组合式气缸体

摘要

本发明公开了一种组合式气缸体，包括：气缸体本体、气缸体顶板及气缸套，气缸体顶板安装于气缸体本体的顶部上，且气缸套插入于气缸体本体的缸孔中。其中，气缸体本体上开设有气缸体本体定位销孔、水孔密封圈槽、气缸体本体水孔、气缸套孔密封圈槽、气缸套上安装孔、气缸套下安装孔、气缸体本体油孔、气缸盖螺栓安装孔、油孔密封圈槽及顶板螺栓安装孔。其中，气缸体顶板上开设有顶板定位销孔、顶板螺栓安装沉孔、顶板水孔、气缸套定位孔、气缸套支撑面、气缸套支撑沉孔、缸盖螺栓过钉孔及顶板油孔。借此，本发明的组合式气缸体，结构简单合理，可实现轻量化设计，成本低，且减低了铸造复杂程度。

权利要求

1.一种组合式气缸体，其特征在于，包括：气缸体本体、气缸体顶板、气缸盖及气缸套，所述气缸体顶板安装于所述气缸体本体的顶部上，且所述气缸套插入于所述气缸体本体的缸孔中；

其中，所述气缸体本体上开设有气缸体本体定位销孔、水孔密封圈槽、气缸体本体水孔、气缸套孔密封圈槽、气缸套上安装孔、气缸套下安装孔、气缸体本体油孔、气缸盖螺栓安装孔、油孔密封圈槽及顶板螺栓安装孔；

其中，所述气缸体顶板上开设有顶板定位销孔、顶板螺栓安装沉孔、顶板水孔、气缸套定位孔、气缸套支撑面、气缸套支撑沉孔、缸盖螺栓过钉孔及顶板油孔；

其中，所述气缸体本体和所述气缸体顶板通过两个定位销定位装配，并通过多个顶板螺栓上紧力矩固定；

其中，所述气缸套定位孔与所述气缸套是小间隙配合，且所述气缸套下安装孔与所述气缸套是大间隙配合；

其中，所述气缸盖装配于所述气缸体顶板的顶面上，通过气缸盖螺栓穿过所述缸盖螺栓过钉孔，并拧入所述气缸体本体的所述气缸盖螺栓安装孔中；

其中，所述气缸盖与所述气缸体顶板之间设置有密封圈，且所述密封圈分别密封所述顶板水孔的冷却液、所述顶板油孔的润滑油及所述气缸套内的燃气；以及其中，所述气缸套上安装孔的直径大于所述气缸套定位孔的直径，且所述气缸套定位孔的直径大于所述气缸套下安装孔的直径。

2.如权利要求1所述的组合式气缸体，其特征在于，所述气缸套外圆的密封圈槽内放置有气缸套密封圈。

3.如权利要求1所述的组合式气缸体，其特征在于，所述气缸体本体的材质为铝合金。

4.如权利要求1所述的组合式气缸体，其特征在于，所述气缸体顶板的材质为钢。

5.如权利要求1所述的组合式气缸体，其特征在于，所述气缸体本体定位销孔和所述顶板定位销孔的数量均为两个。

6.如权利要求1所述的组合式气缸体，其特征在于，所述气缸体本体和所述气缸体顶板上分别具有永久性编码标识。

7.如权利要求2所述的组合式气缸体，其特征在于，所述气缸套密封圈用以密封冷却液。

说明书

组合式气缸体

技术领域

[0001] 本发明是关于活塞式内燃发动机技术领域，特别是关于一种组合式气缸体。

背景技术

[0002] 气缸体是发动机的骨架，也是为发动机提供能量转换场所的关键部件。气缸体都设置有汽缸和曲轴箱，曲轴箱设置有曲轴安装座。活塞在汽缸内作往复直线运动，活塞通过连杆与曲轴关联，活塞的往复运动通过曲轴的曲拐，转化成曲轴的旋转运动，从而输出转矩。

[0003] 目前发动机气缸体大都是采用均一材质制成，中重负荷发动机气缸体一般采用铸铁铸造而得，可采用无缸套、干式缸套或湿式缸套，多为铸铁或钢质气缸套；轻负荷发动机气缸体则用铝合金铸造无缸套气缸体，需要对气缸孔表面进行硬化处理。也有部分高档乘用车的气缸体采用不同材质镶铸的制造工艺，如在铝合金气缸体的气缸孔镶铸一个铸铁或钢质的气缸套。

[0004] 上述气缸体的制造工艺，铸铁气缸体重量大，不符当前发动机追求轻量化的需求；铝合金或镁铝合金铸造因材质强度不足，不能装湿式缸套，只能采用无缸套结构，应用于负荷不大的发动机上；而铝合金镶铸气缸体存在工艺复杂，成本高的缺点。

[0005] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种组合式气缸体，结构简单合理，可实现轻量化设计，成本低，且减低了铸造复杂程度。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供了一种组合式气缸体，包括：气缸体本体、气缸体顶板及气缸套，气缸体顶板安装于气缸体本体的顶部上，且气缸套插入于气缸体本体的缸孔中。其中，气缸体本体上开设有气缸体本体定位销孔、水孔密封圈槽、气缸体本体水孔、气缸套孔密封圈槽、气缸套上安装孔、气缸套下安装孔、气缸体本体油孔、气缸盖螺栓安装孔、油孔密封圈槽及顶板螺栓安装孔。其中，气缸体顶板上开设有顶板定位销孔、顶板螺栓安装沉孔、顶板水孔、气缸套定位孔、气缸套支撑面、气缸套支撑沉孔、缸盖螺栓过钉孔及顶板油孔。其中，气缸体本体和气缸体顶板通过两个定位销定位装配，并通过多个顶板螺栓上紧力矩固定。以及其中，气缸套定位孔与气缸套是小间隙配合，且气缸套下安装孔与气缸套是大间隙配合。

[0008] 在本发明的一实施方式中，气缸套外圆的密封圈槽内放置有气缸套密封圈。

[0009] 在本发明的一实施方式中，气缸套外圆的密封圈槽内放置有气缸套密封圈。

[0010] 在本发明的一实施方式中，气缸体顶板的材质为钢。

[0011] 在本发明的一实施方式中，气缸体本体定位销孔和顶板定位销孔的数量均为两个。

[0012] 在本发明的一实施方式中，气缸体本体和气缸体顶板上分别具有永久性编码标识。

[0013] 在本发明的一实施方式中，气缸套密封圈用以密封冷却液。

[0014] 在本发明的一实施方式中，组合式气缸体还包括气缸盖，装配于气缸体顶板的顶面上，通过气缸盖螺栓穿过缸盖螺栓过钉孔，并拧入气缸体本体的气缸盖螺栓安装孔中。

[0015] 在本发明的一实施方式中，气缸盖与气缸体顶板之间设置有密封圈，且密封圈分别密封顶板水孔的冷却液、顶板油孔的润滑油及气缸套内的燃气。

[0016] 在本发明的一实施方式中，气缸套上安装孔的直径大于气缸套定位孔的直径，且气缸套定位孔的直径大于气缸套下安装孔的直径。

[0017] 与现有技术相比，根据本发明的组合式气缸体，具有如下有益效果：

[0018] 1、组合式气缸体由轻质材料的气缸体本体和高强度的钢质气缸体顶板组合而成，既减轻了重量，又能保证气缸体有足够的强度；

[0019] 2、组合式气缸体的本体和顶板采用螺栓连接的形式组合，安装便捷；

[0020] 3、组合式气缸体的本体和顶板之间采用胶圈密封冷却液(水冷发动机)和润滑油，密封性好；

[0021] 4、组合式气缸体的本体和顶板是配合加工的，一一对应，不能互换，避免了装配出错的情况出现；

[0022] 5、气缸体本体的气缸套上安装孔比气缸体顶板的气缸套定位孔直径要大，而气缸体顶板的气缸套定位孔又比气缸体本体的气缸套下安装孔直径要大，从而便于加工及气缸套的装配。

附图说明

[0023] 图1是根据本发明一实施方式的组合式气缸体的结构示意图。

[0024] 主要附图标记说明：

[0025] 1‑气缸体本体，2‑气缸体顶板，3‑水孔密封胶圈，4‑气缸套孔密封胶圈，5‑气缸套，6‑油孔密封胶圈，7‑顶板螺栓，8‑定位销，9‑气缸套密封圈，1A‑顶板螺栓安装孔，11‑气缸体本体定位销孔，12‑水孔密封圈槽，13‑气缸体本体水孔，14‑气缸套孔密封圈槽，15‑气缸套上安装孔，16‑气缸套下安装孔，17‑气缸体本体油孔，18‑气缸盖螺栓安装孔，19‑油孔密封圈槽，21‑顶板定位销孔，22‑顶板螺栓安装沉孔，23‑顶板水孔，24‑气缸套定位孔，25‑气缸套支承面，26‑气缸套支承沉孔，27‑缸盖螺栓过钉孔，28‑顶板油孔。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

[0027] 除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

[0028] 图1是根据本发明一实施方式的组合式气缸体的结构示意图。如图1所示，根据本发明优选实施方式的一种组合式气缸体，其特征在于，包括：气缸体本体1、气缸体顶板2及气缸套5，气缸体顶板2安装于气缸体本体1的顶部上，且气缸套5插入于气缸体本体1的缸孔中。其中，气缸体本体1上开设有气缸体本体定位销孔11、水孔密封圈槽12、气缸体本体水孔13、气缸套孔密封圈槽14、气缸套上安装孔15、气缸套下安装孔16、气缸体本体油孔17、气缸盖螺栓安装孔18、油孔密封圈槽19及顶板螺栓安装孔1A。其中，气缸体顶板2上开设有顶板定位销孔21、顶板螺栓安装沉孔22、顶板水孔23、气缸套定位孔24、气缸套5支撑面、气缸套5支撑沉孔、缸盖螺栓过钉孔27及顶板油孔28。其中，气缸体本体1和气缸体顶板2通过两个定位销8定位装配，并通过多个顶板螺栓7上紧力矩固定。以及其中，气缸套定位孔24与气缸套
5是小间隙配合，且气缸套下安装孔16与气缸套5是大间隙配合。

[0029] 在本发明的一实施方式中，气缸套5外圆的密封圈槽内放置有气缸套密封圈9。气缸套5外圆的密封圈槽内放置有气缸套密封圈9。

[0030] 在本发明的一实施方式中，气缸体顶板2的材质为钢。气缸体本体定位销孔11和顶板定位销孔21的数量均为两个。

[0031] 在本发明的一实施方式中，气缸体本体1和气缸体顶板2上分别具有永久性编码标识。气缸套密封圈9用以密封冷却液。

[0032] 在本发明的一实施方式中，组合式气缸体还包括气缸盖，装配于气缸体顶板2的顶面上，通过气缸盖螺栓穿过缸盖螺栓过钉孔27，并拧入气缸体本体1的气缸盖螺栓安装孔18中。气缸盖与气缸体顶板2之间设置有密封圈，且密封圈分别密封顶板水孔23的冷却液、顶板油孔28的润滑油及气缸套5内的燃气。

[0033] 在本发明的一实施方式中，气缸套上安装孔15的直径大于气缸套定位孔24的直径，且气缸套定位孔24的直径大于气缸套下安装孔16的直径。

[0034] 在实际应用中，本发明的组合式气缸体，是气缸体的基质采用铝合金等轻质材料铸造而得，为解决基质材料强度低问题，在气缸体本体1的顶部，安装一个钢质的气缸体顶板2，采用湿式气缸套5，气缸套5支承安装于钢质气缸体顶板2上。可在实现气缸体轻量化、制造工艺简化的同时，提高气缸孔的耐磨性能。结合附图，本申请技术方案说明如下：

[0035] 气缸体本体1为铝合金等轻质材料铸造而得，其设有两个气缸体本体定位销孔11；若干水孔密封圈槽12、气缸体本体水孔13；与气缸数相同数量的气缸套孔密封圈槽14、气缸套上安装孔15、气缸套下安装孔16；若干气缸体本体油孔17、气缸盖螺栓安装孔18、油孔密封圈槽19及顶板螺栓安装孔1A；

[0036] 气缸体顶板2为钢质材料，强度较高。可锻造或铸造，也可用钢板加工而得。其设有两个顶板定位销孔21；若干顶板螺栓安装沉孔22、顶板水孔23；与气缸数相同数量的气缸套定位孔24、气缸套支承面25、气缸套支承沉孔26；若干缸盖螺栓过钉孔27及顶板油孔28。

[0037] 制造时，气缸体本体1和气缸体顶板2先分别加工。

[0038] 气缸体本体1加工时，先加工气缸体本体1侧的结合面和气缸体本体定位销孔11，水孔密封圈槽12、气缸体本体水孔13、气缸套孔密封圈槽14、气缸套上安装孔15、气缸体本体油孔17、油孔密封圈槽19及顶板螺栓安装孔1A，这些结构都完成精加工。气缸套下安装孔16先粗加工(留精加工余量)，其余加工要素同传统气缸体即可。气缸体本体1侧的结合面要求保证其平面度，但对粗糙度要求不高。

[0039] 气缸体顶板2加工时，先加工气缸体顶板2侧的结合面，要保证其平面度和较好的粗糙度。然后加工顶板定位销孔21、顶板螺栓安装沉孔22、顶板水孔23、缸盖螺栓过钉孔27及顶板油孔28，这些结构都完成精加工。预先粗加工气缸套定位孔24、气缸套支承面25、气缸套支承沉孔26及顶板顶面，各处留精加工余量。

[0040] 气缸体本体1和气缸体顶板2进行精加工，气缸体本体1和气缸体顶板2由两个定位销8定位装配，放置若干顶板螺栓7并按技术要求上紧力矩。然后精加工气缸套定位孔24、气缸套支承面25、气缸套支承沉孔26、气缸套下安装孔16及顶板顶面，最好是一次装夹完成加工，以保证气缸套定位孔24、气缸套支承面25、气缸套下安装孔16及顶板顶面等要素之间的同轴度、垂直度，以及安装气缸套5后，其内孔与曲轴相对位置的准确性。顶板顶面要保证其平面度和较好的粗糙度。完成精加工后，气缸体本体1和气缸体顶板2因为是配合加工，是一一对应的，不能互换，所以应该打印永久性编码标识，以便可重复拆装。完成精加工后拆开待用。

[0041] 气缸体本体1和气缸体顶板2组合时，根据两者编码，一一对应进行装配，先在气缸体本体1的水孔密封圈槽12、气缸套孔密封圈槽14、油孔密封圈槽19内分别放置水孔密封胶圈3、气缸套5孔密封胶圈4及油孔密封胶圈6，分别起到密封气缸体本体水孔13的冷却液(水冷发动机)，气缸套上安装孔15处的冷却液(湿式气缸套5)及气缸体本体油孔17处的润滑油。然后气缸体本体1和气缸体顶板2由两个定位销8定位装配，放置若干顶板螺栓7并按技术要求上紧力矩，完成气缸体的组合。

[0042] 使用组合式气缸体装配时，在气缸套5外圆的密封圈槽内放置气缸套密封圈9，然后插入组合式气缸体缸孔。其中，气缸套定位孔24和气缸套5是小间隙配合，起到定位作用，气缸套下安装孔16和气缸套5是大间隙配合，气缸套密封圈9起到密封冷却液作用。气缸头装配于气缸体顶板2顶面，气缸盖螺栓穿过缸盖螺栓过钉孔27，拧入气缸体本体1的气缸盖螺栓安装孔18。在气缸头和气缸体顶板2顶面之间需用密封圈，且密封圈分别密封顶板水孔23的冷却液、顶板油孔28的润滑油以及气缸套5内的燃气。

[0043] 水冷发动机的冷却液从气缸体本体1的气缸体本体水孔13通过气缸体顶板2的顶板水孔23，然后进入气缸头；润滑油从气缸体本体1的气缸体本体油孔17，通过气缸体顶板2的顶板油孔28，然后进入气缸头。

[0044] 气缸体本体1的气缸套上安装孔15沿轴向的长度尽量的短，以便冷却液到达更高的位置，去冷却燃烧室。顶板螺栓7和顶板螺栓安装孔1A数量不必太多，尽量靠近水孔密封胶圈3和油孔密封胶圈6设置，以给密封胶圈足够的压紧力。

[0045] 总之，根据本发明的组合式气缸体，具有如下有益效果：

[0046] 1、组合式气缸体由轻质材料的气缸体本体1和高强度的钢质气缸体顶板2组合而成，既减轻了重量，又能保证气缸体有足够的强度；

[0047] 2、组合式气缸体的本体和顶板采用螺栓连接的形式组合，安装便捷；

[0048] 3、组合式气缸体的本体和顶板之间采用胶圈密封冷却液(水冷发动机)和润滑油，密封性好；

[0049] 4、组合式气缸体的本体和顶板是配合加工的，一一对应，不能互换，避免了装配出错的情况出现；

[0050] 5、气缸体本体1的气缸套上安装孔15比气缸体顶板2的气缸套定位孔24直径要大，而气缸体顶板2的气缸套定位孔24又比气缸体本体1的气缸套下安装孔16直径要大，从而便于加工及气缸套5的装配。

[0051] 前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。