氣缸護(hù)套和相關(guān)的氣缸組件的制作方法
【專利說明】氣缸護(hù)套和相關(guān)的氣缸組件
[0001]本發(fā)明要求于2012年5月21日遞交的序列號為1254594的法國申請的優(yōu)先權(quán)，該申請的公開內(nèi)容(文本、附圖和權(quán)利要求)通過引用整體并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，其中氣缸組件上裝配有添加的護(hù)套。更確切地，本發(fā)明涉及用于蓋罩內(nèi)燃機(jī)氣缸的圓柱壁的氣缸護(hù)套，以及涉及包括至少一個(gè)蓋罩有這種護(hù)套的氣缸的內(nèi)燃機(jī)氣缸組件。
【背景技術(shù)】
[0003]以通常的形式，內(nèi)燃機(jī)或熱發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)組件，所述發(fā)動(dòng)機(jī)組件中內(nèi)部形成有至少一個(gè)氣缸，所述氣缸上可移動(dòng)地安裝有通過如連桿這樣的連接元件與曲軸聯(lián)接的活塞。發(fā)動(dòng)機(jī)組件通常包括三個(gè)主要部分，其中的一個(gè)稱為氣缸組件，這是由于所述部分包括一個(gè)或多個(gè)氣缸。在下文中，采用“氣缸”組件的唯一寫法不排除本包括單個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明。
[0004]氣缸組件的一側(cè)覆蓋有氣缸蓋(第二主要部分)，所述氣缸蓋中布置有內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的必需部件，尤其是進(jìn)氣裝置、排氣裝置以及任選地點(diǎn)火裝置。在另一側(cè)，氣缸組件覆蓋有容納曲軸的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體(第三主要部分)。
[0005]本發(fā)明涉及氣缸組件，更確切地涉及被稱為筒體或氣缸的上部。氣缸殼體的每個(gè)氣缸應(yīng)能夠向活塞傳送來自空氣和燃料燃燒的壓力，并引導(dǎo)活塞/區(qū)段組件平移。因此涉及氣缸殼體最敏感和最重要的區(qū)域，這是由于所述上部承受強(qiáng)大的熱機(jī)械應(yīng)力:氣缸內(nèi)的壓力、熱通量、氣缸蓋在氣缸組件上的的機(jī)械緊固力。
[0006]而且，筒體表面的變形和形態(tài)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的效益和性能，更具體地，影響發(fā)動(dòng)機(jī)油耗、殼體的氣體流量(即“滲漏”氣體)、以及機(jī)械摩擦損失。
[0007]一般用極其堅(jiān)固的材料、例如鑄鐵來實(shí)現(xiàn)可承受大應(yīng)力的筒體，而氣缸殼體的其余部分可由較輕材料、典型地為鋁合金構(gòu)成。
[0008]因此筒體或者:
[0009].(在例如鑄鐵制的氣缸殼體的情況下)與氣缸殼體成一體件整體形成；或者
[0010]籲是可拆換的，因此添加的護(hù)套是可拆換的，即相對于殼體部件的其余部分是可拆卸的；或者
[0011].(在例如帶有鑄鐵制的護(hù)套的鋁制氣缸殼體的情況下)在“圍繞”所述筒體的氣缸殼體的鑄造過程中被插入:因此所述護(hù)套被插入鑄件中。
[0012]本發(fā)明涉及插入鑄件的護(hù)套，以及涉及如此得到的氣缸組件。插入鑄件的護(hù)套承受多種應(yīng)力:
[0013]?制造應(yīng)力
[0014]?緊固氣缸蓋的機(jī)械應(yīng)力
[0015]籲當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)在氣缸內(nèi)的壓力和來自空氣/燃料混合燃燒的熱通量；
[0016]?活塞/區(qū)段組件的摩擦力。
[0017]在這些應(yīng)力作用下，所使用材料的類型和護(hù)套結(jié)構(gòu)為首要因素，以用于保證護(hù)套的良好機(jī)械強(qiáng)度，尤其保證護(hù)套不開裂。
[0018]另外，充當(dāng)筒體的護(hù)套當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)應(yīng)盡可能地保持圓柱形，以用于保證區(qū)段的良好效率來避免過多油耗或向油箱通入太多氣體。其中一個(gè)為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的最重要因素是保證在組件和護(hù)套之間的良好粘合性。該粘合性能夠機(jī)械地控制護(hù)套的變形，也同樣保證在護(hù)套和氣缸殼體間的良好熱傳導(dǎo)性，這能夠使來自燃燒的能量良好地排出且不改變活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0019]另外，在氣缸組件和氣缸蓋之間的界面處、尤其在氣缸位置處對變形的不利控制可損壞氣缸蓋墊圈的密封性。
[0020]為了回應(yīng)這些問題，從文件FR2887926中可知用于氣缸組件的護(hù)套包括錐形的上部且除了所述上部外都覆蓋有條紋。
[0021]在該文件中提供的護(hù)套的幾何形狀具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。條紋能夠保證在筒體和氣缸箱之間的良好粘合性。錐形部能夠增大在護(hù)套和氣缸蓋墊圈之間的接觸表面，以及減小護(hù)套之間的間距。通過減小構(gòu)成氣缸組件的特別開裂區(qū)域的該間距，還減小了當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)在高處部分上氣缸的變形。事實(shí)上，組件在兩個(gè)相鄰護(hù)套之間施加強(qiáng)壓力，以用于“產(chǎn)生”膨脹的必需間距。所導(dǎo)致的氣缸護(hù)套的變形對護(hù)套內(nèi)壁和對應(yīng)的活塞之間的接觸很不利。護(hù)套上部的錐形形狀、或更通常地?cái)U(kuò)口的形狀還在幾何形狀上減小了在兩個(gè)相鄰護(hù)套之間的間距，改善了升溫時(shí)整體的性能:比通常為鑄鐵制的護(hù)套有更大膨脹的通常為鋁制的氣缸殼體在錐形部的位置處推動(dòng)護(hù)套，以便于使筒體向內(nèi)(向主軸)再次合攏，而氣缸蓋的緊固在高處部分趨向于向外打開。
[0022]由于沒有條紋的護(hù)套上部能夠使護(hù)套在該區(qū)域中的氣缸組件上滑動(dòng)，限制了不同膨脹的影響和開裂的風(fēng)險(xiǎn)。
[0023]然而，該方法在涉及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)筒體圓柱度的良好維持上還需要優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]更確切地說，本發(fā)明因此涉及一種氣缸護(hù)套，其用于蓋罩內(nèi)燃機(jī)氣缸的圓柱壁，所述護(hù)套包括用于引導(dǎo)活塞平移的內(nèi)壁以及用于抵靠在氣缸的圓柱壁上的外壁，所述氣缸護(hù)套的內(nèi)壁和外壁基本是同心圓柱的且彼此之間限界護(hù)套的上邊緣，所述上邊緣用于接收氣缸蓋墊圈的至少一部分，所述氣缸護(hù)套的外壁包括擴(kuò)口的上部，其特征在于，所述外壁的除了擴(kuò)口的上部以外的全部或部分表面被涂層覆蓋，所述擴(kuò)口的上部是裸露的，所述涂層能夠便于在外壁和所述外壁周圍澆鑄的金屬零件之間的機(jī)械連接。一旦在氣缸組件中被澆鑄，這種護(hù)套還具有與組件的良好粘合性。高處部分的擴(kuò)口參與維持護(hù)套的良好圓柱度，但是，該部分不與圍繞護(hù)套的澆鑄金屬緊密聯(lián)接，限制了在護(hù)套金屬和該區(qū)域中的組件金屬之間不同膨脹的有害影響。
[0025]優(yōu)選地，除了所述擴(kuò)口的上部是裸露的之外，所述外壁完全被所述涂層覆蓋。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選變型，擴(kuò)口的上部基本是錐形的。
[0027]優(yōu)選地，所述上部包括錐形區(qū)域和圓柱形端部區(qū)域。
[0028]優(yōu)選地，所述涂層為鋁合金。
[0029]優(yōu)選地，所述鋁合金為硅鋁合金。所述硅鋁合金可包含大約12%的硅。
[0030]優(yōu)選地，通過噴射來涂上所述涂層。
[0031]優(yōu)選地，所述涂層允許在所述護(hù)套和圍繞所述護(hù)套澆鑄的鋁之間進(jìn)行金屬連接。
[0032]本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機(jī)的氣缸組件，所述氣缸組件包括:
[0033]?包括至少一個(gè)氣缸的殼體，所述至少一個(gè)氣缸具有圓柱壁；
[0034]?蓋罩所述氣缸的圓柱壁的如之前限定的氣缸護(hù)套。
[0035]優(yōu)選地，所述殼體包括全部蓋罩有如之前限定的氣缸護(hù)套的多個(gè)氣缸。
[0036]優(yōu)選地，在這種氣缸組件中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻時(shí)，蓋罩兩個(gè)相鄰氣缸的壁的兩個(gè)氣缸護(hù)套的上邊緣之間具有可忽略的間距。
[0037]優(yōu)選地，在這種氣缸組件中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到指定運(yùn)行溫度時(shí)，蓋罩兩個(gè)相鄰氣缸的壁的兩個(gè)氣缸護(hù)套的上邊緣之間的所述間距為零。
[0038]最后，本發(fā)明還涉及裝配有這種氣缸組件的機(jī)動(dòng)車輛。
【附圖說明】
[0039]通過閱讀以下詳細(xì)說明和附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚。
[0040]圖1示意性地且在軸向剖面上示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣缸護(hù)套。
[0041]圖2示意性地且在軸向剖面上示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣缸護(hù)套的高處部分的詳細(xì)視圖。
[0042]圖3示意性地且在軸向剖面上示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的蓋罩兩個(gè)相鄰氣缸的兩個(gè)氣缸護(hù)套。
[0043]圖4示意性地且在軸向剖面上示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的蓋罩兩個(gè)相鄰氣缸的兩個(gè)氣缸護(hù)套。
[0044]圖5示意性地且在軸向剖面上示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的蓋罩兩個(gè)相鄰氣缸的兩個(gè)氣缸護(hù)套。
[0045]圖6示意性地且以三維形式示出了成排的四缸型氣缸組件。
[0046]圖7根據(jù)節(jié)選視圖示意性地且以三維形式示出了蓋罩符合本發(fā)明的變型的氣缸組件的兩個(gè)相鄰氣缸的兩個(gè)氣缸護(hù)套。
【具體實(shí)施方式】