CN103945978A - 制造发动机缸体的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造发动机缸体(10)的方法包括从发动机缸体(10)的顶板(18)环绕第一开口移除材料以形成第一凹陷区域(46)，将第一插入件(50)定位在第一凹陷区域(46)内，从发动机缸体(10)的顶板(18)环绕第二开口移除材料以形成至少部分地与第一凹陷区域(46)重叠的第二凹陷区域(70)，以及将第二插入件(78)定位在第二凹陷区域(70)内。

Description

制造发动机缸体的方法
技术领域
本发明整体涉及一种制造发动机缸体的方法。更具体地，本发明涉及通过从顶板环绕多个开口移除材料并将插入件定位在凹陷区域中来再制造发动机缸体。
背景技术
内燃发动机的许多部件在发动机的操作过程中经受高负载和磨损。一个这种部件例如是发动机缸体，其可以经历来自燃烧事件的负载，燃烧事件在由发动机缸体的缸盖、活塞和缸膛形成的燃烧室内发生。这些事件可以使发动机缸体经受高负载和应力，包括热应力和机械应力，其可以在安装至发动机缸体的顶板的缸盖、以及缸膛处还有其它位置处传递至发动机缸体。由于这些应力，在发动机缸体内，尤其在发动机缸体的顶板处的缸膛内或附近，可能形成小的裂缝，或者可能出现整体磨损。另外，磨损和侵蚀可以沿着环绕缸膛且经过顶板开口的流体通道的边缘出现。
美国专利No.5222295教导一种用于修复柴油发动机气缸体的方法。具体地，引用的参考文献教导一种用于沿着发动机缸体的缸膛的纵向轴线移除所选择的部分并且将插入件安装在形成于缸膛内的腔中的方法。虽然所描述的方法可以充分地修复出现在缸膛内的裂缝，参考文献并未想到可能从缸膛辐射并经过发动机缸体的顶板或者可能沿着环绕的水通道的边缘出现的裂缝。另外，仍然存在对有效且经济可行的发动机缸体修复和再制造方法的持续需求。
发明内容
一方面，一种用于制造发动机缸体的方法包括从发动机缸体的顶板环绕诸如流体通道、缸膛、或附接孔的第一开口移除材料以形成第一凹陷区域，将第一插入件定位在第一凹陷区域内，从发动机缸体的顶板环绕诸如流体通道、缸膛、或附接孔的第二开口移除材料以形成至少部分地与第一凹陷区域重叠的第二凹陷区域，以及将第二插入件定位在第二凹陷区域内。
另一方面，一种用于内燃发动机的发动机缸体包括顶板、形成在发动机缸体内并且经过顶板开口的第一开口、形成在发动机缸体内并且经过顶板开口的第二开口、环绕第一开口的第一凹陷区域、环绕第二开口的第二凹陷区域、定位在第一凹陷区域内的第一插入件、以及定位在第二凹陷区域内的第二插入件。第二凹陷区域和第二插入件与第一凹陷区域和第一插入件重叠。
附图说明
图1是根据本发明的发动机缸体的立体图；
图2是图1的发动机缸体的顶板的平面图，描绘可以在缸膛附近且邻近流体通道形成的示例性裂缝；
图3是沿着线A-A的图1的发动机缸体的顶板的局部剖视图，描绘流体通道和缸膛；
图4是沿着线A-A的图2的发动机缸体的顶板的局部剖视图，其中第一凹陷区域沿着线环绕流体通道；
图5是沿着线A-A的图2的发动机缸体的顶板的局部剖视图，其中，第一插入件定位在第一凹陷区域中；
图6是沿着线A-A的图2的发动机缸体的顶板的局部剖视图，其中，第二凹陷区域环绕缸膛；
图7是沿着线A-A的图2的发动机缸体的顶板的局部剖视图，其中，第二插入件定位在第二凹陷区域中；
图8是图1的发动机缸体的顶板的平面图，其中，插入件环绕流体通道和缸膛；以及
图9是图示一种制造图1的发动机缸体的方法的流程图。
具体实施方式
图1中总的示出发动机缸体10、也称作气缸体的示例性实施方式。发动机缸体10可以例如由铸铁或替代地由铝或镁或任何其它理想材料构成，并且可以包括用于接收诸如压燃发动机或火花点燃发动机的内燃发动机的活塞的一个或多个柱形钻孔。应当理解，这种包括发动机缸体10的内燃发动机可以用以为公路机器或越野机器、固定设备、或任何其它已知的机器或车辆供以动力。
发动机缸体10可以是整铸件并且通常可以包括上区段12和下区段14。发动机缸体10的上区段12可以包括各种开口，诸如缸膛、流体通道和附接孔。在描绘的实施方式中，上区段12可以包括形成在发动机缸体10内并经过发动机缸体10的顶板18开口的多个缸膛16。虽然示出六个缸膛16，应当理解，发动机缸体10可以包括任意数量的缸膛16，每个缸膛可以或可以不包括缸套。缸盖(未示出)可以例如通过使用多个附接螺栓附接至发动机缸体10，所述多个附接螺栓可以通过螺纹接收在对应数量的附接孔20内。如本领域已知的，缸盖可以密封每个缸膛16，由此在其中形成燃烧室，并且可以提供用于支撑进气和排气阀和/或端口、燃料喷射器、必要的联结件和/或其它已知装置或结构的结构。
发动机缸体10的上区段12还可以包括围绕每个缸膛16周向地间隔的诸如水通道的多个流体通道22。虽然示出八个流体通道22，应当理解，整个发动机缸体10可以提供任意数量的流体通道22。每个流体通道22可以形成在发动机缸体10内并且可以经过顶板18开口，如图所示。应当理解，流体通道22以及发动机缸体10内的附加流体通道和/或室可以形成用于控制冷却剂的循环并提供发动机缸体10的适当冷却的水套或其它类似冷却系统。还应当理解，可以包括套圈式冷却剂指引器的流体通道22，和/或水套可以被构造成提供附接至发动机缸体10的缸盖及其部件的冷却。此外，虽然图1中所示的流体通道22的直径被图示为大约相同，应当理解，一些流体通道22的尺寸和形状可以与其它一些流体通道22的尺寸和形状不同。
发动机缸体10的下区段14还可以包括和/或限定上述水套的一部分。下区段14可以是传统形式，并且可以包括曲轴箱，曲轴在该曲轴箱内旋转。发动机缸体10的下区段14以及缸盖和内燃发动机通常不在本发明的范围内，因此这里不再更详细地描述。但是，应当理解，设想到包括这里描述的特征的发动机缸体10用于任何类型和/或构造的内燃发动机。
现在转向图2，示出发动机缸体10的顶板18的一部分。具体地，缸膛16之一以及邻近或环绕的附接孔20和流体通道22连同可能出现在顶板18内的裂缝一起被示出。特别地，在包括发动机缸体10的内燃发动机的操作过程中，或者甚至在其最初制造过程中，如本领域技术人员应当理解的，在发动机缸体10的顶板18内可能形成一个或多个裂缝。例如，裂缝30可能形成在缸膛16内，缸套32被示出设置在缸膛中，并且裂缝30可以沿着发动机缸体10的顶板18从缸膛16辐射。根据一种实施方式，这种裂缝可以延伸至流体通道22之一，如34所示。类似地，裂缝36可以形成在流体通道22之一或附接孔20之一内，并且可以从其延伸经过发动机缸体10的顶板18。磨损或侵蚀也可能沿着顶板18在流体通道22的边缘处出现。如本领域技术人员应当理解的，诸如裂缝38的附加裂缝、和/或磨损可能出现在发动机缸体10的顶板18内的多处位置。
在发动机缸体10的制造过程40(图9)期间，可以从发动机缸体10的顶板18移除环绕顶板中的开口(诸如缸膛、流体通道和附接孔)的材料以形成凹陷区域。插入件可以定位在凹陷区域内，使得第一插入件与第二插入件的一部分重叠。可以设想，在一些实施方式中，该过程可以包括多个重叠“层次”。例如，第一插入件可以与第二插入件重叠，第二插入件可以与第三插入件重叠。
如这里使用的，“制造”可以广义地指示与发动机缸体10相关联的最初制造、再制造、修复或其它类似的过程。特别地，可以包括图2中所示的裂缝30、34、36和38中的一个或多个的发动机缸体材料可以被从发动机缸体10移除。可以利用诸如铣削或磨削的任何已知加工工艺从发动机缸体10的顶板18移除材料。该过程能够是手动和/或自动的。根据一种实施方式，例如，用于从发动机缸体10移除材料的加工工具可以经由计算机数控(CNC)操作。但是，可以设想用于根据精确的规范移除发动机缸体材料的任何有用工具。
图3-9图示制造过程40的一种实施方式。具体地，图3图示在制造过程40之前沿着线A-A(如图2所示)的发动机缸体10的局部剖视图。虚线42描绘如果安装缸套32，其将被定位的位置。缸套32使缸膛16与流体腔44分离。流体腔44与流体通道22流体连通。流体通道22和缸膛16通向顶板18，顶板18在环绕流体通道22和缸膛16的区域中是基本平坦和平整的。
如图4所示，环绕至少一个流体通道22的发动机缸体材料可以被移除以形成第一凹陷区域46。第一凹陷区域46可以以各种方式构造。第一凹陷区域46能够移除沿着流体通道22的边缘和/或环绕流体通道22的裂缝出现的任何磨损和侵蚀。在描绘的实施方式中，第一凹陷区域46是具有直径D1和深度X1的大致柱形区域。第一凹陷区域46可以在第一流体通道22上对中(即，与第一流体通道同轴)或者可以偏置。将理解，可以从顶板18环绕多个流体通道22中的每个流体通道移除发动机缸体材料，产生相应数量的第一凹陷区域46。此外，将理解，对于不同的发动机尺寸和类型，第一凹陷区域46的直径D1和深度X1可以变化，并且如果期望的话，可以在单个发动机缸体上变化。
在一种实施方式中，第一凹陷区域46具有大约20mm至大约24mm的直径D1和大约10mm至大约14mm的深度X1。在另一种实施方式中，第一凹陷区域46具有大约22mm的直径D1和大约12mm的深度X1。在又一种实施方式中，第一凹陷区域46具有大约30mm至大约34mm的直径D1和大约10mm至大约14mm的深度X1。在又一另外的实施方式中，第一凹陷区域46具有大约32mm的直径D1和大约12mm的深度X1。在另一种实施方式中，发动机缸体10具有多个第一凹陷区域46，其中，第一凹陷区域中的一些凹陷区域具有大约20mm至大约24mm的直径D1，而第一凹陷区域中的其它凹陷区域具有大约30mm至大约34mm的直径D1。例如，图2的发动机缸体10具有八个流体通道22。在一种实施方式中，流体通道22中的四个流体通道可以具有直径D1为大约20mm至大约24mm的相关联的第一凹陷区域46，而其它四个流体通道22可以具有直径D1为大约30mm至大约34mm的相关联的第一凹陷区域46。
现在转向图5，第一插入件50被示出为定位在第一凹陷区域46内。第一插入件50可以被构造成诸如通过干涉配合紧密地配合在第一凹陷区域46内。因此，第一插入件50可以以对应于第一凹陷区域的形状的各种方式成形。但是，第一插入件50可以通过任何适当的方式在第一凹陷区域46中定位并保持就位。在描绘的实施方式中，第一插入件50为大致柱形，其内表面52限定经过其的通道54。通道54的直径D3匹配发动机缸体10的流体通道22的直径DF。当定位在第一凹陷区域46内时，通道54可以与流体通道22基本对准或者可以稍微偏置。第一插入件50具有大致平行于内表面52的外表面56。第一插入件50具有大致平行于底表面60的顶表面58。顶表面58和底表面60大致平坦并且垂直于内表面52和外表面56。
第一插入件50具有厚度T1和外径D2。第一插入件50的厚度T1能够等于或大于第一凹陷区域46的深度X1。例如，在一种实施方式中，第一插入件50具有大约12mm至12.7mm的厚度T1。在另一实施方式中，第一插入件50具有大约12.35mm的厚度T1。第一插入件50的直径D2能够允许第一插入件50固定地配合在第一凹陷区域46内。因此，第一插入件50的直径匹配相应的第一凹陷区域。例如，在利用干涉配合将第一插入件50固定在第一凹陷区域46中的情况下，第一插入件50的直径D2能够稍大于第一凹陷区域46的直径D1。在一种实施方式中，第一插入件50的直径D2比第一凹陷区域46的直径D1大大约0.02mm至大约0.05mm，并且优选地大大约0.035mm。如上指示的，可以在发动机缸体10中制造多个第一凹陷区域46，并且多个第一凹陷区域中的一些凹陷区域的尺寸可以与其它第一凹陷区域中的一些凹陷区域的尺寸不同。同样，具有不同直径的第一插入件50可以用在相同发动机缸体10上以与相应的第一凹陷区域相配。在一种实施方式中，发动机缸体10包括多个第一插入件50，多个第一插入件50中的一些第一插入件的直径比剩余的多个第一插入件的直径大大约40％或更多。
如图6所示，环绕至少一个缸膛16的发动机缸体材料可以被移除以形成第二凹陷区域70。虽然仅以局部视图示出，应当理解，第二凹陷区域70可以围绕缸膛16的整个圆周延伸。第二凹陷区域70能够移除环绕缸膛16的任何磨损或裂缝。在描绘的实施方式中，第一凹陷区域46为大致环形并且从缸膛16径向延伸至外径D4(参照图8)。第二凹陷区域70从缸膛16径向延伸足以与第一凹陷区域46(和第一插入件50)的一部分重叠的径向距离DR。因此，第二凹陷区域70通过从第一插入件50移除材料而局部地形成。由于重叠区域基本上由两个重叠圈限定；从第一插入件50移除的区域可以被描述为镜片形状，如图8最佳示出的。
第一凹陷区域46的深度X1大于第二凹陷区域70的深度X2。在一些实施方式中，例如，第一凹陷区域的深度可以比第二凹陷区域的深度大50％或更多。因此，镜片形状的肩部72形成在第一插入件50上。但是，在一些实施方式中，与当形成第二凹陷区域70时加工肩部不同，可以形成具有肩部72的第一插入件50。当第一插入件50被安装时，肩部可以朝向孔定位。因此，可以在不从第一插入件50移除材料的情况下形成第二凹陷区域70。
将理解，可以从顶板18环绕多个缸膛16中的每个移除发动机缸体材料，产生相应数量的第二凹陷区域70。此外，将理解，对于不同的发动机尺寸和类型，第二凹陷区域70的直径D4和深度X2可以变化，并且如果期望的话，可以在单个发动机缸体上变化。在一种实施方式中，第二凹陷区域70具有大约211mm至大约215mm的直径D4和大约5.5mm至大约9.7mm的深度X2。在另一实施方式中，第一凹陷区域46具有大约213mm的直径D4和大约7.6mm的深度X1。
如图7中所示，第二插入件78被示出为定位在第二凹陷区域70内。第二插入件78可以被构造成诸如通过干涉配合紧密地配合在第二凹陷区域70内。但是，第二插入件78可以通过任何适当的方式在第二凹陷区域70中定位并保持就位。在描绘的实施方式中，第二插入件78为大致环形，其内表面80限定外径和能够匹配缸膛16的直径的内径。第二插入件78具有大致平行于内表面80的外表面82。第二插入件78具有大致平行于底表面86的顶表面84。顶表面84和底表面86为大致平坦且垂直于内表面80和外表面82。底表面86的外部88能够接合形成在第一插入件50上的肩部72。
第二插入件78具有厚度T2和外径D5(参照图8)。第二插入件78的厚度T2能够等于或大于第二凹陷区域70的深度X2。例如，在一种实施方式中，第二插入件78具有大约7.7mm至8.0mm的厚度T2。在另一实施方式中，第二插入件78具有大约7.85mm的厚度T2。另外，第二插入件78的厚度T2可以小于第一插入件50的厚度。因此，在一些实施方式中，当起初安装时，第一插入件50和第二插入件78在发动机缸体的顶板18上方伸出大约相同距离，并且第二插入件78的底表面86的外部88接合第一插入件50的肩部72。
第二插入件78的外径D5能够允许第二插入件78固定地配合在第二凹陷区域70内并且与第一插入件50重叠径向距离DR。因此，第二插入件78的外径D5匹配到第二凹陷区域70。例如，在使用干涉配合将第二插入件78固定在第二凹陷区域70中的情况下，第二插入件78的直径D5能够稍大于第二凹陷区域70的直径D4。在一种实施方式中，第二插入件78的直径D5比第二凹陷区域70的直径D4大大约0.044mm至大约0.084mm，并且优选地大大约0.064mm。
第一插入件50和第二插入件78可以由不锈钢或任何其它有用材料制成，并且可以包括基本上均一的厚度。在描绘的实施方式中，虽然没有图示，将理解，在将第一插入件50和第二插入件78分别定位在第一凹陷区域46和第二凹陷区域70内之后，可以使用加工工具来平化顶板18的表面，由此移除第一插入件50和第二插入件78的任何多余部分。该过程可以确保在第一插入件50和第二插入件78已分别定位在第一凹陷区域46和第二凹陷区域70内之后顶板18的基本平坦表面。
图8示出在多个第一插入件50和第二插入件78安装之后，根据本发明的发动机缸体10的一种实施方式的顶板18的一部分。随着安装，第二插入件78与第一插入件50中的每个重叠。在描绘的实施方式中，八个流体通道22环绕缸膛16。第一插入件50环绕八个流体通道22中的每个，并且第二插入件78环绕缸膛16。八个第一插入件50中的四个第一插入件50的直径大于另外四个第一插入件50的直径。四个较大的第一插入件50不在第一插入件50环绕的相应流体通道22上对中，而四个较小的第一插入件50通常对中。不管通常对中或偏心，第一插入件50中的通道54与相应的流体通道22基本上对准或稍微偏置，以允许流体流过第一插入件50。
工业实用性
本发明可能应用于可以经受造成裂缝和/或磨损的操作负载的任何发动机缸体。另外，本发明可以特别应用于具有从缸膛辐射并且延伸经过发动机缸体的顶板的裂缝的发动机缸体。又另外，本发明可以应用于环绕可以经受通常磨损和/或侵蚀的这种缸膛的流体通道。虽然本发明描述这种发动机缸体的再制造或修复，这里描述的方法还可以在制造过程中使用，以减少在操作过程中这种裂缝和/或磨损的出现。
在再制造或修复过程中，可以诸如通过视觉检查或利用磁通检测或其它已知方式来检查发动机缸体10的裂缝。诸如裂缝30、34、36和38的裂缝可以在检查过程中发现。另外，流体通道22中的一个或多个可以呈现沿着发动机缸体10的顶板18围绕其开口的磨损和/或侵蚀。为了修复发动机缸体10，如图3所示，根据一种实施方式，制造方法40可以包括从发动机缸体10的顶板18环绕诸如至少一个流体通道22的第一开口移除材料以形成第一凹陷区域46的第一步骤102，将第一插入件50定位在第一凹陷区域46内的第二步骤104，从发动机缸体10的顶板18环绕诸如缸膛16的第二开口移除材料以形成至少部分地与第一凹陷区域46重叠的第二凹陷区域70的第三步骤106，以及将第二插入件78定位在第二凹陷区域70内的第四步骤108。制造方法40可以包括从第一插入件50和/或第二插入件78移除材料以形成具有顶板18的平坦表面的附加步骤。应当理解，在其它实施方式中，第一凹陷区域可以围绕缸膛16或另一开口形成，并且第二凹陷区域可以围绕流体通道22或另一开口形成。因此，环绕缸膛的插入件例如可以具有较大的厚度并且可以在形成环绕流体通道22的第二凹陷区域之前安装。
将理解，发动机缸体10可以包括多个顶板(诸如Vee类型的发动机)、多个缸膛16和多个流体通道22。因此，制造方法40可以包括形成多个第一凹陷区域46和第二凹陷区域70并且在相应凹陷区域中使用多个第一插入件50和第二插入件78。多个第一插入件50和第二插入件78可以作为用于预定发动机的修复套件包装在一起。
应当理解，诸如形成在第一凹陷区域46和第二凹陷区域70内或者从第一凹陷区域46和第二凹陷区域70辐射的裂缝的裂缝可能在修复之后出现。如这里描述的本发明方法40可以重复以修复这种裂缝。特别地，可以诸如通过在插入件50、78内形成一个或多个螺纹孔以附接移除工具来移除第一插入件50和第二插入件78，并且可能加工掉在缸膛16和流体通道22附近出现的附加裂缝和/或磨损。但是，凹陷区域46、70可以被放大仅足以移除大多数裂缝和/或磨损的量，而不干涉发动机缸体10的其它结构或部件。这样，发动机缸体10可以被限制为有限修复数量。在附加发动机缸体材料已被移除之后，适当地定尺寸的插入件50、78可以被压配合在相应凹陷区域46、70内。
本发明方法可以提供用于修复在发动机缸体内、尤其在缸膛处或附近并且环绕水通道出现的裂缝和/或磨损的有效方式。替代地，本发明可以在发动机缸体的制造过程中执行以减少这种裂缝和/或磨损的出现。
应当理解，本发明方法可以用在发动机缸体中的其它开口上。
应当理解，上述说明意于仅示意目的，并且不意于以任何方式限制本发明的范围。因此，本领域技术人员将理解，本发明的其它方面能够通过研究附图、说明书和权利要求书获得。

Claims (10)

1.一种用于制造发动机缸体(10)的方法，包括：
从发动机缸体(10)的顶板(18)环绕第一开口(22)移除材料以形成第一凹陷区域(46)；
将第一插入件(50)定位在第一凹陷区域(46)内；
从发动机缸体(10)的顶板(18)环绕第二开口(16)移除材料以形成至少部分地与第一凹陷区域(46)重叠的第二凹陷区域(70)；以及
将第二插入件(78)定位在第二凹陷区域(70)内。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成第二凹陷区域(70)包括从第一插入件(50)移除材料。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，从第一插入件(50)移除材料形成肩部(72)，第二插入件(78)在定位于第二凹陷区域(70)内时接合肩部(72)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，第一开口是流体通道(22)并且第二开口是缸膛(16)，并且其中，第一移除步骤包括从发动机缸体(10)的顶板(18)环绕多个流体通道(22)中的每个流体通道移除材料，多个流体通道(22)围绕缸膛(16)周向间隔。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，将第一插入件(50)定位在第一凹陷区域(46)内包括将第一插入件(50)压配合在第一凹陷区域(46)内，并且其中，将第二插入件(78)定位在第二凹陷区域(70)内包括将第二插入件(78)压配合在第二凹陷区域(70)内。
6.一种发动机缸体(10)，包括：
顶板(18)；
形成在发动机缸体(10)内并且经过顶板(18)开口的第一开口(22)；
形成在发动机缸体(10)内并且经过顶板(18)开口的第二开口(16)；
环绕第一开口(22)的第一凹陷区域(46)；
环绕第二开口(16)的第二凹陷区域(70)；
定位在第一凹陷区域(46)内的第一插入件(50)；
定位在第二凹陷区域(70)内的第二插入件(78)；
其中，第二凹陷区域(70)和第二插入件(78)与第一凹陷区域(46)和第一插入件(50)重叠。
7.根据权利要求6所述的发动机缸体，其中，第一插入件(50)具有深度(X1)，其大于第二插入件(78)的深度(X2)。
8.根据权利要求6所述的发动机缸体，其中，第一插入件(50)和第二插入件(78)通过干涉配合分别保持在第一凹陷区域(46)和第二凹陷区域(70)内。
9.一种用于发动机缸体(10)的再制造套件，该发动机缸体(10)具有限定缸膛(16)和环绕缸膛(16)的多个流体通道(22)的顶板(18)，所述再制造套件包括：
多个柱形的第一插入件(50)，多个第一插入件(50)中的每个第一插入件具有第一深度(X1)、第一外径(D2)、和经过第一插入件(50)延伸的通道(54)，并且能够定位在环绕多个流体通道(22)中的一个流体通道的凹陷区域(46)内；
环形的第二插入件(78)，其具有匹配缸膛(16)的直径的内径(80)、第二深度(X2)、和第二外径(D5)，并且能够定位在环绕缸膛(16)的凹陷区域(70)内；
其中，第一深度(X1)大于第二深度(X2)，并且
其中，当多个第一插入件(50)中的每个第一插入件定位在环绕多个流体通道(22)中的每个流体通道的相应凹陷区域(46)内并且第二插入件(78)定位在环绕缸膛(16)的凹陷区域(70)内时，第二外径(D5)能够与第一外径(D2)的一部分重叠。
10.根据权利要求9所述的套件，其中，第一深度(X1)比第二深度(X2)大大约50％或更多。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104526252A (zh) * 2015-01-22 2015-04-22 沈丘县金升电子科技有限公司 利用内圆感应器恢复金属管件内径尺寸的方法及金属管件
CN107598477A (zh) * 2017-10-31 2018-01-19 广西玉柴机器股份有限公司 一种无缸套发动机缸孔的修复方法及结构
CN110691672A (zh) * 2017-06-02 2020-01-14 卡特彼勒公司 用于再制造发动机缸体的方法
CN110962378A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 西门子歌美飒可再生能源公司 用于修复风力涡轮机的转子叶片的根部的方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9382871B2 (en) * 2014-01-30 2016-07-05 Caterpillar Inc. Method for repair of cylinder block including water ferrule
US20160047331A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-18 Caterpillar Inc. Method of remanufacturing an engine block
CN107209174B (zh) 2014-11-25 2020-01-21 聚合物技术系统公司 通过交流电阻抗相角检测以确定电化学红细胞比容的系统和方法
US9856817B2 (en) 2015-03-31 2018-01-02 Harley-Davidson Motor Company Group, LLC Bolt-on cylinder kit and method for increasing the displacement of an engine
US10166629B2 (en) * 2015-10-19 2019-01-01 Caterpillar Inc. Exothermic bonding for cylinder block inserts

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2275310A (en) * 1939-07-01 1942-03-03 George L Nuttall Method and means for repairing valve seat ports
US2751671A (en) * 1952-09-15 1956-06-26 Novi Equipment Co Method of repairing cracked castings
CN86106171A (zh) * 1986-09-08 1987-05-06 四川省重庆长江轮船公司 柴油机铸造机架裂损修理法
US5222295A (en) * 1992-04-07 1993-06-29 Dorris Jr John W Method for repairing diesel engine cylinder blocks
JP2007077975A (ja) * 2005-08-19 2007-03-29 Toyota Motor Corp 内燃機関
WO2008121216A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 Caterpillar Inc. Engine component having friction welded inserts
CN102084113A (zh) * 2008-07-03 2011-06-01 卡特彼勒公司 制造发动机缸体的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE18644E (en) 1932-11-01 Horace j
US3675309A (en) 1971-02-22 1972-07-11 Pre Heat Welding Co Inc Process for reconditioning cylinder heads
US3830209A (en) 1973-03-05 1974-08-20 Robert Jones Cylinder head and method of reconstructing same
US5666725A (en) 1994-05-31 1997-09-16 Patent Master, Inc. Engine remanufacture by adhesively retained cylinder liners
US5873163A (en) 1996-10-22 1999-02-23 Diefenthaler; Mark S. Method for repairing corroded cylinder castings in water-cooled engine blocks
US20040244758A1 (en) 2003-06-06 2004-12-09 Cummins Inc. Method for increasing the displacement of an internal combustion engine and engine having increased displacement thereby

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2275310A (en) * 1939-07-01 1942-03-03 George L Nuttall Method and means for repairing valve seat ports
US2751671A (en) * 1952-09-15 1956-06-26 Novi Equipment Co Method of repairing cracked castings
CN86106171A (zh) * 1986-09-08 1987-05-06 四川省重庆长江轮船公司 柴油机铸造机架裂损修理法
US5222295A (en) * 1992-04-07 1993-06-29 Dorris Jr John W Method for repairing diesel engine cylinder blocks
JP2007077975A (ja) * 2005-08-19 2007-03-29 Toyota Motor Corp 内燃機関
WO2008121216A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 Caterpillar Inc. Engine component having friction welded inserts
CN102084113A (zh) * 2008-07-03 2011-06-01 卡特彼勒公司 制造发动机缸体的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104526252A (zh) * 2015-01-22 2015-04-22 沈丘县金升电子科技有限公司 利用内圆感应器恢复金属管件内径尺寸的方法及金属管件
CN110691672A (zh) * 2017-06-02 2020-01-14 卡特彼勒公司 用于再制造发动机缸体的方法
CN107598477A (zh) * 2017-10-31 2018-01-19 广西玉柴机器股份有限公司 一种无缸套发动机缸孔的修复方法及结构
CN110962378A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 西门子歌美飒可再生能源公司 用于修复风力涡轮机的转子叶片的根部的方法

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