[发明专利]具有衬套捕捉部的发动机气缸衬套以及系统

说明书

提供了具有衬套捕捉部的发动机气缸衬套以及系统，还提供了用于发动机的气缸衬套的方法。其中包括在侧表面上的捕捉特征，以提供径向支撑和改进冷却剂密封性。在一个示例中，捕捉特征可以包括从气缸衬套本体延伸的连续的阶梯式捕捉部，以及发动机缸体的阶梯式凸台，所述阶梯式捕捉部抵靠在所述阶梯式凸台上。此外，在所述气缸衬套的上部的径向法兰可以与所述发动机缸体连接，该连接通过嵌套在形成于所述径向法兰的槽中的O形圈来密封。

技术领域

本公开涉及发动机，其他涉及用于发动机气缸的气缸衬套。

背景技术

内燃机包括气缸衬套。由于发动机缸体孔通常不能承受与运动活塞的长期滑动接触，因此用气缸衬套形式的插入物来加强孔。衬套可以包括法兰，以使得衬套能够抵靠在发动机缸体上。然后，气缸衬套通过法兰使用垂直支撑固定在气缸孔上。

然而，由于暴露在高温和机油中，衬套随着时间的推移经历磨损。磨损往往在衬套的顶部死角附近最严重。这可能导致衬套在法兰处破裂。如果衬套在法兰处破裂，就会失去固定衬套所需的垂直支撑。因此，衬套的底部可能会滑落。除了硬件问题外，衬套的下滑还可能导致机油进入燃烧室，降低发动机性能。

衬套内表面可能具有特殊的珩磨图案，以帮助最大限度地减少摩擦和磨损，降低活塞卡死的可能性，并减少油耗和气体泄漏。靠近衬套顶部死角处的环形磨损往往最严重，此时内应力最大，而活塞速度接近于零，为油膜塌陷和衬套法兰退化创造了条件。此外，由于衬套的上部与发动机缸体没有直接的径向接触，衬套和气缸盖之间可能会有不良的相对运动。这可能导致气缸盖垫圈的退化，或需要更厚的衬套。频繁更换气缸盖垫圈的成本很高，而且会增加保修问题。更厚的气缸衬套的需求会增加成本并降低通过衬套的热传导。

对于依靠最佳压力和温度条件在燃烧室内点燃燃料的柴油机来说，气缸衬套和发动机缸体之间较高的压力密封是必不可少的。如果气缸衬套和发动机缸体的密封不当，那么在发动机运行过程中，燃烧气体可能会从气缸中泄漏出来，导致动力和发动机效率的损失。另外，密封不当还可能导致机油、冷却剂等进入燃烧室，从而对发动机性能产生不利影响。

发明内容

提供了用于提高气缸衬套的部件寿命和效率的方法和系统。在一个实施例中，气缸衬套包括衬套捕捉特征，用于将所述衬套固定到位并减少所述气缸衬套的至少底部的向下滑动。例如，气缸衬套可以包括：中空的圆柱体，具有上端和下端，所述圆柱体围绕燃烧室，所述燃烧室由形成在发动机缸体中的气缸孔限定；连续的径向法兰，从所述圆柱体的上端朝向所述发动机缸体延伸，所述法兰抵靠在形成于所述发动机缸体上的凹陷上；以及连续的阶梯式捕捉部，从所述圆柱体的相较于所述圆柱体的上端更靠近所述圆柱体的下端的位置延伸，所述阶梯式捕捉部抵靠在所述发动机缸体的阶梯式凸台上，所述阶梯式凸台从所述发动机缸体朝向所述衬套延伸。以这种方式，通过使用阶梯式捕捉特征，可以避免所述衬套的滑动。

在一个实施例中，气缸衬套可以包括朝向所述衬套的上部的径向法兰，以支撑所述衬套围绕所述气缸孔就位。所述径向法兰可与形成在所述发动机缸体(曲轴箱)上的凹陷接触。O形圈可以定位在所述法兰和所述曲轴箱上的所述凹陷之间。沿着所述衬套的壁进一步向下，阶梯式特征可从所述衬套的壁延伸并与所述发动机缸体的表面上的阶梯式凸台相接合。通过在所述衬套和所述曲轴箱之间引入O形圈，并且通过使用衬套捕捉特征，可以避免所述衬套在所述孔内的滑动，并且可以在所述燃烧室和所述发动机缸体之间形成有效的密封。

应当理解的是，提供上述概述是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由详细描述之后得到的方案唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施例。

附图说明

通过参考附图阅读以下非限制性实施例的描述，将更好地理解本发明，

其中：

图1示出了发动机中的一个示例性气缸的剖视图。