MX2014014017A - Motor que tiene un bloque de cilindros compuesto. - Google Patents

Motor que tiene un bloque de cilindros compuesto.

Info

Publication number
MX2014014017A
MX2014014017A MX2014014017A MX2014014017A MX2014014017A MX 2014014017 A MX2014014017 A MX 2014014017A MX 2014014017 A MX2014014017 A MX 2014014017A MX 2014014017 A MX2014014017 A MX 2014014017A MX 2014014017 A MX2014014017 A MX 2014014017A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
cylinder
cylinder block
shield
engine
composite
Prior art date
Application number
MX2014014017A
Other languages
English (en)
Other versions
MX354442B (es
Inventor
Rick L Williams
Clifford E Maki
Robert Gordon Rentschler
Original Assignee
Ford Global Tech Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Tech Llc filed Critical Ford Global Tech Llc
Publication of MX2014014017A publication Critical patent/MX2014014017A/es
Publication of MX354442B publication Critical patent/MX354442B/es

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/108Siamese-type cylinders, i.e. cylinders cast together
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/16Cylinder liners of wet type
    • F02F1/163Cylinder liners of wet type the liner being midsupported
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0043Arrangements of mechanical drive elements
    • F02F7/0053Crankshaft bearings fitted in the crankcase
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/004Cylinder liners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0021Construction
    • F02F2007/0041Fixing Bolts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006Camshaft or pushrod housings
    • F02F2007/0063Head bolts; Arrangements of cylinder head bolts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Se proporciona un motor. El motor incluye un bloque de cilindros compuesto termofraguado que incluye una interconexión de sujeción de cubierta de motor frontal y una interconexión de sujeción de transmisión y un blindaje de cilindros moldeados integralmente con el bloque de cilindros compuesto, donde el blindaje de cilindros define una porción del contorno de un cilindro. El motor también incluye una pieza añadida de contención que se extiende a través del bloque de cilindros compuesto termofraguado y se acopla directamente a una culata de cilindro.

Description

MOTOR QUE TIENE UN BLOQUE DE CILINDROS COMPUESTO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente divulgación se refiere a un motor que tiene un bloque de cilindros compuesto termomoldeado y una camisa de cilindros y una inserción de mamparo integrados al bloque de cilindros.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En el diseño de motores, pueden hacerse compensaciones entre la resistencia, el peso y otras propiedades de los materiales utilizados para construir la cabeza y el bloque de cilindros. Por ejemplo, se ha usado hierro para fabricar bloques de cilindros. El hierro fundido puede tener varios beneficios en relación con otros materiales, como una menor relación volumen-resistencia y un menor coeficiente de fricción, lo cual disminuye el tamaño del motor y aumenta la longevidad de la cámara de combustión. No obstante, los bloques de cilindros de hierro fundido pueden tener una reducida proporción entre resistencia y peso, son más susceptibles de corrosión y presentan características no deseadas de transferencia del calor. Para reducir el peso del bloque y aumentar la cantidad de calor transferido a las camisas de agua, los bloques de cilindros pueden fundirse de aluminio. Sin embargo, los bloques de cilindros de aluminio tienen varias desventajas, como altos coeficientes de fricción y elevadas proporciones entre volumen y resistencia.
La patente US 5,370,087 divulga un motor que tiene una caja compuesta de cilindros que envuelve bancadas de cilindros de metal. Los inventores han reconocido varias desventajas en el bloque de cilindros divulgado en la patente US 5,370,087. En primer lugar, la caja de cilindros que envuelve las bancadas de cilindros se separa de las bancadas de cilindros a fin de permitir que el refrigerante fluya alrededor de los cilindros. Este tipo de disposición disminuye la integridad estructural del motor cuando se compara con motores fundidos mediante una única pieza continua de metal. Por lo tanto, las fuerzas transferidas al motor por medio de componentes externos, como la transmisión, pueden dañar la caja de cilindros.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los inventores de la presente han reconocido los problemas anteriormente nombrados y han desarrollado un motor. El motor incluye un bloque de cilindros compuesto termofraguado que incluye una interconexión de sujeción de cubierta de motor frontal y una interconexión de sujeción de transmisión y un blindaje de cilindros moldeados integralmente con el bloque de cilindros compuesto, donde la camisa de cilindros define una porción del contorno de un cilindro. El motor también incluye una pieza añadida de contención que se extiende a través del bloque de cilindros compuesto termofraguado y se acopla directamente a una tapa de cilindros.
De esta manera, el material compuesto moldeado integralmente con una camisa de cilindros y una inserción de mamparo puede usarse para formar una parte del motor a fin de incrementar la relación resistencia-peso del motor. Además, la camisa de cilindros y la inserción de mamparo pueden constar de un metal u otro material apropiado que presente características más deseables de abrasión y transferencia del calor alrededor de la cámara de combustión. Así, las partes seleccionadas del bloque de cilindros pueden diseñarse con distintos materiales a fin de aumentar la relación resistencia-peso del motor sin comprometer las características deseadas de la cámara de combustión. Más aún, la camisa de cilindros y la inserción de mamparo moldeados integralmente con el bloque de cilindros aumenta la potencia de acoplamiento del montaje del bloque. Además, el acoplamiento de la inserción de mamparo directamente a la tapa de cilindros permite que las cargas de combustión que se desplazan a través de los pernos de las culatas se enlacen a las cargas reactivas desde las tapas de los cojinetes del cigüeñal. Como resultado, las cargas se distribuyen incluso de manera más pareja por todo el motor, con lo cual aumenta la longevidad del motor.
Las ventajas anteriormente descritas y demás ventajas, y las características de la presente descripción se volverán evidentes a partir de la Descripción Detallada, leída por separado o en combinación con los dibujos adjuntos.
Debería comprenderse que el resumen anterior se proporciona a fin de introducir de manera simplificada una selección de conceptos que se describen en mayor profundidad en la descripción detallada. No tiene por intención identificar las funciones clave o fundamentales del objeto reivindicado, cuyo alcance se define de manera única mediante las reivindicaciones que siguen a la descripción detallada. Además, el objeto reivindicado no se limita a las implementaciones que resuelven cualquiera de las desventajas que se hacen notar anteriormente ni a ninguna parte de esta divulgación. Además, los problemas nombrados anteriormente han sido reconocidos por los inventores de la presente y no se los ha admitido como conocidos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 muestra una representación esquemática de un vehículo que tiene un motor que incluye un montaje de bloque de cilindros compuesto moldeado, sujetado a una culata de cilindro.
La FIG. 2 muestra un primer ejemplo de montaje de bloque de cilindros moldeado; La FIG. 3 muestra una vista despiezada del montaje de bloque de cilindros moldeado ilustrado en la FIG. 2; y La FIG.4 muestra un metodo para fabricar un motor.
Las FIGS. 2-3 se dibujan aproximadamente a escala; no obstante, pueden utilizarse otras dimensiones relativas, si se desea.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN Se describe en la presente un motor que cuenta con un bloque de cilindros compuesto con un blindaje de cilindros moldeado integralmente que define el contorno de al menos un cilindro. El motor además incluye una pieza añadida de contención que se extiende al menos a través de una parte del bloque de cilindros. El blindaje de cilindros y la pieza añadida de contención pueden construirse de un metal mientras que el bloque de cilindros puede construirse por termofraguado o material compuesto termomoldeado, como un material polimérico, fibra de carbono, etc. De esta manera, puede usarse un material que tenga una mayor relación resistencia-peso para construir el bloque que rodea el blindaje del cilindro y la pieza añadida de contención. Por lo tanto, puede mantenerse una integridad estructural deseada del bloque mientras se reduce el peso del bloque, o la integridad estructural del bloque puede aumentarse sin incrementar el peso del bloque. Además, proporcionar un blindaje de cilindros metálico moldeado integralmente en el bloque de cilindros compuesto permite un material distinto mejor adaptado para manejar el calor y la presión generados por medio de la combustión para usarse en la construcción de cilindros. De esta manera, las características de las distintas secciones del motor pueden adaptarse sobre la base de las características operativas deseadas para el motor. En consecuencia, se incrementa la relación resistencia con el peso del motor sin comprometer las características de abrasión y transferencia del calor de la cámara de combustión.
Además, al brindar una pieza añadida de contención, las cargas generadas en el cigüeñal, por ejemplo, pueden transferirse directamente a la culata del cilindro. De esta manera, las cargas del cigüeñal pueden transferirse de manera más pareja a las diferentes secciones del motor. Como resultado, se incrementa la longevidad del motor. Además, el blindaje del cilindro puede incluir varias características estructurales que ofrecen mayor potencia de acoplamiento entre el blindaje de cilindros y el bloque. Por ejemplo, el blindaje de cilindros puede incluir un reborde de fijación del bloque que se extienda alrededor de la superficie periférica del blindaje. Los contornos del reborde de fijación del bloque proporcionan una mayor fuerza de unión entre el bloque de cilindros compuesto termomoldeado y el blindaje de cilindros durante el moldeado.
La FIG. 1 muestra una representación esquemática de un vehículo 50 que incluye un sistema de admisión 52, un motor 54 y un sistema de escape 56. El sistema de admisión 52 está configurado para suministrar aire de admisión a los cilindros 57 en el motor 54. También se puede hacer referencia a los cilindros como cámaras de combustión. La flecha 58 denota la comunicación fluídica entre el sistema de admisión 52 y el motor 54. Específicamente, el sistema de admisión 52 puede configurarse a fin de suministrar aire de admisión a cada uno de los cilindros del motor. El sistema de admisión 52 puede incluir varios conductos de admisión, un colector de admisión, una válvula reguladora, etc. Además, puede incluirse en el motor 54 un turbo compresor que incluya un compresor y una turbina, en un ejemplo.
El motor 54 incluye una culata de cilindro 59 acoplada al montaje de bloque de cilindros moldeado 60 que forma una pluralidad de cilindros 57. En el ejemplo ilustrado, el motor incluye 3 cilindros en una configuración en línea. No obstante, se han contemplado disposiciones y cantidades de cilindros alternativas. Por ejemplo, los cilindros pueden disponerse en bancos, en una configuración en forma de V, los cilindros pueden disponerse en una configuración horizontal opuesta, etc. Puede implementarse un ciclo de combustión de tiempos múltiples. Por ejemplo, pueden contemplarse ciclos de combustión de cuatro o dos tiempos. Se apreciará que el motor 54 ilustrado en la FIG. 1 tiene una complejidad estructural que no se ilustra en la FIG. 1. Específicamente, el montaje de bloque de cilindros moldeado 60 puede incluir una pluralidad de componentes que pueden construirse de distintos materiales. Por ejemplo, el montaje de bloque de cilindros moldeado 60 y, por lo tanto, el motor 54 pueden incluir un bloque de cilindros compuesto, un blindaje de cilindros y una o más piezas añadidas de contención. Los componentes del montaje de bloque de cilindros moldeado se describen en mayor detalle en la presente con respecto a las FIGS. 2-3.
La flecha 62 ilustra la comunicación fluídica entre el motor 54 y el sistema de admisión 56. Se apreciará que cada uno de los cilindros 57 del motor 54 puede estar en comunicación fluídica con el sistema de admisión 56. El sistema de admisión 56 puede incluir una pluralidad de componentes como un colector de escape, dispositivos para el control de emisiones (p. ej., catalizadores, filtros, etc.), silenciadores, etc.
La FIG. 2 muestra una vista despiezada de un montaje de bloque de cilindros moldeado 200 de ejemplo (p. ej., termomoldeado). El montaje de bloque de cilindros moldeado 200 puede ser similar al montaje de bloque de cilindros moldeado 60 de la FIG. 1 y, por lo tanto, puede incluirse en el motor 54. El montaje de bloque de cilindros moldeado 200 incluye un bloque de cilindros compuesto 202. Pueden utilizarse una cantidad de metodos de fabricación adecuados para construir el bloque de cilindros compuesto 202. Por ejemplo, el bloque de cilindros compuesto puede construirse mediante una teenica de termofraguado, como el moldeado de inyección. Por lo tanto, puede hacerse referencia al bloque de cilindros compuesto 202 específicamente como un bloque de cilindros compuesto termofraguado en un ejemplo. Los métodos de fabricación para el bloque compuesto de cilindros 202 se describen en mayor detalle en la presente con relación a la FIG. 4.
Los materiales adecuados usados por construir el bloque de cilindros compuesto pueden incluir un material polimérico, como una resina termofraguada, fibra de carbono, etc. Se apreciará que la resina plástica puede ser menos costosa que la fibra de carbono. El material compuesto puede ser termoestable cuando se expone a calor generado a partir de la operación de combustión. Por ejemplo, el material compuesto puede ser termoestable cuando funciona en un rango de temperatura entre 120°C y 200°C, en un ejemplo. Además, el material compuesto también puede tener una rigidez y una resistencia deseadas para manejar las tensiones y cargas generadas en el motor o por otros componentes del vehículo, como la transmisión. Se apreciará que construir una parte del motor a partir de un material compuesto permite un material con una alta relación resistencia-peso a usarse en áreas seleccionadas del motor donde pueden no ser necesarias características abrasivas y térmicas favorables. De esta manera, las distintas secciones del motor pueden adaptarse para lograr distintas características finales a fin de incrementar la relación resistencia-peso del motor y la longevidad del motor.
El bloque de cilindros compuesto 202 incluye una cara superior 210, una cara inferior 212, una cara frontal 214, una cara posterior 216, y dos caras laterales 217. Se presenta una interconexión de sujeción de cubierta de motor frontal 218 que tiene aberturas de sujeción 219 en la cara frontal 214. Una interconexión de sujeción 218 puede acoplarse a una cubierta de motor frontal. Además, la cara posterior 216 incluye una interconexión de carcasa de campana de transmisión 220. La interconexión de la carcasa de campana de transmisión 220 puede acoplarse a una carcasa de campana de transmisión incluida una transmisión por medio de aberturas de sujeción 221 configuradas para recibir un aparato de sujeción. La inclinación del tren de potencia observada en la transmisión a la carcasa de campana del bloque de cilindros requeriría soporte estructural adicional. Ese soporte se encuentra en la forma de un anillo metálico de una pieza con limitadores de par y pernos roscados que está moldeado dentro del bloque de cilindros al momento de la fabricación del bloque en la interconexión 220 e incluye características de montaje 221 dentro de la estructura para una capacidad agregada de resistencia y carga. Además, la transmisión puede acoplarse al cigüeñal acoplado a pistones del motor. El bloque de cilindros compuesto incluye aberturas de sujeción en la culata de los cilindros 221. Además, las aberturas de sujeción de las culatas de los cilindros 221 están configuradas para sujetarse a pernos u otros aparatos de sujeción apropiados que se extiendan desde la culata de un cilindro, como la culata de cilindro 59 presentada en la FIG. 1. En un ejemplo, pueden posicionarse estructuras metálicas de soporte 270 moldeadas dentro del bloque de cilindros compuesto en sentido adyacente a la interconexión de sujeción 218 y/o la interconexión de la carcasa de campana de transmisión 220. Las estructuras metálicas de soporte 270 al menos pueden estar parcialmente encerradas mediante el bloque de cilindros compuesto 202. De esta manera, puede brindarse soporte adicional a las áreas seleccionadas del montaje de bloque de cilindros compuesto moldeado.
Para continuar con la FIG. 2, el montaje de bloque de cilindros moldeado 200 además incluye un blindaje de cilindros 222. El blindaje de cilindros 222 forma una pieza continua de material en el ejemplo ilustrado. Además, el blindaje de cilindros 222 define una parte del contorno de la pluralidad de cilindros 224. El blindaje de cilindros puede comprender un metal (p. ej. , un metal en polvo) como hierro (p. ej. , hierro grafito), aluminio, etc. En una configuración montada, el blindaje de cilindros 222 puede posicionarse en una abertura 250 en el bloque de cilindros compuesto 202. Además, el blindaje de cilindros 222 se forma de una pieza única continua de material en el ejemplo ilustrado. No obstante, se han contemplado otras configuraciones de blindaje de cilindros. Por ejemplo, un blindaje de cilindros que tiene dos o más secciones espaciadas entre sí puede utilizarse en otros ejemplos.
Además, el montaje de bloque de cilindros moldeado 200 tambien incluye una pluralidad de piezas añadidas de contención 226. Se muestra una única pieza añadida de contención en la FIG. 2. No obstante, el montaje incluye cuatro piezas añadidas de contención en el ejemplo ilustrado. Además, cada una de las piezas añadidas de contención 226 incluye una tapa de cojinete 228. La tapa de cojinete 228 puede encerrar un cojinete del cigüeñal. De este modo, la cantidad de piezas añadidas de contención en el montaje de bloque moldeado de cilindros es mayor que la cantidad de cilindros del montaje del ejemplo ilustrado. No obstante, se han contemplado montajes de bloques de cilindros con una cantidad distinta de piezas añadidas de contención. Por ejemplo, solo puede incluirse una pieza añadida de contención en el montaje de bloque de cilindros moldeado 200. Las piezas añadidas de contención 226 se extienden (p. ej. , en sentido vertical) a traves del bloque de cilindros compuesto 202. Se proporciona un eje vertical a modo de referencia. Sin embargo, pueden usarse otras dimensiones relativas, si se desea. También se proporcionan ejes longitudinales y laterales a modo de referencia en la FIG. 2. Las piezas añadidas de contención 226 pueden acoplarse a una culata del cilindro, como la culata del cilindro 59 que se presenta en la FIG. 1. De esta manera, las piezas añadidas de contención enlazan las cargas de combustión que se desplazan a través de los pernos de las culatas con cargas reactivas desde las tapas de cojinetes del cigüeñal. Las piezas añadidas de contención 226 y el blindaje de cilindros 222 se muestra en mayor detalle en la FIG.3.
Para continuar con la FIG. 2, el bloque de cilindros compuesto 202 y el blindaje de cilindros 222 pueden construirse de distintos materiales. Por ejemplo, el bloque de cilindros compuesto 202 puede construirse de un material termofraguado, como un material polimérico (p. ej., una resina plástica) y/o fibra de carbono. Por otro lado, el blindaje de cilindros puede construirse de un metal (p. ej., metal en polvo) como hierro, aluminio, etc. El blindaje de cilindros 222 también puede recubrirse con un material como un recubrimiento de transferencia de plasma de hierro/óxido ferroso, también conocido como PTWA (por su sigla en inglés, Plasma Transferred Wire Are ) para resistir al desgaste y tener mayor longevidad. El blindaje de cilindros de aluminio 222 también puede ser del tradicional manguito de hierro fundido como parte de su estructura para resistir mayores presiones de combustión. Estas combinaciones de blindajes para los materiales utilizados se eligen sobre la base del método de aplicación de combustión del motor, como un sistema de aspiración natural o de inducción potenciada. Además, el bloque de cilindros compuesto 202 y las piezas añadidas de contención 226 pueden construirse de distintos materiales. Por ejemplo, las piezas añadidas de contención 226 pueden construirse de un metal como hierro CGI, metal en polvo, aluminio, etc. Además, las piezas añadidas de contención 226 y el blindaje de cilindros 222 pueden construirse de distintos materiales, en un ejemplo o del mismo material en otros ejemplos de la presente establecidos para las aplicaciones del sistema del motor a fin de resolver los problemas de durabilidad y longevidad.
El bloque de cilindros compuesto 202 incluye cavidades de envueltas de agua 240. Las dos cavidades de drenaje de vuelta de aceite de las culatas de cilindros 240 de un ejemplo pueden estar en comunicación fluídica donde el aceite que regresa desde la culata del cilindro hacia el cárter de aceite por un canal separado o por cavidades que rodean el blindaje de cilindros 222 aunque separados mediante el material compuesto que forma el bloque de cilindros 202, tal como se analiza en mayor detalle con respecto a la figura FIG.2.
Las superficies externas del blindaje de cilindros 222 pueden tener distintos grados de rugosidad. Se apreciará que las superficies con mayor rugosidad tienen una mayor potencia de acoplamiento con el bloque de cilindros compuesto cuando es termofraguado. Una primera superficie externa 260 puede tener mayor rugosidad que una segunda superficie externa 262 en el blindaje del cilindros 222. De esta manera, la rugosidad de las superficies externas del blindaje de cilindros puede variar a fin de proporcionar mayor potencia de acoplamiento en ciertas áreas del blindaje de cilindros. Tal como se muestra, la primera superficie externa 260 se posiciona por debajo de la segunda superficie externa 262. Además, la primera superficie externa 260 se posiciona por debajo de un reborde de sujeción del bloque 300. Se apreciará que una cavidad de envuelta de agua 350 puede rodear la segunda superficie externa 262. En una configuración montada en la región de la segunda superficie externa 262, el blindaje de cilindros 222 puede no estar en contacto de cara con el bloque de cilindros 202. Por el otro lado, en la región de la primera superficie externa 260 el blindaje de cilindros puede estar en contacto de cara con el bloque de cilindros. Además, el grosor del blindaje de cilindros 222 no varía a lo largo del eje vertical en la región alrededor de la primera y la segunda superficie externa (260 y 262). No obstante, se han contemplado otras geometrías de blindaje de cilindros. El reborde de sujeción del bloque 300 se describe en mayor detalle aquí.
La FIG. 3 muestra una vista detallada del blindaje de cilindros 222 y las piezas añadidas de contención 226. Los cilindros 224 también se muestran en la FIG. 3. El blindaje de cilindros 222 incluye un reborde de sujeción de bloque 300 que tiene un mayor radio que otras superficies que rodean el reborde de sujeción del bloque. El reborde de sujeción del bloque 300 se extiende alrededor de una superficie periférica 301 del blindaje de cilindros 222. El reborde de sujeción del bloque 300 está en contacto de cara con una parte del bloque de cilindros compuesto 202. Por lo tanto, el bloque de cilindros compuesto puede moldearse directamente con el blindaje de cilindros 222. El reborde de sujeción del bloque 300 permite que se forme una conexión más fuerte entre el blindaje de cilindros y el bloque de cilindros compuesto. En un ejemplo, el reborde de sujeción del bloque 300 puede extenderse continuamente alrededor del blindaje de cilindros 222. No obstante, en otros ejemplos, el reborde de sujeción del bloque puede estar segmentado. En un ejemplo, el reborde de sujeción del bloque 300 puede definir un contorno (p. ej. , un contorno inferior) de la cavidad de la envuelta de agua. De esta manera, la envuelta de agua puede separarse del aceite en un cigüeñal posicionado por debajo del bloque.
Como se analizó previamente, las piezas añadidas de contención 226 se extienden verticalmente a lo largo del bloque de cilindros compuesto 202, como se muestra en la FIG. 2. Cada una de las piezas añadidas de contención 226 incluye dos soportes 310 que se extienden (p. ej., en sentido vertical) a través del bloque de cilindros compuesto 202, como se muestra en las FIGURAS 2 y 3. Específicamente, los soportes se extienden encima del fondo 312 de los cilindros 224. Las tapas de los cojinetes 228 de las piezas añadidas de contención 226 también se presentan en la FIG. 3.
Cada uno de los soportes 310 incluye una abertura 311 que puede acoplarse (p. ej., acoplado directamente) a un aparato de sujeción que se extienda desde una culata de cilindro, como la culata de cilindro 59 que se presenta en la FIG. 1. Acoplar las piezas añadidas de contención 226 a la culata de cilindros permite que las fuerzas generadas por el cigüeñal se distribuyan de manera más pareja por todo el motor, por lo cual se reduce la probabilidad de fracturas, flexiones, etc., de los componentes del motor. Además, las secciones de los soportes 310 se posicionan en cada cara lateral del blindaje de cilindros 222. De esta manera, las piezas añadidas de contención pueden extenderse a través del bloque de cilindros compuesto pasada una parte del blindaje de cilindros.
Cada una de las piezas añadidas de contención 226 incluye una tapa de cojinete 228. Las tapas de cojinete 228 están configuradas para encerrar un cojinete del cigüeñal. Los cojinetes del cigüeñal permiten la rotación con soporte de un cigüeñal. Las tapas de cojinete 228 pueden cortarse para facilitar la instalación de los cojinetes del cigüeñal y el cigüeñal. Las aberturas 314 del fondo de las tapas de cojinetes 228 están configuradas para recibir aparatos de sujeción. Por ejemplo, las tapas de cojinete 228 pueden cortarse para permitir la instalación del cigüeñal. Por lo tanto, los aparatos de sujeción pueden extenderse a través de las aberturas 314 a fin de sujetar la parte cortada de la tapa del cojinete a la pieza añadida de contención para permitir la sujeción del cigüeñal y los cojinetes del cigüeñal.
El montaje de bloque de cilindros moldeado además incluye la cavidad de envuelta de agua 350 que rodea al menos parcialmente el blindaje de cilindros 222. La cavidad de envuelta de agua 350 puede incluirse en un sistema de refrigeración del motor. El sistema de refrigeración del motor puede incluir componentes como un intercambiador de calor, una bomba, etc.
La FIG. 4 muestra un método 400 para fabricar un motor. El método puede usarse para fabricar el motor analizado anteriormente con relación a las FIGURAS 1-3 o se lo puede usar para fabricar otro motor que resulte apropiado.
En el paso 402, el método incluye la fundición de un blindaje de cilindros que define una parte de un contorno de una o más cámaras de combustión. Luego, en el paso 404, el método incluye la fundición de una pieza añadida de contención que incluye una tapa de cojinete del cigüeñal. Se apreciará que la inserción de mamparo puede incluir Además, en otros ejemplos, puede fundirse una pluralidad de piezas añadidas de contención.
En el paso 406, el metodo incluye moldear un bloque de cilindros compuesto por termofraguado alrededor de, al menos, una parte del blindaje de cilindros y la pieza añadida de contención, donde el bloque de cilindros compuesto termofraguado incluye una interconexión de sujeción de cubierta de motor frontal y una interconexión de sujeción de transmisión. Luego en el paso 408, el método incluye mecanizar una cavidad de envuelta de agua dentro de una parte del bloque de cilindros compuesto termofraguado que rodea al menos parcialmente los cilindros. Se apreciará que en otros ejemplos, el método puede no incluir el paso 408. En dicho ejemplo, puede posicionarse un centro de cera alrededor del blindaje de cilindros antes de moldear el bloque de cilindros compuesto. El centro de cera puede definir los contornos de una cavidad de envuelta de agua que rodee al menos parcialmente el blindaje de cilindros. Se apreciará que mecanizar la cavidad de envuelta de agua dentro del bloque de cilindros compuesto puede permitir que el diseño de la cavidad de envuelta de agua se determine en una etapa posterior del proceso de fabricación. En consecuencia, la adaptabilidad del proceso de fabricación del motor puede incrementarse.
Se debe tener en cuenta que las rutinas de control y estimación incluidas en la presente pueden usarse con distintas configuraciones de motores y/o sistemas de vehículos. Los métodos y las rutinas de control divulgadas en la presente pueden almacenarse a modo de instrucciones ejecutables en una memoria no transitoria. Las rutinas específicas descritas en la presente pueden representar una o más de cualquier cantidad de estrategias de procesamiento, como dirigida por eventos, dirigida por interrupciones, de tareas múltiples, de hilos múltiples y similares. Así, pueden llevarse a cabo acciones, operaciones y/o funciones varias ilustradas en la secuencia representada, en paralelo o, en algunos casos, omitirse. Del mismo modo, no se requiere que necesariamente el orden de procesamiento logre las funciones y ventajas de las realizaciones de ejemplo descritas en la presente, pero se proporciona a fin de facilitar la ilustración y la descripción. Una o más de las acciones, operaciones y/o funciones ilustradas pueden llevarse a cabo de manera repetida según la estrategia en particular que se esté utilizando. Además, las acciones, operaciones y/o funciones descritas pueden representar gráficamente códigos para programarse en la memoria no transitoria del medio de almacenamiento de lectura por computadora del sistema de control del motor.
Se apreciará que las configuraciones y las rutinas divulgadas en la presente son a modo de ejemplo, y que estas realizaciones específicas no han de 5 considerarse de manera taxativa dado que numerosas variantes son posibles. Por ejemplo, la teenología arriba descrita puede aplicarse a motores V-6, 1-4, 1-6, V- 12, de 4 cilindros opuestos y otros tipos de motores. El objeto de la presente divulgación incluye todas las combinaciones y subcombinaciones nóveles y no obvias de los distintos sistemas y configuraciones, y demás características, funciones y/o ío propiedades divulgadas en la presente.
Las siguientes reivindicaciones destacan particularmente ciertas combinaciones y subcombinaciones que se consideran nóveles y no obvias. Estas reivindicaciones pueden referirse a "un" elemento o "un primer" elemento o su equivalente. Debería entenderse que dichas reivindicaciones incluyen la 15 incorporación de uno o más de dichos elementos, ninguno de los cuales requiere ni excluye a dos o más de dichos elementos. Otras combinaciones y subcombinaciones de las características, funciones, elementos y/o propiedades divulgados pueden reivindicarse a traves de la enmienda a las presentes reivindicaciones o a través de la presentación de nuevas reivindicaciones de esta solicitud o una afín. Dichas 20 reivindicaciones, ya sean más amplias, más acotadas, iguales o diferentes en alcance a las reivindicaciones originales también se consideran incluidas dentro del objeto de la presente divulgación.

Claims (20)

REIVINDICACIONES:
1. Un motor caracterizado porque comprende: un bloque de cilindros compuesto termofraguado que incluye una interconexión de sujeción de cubierta de motor frontal y una interconexión de sujeción de transmisión; un blindaje de cilindros moldeado integralmente con el bloque de cilindros compuesto, en el cual el blindaje de cilindros define una parte del contorno de un cilindro, y una pieza añadida de contención que se extiende a traves del bloque de cilindros compuesto termofraguado y se acopla directamente a los aparatos de sujeción que se extienden desde una culata de cilindro.
2. El motor de la reivindicación 1, caracterizado porque el blindaje de cilindros incluye una superficie externa que tiene una mayor rugosidad que el resto de las superficies externas del blindaje de cilindros.
3. El motor de la reivindicación 3, caracterizado porque la superficie externa se posiciona debajo de una cavidad de envuelta de agua alrededor del cilindro.
4. El motor de la reivindicación 1, caracterizado porque el blindaje de cilindros consta de un metal en polvo.
5. El motor de la reivindicación 4, caracterizado porque el blindaje de cilindros consta de al menos un cilindro y hierro.
6. El motor de la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de cilindros compuesto consta de una resina.
7. El motor de la reivindicación 6, caracterizado porque el bloque de cilindros compuesto consta de un material de fibra de carbono.
8. El motor de la reivindicación 1, caracterizado porque el blindaje de cilindros está revestido de un recubrimiento de transferencia de plasma de hierro/óxido ferroso.
9. El motor de la reivindicación 1, caracterizado porque el blindaje de cilindros incluye un reborde de sujeción que define un contorno inferior de una envuelta de agua alrededor del blindaje de cilindros en contacto por compartir una cara con una parte del bloque de cilindros compuesto.
10. El motor de la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de cilindros compuesto está configurado para funcionar a temperaturas de hasta 200°C.
11. Un motor caracterizado porque comprende: un bloque de cilindros compuesto termofraguado que incluye una interconexión de sujeción de cubierta de motor frontal y una interconexión de sujeción de transmisión; y un blindaje de cilindros que consta de un material distinto del de un bloque de cilindros compuesto y moldeado integralmente con el bloque de cilindros compuesto, en el cual el blindaje de cilindros define una parte del contorno de un cilindro, y una pieza añadida de contención que incluye dos soportes verticales que se extienden a traves del bloque de cilindros compuesto y que incluye aberturas de sujeción en las culatas en cada soporte directamente acoplados a los aparatos de sujeción que se extienden desde la culata de un cilindro.
12. El motor de la reivindicación 11, caracterizado porque el blindaje de cilindros incluye una primera superficie externa que tiene una mayor rugosidad que una segunda superficie externa.
13. El motor de la reivindicación 12, caracterizado porque la primera superficie externa se posiciona verticalmente por debajo de la segunda superficie externa.
14. El motor de la reivindicación 13, caracterizado porque la primera superficie externa se posiciona debajo de una cavidad de envuelta de agua que rodea al menos parcialmente el blindaje de cilindros.
15. El motor de la reivindicación 12, caracterizado porque el blindaje de cilindros incluye un reborde de sujeción del bloque posicionado entre la primera y la segunda superficie.
16. El motor de la reivindicación 11, caracterizado porque la pieza añadida de contención incluye una capa de cojinete del cigüeñal.
17. El motor de la reivindicación 11, caracterizado porque el bloque de cilindros compuesto consta de un material polimerico.
18. Un montaje de bloque de cilindros moldeado caracterizado porque comprende: un bloque de cilindros compuesto termofraguado que incluye una interconexión de sujeción de cubierta de motor frontal y una interconexión de sujeción de transmisión; un blindaje de cilindros que comprende un material distinto del de un bloque de cilindros compuesto y moldeado integralmente con el bloque de cilindros compuesto, en el cual el blindaje de cilindros define una parte de un contorno de un cilindro e incluye una primera superficie externa que tiene mayor rugosidad que una segunda superficie externa, y una pieza añadida de contención moldeada integralmente con el bloque de cilindros compuesto, en la cual la pieza añadida de contención que incluye dos soportes verticales que se extienden a través del bloque de cilindros compuesto y que incluye aberturas de sujeción en las culatas en cada soporte directamente acoplados a los aparatos de sujeción que se extienden desde la culata de un cilindro.
19. El montaje de bloque de cilindros moldeado de la reivindicación 18, caracterizado porque el blindaje de cilindros se forma de una pieza continua de material.
20. El montaje de bloque de cilindros moldeado de la reivindicación 18, caracterizado porque la primera superficie externa se posiciona por debajo de la segunda superficie externa.
MX2014014017A 2013-12-09 2014-11-18 Motor que tiene un bloque de cilindros compuesto. MX354442B (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/101,213 US9341136B2 (en) 2013-12-09 2013-12-09 Engine having composite cylinder block

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MX2014014017A true MX2014014017A (es) 2015-06-24
MX354442B MX354442B (es) 2018-03-06

Family

ID=53185573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2014014017A MX354442B (es) 2013-12-09 2014-11-18 Motor que tiene un bloque de cilindros compuesto.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9341136B2 (es)
CN (1) CN104696094B (es)
DE (1) DE102014224888B4 (es)
MX (1) MX354442B (es)
RU (1) RU2660724C2 (es)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR102013031969A8 (pt) * 2013-12-12 2015-12-15 Mahle Int Gmbh camisa de cilindro de um motor a combustão interna
US9121365B1 (en) * 2014-04-17 2015-09-01 Achates Power, Inc. Liner component for a cylinder of an opposed-piston engine
US9719461B2 (en) * 2015-02-12 2017-08-01 Ford Global Technologies, Llc Bulkhead insert for an internal combustion engine
GB2537674A (en) * 2015-04-23 2016-10-26 Gm Global Tech Operations Llc Lightweight Internal Cobustion Engine With A Ferrous Reinforced Cylinder Block
US20160356307A1 (en) * 2015-05-09 2016-12-08 James Walter Linck Carbon Composite Piston Engine Crankshaft
US10161354B2 (en) * 2016-07-18 2018-12-25 Ford Global Technologies, Llc Composite combustion engine
CN110462193B (zh) * 2017-03-22 2022-04-12 阿凯提兹动力公司 用于对置活塞发动机的汽缸孔表面结构
KR102416145B1 (ko) * 2017-08-01 2022-07-04 현대자동차주식회사 연료전지 전극용 나노 촉매 제조방법
JP6533858B1 (ja) * 2018-07-26 2019-06-19 Tpr株式会社 鋳鉄製シリンダライナおよび内燃機関
WO2020149183A1 (ja) 2019-01-17 2020-07-23 住友ベークライト株式会社 エンジンブロック、樹脂ブロック及びエンジンブロックの製造方法
US11060478B2 (en) 2019-05-30 2021-07-13 Ford Global Technologies, Llc System for an integrated hybrid composite cylinder head and turbine
CN112211741A (zh) * 2020-10-20 2021-01-12 苏州星波动力科技有限公司 局部采用塑料材质的内燃机气缸及其制造方法
WO2023067785A1 (ja) * 2021-10-22 2023-04-27 日産自動車株式会社 複合型シリンダブロック
US20230349319A1 (en) * 2022-05-02 2023-11-02 Enginuity Power Systems, Inc. Multi-fuel engines and related methods

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2996050A (en) * 1958-02-24 1961-08-15 Gen Motors Corp Engine
US3090368A (en) * 1961-06-06 1963-05-21 Gen Motors Corp Valve actuation means
JPS5840538U (ja) 1981-09-09 1983-03-17 日産自動車株式会社 シリンダブロツク
US4700444A (en) 1984-02-24 1987-10-20 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Method for making a composite engine cylinder block with preformed liner
DE3815508C1 (es) 1988-05-06 1989-08-24 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
US4930470A (en) 1989-01-09 1990-06-05 Ford Motor Company Composite engine block
US5083537A (en) * 1990-12-17 1992-01-28 Ford Motor Company Composite internal combustion engine housing
US5111869A (en) 1990-12-28 1992-05-12 Brunswick Corporation Evaporable foam pattern for casting a cylinder block of a two-cycle engine
EP0554575B1 (en) * 1992-01-06 1997-03-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Cylinder block
US5749331A (en) * 1992-03-23 1998-05-12 Tecsyn, Inc. Powdered metal cylinder liners
US5370087A (en) * 1993-09-28 1994-12-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Low vibration polymeric composite engine
WO1996031683A1 (en) 1995-04-04 1996-10-10 United States Of America, Represented By The S Carbon-carbon cylinder block
EP0739668A2 (en) 1995-04-26 1996-10-30 Ryobi Ltd. Cylinder liner and cylinder block and method for producing the cylinder liner and the cylinder block
JPH10213005A (ja) * 1997-01-31 1998-08-11 Suzuki Motor Corp 内燃機関のシリンダ構造
JPH11223153A (ja) * 1998-02-05 1999-08-17 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のシリンダブロック
JP3793990B2 (ja) * 1999-10-29 2006-07-05 日本ピストンリング株式会社 内燃機関のシリンダライナとピストンリングの組合せ
US6308680B1 (en) 2000-09-21 2001-10-30 General Motors Corporation Engine block crankshaft bearings
DE10147219B4 (de) * 2001-09-24 2004-02-26 Daimlerchrysler Ag Zylinderlaufbuchse einer Brennkraftmaschine
JP2004218546A (ja) 2003-01-15 2004-08-05 Toyota Motor Corp シリンダブロック、シリンダヘッド及びエンジン本体
JP4113437B2 (ja) 2003-01-28 2008-07-09 本田技研工業株式会社 シリンダスリーブ
JP3939263B2 (ja) 2003-03-13 2007-07-04 本田技研工業株式会社 軸受部材の製造方法
EP1713603A2 (en) 2003-12-18 2006-10-25 Tenedora Nemak, S.A. de C.V. Method and apparatus for manufacturing strong thin-walled castings
JP4135634B2 (ja) * 2003-12-25 2008-08-20 三菱自動車工業株式会社 エンジンのシリンダライナ構造
US7726273B2 (en) * 2004-03-15 2010-06-01 Federal-Mogul World Wide, Inc. High strength steel cylinder liner for diesel engine
KR100610831B1 (ko) 2004-07-06 2006-08-08 현대자동차주식회사 실린더 블록의 베어링 캡 압입장치
JP4367288B2 (ja) 2004-08-17 2009-11-18 トヨタ自動車株式会社 エンジンのシリンダブロック
US20060086327A1 (en) 2004-10-25 2006-04-27 General Electric Company Engine power assembly
JP4241627B2 (ja) 2005-01-14 2009-03-18 富士重工業株式会社 シリンダライナ及びシリンダブロック
DE102006043421A1 (de) 2006-04-07 2007-10-18 Ks Aluminium-Technologie Ag Gebautes Kurbelgehäuse
US8327817B2 (en) 2009-01-19 2012-12-11 Ford Global Technologies Automotive engine bearing
US8833328B2 (en) * 2010-12-29 2014-09-16 Ford Global Technologies, Llc Structural frame

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014224888B4 (de) 2023-07-27
RU2014147967A (ru) 2016-06-20
DE102014224888A1 (de) 2015-06-11
CN104696094B (zh) 2018-11-30
RU2660724C2 (ru) 2018-07-09
US9341136B2 (en) 2016-05-17
US20150159582A1 (en) 2015-06-11
CN104696094A (zh) 2015-06-10
MX354442B (es) 2018-03-06
RU2014147967A3 (es) 2018-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2014014017A (es) Motor que tiene un bloque de cilindros compuesto.
US9416749B2 (en) Engine having composite cylinder block
US5083537A (en) Composite internal combustion engine housing
US10093042B2 (en) Hybrid composite cylinder head
US9970385B2 (en) Composite cylinder block for an engine
WO1992022736A2 (en) Improved internal combustion engine cylinder heads and similar articles of manufacture and methods of manufacturing same
US9470178B2 (en) Engine assembly
US10113502B2 (en) Cylinder head for an internal combustion engine
CN103608574A (zh) 汽缸套以及由至少一个汽缸套和曲轴箱构成的组合部件
CA2103019C (en) Cylinder block cylinder bore isolator
EP1403498B1 (en) Structure of bearing housing of cylinder block
JPH07151134A (ja) クランク軸受
GB2201197A (en) I.c. engine cylinder block water jacket
US20080022963A1 (en) Engine with hybrid crankcase
CN112012843A (zh) 用于一体式混杂复合材料气缸盖和涡轮的系统
KR100590937B1 (ko) 자동차용 실린더블록의 라이너구조
EP3913208A1 (en) Engine block, resin block, and method for manufacturing engine block
EP0210601A2 (en) Cylinder head for internal combustion engines
JPS6315559Y2 (es)
JP2022189372A (ja) エンジンブロック、樹脂ブロック及びエンジンブロックの製造方法
JP2022189374A (ja) エンジンブロック及びエンジンブロックの製造方法
JP2010019225A (ja) シリンダブロック
JPH0687647U (ja) エンジンのシリンダライナ
JPH06218522A (ja) 繊維強化金属基複合材料製摺動部材及びその製造方法
Marchevka Návrh 4-dobého spalovacího motoru pro hybridní vozidlo

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration