[發明專利]穩定的發動機鑄造芯組件

有效

• 申請號: 201380060691.8
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN104812511B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: A·S·昆頓;約翰·杰爾·珀塞爾三世;納撒尼爾·P·哈索爾
• 申請（專利權）人: 卡明斯公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22D25/02;F02B75/18
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 湯慧華,鄭霞

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年11月27日提交的以及名稱為“STABILIZED?ENGINE?CASTING?CORE?ASSEMBLY,METHOD?FOR?MAKING?AN?ENGINE?BODY,AND?ENGINE?BODY?FORMED?THEREBY”的美國臨時申請第61/730,398號的優先權，該申請通過引用以其整體并入本文。

技術領域

本申請總體上涉及用于形成發動機缸體(engine?block)的芯組件、用于形成發動機缸體的方法，以及由此形成的所得到的發動機缸體和相關的部件。

背景

發動機缸體芯和發動機汽缸蓋芯設計通常包括從芯的側部和/或端部向外地或外部地延伸的“座”或突出部。座可以用于穩定芯并且使芯例如冷卻劑芯和潤滑芯的清洗成為可能。然而，這些座通常延伸穿過所形成的發動機缸體的側部壁和/或端部壁并且在鑄造的發動機缸體的外部表面中產生的所得到的開口降低了缸體的結構剛性。因此，通過在發動機缸體的壁上延伸的穿透所生成的外部開口在發動機制造期間通常要求機械加工和堵住，由此增加了制造工藝的成本和時間。

概述

各種實施方案提供了發動機缸體以及制造發動機缸體和相關的部件的方法。

根據各種實施方案，提供了一種鑄造發動機缸體的方法。該方法包括提供用于發動機缸體的鑄型(mold)。鑄型包括多個汽缸筒芯節段。多個汽缸筒芯節段中的每一個汽缸筒芯節段包括從汽缸筒芯節段壁徑向地向外地突出并且圍繞汽缸筒芯節段的周向部分的至少一部分延伸的至少一個彎曲的突出部。該至少一個彎曲的突出部包括一個或多個從其延伸的芯座(core?print)。該一個或多個芯座把該一個或多個芯座從其延伸的至少一個彎曲的突出部連接至該多個汽缸筒芯節段中的毗鄰的汽缸筒芯節段。在鑄型中并且圍繞多個汽缸筒芯節段鑄造熔融的材料使得具有在汽缸體凸緣部分和汽缸體曲軸箱部分之間延伸的多個汽缸體壁的發動機缸體被形成。汽缸體壁圍繞多個汽缸體開口定位。多個汽缸體壁容納圍繞每個汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個內部通道。該至少一個內部通道通過該至少一個彎曲的突出部和該一個或多個芯座形成。

該方法可以還包括在發動機缸體的任何機械加工(例如鉆孔)之前從發動機缸體移除多個汽缸筒芯節段。在具體的實施方案中，多個汽缸筒芯節段通過沖洗流體從發動機缸體移除。冷卻劑流體可以穿過圍繞每個汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個內部通道流動，而無穿過汽缸體壁進入至少一個內部通道中的機械加工。潤滑流體可以穿過圍繞每個汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個內部通道流動，而無穿過汽缸體壁進入至少一個內部通道中的機械加工。汽缸襯套可以插入多個汽缸體開口中的每個汽缸體開口中。汽缸筒芯節段中的至少一個包括至少一個芯座，該至少一個芯座從多個汽缸筒芯節段中的至少一個汽缸筒芯節段延伸出來，使得相應的開口被形成在該多個汽缸體壁中的汽缸體壁中的至少一個，該汽缸體壁在汽缸體凸緣部分和汽缸體曲軸箱部分之間延伸。在具體的實施方案中，該方法包括在相應的開口中定位功能性的發動機部件的至少一部分。在具體的實施方案中，該方法包括通過經由相應的開口進入發動機缸體的沖洗流體沖洗圍繞每個汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個內部通道。其他的各種實施方案提供一種鑄造發動機缸體的方法，其包括鑄造汽缸體部分，該汽缸體部分包括布置在其中的多個汽缸體開口。該方法還包括鑄造定位在汽缸體部分的頂部的汽缸體凸緣部分。汽缸體凸緣部分配置為用于把汽缸體聯接至汽缸蓋。該方法還包括鑄造布置在汽缸體的基部處的汽缸體曲軸箱部分。汽缸體部分鑄造成包括多個在汽缸體凸緣部分和汽缸體曲軸箱部分之間延伸并且圍繞多個汽缸體開口定位的汽缸體壁。汽缸體部分還被鑄造成包括在多個汽缸體壁內圍繞每個汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個內部通道。該至少一個內部通道通過多個芯節段形成，該多個芯階段具有連接芯節段的一個或多個芯座。該至少一個內部通道可以被沖洗，而不機械加工缸體，并且使冷卻劑在該至少一個內部通道內流動，而不機械加工。