穩(wěn)定的發(fā)動機鑄造芯組件的制作方法
【專利說明】穩(wěn)定的發(fā)動機鑄造芯組件
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年11月27日提交的以及名稱為“STABILIZED ENGINE CASTINGCORE 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(yōu)先權(quán)，該申請通過引用以其整體并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請總體上涉及用于形成發(fā)動機缸體(engine block)的芯組件、用于形成發(fā)動機缸體的方法，以及由此形成的所得到的發(fā)動機缸體和相關(guān)的部件。
[0004]背景
[0005]發(fā)動機缸體芯和發(fā)動機汽缸蓋芯設(shè)計通常包括從芯的側(cè)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(wěn)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(fā)動機缸體的側(cè)部壁和/或端部壁并且在鑄造的發(fā)動機缸體的外部表面中產(chǎn)生的所得到的開口降低了缸體的結(jié)構(gòu)剛性。因此，通過在發(fā)動機缸體的壁上延伸的穿透所生成的外部開口在發(fā)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。
[0006]概述
[0007]各種實施方案提供了發(fā)動機缸體以及制造發(fā)動機缸體和相關(guān)的部件的方法。
[0008]根據(jù)各種實施方案，提供了一種鑄造發(fā)動機缸體的方法。該方法包括提供用于發(fā)動機缸體的鑄型(mold)。鑄型包括多個汽缸筒芯節(jié)段。多個汽缸筒芯節(jié)段中的每一個汽缸筒芯節(jié)段包括從汽缸筒芯節(jié)段壁徑向地向外地突出并且圍繞汽缸筒芯節(jié)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(jié)段中的毗鄰的汽缸筒芯節(jié)段。在鑄型中并且圍繞多個汽缸筒芯節(jié)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(fā)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(nèi)部通道。該至少一個內(nèi)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。
[0009]該方法可以還包括在發(fā)動機缸體的任何機械加工(例如鉆孔)之前從發(fā)動機缸體移除多個汽缸筒芯節(jié)段。在具體的實施方案中，多個汽缸筒芯節(jié)段通過沖洗流體從發(fā)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(nèi)部通道流動，而無穿過汽缸體壁進入至少一個內(nèi)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(nèi)部通道流動，而無穿過汽缸體壁進入至少一個內(nèi)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(jié)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(jié)段中的至少一個汽缸筒芯節(jié)段延伸出來，使得相應(yīng)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(yīng)的開口中定位功能性的發(fā)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(jīng)由相應(yīng)的開口進入發(fā)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(nèi)部通道。其他的各種實施方案提供一種鑄造發(fā)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(lián)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(nèi)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(nèi)部通道。該至少一個內(nèi)部通道通過多個芯節(jié)段形成，該多個芯階段具有連接芯節(jié)段的一個或多個芯座。該至少一個內(nèi)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(nèi)部通道內(nèi)流動，而不機械加工。
[0010]其他的各種具體的實施方案提供一種鑄造的發(fā)動機缸體，其包括汽缸體部分，該汽缸體部分包括布置在其中的多個汽缸體開口。發(fā)動機缸體還包括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(lián)接至汽缸蓋。汽缸體曲軸箱部分布置在汽缸體的基部處。汽缸體部分包括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。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(nèi)部通道。該至少一個內(nèi)部通道通過多個芯節(jié)段形成，該多個芯階段具有連接芯節(jié)段的一個或多個芯座。該至少一個通道是未被機械加工的通道。在具體的實施方案中，該至少一個通道是未被鉆孔的通道。
[0011]在具體的實施方案中，鑄造的發(fā)動機缸體組件包括: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 ；定位在汽缸體部分的頂部的汽缸體凸緣部分；以及布置在汽缸體的基部處的汽缸體曲軸箱部分。汽缸體凸緣部分配置為用于把汽缸體聯(lián)接至汽缸蓋。汽缸體部分包括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多個汽缸體壁。該多個汽缸體壁容納多個內(nèi)部通道。多個汽缸體壁沒有延伸穿過多個汽缸體壁中的汽缸體壁中的至少一個的封閉的開口。
[0012]在具體的實施方案中，鑄造的發(fā)動機缸體組件還包括第一多個流體通道，第一多個流體通道在具有從汽缸蓋凸緣部分至曲軸箱部分的豎直分量的方向上延伸并且定位在多個汽缸壁內(nèi)。根據(jù)具體的實施方案，鑄造的發(fā)動機缸體組件可以還包括第二多個流體通道，第二多個流體通道在具有在第一多個通道之間的水平分量的方向上延伸使得第一多個流體通道中的每個流體通道處于流體連通中。在一個具體的實施方案中，鑄造的發(fā)動機缸體中的多個汽缸體開口以單一的列布置。在具體的實施方案中，多個汽缸體開口以多個列布置。根據(jù)具體的實施方案，鑄造的發(fā)動機缸體可以是整體件。在具體的實施方案中，發(fā)動機缸體可以由鑄鐵構(gòu)成。在具體的實施方案中，鑄造的發(fā)動機缸體組件包括至少一個油套通道，該至少一個油套通道包括多個彎曲的通道節(jié)段。該多個彎曲的通道節(jié)段中的彎曲的通道節(jié)段中的每一個圍繞多個汽缸體開口的相應(yīng)的汽缸的周向部分的至少一部分延伸。該至少一個油套通道在發(fā)動機缸體組件中的多個汽缸體開口的毗鄰的汽缸體開口之間延伸。在具體的實施方案中，該至少一個油套通道包括第一油套通道和第二油套通道。第一油套通道布置在多個汽缸體開口的第一半部分上并且第二油套通道布置在多個汽缸體開口的與第一半部分相對的第二半部分上。
[0013]其他的各種實施方案提供一種鑄造的發(fā)動機缸體組件，包括汽缸體，汽缸體包括布置在其中的多個汽缸體開口。發(fā)動機缸體組件還包括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(lián)接至汽缸蓋。發(fā)動機缸體組件還包括布置在汽缸體的基部處的汽缸體曲軸箱部分。發(fā)動機缸體包括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多個汽缸體壁。多個汽缸體壁容納多個內(nèi)部通道。多個汽缸壁通過具有單獨地內(nèi)部芯座的汽缸芯形成，使得由此形成的汽缸體沒有從汽缸體的外側(cè)延伸穿過多個汽缸體壁中的汽缸體壁中的至少一個并且進入汽缸體的內(nèi)部容積中的一個或多個孔。
[0014]其他的各種實施方案提供一種制造發(fā)動機缸體組件的方法。該方法包括提供用于發(fā)動機缸體組件的鑄型。鑄型包括多個汽缸筒芯節(jié)段。多個汽缸筒芯節(jié)段中的每個汽缸筒芯節(jié)段包括配置為保持在發(fā)動機缸體組件內(nèi)的一個或多個座。該一個或多個座從多個汽缸筒芯節(jié)段中的汽缸筒芯節(jié)段中的每一個延伸并且該一個或多個座把