各個(gè)實(shí)施例涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)合汽缸體。

背景技術(shù)：

通常，用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)汽缸體在通常被稱為整體鑄造(mono-block casting)的工藝中由金屬或金屬合金形成。在整體鑄造中，汽缸體被形成為單個(gè)鑄模并在諸如砂鑄或壓鑄的工藝中固化為一個(gè)獨(dú)立的鑄件。近來(lái)，為了減輕重量，已經(jīng)探索由復(fù)合材料形成發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體。由于汽缸體中各種厚度的硬化速度不同、復(fù)合材料和任何汽缸體鑲塊之間的熱膨脹率不同以及形成復(fù)雜內(nèi)部形狀存在困難，因此在將復(fù)合汽缸體形成為整體鑄件時(shí)存在問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在實(shí)施例中，一種汽缸體設(shè)置有：第一復(fù)合板，具有鄰近于第一凹腔的第一表面；第二復(fù)合板，具有鄰近于第二凹腔的第二表面；汽缸套，被第一凹腔和第二凹腔容納并定位在第一復(fù)合板和第二復(fù)合板之間。第一表面適于沿著延伸通過(guò)汽缸套的平面與第二表面配合。

在另一實(shí)施例中，提供一種形成復(fù)合汽缸體的方法。將粘合劑施加到第一復(fù)合板的第一表面和鄰近于第一表面的第一凹腔的一部分。將粘合劑施加到第二復(fù)合板的鄰近于第二表面的第二凹腔的一部分。將汽缸套定位在第一復(fù)合板和第二復(fù)合板之間。將第一復(fù)合板和第二復(fù)合板彼此結(jié)合，使得汽缸套被第一凹腔和第二凹腔容納，第一表面與第二表面配合并且第一凹腔的所述一部分以及第二凹腔的所述一部分與汽缸套配合。

在又一實(shí)施例中，一種發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有汽缸體，所述汽缸體具有支撐成組的汽缸套的相對(duì)的第一復(fù)合側(cè)板和第二復(fù)合側(cè)板，所述汽缸套沿汽缸體的縱向軸線形成鄰近的汽缸孔。第一側(cè)板和第二側(cè)板沿著延伸通過(guò)汽缸套的平面配合。第一側(cè)板和第二側(cè)板協(xié)作以限定汽缸體的平臺(tái)面和汽缸體內(nèi)的流體通道。

附圖說(shuō)明

圖1示出了被構(gòu)造為實(shí)施所公開的實(shí)施例的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；

圖2示出了根據(jù)實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體處于組裝構(gòu)造的透視圖；

圖3示出了圖2的汽缸體處于拆卸構(gòu)造的透視圖；

圖4示出了圖2的汽缸體的第一復(fù)合板的透視圖；

圖5示出了圖2的汽缸體的第二復(fù)合板的透視圖；

圖6示出了用于圖2的汽缸體的汽缸套的透視圖；

圖7示出了用于圖2的汽缸體的另一汽缸套的透視圖；

圖8示出了根據(jù)實(shí)施例的提供發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)合汽缸體的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)需要，在此公開本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例；然而，應(yīng)當(dāng)理解，所公開的實(shí)施例僅是本發(fā)明的示例，本發(fā)明可采用各種和替代的形式實(shí)施。附圖不一定按比例繪制；一些特征可被夸大或最小化以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。

圖1示出了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)20的示意圖。發(fā)動(dòng)機(jī)20具有多個(gè)汽缸22，圖中示出了一個(gè)汽缸。發(fā)動(dòng)機(jī)20可包括以各種方式(包括直列式構(gòu)造和V形構(gòu)造)布置的多個(gè)汽缸。發(fā)動(dòng)機(jī)20具有與各個(gè)汽缸22相關(guān)聯(lián)的燃燒室24。汽缸22由汽缸壁32和活塞組件34形成。活塞組件34被連接到曲軸36。燃燒室24與進(jìn)氣歧管38和排氣歧管40流體連通。進(jìn)氣門42控制從進(jìn)氣歧管38到燃燒室24中的流動(dòng)。排氣門44控制從燃燒室24到排氣歧管40的流動(dòng)。進(jìn)氣門42和排氣門44可以以本領(lǐng)域已知的各種方式操作以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

燃料噴射器46將燃料從燃料系統(tǒng)直接輸送到燃燒室24中，因此發(fā)動(dòng)機(jī)為直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)20可以使用低壓或高壓燃料噴射系統(tǒng)，或者在其它示例中可使用進(jìn)氣道噴射系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)包括火花塞48，其被控制為以火花的形式提供能量而點(diǎn)燃燃燒室24中的燃料空氣混合物。在其它實(shí)施例中，可使用其它的燃料輸送系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)或技術(shù)，包括壓縮點(diǎn)火。

發(fā)動(dòng)機(jī)20包括控制器和被配置為將信號(hào)提供給控制器用以控制輸送至 發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣和燃料、點(diǎn)火正時(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率和扭矩等的各種傳感器。發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器可包括但不限于排氣歧管40中的氧傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)歧管壓力(MAP)傳感器、用于曲軸位置的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器、進(jìn)氣歧管38中的空氣質(zhì)量傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等。

在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)20被用作車輛(諸如傳統(tǒng)車輛或啟動(dòng)-停止車輛)中唯一的原動(dòng)機(jī)。在其它實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可用于混合動(dòng)力車輛中，在混合動(dòng)力車輛中，附加的原動(dòng)機(jī)(諸如電機(jī))可用于提供額外的動(dòng)力以推進(jìn)車輛。

每個(gè)汽缸22在包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、點(diǎn)火沖程和排氣沖程的四沖程循環(huán)下工作。在其它示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可使用二沖程循環(huán)工作。在進(jìn)氣沖程中，進(jìn)氣門42打開且排氣門44關(guān)閉，同時(shí)活塞組件34從汽缸22的頂部移動(dòng)到汽缸22的底部，以將空氣從進(jìn)氣歧管引入到燃燒室。活塞組件34在汽缸22的頂部的位置通常被稱為上止點(diǎn)(TDC)。活塞組件34在汽缸的底部的位置通常被稱為下止點(diǎn)(BDC)。

在壓縮沖程期間，進(jìn)氣門42和排氣門44關(guān)閉?；钊?4從汽缸22的底部朝著頂部移動(dòng)以壓縮燃燒室24內(nèi)的空氣。

然后，燃料被引入到燃燒室24中并被點(diǎn)燃。在示出的發(fā)動(dòng)機(jī)20中，燃料被噴射到燃燒室24中，然后使用火花塞48被點(diǎn)燃。在其它示例中，可以使用壓縮點(diǎn)火將燃料點(diǎn)燃。

在膨脹沖程期間，燃燒室24中被點(diǎn)燃的燃料空氣混合物膨脹，從而使活塞34從汽缸22的頂部移動(dòng)到汽缸22的底部?；钊M件34的運(yùn)動(dòng)使曲軸36產(chǎn)生相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，并使發(fā)動(dòng)機(jī)20輸出機(jī)械扭矩。產(chǎn)生膨脹沖程的燃燒過(guò)程導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)20上的負(fù)荷和力。燃燒室24中的燃燒事件產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)上的力將力施加在活塞34的頂面50上，并且至少一部分力沿著連桿52向下傳輸至主軸承和曲軸36。在主軸承上的力可以稱為反作用力。燃燒室24內(nèi)的燃燒事件還在汽缸蓋62上產(chǎn)生力，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋62和汽缸體60之間的附接點(diǎn)(諸如缸蓋螺栓)施加負(fù)荷。汽缸蓋和缸蓋螺栓上的力可以稱為燃燒力。

在排氣沖程中，進(jìn)氣門42保持關(guān)閉，排氣門44打開?；钊M件34從汽缸22的底部移動(dòng)到汽缸22的頂部，以通過(guò)減小燃燒室24的體積而將廢氣和燃燒產(chǎn)物從燃燒室24中除去。廢氣從燃燒汽缸22流動(dòng)至排氣歧管40和后處 理系統(tǒng)(諸如催化轉(zhuǎn)化器)。

對(duì)于各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)沖程，進(jìn)氣門42和排氣門44的位置和正時(shí)以及燃料噴射正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)可改變。

發(fā)動(dòng)機(jī)20可以具有形成汽缸22的汽缸體60。汽缸蓋62連接至汽缸體60。缸蓋62封住燃燒室24并且還支撐各個(gè)氣門42、44以及進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)38、40?？梢栽谄左w60和缸蓋62之間設(shè)置缸蓋墊片或者其它密封構(gòu)件以密封燃燒室24。

還可在發(fā)動(dòng)機(jī)20中設(shè)置流體回路70，其在汽缸體60和/或缸蓋62中設(shè)置有流體通道，以提供通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的流體(諸如冷卻劑或潤(rùn)滑劑)的流動(dòng)用于冷卻和/或潤(rùn)滑。流體回路還可以包括儲(chǔ)罐和泵72、閥門和其它裝置。

圖2示出了根據(jù)實(shí)施例的汽缸體100的透視圖。汽缸體100可以用作根據(jù)示例的發(fā)動(dòng)機(jī)20的汽缸體60。汽缸體100由多個(gè)組件或元件形成，所述多個(gè)組件或元件單獨(dú)形成然后組裝在一起以提供如下所述的汽缸體的結(jié)構(gòu)。至少一些組件或元件由復(fù)合材料制成以提供“復(fù)合”汽缸體。汽缸體100被示出為用于直列式三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，但是也可以考慮其它構(gòu)造。汽缸體100被示出為具有根據(jù)非限制性示例布置成連體結(jié)構(gòu)的汽缸102。

發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體100被示出為具有平臺(tái)面104，平臺(tái)面104被構(gòu)造為與對(duì)應(yīng)的汽缸蓋62的平臺(tái)面或缸蓋墊片相配合。汽缸體100具有經(jīng)由缸蓋螺栓或其它緊固件連接到汽缸蓋62的附接特征。

可以設(shè)置曲軸箱蓋(未示出)，并且所述曲軸箱蓋連接到汽缸體100的端部106，以形成曲軸箱并總體上封閉曲軸、容納潤(rùn)滑劑等。端部106可以設(shè)置有用于曲軸箱蓋的面或配合面。由于曲軸通常與汽缸蓋相對(duì)，所以在本示例中，曲軸箱的端部106通常與平臺(tái)面104相對(duì)。端部106還可以為曲軸、曲軸主軸承等提供支撐結(jié)構(gòu)。

汽缸體100具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口相關(guān)聯(lián)的“進(jìn)氣側(cè)”或側(cè)部108。汽缸體還具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口相關(guān)聯(lián)的“排氣側(cè)”或側(cè)部110。通常，進(jìn)氣側(cè)108與排氣側(cè)110相對(duì)。

汽缸體100限定用于流體夾套114的內(nèi)部流體通道112。圖2中示出的夾套114是冷卻夾套。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被組裝好并且正在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，諸如冷卻劑和/或潤(rùn)滑劑的流體可在流體夾套中被提供并循環(huán)。汽缸體100可以具有一個(gè)以上的夾套114(諸如冷卻夾套和潤(rùn)滑夾套)，且各個(gè)相應(yīng)夾套中有不同的流體。

汽缸體100和發(fā)動(dòng)機(jī)具有縱向軸線116?？v向軸線116可延伸通過(guò)每個(gè)汽缸102的中心線，使得進(jìn)氣側(cè)108在軸線116的一側(cè)，排氣側(cè)110在軸線116的另一側(cè)。

圖3示出了圖2的汽缸體100的分解圖，或示出了處于拆卸狀態(tài)的汽缸體100。汽缸體100具有第一復(fù)合板120、復(fù)合組件、復(fù)合殼體或復(fù)合部分。汽缸體還具有第二復(fù)合板122、復(fù)合組件、復(fù)合殼體或復(fù)合部分。在本示例中，汽缸體100的結(jié)構(gòu)主要只由兩個(gè)復(fù)合板形成。在其它示例中，可以使用任何數(shù)量的板。

還設(shè)置了用于發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸102或缸孔的汽缸套124，其定位在第一板120和第二板122之間并被板120、122支撐。汽缸套124被示出為限定多個(gè)孔的單一組件；但是，在其他實(shí)施例中，汽缸體100可使用一個(gè)以上的汽缸套，并且每個(gè)汽缸套可以限定一個(gè)或更多個(gè)孔。

通過(guò)使用第一板120和第二板122，細(xì)節(jié)特征可以被成型到汽缸體100中，而不需要比如蠟芯或類似的印刷芯(printed core)的固化芯(set core)來(lái)形成例如冷卻夾套114。板120和板122之間的分型線或配合面可被定位成在汽缸體100中提供結(jié)構(gòu)肋，以減少動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的彎曲，減輕噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度(NVH)，并通過(guò)簡(jiǎn)化工具以及減小尺寸而改善制造。

板120、122設(shè)計(jì)有用于潤(rùn)滑劑和冷卻劑的流體容納通道或區(qū)域，以防止流體泄漏和流體混合而導(dǎo)致污染。此外，諸如內(nèi)部風(fēng)阻件和排油刮板的細(xì)節(jié)特征可以在汽缸體100的端部106處成型到曲軸箱壁，以減少由被拋離旋轉(zhuǎn)的曲軸組件的懸浮油滴和油霧所造成的摩擦損失。

通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)板120、122的尺寸，可以為汽缸體提供均勻的機(jī)械性能。合金汽缸鑲塊被成型為適合樹脂/碳纖維復(fù)合材料，以減輕與不同的熱膨脹系數(shù)相關(guān)聯(lián)的熱膨脹問(wèn)題。例如，汽缸套系統(tǒng)沿下部汽缸孔區(qū)域附連到復(fù)合板并被復(fù)合板保持。粘合劑或環(huán)氧樹脂膠被施加到板120、122的接合面。因此，汽缸套可以沿豎直方向熱膨脹，汽缸套的頂部作為獨(dú)立的元件暴露于缸蓋平臺(tái)面或者通過(guò)平臺(tái)面處的連接部分地接觸板120、122，而周圍的水套將所述構(gòu)造分開。

通過(guò)使用拼板復(fù)合汽缸體100，由于板被分開形成，所以與一體成型或鑄造相比，一次澆鑄的材料量減小。本公開使得對(duì)板120、122的形狀的控制得以改進(jìn)，并使復(fù)雜的形狀能夠成型到汽缸體中。結(jié)構(gòu)板120、122被結(jié)合在 一起，這也可提高汽缸體強(qiáng)度并改善流體容納和分離。

通過(guò)使用板120、122形成汽缸體100，每個(gè)板120、122可具有更均勻的硬化速度。在由復(fù)合材料(諸如碳纖維復(fù)合材料)形成一體成型的汽缸體的情況下，薄的部分和厚的部分的硬化速度不同，這可能會(huì)導(dǎo)致制造問(wèn)題。汽缸體100的拼板結(jié)構(gòu)使得流體通道112比適用于一體成型的汽缸體中的流體通道更加精細(xì)。

由于汽缸套和復(fù)合汽缸體結(jié)構(gòu)之間的材料特性不同，所以一體成型的汽缸體還會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。例如，金屬汽缸套和復(fù)合汽缸體結(jié)構(gòu)之間的熱膨脹系數(shù)可能相當(dāng)不同，使得在成型復(fù)合樹脂/碳纖維材料的同時(shí)保持汽缸套是困難的，其中，復(fù)合樹脂/碳纖維材料形成汽缸體的物理形狀的連接結(jié)構(gòu)。通過(guò)提供根據(jù)本公開的拼板設(shè)計(jì)，組件可以以避免與一體成型相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題的方式設(shè)計(jì)尺寸、形成并進(jìn)行組裝。

圖4中示出了第一復(fù)合板120。板120具有第一表面130，第一表面130與汽缸體100的分型線相關(guān)聯(lián)并鄰近于第一凹腔132。凹腔132限定其尺寸和形狀可容納汽缸套124的一側(cè)的空腔。表面130大致或基本上例如沿凹腔132的三側(cè)圍繞凹腔132。表面130提供用于汽缸體100的分型線。表面130由至少一個(gè)平面限定，在示出的示例中，當(dāng)汽缸體100被組裝時(shí)，該平面延伸通過(guò)汽缸體100的縱向軸線116，并延伸通過(guò)汽缸套124。在其它示例中，表面130可以由多個(gè)平面、斜面、輪廓和復(fù)雜表面來(lái)限定以提供用于汽缸體的分型線。表面130可通過(guò)如示出的位于共同的平面或多個(gè)平面中的多個(gè)間隔開的表面來(lái)設(shè)置。

第一復(fù)合板120限定平臺(tái)面104的一部分和曲軸箱106的一部分。在一個(gè)示例中，第一表面130的至少一部分基本上垂直于平臺(tái)面104的所述一部分或相對(duì)于平臺(tái)面104成另一角度。

圖5中示出了第二復(fù)合板122。板122具有第二表面140，第二表面140與汽缸體100的分型線相關(guān)聯(lián)并鄰近于第二凹腔142。凹腔142限定其尺寸和形狀可容納汽缸套124的另一側(cè)的空腔。表面140大致或基本上圍繞凹腔142，并提供用于汽缸體100的分型線。表面140由至少一個(gè)平面限定，在示出的示例中，該平面延伸通過(guò)汽缸體100的縱向軸線116并且與第一板120的表面130是相同平面。

第二復(fù)合板122限定平臺(tái)面104的另一部分和曲軸箱106的另一部分。 第一板120和第二板122協(xié)作以提供平臺(tái)面104和曲軸箱的端部106。

如圖3中所示，汽缸套124被定位在第一板120和第二板122之間，并被第一凹腔132和第二凹腔142容納和包圍。當(dāng)汽缸體100被組裝時(shí)，第一板120的第一表面130與第二板122的第二表面配合，以定位并保持汽缸套124并形成汽缸體100。

第一板120和第二板122由復(fù)合材料形成。在一個(gè)示例中，部分120、122由包括碳纖維的材料形成。板120、122可由一種或更多種復(fù)合材料形成。用于板120、122的復(fù)合材料的示例包括高達(dá)50％的碳纖維增強(qiáng)的酯類或聚酯類熱固性復(fù)合樹脂(carbon fiber reinforced thermal set composite resin ester based or polyester based)。板120、122可以具有均勻的成分，或者可以用非均勻的成分制成。

圖6中示出了汽缸套124。汽缸套124可以是用于至少兩個(gè)鄰近的或連體汽缸的成組汽缸套。在示出的示例中，汽缸套124是用于三個(gè)鄰近的連體汽缸的成組汽缸套，但是可以設(shè)想任何數(shù)量的汽缸。在其它示例中，汽缸套124可設(shè)置用于單個(gè)汽缸，并且汽缸套陣列可被設(shè)置用于汽缸體100中的第一部分和第二部分。

汽缸套124可以由選擇的在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間耐熱、耐摩擦和/或耐磨的材料制成。汽缸套124可以由包括鐵、鐵合金、混合金屬合金等的各種金屬或金屬合金制成。汽缸套124可用例如鋼絲等離子涂層(PTWA)進(jìn)行額外的涂覆。在汽缸套124中(例如在孔間區(qū)域中)可以形成有各種通道150，以提供改善的孔間冷卻和熱管理。汽缸套124的內(nèi)表面151提供發(fā)動(dòng)機(jī)的孔壁。

汽缸套124被定位在汽缸體100內(nèi)，使得汽缸套124的上邊緣152與平臺(tái)面104平齊。在其它示例中，汽缸套124和/或平臺(tái)面104可在組裝后進(jìn)行機(jī)械加工以提供平坦的表面。

汽缸套124具有第一端部區(qū)域154和第二端部區(qū)域156。第一端部區(qū)域154鄰近于汽缸體的平臺(tái)面104。第二端部區(qū)域156位于汽缸體100內(nèi)部。第二端部區(qū)域156可具有一系列突起158，諸如凸緣、肋、表面紋理等。可替代地，第二端部區(qū)域156可具有形成在其中的一系列的凹槽或其它凹坑160。汽缸套124上的表面特征158、160也可以是宏觀摩擦學(xué)表面特征161，并且可以包括各種特定的粗糙度。在示出的示例中，汽缸套124具有突起158和凹坑160兩者。表面特征158、160可延伸到汽缸套124的下邊緣162，或者 可以與下邊緣162間隔開。

汽缸套124具有基于汽缸102的彎曲外表面166和孔間區(qū)域。第一部分120的第一凹腔132具有對(duì)應(yīng)于汽缸套124的彎曲外表面的彎曲表面。在本示例中，凹腔132具有尺寸可容納汽缸套124的交替的凸面170和凹面172。凹腔132的凸面170和凹面172的曲率半徑可以與汽缸套124的外表面166的曲率半徑不同，使得凹腔的壁與汽缸套124的外壁164間隔開，從而在凹腔132和汽缸套124之間形成冷卻通道174，如圖2所示。

第一凹腔132具有形成對(duì)應(yīng)的表面處理(諸如一系列突起、凹坑或其它表面結(jié)構(gòu)或紋理)的表面或區(qū)域176以與汽缸套124的表面處理相對(duì)應(yīng)。當(dāng)組裝汽缸體100時(shí)，凹腔的表面或區(qū)域176與汽缸套124的表面特征158、160接觸，所述表面特征在汽缸套和部分120之間提供增加的接觸面積和改善的連接或結(jié)合。

第二板122的第二凹腔142也具有與汽缸套124的彎曲表面對(duì)應(yīng)的彎曲表面。在本示例中，凹腔142具有尺寸可容納汽缸套124的交替的凸面180和凹面182。凹腔142的凸面180和凹面182的曲率半徑可以與汽缸套124的外表面166的曲率半徑不同，使得凹腔的壁與汽缸套124的外壁164間隔開，從而在凹腔142和汽缸套124之間形成冷卻通道174，如圖2所示。

第二凹腔142具有形成對(duì)應(yīng)的表面處理(諸如一系列突起、凹坑或其它表面結(jié)構(gòu)或紋理)的表面或區(qū)域186以與汽缸套124的表面處理相對(duì)應(yīng)。當(dāng)組裝汽缸體100時(shí)，凹腔的表面或區(qū)域186與汽缸套124的表面特征158、160接觸，所述表面特征在汽缸套和板122之間提供增加的接觸面積和改善的連接或結(jié)合點(diǎn)。

第一板120具有第一系列的定位特征190。第二板122具有對(duì)應(yīng)的第二系列的定位特征192，所述第二系列的定位特征192的尺寸和形狀被設(shè)計(jì)為當(dāng)組裝汽缸體100時(shí)與第一系列的定位特征190配合或協(xié)作以使第一板120和第二板122相對(duì)于彼此對(duì)齊并定位。定位特征190、192包括凸起特征(諸如定位銷、銷、定位器等)和相應(yīng)的凹入特征。凹入特征的尺寸可設(shè)計(jì)為與凸起特征緊密配合以減少板120、122之間的運(yùn)動(dòng)。定位特征190、192的形狀可被設(shè)計(jì)為在一個(gè)或更多個(gè)自由度上相對(duì)于彼此約束板120、122，在示出的示例中，定位特征190、192協(xié)作以相對(duì)于彼此約束部分120、122，而防止沿縱向軸線的平移、沿豎直軸線的平移以及相對(duì)于彼此的旋轉(zhuǎn)。

定位特征190、192被示出為直接鄰近于每個(gè)板的相應(yīng)配合面130、140。在其它示例中，至少一些定位特征190、192可與配合面130、140間隔開。

第一板120限定流體通道194或流體通道的某些部分。第二板122也限定流體通道196或流體通道的某些部分。第一板和第二板的流體通道194、196彼此協(xié)作以形成汽缸體100的流體夾套114。

粘合劑設(shè)置在第一表面130和第二表面140中的至少一個(gè)上、每組對(duì)應(yīng)的定位特征190、192中的至少一個(gè)上以及第一凹腔132的第一區(qū)域176和第二凹腔142的第二區(qū)域186上。粘合劑將汽缸套124連接到第一板120和第二板122并將第一板120和第二板122彼此連接。可基于選擇用于汽缸體100的復(fù)合材料來(lái)選擇粘合劑。粘合劑的示例包括與酯類樹脂相容的雙組分環(huán)氧樹脂。粘合劑在由圖4和圖5中的底紋圖案指示的區(qū)域被施加到板120、122。

圖7示出了用于圖2的汽缸體的汽缸套鑲塊200的另一實(shí)施例。汽缸套200可以是用于至少兩個(gè)鄰近或連體汽缸的成組汽缸套。在示出的示例中，汽缸套200是用于三個(gè)鄰近、連體汽缸的成組汽缸套，但是可以設(shè)想任何數(shù)量的汽缸。在其它示例中，汽缸套124可設(shè)置用于單個(gè)汽缸或者用于隔開的汽缸套的陣列。鑲塊200設(shè)置有大致平面的構(gòu)件202。在組裝汽缸體時(shí)，構(gòu)件202在板上方延伸以提供汽缸體的平臺(tái)面104的一部分或者汽缸體的整個(gè)平臺(tái)面104。構(gòu)件202被示出為經(jīng)由橋206或另一結(jié)構(gòu)連接附連到汽缸套部分204。在其它示例中，與各自單獨(dú)連接并與板組裝以形成汽缸體的汽缸套204相比，構(gòu)件202可設(shè)置為單獨(dú)的組件。構(gòu)件202形成有穿過(guò)其中的各種孔和通道，用于提供冷卻通道和冷卻劑流、缸蓋螺栓的連接等。構(gòu)件202可以為汽缸體提供封閉的平臺(tái)面、敞開的平臺(tái)面或者半敞開的平臺(tái)面構(gòu)造。

圖8示出了用于形成和/或組裝發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)合汽缸體(諸如汽缸體100)的過(guò)程或方法220。方法220的各種實(shí)施例可以包括更多或更少的步驟，并且所述步驟可以按示出的順序以外的其它順序執(zhí)行。

在222處形成第一復(fù)合板或殼體和第二復(fù)合板或殼體?？墒褂弥T如注塑成型等的成型技術(shù)來(lái)形成板。模具被提供用于帶有期望特征的每個(gè)板。模具的形狀被設(shè)計(jì)為將表面、凹腔、定位特征、流體通道等形成到板中，使得板幾乎不需要進(jìn)行后處理。根據(jù)用于板的制造技術(shù)來(lái)提供模具，并且模具可以包括各種壓模、鑄模、滑模等。模具也可包括各種鑲塊或型芯以提供板的其他特征。在成型工藝中，可使用高壓釜等來(lái)使復(fù)合材料硬化。成型工藝可以 是在生產(chǎn)時(shí)均為熱固性的注塑?；驂嚎s模成型工藝。

在步驟224處形成諸如汽缸套124的汽缸套。汽缸套可以由諸如砂鑄或者壓鑄的鑄造工藝形成。汽缸套可以由鐵或鐵合金材料鑄造。汽缸套可以使用近凈成形(near net shape)的鑄造工藝來(lái)鑄造，并且可以使用高壓或低壓工藝來(lái)鑄造。如上所述，汽缸套形成有表面特征，在進(jìn)一步的示例中，可通過(guò)機(jī)加工工藝等來(lái)提供至少一些表面特征。在其它示例中，汽缸套可以使用其它合適的制造技術(shù)來(lái)形成，所述制造技術(shù)包括但不限于鑄造、粉末冶金技術(shù)、鍛造、機(jī)加工、壓鑄和熱處理等。汽缸套的內(nèi)表面被機(jī)加工以形成發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸壁的表面。

在226處，諸如板和汽缸套的汽缸體組件相對(duì)于彼此定位以組裝成汽缸體。在一個(gè)示例中，板和汽缸套被定位在用于裝配汽缸體100的工具中，使得汽缸套被定位在第一板和第二板之間(如圖2所示)。

在228處，將粘合劑施加到板的表面、凹腔的區(qū)域和/或汽缸套的表面特征。

在230處，使定位特征彼此對(duì)齊，使所述板朝向彼此移動(dòng)并結(jié)合，使得第一表面與第二表面配合，并且汽缸套被汽缸體的復(fù)合結(jié)構(gòu)包圍并被保持在汽缸體的復(fù)合結(jié)構(gòu)中。汽缸套被第一凹腔和第二凹腔容納并與凹腔的一部分配合，同時(shí)與凹腔的另一部分形成流體通路或通道。凸起定位特征被凹入定位特征容納?？梢允┘訅毫σ云仁顾霭褰Y(jié)合在一起直到粘合劑固化或硬化。粘合劑或環(huán)氧樹脂可在放熱過(guò)程中自硬化。

在232處，可對(duì)汽缸體100進(jìn)行機(jī)加工或以其他方式進(jìn)行后處理。例如，汽缸體100可以被機(jī)加工或研磨而形成平臺(tái)面104等。此外，汽缸體100可被機(jī)加工或鉆孔和攻絲以形成用于缸蓋螺栓、主軸承蓋緊固件等的連接點(diǎn)。

在234處，通過(guò)將汽缸蓋和曲軸箱蓋連接到汽缸體而組裝發(fā)動(dòng)機(jī)20，然后可以將發(fā)動(dòng)機(jī)20放置到車輛中。

雖然以上描述了示例性實(shí)施例，但并不意味著這些實(shí)施例描述了本發(fā)明的所有可能的形式。更確切地，說(shuō)明書中使用的詞語(yǔ)是描述性詞語(yǔ)而不是限制性詞語(yǔ)，并且可以理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改變。此外，各個(gè)實(shí)施的實(shí)施例的特征可以組合以形成本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例。