用于对置活塞发动机的汽缸孔表面结构制造技术

一种用于内燃对置活塞发动机的汽缸包括直接作为汽缸的一部分或作为缸套的一部分的孔。孔具有用于引导一对活塞的表面，所述一对活塞被设置用于在汽缸中相对运动。汽缸孔具有三个表面抛光的区域：内区域，其在排气端口和进气端口之间延伸并且包括排气端口和进气端口，其中仅活塞压缩环在孔表面上行进；外区域的两个实例，其中仅活塞油控制环在孔表面上行进；以及端口区域的两个实例，其中两种类型的环在相同孔表面部分中的重叠路径上行进。每个区域可以具有适合于包括与区域相关的油控制、环磨损和耐刮性的特定要求的具体表面抛光。

Surface structure of cylinder bore for opposed piston engine

A cylinder for an internal-combustion opposed piston engine includes a hole which is directly a part of the cylinder or a part of the cylinder liner. The hole has a surface for guiding a pair of pistons which are arranged for relative movement in the cylinder. The cylinder bore has three surface polished areas: the inner area, which extends between the exhaust port and the intake port and includes the exhaust port and the intake port, wherein only the piston compression ring travels on the bore surface; two examples of the outer area, where only the piston oil control ring travels on the bore surface; and two examples of the port area, wherein two types of rings are on the same bore surface The overlapped path in section. Each area may have a specific surface finish suitable to include specific requirements for area related oil control, ring wear and scratch resistance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对置活塞发动机的汽缸孔表面结构相关申请的交叉引用本申请包含与共同拥有的美国申请12/931,199(现在美国专利9,482,153，其于2016年11月01日公告)和共同拥有的美国申请14/675,340(其于2016年10月06日被公开为US2016/0290277，现在美国专利9,845,764，其于2017年12月19日公告)的主题相关的主题。
领域是对置活塞内燃发动机。更具体地，本申请涉及带端口的汽缸(portedcylinder)的孔(bore)表面结构以及和影响润滑油在孔表面上的流动和保持的对置活塞发动机的其他部件。
技术介绍
在两行程循环的对置活塞内燃发动机中，存在至少一个带端口的汽缸，其中一对活塞被设置用于汽缸孔中的反向运动的运转。活塞在汽缸中的来回滑动运动被孔表面引导。在一个行程中，活塞接近彼此，以在孔的中间区域中在其端表面之间形成燃烧室。在随后的行程中，活塞响应于燃烧事件而移动分开。当活塞滑动在一起和分开时，被安装在活塞的冠部中的内活塞环接触孔表面以密封燃烧室，并且在活塞的外端附近被安装在活塞裙部中的外活塞环刮擦孔表面以将润滑油运送到汽缸内和从汽缸中运送出来。为了减少一方面孔表面与另一方面活塞的环和裙部之间的摩擦，活塞移动在孔的表面上面并且跨过孔的表面散布润滑油。在发动机的运转期间，润滑油通过汽缸的外端从曲轴箱被飞溅到孔内，朝向在外端附近被形成在汽缸壁中的进气和排气端口。当活塞向外移动远离汽缸的内部时，外活塞环将过多飞溅的油从汽缸孔中擦回来，通过汽缸的开放端。当活塞沿相反方向移动时，外活塞环朝向进气和排气端口向内拉动油。在汽缸的端口与末端之间留在汽缸孔中的润滑油被内活塞环运送，经过端口，进入汽缸的内部到达燃烧室被形成在其中的孔表面的内区域。油借助于在孔表面中给予纹理的表面抛光被保持在孔中。当油从内区域的外端被向内运送时，润滑油形成被表面抛光支撑在孔表面上的薄膜。薄膜在发动机运转期间润滑活塞环/汽缸孔界面，由此减少摩擦并且增加发动机的耐用性。油膜的特性受表面抛光强烈地影响。例如，抛光越粗糙，越多油被保持在孔表面上。管理活塞/汽缸界面中的摩擦的重要权衡是要在不显著减少可用于内环的润滑的油量的情况下限制进入燃烧过程(“油燃烧”)的油量。在对置活塞发动机的带端口的汽缸中，这种权衡被润滑油必须被运送经过排气和进气端口并且移动过度量的油跨过这些特征能够不利地影响燃烧并且增加不期望的排放的事实所加剧。因此，希望通过为孔表面提供相对光滑的抛光来自帮助外环最小化被保持在孔的外区域中的油量。然而，抛光太精细(尤其是在内环穿过端口并且燃烧发生的内区域中)可以导致油膜不足以管理提高效率和延长发动机寿命所需的摩擦。因此，汽缸孔表面的内区域提供有比外区域更粗糙的表面抛光，以便支撑足以最小化内活塞环、活塞裙部和内区域中的孔表面的摩擦和划伤的油膜。
技术实现思路
汽缸孔表面的内区域提供有比外区域更粗糙的表面抛光，以便支撑足以最小化内活塞环、活塞裙部和汽缸的内部区中的孔表面摩擦和划伤的油膜，所述内区域在进气和排气端口之间延伸并且包括进气和排气端口。在一些方面中，孔表面的排气和进气区域提供有在发动机运转的每个循环期间适应内和外环的重叠移动的表面抛光，所述排气和进气区域在排气和进气端口的外边缘与相应的外区域之间延伸。在一些实施方式中，一种用于对置活塞发动机的汽缸包括具有两个或更多个区域的孔表面，所述两个或更多个区域具有不同的表面抛光。孔表面的内区域提供有第一表面抛光，所述孔表面的内区域仅被密封在对置活塞端表面形成的压缩室的内活塞环穿过。孔表面的外区域仅被将油移动到孔表面和从孔表面移动油的外活塞环穿过，所述孔表面的外区域提供有具有比第一表面抛光更小的粗糙度的第二表面抛光。优选地，孔表面的两个相对安置的外区域提供有均具有比第一表面抛光更小的粗糙度的相应第二表面抛光，所述孔表面的两个相对安置的外区域仅被相应对置活塞的外活塞环穿过。在一些情况下，第二表面抛光是基本上相等的。然而，可以是这样的情况：第二抛光在孔表面的相应的进气和排气区中是不同的。位于内区域的相应端与相对安置的外区域中的相应外区域之间的孔表面的排气和进气区域提供有适合于高摩擦区中的特定润滑目的的第三表面抛光。对置活塞发动机的部件特征涉及具有用于引导两个对置活塞的移动的孔表面的汽缸，其中第一孔表面抛光被提供在孔表面的第一区域中，所述第一区域从排气端口的外边缘延伸到进气端口的外边缘，第二孔表面抛光被提供在孔表面的第二区域中，所述第二区域在汽缸端的排气端附近，并且第三孔表面抛光被提供在孔表面的第三区域中，所述第三区域在排气端口的外边缘与孔表面的所述第二区域之间。具有第一相对粗糙的表面抛光的内孔表面区域的可选特征包括在位于内区域中的两个顶环反向区域中的每个的额外孔表面抛光，其中所述顶环反向区域是当活塞在经过上止点位置时使方向反向时被活塞的内环接触的孔表面的环形区。对置活塞发动机还可以在每个汽缸中包括在汽缸、排气和进气端口的中间部分附近的两个或更多个燃料喷射器端口，当对置活塞发动机在运转中时，燃烧近似发生在所述中间部分附近。附图说明图1示出了现有技术对置活塞发动机的示意图。图2是用于在对置活塞发动机中使用的沿着包括活塞的纵向轴线的平面切开的对置活塞发动机的现有技术活塞的剖视图。图3是用于在对置活塞发动机中使用的现有技术汽缸的侧立面图。图4A、图4B和图4C是用于在对置活塞发动机中使用的汽缸和对置活塞的示意性剖视图，示出了压缩和油控制环在其上行进的孔表面的区域。图5是用于在对置活塞发动机中使用的汽缸的示意性剖视图，示出了孔表面抛光实施例。图6示出了用于制作如本文中描述的用于与对置活塞发动机一起使用的汽缸的方法。具体实施方式本文中描述和图示的部件和发动机实施例是针对二行程对置活塞发动机的对应设计的修改。其他方面包括用于制作和使用对置活塞发动机的活塞和汽缸的方法。二行程循环发动机是以曲轴的单个完整旋转和被连接到曲轴的活塞的两个行程/冲程完成运转循环的内燃发动机。二行程循环发动机的一个示例是两个活塞被对置地设置在汽缸的孔中的对置活塞发动机。在发动机运转期间，当活塞移动通过孔中的相应上止点位置时，燃烧发生在被形成在两个活塞的端表面之间的燃烧室中。燃烧室由活塞的端表面以及端表面之间的孔表面的环形部分限定和界定。参考图1，对置活塞发动机8包括至少一个汽缸10，其中两个活塞对置地移动。例如，发动机可以具有两个汽缸、三个汽缸或四个或更多个汽缸。在任一情况下，汽缸都将会被配置为通过汽缸10表示。如在相关的美国专利8,485,147中描述的，汽缸10包括具有圆柱形孔表面13的孔12以及通过孔表面13开口的纵向移位的排气和进气端口14、16。排气和进气端口中的每一个包括开口或穿孔的一个或更多个圆周阵列。在一些其他描述中，每个开口被称为“端口”；然而，这种“端口”的一个或更多个圆周阵列的构造和在图1中以及本文中的其他图中示出的端口构造没有什么本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于内燃发动机的汽缸，包含：孔表面、第一端口装置、第二端口装置、第一孔表面区域、第二孔表面区域和第三孔表面区域，所述第一端口装置通过所述汽缸开口用于将空气运送到所述汽缸内，所述第二端口装置在与所述第一端口装置纵向分开的位置处通过所述汽缸开口用于将排气从所述汽缸中运送出来，所述第一孔表面区域在所述第一端口装置与所述第二端口装置之间延伸并且包括所述第一端口装置和所述第二端口装置，所述第二孔表面区域在所述汽缸的第一端附近，所述第三孔表面区域在所述第一端口装置的外边缘与所述第二孔表面区域之间，其中所述第一孔表面区域包含第一表面抛光，所述第二孔表面区域包含第二表面抛光，并且所述第三表面区域包含第三表面抛光。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170322 US 62/474,9601.一种用于内燃发动机的汽缸，包含：孔表面、第一端口装置、第二端口装置、第一孔表面区域、第二孔表面区域和第三孔表面区域，所述第一端口装置通过所述汽缸开口用于将空气运送到所述汽缸内，所述第二端口装置在与所述第一端口装置纵向分开的位置处通过所述汽缸开口用于将排气从所述汽缸中运送出来，所述第一孔表面区域在所述第一端口装置与所述第二端口装置之间延伸并且包括所述第一端口装置和所述第二端口装置，所述第二孔表面区域在所述汽缸的第一端附近，所述第三孔表面区域在所述第一端口装置的外边缘与所述第二孔表面区域之间，其中所述第一孔表面区域包含第一表面抛光，所述第二孔表面区域包含第二表面抛光，并且所述第三表面区域包含第三表面抛光。


2.一种对置活塞发动机汽缸，包含：用于引导两个对置活塞的移动的孔表面、所述孔表面的第一区域中的第一孔表面抛光、在第一汽缸端附近的所述孔表面的第二区域中的第二孔表面抛光和在所述进气端口的外边缘与所述孔表面的所述第二区域之间的所述孔表面的第三区域中的第三孔表面抛光，所述第一区域在进气端口与排气端口之间延伸并且包括所述进气端口和所述排气端口。


3.一种对置活塞发动机，包含具有孔表面的带端口的汽缸，所述带端口的汽缸表面包括外区域、内区域中的第一孔表面抛光、第一外区域中的第二孔表面抛光和第二外区域中的第三孔表面抛光，所述外区域对应于所述带端口的汽缸的进气端和排气端，被所述内区域分开，所述内区域在所述汽缸的排气端口与所述汽缸的进气端口之间延伸并且包括所述汽缸的排气端口和所述汽缸的进气端口，所述第一孔表面抛光具有比所述第二孔抛光和所述第三孔抛光两者更高的粗糙度。


4.根据权利要求3所述的对置活塞发动机，所述第二孔抛光和所述第三孔抛光均具有基本上相等的粗糙度。


5.根据权利要求3所述的对置活塞发动机，所述带端口的汽缸进一步包括邻近所述内区域的第一端安置的所述排气端口，并且所述孔表面进一步包括在所述排气端口与所述第一外区域之间的排气区域。


6.根据权利要求5所述的对置活塞发动机，所述带端口的汽缸进一步包括邻近所述内区域的第二端安置的所述进气端口，并且所述孔表面进一步包括在所述进气端口与所述第二外区域之间的进气区域。


7.一种用于对置活塞发动机的汽缸的缸套，包含：
引导活塞的孔表面，其沿着所述汽缸的纵向轴线延伸；
进气端口区和排气端口区，均包含所述孔表面的相应圆周延伸部分，所述排气端口区和进气端口区被间隔开地设置，沿着所述纵向轴线同轴对齐；
内孔表面区域，包括从所述排气端口区延伸到所述进气端口区的所述孔表面的纵向中心部分；
一个或更多个喷射端口，其通过所述内孔表面区域中的所述孔表面开口；以及
至少一个外孔表面区域，其在所述汽缸的末端附近；
其中所述内孔表面区域具有与所述外孔表面区域不同的表面抛光。


8.一种用于对置活塞发动机的组件，包含：
一对活塞，每个活塞包括冠部分；裙部部分，其具有所述裙部部分和冠部分在其中结合的第一端以及与所述第一端纵向...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·G·雷登，
申请(专利权)人：阿凯提兹动力公司，
类型：发明
国别省市：美国;US