[发明专利]具有辊压抛光凹部的缸套

说明书

技术领域

本发明整体涉及缸套，更具体地，涉及具有辊压抛光(roll-burnished)肩部的缸套。

背景技术

内燃发动机(例如柴油或汽油发动机)包括限定多个缸膛的缸体。活塞在缸膛内往复运动以产生机械动力。通常，每个缸膛包括可替换缸套。缸套包括适配在缸膛内的柱形主体。缸套还可包括支撑缸体上的缸套的在主体顶端处的径向法兰。

在将缸套装入缸体的安装过程中和发动机的运行过程中，缸套中引起高应力。这些应力在支撑缸体上的缸套的法兰附近可以特别高。由于这些高应力，缸套的接近法兰的区域易于疲劳失效。因此，可在缸套上执行各种强化操作以增加其在该关键区域的强度。

于2004年5月11日授权给Wakade等人的美国专利No.6732699(‘699专利)中公开一种用来提高缸套强度的示例性操作。具体地，‘699专利公开一种具有径向上部法兰的铸铁缸套，所述法兰具有在法兰与缸套的外部表面之间连接处形成的弧形圆角。在‘699专利的缸套中，邻近弧形圆角的部分材料被激光硬化以提高该区域中材料的抗疲劳强度。

虽然在该区域中利用激光硬化可增加缸套的疲劳寿命，但是该方法不是最优的。例如，实施激光硬化会增加缸套的成本。此外，在一些应用中，缸套的潜在失效起始部位对于激光硬化来说不容易接近。

本发明的缸套解决上述的一个或多个问题和/或现有技术的其它问题。

发明内容

一方面，公开一种缸套。所述缸套可包括沿纵向轴线从顶端延伸到底端的空心大致柱形主体和从主体的顶端径向向外延伸的环形法兰。缸套还可包括在最靠近主体的底端的一侧邻近法兰的环形凹部。所述凹部可具有：第一轴向端和第二轴向端；在第一轴向端与第二轴向端之间延伸的大致直部分；以及在直部分与第一轴向端和第二轴向端中的至少一个之间的相交部分处形成的至少一个圆角。可在沿着纵向轴线的方向上对直部分和所述至少一个圆角实施辊压抛光操作。

另一方面，公开一种制作缸套的方法。所述方法可包括制造沿纵向轴线从顶端延伸到底端的空心大致柱形主体和从主体的顶端径向向外延伸的环形法兰。方法还可包括沿着纵向轴线实施辊压抛光操作以在最靠近主体的底端的一侧形成邻近法兰的环形凹部。

又一方面，公开一种缸套。所述缸套可包括沿纵向轴线从顶端延伸到底端的空心大致柱形主体和从主体的顶端径向向外延伸的环形法兰。所述方法还可包括在最靠近主体的底端的一侧邻近法兰的环形凹部。所述凹部可具有：在法兰与凹部之间相交部分处形成的第一圆角；在凹部与缸套的外表面之间相交部分处形成的第二圆角；以及在第一圆角与第二圆角之间延伸并与第一圆角和第二圆角相切的大致直部分。可在沿着纵向轴线的方向上对直部分和第一圆角与第二圆角中的至少一个圆角实施辊压抛光操作。

附图说明

图1是示例性公开发动机的剖视立体图；

图2是可连同图1的发动机一起使用的示例性公开缸套的横截面视图；

图3是图2的缸套的肩部的横截面视图；和

图4是制作图2的缸套的示例性公开方法的流程图。

具体实施方式

图1示出发动机10的示例性实施例，所述发动机10可以是例如柴油发动机、汽油发动机或气体燃料发动机。在所公开的实施例中，发动机10是四冲程柴油发动机。但是本领域技术人员会认识到，发动机10可以是任何其它类型的燃烧发动机，例如二冲程或四冲程的汽油或气体燃料发动机。

除了其它之外，发动机10可包括活塞12的组件、连杆14、以及曲轴16。每个活塞12可通过连杆14中的一个相应连杆连接到曲轴16，使得活塞12的运动引起曲轴16的旋转。这些组件可一起操作以通过发动机10的燃烧室18内的一系列爆炸将燃料中的化学能转化成曲轴16的旋转运动。这些爆炸可使发动机10的活塞12和连杆14在缸20内往复运动。以该方式，缸20可充当其中发生燃烧过程的压力容器和用于活塞12在它们内滑动的导向件。

可在发动机缸体22内将缸20布置成彼此成角度的两排。每排可包括定位在曲轴16的相同侧上的一组缸20，它们的轴线位于通过曲轴16的轴线的公共平面中。每个缸20可通过缸盖26在其顶部密封。能够在缸20内往复运动的活塞12可因此限定可变容积的燃烧室18。