CN104832312A - 缸体和发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缸体，该缸体的上部形成有气缸(1)，下部形成有曲轴箱(2)，该曲轴箱上形成有主轴承安装孔(3)，所述曲轴箱上形成有平衡轴轴承安装孔(4)，该平衡轴轴承安装孔(4)与所述主轴承安装孔(3)平行且位于该主轴承安装孔(3)的第一侧。本发明还公开了一种包括该缸体的发动机。本发明所提供的缸体上集成了平衡轴轴承安装孔，在不影响装配后的整个发动机的尺寸和重量的前提下，能够提高其刚度和强度。

Description

缸体和发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体地，涉及一种缸体，以及包括该缸体的发动机。

背景技术

缸体是发动机的主要零部件，缸体的结构和性能对发动机的结构和性能影响很大。受到整车的限制，缸体的结构局限性很大，在解决缸体的强度和刚度的同时，会增加缸体的重量和体积。

现有的缸体多采用增加壁厚或加强筋来提高其刚度和强度，功能集成少，增加了整个发动机的尺寸，不利于整车搭载，并且还会影响到整车的经济性和舒适性。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的缸体，在不影响装配后的整个发动机的尺寸和重量的前提下，还能够提高其刚度和强度。

本发明的另一个目的是提供一种包括这种缸体的发动机。

为了实现上述目的，本发明首先提供一种缸体，该缸体的上部形成有气缸，下部形成有曲轴箱，该曲轴箱上形成有主轴承安装孔，其特征在于，所述曲轴箱上形成有平衡轴轴承安装孔，该平衡轴轴承安装孔与所述主轴承安装孔平行且位于该主轴承安装孔的第一侧。

另外，本发明还提供一种发动机，包括上述的缸体、装配在缸体顶端的缸盖和装配在缸体底端的油底壳。

通过上述技术方案，本发明所提供的缸体上集成了平衡轴轴承安装孔，在不影响装配后的整个发动机的尺寸和重量的前提下，能够提高其刚度和强度。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种实施方式的缸体的示意性立体图；

图2是图1中所示的缸体的不同视角的示意性立体图；

图3是图1中所示的缸体的后视图；

图4是图1中所示的缸体的剖视图；

图5是图1中所示的缸体的另一个剖视图；

图6是图1中所示的缸体的再一个剖视图。

附图标记说明

1  气缸                      2  曲轴箱

3  主轴承安装孔              4  平衡轴轴承安装孔

51  外加强筋                 52  内加强筋

6  水泵安装孔                7  水泵进水口

8  燃油泵安装孔              9  水套清砂孔

10  回油通道                 11  油气分离通道

12  挡板                     13  主油道

14  增压器油道

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，为了清楚、简要地描述本发明，并根据发动机领域的习惯叫法，一般发动机的输出端定义为后侧，然后，观察者站在发动机的后侧向前侧观看，其左右两侧即为发动机的左右两侧。缸体是发动机的主要零部件，因此，其方位的定义与发动机相同。即，如图1中的箭头方向，面向读者的方向为缸体的前侧，轴向相对的一侧为后侧，左手边为右侧，右手边为左侧。另外，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是针对缸体本身而言的。另外，在未作相反说明的情况下，本发明中使用的“第一侧”和“第二侧”是相对的，而不是特指的，比如，第一侧可以是指左侧，第二侧就是指右侧；或者，第一侧可以是指右侧，则第二侧就是指左侧。

如图1和图2所示，作为一种实施方式，显示的是一种直列三缸四冲程发动机的缸体，该缸体为闭顶式水套、龙门式结构，砂型铸造的铸铁缸体。缸体的上部形成有三个气缸1，下部形成有曲轴箱2，该曲轴箱2上形成有主轴承安装孔3。使用时，缸体的上部由气缸盖密封，下部的曲轴箱与油底壳装配在一起，曲轴则安装在曲轴箱和油底壳之间，油底壳与曲轴箱的安装平面低于曲轴的旋转中心，即构成所谓的龙门式结构。

在本发明中，所述曲轴箱2上还形成有平衡轴轴承安装孔4，该平衡轴轴承安装孔4与所述主轴承安装孔3平行且位于该主轴承安装孔3的第一侧，在图示的实施例中为左侧(当然，根据具体情况的需要，第一侧也可以是右侧)。换言之，本发明的缸体的左侧集成了平衡轴轴承安装孔3，用于安装平衡轴。一方面，可以使得装配后的发动机整体结构紧凑；另一方面，通过该结构至少可以提高缸体左侧的强度和刚度。此外，通过将平衡轴安装到该集成的平衡轴轴承安装孔处，对车辆的NVH(噪音、振动和不平顺性)更加有利。另外需要说明的是，此处描述的平衡轴轴承安装孔4与主轴承安装孔3平行，是指二者的轴线相互平行，这对于本领域普通技术人员而言是容易理解的。

如图1所示，所述平衡轴轴承安装孔4优选形成为整体式的圆孔，即构成所谓的隧道式结构。这种隧道式结构更加有利于缸体的强度和刚度的提高，以及对车辆NVH性能的提升。

图3显示的是图1中缸体的后视图。如图3所示，在曲轴箱的后端面上，所述平衡轴轴承安装孔4的孔端面41相对于所述曲轴箱的后端面凹陷设置，并且该孔端面41的底部形成有泄油孔42，该泄油孔42与所述曲轴箱的内腔相通。

在装配时，该曲轴箱的后端面将通过盖板密封，由此在凹陷的孔端面41与端板之间将形成一个空腔，来自平衡轴轴承的润滑油将聚集到该空腔中，然后通过泄油孔42返回到曲轴箱的内腔中，并最终返回到油底壳中，由此可以保证平衡轴轴承得到充分润滑。

作为一种优选的实施方式，所述泄油孔42的形状为腰形孔(一般铸造形成)，沿着所述孔端面41的下周缘呈弧形延伸。通过这种结构，可以适应发动机的多种倾角布置，并且还可以减小缸体的重量。

图4显示的是图1中缸体的剖视图。结合图2和图4所示，所述缸体的与所述第一侧相对的第二侧(图示的实施例中为右侧)的外表面上可以形成有外加强筋51，该外加强筋51平行于所述主轴承安装孔3延伸。通过该外加强筋51，可以提高缸体右侧的强度和刚度。此外，更优选的，所述曲轴箱的内表面上还可以形成有内加强筋52，该内加强筋52的位置与所述外加强筋51的位置相对应。

通过这种方式，缸体右侧的强度和刚度通过内外加强筋得到显著改善，缸体左侧的刚度通过集成的平衡轴轴承安装孔得到加强，因此，通过左右两侧结构的组合，可以显著提高缸体的整体强度和刚度，并且不会显著增加缸体的壁厚，亦不会增加装配后的整个发动机的重量和尺寸等。

如图2和图4所示，所述外加强筋51和内加强筋52各自可以具有多条且上下间隔设置，作为一种实施例，在图中显示为两条，可以兼顾缸体的强度、刚度以及缸体的结构设计。

回到图1，所述缸体的前端可以形成有水泵安装孔6，该水泵安装孔6位于所述主轴承安装孔3和平衡轴轴承安装孔4的上方。水泵可以安装到该水泵安装孔6中，为发动机的水冷系统提供冷却液。所述缸体的左侧可以形成有水泵进水口7，该水泵进水口7与所述水泵安装孔6相通。将水泵安装到缸体的上部的前端，水泵进水口形成于缸体的上部的左侧，可以有效利用缸体上的这部分空间，使装配后的整个发动机的结构更加紧凑，并且还可以提高缸体上该部分的强度和刚度。

另外，如图1所示，所述缸体的左侧还可以形成有燃油泵安装孔8，用于泵送燃油(如汽油、柴油等)，由此可以进一步使得整个发动机的结构更加紧凑。

此外，如图1所示，所述缸体的左侧和右侧可以分别形成有水套清砂孔9，该水套清砂孔9与所述缸体内部的水套相通。通过该水套清砂孔，在缸体铸造后，可以将水套砂芯彻底清除。另外，在缸体浇注过程中，可以对水套砂芯起到定位作用，由此减小形成后的水套的变形和移动，提高水套的形状和位置精度，进而减小成品的缸筒壁厚差异，使缸体工作更加可靠。

图5显示的是图1中缸体的剖视图。如图5所示，所述缸体内部形成有上下贯通的回油通道10，该回油通道10位于所述主轴承安装孔3与所述平衡轴轴承安装孔4之间。

将回油通道10布置在主轴承安装孔3与平衡轴轴承安装孔4之间，可以有效利用这部分空间。另外，使回油通道10上下贯通，可以避免回油流到旋转的曲轴或者平衡轴上，降低了润滑油变质的风险，延长润滑油更换时间。

如图1所示，所述回油通道10可以为多个且沿所述缸体的前后方向间隔布置，图中显示的是4个回油通道，保证回油效果。

再次回到图5，所述缸体内部形成有油气分离通道11，该油气分离通道11的入口位于所述主轴承安装孔3的右上侧，并且该入口处设置有向内延伸的挡板12。

发动机的曲轴顺时针旋转，现有的油气分离通道大多形成于缸体的左侧，由此曲轴旋转甩出的小油滴不会进入油气分离通道；反之，如果油气分离通道形成于缸体的右侧，曲轴的旋转会将甩出的小油滴甩入油气分离通道，给油气分离带来不利影响。也就是说，现有的油气分离通道基本上只能布置在缸体的左侧，对缸体的设计造成了极大的限制。

在本发明中，通过在油气分离通道11的入口处设置挡板12，该挡板不仅可以阻挡曲轴甩出的小液滴，而且还可以对油气进行一次粗分离。该结构实施简单，不仅解决了油气分离通道布置的局限性(可以使油气分离通道形成于缸体的右侧)，而且可以对油气进行一次粗分离，使油气分离系统的工作更加可靠。沿所述油气分离通道11的高度方向，挡板12可以是一层，也可以是多层。另外，该挡板12可以与缸体一起铸造形成，也可以是装配到缸体上的冲压件。

如图1所示，所述油气分离通道11也可以为多个且沿所述缸体的前后方向间隔布置，图中显示为2个。

图6显示的是图1中缸体的另一个剖视图。如图6所示，所述缸体内部具有主油道13和增压器油道14，所述主油道13在缸体内斜向下延伸到所述主轴承安装孔3，所述增压器油道14从所述主油道13水平延伸到所述缸体的外侧以通向增压器。使增压器油道14直接从主油道13取油，缩短了油路，减小了沿程油压损失，从而可以缩短增压器建立油压的时间。

本发明还要求保护一种发动机，该发动机包括前文所述的本发明的缸体。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如，本发明是以直列三缸的四冲程发动机的缸体为例，显然本发明同样适用于其他类型的缸体，例如两缸或四缸，V型缸体等等。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种缸体，该缸体的上部形成有气缸(1)，下部形成有曲轴箱(2)，该曲轴箱上形成有主轴承安装孔(3)，其特征在于，所述曲轴箱上形成有平衡轴轴承安装孔(4)，该平衡轴轴承安装孔(4)与所述主轴承安装孔(3)平行且位于该主轴承安装孔(3)的第一侧。

2.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，在所述曲轴箱的后端面上，所述平衡轴轴承安装孔(4)的孔端面(41)相对于所述曲轴箱的后端面凹陷设置，并且该孔端面(41)的底部形成有泄油孔(42)，该泄油孔(42)与所述曲轴箱的内腔相通。

3.根据权利要求2所述的缸体，其特征在于，所述泄油孔(42)的形状为腰形孔，沿着所述孔端面的下周缘呈弧形延伸。

4.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，所述缸体的与所述第一侧相对的第二侧外表面上形成有外加强筋(51)，该外加强筋平行于所述主轴承安装孔(3)延伸。

5.根据权利要求4所述的缸体，其特征在于，所述曲轴箱的内表面上形成有内加强筋(52)，该内加强筋(52)的位置与所述外加强筋(51)的位置相对应。

6.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，所述缸体的前端形成有水泵安装孔(6)，该水泵安装孔(6)位于所述主轴承安装孔(3)和平衡轴轴承安装孔(4)的上方，并且，所述缸体的所述第一侧形成有水泵进水口(7)，该水泵进水口(7)与所述水泵安装孔(6)相通。

7.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，所述缸体的所述第一侧形成有燃油泵安装孔(8)。

8.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，所述缸体的所述第一侧和第二侧分别形成有水套清砂孔(9)，该水套清砂孔与所述缸体内部的水套相通。

9.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，所述缸体内部形成有上下贯通的回油通道(10)，该回油通道(10)位于所述主轴承安装孔(3)与所述平衡轴轴承安装孔(4)之间。

10.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，所述缸体内部形成有油气分离通道(11)，该油气分离通道的入口位于所述主轴承安装孔的右上侧，并且该入口处设置有向内延伸的挡板(12)。

11.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，所述缸体内部具有主油道(13)和增压器油道(14)，所述主油道在缸体内斜向下延伸到所述主轴承安装孔(3)，所述增压器油道(14)从所述主油道(13)水平延伸到所述缸体的外侧以通向增压器。

12.一种发动机，包括缸体、装配在缸体顶端的缸盖和装配在缸体底端的油底壳，其特征在于，所述缸体为根据权利要求1-11中任意一项所述的缸体。