CN207660711U - 发动机缸体、内燃发动机及在内燃发动机内输送油的系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及发动机缸体、内燃发动机及在内燃发动机内输送油的系统。用于在内燃发动机内输送油的系统包括铸造的发动机缸体，铸造的发动机缸体构造成具有单层主油道。发动机缸体包括形成在发动机缸体内的一个或更多个汽缸孔。主油道形成在发动机缸体内的单层处，并构造成将油输送到一个或更多个发动机部件。主油道包括多个通道部分。每个通道部分围绕汽缸孔形成。

Description

发动机缸体、内燃发动机及在内燃发动机内输送油的系统

技术领域

本申请总体涉及用于内燃发动机的发动机缸体。

背景技术

生产发动机缸体是一个复杂的过程，因为所生产的发动机缸体质量通常很大。发动机缸体通常制造成包括各种通道或通路(galleries or passages)，其用于输送油以润滑和/或冷却诸如曲轴、活塞冷却喷嘴(PCN)、摇臂等的各种发动机部件。这些通道或通路穿过大的质量块钻出，这有时需要在已经复杂的工艺中进行倾斜钻孔和长枪管式钻孔。钻孔过程可能增加制造时间、复杂性和成本，并可能因发动机不同产生额外差异。

实用新型内容

本公开的一个实施方案涉及一种发动机缸体。发动机缸体包括发动机缸体主体和形成在发动机缸体主体内的一个或更多个汽缸孔(cylinder bore)。发动机缸体还包括主油道(main oil gallery)，主油道形成在发动机缸体主体内的单层处。主油道构造成将油输送到一个或更多个发动机部件。主油道还包括多个通道部分(gallery section)，并且每个通道部分围绕汽缸孔形成。

本公开的另一个实施方案涉及一种内燃发动机。内燃发动机包括发动机缸体和多个汽缸。发动机缸体包括形成在发动机缸体内的一个或更多个汽缸孔。发动机缸体还包括主油道，主油道形成在发动机缸体内的单层处。主油道构造成将油输送到一个或更多个发动机部件。主油道还包括多个通道部分，并且每个通道部分围绕汽缸孔形成。

本公开的另一个实施方案涉及一种用于在内燃发动机内输送油的系统。该系统包括发动机缸体。发动机缸体包括形成在发动机缸体内的一个或更多个汽缸孔。发动机缸体还包括主油道，主油道形成在发动机缸体内的单层处。主油道构造成将油输送到一个或更多个发动机部件。主油道还包括多个通道部分，并且每个通道部分围绕汽缸孔形成。

本实用新型还涉及以下内容：

1)一种发动机缸体，包括：

发动机缸体主体；

一个或更多个汽缸孔，其形成在所述发动机缸体主体内；和

主油道，其通过在所述发动机缸体主体内的单层处铸造而形成并且构造成将油输送到一个或更多个发动机部件，所述主油道包括多个通道部分，每个通道部分均围绕汽缸孔形成。

2)根据1)所述的发动机缸体，还包括所述发动机缸体内的一个或更多个竖直通路。

3)根据2所述的发动机缸体，其中，所述一个或更多个竖直通路通过径直钻出而形成。

4)根据1)-3)中任一项所述的发动机缸体，其中，所述主油道包括定位在所述主油道的中间部分处的油入口。

5)根据1)-3)中任一项所述的发动机缸体，还包括一个或更多个排油通路，所述一个或更多个排油通路构造成将油从所述主油道排放到一个或更多个发动机部件。

6)根据5)所述的发动机缸体，其中，所述一个或更多个排油通路位于所述发动机缸体的外表面处，并构造成防止所述发动机缸体受到拉伸损坏。

7)根据1)-3)和6)中任一项所述的发动机缸体，还包括形成在所述发动机缸体的外表面处的一个或更多个载荷肋，所述一个或更多个载荷肋构造成向所述发动机缸体提供载荷支撑。

8)根据1)-3)和6)中任一项所述的发动机缸体，还包括一个或更多个凸起结构，所述一个或更多个凸起结构在所述主油道所在的所述单层下方形成在所述发动机缸体的外表面处。

9)根据1)-3)和6)中任一项所述的发动机缸体，其中，所述一个或更多个发动机部件包括曲轴、活塞冷却喷嘴(PCN)和摇臂。

10)一种内燃发动机，包括：

多个汽缸；

发动机缸体，所述发动机缸体包括：

多个汽缸孔，其用于容纳所述多个汽缸；

主油道，其通过在所述发动机缸体内的单层处铸造而形成并且构造成将油输送到一个或更多个发动机部件，所述主油道包括多个通道部分，每个通道部分围绕汽缸孔形成。

11)根据10)所述的内燃发动机，还包括在所述发动机缸体内的一个或更多个竖直通路。

12)根据11)所述的内燃发动机，其中所述一个或更多个竖直通路通过径直钻出而形成。

13)根据10)-12)中任一项所述的内燃发动机，其中，所述主油道包括定位在所述主油道的中间部分处的油入口。

14)根据10)-12)中任一项所述的内燃发动机，还包括一个或更多个排油通路，所述一个或更多个排油通路形成在所述发动机缸体内且构造成将来自所述主油道的油排放到一个或更多个发动机部件。

15)根据14)所述的内燃发动机，其中，所述一个或更多个排油通路位于所述发动机缸体的外表面处，并构造成防止所述发动机缸体受到拉伸损坏。

16)根据10)-12)和15)中任一项所述的内燃发动机，还包括形成在所述发动机缸体的外表面处的一个或更多个载荷肋，所述一个或更多个载荷肋构造成向所述发动机缸体提供载荷支撑。

17)根据10)-12)和15)中任一项所述的内燃发动机，还包括一个或更多个凸起结构，所述一个或更多个凸起结构在所述主油道所在的所述单层下方形成在所述发动机缸体的外表面处。

18)根据10)-12)和15)中任一项所述的内燃发动机，其中，所述一个或更多个发动机部件包括曲轴、活塞冷却喷嘴和摇臂。

19)一种在内燃发动机内输送油的系统，包括：

发动机缸体，所述发动机缸体包括：

多个汽缸孔，其用于容纳多个汽缸；

主油道，其通过在所述发动机缸体内的单层处铸造而形成并且构造成将油输送到一个或更多个发动机部件，所述主油道包括多个通道部分，每个通道部分围绕汽缸孔形成。

20)根据19)所述的系统，还包括所述发动机缸体内的一个或更多个竖直通路。

21)根据20)所述的系统，其中，所述一个或更多个竖直通路通过径直钻出而形成。

22)根据19)-21)中任一项所述的系统，其中，所述主油道包括定位在所述主油道的中间部分处的油入口。

23)根据19)-21)中任一项所述的系统，还包括一个或更多个排油通路，所述一个或更多个排油通路形成在所述发动机缸体内并且构造成将油从所述主油道排放到一个或更多个发动机部件。

24)根据23)所述的系统，其中，所述一个或更多个排油通路位于所述发动机缸体的外表面处并构造成防止所述发动机缸体受到拉伸损坏。

25)根据19)-21)和24)中任一项所述的系统，还包括形成在所述发动机缸体的外表面处的一个或更多个载荷肋，所述一个或更多个载荷肋构造成向所述发动机缸体提供载荷支撑。

26)根据19)-21)和24)中任一项所述的系统，还包括一个或更多个凸起结构，所述一个或更多个凸起结构在所述主油道所在的所述单层下方形成在所述发动机缸体的外表面处。

27)根据19)-21)和24)中任一项所述的系统，其中，所述一个或更多个发动机部件包括曲轴、活塞冷却喷嘴和摇臂。

附图说明

从结合附图进行的下面的描述和所附权利要求中，本公开的前述特征和其它特征将变得更充分明显。应理解，这些附图只描绘根据本公开的几个实施方式且因此不应被考虑为限制其范围，本公开将以另外的具体说明和细节通过使用附图而被描述。

图1A是描绘了根据示例性实施方案的发动机缸体的第一侧的透视图的示意图。

图1B是描绘了图1A的发动机缸体的第二侧的透视图的示意图。

图2A是描绘了根据示例性实施方案的发动机缸体内的主油道的透视图的示意图。

图2B是描绘了发动机缸体内的主油道的另一透视图的示意图。

图2C是描绘了图1A-1B的发动机缸体的竖直横截面图的示意图。

图3是描绘了根据示例性实施方案的发动机缸体的铸造过程的流程图。

具体实施方式

总体上参照附图，根据各种说明性实施方案，示出了用于提供具有整体式主油道和各种油通路的发动机缸体的系统和方法。常规的发动机缸体通常包括主油道和各种油通路，主油道穿过缸体钻出，并且各种油通路在缸体内以各角度钻出。长的主要的油枪管式钻孔(long main oil rifle drilling)和倾斜钻孔增加了制造时间、复杂性和费用，并且还可能因发动机不同产生额外差异。为了克服常规发动机缸体的缺点，本公开提供了铸造有单层主油道的发动机缸体，单层主油道用于将油输送到各种发动机部件，包括但不限于曲轴、PCN、摇臂等。发动机缸体包括在发动机缸体内径直钻出(drilled straight)的一个或更多个纵向通路。生产这种发动机缸体不需要长的主要的油枪管式钻孔或倾斜油钻孔，并从而节省了制造成本、时间，免除了复杂性和变化。

在图1A中描绘了根据示例性实施方案的发动机缸体100的第一侧的透视图。在图1B中描绘了发动机缸体100的第二侧的另一透视图。发动机缸体100可构造成包括发动机缸体主体。发动机缸体主体可以包括任何数量的汽缸孔(例如汽缸孔101a-101f)，在汽缸孔内布置内燃发动机所使用的汽缸。发动机缸体主体还包括主油道(在图2A-2B中描绘并且下面将更详细地讨论)、一个或更多个载荷肋(load rib)102、一个或更多个排油通路104和整体式齿轮箱103。根据本公开，发动机缸体100可以通过铸造方法形成为单件。发动机缸体100可以使用可避免长枪管式钻孔和/或倾斜钻孔的任何合适技术来形成。

主油道在水平面106处形成在发动机缸体100内。主油道通过利用单层铸造型芯铸造而在发动机缸体100内形成。单层主油道围绕每个汽缸孔来铸造。单层主油道的铸造工艺允许制造发动机缸体，而无需如在传统的发动机缸体中所使用的任何倾斜的油钻孔或任何长的主要的油枪管式钻孔。单层主油道的铸造工艺也提供了更良好的机加工清洁度。单层主油道流体地连接到各种发动机部件，并构造成输送油以润滑和/或冷却发动机部件。在一些实施方案中，单层主油道可构造成将油提供到设置在发动机缸体100内和/或连接到发动机缸体100的所有发动机部件。例如，单层主油道构造成为曲轴、PCN和摇臂提供油供应。

载荷肋102在发动机缸体100的外表面处形成为可见的肋。载荷肋102包括各种竖直结构和斜向结构，各种竖直结构和斜向结构构造成沿载荷路径分配在发动机缸体100处接收的载荷。发动机缸体100接收来自汽缸和/或曲轴操作的各种压缩载荷。这些载荷肋102构造成将在发动机缸体100处接收的集中载荷沿拉伸载荷路径分配到每个载荷肋102，以减少发动机缸体100的磨损并且增加发动机缸体的寿命。

整体式齿轮箱103构造成容纳(host)和/或连接到一个或更多个发动机部件，包括但不限于PCN、曲轴和摇臂。整体式齿轮箱103通过铸造方法形成并且可以构造成容纳各种接口和发动机部件。整体式齿轮箱103构造成接收来自主油道的油，以润滑设置在整体式齿轮箱103内的一个或更多个发动机部件。整体式齿轮箱103还包括空气压缩机接口108和燃料泵接口110。空气压缩机接口108构造成连接到空气压缩机并将新鲜空气输送到一个或更多个汽缸中。燃料泵接口110连接到燃料供应管并且构造成将燃料供应输送到汽缸。

一个或更多个排油通路104形成在主油道两侧上，以将来自主油道的油排放到一个或更多个其它发动机部件，如在图1A和图1B中所示。一个或更多个排油通路104铸造在发动机缸体100的外表面处，并且在发动机缸体100的表面处具有沿载荷路径的可见结构。排油通路104的可见结构为发动机缸体100提供载荷支撑。排油通路104的可见结构还有助于在发动机缸体100上分配拉伸载荷，这进一步延长了发动机缸体的寿命。

一个或更多个排油通路104构造成以可选方式在发动机缸体的两侧处位于汽缸孔之间。例如，第一排油通路104a位于汽缸孔101a和汽缸孔101b之间并位于发动机缸体100的第一侧处。沿主油道的第二排油通路104b位于汽缸孔101b和汽缸孔101c之间，并位于发动机缸体100的第二侧处。发动机缸体100的第一侧与第二侧相对。以类似的方式，排油通路104c在第一侧处位于汽缸孔101c和汽缸孔101d之间。排油通路104d在第二侧处位于汽缸孔101d和汽缸孔101e之间。排油通路104e在第一侧处位于汽缸孔101e和汽缸孔101f之间。排油通路104a-104e的可选配置提供均匀的油分配。

发动机缸体100进一步包括一个或更多个坚固的安装结构112，该一个或更多个坚固的安装结构112构造成将发动机缸体安装到交通工具并防止发动机缸体100在各种载荷下移动。

发动机缸体100还包括在水平面106下方铸造在外表面上的多个竖直凸起结构114。竖直凸起结构114构造成用于与杆轮廓的间隙。发动机缸体100还包括可见肋116，可见肋116水平地形成，连接每个竖直凸起结构114。可见肋构造成为发动机缸体100提供更好的扭转刚度，以防止发动机缸体表面上的扭转损坏(torsional damage)。

参照图2A和图2B，描绘了根据示例性实施方案的发动机缸体100内的主油道200的透视图。主油道200通过使用单层铸造型芯的铸造方法来形成。主油道200形成为具有多个通道部分的“单件式”油道。每个通道部分沿汽缸孔的周缘表面铸造。铸造的单层主油道200在发动机缸体100内提供围绕每个汽缸孔的油流。

主油道200包括油入口202，油入口202构造成接收穿过油入口202的油。在一些实施方案中，油入口202构造成位于主油道200的中间部分，使得油可以均匀地分布。例如，如图2A和图2B中所示，油入口202在汽缸孔101c和汽缸孔101d之间位于主油道200的中间部分。

如图2B中所示，主油道200被铸造成单层件以将油输送到发动机缸体100内的所有部件。与需要在发动机缸体内钻出的长的油路径的传统发动机缸体相比，单层铸造主油道改善了生产效率，并降低了成本。

主油道200与一个或更多个油通路，例如排油通路104a-104e连接。一个或更多个油通路构造成将油从主油道输送至不同于水平面106的其它水平面处的各种发动机部件，或从不同于水平面106的其它水平面处的各种发动机部件输送至主油道。换句话说，一个或更多个油通路构造成将油从主油道所在的层输送到不同的层。根据一些实施方案，一个或更多个油通路可以通过铸造方法来形成。在一些实施方案中，一个或更多个油通路可以通过径直钻出而形成。发动机缸体100内的一个或更多个油通路的径直钻出减少了制造成本和时间。

例如，图2C示出了发动机缸体100的竖直横截面图。第一油通路204从发动机缸体的顶部径直地钻到水平面106处的主油道200。第二油通路206从水平面106处的主油道200径直地钻到发动机缸体的底部部分。通路204和通路206的径直钻出允许油流动到其它平面和/或从其它平面流动。

参考图3，流程图描绘了根据示例性实施方案的发动机缸体的铸造过程。铸造过程包括(302)在发动机缸体内铸造一个或更多个汽缸孔，(304)在发动机缸体内的单层处铸造主油道，以及(306)径直钻出一个或更多个竖直通路。

在302处，发动机缸体被铸造成用于包括一个或更多个汽缸的内燃发动机，例如四汽缸发动机、六汽缸发动机等。发动机缸体通过铸造用于容纳汽缸的所需数量的汽缸孔来提供。汽缸孔竖直地穿过发动机缸体来铸造。

在304处，主油道被铸造在发动机缸体内的水平层上。主油道铸造有多个通道部分。每个通道部分沿围绕汽缸孔的周缘表面形成。主油道铸造有一个或更多个油入口以接收油。主油道铸造成围绕每个汽缸孔输送油流。

在306处，通过径直钻出形成一个或更多个竖直通路。该一个或更多个竖直通路连接到主油道。形成一个或更多个竖直通路以将油从主油道输送到位于与主油道所在的水平层不同的其它层处的一个或更多个发动机部件。在一些实施方案中，该一个或更多个油通路可以通过铸造方法形成。

虽然本说明书包含很多特定的实施细节，但是这些不应被解释为对可被要求保护的内容的范围的限制，而更确切地作为特定的实施方式所特有的特征的描述。在本说明书中在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可组合地在单个实施方式中实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方式中实施。而且，虽然特征在上面可被描述为以某些组合起作用且甚至最初被这样要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征在一些情况下可从该组合删除，且所要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变形。

虽然本公开通过六缸发动机的示例被说明，但是本公开可以应用于：具有两个或更多个汽缸的发动机，包括带有小于或大于六缸的发动机；各种发动机类型，例如I-6、V-6、V-8，等等；具有不同汽缸点火顺序的发动机；柴油发动机、汽油发动机或其他类型的发动机；以及任何尺寸的发动机。

应理解，尽管使用在上述描述中利用的诸如期望的或合适的词语指示这样描述的特征可能是期望的，但是它可能不是必需的，并且缺少这些词语的实施方案可以被考虑为在本实用新型的范围内，本实用新型的范围由以下权利要求限定。在阅读权利要求时，意图是当诸如“一(a)”、“一(an)”、“至少一个”或“至少一部分”的词语被使用时，不存在把权利要求限制于仅一个项的意图，除非在权利要求中特别地声明与此相反。当语言“至少一部分”和/或“一部分”被使用时，该项可以包括一部分和/或整个项，除非特别地声明与此相反。

应注意，为了将一个术语与另一个术语进行识别或区分，或将一个术语与其它术语进行识别或区分，本公开的某些段落可以参考与管道、设备等相关的诸如“第一”、“第二”的术语。这些术语不旨在仅仅暂时地或根据顺序来关联实体，尽管在一些情况下，这些实体可以包括这样的关系。这些术语也不限制可以在系统或环境内操作的可能的实体的数量。

如在本文使用的术语“连接”及类似的术语意指两个部件直接或间接地结合到彼此。这样的结合可以是固定的(例如，永久性的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。可实现这样的结合，其中两个部件或这两个部件和任何额外的中间部件作为单个整体主体彼此整体地形成，或其中这两个部件或这两个部件和任何额外的中间部件附接到彼此。

Claims (27)

1.一种发动机缸体，包括：

发动机缸体主体；

一个或更多个汽缸孔，其形成在所述发动机缸体主体内；和

主油道，其通过在所述发动机缸体主体内的单层处铸造而形成并且构造成将油输送到一个或更多个发动机部件，所述主油道包括多个通道部分，每个通道部分均围绕汽缸孔形成。

2.根据权利要求1所述的发动机缸体，还包括所述发动机缸体内的一个或更多个竖直通路。

3.根据权利要求2所述的发动机缸体，其中，所述一个或更多个竖直通路通过径直钻出而形成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机缸体，其中，所述主油道包括定位在所述主油道的中间部分处的油入口。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的发动机缸体，还包括一个或更多个排油通路，所述一个或更多个排油通路构造成将油从所述主油道排放到一个或更多个发动机部件。

6.根据权利要求5所述的发动机缸体，其中，所述一个或更多个排油通路位于所述发动机缸体的外表面处，并构造成防止所述发动机缸体受到拉伸损坏。

7.根据权利要求1-3和6中任一项所述的发动机缸体，还包括形成在所述发动机缸体的外表面处的一个或更多个载荷肋，所述一个或更多个载荷肋构造成向所述发动机缸体提供载荷支撑。

8.根据权利要求1-3和6中任一项所述的发动机缸体，还包括一个或更多个凸起结构，所述一个或更多个凸起结构在所述主油道所在的所述单层下方形成在所述发动机缸体的外表面处。

9.根据权利要求1-3和6中任一项所述的发动机缸体，其中，所述一个或更多个发动机部件包括曲轴、活塞冷却喷嘴(PCN)和摇臂。

10.一种内燃发动机，包括：

多个汽缸；

发动机缸体，所述发动机缸体包括：

多个汽缸孔，其用于容纳所述多个汽缸；

主油道，其通过在所述发动机缸体内的单层处铸造而形成并且构造成将油输送到一个或更多个发动机部件，所述主油道包括多个通道部分，每个通道部分围绕汽缸孔形成。

11.根据权利要求10所述的内燃发动机，还包括在所述发动机缸体内的一个或更多个竖直通路。

12.根据权利要求11所述的内燃发动机，其中所述一个或更多个竖直通路通过径直钻出而形成。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的内燃发动机，其中，所述主油道包括定位在所述主油道的中间部分处的油入口。

14.根据权利要求10-12中任一项所述的内燃发动机，还包括一个或更多个排油通路，所述一个或更多个排油通路形成在所述发动机缸体内且构造成将来自所述主油道的油排放到一个或更多个发动机部件。

15.根据权利要求14所述的内燃发动机，其中，所述一个或更多个排油通路位于所述发动机缸体的外表面处，并构造成防止所述发动机缸体受到拉伸损坏。

16.根据权利要求10-12和15中任一项所述的内燃发动机，还包括形成在所述发动机缸体的外表面处的一个或更多个载荷肋，所述一个或更多个载荷肋构造成向所述发动机缸体提供载荷支撑。

17.根据权利要求10-12和15中任一项所述的内燃发动机，还包括一个或更多个凸起结构，所述一个或更多个凸起结构在所述主油道所在的所述单层下方形成在所述发动机缸体的外表面处。

18.根据权利要求10-12和15中任一项所述的内燃发动机，其中，所述一个或更多个发动机部件包括曲轴、活塞冷却喷嘴和摇臂。

19.一种在内燃发动机内输送油的系统，包括：

发动机缸体，所述发动机缸体包括：

多个汽缸孔，其用于容纳多个汽缸；

主油道，其通过在所述发动机缸体内的单层处铸造而形成并且构造成将油输送到一个或更多个发动机部件，所述主油道包括多个通道部分，每个通道部分围绕汽缸孔形成。

20.根据权利要求19所述的系统，还包括所述发动机缸体内的一个或更多个竖直通路。

21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述一个或更多个竖直通路通过径直钻出而形成。

22.根据权利要求19-21中任一项所述的系统，其中，所述主油道包括定位在所述主油道的中间部分处的油入口。

23.根据权利要求19-21中任一项所述的系统，还包括一个或更多个排油通路，所述一个或更多个排油通路形成在所述发动机缸体内并且构造成将油从所述主油道排放到一个或更多个发动机部件。

24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述一个或更多个排油通路位于所述发动机缸体的外表面处并构造成防止所述发动机缸体受到拉伸损坏。

25.根据权利要求19-21和24中任一项所述的系统，还包括形成在所述发动机缸体的外表面处的一个或更多个载荷肋，所述一个或更多个载荷肋构造成向所述发动机缸体提供载荷支撑。

26.根据权利要求19-21和24中任一项所述的系统，还包括一个或更多个凸起结构，所述一个或更多个凸起结构在所述主油道所在的所述单层下方形成在所述发动机缸体的外表面处。

27.根据权利要求19-21和24中任一项所述的系统，其中，所述一个或更多个发动机部件包括曲轴、活塞冷却喷嘴和摇臂。