CN204140217U - 发动机中的缸体结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种发动机中的缸体结构，涉及发动机技术领域，为解决现有的发动机中的缸体结构重量大、结构紧凑性差、承受的工作载荷较小的问题而发明。该发动机中的缸体结构包括轻质合金框架、气缸套和铸铁骨架；所述铸铁骨架包括多个竖梁，每两个所述竖梁之间固定连接有一个横梁，每一个所述横梁与一个所述气缸套相对，所述竖梁的延伸方向与所述气缸套的延伸方向相同，所述铸铁骨架的底端设有主轴承座，所述主轴承座与发动机中的主轴承盖配合；所述气缸套与所述铸铁骨架并排设置，且所述气缸套的底端与所述铸铁骨架的顶端相距一定距离，所述气缸套和所述铸铁骨架预埋在所述轻质合金框架内。本实用新型适用于发动机中。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机中的缸体结构。
背景技术
柴油机是发动机中的一种，目前，由于大部分柴油机爆发压力大、工作粗暴，因此对缸体结构的强度要求较高，故柴油机多采用铸铁材料的缸体结构。因为铸铁的密度较大，所以铸铁材质的缸体结构不利于柴油机的轻量化设计。并且，现有的发动机中的缸体结构，通常采用一体铸造成型的方法来制作缸体结构，因此体积较大，结构紧凑性较差。此外，还有一些柴油机采用铝合金材料制作缸体结构，由于铝合金材料的强度较差，铝合金材质的缸体结构承受的工作载荷较小。
综上，现有的发动机中的缸体结构存在重量大、结构紧凑性差、承受的工作载荷较小的问题。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种发动机中的缸体结构，为了解决现有的发动机中的缸体结构重量大、结构紧凑性差、承受的工作载荷较小的问题。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
一种发动机中的缸体结构，所述缸体结构包括轻质合金框架、气缸套和铸铁骨架；所述铸铁骨架包括多个竖梁，每两个所述竖梁之间固定连接有一个横梁，每一个所述横梁与一个所述气缸套相对，所述竖梁的延伸方向与所述气缸套的延伸方向相同，所述铸铁骨架的底端设有主轴承座，所述主轴承座与发动机中的主轴承盖配合；所述气缸套与所述铸铁骨架并排设置，且所述气缸套的底端与所述铸铁骨架的顶端相距一定距离，所述气缸套和所述铸铁骨架预埋在所述轻质合金框架内。
优选地，所述轻质合金框架的材质为铝合金。
优选地，所述竖梁为实心结构，且连接所述主轴承盖和所述主轴承座的安装孔设置在所述竖梁上。
其中，所述横梁上、所述安装孔处设有紧固加强点。
优选地，所述主轴承座的两端设有工装支撑点，用于所述铸铁骨架在所述铝合金框架上铸造时的模具工装。
其中，所述横梁为实心结构。
优选地，所述竖梁包括两排，每个所述竖梁均与所述主轴承座的一端相对应。
优选地，所述主轴承座与所述铸铁骨架一体铸造成型。
其中，所述竖梁材质为圆钢。
本实用新型实施例提供的发动机中的缸体结构中，该缸体结构中设有铸铁骨架，由于铸铁骨架的强度较高，因此使得该缸体结构能够承受的工作载荷较大；同时，由于铸铁骨架能够承受较大的工作载荷，使得轻质合金框架的壁厚能够设计的较小，因为轻质合金材质的密度通常较小，所以较小壁厚的轻质合金框架的重量较小，使得该缸体结构的总体总量变小，在轻质合金框架的壁厚较小的情况下，该缸体结构能够承受较大工作载荷的同时还能够实现缸体结构轻量化的目标，从而保证了该缸体结构的结构紧凑性，进一步地还能够有效提高了发动机的性能。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种发动机中的缸体结构的装配示意图；
图2为本是实用新型实施例提供的一种铸铁骨架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参见图1和图2，本实用新型实施例提供了一种发动机中的缸体结构，该缸体结构包括轻质合金1、气缸套2和铸铁骨架3，铸铁骨架3可包括多个竖梁31，每两个竖梁31之间固定连接有一个横梁32，每一个横梁32与一个气缸套2相对，竖梁31的延伸方向与气缸套2的延伸方向相同，铸铁骨架3的底端设有主轴承座33，主轴承座33与发动机中的主轴承盖(图中未示出)配合；气缸套2与铸铁骨架3并排设置，且气缸套2的底端与铸铁骨架3的顶端相距一定距离，气缸套2和铸铁骨架3预埋在轻质合金框架1内。
具体地，制作时可以先将气缸套2的位置固定，再将铸铁骨架3的位置固定，然后将轻质合金框架1和气缸套2、铸铁骨架3浇铸形成一体的结构。该缸体结构通过主轴承座33与发动机中的主轴承盖连接。
本实用新型实施例提供的发动机中的缸体结构中，该缸体结构中设有铸铁骨架3，由于铸铁骨架3的强度较高，因此使得该缸体结构能够承受的工作载荷较大；同时，由于铸铁骨架3能够承受较大的工作载荷，使得轻质合金框架1的壁厚能够设计的较小，因为轻质合金材质的密度通常较小，所以较小壁厚的轻质合金框架1的重量较小，使得该缸体结构的总体总量变小，在轻质合金框架1的壁厚较小的情况下，该缸体结构能够承受较大工作载荷的同时还能够实现缸体结构轻量化的目标，从而保证了该缸体结构的结构紧凑性，进一步地还能够有效提高了发动机的性能。
为了节约成本，轻质合金框架1的材质可以为铝合金。由于铝合金材质的密度较小，强度相对较好，最重要的是铝合金材质相对于其他类型的轻质合金成本较低。另外，铝合金材质的轻质合金框架1的制作工艺难度也比较低，因此，选用铝合金材质制作轻质合金框架1能够大大节约成本，同时降低制作时的工艺难度。
目前，现有技术中的铝合金材质的缸体结构中，为保证主轴承孔的直径以及圆柱度，同时从利于加工和保证刀具寿命的角度出发，主轴承盖与主轴承座采用了相同材质制作，即全部采用铝合金材质，这样主轴承盖通常为整体式结构，以保证主轴承盖和主轴承座之间连接的可靠性。但是，这样的铝合金材质的缸体结构中主轴承座显然为平分式结构，平分式的主轴承座相比于龙门式性能较差，而且这种主轴承座也不利于发动机的紧凑性，同时还增大了主轴承盖与气缸套之间的密封难度。
如果现有的铝合金材质的缸体结构中，主轴承座采用龙门式，虽然保证了缸体结构的结构强度，但是，为了保证主轴承盖与主轴承座之间的连接强度，主轴承盖的材质不得不选用铸铁或强度较高的冶金材料等，由于主轴承盖与主轴承座的材质不同，导致主轴承孔的直径和圆柱度不准确，同时主轴承座与主轴承盖制作时工艺难度大，影响刀具寿命，也增加了加工成本。
本实用新型实施例能够避免上述的现有技术中的缸体结构存在的缺陷。参见图2，由于铸铁骨架3包括多个竖梁31，每两个竖梁31之间固定连接有一个横梁32，每一个横梁32与一个气缸套2相对，竖梁31的延伸方向与气缸套2的延伸方向相同，使得所述缸体结构的结构强度进一步加强；由于铸铁骨架3上设有主轴承座33，发动机中的主轴承盖材质为铸铁，主轴承座33与发动机中的主轴承盖配合，使得主轴承座33与主轴承盖的材质一致，均为铸铁材质，使得发动机的主轴承孔的直径和圆柱度更精确，从而降低了主轴颈摩擦副的摩擦力，进一步减少发动机的机械损失，从而提高发动机的性能。
由于主轴承座33与主轴承盖的材料力学性能差异小，加工时难度小，对刀具寿命的影响也较小，同时能够降低加工成本。采用铸铁材料的主轴承盖，结构可为独立式，独立式的主轴承盖结构简单，强度高，配合龙门式的主轴承座33结构，使得缸体结构的结构强度更好，同时能够进一步提高发动机的紧凑性和轻巧性。
上述的发动机中的缸体结构中，竖梁31可为实心结构，且连接主轴承盖和主轴承座33的安装孔设置在竖梁31上，从而降低所述安装孔受安装螺栓力的影响，进而降低机械损失。优选地，可以将所述安装孔设置在靠近气缸套2底端的竖梁31上，这样可以在安装螺栓过程中，对安装螺栓进行拧紧操作时，对气缸套2变形的影响降到最低。从而保证了气缸套2的直径以及圆柱度的精确，进而当气缸套2与活塞、活塞环这个发动机中最重要的摩擦副得到进一步优化，有效地降低发动机的机械损失和减少漏气量，使得发动机的性能进一步提升。
上述实施例中，所述安装孔可以为螺纹孔，铝合金框架1上可设有连接孔，螺纹孔靠近气缸套2的端面处设置且与连接孔相对。其中，横梁32上、安装孔处可设有紧固加强点34，紧固加强点34能够增加横梁32上、安装孔处的结构强度，使得缸体结构的竖向结构强度更大。
其中，主轴承座33的两端可设有工装支撑点35，用于铸铁骨架3在铝合金框架1上铸造时的模具工装，使得当将铸铁骨架3预埋在铝合金框架1中时，铸铁骨架3可以在铝合金框架1中被工装支撑点35支撑，以保证铸铁骨架3在铝合金框架1内的位置精度。
上述的横梁32可以为实心结构，实心结构的横梁32强度更好，能够进一步加强所述缸体结构的纵向结构强度。
上述实施例中，竖梁31可以包括两排，每个竖梁31均与主轴承座33的一端相对应，这样能够进一步加强所述缸体结构的结构强度。
上述的主轴承座33可以与铸铁骨架3一体铸造成型，由于主轴承座33和铸铁骨架3的材质相同，因此可以一同铸造成型，从而简化制作步骤、降低工艺难度，同时也节约了成本。
上述实施例中的竖梁31材质可以为圆钢，圆钢物理性能稳定，结构强度优异。
总之，本实用新型提供的发动机中的缸体结构能在很大程度的提升发动机性能，也是发动机轻量化设计中强度与重量技术瓶颈的一次突破，发动机的轻量化高性能设计将是重要趋势之一。在混合动力汽车领域，柴油机将是混合动力汽车的最佳选择，本实用新型提供的发动机总的缸体结构应用在柴油机中，更能发挥其独特的优势。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种发动机中的缸体结构，其特征在于，所述缸体结构包括轻质合金框架、气缸套和铸铁骨架；所述铸铁骨架包括多个竖梁，每两个所述竖梁之间固定连接有一个横梁，每一个所述横梁与一个所述气缸套相对，所述竖梁的延伸方向与所述气缸套的延伸方向相同，所述铸铁骨架的底端设有主轴承座，所述主轴承座与发动机中的主轴承盖配合；所述气缸套与所述铸铁骨架并排设置，且所述气缸套的底端与所述铸铁骨架的顶端相距一定距离，所述气缸套和所述铸铁骨架预埋在所述轻质合金框架内。
2.根据权利要求1所述的发动机中的缸体结构，其特征在于，所述轻质合金框架的材质为铝合金。
3.根据权利要求1或2所述的发动机中的缸体结构，其特征在于，所述竖梁为实心结构，且连接所述主轴承盖和所述主轴承座的安装孔设置在所述竖梁上。
4.根据权利要求3所述的发动机中的缸体结构，其特征在于，所述横梁上、所述安装孔处设有紧固加强点。
5.根据权利要求4所述的发动机中的缸体结构，其特征在于，所述主轴承座的两端设有工装支撑点，用于所述铸铁骨架在所述铝合金框架上铸造时的模具工装。
6.根据权利要求5所述的发动机中的缸体结构，其特征在于，所述横梁为实心结构。
7.根据权利要求1或2所述的发动机中的缸体结构，其特征在于，所述竖梁包括两排，每个所述竖梁均与所述主轴承座的一端相对应。
8.根据权利要求1或2所述的发动机中的缸体结构，其特征在于，所述主轴承座与所述铸铁骨架一体铸造成型。
9.根据权利要求6所述的发动机中的缸体结构，其特征在于，所述竖梁材质为圆钢。
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