[发明专利]用于减少衬套变形的独特缸体肋几何形状

说明书

一种发动机缸体包括一个或多个汽缸孔，其中每个汽缸孔被汽缸孔壁包围。所述汽缸孔壁包括将衬套定位在所述汽缸孔中的衬套止动机构。所述汽缸孔包括横跨上端与下端之间的中间部分，其中所述衬套止动机构可以定位于所述上端附近、所述下端附近或所述中间部分中。所述发动机缸体具有在所述汽缸孔壁外部的外汽缸体壁。所述外汽缸体壁包括相对于所述汽缸孔的圆柱轴位于所述衬套止动机构上方的第一肋和位于所述衬套止动机构下方的第二肋。所述第一肋和所述第二肋跨过所述衬套止动机构，以减少在所述发动机运行期间所述衬套的旋转和弯曲变形。

相关申请

本申请要求2018年12月19日提交的第62/781,943号美国临时申请的申请日的权益，所述申请以引用的方式并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及用于内燃机的汽缸体壁，并且更具体地涉及汽缸体壁上部分地包围汽缸衬套的特征。

背景技术

内燃机包括一个或多个汽缸，其中每个汽缸包括汽缸孔中的活塞。在燃烧循环期间，活塞相对于汽缸孔在上冲程方向和下冲程方向上运动。汽缸孔的汽缸壁在使用过程中可能会磨损严重或损坏。如果发动机未配备可更换的套筒，则在必须给缸体装上套筒或更换缸体之前，汽缸壁可镗孔或磨损的程度是有限制的。

汽缸壁厚度对于发动机中的有效热导率很重要。在选择套筒时，发动机对汽缸壁的厚度有规定，以防止冷却剂系统过度工作。每个发动机的需求不同，这取决于设计的工作负载占空比和所产生的能量。

汽缸衬套是要装配到发动机缸体中以形成汽缸的圆柱形部分。用作汽缸内壁的汽缸衬套形成了活塞环的滑动表面，同时将润滑剂保留在其中。汽缸衬套通过活塞和活塞环接收燃烧热，并将热传递至冷却剂。汽缸衬套防止压缩气体和燃烧气体逸出。汽缸衬套应设计成很难因汽缸孔中的高压和高温而变形。

在燃烧循环中的活塞操作期间，汽缸衬套的衬套座可旋转，这可能导致衬套沿衬套轴线的方向在负载下弯曲变形。此外，衬套可能因汽缸压力或热膨胀产生的负载而弯曲变形。如果使用可在热膨胀或压力相关的膨胀下关闭的压配合或过渡配合技术安装衬套，则衬套可能会围绕汽缸轴旋转或膨胀，从而降低了衬套的耐用性。

因此，需要在此技术领域中做出进一步的贡献以提高发动机的汽缸体壁的耐用性。因此，对于本文公开的设备、方法和系统仍然存在大量需求。

发明内容

一个实施方案是一种独特的系统，方法和设备，其包括用于内燃机的发动机缸体。所述发动机缸体包括一个或多个汽缸孔，其中每个汽缸孔被汽缸孔壁包围。所述汽缸孔壁包括被配置成将衬套定位在所述汽缸孔中的衬套止动机构。所述汽缸孔包括横跨上端与下端之间的中间部分，其中所述衬套止动机构可以定位于所述汽缸孔的所述上端附近、所述下端附近或所述中间部分中。所述发动机缸体具有在所述汽缸孔壁外部的外汽缸体壁。所述外汽缸体壁包括相对于所述汽缸孔的圆柱轴位于所述衬套止动机构上方的第一肋和位于所述衬套止动机构下方的第二肋。第一肋和第二肋跨过衬套止动机构并减少衬套座的旋转，因此减小了衬套沿汽缸孔的圆柱轴方向在负载下或者由于来自汽缸压力或热膨胀的负载而弯曲变形的倾向。第一肋和第二肋还用于减小由于在热膨胀或压力相关的膨胀下趋于关闭的压配合或过渡配合而导致衬套与发动机缸体接触的情况下衬套壁的旋转或膨胀。通过第一肋和第二肋减少或抑制衬套改善了活塞环顺应性，其中环顺应性是汽缸孔的变形的函数和活塞环弯曲成这些变形的能力。通过第一肋和第二肋减少或抑制衬套还改善了发动机的耗油量。

提供本概述是为了介绍以下在说明性实施方案中进一步描述的一些概念。本概述并非意图确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也非意图用作限制所要求保护的主题的范围的辅助内容。根据以下描述和附图，另外的实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。

附图说明

本文描述的概念在附图中通过示例而不是限制来说明。为了说明的简单和清楚，图中所示的元件不一定按比例绘制。在认为适当的情况下，在附图中重复了参考标记以指示对应或类似的元件。