CN101652554A - 发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机,其得到了小型化。水冷单缸发动机具有在气缸孔壁(27)和气缸体外壁(28)之间沿着圆周形成的水套(21),其中用于将气缸体(3)和气缸盖(4)连接的贯穿螺栓(5)所穿过的螺栓孔(24)形成在气缸体外壁(28)中。绕螺栓孔(24)的壁的一部分突出到水套(21)中以成为突起(32A-32D)。气缸孔壁(27)的与突起(32A-32D)面对的那些区域在轴向方向上被切出薄壁部分(33A-33D)。由此,可以在不减小发动机的排气量的情况下减小发动机的尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及发动机。
背景技术
传统地,摩托车的发动机中的水冷式发动机在气缸孔壁和气缸体外壁之间形成有水套,并使冷却水在水套的内部和散热器之间循环。通常,许多发动机具有其中气缸体和气缸盖通过沿着轴向穿过的贯穿螺栓而被拧紧固定的结构,并且前述水冷发动机在气缸体外壁中设置有螺栓通孔。这种发动机的示例在以下专利文献1中公开。
专利文献:JP-A-2006-144559
发明内容
本发明解决的问题
现在,在摩托车的情况下,用于减小发动机尺寸的要求受到高度的关注,这是因为用于发动机的安装空间受到很大的限制。因而,即使发动机的排气量增大,即,即使气缸孔壁的内径变大,气缸体作为整体不能简单地扩大。例如,如果气缸孔壁扩大,则它直接影响在气缸体外壁侧中螺栓通孔的形成位置。螺栓通孔设置在绕气缸孔壁的多个位置处,并且如果这些孔伴随着气缸孔壁的扩大一同向外后退,则气缸体和气缸盖两者的尺寸将将变大。由于这样的情况,传统地已经难以容易地响应于减小发动机尺寸的请求。
鉴于以上情况完成了本发明,并且其目的是减小发动机的尺寸。
解决问题的手段
为了实现以上目的,本发明具有这样结构,其包括:气缸体,其具有气缸孔壁、气缸体外壁和冷却剂存储槽,所述气缸孔壁的内周表面形成为圆形,所述气缸孔壁用于容纳活塞以使所述活塞能滑动,所述气缸体外壁设置成围绕所述气缸孔壁的整个圆周,并形成有沿着轴向方向的螺栓通孔,所述冷却剂存储槽在所述气缸孔壁和所述气缸体外壁之间;气缸盖,其安装在所述气缸体的在轴向方向上的一端上,并且形成有与所述气缸体一侧的所述螺栓通孔同轴连接通的螺栓孔;螺栓,其插在所述螺栓孔和所述螺栓通孔中,用于紧固所述气缸体和所述气缸盖;突起,其被形成为使得所述气缸体外壁中在所述螺栓通孔周围的壁的一部分沿着轴向方向突出到所述冷却剂存储槽中;以及薄壁部分,其布置在所述气缸孔壁的与所述突起在径向方向上面对的部分中,并且形成为比所述气缸孔壁的不与所述突起面对的部分薄。
根据此结构,即使螺栓通孔周围的壁的一部分突出到冷却剂存储槽中,也不需要伴随着孔径(气缸孔壁的内径)的扩大而使设置螺栓通孔的位置向外移动。这是因为薄壁部分形成在气缸孔壁一侧的面对位置中。因而,可以减小发动机的尺寸。结果,可以在保持发动机尺寸(外形)原样的同时增大发动机的排气量。
优选构造的示例的特征在于所述突起的最大程度地膨凸到所述突起的最大程度地膨凸到所述冷却剂存储槽中的部分和所述薄壁部分的最薄部分在所述气缸体的径向方向上彼此面对。
根据此构造,因为突起的最大程度地膨凸到冷却剂存储槽中的部分和薄壁部分的最薄部分在气缸体的径向方向上彼此面对的位置关系,可以有效地避免突起的膨凸。
另一优选构造的示例的特征在于所述薄壁部分和所述突起形成在所述冷却剂存储槽的整个深度上。
根据此构造,因为突起和薄壁部分在冷却剂存储槽的整个深度范围上彼此面对,所以可以有效地避免突起在冷却剂存储槽的深度方向上膨凸。
另一优选构造的示例的特征在于所述薄壁部分形成为具有与所述突起几乎相同的宽度。
根据此构造,可以有效地避免突起在宽度方向上的膨凸。
另一优选构造的示例的特征在于所述薄壁部分的与所述突起在径向方向上面对的表面是平坦表面。
根据此构造,可以简化模具形状,因为不管突起的轮廓形状如何薄壁部分均具有平坦形状。
另一优选构造的示例的特征在于所述冷却剂存储槽的整个圆周形成为朝向所述气缸盖一侧开口。
根据此构造,因为通过以简单的结构形成沿着冷却剂存储槽的开口方向开闭的模具来形成整个气缸体,可以便于制造发动机。
另一优选构造的示例的特征在于所述突起与所述薄壁部分在径向方向上彼此面向所在的多个部位沿圆周方向设置在所述冷却剂存储槽中。所述冷却剂存储槽的槽深度在至少一个部位中较浅,并且所述冷却剂存储槽中的其它部位形成得较深。
在此构造中,冷却剂存储槽的槽深度在整个圆周上不相等。在与形成突起的部位对应的区域中,一些部位比其它区域设置得更浅。原因如下。当冷却剂存储槽被成形时,通常设定用于拔模的“拔模斜度”,使得冷却剂存储槽的底表面一侧(即,形成模子的顶端一侧)较薄,而槽的开口一侧(即,形成模的根部一侧)较厚。另一方面,即使当将薄壁部分设定在气缸孔一侧时,冷却剂存储槽的槽宽度(开口宽度)有时在形成突起的部位比其它部位略窄。在此情况下,如果在整个圆周上使槽深度相等,则根据拔模斜度的关系在形成突起且槽宽度比其他地方窄的部位,成形模具的尖端变得更尖,担心该处强度不足。
然而,根据以上结构,在形成突起且槽宽度比其他地方窄的地方,使得槽深度较窄;因而,用于形成突起的模具结构部分的尖端不会变得太窄。结果,可以保持用于成形突起的成形模具的强度。
另一优选构造的示例的特征在于用于容纳能驱动凸轮轴的凸轮链条的中空链条容纳部分以延续的方式设置在所述气缸体外壁中,所述气缸体外壁的一部分突伸到所述链条容纳部分中而成为膨凸部分,并且所述膨凸部分设置成远离所述凸轮链条的轨迹。
根据此构造,气缸体外壁的一部分(膨凸部分)设计成突伸到链条容纳部分的内部,凸轮链条的链条容纳部分以延续的方式设置在气缸体外壁中。由此,因为链条容纳部分定位成与气缸体外壁在两者排列的方向上重叠,所以有效地降低了发动机的尺寸。
另一优选构造的示例的特征在于冷却剂的入口被形成为在所述气缸体外壁中的所述冷却剂存储槽内开口,并且被布置在所述冷却剂存储槽的槽深度相对较深的区域中。
根据此构造,冷却剂入口布置在槽深度较深的部分中。相反,如果冷却剂入口设置在槽深度的浅部中,则冷却剂从冷却剂入口的流入的阻力变大;因而,会阻止冷却剂的顺畅循环运动。然而,利用如上所述的布置,冷却剂的流入阻力较小,因而可以使冷却剂顺畅地循环。
另一优选构造的示例的特征在于至少所述气缸孔壁由铝合金制成,并且所述气缸孔壁的内表面形成有硬度比所述气缸孔壁的基体层的硬度高的硬质层。
根据此构造,可以提高气缸孔壁与活塞的滑动接触表面的耐磨性。
另一优选构造的示例的特征在于由铝合金制成的衬套设置在所述气缸孔壁的所述内表面上,并且所述硬质层形成在所述衬套的内表面上。
同样,利用此构造,可以提高气缸孔壁与活塞的滑动接触表面的耐磨性。
另一优选构造的示例的特征在于所述硬质层是包含硅成分的镀层。根据此构造,由于包含硅成分的镀层,可以提高与活塞滑动接触的表面的耐磨性。
另一优选构造的示例的特征在于所述硬质层是包含镍成分的镀层。根据此构造,由于包含镍成分的镀层,可以提高与活塞滑动接触的表面的耐磨性。
另一优选构造的示例的特征在于所述硬质层是Ni-P-SiC的散布镀层。根据此构造,由于Ni-P-SiC的散布镀层,可以提高与活塞滑动接触的表面的耐磨性。
另一优选构造的示例的特征在于至少所述气缸孔壁是由包含13至22wt%的硅的铝合金制成的真空模铸件。
根据此构造,可以在不形成镀层的情况下提高气缸孔壁上的滑动接触表面的耐磨性。
另一优选构造的示例的特征在于至少所述气缸孔壁是由包含18至22wt%的硅的铝合金制成的真空模铸件。此构造能进一步增强耐磨性。
另一优选构造的示例的特征在于硅晶体从所述气缸孔壁的所述内表面突起。
根据此构造,从气缸孔壁的内壁突起的硅晶与活塞接触并形成滑动接触表面,并且润滑油能在硅晶体的相对凹入的周围部分上铺展开。因而,能提高耐磨性。
附图说明
图1是发动机的剖视图。
图2是贯穿螺栓出现的位置的剖视图。
图3是气缸体本身的平面视图。
图4是沿着图3中的线IV-IV所取的剖视图。
图5是沿着图3中的线V-V所取得剖视图。
图6是示出与水套的深部相关的成形状况的剖视图。
图7是示出与水套的浅部相关的成形状况的剖视图。
图8是根据第二实施例的气缸衬套部分的放大剖视图。
附图标记说明
3:气缸体
4:气缸盖
5:通孔
21:水套(冷却剂存储部分)
24:螺栓通孔
27:气缸孔壁
29:链条容纳部分
32A-32D:突起
33A-33D:薄壁部分
34:形成销
35:引入管
具体实施方式
以下将描述根据本发明第一至第四实施例。
<第一实施例>
参照图1至图7对本发明的第一实施例进行描述。图1图示了摩托车的发动机周围的构造。发动机是水冷四冲程单缸发动机,并且构造成包括用于支撑曲轴1旋转的曲轴箱2、安装到曲轴箱2的气缸体3以及安装到气缸体3的轴向前侧的气缸盖4。这三个部件通过后述的贯穿螺栓5紧固。
曲轴1构造成包括对称的一对曲柄臂6和用于将曲柄臂6彼此连接的曲柄销7。活塞9经由连杆8连接到曲柄销7。此外,用于驱动后轮的V带缠绕式自动变速机构10设置在曲轴1的车身左端处。此外,凸轮链条驱动链轮11装配在连杆8和曲轴1的连接部分与自动变速机构10之间,并可通过凸轮链条14使凸轮轴12转动,凸轮链条14在凸轮链条链轮11与装配到凸轮12的凸轮链条从动链轮13之间延伸。
同时,用于发电的飞轮磁发电机15和风扇16彼此轴向并列布置在曲轴11的车身右端处。此外,用于以冷却水冷却发动机的散热器17设置在风扇16的横向侧并从被盖体从侧向覆盖。
第一冷却水管18的一端连接到散热器17的下箱体侧,并且第一冷却水管18的另一端连接到水泵19的吸入侧,水泵与凸轮轴12相关联地驱动。此外,第二冷却水管20的一端连接到散热器17的上箱体侧,并且第二冷却水管20的另一端连接到气缸盖4中的水套37。此外,水泵19的排出侧和气缸体3一侧的水套21(除非另有规定,以下气缸体3一侧的水套将简称为水套21)由第三冷却水管22连接。由此,冷却水能在散热器17和水套21之间循环。
用于通过凸轮轴12驱动进气门和排气门的气门操作装置、火花塞等组装在气缸盖4中。此外,在气缸盖4中,用于使贯穿螺栓5穿过的多个螺栓孔23沿着轴向形成。每个螺栓孔23与气缸体3中的设置成数量与螺栓孔23相同的螺栓通孔24中相应的一个装配在一起并能同轴连接。如图3所示,螺栓通孔24布置在绕气缸孔壁27的中心轴线大致等间隔的四个位置处。然而,可根据周围结构来调节这样的角度间隔,并且不一定等间隔地设置孔。
每个螺栓通孔24能与曲轴箱2一侧以类似于螺栓通孔24的方式形成的螺纹孔25装配在一起。两端形成有螺纹部分5A的贯穿螺栓5松动地插入在全部被同轴装配在一起的螺栓孔23、螺栓通孔24和螺纹孔25中。一个螺纹部分5A旋拧入螺纹孔25中,同时另一螺纹部分5A从曲轴箱2的外表面突出并被螺母26拧紧。由此,气缸盖4和气缸体3被紧固到曲轴箱2。
气缸体3与曲轴箱2在车身方向的前侧重合,并且在本实施例中,由铝合金一体地形成。如图3所示,用于容纳活塞9以能进行滑动的气缸孔壁27形成在气缸体3的内部。气缸孔壁27大致形成为圆筒形状,并且其轴向上的两端均形成为开口。在气缸孔壁27的周界,设置气缸体外壁28以同轴地围绕气缸孔壁27。用于容纳凸轮链条14的链条容纳部分29以延续的方式设置在气缸体外壁28的侧部中。链条容纳部分29还形成为中空且其轴向的两端开口,并且两个开口端分别连接到曲轴箱2一侧和气缸盖4一侧中的凸轮链条容纳空间30。
此外,如图3所示,气缸体外壁28的侧部被形成为使得侧部的一部分(膨凸部分31)突伸到链条容纳部分29中。膨凸部分31的膨凸位置大致设定在链条容纳部分29的中心处,因而避免了与凸轮链条14的干涉。以此方式,因为气缸体外壁28的一部分(膨凸部分31)设置成相对于链条容纳部分29在两者排列的方向上与链条容纳部分29重叠,因而气缸体3作为整体的宽度测量通过重合部分而减小。
此外,在气缸体3中,水套21(冷却剂存储槽)以绕气缸孔壁27和气缸体外壁28之间的整个圆周形成为同心环状。此外,前述四个螺栓通孔24绕气缸体外壁28中的水套21等角度地设置(可相应地调节角度间隔,并且这些孔等角度地间隔不是必须的)。此外,每个螺栓通孔24被布置成使得围绕它的区域的一部分以弧形突出到水套2中,并且形成突起32A至32D。每个突起32A至32D在水套21的整个深度范围上形成。同时,位于与链条容纳部分29的相反侧的两个螺栓通孔24周围的区域在平面视图中以弧形从气缸体外壁28向径向上的外侧突出,而设置在链条容纳部分29一侧的其他两个螺栓通孔24与链条容纳部分29共用孔周围的区域。
另一方面,薄壁部分33A至33D形成在气缸孔壁27的外表面的分别面对突起32A至32D的部分中。每个薄壁部分33A至33D被形成为与气缸孔壁27的除了其面对每个突起32A至32D的部分之外的其它部分相比,在径向方向上更薄。每个薄壁部分33A至33D形成有沿着轴向方向延伸的具有预定宽度的平坦表面,并如突起32A至32D那样在水套21的整个深度范围上形成,并且以与突起32A至32D几乎相同的宽度形成。此外,如图3所示,突起32A至32D的最大程度地膨凸到水套21中的顶端和各个薄壁部分33A至33D的宽度方向的中心(即,气缸孔壁27的外表面上与水套21相对的最大凹入部分)处于在气缸体3的径向方向上彼此面对的位置关系。
在每个突起32A至32D与薄壁部分33A至33D中相应一个面对所在的区域中,除了一处(突起32B面向薄壁部分33B的区域)之外,与并非这些部分彼此面对所在的区域相比,水套21的槽宽度略窄。此外,关于槽深度,如图5所示,每个突起32A至32D与薄壁33A至33D中相应一个面对所在的区域,除了一处(突起32B面向薄壁部分33B的区域)之外,与并非这些部分彼此面向的区域相比,形成得较浅。即,在每个突起与薄壁部分中相应一个面对所在的区域当中,槽宽度等于或者小于固定值的部位相较于其它区域形成较浅(H1>H2,参见图4和图5)。尽管未详细示出,但水套21的槽底部形状被设定成使得槽深度的浅部和深部之间的形状逐渐变化。
水套21中槽深度不均一的原因如下(参见图6和图7)。通过形成沿着轴向的方向上可打开和可关闭的模具来形成水套21,并且在成形时,与水套21对应的成形销34从模具之一突起。成形销34构造有拔模斜度,该拔模斜度与成形后的“拔模”相关地被设计成尺寸逐渐减小。图6示出了水套21的槽深度中的深部成形的状况。在用于使水套21成型的成形销34中的形成上述区域的部分中,根部的厚度尺寸是W1,并且在成形销34上构造的拔模斜度(与成形销34的中心轴线平行绘制的线和成形销34的外周面的母线所成的角度)是θ1。另一方面,图7示出了与水套21的槽深度的浅部(突起32A、32C和23D与相应的薄壁部分33A、33C、33D彼此面对所在的区域)相关的成形状况。在成形销34的用于形成所述区域的部分中,根部的厚度尺寸设定成薄至W2(W1>W2);然而,在关于拔模斜度θ2方面可以构造成大致相等(θ1=θ2)。因而,关于拔模斜度,成形销34的整个圆周构造成大致相等;然而,厚度尺寸和长度尺寸在突起32A、32C、32D与各个薄壁部分33A、33C和33D面对所在的区域和其它区域之间不同。如果长度尺寸在整个圆周上相等,则在用于形成突起32A、32C、32D与各个薄壁部分33A、33C、33D面对所在的区域的部分中,相较于其它部分,顶端的厚度会变成过薄,并且将会担心成形销34的强度局部变弱。因此,在本实施例中,通过相较于其它部分缩短用于形成突起32A、32C、32D与各个薄壁部分33A、33C、33D面对所在的区域的尺寸来保持成形销34的强度。
此外,突起32A至32D与各个薄壁部分33A至33D面对所在的四个部位中的一个部位的槽宽度比其它部位宽的原因仅仅是因为在与突起32B对应的所述部位在气缸体3的周围空间中具有余地,并且相较于其它螺栓通孔,将相应螺栓通孔24的位置朝向气缸孔壁27一侧推移的必要性较小。因而,仅突起32B的周界的曲率半径形成为比其它突起32A、32C、32D小。因而,取决于气缸体3的周边情况,水套12的槽深度可以在全部形成有突起的部位中形成得较浅。
此外,与前述第三冷却水管22连接的引入管35被一体地形成在气缸体外壁28上,以在径向方向上向外突出,并且可以从在水套21中开口的入口37导入冷却水。更具体而言,引入管35布置在其中突起32A至32D与各个薄壁部分33A至33D面对并且靠近链条容纳部分29的区域中。即,引入管35布置在水套21的槽深度较深的区域中。此外,在本实施例中,如图3所示,通过在布置引入管35的位置处使水套21的外壁在预定的宽度范围上向外凹入而形成引入凹部36。由此,冷却水被引导到水套21的槽宽度较宽且槽深度较深的部分中。
接着,将具体地描述如上所述构造的第一实施例的操作效果。如上所述,在本实施例中,散热器17不是设置在发动机的车身前方而是车身侧向。由此,缩短了纵向上的车辆长度。另外,车辆宽度被加宽了相应的程度;然而,散热器17位于驾乘者的脚的后方或者位于与驾乘者的脚的干涉不会变成问题的非使用空间中。因而,由于车辆宽度加宽而造成的干涉不会变成问题。尽管其中侧向设置散热器17的车辆的前部必须避免与脚的干涉,但是第一实施例的发动机中这部分的宽度尽可能地变窄。
即,在本实施例中,在气缸体3中,构造成使得:设置有其中螺栓通孔24周围的区域突出到水套21中的部分(突起32A至32D),并且薄壁部分33A至33D设置在气缸孔壁27一侧中,以在薄壁部分33A至33D与突起32A至32D面对所在的部位形成凹部。通过采用这样的构造,相较于不设置突起32A至32D的构造,可以减小发动机的尺寸。因而,可靠地避免与驾乘者的脚的干涉,并且此构造有助于发动机周围空间的扩大。换言之,只要发动机的外部形式相同,则此构造就可以扩大气缸孔壁27,因而,增大了发动机的排气量。
此外,通过将气缸体外壁28的一部分突伸到用于凸轮链条14的链条容纳部分29中,来将链条容纳部分29与气缸体外壁28排列成在车辆宽度方向上彼此重叠,可以使以上效果更有效。
此外,在第一实施例中,尽力简化发动机的制造。首先,因为水套21的整个圆周形成为在气缸盖4一侧开口,所以通过以简单结构形成在轴向方向上开闭的模具,来使气缸体3成形。此外,水套21的槽深度沿着整个圆周不一致,而是在突起32A、32C、32D与各个薄壁部分33A、33C、33D面对(即,槽宽度比其它区域更窄)所在的区域中较浅。因而,可以保持用于用于使水套21成型的成形销34的强度。此外,在形成薄壁部分33A至33D时,尽管可以考虑采纳适合于突起32A至32D的轮廓形状的曲面形状,但是这使成形模具的形状复杂化。因而,在本实施例中,薄壁部分33A至33D形成有平坦表面。结果,使成形模具的形状保持简单。
此外,本实施例还带来以下效果。即,因为用于将冷却水引导到水套21中的引入管35布置在水套21的槽深度的深部中,并且还因为由于在布置有引入管35的部位处形成引入凹部36来使水套21的槽宽度加宽,使得冷却水被更顺畅地引导到水套21中。
<第二实施例>
第二至第四实施例中的每个示出了用于提高由铝合金制成的气缸体103的与活塞滑动接触的表面的耐磨性的结构的独创性。在这些实施例中,第二和第三实施例包括具有硬质层的气缸孔壁。
在第二实施例中,通过在气缸孔壁127的内表面上模制来形成圆筒形状的气缸衬套140。气缸衬套140由与气缸体103大致相同成分的铝合金制成。此外,比气缸孔壁127更高的硬度(洛氏硬度)的硬质层形成在气缸衬套140的内表面(与活塞的滑动接触表面)上。由镀膜(镀层)来形成此硬质层。
防蚀铝(alumite)膜形成在气缸衬套140的表面上作为镀覆处理之前的基体处理。然后,施加Ni-P-SiC的散布镀覆处理,随后进行珩磨。
在本实施例中,气缸衬套140的热膨胀系数被设定为比气缸体103的热膨胀系数小10%或10%以上,并且气缸体103对气缸衬套140的紧固力不会由于固化收缩或固化之后的热收缩而松懈。因而,在气缸衬套104和气缸孔壁127之间不会产生间隙。这有助于确保气缸体103的高导热性。
<第三实施例>
在第二实施例中,镀层形成在气缸衬套上;然后,在本实施例中,没有使用气缸衬套,而是在气缸孔壁的内表面上直接形成硬质层。更具体地,比基体层(基体材料部分)更硬的镀层被形成在气缸孔壁的内表面层上。即,以快速镀覆方法(镀覆溶液高速倒入气缸孔中进行电镀覆的方法)对气缸孔壁的内表面(与活塞滑动接触的区域)进行镀覆。由此,Ni-P-SiC或Ni-SiC的镀层形成在气缸孔壁的内表面上。然后,例如对镀层的表面施加使等于或小于1.0μmRz的平面粗糙度的珩磨。如果平面粗糙度这样小,则担心润滑油在镀层的表面上的保持功能降低,并且耐烧性(seizing resistance)降低。然而,作为补偿这个问题的方法,可以在活塞环的表面上形成TiN等的沉积层。
在以上构造的第二实施例中,不用将套筒等装入气缸孔壁中就能实现耐磨性的提高。因而,有助于减小气缸孔壁的尺寸,结果进一步减小了气缸体的尺寸。
在前述第二和第三实施例中,镀层描述为硬质层。作为镀层,还可以采用由镍镀覆或铬镀覆制成的镀层。此外,作为以除了镀覆处理之外的方法形成硬质层的手段,诸如线爆喷涂和等离子体喷涂之类的热喷涂方法也是可行的,并且包括在本发明中。
<第四实施例>
在本实施例中,通过使硅晶从气缸孔的内表面突起而不在其上进行镀覆处理来提高对活塞的耐磨性。换言之,由包含73.4wt%至79.6wt%的铝、13wt%至22wt%(优选地18wt%至22wt%)的硅以及2.0wt%至3.0%的铜的铝合金来形成本实施例中的气缸体。
通常,因为含硅量较高(等于或者高于9wt%,尤其是等于或者高于16wt%)的铝合金在铸造时不稳定,所以认为通过模铸进行量产是困难的。然而,根据在WO/2004/002658小册子(由本申请的发明人提交)中公开的模铸技术,可以有效地制造由这种含有大量硅的铝合金的气缸体。
在以上方法中获得的气缸体包含构成了与活塞接触的滑动表面的多个初晶硅晶粒和位于多个初晶硅晶粒之间的多个共晶硅晶粒。多个初晶硅晶粒的平均晶粒半径在12μm和50μm之间,并且多个共晶硅晶粒的平均晶粒半径等于或小于7.5μm。滑动表面的络氏硬度(HRB)在60和80之间。
在本实施例中,如在第三实施例中那样,可以在不使用气缸衬套的情况下,提高耐磨性;因而,这有助于减小气缸孔壁的尺寸,结果进一步减小气缸体的尺寸。此外,因为硅结晶颗粒出现并且从气缸孔壁的内表面突出,所以这些出现的晶体硅晶粒与活塞接触以形成滑动接触表面,并且能将润滑油铺展在滑动接触表面周围的整个凹入铝合金基体表面上。因而,从这个角度来看,还可以提高耐磨性。
作为提高气缸孔壁与活塞的滑动接触表面的耐磨性的手段,可以使用铁制套筒来取代以上实施例。在此情况下,铁套筒位于形成气缸体的成形模具内的预定位置处,并伴随着成形而被铸造。因而,可以获得与铁套筒一体化的气缸体,并且铁套筒的整个周边与内孔壁的内表面紧密接触。
<其它实施例>
本发明不限于以上参照附图所述的实施例。例如,以下实施例可以被包括在本发明的技术范围中。此外,除了以下所述的实施例以外,在不脱离本发明范围的情况下可以进行各种改变。
(1)在本实施例中,描述了本发明适用于摩托车的示例;然而,本发明可适用于摩托艇、雪地摩托车等的发动机。
(2)在本实施例中,将水作为冷却介质来进行描述,然而冷却介质也可以是油基的。
(3)在本实施例中,每个薄壁部分33A至33D形成有平坦的表面,但是它可以形成有与各个突起32A至32D的形状对应的圆弧形凹部的形状。
(4)气缸体和曲轴箱不必分立地形成,并且曲轴箱能与气缸体一体地形成。
Claims (17)
1.一种发动机,包括:
气缸体,其具有气缸孔壁、气缸体外壁和冷却剂存储槽,所述气缸孔壁的内周表面是圆形的,所述气缸孔壁用于容纳活塞以使所述活塞可滑动,所述气缸体外壁设置成围绕所述气缸孔壁的整个圆周,并形成有沿着轴向方向的螺栓通孔,所述冷却剂存储槽位于所述气缸孔壁和所述气缸体外壁之间;
气缸盖,其安装在所述气缸体的在轴向方向上的一端上,并形成有与所述气缸体一侧的所述螺栓通孔同轴连接通的螺栓孔;
螺栓,其被插入在所述螺栓孔和所述螺栓通孔中,用于紧固所述气缸体和所述气缸盖;
突起,其被形成为使得所述气缸体外壁中在所述螺栓通孔周围的壁的一部分沿着轴向方向突出到所述冷却剂存储槽中;以及
薄壁部分,其被布置在所述气缸孔壁的与所述突起在径向方向上面对的部分中,并且形成为比所述气缸孔壁的不与所述突起面对的部分薄。
2.根据权利要求1所述的发动机,其中
所述突起的最大程度地膨凸到所述冷却剂存储槽中的部分和所述薄壁部分的最薄部分在所述气缸体的径向方向上彼此面对。
3.根据权利要求1所述的发动机,其中
所述薄壁部分和所述突起形成在所述冷却剂存储槽的整个深度上。
4.根据权利要求1所述的发动机,其中
所述薄壁部分形成为具有与所述突起几乎相同的宽度。
5.根据权利要求1所述的发动机,其中
所述薄壁部分的与所述突起在径向方向上面对的表面是平坦表面。
6.根据权利要求1所述的发动机,其中
所述冷却剂存储槽的整个圆周形成为朝向所述气缸盖一侧开口。
7.根据权利要求1所述的发动机,其中
所述突起与所述薄壁部分在径向方向上彼此面向所在的多个部位沿圆周方向设置在所述冷却剂存储槽中,
所述冷却剂存储槽的槽深度在至少一个部位中较浅,并且
所述冷却剂存储槽中的其它部位形成得较深。
8.根据权利要求1所述的发动机,其中
用于容纳能驱动凸轮轴的凸轮链条的中空链条容纳部分以延续的方式设置在所述气缸体外壁中,
所述气缸体外壁的一部分突伸到所述链条容纳部分中而成为膨凸部分,并且
所述膨凸部分设置成远离所述凸轮链条的轨迹。
9.根据权利要求7所述的发动机,其中
冷却剂的入口被形成为在所述气缸体外壁中的所述冷却剂存储槽内开口,并且被布置在所述冷却剂存储槽的槽深度较深的区域中。
10.根据权利要求1所述的发动机,其中
至少所述气缸孔壁由铝合金制成,并且
所述气缸孔壁的内表面形成有硬度比所述气缸孔壁的基体层的硬度高的硬质层。
11.根据权利要求1所述的发动机,其中
由铝合金制成的衬套设置在所述气缸孔壁的所述内表面上,并且
所述硬质层形成在所述衬套的内表面上。
12.根据权利要求10或11所述的发动机,其中
所述硬质层是包含硅成分的镀层。
13.根据权利要求10或11所述的发动机,其中
所述硬质层是包含镍成分的镀层。
14.根据权利要求10或11所述的发动机,其中
所述硬质层是Ni-P-SiC的散布镀层。
15.根据权利要求1所述的发动机,其中
至少所述气缸孔壁是由包含13至22wt%的硅的铝合金制成的真空模铸件。
16.根据权利要求15所述的发动机,其中
至少所述气缸孔壁是由包含18至22wt%的硅的铝合金制成的真空模铸件。
17.根据权利要求15或16所述的发动机,其中
硅晶体从所述气缸孔壁的所述内表面突起。
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