CN112610348B - 气缸总成及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种气缸总成及发动机，包括缸体和密封安装于缸体的缸盖，所述缸盖形成与缸体内圆相配合的限位止口，采用在缸盖和缸体之间设置限位止口的结构，避免或者大幅度减少高温气体窜至密封点，从源头上保证密封的可靠性，能够保证缸盖与缸体之间的良好密封，从而保证密封件的长周期正常使用，从而提高发动机的使用周期，降低使用成本，提高发动机本身的工作效率；并且，还能够在安装缸盖时形成定位引导，提高安装工作效率。

Description

气缸总成及发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机部件及发动机，尤其涉及一种气缸总成及发动机。

背景技术

发动机作为一种装配结构的动力机械，具有箱体以及内部动力及传动件，因此，具有较多的密封点。且由于发动机属于热机，运行时具有相对较高的内部温度，因此，对于各个密封点特别是缸体与缸盖之间的密封点来说，较高的温度则易于引起密封垫（或者o形圈等）的老化松动，从而形成漏点，进而影响发动机的运行效率。但是，从现有的缸盖与缸体之间的密封方式来看，只是进行端面的扣合方向上由螺栓压紧并通过o形圈密封，高温通过缸盖与缸体之间的间隙窜至密封垫，造成密封件老化，增加缸内燃烧的热量损失，从而影响发动机正常高效的运行。

同时，现有的缸盖和缸体之间连接需要对正，会消耗较多的安装时间，因而工作效率较低。

因此，需要对现有的缸盖和缸体之间的连接方式进行改进，能够保证缸盖与缸体之间的良好密封，避免或者大幅度减少高温气体窜至密封点，保证密封件的长周期正常使用，从而提高发动机的使用周期，降低使用成本，提高发动机本身的工作效率；并且，还能够在安装缸盖时形成定位引导，提高安装工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种气缸总成及发动机，能够保证缸盖与缸体之间的良好密封，避免或者大幅度减少高温气体窜至密封点，保证密封件的长周期正常使用，从而提高发动机的使用周期，降低使用成本，提高发动机本身的工作效率；并且，还能够在安装缸盖时形成定位引导，提高安装工作效率。

本发明提供的一种气缸总成，包括缸体和密封安装于缸体的缸盖，在所述缸盖与缸体密封配合的端面设置有限位止口，所述限位止口具有一外圆，该外圆与缸体的内圆或者与缸盖的燃烧室面边缘的外圆之间形成套接配合；所述限位止口设置于缸盖或者缸体，设置于缸盖则向下延伸至缸体内的部分具有与缸体内圆相套接的外圆，这种套为无间隙或者小间隙配合，具有较好的阻止高温气体窜入缸盖和缸体密封端面的密封点，有效保护密封点从而延长使用寿命；同理，限位止口可以设置于缸体上端面并延伸入燃烧室，与燃烧室面的外缘相套接配合，也可起到阻止高温气体的作用，在此不再赘述。

进一步，所述限位止口设置于缸盖，且所述限位止口延伸入缸体的部分具有与缸体内圆相套接配合的外圆，该结构制作简单，装配方便，止口的配合结构使得外圆和内圆紧贴，安装过后的气缸总成使用过程中由于止口的设置使得高温无法直接到达密封点，阻挡燃烧火焰，从而保护密封点的密封件（密封圈或者O型圈），减少热量的损失，保证发动机高效运行并利于充分燃烧并减少排气中的有害气体，使发动机动力性和排放性都得到一定的改善，同时，该限位止口可为气缸盖与气缸体的配合提供定位功能，保证两者的同轴度。

进一步，所述限位止口与缸盖上的燃烧室面通过过渡面相接，过渡面根据设定的结构过渡设置，可用于组织燃烧混合气气流的压缩和做功释放过程，从而提高燃烧效率，结合止口的阻挡作用，可提高发动机的整体效率；

这里的燃烧室以及燃烧室面为现有技术的发动机特征，燃烧室面即为缸盖上形成的面，用于与缸体内的活塞端部共同形成燃烧室，在此不再赘述。

进一步，所述过渡面由外向内向着燃烧室面的方向倾斜，使得燃烧室与缸体内部之间形成喇叭口，该喇叭口在压缩行程中与活塞头部共同作用，形成对混合气的挤流并沿喇叭口进入燃烧室，形成有效的气流组织，促进缸内燃烧过程；当活塞下行时，燃烧后的气体产生膨胀流动，形成逆挤流，有利于燃烧后废气的排出，提高充气效率；而传统结构此位置则会形成近似于四角，燃烧不充分的同时，还会增加爆震的几率。

进一步，所述过渡面与所述限位止口外圆直接相接，该结构使得止口的存在不但解决了定位以及阻止火焰对密封件的不利影响的问题，还是得缸盖与缸体之间燃烧无死角，保证了发动机整体的运行效率。

进一步，所述过渡面与燃烧室面之间平滑过渡，保证由于止口以及过渡面的存在不会对缸内气流的组织产生不利影响或者干扰，保证发动机的正常运行；平滑过渡可采用现有的平滑曲线结构内即可，在此不再赘述。

进一步，所述过渡面为一向外凹的弧面，外凹是相对于缸体内的空间而言，对于压缩过程的挤流和做功过程的逆挤流，外凹的弧面结构可增加挤流空间，避免发生气流流动有害干扰，保证气流的有效组织，进一步保证发动机高校正常的运行。

进一步，所述过渡面的曲率半径为缸体内径的两倍以上，所述过渡面的曲率半径与活塞顶部曲率半径相配合，可提供更好的挤气效果，较大的曲率半径利于避免气流运行干扰，有效组织气流，进一步避免燃烧死角，从而提高燃烧效率。

进一步，所述弧面过渡面的弧的弦与缸盖端面所在平面之间的夹角为20-40°；该角度设计需保证该过渡面与活塞顶部平行，该倾斜角度范围能够保证挤流和逆挤流的正常进行，避免无法形成挤流以及挤流过于急速，从而利于保证充分燃烧以及减少排放。

进一步，所述过渡面所占径向尺寸与燃烧室所占径向尺寸之间的比例为1.5-3：1；该点从面积角度考虑，过渡面所占面积与燃烧室所占面积比为1:1，该结构的尺寸比例结合该过渡面的其他参数，可合理控制燃烧室内的气流状态，从而使得缸内混合气燃烧充分，减少排放。

本发明还公开了一种发动机，所述发动机安装有所述气缸总成。

本发明的有益效果：本发明提供的气缸总成，采用在缸盖和缸体之间设置限位止口的结构，避免或者大幅度减少高温气体窜至密封点，从源头上保证密封的可靠性，能够保证缸盖与缸体之间的良好密封，从而保证密封件的长周期正常使用，从而提高发动机的使用周期，降低使用成本，提高发动机本身的工作效率；并且，还能够在安装缸盖时形成定位引导，提高安装工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1A处放大图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为图1A处放大图，如图所示，本发明提供的一种气缸总成，包括缸体1和密封安装于缸体1的缸盖2，在所述缸盖与缸体密封配合的端面设置有限位止口201，所述限位止口具有一外圆，该外圆与缸体的内圆或者与缸盖的燃烧室面边缘的外圆之间形成套接配合；所述限位止口设置于缸盖或者缸体，设置于缸盖则向下延伸至缸体内的部分具有与缸体内圆相套接的外圆，这种套为无间隙或者小间隙配合，具有较好的阻止高温气体窜入缸盖和缸体密封端面的密封点，有效保护密封点从而延长使用寿命；同理，限位止口可以设置于缸体上端面并延伸入燃烧室，与燃烧室面的外缘相套接配合，也可起到阻止高温气体的作用，在此不再赘述。

本实施例中，所述限位止口201设置于缸盖2，且所述限位止口延伸入缸体的部分具有与缸体内圆相套接配合的外圆，该结构制作简单，装配方便；限位止口201具有与缸体1内圆相配合的外圆结构，安装后，限位止口201使得其外圆和缸体1内圆紧贴，安装过后的气缸总成使用过程中由于止口的设置使得高温无法直接到达密封点，阻挡燃烧火焰，从而保护密封点的密封件3（密封圈或者O型圈），减少热量的损失，保证发动机高效运行并利于充分燃烧并减少排气中的有害气体，使发动机动力性和排放性都得到一定的改善，同时，该限位止口可为气缸盖与气缸体的配合提供定位功能，保证两者的同轴度。

本实施例中，所述限位止口201与缸盖2上的燃烧室面2021通过过渡面2011相接，过渡面2011根据设定的结构过渡设置，可用于组织燃烧混合气气流的压缩和做功释放过程，从而提高燃烧效率，结合止口的阻挡作用，可提高发动机的整体效率；

这里的燃烧室202以及燃烧室面2021为现有技术的发动机特征，燃烧室面2021即为缸盖上形成的面，用于与缸体1内的活塞端部共同形成燃烧室202，在此不再赘述。

本实施例中，所述过渡面2011由外向内向着燃烧室面2021的方向倾斜，即如图所示的过渡面在径向上由外向内的方向上向上倾斜，使得燃烧室202在径向外缘与缸体1内部之间形成喇叭口，该喇叭口在压缩行程中与活塞头部共同作用，形成对混合气的挤流并沿喇叭口进入燃烧室202，形成有效的气流组织，促进缸内燃烧过程；当活塞下行时，燃烧后的气体产生膨胀流动，形成逆挤流，有利于燃烧后废气的排出，提高充气效率；而传统结构此位置则会形成近似于死角，燃烧不充分的同时，还会增加爆震的几率；这里的由外向内指的是在径向上的由燃烧室外向燃烧室内。

本实施例中，所述过渡面2011与所述限位止口201外圆直接相接，该结构使得止口的存在不但解决了定位以及阻止火焰对密封件的不利影响的问题，还是得缸盖与缸体之间燃烧无死角，保证了发动机整体的运行效率。

本实施例中，所述过渡面2011与燃烧室面2021之间平滑过渡，保证由于止口以及过渡面的存在不会对缸内气流的组织产生不利影响或者干扰，保证发动机的正常运行；平滑过渡可采用现有的平滑曲线结构内即可，在此不再赘述。

本实施例中，所述过渡面2011为一向外凹的弧面，外凹是相对于缸体内的空间而言，对于压缩过程的挤流和做功过程的逆挤流，外凹的弧面结构可增加挤流空间，避免发生气流流动有害干扰，保证气流的有效组织，进一步保证发动机高校正常的运行。

本实施例中，所述过渡面2011的曲率半径为缸体1内径的两倍以上，所述过渡面的曲率半径与活塞顶部曲率半径相配合，可提供更好的挤气效果，较大的曲率半径利于避免气流运行干扰，有效组织气流，进一步避免燃烧死角，从而提高燃烧效率。

本实施例中，所述弧面过渡面2011的弧的弦与缸盖端面所在平面之间的夹角为20-40°；该角度设计需保证该过渡面与活塞顶部平行。该倾斜角度范围能够保证挤流和逆挤流的正常进行，避免无法形成挤流以及挤流过于急速，从而利于保证充分燃烧以及减少排放。

本实施例中，所述过渡面2011所占径向尺寸与燃烧室所占径向尺寸之间的比例为1.5-3：1；该点从面积角度考虑，过渡面所占面积与燃烧室所占面积比为1:1，该结构的尺寸比例结合该过渡面的其他参数，可合理控制燃烧室内的气流状态，从而使得缸内混合气燃烧充分，减少排放。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种气缸总成，其特征是：包括缸体和密封安装于缸体的缸盖，在所述缸盖与缸体密封配合的端面设置有限位止口，所述限位止口具有一外圆，该外圆与缸体的内圆之间形成套接配合；所述限位止口设置于缸盖，且所述限位止口延伸入缸体的部分具有与缸体内圆相套接配合的外圆；安装后，限位止口使得其外圆和缸体内圆紧贴，使得高温无法直接到达密封点，所述限位止口与缸盖上的燃烧室面通过过渡面相接；所述过渡面为一向外凹的弧面；所述过渡面的曲率半径为缸体内径的两倍以上，所述过渡面的曲率半径与活塞顶部曲率半径相配合；所述过渡面的弧的弦与缸盖端面所在平面之间的夹角为20°-40°；所述过渡面所占径向尺寸与燃烧室所占径向尺寸之间的比例为1.5-3：1。

2.根据权利要求1所述的气缸总成，其特征是：所述过渡面与燃烧室面之间平滑过渡。

3.一种发动机，其特征是：所述发动机安装有如权利要求1-2任一项所述的气缸总成。

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