套被铸造有外表面，该外表面具有从该缸套的第一端周向延伸到第二端的第一构造。该缸套的外表面的区段被机加工以提供周向地围绕该缸套延伸并从第一端间隔开的第二构造，其中第二构造具有比第一构造更低的比表面积(specificsurfacearea)。根据另一实施例，提供具有汽缸套的发动机，缸套具有从该汽缸套的第一端延伸到第二端的外表面和内表面。发动机具有在汽缸套周围形成的汽缸体，汽缸套的第一端邻近缸体的上部面(deckface)。缸体限定围绕缸套的外表面的至少一部分周向延伸并与缸套的外表面分离的冷却套。缸套的外表面的第一圆周区段具有第一构造，该第一构造与缸体一起形成第一材料界面，其中第一圆周区段具有第一直径。第一材料界面在其两侧具有第一热导率。缸套的外表面的第二圆周区段具有第二构造，该第二构造与缸体一起形成第二材料界面。第二材料界面在其两侧具有第二热导率，其中第二热导率小于第一热导率。第二圆周区段具有第二直径。第一圆周区段被定位在第一端和第二圆周区段之间。第一构造的比表面积大于第二构造的比表面积。第二直径小于第一直径。根据又一实施例，提供具有管状构件的发动机汽缸套，管状构件具有第一端和第二端以及在第一端和第二端之间延伸的外表面。外表面的比表面积和直径随缸套上的轴向位置而变化，以提供随轴向位置而变化的并与发动机工况互补的热导率。比表面积随汽缸的不同直径而变化。附图说明图1图示说明根据实施例的内燃发动机的示意图；图2A图示说明供图1的发动机使用的汽缸套的透视图；图2B和图2C图示说明图2A的缸套的放大视图；图3A和图3B图示说明图1的发动机的汽缸体的截面图；图4图示说明与发动机缸体的常规缸套相比的图3A的缸体的轴向温度分布图；图5图示说明供图1的发动机使用的另一汽缸套的透视图；以及图6图示说明根据实施例的用于形成图1的发动机的方法的流程图。具体实施方式按要求，在此提供本公开的详细实施例；然而，应理解的是，公开的实施例仅是示例性的并且可以以各种形式和替换形式呈现。附图不一定成比例；一些特征件可以被放大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本公开的具体构造性和功能性细节不被解释为限制，而仅作为教导本领域技术人员以各种不同方式采用本公开的代表性基础。图1图示说明内燃发动机20的示意图。发动机20具有多个汽缸22，并且图示说明了一个汽缸。在一个示例中，发动机20是直列四缸发动机，并且在在其他示例中，发动机20具有其他布置以及数量的汽缸。在一个示例中，可以使用不同的缸套布置汽缸。在各种示例中，汽缸体可以具有封闭的上部配置、半开敞的上部配置或开放的上部配置。发动机20具有限定汽缸、汽缸壁或孔壁22的汽缸套32；并且发动机具有与每个汽缸22关联的燃烧室24。缸套32和活塞34协作以限定燃烧室24。活塞34被连接至曲轴36以将活塞34的线性运动转换为曲轴36的旋转运动。燃烧室24与进气歧管38和排气歧管40流体地连通。进气门42控制从进气歧管38进入燃烧室24的流。排气门44控制从燃烧室24到排气歧管40的流。进气门42和排气门44可以以本领域已知的各种方式操作以控制发动机操作。燃料喷射器46将来自燃料系统的燃料直接输送到燃烧室30中，使得发动机是直接喷射式发动机。低压或高压燃料喷射系统可以与发动机20一起使用，或者在其他示例中可以使用进气道喷射系统。点火系统包括火花塞48，控制火花塞48以火花形式提供能量来对燃烧室30中的燃料空气混合气进行点火。在其他实施例中，可以使用其他燃料输送系统和包括压缩点火的点火系统或技术。发动机20包括控制器和各种传感器，传感器经配置为向控制器提供信号以用于控制至发动机的空气和燃料输送、点火正时、来自发动机的动力和扭矩输出等。发动机传感器可以包括但不限于排气歧管40中的氧气传感器、发动机冷却剂温度、加速器踏板位置传感器、发动机歧管压力(MAP传感器)、用于曲轴位置的发动机位置传感器、进气歧管38中的空气质量传感器、节气门位置传感器等。在一些实施例中，发动机20被用作车辆(诸如常规车辆或停止启动车辆)中的唯一原动机。在其他实施例中，发动机可以用于混合动力车辆中，其中诸如电机的额外的原动机可用于提供额外的动力以推进车辆。每个汽缸22可以在包括进气冲程、压缩冲程、点火冲程和排气冲程的四冲程循环下运转。在其他示例中，发动机20可以运转为二冲程循环。在进气冲程期间，进气门42打开并且排气门44关闭，同时活塞34从汽缸22的顶部移动到汽缸22的底部，以将空气从进气歧管引导至燃烧室。通常将汽缸22顶部处的活塞34位置称为上止点(TDC)。缸体底部处的活塞34位置通常称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门42和排气门44关闭。活塞34从汽缸22的底部朝向汽缸22的顶部移动，以压缩燃烧室24内的空气。然后将燃料引入燃烧室24并点火。在示出的发动机20中，燃料被喷射到燃烧室24中，然后使用火花塞48点火。在其他示例中，燃料可以使用压缩点火来点火。在膨胀冲程期间，燃烧室24中的点燃的燃料空气混合气膨胀，从而导致活塞34从汽缸22的顶部移动到汽缸22的底部。活塞34的移动引起曲轴36的相应移动并提供来自发动机20的机械转矩输出。在排气冲程期间，进气门42保持关闭，并且排气门44打开。活塞34从汽缸的底部移动到汽缸22的顶部，以通过减小燃烧室24的容积来从燃烧室24移除排气和燃烧产物。排气从燃烧汽缸22流到排气歧管40和诸如催化转换器的后处理系统。进气门42和排气门44位置和正时以及燃料喷射正时和点火正时可以针对各种发动机活塞冲程而变化。发动机20具有汽缸盖72，汽缸盖被连接到汽缸体70或曲轴箱以形成汽缸22和燃烧室24。汽缸体70和汽缸盖72之间插入缸盖垫片74以密封汽缸22，每个汽缸22沿相应的汽缸轴线76布置。对于具有布置成直线的汽缸22的发动机，汽缸22沿缸体70的纵向轴线78布置。发动机20具有一个或多个流体系统80。在所示的示例中，发动机20具有与缸体70和缸盖72中的套(jacket)关联的流体系统，尽管可以考虑任何数量的系统。发动机20具有流体系统80，该流体系统80可以至少部分地与缸体70集成在一起，并且还可以至少部分地与缸盖72集成在一起。流体系统80具有流体地连接至缸盖中套86的缸体70中的套84，套84可以用作冷却系统、润滑系统等。在其他示例中，系统80可以仅提供缸体70中的套84，并且可以使用单独的冷却系统来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成发动机的方法，其包括：铸造具有外表面的缸套，所述外表面具有第一纹理，所述第一纹理从所述缸套的第一端周向延伸到第二端；以及机加工所述缸套的所述外表面的区段以提供围绕所述缸套周向地延伸并与所述第一端间隔开的第二纹理，其中所述第二纹理具有比所述第一纹理更低的比表面积。

【技术特征摘要】
2017.03.29 US 15/472,9031.一种形成发动机的方法，其包括：铸造具有外表面的缸套，所述外表面具有第一纹理，所述第一纹理从所述缸套的第一端周向延伸到第二端；以及机加工所述缸套的所述外表面的区段以提供围绕所述缸套周向地延伸并与所述第一端间隔开的第二纹理，其中所述第二纹理具有比所述第一纹理更低的比表面积。2.根据权利1要求所述的方法，其中第二纹理是通过至少移除所述第一纹理的外部部分而由第一纹理机加工；以及其中所述缸套在所述第一纹理处的外直径大于具有所述第二纹理的所述缸套的所述区段的外直径。3.根据权利1要求所述的方法，其还包括机加工所述缸套的所述外表面的另一区段以提供围绕所述缸套周向地延伸并与所述第一端间隔开的第三纹理，其中所述第三纹理具有比所述第二纹理更低的比表面积。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述区段被定位在所述第一端和所述另一区段之间或被定位在所述另一区段和所述第二端之间。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一纹理包含一系列第一突出部，并且其中所述第二纹理包含一系列第二突出部。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二纹理包含在所述缸套上周向地延伸的至少一个肋。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：围绕所述缸套铸造金属以形成发动机缸体，铸造的所述金属与所述缸套的所述外表面的所述第一纹理形成第一材料界面并且与所述第二纹理形成第二材料界面，所述第一材料界面具有比所述第二材料界面更高的热导率；以及邻近所述缸套的第一端机加工所述发动机缸体的上部面。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述缸套被铸造为管的一部分，所述管被铸造有外部表面，所述外部表面具有在所述管的相对端之间周向延伸的所述第一纹理，所述管的所述外部表面的一部分提供所述缸套的所述外表面；以及其中所述方法还包括切割所述管以提供所述缸套和来自所述管的至少另一缸套。9.一种发动机汽缸套，其包括：管状构件，其具有第一端和第二端以及在所述第一端和所述第二端延伸的外表面，所述外表面的比表面积和直径随所述缸套上的轴向位置而变化以提供随所述轴向位置而变化并与发动机工况互补的热导率，其中所述比表面积随直径的对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·卡玛特，J·R·伯恩斯，D·G·塞尔夫，B·麦考夫，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US