CN216894653U - 一种发动机缸体、发动机及汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型目的是在不增加缸体壁厚和质量的前提下,设计一种发动机缸体、发动机及汽车,可以降低发动机缸体上的螺栓孔应力,从而提高缸体轴座强度。本实用新型提供了一种发动机缸体,包括:发动机缸体和轴盖,所述发动机缸体通过螺栓同所述轴盖连接;所述发动机缸体上设置有供所述螺栓装配的螺栓孔,所述螺栓孔的最后一牙内螺纹之后设有进行应力卸载的卸载槽。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机领域,具体涉及一种发动机缸体、发动机及汽车。
背景技术
目前主流四缸发动机为了追求重量轻量化和小型化,大多采用龙门式结构铝合金缸体,壁厚薄强度较弱。但同时又追求高发动机性能,造成缸体轴座承受较大载荷作用力,缸体轴座开裂风险较高。
如图1所示,在发动机工作过程中,燃烧室中混合气燃烧产生爆发压力作用在活塞1顶面上。作用力F通过活塞1、连杆2、曲轴3、轴盖4和螺栓5依次传递到缸体6轴座上,缸体6轴座螺栓孔承受向下拉力f。如图2所示,缸体6轴座螺栓孔底部最后一牙啮合螺纹位置易产生应力集中,疲劳开裂风险高。为提高缸体螺栓孔强度,通常需要增加局部厚度,增加质量。
发明内容
本实用新型目的是在不增加缸体壁厚和质量的前提下,设计一种发动机缸体、发动机及汽车,可以降低发动机缸体上的螺栓孔应力,从而提高缸体轴座强度。
本实用新型提供了一种发动机缸体,包括:
发动机缸体和轴盖,所述发动机缸体通过螺栓同所述轴盖连接;
所述发动机缸体上设置有供所述螺栓装配的螺栓孔,所述螺栓孔的最后一牙内螺纹之后设有进行应力卸载的卸载槽。
优选地,所述卸载槽的内径大于所述螺栓孔的内径。
本实用新型还提供了一种发动机,包括上述的发动机缸体。
本实用新型还提供了一种汽车,包括上述的发动机。
本实用新型的有益效果为:
在不增加发动机缸体壁厚和质量的前提下,在发动机缸体上增设卸载槽,可以让啮合螺纹底部集中应力传递分散到卸载槽区域,从而降低缸体轴座螺栓孔应力,从而提高缸体轴座强度。
附图说明
图1是现有技术的发动机工作受力原理图;
图2是是现有技术的发动机缸体轴座受力示意图;
图3是本实施例中的发动机缸体螺栓孔卸载槽受力示意图;
图4是本实施例中的发动机缸体的螺栓孔和卸载槽局部剖视示意图;
图5是现有技术和本实施例中的缸体螺栓孔强度CAE仿真结果对比图;
图中,1、活塞;2、连杆;3、曲轴;4、轴盖;5、螺栓;6、发动机缸体;7、卸载槽。
具体实施方式
以下是本实施例的具体实施案例,并结合附图对技术方案做进一步的描述。但本实施例并不限于下列实施案例。
如图2所示,某发动机缸体6与轴盖4通过螺栓5进行联接固定,在发动机运行过程中,轴盖4受到曲轴系的作用力F,轴盖螺栓5将该载荷f通过外螺纹传递到缸体内螺纹上,螺栓5向外侧弯曲,造成缸体内螺纹外侧局部应力集中。当应力幅值超过了缸体内螺纹的许用应力幅值时,缸体内螺纹将会产生疲劳裂纹,造成缸体开裂。
参照图3和图4,本实施例是通过如下技术方案来实现:龙门式铝合金缸体,在发动机缸体6轴座螺栓孔底部表面机加一个环形的卸载槽7,通过CAE仿真技术确定卸载槽7位置和形状尺寸,实现分散螺栓孔底部集中应力的效果。
发动机缸体6、轴盖4与螺栓5组成螺栓联接系统,作用力f通过螺栓5传递给发动机缸体6内的螺栓孔表面螺纹,螺栓底部最后一牙啮合螺纹处存在应力集中,易发生疲劳开裂。在发动机缸体6的螺栓孔内最后一牙螺栓下方增加卸载槽7,最后一牙啮合螺栓处集中应力往卸载槽7分散,从而降低缸体6中的螺栓孔内螺纹上的应力,防止缸体6由于应力幅值过大,疲劳安全系数不足而引起的开裂,保证缸体6可靠性。
上述螺栓5的圆柱状螺杆上具有用于与螺纹连接的外螺纹,与发动机缸体6的螺栓孔的内螺纹匹配。
如图4所示,本实施例中带卸载槽7的螺栓孔,采用偏心刀具切屑加工。本案例卸载槽7中心位置和截面形状,通过CAE疲劳强度计算确定。如图5对比所示,图5中(a)常规螺栓孔结构底部应力幅值大,而图5中(b)中,红线高度位置应力幅值明显降低,卸载槽区域应力幅值虽有一定恶化,整体强度优于常规螺栓孔结构。
本实施例设计的卸载槽7,结合不同发动机缸体结构,可设计不同深度和形状。
Claims (4)
1.一种发动机缸体,其特征在于,包括:
发动机缸体(6)和轴盖(4),所述发动机缸体(6)通过螺栓(5)同所述轴盖(4)连接;
所述发动机缸体(6)上设置有供所述螺栓(5)装配的螺栓孔,所述螺栓孔的最后一牙内螺纹之后设有进行应力卸载的卸载槽(7)。
2.根据权利要求1所述的发动机缸体,其特征在于,所述卸载槽(7)的内径大于所述螺栓孔的内径。
3.一种发动机,其特征在于,包括权利要求1或2所述的发动机缸体。
4.一种汽车,其特征在于,包括权利要求3所述的发动机。
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CN202220360192.7U CN216894653U (zh) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 一种发动机缸体、发动机及汽车 |
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Publications (1)
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CN216894653U true CN216894653U (zh) | 2022-07-05 |
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CN202220360192.7U Active CN216894653U (zh) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | 一种发动机缸体、发动机及汽车 |
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- 2022-02-22 CN CN202220360192.7U patent/CN216894653U/zh active Active
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