氣缸護套和相關的氣缸組件的制作方法
【專利說明】氣缸護套和相關的氣缸組件
[0001]本發(fā)明要求于2012年5月21日遞交的序列號為1254594的法國申請的優(yōu)先權(quán)，該申請的公開內(nèi)容(文本、附圖和權(quán)利要求)通過引用整體并入本文。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機領域，其中氣缸組件上裝配有添加的護套。更確切地，本發(fā)明涉及用于蓋罩內(nèi)燃機氣缸的圓柱壁的氣缸護套，以及涉及包括至少一個蓋罩有這種護套的氣缸的內(nèi)燃機氣缸組件。
【背景技術】
[0003]以通常的形式，內(nèi)燃機或熱發(fā)動機包括發(fā)動機組件，所述發(fā)動機組件中內(nèi)部形成有至少一個氣缸，所述氣缸上可移動地安裝有通過如連桿這樣的連接元件與曲軸聯(lián)接的活塞。發(fā)動機組件通常包括三個主要部分，其中的一個稱為氣缸組件，這是由于所述部分包括一個或多個氣缸。在下文中，采用“氣缸”組件的唯一寫法不排除本包括單個氣缸的發(fā)動機的發(fā)明。
[0004]氣缸組件的一側(cè)覆蓋有氣缸蓋(第二主要部分)，所述氣缸蓋中布置有內(nèi)燃機運行的必需部件，尤其是進氣裝置、排氣裝置以及任選地點火裝置。在另一側(cè)，氣缸組件覆蓋有容納曲軸的發(fā)動機殼體(第三主要部分)。
[0005]本發(fā)明涉及氣缸組件，更確切地涉及被稱為筒體或氣缸的上部。氣缸殼體的每個氣缸應能夠向活塞傳送來自空氣和燃料燃燒的壓力，并引導活塞/區(qū)段組件平移。因此涉及氣缸殼體最敏感和最重要的區(qū)域，這是由于所述上部承受強大的熱機械應力:氣缸內(nèi)的壓力、熱通量、氣缸蓋在氣缸組件上的的機械緊固力。
[0006]而且，筒體表面的變形和形態(tài)直接影響發(fā)動機的效益和性能，更具體地，影響發(fā)動機油耗、殼體的氣體流量(即“滲漏”氣體)、以及機械摩擦損失。
[0007]一般用極其堅固的材料、例如鑄鐵來實現(xiàn)可承受大應力的筒體，而氣缸殼體的其余部分可由較輕材料、典型地為鋁合金構(gòu)成。
[0008]因此筒體或者:
[0009].(在例如鑄鐵制的氣缸殼體的情況下)與氣缸殼體成一體件整體形成；或者
[0010]籲是可拆換的，因此添加的護套是可拆換的，即相對于殼體部件的其余部分是可拆卸的；或者
[0011].(在例如帶有鑄鐵制的護套的鋁制氣缸殼體的情況下)在“圍繞”所述筒體的氣缸殼體的鑄造過程中被插入:因此所述護套被插入鑄件中。
[0012]本發(fā)明涉及插入鑄件的護套，以及涉及如此得到的氣缸組件。插入鑄件的護套承受多種應力:
[0013]?制造應力
[0014]?緊固氣缸蓋的機械應力
[0015]籲當發(fā)動機運行時在氣缸內(nèi)的壓力和來自空氣/燃料混合燃燒的熱通量；
[0016]?活塞/區(qū)段組件的摩擦力。
[0017]在這些應力作用下，所使用材料的類型和護套結(jié)構(gòu)為首要因素，以用于保證護套的良好機械強度，尤其保證護套不開裂。
[0018]另外，充當筒體的護套當發(fā)動機運行時應盡可能地保持圓柱形，以用于保證區(qū)段的良好效率來避免過多油耗或向油箱通入太多氣體。其中一個為實現(xiàn)該目標的最重要因素是保證在組件和護套之間的良好粘合性。該粘合性能夠機械地控制護套的變形，也同樣保證在護套和氣缸殼體間的良好熱傳導性，這能夠使來自燃燒的能量良好地排出且不改變活塞的往復運動。
[0019]另外，在氣缸組件和氣缸蓋之間的界面處、尤其在氣缸位置處對變形的不利控制可損壞氣缸蓋墊圈的密封性。
[0020]為了回應這些問題，從文件FR2887926中可知用于氣缸組件的護套包括錐形的上部且除了所述上部外都覆蓋有條紋。
[0021]在該文件中提供的護套的幾何形狀具有多個優(yōu)點。條紋能夠保證在筒體和氣缸箱之間的良好粘合性。錐形部能夠增大在護套和氣缸蓋墊圈之間的接觸表面，以及減小護套之間的間距。通過減小構(gòu)成氣缸組件的特別開裂區(qū)域的該間距，還減小了當發(fā)動機運行時在高處部分上氣缸的變形。事實上，組件在兩個相鄰護套之間施加強壓力，以用于“產(chǎn)生”膨脹的必需間距。所導致的氣缸護套的變形對護套內(nèi)壁和對應的活塞之間的接觸很不利。護套上部的錐形形狀、或更通常地擴口的形狀還在幾何形狀上減小了在兩個相鄰護套之間的間距，改善了升溫時整體的性能:比通常為鑄鐵制的護套有更大膨脹的通常為鋁制的氣缸殼體在錐形部的位置處推動護套，以便于使筒體向內(nèi)(向主軸)再次合攏，而氣缸蓋的緊固在高處部分趨向于向外打開。
[0022]由于沒有條紋的護套上部能夠使護套在該區(qū)域中的氣缸組件上滑動，限制了不同膨脹的影響和開裂的風險。
[0023]然而，該方法在涉及當發(fā)動機運行時筒體圓柱度的良好維持上還需要優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]更確切地說，本發(fā)明因此涉及一種氣缸護套，其用于蓋罩內(nèi)燃機氣缸的圓柱壁，所述護套包括用于引導活塞平移的內(nèi)壁以及用于抵靠在氣缸的圓柱壁上的外壁，所述氣缸護套的內(nèi)壁和外壁基本是同心圓柱的且彼此之間限界護套的上邊緣，所述上邊緣用于接收氣缸蓋墊圈的至少一部分，所述氣缸護套的外壁包括擴口的上部，其特征在于，所述外壁的除了擴口的上部以外的全部或部分表面被涂層覆蓋，所述擴口的上部是裸露的，所述涂層能夠便于在外壁和所述外壁周圍澆鑄的金屬零件之間的機械連接。一旦在氣缸組件中被澆鑄，這種護套還具有與組件的良好粘合性。高處部分的擴口參與維持護套的良好圓柱度，但是，該部分不與圍繞護套的澆鑄金屬緊密聯(lián)接，限制了在護套金屬和該區(qū)域中的組件金屬之間不同膨脹的有害影響。
[0025]優(yōu)選地，除了所述擴口的上部是裸露的之外，所述外壁完全被所述涂層覆蓋。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選變型，擴口的上部基本是錐形的。
[0027]優(yōu)選地，所述上部包括錐形區(qū)域和圓柱形端部區(qū)域。
[0028]優(yōu)選地，所述涂層為鋁合金。
[0029]優(yōu)選地，所述鋁合金為硅鋁合金。所述硅鋁合金可包含大約12%的硅。
[0030]優(yōu)選地，通過噴射來涂上所述涂層。
[0031]優(yōu)選地，所述涂層允許在所述護套和圍繞所述護套澆鑄的鋁之間進行金屬連接。
[0032]本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機的氣缸組件，所述氣缸組件包括:
[0033]?包括至少一個氣缸的殼體，所述至少一個氣缸具有圓柱壁；
[0034]?蓋罩所述氣缸的圓柱壁的如之前限定的氣缸護套。
[0035]優(yōu)選地，所述殼體包括全部蓋罩有如之前限定的氣缸護套的多個氣缸。
[0036]優(yōu)選地，在這種氣缸組件中，當發(fā)動機冷卻時，蓋罩兩個相鄰氣缸的壁的兩個氣缸護套的上邊緣之間具有可忽略的間距。
[0037]優(yōu)選地，在這種氣缸組件中，當發(fā)動機達到指定運行溫度時，蓋罩兩個相鄰氣缸的壁的兩個氣缸護套的上邊緣之間的所述間距為零。
[0038]最后，本發(fā)明還涉及裝配有這種氣缸組件的機動車輛。
【附圖說明】
[0039]通過閱讀以下詳細說明和附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將更加清楚。
[0040]圖1示意性地且在軸向剖面上示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的氣缸護套。
[0041]圖2示意性地且在軸向剖面上示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的氣缸護套的高處部分的詳細視圖。
[0042]圖3示意性地且在軸向剖面上示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的蓋罩兩個相鄰氣缸的兩個氣缸護套。
[0043]圖4示意性地且在軸向剖面上示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的蓋罩兩個相鄰氣缸的兩個氣缸護套。
[0044]圖5示意性地且在軸向剖面上示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的蓋罩兩個相鄰氣缸的兩個氣缸護套。
[0045]圖6示意性地且以三維形式示出了成排的四缸型氣缸組件。
[0046]圖7根據(jù)節(jié)選視圖示意性地且以三維形式示出了蓋罩符合本發(fā)明的變型的氣缸組件的兩個相鄰氣缸的兩個氣缸護套。
【具體實施方式】