CN103244307A - 曲轴箱 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃机的具有至少一个有涂层的缸膛的曲轴箱，该曲轴箱在密封表面上相对于气缸顶部具有斜面，其中，该斜面为弯曲的单一斜面。

Description

曲轴箱

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的具有至少一个有涂层的缸膛的曲轴箱，其在密封表面上相对于气缸顶部具有斜面。

背景技术

WO00/37789A1号专利文献公开了这类曲轴箱。该气缸/曲轴箱包括至少一个缸膛以容纳活塞。在这种设置中，缸膛在气缸顶部表面或气缸/曲轴箱的密封表面具有引入斜面，并且向气缸支承面提供热涂层，直至向引入斜面的过渡。

具体地，曲轴箱的缸膛的修复是一个复杂的过程。如果曲轴箱完全由灰口铁制成，可以旋削缸膛，通过热喷涂重新涂覆，之后机械精加工至初始尺寸。

然而，如果曲轴箱由铝（或相应合金）制成，这种修复不易于实现。但是活塞不总是直接在发动机组材料中运行，这是由于此材料不能满足更高的摩擦要求，作为主要磨损组件的活塞和气缸的替换也是相当复杂。由于该原因，通常安装气缸套。在修复中，气缸套的内表面重新旋削，并通过珩磨抛光。已经证实，铸铁或铝合金（通常含硅）适合作为缸套的材料。

尽管上述重新涂覆是可能的，但例如由于使用不同的缸套材料过量喷涂曲轴箱材料及其不同缸套材料的不同的热性质，往往存在新材料的剥落等。

因此，需要对顶部表面或密封表面相对于气缸顶部机械精加工。

DE10 2009 008 741A1号专利文献公开了一种用于内燃机的具有至少一个有涂层的缸膛的曲轴箱，其在密封表面相对于气缸顶部具有斜面，其中，该斜面为由第一和第二斜面组成的双斜面。

该双斜面避免引入区域或密封表面中的复杂的机械精加工操作。然而，该双斜面复杂，并且相应的铣刀复杂。

发明内容

考虑到该情况，本发明的目的在于提供一种在密封表面区域允许更简单的缸膛加工的曲轴箱。

该目的通过权利要求1所述的曲轴箱实现。

鉴于斜面是弯曲的单一斜面这一事实，可以通过简单的工具在一个加工操作中制成缸膛斜面，同时实现材料之间的有优势的过渡。适当设计的铣刀、钻头或打孔工具可以用作工具。

一个特别有优势的可能性在于，当缸膛具有不延伸至密封表面的气缸套、使得缸膛由曲轴箱的基础材料在密封表面和气缸套之间构成、斜面延伸至气缸套的边缘，或进一步延伸到气缸套中时，使用本发明用于修复。因此，所有喷涂材料从密封表面和气缸套之间的基础材料中移除。这是有必要的，因为喷涂的材料既不能与基础材料粘合，也不能与气缸套的材料粘合。由于缸膛中的椭圆形的情况，还可以将斜面部分地延伸至气缸套本身中，以确保喷涂的材料可靠地从基础材料上移除。弯曲的斜面有优势地允许喷涂的材料移除，而不用从曲轴箱本身移除大量基础材料。

弯曲的斜面避免在曲轴箱和缸套的不同材料之间的过渡的喷涂层的材料出现剥落，因此，使修复即使是由铝或相应合金制成的曲轴箱也成为可能。

因此，本发明还包括用于由基础材料铝或相应合金制成的曲轴箱的相应修复方法，其中，开始旋削或铣削缸膛，之后用热喷涂重新涂覆，在这之后，通过铣刀引入弯曲斜面。

具体地，已经发现，如果斜面在缸膛的纵向方向上形成朝向密封表面的喇叭形的缸膛的延伸，是有优势的。

在此已经证实，如果在缸膛的纵向方向上，斜面在密封表面处的半径比初始的缸膛半径大0.1mm，如果合适的话，斜面从密封表面延伸至缸膛深度在2至6mm，具体为3.5mm，是特别有优势的。在这种情况下，斜面应当具有约为40mm至100mm的半径。

因此，实现特别光滑的过渡，避免材料剥落等现象。

附图说明

参考附图，本发明的其他细节、特征和优势将在以下说明书的说明性实施例中描述，其中：

图1示出了穿过曲轴箱的两个缸膛之间的连结板的纵向剖面图；以及

图2示出了图1中斜面区域的放大图。

具体实施方式

附图示出了穿过连结板2区域中的曲轴箱1的剖面图，连结板2将两个缸膛3分开。这里，图1示出了概图，并且图2示出了图1放大细节A。

在缸膛3中，汽缸套4铸入曲轴箱1中。气缸套4优选地由钢或灰口铁制成，而曲轴箱1的基础材料由铝合金制成。相对于气缸顶部（未示出）的密封表面5形成曲轴箱1的顶端。气缸套4不延伸至密封表面5，因而在缸膛3中密封表面5和气缸套4之间形成由基础材料制成的环状凸缘6。

所示曲轴箱1是一种需要在气缸套4由于过度的压力而磨损并且通过喷涂修复方法重新加工时重新加工的曲轴箱。如图2所示，在磨损的活塞支承面区域中将气缸套4旋掉特定的直径，从而在每个气缸套4中形成偏移7。在环状凸缘6和偏移7之间的气缸套4的未打孔的突出部分8中，每个气缸套4具有气缸套4的初始直径。

两个缸膛3处于不同的加工阶段。左侧缸孔3处在应用喷涂层9之后直接加工的阶段，可以使用任何合适的金属喷涂方法应用喷涂层，例如等离子体粉末喷涂、等离子体传送电弧喷涂等。喷涂层9具有过量的厚度，并且超过偏移7延伸进入突出部8，并且进入环状凸缘6的区域。出于该原因，在之后的加工步骤中，必须将喷涂层降到缸膛3的标称尺寸。

右侧缸膛3示出了曲轴箱1、具体是喷涂层9加工之后的状态。在偏移7的区域中，具体地通过珩磨操作，已经将喷涂层9移除至标称尺寸。表面使用交叉线示出典型的珩磨结构10。

在环状凸缘6的区域，加工更加复杂，因为，尽管已经在该区域应用了喷涂层9，也不具备与基础材料的充分粘合。另一问题是开始引入的旨在便于活塞安装的倒角11。通过具有半径R的弯曲斜面12，环状凸缘6和分离表面5的全部区域可以这样一种方式加工，即，完全移除倒角11，并且分离表面5和环状凸缘完全没有喷涂层9的喷涂材料。鉴于斜面12的弯曲，环状凸缘上的材料的移除是极少的。这种轻微的移除对于确保不会不必要地增加气缸的死腔（dead space）并且确保在斜面12的区域中形成燃烧室中燃烧和混合的死区减少到最小是需要的。

为了确保在引入斜面12时将喷涂层9的所有喷涂材料从环状凸缘上可靠地移除，斜面12继续进入气缸套4的肩部8。这在围绕缸膛3的分型线13处可以看出，在该处表面结构由打磨结构10变为全方位旋转或旋削的旋削结构14，其用环形线在弯曲斜面12区域中标记，从而旋削结构14给出斜面12延伸的指示。优选地，斜面延伸进入气缸套的上边缘与活塞环支承面的上端之间的区域。

斜面F沿曲线向外延伸，即，在缸膛3的纵向方向上形成朝向密封表面5的喇叭形的缸膛3的延伸。

考虑到所示尺寸，斜面12在缸膛3深度约3.5mm处的分型线13上开始，并向上向外延伸，使得其在密封表面5处比在分型线13处的初始缸膛半径大约大0.1mm。

弯曲的斜面还可以用于不具有气缸套的曲轴箱。斜面还用于清洁从缸膛至密封表面的过渡区域，同时作为将活塞插入缸膛的装配辅助。弯曲的斜面形成光滑的过渡，使其更易于将活塞引入缸膛。

Claims (5)

1.一种用于内燃机的具有至少一个有涂层的缸膛的曲轴箱，该曲轴箱在密封表面上相对于气缸顶部具有斜面，其特征在于，该斜面为弯曲斜面。

2.根据权利要求1所述的曲轴箱，其特征在于，所述斜面在缸膛的纵向方向上形成朝向密封表面的喇叭形的缸膛的延伸。

3.根据前述权利要求中的一项所述的曲轴箱，其特征在于，斜面从密封表面延伸进入缸膛，深度在2至6mm之间，具体是3.5mm。

4.根据前述权利要求中的一项所述的曲轴箱，其特征在于，斜面具有在40mm至100mm之间的曲率半径。

5.根据前述权利要求中的一项所述的曲轴箱，其特征在于，缸膛具有不延伸至密封表面的气缸套，因此，缸膛在密封表面和气缸套之间由曲轴箱的基础材料制成，斜面延伸至气缸套的边缘，或进一步进入气缸套。

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