CN1192158C - 用于内燃机的汽缸组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的汽缸组。所述汽缸组包括：汽缸组侧壁，所述侧壁包括凸台区，所述凸台区位于相邻汽缸之间的相应位置，并且汽缸组侧壁形成有给油通路，返回到曲轴箱的润滑油通过所述给油通路引入。在该汽缸组中，给油通路位于邻近于凸台区的位置并且包括：上部通路部分、下部通路部分，以及连接上部通路部分和下部通路部分的中间通路部分。汽缸组侧壁包括围绕给油通路的中间通路部分的外壁。该外壁具有位于沿发动机汽缸列方向上一侧的轴向延伸侧面区域。该轴向延伸侧面区域整体线性地连接凸台区的下端和下板。

Description

用于内燃机的汽缸组

技术领域

本发明涉及汽缸组中的改进，更具体地说，涉及形成于汽缸组中的给油通路的结构的改进。

背景技术

在机动车的内燃机中，通常通过将螺栓旋拧入汽缸组的凸台区中而将汽缸盖紧固于汽缸组，其中每个凸台区都形成于汽缸组侧壁中并且位于相邻汽缸之间。另外，在汽缸组侧壁中形成有给油通路以将返回的润滑油引入到油盘中。在确定为将给油通路形成于凸台区的情况中，必须形成大的凸台区，其中凸台区形成有螺栓旋拧于其中的螺栓孔。在这一点上，通常在与凸台区分离的位置上形成给油通路。

另外，日本专利临时公开号No.2000-213411披露了一种形成有给油通路的汽缸组，所述给油通路具有开口于上板的上端和开口于曲柄箱上侧区域的下端。该给油通路的横截面积沿通路的轴向上是变化的。换句话说，与通路的上部区域相比，给油通路的下部区域在横截面积上增大了。

关于其中在与凸台区分离的位置上形成给油通路的上述早期技术，要求形成加强肋，所述加强肋从凸台区的下端朝向汽缸组的下板线性延伸。因为上述螺栓的紧固力相当大，因此恐怕会损坏汽缸内径。因此，需要增加凸台区的刚性以防止汽缸内径的损坏。然而，该装置将不可避免地增加汽缸组的重量。

关于日本专利临时公开号No.2000-213411的上述传统技术，使汽缸组中给油通路的下端形成得开口于曲柄箱的上侧区域。因此，从给油通路落入曲柄箱中的润滑油不可避免地被曲柄轴溅起，这样空气就混合到润滑油中，从而降低了润滑性能。此外，给油通路是从汽缸组的上板朝向汽缸组下面的油盘线性延伸而形成的，因此恐怕在曲柄箱中产生的漏气直接向上吹到汽缸盖。为了从漏气中分离出润滑油，这需要一个油分离器，所述油分离器是独立于汽缸盖的零件。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于内燃机的改进的汽缸组，所述汽缸组可有效地避免传统和早期技术的汽缸组中所遇到的缺点。

本发明的另一个目的是提供一种用于内燃机的改进的汽缸组，其中可有效地增强凸台区的刚性，同时避免汽缸组重量上的增加。

本发明的另一个目的是提供一种用于内燃机的改进的汽缸组，其中可在没有使用加强肋的情况下有效地防止汽缸内径的变形。

本发明的另一个目的是提供一种用于内燃机的改进的汽缸组，其中在没有提供作为分离部件的油分离器的情况下，通过给油通路引入的漏气中的油组分可被有效地分离。

本发明的一个方面在于用于内燃机的汽缸组。所述汽缸组包括：汽缸组侧壁，所述侧壁包括凸台区，所述凸台区位于相邻汽缸之间的相对位置。螺栓使汽缸盖在凸台区紧固于侧壁。汽缸组侧壁还包括一个区域，其中限定了给油通路，从汽缸盖返回到曲轴箱的润滑油通过所述给油通路引入。在该汽缸组中，给油通路位于邻近于凸台区的位置并且包括：其上端开口于汽缸组的上板的上部通路部分、其下端开口于汽缸组的下部的下部通路部分，以及中间通路部分，上部通路部分和下部通路部分通过所述中间通路部分彼此相通。给油通路限定了包括围绕给油通路的中间通路部分的外壁的区域。所述外壁具有侧面区域，所述侧面区域位于沿发动机汽缸列方向上的一侧。所述侧面区域整体线性地连接凸台区的下端和下板。

附图说明

图1是本发明所涉及的汽缸盖(head)的一个实施例的侧视图；

图2是图1汽缸盖的平面图；

图3是图1汽缸盖的底视图；

图4是沿图1的线A-A的箭头方向所截的截面图。

具体实施方式

现在参照图1到图4，图中用附图标记1示出了本发明所涉及的用于内燃机的汽缸组的一个实施例。汽缸组1是直列四缸型的，并且是用例如铝合金或铸铁制成的。用铸造法整体制造汽缸组。如图2中所示的，汽缸组1具有四个沿内燃机的纵向平行对齐的汽缸2(2a到2d)。换句话说，四个汽缸2a到2d的轴是平行的并包含于假想的沿内燃机的垂直方向延伸的垂直面中。每个汽缸2都被限定在一个汽缸壁(未标识)中，所述汽缸壁与限定相邻汽缸的相邻汽缸壁(未标识)整体形成。水冷套3(内燃机冷却系统)环绕着汽缸壁。图2中的汽缸组1的右侧端与内燃机的前端相对应，因此，第一、第二、第三和第四汽缸2a、2b、2c、2d是沿内燃机的纵向排列。在该汽缸组的侧壁4a中形成有凸台区5a到5e。在该汽缸组的相对侧壁4b中形成有凸台区5f到5j。每个凸台区5a到5j都形成有螺栓孔6，其中用于使汽缸盖(未示出)紧固于汽缸组的螺栓可插入或旋拧在螺栓孔6中。

汽缸组1具有下板7，如图1中所示的，裙部8从所述下板7处向下延伸，以便于限定一个空间(未标识)，所述空间形成曲轴箱中的曲柄腔(未标识)的上部。在该裙部中布置有隔板9a到9e以便于将该裙部分成多个小腔室，所述每个小腔室与每个汽缸2a到2d相对应。隔板9a到9e分别形成有轴承区10a到10e，所述轴承区10a到10e位于各个隔板的底缘或表面的中央区域。轴承区10a到10e可转动地支撑曲柄轴(未示出)的上半部。

汽缸组1的侧壁4a形成有给油通路11、12。侧壁4b形成有给油通路13。从汽缸盖返回到油盘(未示出)的润滑油流过给油通路11-13。邻近于凸台区5c形成了给油通路11，所述凸台区5c位于与第二汽缸2b和第三汽缸2c之间的一个位置相对应的位置。邻近于凸台区5d形成了给油通路12，所述凸台区5d位于与第三汽缸2c和第四汽缸2d之间的一个位置相对应的位置。邻近于凸台区5i形成了给油通路13，所述凸台区5i位于与第三汽缸2c和第四汽缸2d之间的一个位置相对应的位置。

如图1、2和4中所示的，给油通路11包括上部通路部分15，所述上部通路部分15的上端开口于汽缸组1的上板。该给油通路11的下部通路部分16的下端开口于汽缸组1的下部区域。该下部通路部分的横截面是环形的。通过其横截面为环形的中间通路部分17使上部通路部分15和下部通路部分16连接，因此上部通路部分和下部通路部分彼此相通。以这种方式形成上部通路部分15，即，其上部(开口)端邻近于凸台区5c。该上部通路部分全长具有相同的横截面形状。

从汽缸组1的下板7和汽缸组1的底表面延伸形成了下部通路部分16，并且下部通路部分16平行于各个汽缸2a到2d的轴线形成。下部通路部分16的下端朝向隔板9c的底表面形成。下部通路部分16全长具有相同的横截面形状。换句话说，下部通路部分16包括上部和下部，所述上部形成于裙部8的外壁中，所述裙部8的外壁形成汽缸组的侧壁4a的部分，所述下部通过隔板9c形成在靠近于裙部8外壁的部分。下部通路部分16位于凸台区5c的下面并如此形成，即，其宽度W1通常等于凸台区5c的宽度W2。宽度W1和W2是沿发动机汽缸的列方向上(其中排列有汽缸5)或汽缸组的纵向上。在包含四个汽缸2a到2d的轴线的假想垂直面上相对于上部通路部分15偏移地形成下部通路部分16。

平行于汽缸2a到2d的轴线形成中间通路部分17，并且中间通路部分17从凸台区5c向汽缸组1的下板7延伸。中间通路部分17全长具有相同的横截面形状。更具体地说，中间通路部分17具有通常为凸台区5c宽度W2的1/2的宽度W3。宽度W3是沿发动机汽缸的列方向上。汽缸组外壁围绕着中间通路部分17，所述汽缸组外壁沿发动机汽缸的列方向的一个侧面区域18位于与沿发动机汽缸的列方向上(其中排列有汽缸2)或汽缸组1的纵向上的凸台区5c的中央部分相对应的位置。侧面区域18通常沿各个汽缸的轴线而轴向延伸。该轴向延伸的侧面区域18使凸台区5c的下端和下板7彼此线性地整体连接。另外，相对于沿发动机汽缸的列方向上的上部通路部分15偏移地形成中间通路部分17，因此在上部通路部分15和中间通路部分17之间的连接部分处形成了第一梯状部分19。第一梯状部分19沿发动机汽缸的列方向延伸以便于形成给油通路11的平坦内表面，其中该平坦内表面通常垂直于中间通路部分17的轴线。

中间通路部分17的下端与下部通路部分16的上端连接。在中间通路部分17和下部通路部分16之间的连接部分处形成了第二梯状部分20。换句话说，在中间通路部分和下部通路部分之间的连接部分处，中间通路部分17的横截面积小于下部通路部分16，因此在中间通路部分和下部通路部分之间的连接部分处形成了第二梯状部分20。第二梯状部分20沿发动机汽缸的列方向延伸以便于形成给油通路11的平坦内表面，其中该平坦内表面通常垂直于下部通路部分16的轴线。

与凸台区5c的下端(也就是，中间通路部分17的上端)相比，上部通路部分15的下端位于更靠近汽缸组的下板7，因此上部通路部分15与中间通路部分17之间的连接部分的通路横截面积采取必要最小值，在该最小值处不能阻止润滑油返回到油盘。如图1中所示的，该必要最小值提供了垂直距离R1。

给油通路12包括上部通路部分21，所述上部通路部分21的上端开口于汽缸组1的上板。该给油通路12的下部通路部分22的下端开口于汽缸组1的下部区域。该下部通路部分的横截面是环形的。通过其横截面为环形的中间通路部分23使上部通路部分21和下部通路部分22连接，因此上部通路部分和下部通路部分彼此相通。

给油通路12的中间通路部分23和下部通路部分22在布置上通常分别与上述给油通路11的17、16相同。然而，给油通路12的上部通路部分21在布置上不同于给油通路11的上部通路部分，因此通常被形成为平坦漏斗状的，其中它的横截面积沿着从它与中间通路部分23之间的连接部分到汽缸组1的上板14的方向增加。

汽缸组外壁围绕着中间通路部分23，所述汽缸组外壁沿发动机汽缸的列方向的一个侧面区域26位于与沿发动机汽缸的列方向上的凸台区5d的中央部分相对应的位置。侧面区域25通常沿各个汽缸的轴而轴向延伸。该轴向延伸的侧面区域26使凸台区5d的下端和下板7彼此线性地整体连接。另外，相对于沿发动机汽缸的列方向上的上部通路部分21偏移地形成中间通路部分23，因此在上部通路部分21和中间通路部分23之间的连接部分处形成了第一梯状部分24。第一梯状部分24沿发动机汽缸的列方向延伸以便于形成给油通路12的平坦内表面，其中该平坦内表面通常垂直于中间通路部分23的轴。

中间通路部分23的下端与下部通路部分22的上端连接。在中间通路部分23和下部通路部分22之间的连接部分处形成了第二梯状部分25。换句话说，在中间通路部分和下部通路部分之间的连接部分处，中间通路部分23在横截面积上小于下部通路部分22，因此在中间通路部分和下部通路部分之间的连接部分处形成了第二梯状部分25。第二梯状部分25沿发动机汽缸的列方向延伸以便于形成给油通路12的平坦内表面；其中该平坦内表面通常垂直于下部通路部分22的轴。相对于凸台区5d的下端(也就是，中间通路部分23的上端)来说，上部通路部分21的下端位于靠近汽缸组的下板7的位置，因此上部通路部分21与中间通路部分23之间的连接部分的通路横截面积采取必要最小值，在该最小值处不能阻止润滑油返回到油盘。如图1中所示的，该必要最小值提供了垂直距离R2。

给油通路13包括上部通路部分27，所述上部通路部分27的上端开口于汽缸组1的上板。该给油通路的下部通路部分28的横截面是环形的并且其下端开口于汽缸组1的下端。通过其横截面为环形的中间通路部分29使上部通路部分27和下部通路部分28连接，因此上部通路部分和下部通路部分彼此相通。该给油通路13在布置上通常与上述给油通路11相同，其中与给油通路11的第一梯状部分24一致的第一梯状部分(未示出)形成于上部通路部分27和中间通路部分29之间的连接部分处，而与给油通路11的第二梯状部分25一致的第二梯状部分(未示出)形成于中间通路部分29和下部通路部分28之间的连接部分处。

另外，与上述给油通路11相似，汽缸组外壁围绕着中间通路部分29，所述汽缸组外壁沿发动机汽缸的列方向的一个侧面区域(未示出)位于与沿发动机汽缸的列方向上的凸台区5i的中央部分相对应的位置。侧面区域25通常沿各个汽缸的轴线而轴向延伸。该轴向延伸的侧面区域使凸台区5i的下端和下板7彼此线性地整体连接。

在如上述布置的汽缸组1中，每个中间通路部分17、23和29都位于各个凸台区5c、5d、5i和下板之间。限定每个中间通路部分17、23和29的外壁的侧面区域起到加固构件的作用。因此，与在凸台区5c、5d、5i的下端形成加强肋的情况相比，在不增加汽缸组1的重量的情况下增加了凸台区5c、5d、5i的刚度。具体地，围绕着各个中间通路部分17、23和29的外壁的轴向延伸侧面区域(沿发动机汽缸的列方向)18、26等位于与各个凸台区5c、5d、5i的中央部分相对应的位置，虽然围绕着中间通路部分29的外壁的轴向延伸侧面区域未示出。这些轴向延伸侧面区域18、26等的每个都与各个凸台区5c、5d、5i和下板7的下端线性整体连接。因此，可有效地提高凸台区5c、5d、5i的刚性，同时有效地实现汽缸组1的重量减轻。由于在各个凸台区5c、5d、5i的下端形成加强肋变得不必要，而可去除图1和图4中用斜线所示的没用的(铸造)金属部件5c、5d、5i。另外，邻近于凸台区5c、5d、5i分别形成了上部通路部分15、21和27，因此，可去除图2中用斜线所示的没用的(铸造)金属部件。

由于下部通路部分16、22、28的下端分别开口于隔板9c、9d的底表面，从各个下部通路部分16、22、28的打开下端进入曲轴箱的润滑油滴落到油盘的附近而没有撞到曲轴箱的壁表面上。因此，曲柄轴不能使落下的润滑油溅起，从而防止空气混合到润滑油中。

每个给油通路11、12都具有第一梯状部分19、24和第二梯状部分20、25，以便于基本上为整体曲柄型。因此，在曲轴箱中产生的漏气撞到第一和第二梯状部分上使液体或油组分从漏气中分离出来。因此，不必要在每个给油通路11、12中提供油分离器，这样实现了汽缸组1的成本降低。同样地，给油通路13具有第一和第二梯状部分以及作为整体通常为曲柄型，因此不必要在其中提供油分离器。

另外，在给油通路12中，上部通路部分21通常为平面漏斗状以便于流畅地收集从汽缸盖处返回的润滑油，因此可使得润滑油非常迅速地滴落在油盘中。

如从上述中所理解的，依照本发明，可获得以下显著的优点：汽缸组的凸台区要求高刚性以便于防止汽缸内径在螺栓的高紧固压力下受损，所述螺栓用于将汽缸盖紧固于汽缸组。在这点上，在早期技术中已使得加强肋连接于凸台区的下端。然而，围绕给油通路的中间通路部分的外壁的侧面区域刚性地支撑本发明所涉及的汽缸组的凸台区，因此可在没有提供加强肋的情况下提高凸台区的刚性。另外，由于给油通路的中间通路部分位于凸台区和汽缸组的下板之间，因此，与早期技术中在凸台区的下端形成加强肋的情况相比，在不增加汽缸组的重量的情况下可提高凸台区的刚性。

在这里合并参考日本专利申请P2001-360176(2001年11月27日申请)的全部内容。

尽管以上通过参考本发明的某些实施例已经描述了本发明，但是本发明不局限于上述实施例。对于本发明的普通技术人员来说，可依照上述技术对上述实施例进行修正和改变。参考随后的权利要求限定了本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于内燃机的汽缸组(1)，所述汽缸组(1)包括：

汽缸组侧壁(4a、4b)，所述侧壁(4a、4b)包括凸台区(5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5i、5j)，所述凸台区位于相邻汽缸之间的相应位置，在凸台区用螺栓紧固于侧壁的汽缸盖，以及其中限定了给油通路(11、12、13)的区域，从汽缸盖返回到曲轴箱的润滑油通过所述给油通路引入，

其中，给油通路位于邻近于凸台区的位置并且包括：其上端开口于汽缸组的上板(14)的上部通路部分(15、21)、其下端开口于汽缸组的下部的下部通路部分(16、22)，以及中间通路部分(17、23)，上部通路部分和下部通路部分通过所述中间通路部分(17、23)彼此相通，给油通路限定了包括围绕给油通路的中间通路部分的外壁的区域，所述外壁具有侧面区域(18、26)，所述侧面区域(18、26)位于沿发动机汽缸列方向上的一侧，所述侧面区域整体线性地连接凸台区的下端和下板。

2.如权利要求1所述的汽缸组，其特征在于，上部和下部通路部分(15、21；16、22)沿发动机汽缸列方向相对于彼此是偏移的，下部通路部分的下端朝向汽缸头部的隔板的底表面打开。

3.如权利要求1或2所述的汽缸组，其特征在于，上部和中间通路部分(15、21；17、23)沿发动机汽缸列方向相对于彼此是偏移的，在上部和中间通路部分之间的连接部分形成了第一梯状部分(19、24)，

其中，中间通路部分(17、23)的下端与下部通路部分(16、22)的上端连接，在中间和下部通路部分之间的连接部分处中间通路部分(17、23)的横截面积形成得小于下部通路部分(16、22)，在中间和下部通路部分之间的连接部分形成了第二梯状部分(20、25)。

4.如权利要求1或2所述的汽缸组，其特征在于，上部通路部分(21)具有沿着从上部和中间通路部分之间的连接部分朝向汽缸组的上板的方向增加的横截面积，使该上部通路部分通常呈平坦漏斗状形成，并且所述上部通路部分沿发动机汽缸列方向延伸。

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