[发明专利]用于内燃发动机的发动机缸体

说明书

本公开提供了一种用于内燃发动机的气缸体，气缸体具有第一气缸、第一气缸套、第二气缸和第二气缸套。第一气缸限定第一圆柱形壁，而第二气缸限定第二圆柱形壁。第一气缸套衬在第一圆柱形壁上，而第二气缸套衬在第二圆柱形壁上。所述第一气缸套和第二气缸套中的每一个都限定了推力套区域、与推力套区域相对的反推力套区域以及一对连体区域。第一气缸套和第二气缸套中的每一个的外壁朝向第一气缸套和第二气缸套中的每一个的顶套表面逐渐变宽。

技术领域

本公开涉及一种专门用于内燃发动机的气缸体。

背景技术

在其最一般的形式中，内燃发动机或热力发动机包括发动机缸体，在该发动机缸体中形成了至少一个气缸，活塞可移动地安装在该气缸内，并通过连接元件(例如，连杆)连接到曲轴。发动机缸体包括三个主要部件，其中一个称为气缸体，因为它有一个或多个气缸。

气缸体的一侧覆盖有气缸盖(第二主要部件)，在气缸盖中布置有内部燃烧所需的装置：特别是进气装置、排气装置和可选的点火装置。在另一侧，气缸体被容纳了曲轴(第三主要部件)的发动机曲轴箱覆盖。

参考图2A和2B，当内燃发动机是线性运动活塞型时，与旋转活塞发动机相反，发动机缸体具有至少一个由直套120衬成的气缸112，活塞180可以在直套120内平移，通过连杆连接到曲轴。气缸孔112呈圆形，并且直套120在整个直套120中也具有连体区域宽度154。图2A和2B中该气缸体的气缸盖(未示出)包括用于气缸或每个气缸的分配装置：例如，至少一个进气阀、至少一个排气阀和可选的火花塞，以及用于控制阀门的机械装置。发动机曲轴箱包含曲轴和连杆以及润滑发动机所需的储油器。

密封垫片用于在内燃发动机的三个主要部件之间：即在气缸体和气缸盖之间，以及在气缸体和发动机曲轴箱之间，形成密封。更具体地说，上密封件—即气缸体和气缸盖之间的密封件—由专门为此目的开发的气缸盖垫圈形成。

无论这种内燃发动机使用什么操作模式—即二冲程或四冲程、压缩点火或火花点火—这种操作总是包括每个气缸的以下阶段：燃烧所需的燃料和空气的吸入、燃料/空气混合物的压缩、燃料/空气混合物的内部燃烧和燃料燃烧后的气体的排出。通过使用合适的内燃发动机结构，这四个阶段被组织成两个或四个循环。

很容易理解为什么内燃发动机的设计和用于制造它的材料的选择主要取决于发动机在燃烧阶段所承受的应力，这是一次真正的爆炸。

另一方面，在运行过程中能够充分抵抗所受到的静态和动态应力的发动机和尽可能轻的发动机之间寻求一种折衷。考虑到发动机在运行过程中承受静态应力和动态应力的能力，在以下两者之间寻求折衷：1)发动机有足够刚性，能够承受来自气缸盖和曲轴箱的夹紧载荷的预应力，加上由内部燃烧或爆炸阶段产生的膨胀力，这取决于热力循环；以及2)具有柔性或弹性以吸收膨胀力，从而最小化可能由力和其他应力产生的变形。

事实上，变形通常与热力循环的动态应力有关。但是它们也是由来自气缸盖和覆盖气缸盖的缸盖罩的夹紧载荷的预应力引起的。

结合了抗应力性和抗变形性的内燃发动机结构的大多数折衷与发动机设计有关，并且每个气缸都配备有由硬质材料制成的气缸套，该气缸套决定气缸孔的尺寸。

气缸套可以是固定的或可移动的，当它被固定时，它可以持久地连接在气缸体内部，或者它可以是可拆卸的。

发明内容

本公开提供了一种用于内燃发动机的气缸体，该气缸体具有第一气缸、第一气缸套、第二气缸和第二气缸套。第一气缸限定第一圆柱形壁，而第二气缸限定第二圆柱形壁。第一气缸套衬在第一圆柱形壁上，而第二气缸套衬在第二圆柱形壁上。第一和第二气缸套中的每一个都限定了推力套区域、与推力套区域相对的反推力套区域以及一对连体区域。第一和第二气缸套中的每一个的外壁朝向第一和第二气缸套中的每一个的顶套表面逐渐变宽。应当理解，内壁和外壁在每个相应的气缸内基本上是共圆柱形的。第一和第二气缸套的内壁和外壁限定了顶套表面，该顶套表面构造成容纳至少一部分气缸盖密封垫片。