[發(fā)明專利]生產(chǎn)用于內(nèi)燃機(jī)的鑄造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的方法以及發(fā)動(dòng)機(jī)缸體

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680090986.3
• 申請(qǐng)日: 2016-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN109982806A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米哈爾·盧斯扎克;彼得·克維特科夫斯基;亞當(dāng)·皮特拉斯;達(dá)米安·米亞拉;約蘭塔·馬西亞克;亞切克·皮特扎克;羅伯特·布萊克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 尼瑪克股份有限公司
• 主分類號(hào): B23K20/12
• 分類號(hào): B23K20/12;F02F1/10
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;張蕓

本發(fā)明提供一種用于容易地生產(chǎn)用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(1)的方法，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(1)具有蓋板(A)、至少一個(gè)氣缸開口(2，3，4，5)以及敞開式水套(10)，水套(10)形成到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(1)中且在限定氣缸開口(2，3，4，5)的氣缸壁(6，7，8，9)與外壁(15)之間，其中，在蓋板(A)的頂部設(shè)有用于安裝內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋的接觸面(11)，氣缸開口(2，3，4，5)和水套(10)的開口(12)形成在接觸面(11)中，方法包括以下方法步驟：·a)提供具有敞開式水套開口(12)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(1)；·b)將插入件(20)放置在水套開口(12)中，插入件(20)的形狀適合于水套開口(12)的形狀，使得插入件(20)當(dāng)放置時(shí)至少部分地封閉水套開口(12)并橋接外壁(15)與氣缸壁(6，7，8，9)之間的距離，從而將氣缸壁(6，7，8，9)支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(1)的外壁(15)上；以及·c)通過摩擦焊接將插入件(20)固定在水套開口(12)中。相應(yīng)地生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體顯示出封閉式蓋板發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生產(chǎn)用于內(nèi)燃機(jī)的鑄造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的方法。

根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體具有蓋板、至少一個(gè)氣缸開口以及敞開式水套(open water jacket)，敞開式水套形成到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中且位于限定氣缸開口的氣缸壁與外壁之間。在要鑄造的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的蓋板頂部設(shè)有接觸面。該接觸面旨在用于安裝內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋。氣缸開口和水套的開口形成在接觸面中。

本發(fā)明還涉及相應(yīng)設(shè)計(jì)的用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。

背景技術(shù)

在DE 197 14 062C2中公開了一種生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的方法，該方法包括將發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造成敞開式蓋板構(gòu)造(open deck construction)以及用插入件將所獲得的鑄件的蓋板中的水套的敞開式端部封閉的步驟，插入件通過焊接、膠合、楔入或收縮被固定在相應(yīng)的開口中。以這種方式，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體可以采用普通壓鑄工藝容易地生產(chǎn)并且顯示出與封閉式蓋板發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的剛度對(duì)應(yīng)的剛度。

根據(jù)本發(fā)明的方法應(yīng)該尤其適于通過使用(高)壓鑄造工藝(“HPDC工藝”)來生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。

HPDC是一種允許批量生產(chǎn)用于車輛內(nèi)燃機(jī)的高質(zhì)量發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的工藝。在HPDC工藝中，在相應(yīng)鑄造機(jī)的模具中所限定的模腔中以高壓對(duì)熔融金屬進(jìn)行壓制。模具通常由兩個(gè)模具半部制成，模具半部支承芯，芯在鑄件中形成開口、凹部和空腔。諸如基于鋁或鎂的合金等的常用輕金屬合金尤其適于該工藝。

在普通壓力鑄造中，模具還可以包括滑塊和插入件，以再制底切部和其它形狀復(fù)雜的元素。這些元素之一是形成發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的水套的凹部。水套包圍氣缸體的限定氣缸開口的那些內(nèi)部氣缸壁。在發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際使用中，冷卻水流過水套以從氣缸壁中移除在氣缸開口中發(fā)生的燃燒的熱量。

具有“封閉式蓋板幾何形狀”的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體具有“蓋板板件(deck plate)”，該蓋板板件在其自由的上側(cè)限定了設(shè)置用于安裝相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋的接觸面。具有封閉式蓋板幾何形狀的發(fā)動(dòng)機(jī)的蓋板板件在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的上側(cè)將水套完全封閉，使得在接觸面上僅存在氣缸開口以及氣缸蓋的用于油和水供應(yīng)的開口。

封閉式蓋板設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)之一是缸體的高剛度。這種高剛度是通過由蓋板板件的與水套橋接的材料提供的對(duì)氣缸壁的支撐來實(shí)現(xiàn)的，從而將氣缸壁支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的外壁上。具有封閉式蓋板的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的高剛度允許減小壁的厚度以及發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的總重量。

然而，在HPDC工藝中難以鑄造具有封閉式蓋板的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。由于采用封閉式蓋板設(shè)計(jì)，需要使用特殊的鑄造工具在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中形成水套。缸體固化之后移除成形工具的必要性限制了設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的自由度。