[发明专利]发动机组件及其制造方法

权利要求书

1.一种发动机组件，其包括：

多个金属衬套，每个金属衬套限定用于各自容纳活塞的开放式空心圆柱形区域；

一体接合至所述多个金属衬套的金属气缸盖，其中，所述金属气缸盖一体接合至所述多个金属衬套作为单个部件，或者，所述金属气缸盖和所述多个金属衬套是单独的部件，每个部件分别通过紧固件、存在于所述金属气缸盖和金属衬套上的螺纹、粘合剂和/或焊接一体接合；

聚合物复合壳体，其围绕所述金属衬套的外表面的至少一部分且邻近所述金属气缸盖设置，其中，所述聚合物复合壳体包括聚合物和多种增强纤维以及以下至少一种：

（i）用于接收加热和/或冷却所述发动机组件的流体的多个微通道，其中多个微通道的至少一部分互连；或

（ii）用于加热所述发动机组件的至少一根丝线；以及

围绕所述聚合物复合壳体的外表面的至少一部分设置的聚合物复合层。

2.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，当所述金属气缸盖和所述多个金属衬套是单独的部件且每个部件分别通过紧固件、存在于所述金属气缸盖和金属衬套上的螺纹、粘合剂和/或焊接一体接合时，所述发动机组件还包括一体地接合至所述金属衬套且邻近所述气缸盖的金属板。

3.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，所述聚合物复合壳体中的聚合物包括热塑性树脂或热固性树脂，并且所述多种增强纤维是选自由以下构成的组中的纤维：碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、有机纤维、金属纤维及其组合。

4.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，所述聚合物复合层围绕所述金属气缸盖的至少一部分延伸。

5.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，所述聚合物复合层包括不连续的碳纤维。

6.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，所述多个金属衬套的外表面包括与所述聚合物复合壳体联接的一个或多个机械互锁特征和/或粘合剂。

7.根据权利要求1所述的发动机组件，还包括限定在所述多个金属衬套的至少一部分、所述聚合物复合壳体和金属气缸盖之间的冷却剂通道。

8.根据权利要求1所述的发动机组件，其中，所述聚合物复合壳体中的所述多个微通道沿轴向、径向、分支、相交、十字交叉或螺旋方向定向。

9.一种用于制造发动机组件的方法，其中，所述方法包括：

在模具中布置组件，所述组件包括：

多个金属衬套，每个金属衬套限定用于各自容纳活塞的开放式空心圆柱形区域；以及

一体接合至所述多个金属衬套的金属气缸盖；

在所述模具中邻近所述组件的至少一部分布置部件前体；

将树脂引入所述模具中；

固化所述树脂并形成围绕所述金属衬套的外表面的至少一部分且邻近所述金属气缸盖设置的聚合物复合壳体，其中，所述聚合物复合壳体包括聚合物和多种增强纤维；以及

形成围绕所述聚合物复合壳体的外表面的至少一部分的聚合物复合层。