CN1629467A - 用于内燃机的汽缸座 - Google Patents

Abstract

一个用于内燃机的汽缸座，具有在圆筒形设置的汽缸壁和水套侧壁之间形成的一个水套。该汽缸壁被设置用于在其中可滑动保持活塞。该水套侧壁绕着汽缸壁的外周设置。一对外缸座壁被设置在汽缸座的横向侧上，以在汽缸座的几乎整个纵向长度上延伸。该外缸座壁与水套侧壁在横向上间隔开以在它们之间形成间隙。该外缸座壁的顶端部分构成汽缸座的顶板的一个外凸缘部分。这样，汽缸座的顶板的刚性被提高，并且汽缸座和汽缸盖之间的密封通过一个汽缸盖垫被提高。

Description

用于内燃机的汽缸座

技术领域

本发明涉及一种用于水冷内燃机的汽缸座。尤其是，本发明涉及一种汽缸座，该汽缸座通过在汽缸座的顶板上形成一个外部凸缘来确保顶板的刚性。

背景技术

公开号为No.2002-161803的日本专利申请描述了一个现有的用于水冷内燃机的汽缸座，该汽缸座包括一个汽缸壁，在其中设置有数个活塞，从而活塞能够在汽缸壁内往复运动，并且在汽缸壁的周边设置有一个水套侧壁。在上面提到的文件中公开的现有汽缸座中，在汽缸壁和水套侧壁之间形成一个水套，这样热量就被从汽缸壁传递到水套里的冷却剂中，并且该汽缸壁被在水套中循环的冷却剂所冷却。在该现有的汽缸座中，一个汽缸盖通过数个缸盖螺栓与汽缸座顶板上的汽缸盖垫一起被固定连接到汽缸座上，该汽缸座的水套在汽缸座的顶板上具有一个开口端。能使缸盖螺栓拧入其中的数个缸盖螺栓座整体成形在水套侧壁上。通常，在该现有的汽缸座中，水套侧壁构成汽缸座的外壁，并且汽缸座的顶板具有两层的凸缘结构，该凸缘结构包括汽缸壁的顶端和水套侧壁的顶端。

考虑到上面的情况，本领域普通技术人员从该公开中可以清楚地知道，存在一个对用于内燃机的改进汽缸座的需求。本领域普通技术人员从该公开中可以清楚地知道，本发明提出该技术领域中的这种需要及其他需要。

发明的内容

如在上述文件中公开的那样，已经发现在该现有的汽缸座中，如果该汽缸座的顶板在汽缸盖垫的垫片部分的弹性力的作用下毁坏或变形，那么在汽缸座的顶板与汽缸盖之间的密封将受到不利的影响。在这种情况下，会发生水和/或油的泄漏。因此，汽缸座的顶板需要具有足够高的强度和刚性。然而，如在上述文件中所述的现有的汽缸座中的那样，采用两层的凸缘结构很难确保汽缸座的顶板具有足够的刚性。

因此，本发明的一个目的是提供一个用于内燃机的汽缸座，其中该汽缸座的顶板的刚性能够被有效提高。

为了达到本发明上述的和其他的目的，提供了一个用于内燃机的汽缸座，该汽缸座具有一个顶板，该顶板设置成被固定连接到汽缸盖上，该汽缸座包括一个汽缸壁组件，一个水套侧壁，和一个第一和第二外缸座壁。构成至少一个缸膛的该汽缸壁组件被设置成用于将活塞可滑动地保持在该至少一个缸膛中。该汽缸壁组件形成顶板的一个内部凸缘部分。该水套侧壁围绕该汽缸壁组件的外周，使得在汽缸壁组件的外周和水套侧壁的内周之间形成一个水套。该水套在顶板上具有一个开口端。该水套侧壁形成顶板的中间凸缘部分。该第一和第二外缸座壁基本在汽缸座的整个纵向长度上延伸。该第一和第二外缸座壁在汽缸座的横向上从水套侧壁向外间隔开。该第一和第二外缸座壁形成顶板的外凸缘部分。

本领域普通提术人员将从下面的详细描述中清楚地看到本发明的这些和其他的目的、特征、方面和优点，这些详细描述结合附图，公开了本发明的一个优选实施例。

附图说明

现在参照构成本原始公开一部分的附图：

附图1是根据本发明的一个优选实施例的内燃机的汽缸座的一个俯视图；

附图2是根据本发明的在附图1中描述的汽缸座的一个后侧正视图；

附图3是根据本发明的在附图1和2中描述的汽缸座的一个前侧正视图；

附图4是根据本发明的沿着附图1中剖线IV-IV的汽缸座的剖视图；

附图5是根据本发明的沿着附图1中剖线V-V的汽缸座的剖视图。

具体实施方式

现在将参照附图解释本发明的优选实施例。本领域普通技术人员可以从本公开中很清楚地知道，下面对本发明的实施例所进行的描述仅仅只是为了进行说明，而不是出于限制由所附权利要求及其等价物限定的本发明的目的。

附图1至图5示出了根据本发明一个优选实施例的用于内燃机的汽缸座10。具体而言，附图1是该汽缸座10的一个俯视图。附图2是该汽缸座10的一个后侧正视图。附图3是该汽缸座10的一个前侧正视图。附图4是沿着附图1中剖线IV-IV的汽缸座10的剖视图。附图5是沿着附图1中剖线V-V的汽缸座10的剖视图。

该汽缸座10优选被设置成一个直列式四汽缸水冷内燃机。该汽缸座10优选横向安装在车辆中，使得进气口被设置在车辆的前侧(附图1中的顶部方向)，并且排气口被设置在车辆的后侧(附图1中的底部方向)。当然，本领域普通技术人员可以从本公开中很清楚地知道，该汽缸座10相对于车辆的取向能够根据发动机舱的设计和/或其他各种条件而改变。

该汽缸座10包括一个设置在汽缸座10的垂直上部的顶板20，和设置在汽缸座10垂直下部的底板22。汽缸座10的顶板20通过数个缸盖螺栓与汽缸盖固定连接，且在其间设置有汽缸盖垫。该汽缸座10具有一个设置在底板22的下面的曲轴箱24。该汽缸座10的顶板20、底板22和曲轴箱24优选用铝压铸件整体成形。该汽缸座10优选具有一个所谓的开口板结构，在其中作为压铸件的铸孔形成的水套18的顶端在该汽缸座10的顶板20上开口，如附图1所示。该汽缸座10优选包括数个汽缸壁12，所述汽缸壁被整体成形以构成一个汽缸壁组件。每个汽缸壁12具有一个圆筒形的缸膛11。每个缸膛11被设置成保持一个活塞，使得活塞能在其中往复运动。该汽缸座10还包括一个沿着汽缸壁12的外周形成的水套侧壁14，使得水套18被形成在汽缸壁12外周的上部和水套侧壁14之间。如在现有技术中已知的，水套18被设置成用于将热量从汽缸壁12传递到水套18中的冷却剂，并且通过在水套18中循环的冷却剂来冷却汽缸壁12。

为了减小缸膛11之间的距离，该汽缸座10优选具有一个所谓的连体构造(Siamese configuration)，在其中沿纵向串联排列的两个相邻汽缸壁12的部分被彼此连接在一起，如附图1所示。如附图4所示，每个汽缸壁12优选在汽缸座10的垂直方向上，在汽缸座10的顶板20和底板22之间以圆筒形延伸。此外，该汽缸座10优选具有数个轴承盖安装部26，用来可旋转地支承轴承盖(未示出)和曲轴。如附图4所示，该轴承盖安装部26形成在位于该汽缸座10的底板22下方的曲轴箱24中从而形成缸膛11。

如附图4和5所示，设置有一个水套底壁16，形成在水套侧壁14的底端和汽缸壁12的垂直中间部分之间延伸的水套18的底部表面。形成该汽缸座10的水套18，以便该水套18只被设置在汽缸壁12的顶部周边部分。换句话说，水套底壁16优选被设置在汽缸座10的比汽缸座10的底板22相对较高的垂直方向上，使得水套18的深度相对较浅。因此，与燃烧室相邻的每个汽缸壁12的顶部能够被水套18中的冷却剂有效冷却，而没有设置水套侧壁14的汽缸壁12下部周边部分能够被制造得更轻。因此，可以防止过度冷却，并且耗油率、排气和加热器性能以及类似性能能够得到提高。

该汽缸座10还包括一对外缸座壁50和51，这一对外缸座壁分别在该汽缸座10的前部侧和后部侧沿着汽缸座10的纵向延伸。更具体地，如附图1所示，外缸座壁50被设置在相对于水套侧壁14向外方向的入口侧，外缸座壁51被设置在相对于水套侧壁14向外方向的出口侧。外缸座壁50和51优选与水套侧壁14整体成形，并且在汽缸座10的横向上与水套14间隔一个预定距离。外缸座壁50和51优选在汽缸座10的纵向上基本延伸穿过汽缸座10的整个长度。这样，外缸座壁50和51优选在汽缸座10的顶板20的前部侧和后部侧构成一对外部凸缘。

因此，在本发明的汽缸座10中，顶板20包括一个三层的凸缘结构，该凸缘结构具有一个构成内侧凸缘部分52的汽缸壁12的顶端部分，还包括构成中间凸缘部分54的水套侧壁14的顶端部分，还包括构成外部凸缘部分56的外缸座壁50和51的顶端部分。因此，与如在前面描述的具有两层凸缘结构的顶板的现有的汽缸座相比，汽缸座10的顶板20的刚度能够被有效提高。因此，顶板20能够被充分防止由汽缸盖垫的凹凸断面的弹性力等引起的破裂或变形。结果，当汽缸盖被安装到汽缸座10上且汽缸盖垫设置在其间时，汽缸盖和汽缸座10之间的密封能够得到提高，并且汽缸壁12的变形和由汽缸壁12的变形引发的油料泄漏等情况能够被可靠地避免。此外，水套侧壁14的变形和由水套侧壁14的变形引发的冷却水泄漏、油料泄漏等情况也能够被可靠地避免。

此外，如附图1和3所示，汽缸座10优选设置一个基本为圆柱状的传感器安装座60，用于将一个凹槽传感器(nock sensor)或类似装置固定连接到汽缸座10上。如附图3和5所示，该传感器安装座60优选与外缸座壁50和水套侧壁14的一侧整体成形。

此外，如附图1和5所示，汽缸座10的水套侧壁14优选包括数个不连续地设置在每个缸膛11的四个角上的缸盖螺栓座36，上面提到的缸盖螺栓被安装或拧入其中，以将汽缸盖固定连接到汽缸座10的顶板20上。如附图5所示，每个缸盖螺栓座36优选在汽缸座10的垂直方向上从顶板20延伸到水套底壁16。具体而言，水套侧壁14以基本圆筒形被加厚，并且在形成缸盖螺栓座36的区域中朝汽缸座10的一侧向外延伸。而且，如附图1所示，在水套侧壁14上的每个缸盖螺栓座36和外缸座壁50或51通过数个外壁连接肋58被整体连接在一起。换句话说，每个外壁连接肋58在形成于水套侧壁14的加厚高硬度部分的缸盖螺栓座36中相应的一个与外缸座壁50或51之间延伸。通过外壁连接肋58，以利用缸盖螺栓座36的一个简单结构，使外缸座壁50和51的刚性能够被有效提高。而且，发生在缸膛11中的爆震被迅速地通过外壁连接肋58和外缸座壁50或51传递给传感器安装座60，于是提高了爆震的探测精度。

外缸座壁50和51优选包括一个辅助装置安装凸缘62，用于设置如附图1和3所示的水泵或其他类似辅助装置。在辅助装置安装凸缘62上不连续地设置有数个基本圆筒形的辅助装置安装座64，它们被用于容纳数个固定连接水泵或其他辅助设置的辅助装置安装螺栓。而且，数个加强肋66优选在辅助装置安装座64的外周之间延伸，用于加强如附图3中所示的辅助装置安装座64。如附图1所示，至少有一个加强肋66优选包括一个肋部分66a，该肋部分在汽缸座10的横向上从相应的加强肋66之一延伸到外缸座壁50，并且延伸到直线形成在水套侧壁14中的相应的缸盖螺栓座36之一。换句话说，加强肋66之一的肋部分66a与外壁连接肋58整体成形，使得外壁连接肋58向外延伸。这样，辅助装置安装座64的刚性能够通过至少一个加强肋66的肋部分66a被进一步有效提高。而且，由于肋部分66a形成在外壁连接肋58的延伸部分上，以及外壁连接肋58和肋部分66a被整体成形，所以能够减轻汽缸座10的重量，同时能够确保汽缸座10的必要的刚性。

如附图4和5所示，汽缸座10优选还包括用于循环冷却剂的水管68。该水管68优选整体成形在外缸座壁50(出口侧)连接到水套底壁16的区域中。该水管68在汽缸座10的几乎整个纵向长度上延伸，并且该水管68的一个末端是优选由铸孔形成的开口端。该水管68被设置在外缸座壁50与水套侧壁14相连接的区域中。换句话说，外缸座壁50和水套侧壁14被整体连接到水管68上。由于水管68像上面描述的那样与汽缸座10整体成形，所以能够减少水管安装支架和其他类似部件的数量，并且与当在汽缸座10上安装一个单独的水管时相比，能够在横向上缩短汽缸座10的组件的宽度。而且，虽然当水管68具有一个薄壁并被设置到离汽缸座10的中心较远时，很难在铸造过程中确保良好的金属流动(circulation)，但是由于在本实施例中，一个从水管68的外周升起的相对较厚的外缸座壁50在汽缸座10的纵向上延伸，所以金属的流动特性能够提高。这样，能够通过压铸法有效生产具有水管68的汽缸座10。

如附图1所示，该汽缸座10还包括用于通过冷却剂的冷却剂通道70和71。冷却剂通道70和71优选在水套侧壁14和外缸座壁50之间形成。更具体地，冷却剂通道70和71在顶板20上具有开口端，并且当汽缸盖在汽缸盖垫设于其间的情况下被安装到汽缸座10的顶板20上时，冷却剂通道被流体连接于形成在汽缸盖上的水套。这样，通过有效利用位于水套侧壁14和外缸座壁50之间的间隙，形成了冷却剂通道70和71。于是，汽缸座10能够被制造得更为紧凑和轻便。

同样如附图3所示，两个冷却剂输送管72和73优选形成辅助装置安装凸缘62中的开口。冷却剂通道70和71，冷却剂输送管72和73和水管68在汽缸座10的内部被整体成形并流体连接在一起。因此，连接这些元件不需要密封元件或连接元件，冷却剂的循环能够被简化，并且汽缸座10能够被制造得轻便。

相应地，通过本发明的汽缸座10，顶板20的外凸缘部分由外缸座壁50和51形成，该外缸座壁从水套侧壁14向外间隔一个预定距离。换句话说，顶板20具有一个三层凸缘结构，该结构包含构成内壁凸缘部分52的汽缸壁12的顶端部分，和构成中间凸缘部分54的水套侧壁14的顶端部分，以及构成外壁凸缘部分56的外缸座壁50和51。因此，能够提高顶板20的刚性。特别地，由汽缸垫的凹凸断面的弹性力引起的顶板20的不希望的弯曲或变形能够被有效地减少或避免。

虽然只选择了优选实施例来描述本发明，但是本领域普通技术人员可以从本公开中清楚地知道，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明范围的情况下，可以作出各种变化和修改。例如，汽缸座10的结构不仅局限于上述实施例中描述的结构，即在入口和出口侧处外缸座壁50和51分别在汽缸座10的垂直方向上在顶板20之间延伸到水套底壁16。例如，外缸座壁50和51的高度可以被减小，并且外缸座壁50和51可以只在顶板20附近区域中在汽缸座的垂直方向上延伸以形成外凸缘部分56。

在此使用的下述方向用语“向前，向后，上面，向下，垂直，水平，下面和横向”以及其他任何类似方向用语都参照装有本发明的车辆的方向。因此，被用于描述本发明的这些词语应当相对于装有本发明的车辆进行解释。

像在此使用的“基本”“大约”“近似”等程度词语意味着这些修正词语的一个合理程度的偏差，使得最终结果不会发生显著地改变。例如，如果该偏差不会否定它所修改的词语的意思，这些词语能够被解释为包含该修正词语的至少±5％的偏差。

本申请要求日本专利申请No.2003-351587的优先权。因此按照引用，日本专利申请No.2003-351587所公开的全部内容在此作为参考被引用。

此外，前面对本发明实施例的描述只是用于说明，而不是出于限制由附属的权利要求及其等价物所限定的本发明的目的。这样，本发明的范围不局限于公开的实施例。

Claims (16)

1.一种用于内燃机的汽缸座，具有一个被固定连接到汽缸盖上的顶板，包括：

一个汽缸壁组件，该汽缸壁组件形成至少一个缸膛，在该至少一个缸膛中可滑动地保持一个活塞，该汽缸壁组件形成顶板的一个内凸缘部分；

一个水套侧壁，该水套侧壁围绕汽缸壁组件的外周，使得在该汽缸壁组件的外周与水套侧壁的内周之间形成一个水套，该水套在顶板上具有一个开口端，该水套侧壁形成顶板的一个中间凸缘部分；以及

基本上在汽缸座的整个纵向长度上延伸的第一和第二外缸座壁，该第一和第二外缸座壁在汽缸座的横向上向外与水套侧壁相间隔，该第一和第二外缸座壁形成顶板的一个外凸缘部分。

2.根据权利要求1所述的汽缸座，其特征在于，

水套侧壁包括数个用于将汽缸盖固定连接到顶板上的缸盖螺栓座，以及

该第一和第二外缸座壁包括数个连接肋，每个连接肋将水套侧壁的相应的一个缸盖螺栓座连接到相应的第一和第二外缸座壁之一上。

3.根据权利要求2所述的汽缸座，其特征在于，

至少第一和第二外缸座壁中的一个包括一个用于将爆震传感器固定连接到汽缸座上的传感器安装座。

4.根据权利要求1所述的汽缸座，还包括：

一个水套底壁，该水套底壁连接汽缸壁组件的外周的一部分，水套侧壁的底端，以及第一和第二外缸座壁的底端。

5.根据权利要求3所述的汽缸座，还包括：

一个水套底壁，该水套底壁连接汽缸壁组件的外周的一部分，水套侧壁的一个底端，以及第一和第二外缸座壁的底端。

6.根据权利要求4所述的汽缸座，其特征在于，

第一和第二外缸座壁之一与水套底壁被连接在一起，以在它们之间成一体地形成沿汽缸座的纵向延伸的水管。

7.根据权利要求5所述的汽缸座，其特征在于，

第一和第二外缸座壁之一与水套底壁被连接在一起，以在它们之间成一体地形成沿汽缸座的纵向延伸的水管。

8.根据权利要求1所述的汽缸座，还包括：

在第一和第二外缸座壁之一上形成的至少一个辅助装置安装座，以及

至少一个加强肋，该加强肋连接到至少一个辅助装置安装座上并且延伸至第一和第二外缸座壁之一及水套侧壁。

9.根据权利要求7所述的汽缸座，还包括：

在第一和第二外缸座壁之一上形成的至少一个辅助装置安装座，以及

至少一个加强肋，该加强肋连接到至少一个辅助装置安装座上并且延伸至第一和第二外缸座壁之一及水套侧壁。

10.根据权利要求1所述的汽缸座，其特征在于，

该水套侧壁与第一和第二外缸座壁之一被设置成形成至少一个位于它们之间的冷却剂通道。

11.根据权利要求6所述的汽缸座，其特征在于，

该水套侧壁与第一和第二外缸座壁之一被设置形成至少一个位于它们之间的冷却剂通道。

12.根据权利要求11所述的汽缸座，其特征在于，

该至少一个冷却剂通道被流体连接到水管上。

13.根据权利要求6所述的汽缸座，还包括：

在第一和第二外缸座壁之一上形成的数个辅助装置安装座，以及

在辅助装置安装座之间延伸的、用于加强该辅助装置安装座的数个加强肋。

14.根据权利要求13所述的汽缸座，还包括：

至少一个加强肋，该加强肋包括一个肋部分，该肋部分被连接到其中一个辅助装置安装座上，并且延伸至第一和第二外缸座壁之一及水套侧壁。

15.根据权利要求13所述的汽缸座，其特征在于，

设置该加强肋以形成至少一个冷却剂输送管，该冷却剂输送管流体连接到水管上。

16.一种用于内燃机的汽缸座，具有一个被固定连接到汽缸盖上的顶板，包括：

内部汽缸盖支承装置，用于形成顶板的内部支承部分，并且形成至少一个缸膛，在该至少一个缸膛中可滑动保持活塞；

中间汽缸盖支承装置，用于形成围绕在该内部汽缸盖支承装置外周的顶板的中间支承部分，使得在内部汽缸盖支承装置的外周和内部汽缸盖支承装置的内周之间形成一个水套，该水套在顶板上有一个开口端；以及

外部汽缸盖支承装置，用于形成顶板的外部支承部分，该外支承部分在汽缸座的纵向侧上基本上沿着汽缸座的整个纵向长度延伸，该外支承部分向外与中间汽缸盖支承装置间隔开。

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