CN105781772A - 一种减重气缸体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减重气缸体，包括气缸体本体，所述气缸体本体包括：多个并排布置的缸孔，沿缸孔阵列外侧延伸的水套以及水套的外壁，位于缸孔下方的曲轴室，设在曲轴室内的多个轴座，位于气缸体本体进气侧的多个通风道，以及位于气缸体本体排气侧的多个回油道；所述的孔壁的厚度为4 mm～5mm；所述水套的口部为开放式，且水套的宽度为6 mm～8mm；所述水套的外壁的厚度为3 mm～3.5mm；所述曲轴室的壁厚为3 mm～3.5mm。本发明在满足刚度与强度的前提下，降低了气缸体的重量，节约了成本，同时改善了铸造工艺需求。

Description

一种减重气缸体
技术领域
本发明属于发动机技术，具体涉及一种减重气缸体。
背景技术
气缸体是发动机重要的组成零件。一方面随着发动机性能的提升，要求其结构需要足够的刚度与强度；另一方面随着油耗法规的日益苛刻，要求降低发动机的重量。目前传统铸铁材料发动机气缸体存在一些弊端：
（1）为了改善铸造工艺，将缸孔20、水套外壁40、曲轴室50等壁厚设计过厚(一般为4～5mm)，导致整体重量大，原材料利用率低；
（2）水套30（即存在于缸孔与水套外壁之间的空间区域）为半封闭式结构（即水套的口部设有连接缸孔与水套外壁的加强筋），在铸造过程中，由于加强筋的相互作用导致缸孔变形大，且增加了气缸体的整体重量；
（3）半封闭式结构的水套30存在铸造清砂困难；
（4）轴座60结构布置不合理，空间利用率低，整个轴座面铸造成一大面，且无减重处理，造成加工材料的浪费，增加了气缸体的重量。
因此，有必要开发一种减重气缸体。
发明内容
本发明的目的是提供一种减重气缸体，在满足刚度与强度的前提下，以降低气缸体的重量，节约成本，同时能改善铸造工艺需求。
本发明所述减重气缸体，包括气缸体本体，所述气缸体本体包括多个并排布置的缸孔，沿缸孔阵列外侧延伸的水套以及水套的外壁，位于缸孔下方的曲轴室，设在曲轴室内的多个轴座，位于气缸体本体进气侧的多个通风道，以及位于气缸体本体排气侧的多个回油道；
所述缸孔的孔壁的厚度为4mm～5mm；不仅能保证结构刚度要求，还减少了气缸体的重量，同时薄壁能够加快热量的传递，使冷却水快速升温提高热效率。
所述水套的口部为开放式，且水套的宽度为6mm～8mm；因水套的口部无连接缸孔与水套的外壁的加强筋，故能够有效阻止装配缸盖螺栓对缸孔产生的应力，防止缸孔变形；该结构还能够减少气缸体的重量；同时将水套的口部设计为开放式，使水套更加利于铸造清砂，保证了气缸体的清洁度。
所述水套的外壁的厚度为3mm～3.5mm；以减少气缸体的重量。
所述曲轴室的壁厚为3mm～3.5mm，以减少气缸体的重量。
所述缸孔为三个，从气缸体本体的前端到后端依次为第一缸孔、第二缸孔和第三缸孔；
所述通风道为三个，从气缸体本体的前端到后端依次为第一通风道、第二通风道和第三通风道，所述第三通风道的下端与第二通风道的中部联通，在第一缸孔与第二缸孔相邻处的气缸体本体上，设有与第一通风道相联通的第一减重孔，在第三通风道与第二通风道交汇处的气缸体本体上，设有与第二通风道相联通的第二减重孔；
所述回油道为三个，从气缸体本体的前端到后端依次为第一回油道、第二回油道和第三回油道，所述第三回油道的下端与第二回油道的中部联通；在第一缸孔和第二缸孔相邻处的气缸体本体上，设有与第一回油道相联通的第三减重孔，在第三回油道与第二回油道的交汇处的气缸体本体上，设有与第二回油道相联通的第四减重孔；
且所述第一减重孔、第二减重孔、第三减重孔和第四减重孔均位于曲轴室的上方、水套的下方；第一减重孔、第二减重孔、第三减重孔和第四减重孔的设置能够预防缸孔部位宽大壁厚带来的铸造缺陷。
在所述轴座的上方设有通风孔，以保证活塞运行时平稳窜气。
所述轴座通过加强筋与曲轴室连为一体，并在所述轴座的前后两侧面上分别设有突出于侧面的零件安装贴合面。即轴座的前后两侧面上除去零件安装贴合面的其它区域均凹于零部件安装贴合面，以达到减少气缸体的重量。
本发明具有以下优点：将气缸体的壁厚、结构进行优化减重，达到了发动机轻量化、节约材料的目的。同时能够改善缸孔变形、铸造工艺，提高了发动机燃油经济性与排放。
附图说明
图1是背景技术结构俯视示意图；
图2是图1中沿A1-A1线的剖视图；
图3是本发明的轴测图之一；
图4是本发明的轴测图之二；
图5是本发明的俯视图；
图6是图5中沿A-A线的剖视图；
图7是图5中沿B-B线的剖视图；
图8是图7中沿C-C线的剖视图；
图9是通风道、回油道砂芯结构示意图；
图1和图2中，20-缸孔、30-水套、40-水套外壁、50-曲轴室、60-轴座；
图3至图8中，1-气缸体本体、2-孔壁，2a-第一缸孔、2b-第二缸孔、2c-第三缸孔、3-水套、4-外壁、5-曲轴室、6-轴座、7a-第一通风道、7b-第二通风道、7c-第三通风道、8a-第一回油道、8b-第二回油道、8c-第三回油道、9-加强筋、10-第五减重孔、11-通风孔、12-缸盖螺栓孔、13-第一减重孔、14-第二减重孔、15-第三减重孔、16-第四减重孔、17-零部件安装贴合面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图3至图7所示的减重气缸体，包括气缸体本体1，所述气缸体本体1包括三个并排布置的缸孔，沿缸孔阵列外侧延伸的水套3以及水套的外壁4，位于缸孔下方的曲轴室5，设在曲轴室5内的四个轴座6，位于气缸体本体1进气侧的三个通风道，以及位于气缸体本体1排气侧的三个回油道。
如图3所示，所述缸孔的孔壁2的厚度为4mm～5mm；不仅保证了结构刚度要求，还减少了气缸体1的重量，同时薄壁能够加快热量的传递，使冷却水快速升温提高热效率。
如图3所示，所述水套3的口部为开放式，且水套3的宽度为6mm～8mm；因水套的口部无连接缸孔与水套的外壁的加强筋，当缸盖通过螺栓、缸盖螺栓孔12与气缸体本体1连接时，能够有效阻止螺栓对缸孔产生的应力，防止缸孔变形；该结构还能够减少气缸体的重量；同时将水套3的口部设计为开放式，使水套3更加利于铸造清砂，保证了气缸体的清洁度。水套3的外壁4的厚度为3mm～3.5mm；能够有效减少气缸体的重量。
如图4所示，所述曲轴室5指位于缸孔下方的整个内腔，在保证结构刚度下，将曲轴室5的壁厚设计为3.0～3.5mm，能够有效减少气缸体的重量。
如图1和图5所示，所述缸孔为三个，从气缸体本体1的前端到后端依次为第一缸孔2a、第二缸孔2b和第三缸孔2c。如图5、图7、图8和图9所示（图9为通风道、回油道的砂芯结构，其目的是更为直观的表示通风道、回油道的结构），所述通风道为三个，从气缸体本体1的前端到后端依次为第一通风道7a、第二通风道7b和第三通风道7c，所述第三通风道7c的下端与第二通风道7b的中部联通。在第一缸孔2a与第二缸孔2b相邻处的气缸体本体1上，设有与第一通风道7a相联通的第一减重孔13。在第三通风道7c与第二通风道7b交汇处的气缸体本体1上，设有与第二通风道7b相联通的第二减重孔14。所述回油道为三个，从气缸体本体1的前端到后端依次为第一回油道8a、第二回油道8b和第三回油道8c，所述第三回油道8c的下端与第二回油道8b的中部联通。在第一缸孔2a和第二缸孔2b相邻处的气缸体本体1上，设有与第一回油道8a相联通的第三减重孔15，在第三回油道8c与第二回油道8b的交汇处的气缸体本体1上，设有与第二回油道8b相联通的第四减重孔16。且所述第一减重孔13、第二减重孔14、第三减重孔15和第四减重孔16均位于曲轴室5的上方、水套3的下方。第一减重孔13、第二减重孔14、第三减重孔15和第四减重孔16的设置能够预防缸孔部位宽大壁厚带来的铸造缺陷。
如图4所示，所述轴座6通过加强筋9与曲轴室5连为一体，加强筋9与加强筋9之间形成第五减重孔10，既能满足强度要求，又能够达到减重的效果。在所述轴座6的前后两侧面上分别设有突出于侧面的零件安装贴合面17；即轴座6的前后两侧面上除去零件安装贴合面17的其它区域均凹于零部件安装贴合面17，以达到减少气缸体的重量。在所述轴座6的上方设有通风孔11，以保证活塞运行时平稳窜气。第五减重孔10和通风孔11为铸造时整体成型。

Claims (4)

1.一种减重气缸体，包括气缸体本体（1），所述气缸体本体（1）包括：多个并排布置的缸孔，沿缸孔阵列外侧延伸的水套（3）以及水套的外壁（4），位于缸孔下方的曲轴室（5），设在曲轴室（5）内的多个轴座（6），位于气缸体本体（1）进气侧的多个通风道，以及位于气缸体本体（1）排气侧的多个回油道；其特征在于：
所述缸孔的孔壁（2）的厚度为4mm～5mm；
所述水套（3）的口部为开放式，且水套（3）的宽度为6mm～8mm；
所述水套的外壁（4）的厚度为3mm～3.5mm；
所述曲轴室（5）的壁厚为3mm～3.5mm。
2.根据权利要求1所述的减重气缸体，其特征在于：所述缸孔为三个，从气缸体本体（1）的前端到后端依次为第一缸孔（2a）、第二缸孔（2b）和第三缸孔(2c)；
所述通风道为三个，从气缸体本体（1）的前端到后端依次为第一通风道（7a）、第二通风道（7b）和第三通风道（7c），所述第三通风道（7c）的下端与第二通风道（7b）的中部联通；
在第一缸孔（2a）与第二缸孔（2b）相邻处的气缸体本体（1）上，设有与第一通风道（7a）相联通的第一减重孔（13），在第三通风道（7c）与第二通风道（7b）交汇处的气缸体本体（1）上，设有与第二通风道（7b）相联通的第二减重孔（14）；
所述回油道为三个，从气缸体本体（1）的前端到后端依次为第一回油道（8a）、第二回油道（8b）和第三回油道（8c），所述第三回油道（8c）的下端与第二回油道（8b）的中部联通；
在第一缸孔（2a）和第二缸孔（2b）相邻处的气缸体本体（1）上，设有与第一回油道（8a）相联通的第三减重孔（15），在第三回油道（8c）与第二回油道（8b）的交汇处的气缸体本体（1）上，设有与第二回油道（8b）相联通的第四减重孔（16）；
且所述第一减重孔（13）、第二减重孔（14）、第三减重孔（15）和第四减重孔（16）均位于曲轴室（5）的上方、水套（3）的下方。
3.根据权利要求1或2所述的减重气缸体，其特征在于：在所述轴座（6）的上方设有通风孔（11）。
4.根据权利要求1或2所述的减重气缸体，其特征在于：所述轴座（6）通过加强筋（9）与曲轴室（5）连为一体，并在所述轴座（6）的前后两侧面上分别设有突出于侧面的零件安装贴合面（17）。
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