CN209244679U - 多缸柴油机气缸体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多缸柴油机气缸体，多缸柴油机气缸体的气缸体本体上设置有多个气缸孔，每相邻的两个气缸孔之间的气缸孔壁上设置有孔壁豁口，全部的气缸孔通过孔壁豁口连通形成贯通的冷却水腔。在气缸体本体的外壳上还设置有机油冷却结构，本实用新型的气缸体应用在柴油机上时，对安装在气缸孔中的气缸套以及机油的冷却效果更好，在气缸孔中心距基本保持不变的前提下，保证了柴油机的可靠性和耐久性，同时提高了功率，保证了柴油机性能和排放指标达到现阶段法规要求，解决了柴油机功率小、可靠性差的技术难题。

Description

多缸柴油机气缸体

技术领域

本实用新型属于柴油机技术领域，尤其涉及一种多缸柴油机气缸体。

背景技术

柴油机已有一百多年的发展历史，发展至今已形成多系列多规格的成熟机型，其技术也相当成熟。自建国以来，我国的柴油机技术得到快速发展，并且技术日益成熟，在技术相对成熟的今天，作为柴油机成熟的关键零件气缸体几乎没有再改变的余地，因此结构的改变相当困难。

目前里卡多R系列柴油机是国内制造多年的成熟产品，各种加工工艺和配套厂家较为完善，其性能、价格、质量在高速机范围内具有很强的优势，因此在汽车、工程机械及船电领域有着广泛的市场。但对于1500～2000r/min的中速机而言，由于转速下降，功率偏小，性价比的优势不复存在，不能满足市场需求，市场占有率很低。由于R系列扩缸后下排气大、排放指标差，受排放差、功率偏小影响，国内内燃机行业专家普遍不看好该系列柴油机。由于受气缸体缸心距127mm的限制，对湿式缸套布置，缸径到以后再通过改变柴油机缸径来提高柴油机的功率已经不可能；只能通过柴油机自身优化，改变结构才能达到R系列柴油机性能大幅提升的目的。然而在现有成熟技术的基础上，采用机体上设计机油冷却安装结构是本技术领域的难题，既要使柴油机的功率有较大地提高，又要保证柴油机性能指标和排放指标达到相关标准要求，同时提高柴油机的强度，保证柴油机的可靠性和耐久性，因此如何保证机体中心距基本不变，通过改变机体上留有机油冷却器安装结构等对整机结构进行优化，来增加柴油机的功率，提升柴油机的性能及排放，是R系列柴油机发展的技术难题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种多缸柴油机气缸体，在气缸孔中心距不变的前提下，既能保证柴油机性能指标和排放指标达到相关标准要求，同时还能满足柴油机的强度要求，保证柴油机的可靠性和耐久性。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

多缸柴油机气缸体，所述多缸柴油机气缸体包括气缸体本体和设置于所述气缸体本体上的多个气缸孔，每相邻的两个所述气缸孔之间的气缸孔壁上设置有孔壁豁口，全部的所述气缸孔通过所述孔壁豁口连通形成贯通的冷却水腔；所述气缸体本体的外壳上设置有机油冷却结构。

进一步的，所述气缸孔包括同轴线设置的上气缸孔和下气缸孔，所述上气缸孔的直径大于所述下气缸孔的直径，所述上气缸孔与所述下气缸孔的过渡处形成用于支撑气缸套的缸套支撑台。

进一步的，所述孔壁豁口设置于相邻的所述上气缸孔的气缸孔壁上。

进一步的，所述孔壁豁口自上而下延伸至所述缸套支撑台。

进一步的，所述气缸体本体上还设置有缸盖螺栓孔，所述缸盖螺栓孔位于所述气缸孔的外周，所述缸盖螺栓孔延伸至所述缸套支撑台所在平面的下方。

进一步的，所述机油冷却结构包括：由围板围成的安装座，所述安装座用于安装机油冷却器，所述安装座的内腔为机油冷却水腔，所述机油冷却水腔内设置有冷却前油口、冷却后油口以及与所述冷却后油口连通的冷却后油道，所述冷却前油口与机油滤清器油道连接，所述冷却后油口位于所述冷却前油口的上方，所述冷却后油道分别与所述气缸体本体的主油道和活塞冷却油道连通。

进一步的，所述机油冷却水腔内设置有竖向隔板，所述竖向隔板将所述机油冷却水腔分隔为冷却进水腔与冷却出水腔。

进一步的，所述气缸体本体的主轴承孔通过主轴承孔与主油道连通油道连通所述主油道；所述机油滤清器油道的上游连通机油泵油道；所述主油道通过主油道与惰轮轴孔连通油道连通所述气缸体本体的惰轮轴孔；所述主油道通过主轴承孔与凸轮轴孔连通油道连通所述气缸体本体的凸轮轴孔。

进一步的，相邻两个所述气缸孔之间的中心距L1为127±2mm；所述气缸体本体的中心高度K为338～348mm。

进一步的，所述上气缸孔直径D为120mm～127mm；所述下气缸孔直径d为110～122mm。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

多缸柴油机气缸体的气缸体本体上设置有多个气缸孔，每相邻的两个气缸孔之间的气缸孔壁上设置有孔壁豁口，全部的气缸孔通过孔壁豁口连通形成贯通的冷却水腔。在气缸体本体的外壳上还设置有机油冷却结构，本实用新型的气缸体应用在柴油机上时，对安装在气缸孔中的气缸套以及机油的冷却效果更好，在气缸孔中心距基本保持不变的前提下，保证了柴油机的可靠性和耐久性，同时提高了功率，保证了柴油机性能和排放指标达到现阶段法规要求，解决了柴油机功率小、可靠性差的技术难题。

机油冷却结构包括由围板围成的用于安装机油冷却器的安装座，安装座的内腔为机油冷却水腔，机油冷却水腔内设置有冷却前油口、冷却后油口以及与冷却后油口连通的冷却后油道，冷却前油口与机油滤清器油道连接，冷却后油口位于冷却前油口的上方，冷却后油道分别与气缸体本体的主油道和活塞冷却油道连通。当本实用新型的气缸体应用到柴油机上时，用于润滑的机油经过位于水腔中的冷却后油道进入机体中，使得机油冷却的效果更好，在气缸孔中心距基本保持不变的前提下，保证了柴油机的可靠性和耐久性，同时提高了功率，保证了柴油机性能和排放指标达到现阶段法规要求。

气缸孔包括同轴线设置的上气缸孔和下气缸孔，上气缸孔的直径大于下气缸孔的直径，上气缸孔与下气缸孔的过渡处形成用于支撑气缸套的缸套支撑台，这种结构使得安装在气缸孔中的气缸套从现有技术中的上支撑变为下支撑，现有技术中的气缸套采用上支撑时，气缸套的壁很薄，采用下支撑时，能够加厚气缸套的壁厚，使得气缸套不易变形，提高了气缸套的使用寿命。

缸盖螺栓孔包括位于上部的光孔段和位于下部的螺纹段，螺纹段设置在气缸体本体的内部，能够有效提高柴油机的强度。

附图说明

图1是本实用新型的多缸柴油机气缸体的立体图；

图2是本实用新型的多缸柴油机气缸体的另一角度的立体图；

图3是本实用新型的多缸柴油机气缸体的主视图；

图4是图3的俯视图；

图5是图3的左视图；

图6是图3中A-A面的剖视图；

图7是图3中S-S面的剖视图；

图8是图5的后视图；

图9是图8中Q3-Q3面的剖视图；

图10是图8中Q1-Q1面的剖视图；

图11是图8中Q2-Q2面的剖视图；

图12是图4中W-W面的剖视图；

图13是图3中C-C面的剖视图；

图14是图4中B-B面的剖视图；

图中，1-气缸体本体，2-机油冷却结构，3-气缸孔，31-上气缸孔，32-下气缸孔，4-主轴承孔，5-凸轮轴孔，6-惰轮轴孔，7-冷却后油道，8-冷却进水腔，9-冷却出水腔，10-冷却进水口，11-冷却出水口，12-机油泵油道，13-冷却前油口，14-冷却后油口，15-主油道，16-活塞冷却油道，17-机油滤清器油道，18-主轴承孔与主油道连通油道，19-主轴承孔与凸轮轴孔连通油道，20-主油道与惰轮轴孔连通油道，21-气缸孔壁，211-孔壁豁口，22-缸套支撑台，23-缸盖螺栓孔，231-光孔段，232-螺纹段，24-围板，25-竖向隔板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

结合图1至图14共同所示，一种多缸柴油机气缸体，它包括气缸体本体1和设置在气缸体本体1上的多个气缸孔3，每相邻的两个气缸孔3之间的气缸孔壁上设置有孔壁豁口，全部的气缸孔3通过孔壁豁口211连通形成贯通的冷却水腔。

气缸孔3包括同轴线设置的上气缸孔31和下气缸孔32，上气缸孔31的直径大于下气缸孔32的直径，上气缸孔31与下气缸孔32的过渡处形成用于支撑气缸套的缸套支撑台5。

孔壁豁口211优选设置在相邻的上气缸孔31的气缸孔壁21上。为了使得冷却水对安装在气缸孔3中的气缸套有更好地冷却效果，孔壁豁口211优选自上而下延伸至缸套支撑台22。

气缸体本体1上还设置有缸盖螺栓孔23，缸盖螺栓孔23位于气缸孔3的外周，缸盖螺栓孔23延伸至缸套支撑台22所在平面的下方。缸盖螺栓孔23优选包括位于上部的光孔段231和位于下部的螺纹段232。

在气缸体本体1的外壳上还设置有机油冷却结构2。机油冷却结构2包括由围板21围成的安装座，安装座用于安装机油冷却器2，安装座的内腔为机油冷却水腔，机油冷却水腔内设置有冷却前油口13、冷却后油口14以及与冷却后油口14连通的冷却后油道7。冷却前油口13与机油滤清器油道17连接，冷却后油口14位于冷却前油口13的上方，冷却后油道7分别与气缸体本体1的主油道15和活塞冷却油道16连通。冷却后油道7优选竖向设置。

机油冷却水腔内设置有竖向隔板22，竖向隔板22将机油冷却水腔分隔为冷却进水腔8与冷却出水腔9。用于冷却机油的冷却水通过冷却水进水口10进入，对机油进行冷却后，通过冷却水出水口11排出。

气缸体本体1的主轴承孔4通过主轴承孔与主油道连通油道18连通主油道15；机油滤清器油道17的上游连通机油泵油道12。主油道15通过主油道与惰轮轴孔连通油道20连通气缸体本体1的惰轮轴孔6。主油道15通过主轴承孔与凸轮轴孔连通油道19连通气缸体本体1的凸轮轴孔5。

相邻两个气缸孔3之间的中心距L1为127±2mm。

上气缸孔31直径D为120mm～127mm；下气缸孔32直径d为110～122mm。

气缸体本体1的中心高度K为338～348mm,气缸体本体1的中心高度K优选为342.5mm，气缸体本体1的总高度Ka为425mm～435mm。

当气缸孔3为六个时，气缸体本体1的总长度L2为786mm～812mm。

当气缸孔3为四个时，气缸体本体1的总长度L2为535mm～550mm。

气缸体本体1的凸轮轴衬套底孔的直径ΦM为55mm～62mm。

气缸体本体1的主轴承孔4的直径ΦN为87mm～92mm。

气缸体本体1的惰轮轴孔6中心相对于主轴承孔4中心的水平距离为62.6±0.5mm，竖直距离为96.5±0.5mm；气缸体本体1的凸轮轴孔5中心相对于主轴承孔4中心的水平距离为130±0.5mm，竖直距离为88±0.5mm。

本实用新型中的尺寸具有公差，其公差范围符合国家标准《GB/T1804-2014》线性尺寸未注公差的规定。

在本实施例中，机油的流向：集滤器→机油泵→机油泵油道12→机油滤清器油道17→冷却前油口13→机油冷却结构2→冷却后油口14→冷却后油道7→主油道15、活塞冷却油道16；机油冷却结构2的周围有盖板封闭的水腔，在水腔内完成热交换，机油得到冷却。主轴承孔4与主油道15相通，主油道15通过气缸体本体1前端面的主油道与惰轮轴孔连通油道20与惰轮轴油孔相通，保证惰齿轮轴及齿轮的润滑。主轴承孔4内壁有主轴承孔与主油道连通油道18，主轴承孔4通过主轴承孔与主油道连通油道18与主油道15相通，保证主轴瓦、曲轴及凸轮轴的充分润滑。主轴承孔4通过主轴承孔与凸轮轴孔连通油道19与凸轮轴孔5相通，保证凸轮轴的润滑。活塞冷却油道16经喷嘴喷入到活塞内冷油道，完成对活塞顶部的冷却。柴油机整机功率大幅提高，柴油机性能和排放指标达到现阶段要求，柴油机的可靠性和耐久性得到可靠保证，本实用新型装配的样机通过了1000小时可靠性试验验证，本技术方案结构合理，提高了整机的输出功率，降低了废气排放，整机性能得到优化。

本实用新型提供的多缸柴油机气缸体，在装配时，与专用湿式气缸套进行配合使用，相邻两个气缸套之间的中心距为127±2mm，湿式气缸套的内径为102mm～113mm。

气缸体本体1内、外壁增加了加强筋,龙门整体结构内腔沿回转半径方向加大约6mm，气缸体本体1采用HT250加铜、铬、硅、锰等材料，使得气缸体本体1的强度、刚度得到了加强。采用了龙门整体结构、湿式气缸套孔设计，缸心距微量变化，轮系坐标尺寸基本不变，使该气缸体具有安装尺寸变化小，通用性强的优点。通过强度计算及有限元分析，本实用新型的气缸体各项性能指标都达到优等，填补了该系列机型在90kW～210kW功率段的空白，该实用新型具有极高的推广及应用价值。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，缸体壁厚可以根据《柴油机设计手册》中的推荐值6mm～7mm选择。例如：随着气缸孔3直径的变化，气缸套的壁厚可以使用5.5mm～12mm，也可以选用其他值，但是限定了两个气缸套之间的中心距127±2mm和气缸孔3直径120mm～127mm。

在本说明书的描述中，需要理解的是，“上气缸孔”、“下气缸孔”、“内壁”、“外壁”、“下方”、“竖向设置”、“上方”、“竖向隔板”等描述的方位或者位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，这些仅仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，在没有经过任何创造性的劳动下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.多缸柴油机气缸体，所述多缸柴油机气缸体包括气缸体本体和设置于所述气缸体本体上的多个气缸孔，其特征在于，

每相邻的两个所述气缸孔之间的气缸孔壁上设置有孔壁豁口，全部的所述气缸孔通过所述孔壁豁口连通形成贯通的冷却水腔；

所述气缸体本体的外壳上设置有机油冷却结构。

2.如权利要求1所述的多缸柴油机气缸体，其特征在于，所述气缸孔包括同轴线设置的上气缸孔和下气缸孔，所述上气缸孔的直径大于所述下气缸孔的直径，所述上气缸孔与所述下气缸孔的过渡处形成用于支撑气缸套的缸套支撑台。

3.如权利要求2所述的多缸柴油机气缸体，其特征在于，所述孔壁豁口设置于相邻的所述上气缸孔的气缸孔壁上。

4.如权利要求2所述的多缸柴油机气缸体，其特征在于，所述孔壁豁口自上而下延伸至所述缸套支撑台。

5.如权利要求2所述的多缸柴油机气缸体，其特征在于，所述气缸体本体上还设置有缸盖螺栓孔，所述缸盖螺栓孔位于所述气缸孔的外周，所述缸盖螺栓孔延伸至所述缸套支撑台所在平面的下方。

6.如权利要求1所述的多缸柴油机气缸体，其特征在于，所述机油冷却结构包括：由围板围成的安装座，所述安装座用于安装机油冷却器，所述安装座的内腔为机油冷却水腔，所述机油冷却水腔内设置有冷却前油口、冷却后油口以及与所述冷却后油口连通的冷却后油道，所述冷却前油口与机油滤清器油道连接，所述冷却后油口位于所述冷却前油口的上方，所述冷却后油道分别与所述气缸体本体的主油道和活塞冷却油道连通。

7.如权利要求6所述的多缸柴油机气缸体，其特征在于，所述机油冷却水腔内设置有竖向隔板，所述竖向隔板将所述机油冷却水腔分隔为冷却进水腔与冷却出水腔。

8.如权利要求6所述的多缸柴油机气缸体，其特征在于，所述气缸体本体的主轴承孔通过主轴承孔与主油道连通油道连通所述主油道；所述机油滤清器油道的上游连通机油泵油道；所述主油道通过主油道与惰轮轴孔连通油道连通所述气缸体本体的惰轮轴孔；所述主油道通过主轴承孔与凸轮轴孔连通油道连通所述气缸体本体的凸轮轴孔。

9.如权利要求1所述的多缸柴油机气缸体，其特征在于，相邻两个所述气缸孔之间的中心距L1为127±2mm；所述气缸体本体的中心高度K为338～348mm。

10.如权利要求2所述的多缸柴油机气缸体，其特征在于，所述上气缸孔直径D为120mm～127mm；所述下气缸孔直径d为110～122mm。