[發明專利]一種集成化氣缸體結構

在審

• 申請號: 201710184493.2
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106870189A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 張志軍;陳晉兵;王尚學;董江峰;牛海杰;仲蕾
• 申請（專利權）人: 中國北方發動機研究所（天津）
• 主分類號: F02F1/00
• 分類號: F02F1/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司12211
• 代理人: 馬倩倩

技術領域

本發明屬于內燃機用集成化氣缸體氣缸蓋技術領域，尤其是涉及一種集成化氣缸體結構。

背景技術

內燃機作為熱工轉換裝置用來將燃料中能量轉化為人類可利用的有效功，在化石燃料日益匱乏的大現代內燃機不斷追求高可靠性、高經濟性，采用提高氣缸內燃燒壓力是提高內燃機有效熱能轉化效率的方法之一，目前內燃機缸內最高燃燒壓力已經達到22MPa以上，氣缸內燃燒溫度也超過1800℃，因此在內燃機燃燒做功過程中承受很大的機械負荷和熱負荷。因此要求內燃機整機氣缸體與氣缸蓋有更好的整體剛強度以抵抗內燃機氣缸內燃燒爆發壓力及熱負荷。

內燃機主體結構通常包括氣缸蓋、氣缸體、上曲軸箱和下曲軸箱四段，在現代內燃機設計過程中需要從整體結構剛度、緊湊性和制造工藝性等多方面綜合考慮，大多數氣缸蓋為獨立部件，氣缸體與上曲軸箱合成一體，下曲軸箱成為一個儲油箱。氣缸體與氣缸蓋之間用氣缸蓋襯墊密封，氣缸體中有滿足內燃機曲軸、活塞、連桿等運動件機構作往復運動以實現工質熱工轉換。

內燃機氣缸蓋的作用是密封氣缸，與活塞頂儀器構成燃燒室，氣缸蓋中集成設計進排氣門及其氣道、火花塞、噴油器安裝孔等結構。氣缸蓋與氣缸體采用氣缸蓋螺栓進行連接，同時防止內燃機工質燃燒過程中生成高溫高壓燃氣泄露，需要在氣缸蓋與氣缸體之間采用氣缸襯墊進行密封。

內燃機運轉過程中，氣缸體與氣缸蓋承受很復雜的負荷，如各缸內氣體對氣缸蓋底面和氣缸表面的均布氣壓力，活塞作用于各氣缸壁的側向力，曲軸加載各主軸承的力，支架對內燃機的支撐反力等。這些力的大小、方向隨工況和曲軸轉角不斷變化，有些力作用點也在不斷變化。此外，即使內燃機不運轉時，各氣缸蓋螺栓、主軸承螺栓的預緊力也十分大，使相應部分產生很大應力和變形。因此，在氣缸體與氣缸蓋設計過程中必須保證有足夠強度和剛度，既不產生裂紋和其他形式的損壞，也不出現過大的變形。

內燃機用氣缸體與氣缸蓋為分體式結構，常規內燃機采用氣缸蓋螺栓將氣缸體與缸蓋以及氣缸墊進行連接，結構設計零部件較多，特別是在多缸內燃機設計過程中，對于每一個氣缸都需要均步若干氣缸蓋螺栓進行緊固以用來抵抗內燃機工作過程中產生的高燃燒壓力。同時為使內燃機得到有效冷卻與潤滑，內燃機氣缸體與氣缸蓋中間設計有氣缸墊，氣缸墊作用一方面為保證內燃機缸內燃燒過程中燃氣不出現泄漏，另一封面氣缸墊將內燃機氣缸體內部水腔、潤滑油腔與氣缸蓋水腔、潤滑油腔進行連接，連接方式通常利用氣缸蓋螺栓的壓緊力實現，但在實際應用過程中，氣缸墊在承受高溫高壓工作環境下會出現漏氣漏油現象，從而降低內燃機整機輸出功率及運行可靠性。其部件數量較多且由于是分體式連接結構，為了保證活塞、連桿、曲軸、氣缸套等主要零件工作可靠耐久，他們必須保持精確的位置，因此要求要較高的設計水平、加工水平及裝配技術水平，從而也增加內燃機制造成本。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種集成化氣缸體結構，以提高傳統內燃機抵抗燃燒壓力能力，解決氣缸墊漏氣及氣缸蓋螺栓結構布置困難問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種集成化氣缸體結構，包括機體；

所述機體的中部設有一燃燒室，該燃燒室為一無縫隙腔體；

所述燃燒室內設有活塞，所述活塞與所述燃燒室側壁滑動密封配合。

進一步的，所述燃燒室的壁上開設有噴油孔；

所述機體中設有與所述噴油孔相對且連通的噴油嘴安裝槽，所述機體中位于所述噴油嘴安裝槽的外側設有輸油管路。

進一步的，所述燃燒室的壁上開設有進氣孔；

所述機體中設有與所述進氣孔連通的進氣歧管。

進一步的，所述燃燒室的壁上開設有排氣孔；

所述機體中設有與所述排氣孔連通的排氣管。

進一步的，所述機體中設有與外界連通的冷卻管路。

相對于現有技術，本發明所述的集成化氣缸體結構具有以下優勢：

(1)本發明所述的集成化氣缸體結構，用氣缸蓋與氣缸體進行整體化設計制造，將傳統內燃機燃燒室為活塞、氣缸蓋、氣缸墊密封形式改進為整體式材料密封方式，具有高緊湊性、高抗爆發壓力、高可靠性等優點。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例所述的集成化氣缸體結構結構示意圖；

圖2為本發明實施例所述的傳動內燃機氣缸體結構示意圖。

附圖標記說明：