穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造芯組件的制作方法
【專利說明】穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造芯組件
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年11月27日提交的以及名稱為“STABILIZED ENGINE CASTINGCORE ASSEMBLY, METHOD FOR MAKING AN ENGINE BODY, AND ENGINE BODY FORMED THEREBY”的美國臨時(shí)申請第61/730，398號的優(yōu)先權(quán)，該申請通過引用以其整體并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請總體上涉及用于形成發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(engine block)的芯組件、用于形成發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的方法，以及由此形成的所得到的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和相關(guān)的部件。
[0004]背景
[0005]發(fā)動(dòng)機(jī)缸體芯和發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋芯設(shè)計(jì)通常包括從芯的側(cè)部和/或端部向外地或外部地延伸的“座”或突出部。座可以用于穩(wěn)定芯并且使芯例如冷卻劑芯和潤滑芯的清洗成為可能。然而，這些座通常延伸穿過所形成的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的側(cè)部壁和/或端部壁并且在鑄造的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的外部表面中產(chǎn)生的所得到的開口降低了缸體的結(jié)構(gòu)剛性。因此，通過在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的壁上延伸的穿透所生成的外部開口在發(fā)動(dòng)機(jī)制造期間通常要求機(jī)械加工和堵住，由此增加了制造工藝的成本和時(shí)間。
[0006]概述
[0007]各種實(shí)施方案提供了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體以及制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和相關(guān)的部件的方法。
[0008]根據(jù)各種實(shí)施方案，提供了一種鑄造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的方法。該方法包括提供用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的鑄型(mold)。鑄型包括多個(gè)汽缸筒芯節(jié)段。多個(gè)汽缸筒芯節(jié)段中的每一個(gè)汽缸筒芯節(jié)段包括從汽缸筒芯節(jié)段壁徑向地向外地突出并且圍繞汽缸筒芯節(jié)段的周向部分的至少一部分延伸的至少一個(gè)彎曲的突出部。該至少一個(gè)彎曲的突出部包括一個(gè)或多個(gè)從其延伸的芯座(core print)。該一個(gè)或多個(gè)芯座把該一個(gè)或多個(gè)芯座從其延伸的至少一個(gè)彎曲的突出部連接至該多個(gè)汽缸筒芯節(jié)段中的毗鄰的汽缸筒芯節(jié)段。在鑄型中并且圍繞多個(gè)汽缸筒芯節(jié)段鑄造熔融的材料使得具有在汽缸體凸緣部分和汽缸體曲軸箱部分之間延伸的多個(gè)汽缸體壁的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體被形成。汽缸體壁圍繞多個(gè)汽缸體開口定位。多個(gè)汽缸體壁容納圍繞每個(gè)汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個(gè)內(nèi)部通道。該至少一個(gè)內(nèi)部通道通過該至少一個(gè)彎曲的突出部和該一個(gè)或多個(gè)芯座形成。
[0009]該方法可以還包括在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的任何機(jī)械加工(例如鉆孔)之前從發(fā)動(dòng)機(jī)缸體移除多個(gè)汽缸筒芯節(jié)段。在具體的實(shí)施方案中，多個(gè)汽缸筒芯節(jié)段通過沖洗流體從發(fā)動(dòng)機(jī)缸體移除。冷卻劑流體可以穿過圍繞每個(gè)汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個(gè)內(nèi)部通道流動(dòng)，而無穿過汽缸體壁進(jìn)入至少一個(gè)內(nèi)部通道中的機(jī)械加工。潤滑流體可以穿過圍繞每個(gè)汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個(gè)內(nèi)部通道流動(dòng)，而無穿過汽缸體壁進(jìn)入至少一個(gè)內(nèi)部通道中的機(jī)械加工。汽缸襯套可以插入多個(gè)汽缸體開口中的每個(gè)汽缸體開口中。汽缸筒芯節(jié)段中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)芯座，該至少一個(gè)芯座從多個(gè)汽缸筒芯節(jié)段中的至少一個(gè)汽缸筒芯節(jié)段延伸出來，使得相應(yīng)的開口被形成在該多個(gè)汽缸體壁中的汽缸體壁中的至少一個(gè)，該汽缸體壁在汽缸體凸緣部分和汽缸體曲軸箱部分之間延伸。在具體的實(shí)施方案中，該方法包括在相應(yīng)的開口中定位功能性的發(fā)動(dòng)機(jī)部件的至少一部分。在具體的實(shí)施方案中，該方法包括通過經(jīng)由相應(yīng)的開口進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的沖洗流體沖洗圍繞每個(gè)汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個(gè)內(nèi)部通道。其他的各種實(shí)施方案提供一種鑄造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的方法，其包括鑄造汽缸體部分，該汽缸體部分包括布置在其中的多個(gè)汽缸體開口。該方法還包括鑄造定位在汽缸體部分的頂部的汽缸體凸緣部分。汽缸體凸緣部分配置為用于把汽缸體聯(lián)接至汽缸蓋。該方法還包括鑄造布置在汽缸體的基部處的汽缸體曲軸箱部分。汽缸體部分鑄造成包括多個(gè)在汽缸體凸緣部分和汽缸體曲軸箱部分之間延伸并且圍繞多個(gè)汽缸體開口定位的汽缸體壁。汽缸體部分還被鑄造成包括在多個(gè)汽缸體壁內(nèi)圍繞每個(gè)汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個(gè)內(nèi)部通道。該至少一個(gè)內(nèi)部通道通過多個(gè)芯節(jié)段形成，該多個(gè)芯階段具有連接芯節(jié)段的一個(gè)或多個(gè)芯座。該至少一個(gè)內(nèi)部通道可以被沖洗，而不機(jī)械加工缸體，并且使冷卻劑在該至少一個(gè)內(nèi)部通道內(nèi)流動(dòng)，而不機(jī)械加工。
[0010]其他的各種具體的實(shí)施方案提供一種鑄造的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，其包括汽缸體部分，該汽缸體部分包括布置在其中的多個(gè)汽缸體開口。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體還包括定位在汽缸體部分的頂部的汽缸體凸緣部分，汽缸體凸緣部分配置為用于把汽缸體聯(lián)接至汽缸蓋。汽缸體曲軸箱部分布置在汽缸體的基部處。汽缸體部分包括在汽缸體凸緣部分和汽缸體曲軸箱部分之間延伸的多個(gè)汽缸體壁。汽缸體壁圍繞多個(gè)汽缸體開口定位。多個(gè)汽缸體壁容納圍繞每個(gè)汽缸體開口的周向部分的至少一部分延伸的至少一個(gè)內(nèi)部通道。該至少一個(gè)內(nèi)部通道通過多個(gè)芯節(jié)段形成，該多個(gè)芯階段具有連接芯節(jié)段的一個(gè)或多個(gè)芯座。該至少一個(gè)通道是未被機(jī)械加工的通道。在具體的實(shí)施方案中，該至少一個(gè)通道是未被鉆孔的通道。
[0011]在具體的實(shí)施方案中，鑄造的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件包括:汽缸體部分，該汽缸體部分包括布置在其中的多個(gè)汽缸體開口 ；定位在汽缸體部分的頂部的汽缸體凸緣部分；以及布置在汽缸體的基部處的汽缸體曲軸箱部分。汽缸體凸緣部分配置為用于把汽缸體聯(lián)接至汽缸蓋。汽缸體部分包括在汽缸體凸緣部分和汽缸體曲軸箱部分之間延伸并且圍繞多個(gè)汽缸體開口定位的多個(gè)汽缸體壁。該多個(gè)汽缸體壁容納多個(gè)內(nèi)部通道。多個(gè)汽缸體壁沒有延伸穿過多個(gè)汽缸體壁中的汽缸體壁中的至少一個(gè)的封閉的開口。
[0012]在具體的實(shí)施方案中，鑄造的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件還包括第一多個(gè)流體通道，第一多個(gè)流體通道在具有從汽缸蓋凸緣部分至曲軸箱部分的豎直分量的方向上延伸并且定位在多個(gè)汽缸壁內(nèi)。根據(jù)具體的實(shí)施方案，鑄造的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件可以還包括第二多個(gè)流體通道，第二多個(gè)流體通道在具有在第一多個(gè)通道之間的水平分量的方向上延伸使得第一多個(gè)流體通道中的每個(gè)流體通道處于流體連通中。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，鑄造的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中的多個(gè)汽缸體開口以單一的列布置。在具體的實(shí)施方案中，多個(gè)汽缸體開口以多個(gè)列布置。根據(jù)具體的實(shí)施方案，鑄造的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體可以是整體件。在具體的實(shí)施方案中，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體可以由鑄鐵構(gòu)成。在具體的實(shí)施方案中，鑄造的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件包括至少一個(gè)油套通道，該至少一個(gè)油套通道包括多個(gè)彎曲的通道節(jié)段。該多個(gè)彎曲的通道節(jié)段中的彎曲的通道節(jié)段中的每一個(gè)圍繞多個(gè)汽缸體開口的相應(yīng)的汽缸的周向部分的至少一部分延伸。該至少一個(gè)油套通道在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件中的多個(gè)汽缸體開口的毗鄰的汽缸體開口之間延伸。在具體的實(shí)施方案中，該至少一個(gè)油套通道包括第一油套通道和第二油套通道。第一油套通道布置在多個(gè)汽缸體開口的第一半部分上并且第二油套通道布置在多個(gè)汽缸體開口的與第一半部分相對的第二半部分上。
[0013]其他的各種實(shí)施方案提供一種鑄造的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件，包括汽缸體，汽缸體包括布置在其中的多個(gè)汽缸體開口。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件還包括定位在汽缸體部分的頂部的汽缸體凸緣部分。汽缸體凸緣部分配置為用于把汽缸體聯(lián)接至汽缸蓋。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件還包括布置在汽缸體的基部處的汽缸體曲軸箱部分。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體包括在汽缸體凸緣部分和汽缸體曲軸箱部分之間延伸并且圍繞多個(gè)汽缸體開口定位的多個(gè)汽缸體壁。多個(gè)汽缸體壁容納多個(gè)內(nèi)部通道。多個(gè)汽缸壁通過具有單獨(dú)地內(nèi)部芯座的汽缸芯形成，使得由此形成的汽缸體沒有從汽缸體的外側(cè)延伸穿過多個(gè)汽缸體壁中的汽缸體壁中的至少一個(gè)并且進(jìn)入汽缸體的內(nèi)部容積中的一個(gè)或多個(gè)孔。
[0014]其他的各種實(shí)施方案提供一種制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件的方法。該方法包括提供用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件的鑄型。鑄型包括多個(gè)汽缸筒芯節(jié)段。多個(gè)汽缸筒芯節(jié)段中的每個(gè)汽缸筒芯節(jié)段包括配置為保持在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組件內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)座。該一個(gè)或多個(gè)座從多個(gè)汽缸筒芯節(jié)段中的汽缸筒芯節(jié)段中的每一個(gè)延伸并且該一個(gè)或多個(gè)座把