發動機機體、發動機及汽車的製作方法
2023-05-25 20:16:51
專利名稱：發動機機體、發動機及汽車的製作方法
技術領域：
本發明涉及發動機零部件的設計製造領域；具體地說，本發明涉及一種發動機機體，並且更進一步地涉及包括這種發動機機體的發動機、汽車。
背景技術：
內燃機發動機機體作為發動機的主要部件。作為發動機的骨架，發動機機體是發動機各機構和各系統的安裝基礎，其不僅要作為其它零件(例如缸蓋、變速箱殼體、油底殼、發電機、空壓機、起動電機等零件)的支撐載體，同時還需要承受各種載荷，如內燃機發動機工作過程中氣缸內高壓的燃燒爆發壓力和在發動機做功衝程中連杆傳遞給曲軸主軸承座的強大拉應力、曲軸主軸承螺栓和缸蓋螺栓較大的裝配預緊力等。在現有技術中常見的發動機機體由鑄鐵或鑄鋁製成，這兩種材料製成的機體具有不同的特性。例如，低壓鑄鋁或高壓鑄鋁機體是當前常見的內燃機發動機鑄鋁機體之一，其具有重量輕、散熱性能好等優點，但與鑄鐵機體相比，鑄鋁機體耐熱負荷性能和整體剛度不如鑄鐵機體,而且成本相對較高。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種兼具鑄鋁機體和鑄鐵機體的優點的發動機機體，並且進一步地提供包括這種機體的發動機、汽車。根據本發明的第一方面提供了一種發動機機體，其中，所述機體設置有由輕質的第一材料製成的主體以及由剛性較大的第二材料製成的骨架，所述骨架嵌在所述主體內，並且，所述發動機機體上用於與氣缸缸蓋以及曲軸主軸承蓋連接的連接元件設置在所述骨架上。可選地，在如前所述的發動機機體中，所述骨架為延伸於所述發動機的機體的第一表面和第二表面之間的立柱，所述第一表面為用於接合所述氣缸缸蓋的表面，所述第二表面為用於接合所述曲軸主軸承蓋的表面，所述連接元件設置在所述立柱的頂面上。可選地，在如前所述的發動機機體中，所述立柱圍繞著氣缸的缸孔設置，每個缸孔周圍設置有四根所述立柱。可選地，在如前所述的發動機機體中，所述缸孔的個數為四個，所述立柱的個數為十個，每個缸孔周圍的立柱的個數為四個。可選地，在如前所述的發動機機體中，所述立柱之間設置有用於連接所有立柱的橫柱，所述橫柱的位置設置成使得所述橫柱不與缸蓋的水套以及曲軸的連杆幹涉。可選地，在如前所述的發動機機體中，所述橫柱位於所述立柱的中下部。可選地，在如前所述的發動機機體中，所述連接元件為螺紋孔。可選地，在如前所述的發動機機體中，所述第一材料為鑄鋁，所述第二材料為鑄鐵。[0014]根據本發明的第二方面提供了一種發動機，所述發動機的機體為如前述第一方面中任一項所述的發動機機體。根據本發明的第三方面提供了一種汽車，所述汽車的發動機為如前述第二方面中所述的發動機。通過如上描述可以了解，根據本發明的發動機機體同時具備第一材料(鑄鋁)機體重量輕、散熱性能好和第二材料(鑄鐵)機體耐熱負荷性能好、剛度好的優點，並且設置有這種發動機機體的發動機、汽車也工作可靠，具有良好的燃油經濟性。
參照附圖，本發明的公開內容將更加顯然。應當了解，這些附圖僅僅用於說明的目的，而並非意在限制本發明的保護範圍。圖中:圖1是根據本發明的一個實施方式的發動機機體的外觀示意圖；圖2是如圖1中所示實施方式的發動機機體的透視圖；以及圖3是如圖2中所示實施方式的發動機機體的骨架的立體圖。
具體實施方式
下面參照附圖詳細地說明本發明的具體實施方式
。圖1是根據本發明的一個實施方式的發動機機體的外觀示意圖。在圖1中，附圖標記I為機體主體，2為機體骨架,3為缸孔,4為第一表面,5為第二表面。從圖中可以看出，本實施方式中的發動機機體由兩部分即主體I和嵌在主體I內的骨架2構成，在圖1中，骨架2用黑色陰影部分示出。主體I和骨架2採用不同的材料。例如，主體I可以採用較輕質、剛度較小的第一材料(例如鋁或鋁合金)，從而減小整個機體乃至整車的重量；骨架2則可以採用剛度較大的第二材料(例如鑄鐵或鐵基合金)，在裝配時使發動機缸蓋(未圖示)和曲軸主軸承蓋(未圖示)的作用力作用在該骨架上，能夠提高機體的耐用性。例如，在使用鐵質骨架時，其作為機體主體的框架，能夠有效地承受燃燒過程中氣缸內高壓的燃燒爆發壓力和在發動機做功衝程中連杆傳遞給曲軸主軸承座的強大拉力、以及曲軸主軸承螺栓和缸蓋螺栓較大的裝配預緊力，可以減小機體整體變形、保證曲軸軸承孔圓度、減小發動機主要運動副的摩擦力，起到降低摩擦、增加扭矩的作用，進而降低發動機燃油消耗。應當了解，在本發明中的較輕、剛度較大等類似的用語是用於比較主體與骨架的不同材料。圖1中的第一表面4為用於裝配發動機氣缸缸蓋的表面,第二表面5為用於裝配曲軸主軸承蓋的表面，機體骨架2沿縱向地在這兩個表面之間延伸，並且骨架2分布在各個缸孔3周圍。可以了解，在可選的實施方式中，骨架2也可以不暴露於這兩個表面之外，或者可以將整個骨架2完全包覆在主體I內，這樣並不排除仍能使用骨架與缸蓋、主軸承蓋的連接。圖2是如圖1中所示實施方式的發動機機體的透視圖，其中更清楚地示出了機體主體I與機體骨架2之間的位置和結構關係。在具體實現這種機體時，可以採用澆注的方式將骨架2和主體I澆注在一起；例如，在使用含鐵質的骨架和鋁質的主體的情況下，可以通過用澆注工藝將鐵質骨架和高溫鋁液注成一體而實現。可以看出，骨架2包括一體形成的立柱21和橫柱22。如圖中所示，各個立柱21圍繞在各個缸孔3的周圍。可以了解，由於圖示實施方式為四缸發動機、具有四個缸孔，所以設置了十個立柱21 ;在其它氣缸數量的情況下，可以採用其它適當的立柱個數，以與缸孔數相匹配，例如，在兩缸的情況下可以採用六個立柱，六缸時可以採用十四個立柱。骨架2的橫柱22起到將各個立柱21互連的作用。在此情況下，橫柱22可以設置在立柱21的中下部，這樣的設置可以使其既不與缸蓋水套幹涉、也不與曲軸的連杆幹涉。在可選的情況下，也可以僅使用立柱21延伸在主體I的第一表面4和第二表面5之間、布局在缸孔3周圍，而不使用橫柱22，這樣結構更加簡單。圖3是如圖2中所示實施方式的發動機機體的骨架的立體圖，其中更清楚地示出了本實施方式中的發動機機體的骨架的結構。可以了解，此骨架2的立柱21和橫柱22都可選地採用了直稜柱的形式，並且其截面形狀為正方形。所述領域的技術人員可以了解，立柱21和橫柱22的形狀並不是唯一的。例如，立柱21可以根據需要(例如不同的受力要求)而選用彎曲的形狀，並且各立柱的彎曲可以不同。各立柱的截面形狀和大小、每一立柱的各部分的截面形狀和大小也均可以具有不同的設置。同理，橫柱也可以具有不同的形狀和大小設置。在可選的示例中，立柱和橫柱也可以是呈圓柱的形式，或在各個連接部及柱的端部倒有圓角等。在各個立柱的端部上可以設置有螺紋孔(未圖示)等連接部，適於通過螺栓將發動機缸蓋和曲軸主軸承蓋連接到機體上。例如，在立柱上位於第一表面4處的一端上的螺紋孔可以用於固定發動機缸蓋，在立柱上位於第二表面5處的一端上的螺紋孔可以用於固定曲軸主軸承蓋。可以了解，根據需要，也可以在也可以採用螺紋孔以外的其它的配合方式，例如能夠使缸蓋和主軸承蓋卡接在立柱上的卡接部等，在此不再贅述。通過以上描述，所屬領域的技術人員可以了解，設置了根據本發明的發動機機體的發動機和汽車將具有工作穩定、質量輕、動力性能更高從而具有良好的操控性能等優點。如上根據附圖對本發明的具體實施方式
進行了詳細的描述。所屬領域的技術人員根據上述說明可以對實施方式中具體的特徵進行等同的改型或變型，毫無疑問，這些改變的實施方式也將落入權利要求書所覆蓋的保護範圍內。
權利要求1.一種發動機機體，其特徵在於，所述機體設置有由輕質的第一材料製成的主體以及由剛性較大的第二材料製成的骨架，所述骨架嵌在所述主體內，並且，所述發動機機體上用於與氣缸缸蓋以及曲軸主軸承蓋連接的連接元件設置在所述骨架上。
2.如權利要求1所述的發動機機體，其中，所述骨架為延伸於所述發動機的機體的第一表面和第二表面之間的立柱，所述第一表面為用於接合所述氣缸缸蓋的表面，所述第二表面為用於接合所述曲軸主軸承蓋的表面，所述連接元件設置在所述立柱的頂面上。
3.如權利要求2所述的發動機機體，其中，所述立柱圍繞著氣缸的缸孔設置，每個缸孔周圍設置有四根所述立柱。
4.如權利要求3所述的發動機機體，其中，所述缸孔的個數為四個，所述立柱的個數為十個，每個缸孔周圍的立柱的個數為四個。
5.如權利要求2至4中任一項所述的發動機機體，其中，所述立柱之間設置有用於連接所有立柱的橫柱，所述橫柱的位置設置成使得所述橫柱不與缸蓋的水套以及曲軸的連杆幹涉。
6.如權利要求5所述的發動機機體，其中，所述橫柱位於所述立柱的中下部。
7.如權利要求2所述的發動機機體，其中，所述連接元件為螺紋孔。
8.如權利要求1所述的發動機機體，其中，所述第一材料為鑄鋁，所述第二材料為鑄鐵。
9.一種發動機，其特徵在於，所述發動機的機體為如權利要求1至8中任一項所述的發動機機體。
10.一種汽車，其特徵在於，所述汽車的發動機為如權利要求9所述的發動機。
專利摘要本實用新型涉及發動機機體及包括其的發動機、汽車。所述機體設置有由輕質的第一材料製成的主體以及由剛性較大的第二材料製成的骨架，所述骨架嵌在所述主體內，並且，所述發動機機體上用於與氣缸缸蓋以及曲軸主軸承蓋連接的連接元件設置在所述骨架上。本實用新型的發動機機體同時具備重量輕、散熱性能好和耐熱負荷性能好、剛度好的優點。設置有這種發動機機體的發動機、汽車工作可靠，具有良好的燃油經濟性。
文檔編號F02F1/18GK203067107SQ20122068730
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者宋文倡 申請人:上海汽車集團股份有限公司