一種帶豎直水孔結構的氣缸體的製作方法
2024-04-13 16:11:05
1.本發明屬於發動機技術領域，具體是一種帶豎直水孔結構的氣缸體。
背景技術：
2.發動機設計緊湊的發動機設計對整車機艙布置適配性更高，而發動機氣缸體尺寸直接決定發動機外形尺寸、重量等關鍵參數，故兩缸間的結構尤為重要；對於氣缸體，為保證氣缸體製造及冷卻，兩缸間通常採用鑄通方案，如中國專利cn109057983a公開的一種發動機及機體，後者包括具有多個缸孔的缸體，所述缸體內置有布水腔，相鄰兩所述缸孔之間的側壁內設置有水套，所述水套與所述布水腔連通，所述水套的底部端面設置有凸起結構，所述凸起結構的高度小於所述水套的高度的一半，所述水套內設置有支撐梁，所述支撐梁的兩端分別與所述水套的兩個側壁固接。通過支撐梁能夠提高缸孔的剛度，抑制缸孔在曲軸軸向方向的變形，提高可靠性；凸起結構高度降低，減少水套的下部區域，避免死水區的出現，提高流速，換熱係數增大。
3.但上述結構存在一些問題，因為兩缸間要鑄造一個通孔結構的水道，兩缸間距離不能太小，否則難以設計砂芯，發動機缸心距也將設計得足夠大，也制約了發動機缸徑的尺寸，發動機尺寸難以的到升級；如果鑄造的通孔較小，冷卻液流量也會偏小，將無法達到冷卻效果。
技術實現要素：
4.本發明提供一種帶豎直水孔結構的氣缸體，設計兩處豎孔，連通氣缸體水套和氣缸蓋水套，及一條兩豎直水孔間的水道以保證氣缸的冷卻。
5.本發明的技術方案如下：一種帶豎直水孔結構的氣缸體，包括氣缸體本體、設置在氣缸體本體內的兩個以上的氣缸孔、設置在氣缸體本體和氣缸孔之間的氣缸體水套；相鄰兩個所述氣缸孔的結合部位向下設置有兩個豎向水孔，兩個所述豎向水孔分別向下連通所述氣缸體水套，兩個所述豎向水孔分別位於相鄰兩個所述氣缸孔中心連線的兩側，所述豎向水孔向上連通氣缸蓋水套。
6.本發明在兩個氣缸孔鄰近區域設計有豎直上水孔連通氣缸蓋水套，使氣缸體水套和氣缸蓋水套在高溫區連通，增強了氣缸體高溫區的冷卻，取消或減小鑄通孔，能進一步減小兩缸之間的厚度以及缸心距，有利於減小機體長度以及發動機升級時不改變缸心距而增大氣缸直徑。
7.優選的，本發明還包括設置在所述氣缸體本體上連通兩個所述豎向水孔的孔間水道。採用一條連通兩豎向水孔間的水道以保證氣缸的冷卻，避免了鑄通孔較小或無鑄通孔時，冷卻液流量偏小，將無法達到冷卻效果的問題，增加了冷卻液的流量，提高了兩缸之間高溫區的冷卻，相比鑄通方案更有效，製造也容易實現；
8.優選的，所述孔間水道為水平設置的直線槽，所述孔間水道設置在所述氣缸體本體上表面。結構簡單，成本低，製造也容易實現。
9.優選的，所述豎向水孔和所述孔間水道軸線垂直。結構簡單，成本低，製造也容易實現。
10.優選的，所述豎向水孔橫截面為橢圓形或圓形，豎向稅控的具體尺寸可根據氣缸體結構設計。
11.優選的，所述相鄰兩個所述氣缸孔的結合部下方設置有鑄通孔，所述鑄通孔兩端均連接所述氣缸體水套。鑄通孔位置可以根據設計需要在氣缸軸向方向的某一位置，可增加高溫區冷卻液流動，冷卻效果好。
12.具體的，所述鑄通孔的高度為氣缸孔軸向長度的0.3～0.4倍，所述鑄通孔的流通寬度為相鄰兩個氣缸孔壁面之間最小距離的0.4～0.6倍，即鑄通孔設置在兩個氣缸孔連接最窄處的下方，鑄通孔的流通寬度為該最窄處的寬度的一半，採用該尺寸能進一步減小缸心距離，且容易實現鑄造，具體尺寸根據結構強度和溫度場分析結果進行選取。
13.具體的，所述鑄通孔上端距離氣缸體上邊面距離為10～25mm。採用該尺寸，能較好的對高溫區進行冷卻，具體尺寸根據結構強度和溫度場分析結果進行選取。
14.本發明的有益效果是：
15.1、鑄通孔更小甚至取消，以便兩缸之間厚度不需要做得很厚，機體缸心距可減小，減小機體長度；或者在發動機升級時，可在缸心距不變情況下擴缸；
16.2、豎直水孔及兩缸間的水道提高了兩缸之間高溫區的冷卻，相比鑄通方案更有效，製造也容易實現；
17.3本發明不改變氣缸體缸心距，關聯繫統(比如配氣機構，缸蓋等)也不需要較大改動甚至不變，對於發動機擴缸，減少氣缸體產線投入，發動機升級提供了一種有效解決方案；
附圖說明
18.圖1和圖2是現有技術中的帶有鑄通孔的氣缸體結構示意圖。
19.圖3是本發明所述的一種帶豎直水孔結構的氣缸體的結構示意圖。
20.圖4是圖3的a-a線剖視圖。
21.圖中：1-氣缸體本體、氣2-缸孔、3-氣缸體水套、4-豎向水孔、5-孔間水道、6-鑄通孔。
具體實施方式
22.下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。
23.在本發明的描述中，需要理解的是，術語「左」、「右」、「上」，「下」，「前」，「後」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或結構必須具有的特定方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
24.實施例1：
25.如圖3和圖4所示，一種帶豎直水孔結構的氣缸體，包括氣缸體本體1、設置在氣缸體本體1內的兩個以上的氣缸孔2、設置在氣缸體本體1和氣缸孔2之間的氣缸體水套3；相鄰
兩個所述氣缸孔2的結合部位向下設置有兩個豎向水孔4，兩個所述豎向水孔4分別向下連通所述氣缸體水套3，兩個所述豎向水孔4分別位於相鄰兩個所述氣缸孔2中心連線的兩側，所述豎向水孔4向上連通氣缸蓋水套。
26.本實施例中，氣缸體水套3包圍設置在氣缸孔2外側，冷卻液可以通過豎向水孔4在下方的氣缸體水套3和上方氣缸蓋水套之間流動，帶走高溫區，即兩個所述氣缸孔2的結合部位的熱量，散熱效果好；本實施取消鑄通孔，兩缸之間厚度可以做的很小，機體缸心距可減小，減小機體長度；或者在發動機升級時，可在缸心距不變情況下擴缸。
27.實施例2：
28.本發明針對現有技術中的結構，如圖1和圖2所示，為保證氣缸體製造及冷卻，兩缸間通常採用鑄通方案，兩缸間距離較大。
29.如圖3和圖4所示，一種帶豎直水孔結構的氣缸體，包括氣缸體本體1、設置在氣缸體本體1內的兩個以上的氣缸孔2、設置在氣缸體本體1和氣缸孔2之間的氣缸體水套3；相鄰兩個所述氣缸孔2的結合部位向下設置有兩個豎向水孔4，兩個所述豎向水孔4分別向下連通所述氣缸體水套3，兩個所述豎向水孔4分別位於相鄰兩個所述氣缸孔2中心連線的兩側，所述豎向水孔4向上連通氣缸蓋水套。
30.本實施例在兩個氣缸孔2鄰近區域設計有豎直上水孔連通氣缸蓋水套，使氣缸體水套3和氣缸蓋水套在高溫區連通，增強了氣缸體高溫區的冷卻，取消或減小鑄通孔6，能進一步減小兩缸之間的厚度以及缸心距，有利於減小機體長度以及發動機升級時不改變缸心距而增大氣缸直徑。
31.本實施例還包括設置在所述氣缸體本體1上連通兩個所述豎向水孔4的孔間水道5。採用一條連通兩豎向水孔4間的水道以保證氣缸的冷卻，避免了鑄通孔6較小或無鑄通孔6時，冷卻液流量偏小，將無法達到冷卻效果的問題，增加了冷卻液的流量，提高了兩缸之間高溫區的冷卻，相比鑄通方案更有效，製造也容易實現；
32.本實施例中，所述孔間水道5為水平設置的直線槽，所述孔間水道5設置在所述氣缸體本體1上表面。結構簡單，成本低，製造也容易實現。
33.本實施例中，所述豎向水孔4和所述孔間水道5軸線垂直。結構簡單，成本低，製造也容易實現。
34.本實施例中，所述豎向水孔4橫截面為橢圓形或圓形，豎向稅控的具體尺寸可根據氣缸體結構設計。
35.如圖4所示，本實施例中，所述相鄰兩個所述氣缸孔2的結合部下方設置有鑄通孔6，所述鑄通孔6兩端均連接所述氣缸體水套3。鑄通孔6位置可以根據設計需要在氣缸軸向方向的某一位置，可增加高溫區冷卻液流動，冷卻效果好。
36.如圖4所示，本實施例中，所述鑄通孔6的高度為氣缸孔2軸向長度的0.3倍，所述鑄通孔6的流通寬度為相鄰兩個氣缸孔2壁面之間最小距離的0.4倍，採用該尺寸能進一步減小缸心距離，且容易實現鑄造。
37.本實施例中，所述鑄通孔6上端距離氣缸體上邊面距離為10mm。採用該尺寸，能較好的對高溫區進行冷卻。
38.實施例3：
39.本實施和上述實施例2的不同之處在於：所述鑄通孔6的高度為氣缸孔2軸向長度
的0.4倍，所述鑄通孔6的流通寬度為相鄰兩個氣缸孔2壁面之間最小距離的0.6倍，所述鑄通孔6上端距離氣缸體上邊面距離為25mm。