[发明专利]组合式发动机架构及其制造方法

说明书

一种发动机缸体组件，包括盖部结构组件和气缸结构组件。多个紧固件将盖部结构组件和气缸结构组件互连。外壳封装并支撑盖部结构组件和气缸结构组件。外壳是整体聚合物结构，其被同时包覆模制到盖部结构组件和气缸结构组件上。盖部结构组件和气缸结构组件由部件构成，这些部件设计为以最小的重量承载发动机的操作负载。外壳提供额外的结构完整性，并提供用于润滑和冷却的流体通道，以及提供对其他发动机部件的支撑。

技术领域

本公开大体上涉及一种组合式发动机缸体组件及其制造方法。

背景技术

传统上，发动机缸体和发动机缸体组件的气缸盖都是由固体金属(如铸铁或铝)铸造或加工而成的。由于现有的铸造和加工工艺，固体金属缸体和气缸盖所包含的材料超过了承受操作过程中产生的力所需的材料。这种额外的材料增加了这些部件(即发动机缸体和气缸盖)的重量。为了减轻这些部件的重量，发动机缸体和气缸盖以前都是用复合聚合物材料制造的。以前用复合聚合物制造发动机缸体和气缸盖的尝试试图复制现有固体金属缸体的设计和形状。因此，并没有改变发动机缸体组件的结构和/或用于组装发动机缸体组件的制造工艺。

发明内容

提供了一种发动机缸体组件。发动机缸体组件包括盖部结构组件和气缸结构组件。多个紧固件将盖部结构组件和气缸结构组件互连。外壳封装并支撑盖部结构组件和气缸结构组件。外壳是一种单一的聚合物结构。

在发动机缸体组件的一个方面，盖部结构组件包括盖部框架。盖部框架包括进气口、排气口和上燃烧室部分。在一个实施例中，盖部框架是由金属制造的。

在发动机缸体组件的另一个方面，盖部结构组件包括进气阀导轨和排气阀导轨。进气阀导轨可操作以滑动地支撑进气阀打开和关闭通过进气口的流体连通。排气阀导轨可操作以滑动地支撑排气阀打开和关闭通过排气口的流体连通。

在发动机缸体组件的一个方面，外壳限定了至少一个流体通道，其可操作以循环通过其中的流体。在一个实施例中，外壳限定了设置在邻近盖部框架的盖部冷却剂通道。盖部冷却剂通道可操作，以循环用于冷却盖部框架的冷却剂。在另一实施例中，外壳可进一步限定气缸冷却剂通道，其被设置为邻近气缸结构组件的气缸套。气缸冷却剂通道可操作，以循环用于冷却气缸套的冷却剂。在另一个实施例中，外壳可进一步限定润滑通道，其用于循环通过其中的发动机润滑剂。

在发动机缸体组件的一个方面，外壳永久地相对于气缸结构组件固定盖部框架，使盖部框架不能从气缸结构组件中移除。

在发动机缸体组件的一个方面，盖部结构组件包括与多个紧固件接合的上支撑板。在一个实施例中，上支撑板与盖部框架作为单个制造整体形成。在另一个实施例中，上支撑板与盖部框架分离，并与盖部框架接合，以相对于气缸结构组件固定盖部框架。

在发动机缸体组件的一个方面，气缸结构组件包括形成气缸孔的套筒和支撑套筒的下框架。在一个实施例中，套筒和域下框架是由金属制造的。套筒包括设置在邻近盖部结构组件的上端，以及设置在邻近下框架的下端。

在发动机缸体组件的一个方面，气缸结构组件包括至少一个曲柄盖，曲柄盖至少部分地形成轴承轴颈或部分地支撑轴承组件。气缸结构组件进一步包括至少一个曲柄块，曲柄块至少部分地形成轴承轴颈或部分地支撑轴承组件。曲轴可旋转地支撑在曲柄块和曲柄盖之间，以便围绕曲柄轴线旋转。

在发动机缸体组件的一个实施例中，曲柄块在下框架和曲柄盖之间延伸。所述套筒可操作，以在盖部结构组件和下框架之间传递来自多个紧固件的压缩力；曲柄块可操作，以在下部框架和曲柄盖之间传递来自多个紧固件的压缩力。

在发动机缸体的另一个实施例中，曲柄块在盖部结构组件和至少一个曲柄盖之间延伸。曲柄块可操作，以在盖部结构组件和曲柄盖之间传递来自多个紧固件的压缩力。