CN115163324B - 气缸组件以及内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气缸组件以及内燃机，包括机体和气缸套，机体包括安装孔，气缸套设置为套设于安装孔内，机体的侧壁上依次开设有贯穿的进水通道和出水通道；按照气缸套的安装方向，气缸套的外壁上依次设置有第一冷却通道、径向定位带及第二冷却通道，第一冷却通道的位置设置为能够对应活塞一环的位置。本发明的气缸组件冷却水由第一冷却通道至第二冷却通道沿着安装方向流动，从安装方向上增加了活塞一环的位置的冷却水的水量以及与冷却水的接触面积，从而提供了气缸套的冷却效果，避免了气缸套温度超限。进一步的，减少了气缸套穴蚀现象的发生。

Description

气缸组件以及内燃机

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，特别涉及一种气缸组件以及内燃机。

背景技术

目前，气缸套的冷却通道为铸造，为保证气缸套上部活塞一环位置的冷却，冷却通道靠近气缸套的支撑肩部布置，冷却水由机体的进水通道进入冷却通道，并冷却通道的周边冷却后进入机体的出水通道，气缸套的冷却效果不好，进一步引起气缸套穴蚀。

因此，如何提高气缸套的冷却效果，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提出了一种气缸组件以及内燃机，以提高气缸套的冷却效果。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种气缸组件，包括机体和气缸套，其中：

机体包括安装孔，气缸套设置为套设于安装孔内，按照气缸套的安装方向，机体的侧壁上依次开设有贯穿的进水通道和出水通道；

按照气缸套的安装方向，气缸套的外侧壁上依次设置有第一冷却通道、径向定位带及第二冷却通道，第一冷却通道的位置设置为能够对应活塞的一环的位置；

进水通道与第一冷却通道连通，出水通道与第二冷却通道连通，径向定位带具有连通第一冷却通道和第二冷却通道的连通通道。

本发明一些可能的实施例中，出水通道包括第一出水通道和与第一出水通道连通的第二出水通道，其中，第一出水通道的第一端与第二冷却通道连通，第一出水通道的第二端与第二出水通道的第一端连通，第二出水通道的第二端位于机体的端面。

本发明一些可能的实施例中，第一出水通道沿机体的径向延伸，第二出水通道沿机体的轴向延伸。

本发明一些可能的实施例中，机体上设置有放气孔，放气孔连通第二出水通道与第一冷却通道，放气孔的直径小于第二出水通道的直径。

本发明一些可能的实施例中，放气孔沿机体的径向延伸。

本发明一些可能的实施例中，进水通道沿机体的径向延伸。

本发明一些可能的实施例中，径向定位带包括多条沿轴向延伸的径向定位部，多条径向定位部沿周向布置于气缸套的周面，相邻的径向定位部之间形成一条连通通道。

本发明一些可能的实施例中，气缸套的外侧壁上还设置有周向定位带，且沿气缸套的安装方向，周向定位带位于第二冷却通道的下方，周向定位带包括多条沿周向延伸的周向定位部，多条周向定位部沿轴向布置于气缸套的周面。

本发明一些可能的实施例中，按照气缸套的安装方向，机体的内侧壁上依次布置有第一支撑肩、第一定位带以及第二定位带，第一定位带与径向定位带相适配，第二定位带与周向定位带相适配；

气缸套的外侧壁上具有与第一支撑肩相适配的第二支撑肩，第一定位带自第一支撑肩延伸至第二定位带，进水通道设置于第一定位带靠近第一支撑肩的位置，出水通道设置于第一定位带靠近第二定位带的位置；相邻的周向定位部之间设置有与第二定位带相适配的密封圈。

第二方面，本发明提供了一种内燃机，包括活塞和如上述任一项的气缸组件，活塞安装于气缸组件中的气缸套内，且活塞的一环与气缸组件中的第一冷却通道相对应。

由上述技术方案可以看出，本发明实施例的气缸组件，冷却水由进水通道进入至第一冷却通道，并对此处进行冷却，然后通过连通通道进入至第二冷却通道，对第二冷却通道处的结构进行冷却，最后通过出水通道排出。可见，本发明的气缸组件冷却水由第一冷却通道至第二冷却通道沿着安装方向流动，从安装方向上增加了活塞一环的位置的冷却水的水量以及与冷却水的接触面积，从而提供了气缸套的冷却效果，避免了气缸套温度超限。进一步的，减少了气缸套穴蚀现象的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，而且还可以根据提供的附图将本发明应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

图1为本发明一个示例所提供的一种气缸组件的剖视结构示意图；

图2为本发明一个示例所提供的一种气缸组件中气缸套的主视结构示意图；

其中，100为机体、200为气缸套；

101为第一支撑肩、102为第一定位带、103为第二定位带、104为进水通道、105为出水通道、106为放气孔、1051为第一出水通道、1052为第二出水通道；

201为第二支撑肩、202为第一冷却通道、203为径向定位带、204为第二冷却通道、205为连通通道、206为周向定位带、2031为径向定位部、2061为周向定位部、2062为密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种气缸组件以及内燃机，以提高气缸套的冷却效果。以下结合几个实施例具体介绍。

参阅图1至图2，本发明示例中的一种气缸组件，包括机体100和气缸套200，其中：

机体100包括安装孔，气缸套200设置为套设于安装孔内，按照气缸套200的安装方向，机体100的侧壁上依次开设有贯穿的进水通道104和出水通道105；按照气缸套200的安装方向，气缸套200的外侧壁上依次设置有第一冷却通道202、径向定位带203及第二冷却通道204，第一冷却通道202的位置设置为能够对应活塞一环的位置；进水通道104与第一冷却通道202连通，出水通道105与第二冷却通道204连通，径向定位带203具有连通第一冷却通道202和第二冷却通道204的连通通道205。

本发明实施例的气缸组件，冷却水由进水通道104进入至第一冷却通道202，并对此处进行冷却，然后通过连通通道205进入至第二冷却通道204，对第二冷却通道204处的结构进行冷却，最后通过出水通道105排出。可见，本发明的气缸组件，冷却水第一冷却通道202至第二冷却通道204沿着安装方向流动，从安装方向上增加了气缸套200与活塞一环对应位置处的冷却水的水量以及与冷却水的接触面积，从而提供了气缸套200的冷却效果，避免了气缸套200温度超限。进一步的，减少了气缸套200的穴蚀现象的发生。

需要说明的是，出水通道105的第一端与第二冷却通道204相对应，出水通道105的第二端设置于机体100的端面。出水通道105的第一端至出水通道105的第二端倾斜布置。如图1所示，出水通道105包括第一出水通道1051和与第一出水通道1051连通的第二出水通道1052，其中，第一出水通道1051的第一端与第二冷却通道204连通，第一出水通道1051的第二端与第二出水通道1052的第一端连通，第二出水通道1052的第二端位于机体100的端面。第一出水通道1051的第一端作为出水通道105的第一端，第二出水通道1052的第二端作为出水通道105的第二端。

第一出水通道1051的轴线和第二出水通道1052的轴线之间呈角度布置，该角度的范围为：[0°，180°)。图示中，角度为90°，此时，第一出水通道1051沿机体100的径向延伸，第二出水通道1052沿机体100的轴向延伸。

另外，进水通道104和出水通道105相对布置于机体100上，因此，位于第一冷却通道202中的冷却水，由靠近进水通道104的部位向与进水通道104相对的部位流动，即沿着周向包围气缸套200的外周；位于第二冷却通道204中的冷却水，由与出水通道105相对的部位向靠出水通道105的部位流动，即沿着周向包围气缸套200的外周，相当于延长了冷却水的循环长度，从而提高冷却效果。

需要说明的是，上述第一冷却通道202和/或第二冷却通道204为设置于气缸套200周面的环形凹槽结构，凹槽的底部为光滑曲面结构。

为了进一步减少穴蚀现象的出现，机体100上设置有放气孔106，放气孔106连通第二出水通道1052与第一冷却通道202，放气孔的直径小于出水通道105的直径。放气孔106与进水通道104相对布置，当第一冷却通道202进入冷却水时，第一冷却通道202的内部气体通过放气孔106排出至第二出水通道1052，减少了第一冷却通道202内气体残留，从而进一步减少穴蚀现象的出现。

需要说明的是，放气孔106的作用是连通第二出水通道1052和第一冷却通道202，用于排出第一冷却通道202内的气体。只要能够实现连通第二出水通道1052和第一冷却通道202的结构均可理解为放气孔106，较优的，放气孔106沿机体100的径向延伸。

进水通道104的作用是将冷却水引入至第一冷却通道202，并对气缸套200进行冷却。进水通道104的第一端位于机体100的周面，进水通道104的第二端与第一冷却通道202连通；或者进水通道104的第一端位于机体100的端面，进水通道104的第二端与第一冷却通道202连通。本发明图示中，进水通道104的第一端位于机体100的周面，第二端与第一冷却通道202连通。进水通道104的第一端和进水通道104的第二端可但不局限于沿机体100的径向延伸。

为了进一步优化上述技术方案，出水通道105和/或进水通道104为机加工结构。采用机加工的结构形式与铸造结构相比，机加工无需考虑脱模，因此，机加工结构的尺寸可加工相对较小，从而提高了机体100的刚度。

径向定位带203与第一定位带102相适配，以实现气缸套200的径向定位。在一实施例中，能够实现径向定位的结构均可以理解为径向定位带203。

本发明一些示例中，如图2所示，径向定位带203包括多条沿轴向延伸的径向定位部2031，多条径向定位部2031沿周向布置于气缸套200的周面，相邻的径向定位部2031之间形成一条所述连通通道205。相邻的径向定部位之间形成一条连通通道205，能够使得第一冷却通道202内的冷却水通过连通通道205进入第二冷却通道204中，同时，由于径向定位带203的连通通道205相当于围绕气缸套200轴向布置，因此，能够提高气缸套200的冷却效果。

在一实施例中，气缸套200的外侧壁上还设置有周向定位带206，且沿气缸套200的安装方向，周向定位带206位于第二冷却通道204的下方。可选地，周向定位带206包括多条沿周向延伸的周向定位部2061，多条周向定位部2061沿轴向布置于气缸套200的周面。

进一步的，为了优化上述技术方案，相邻的周向定位部2061之间设置有密封圈2062。

按照安装方向，机体100的内侧壁上(即安装孔的孔壁上)依次布置有第一支撑肩101、与径向定位带203相适配的第一定位带102和与周向定位带206相适配的第二定位带103，气缸套200具有与第一支撑肩101相适配的第二支撑肩201，第一定位带102自第一支撑肩101延伸至第二定位带103，进水通道104设置于第一定位带102靠近第一支撑肩101的位置，出水通道105设置于第一定位带102靠近第二定位带103的位置。

气缸套200在机体100的安装孔中的定位，一方面通过第一支撑肩101与第二支撑肩201的配合实现；另一方面，通过介于第一冷却通道202和第二冷却通道204之间的径向定位带203与第一定位带102的配合实现。与现有技术相比，增加了定位方式，相当于减小了第一支撑肩101与第二支撑肩201的作用力，第一支撑肩101与第二支撑肩201之间不易产生微动磨损，降低了对气缸套200刚度的影响。

密封圈2062与第二定位带103相适配，密封圈2062的设置能够保证第二冷却通道204的密封性。

第二方面，本发明提供了一种内燃机，包括活塞和如上述任一项的气缸组件，活塞安装于气缸组件中的气缸套200内，且活塞一环的位置与气缸组件中的第一冷却通道202的位置相对应。由于上述气缸组件具有以上有益效果，包括该气缸组件的内燃机具有相应效果，此处不再赘述。

需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应当理解，本发明中使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本发明和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本发明实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本发明中使用了流程图用来说明根据本发明的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种气缸组件，其特征在于，包括机体(100)和气缸套(200)，其中：

所述机体(100)包括安装孔，所述气缸套(200)设置为套设于所述安装孔内，按照所述气缸套(200)的安装方向，所述机体(100)的侧壁上依次开设有贯穿的进水通道(104)和出水通道(105)；

按照所述气缸套(200)的安装方向，所述气缸套(200)的外侧壁上依次设置有第一冷却通道(202)、径向定位带(203)及第二冷却通道(204)，所述第一冷却通道(202)的位置设置为能够对应活塞的一环的位置；

所述进水通道(104)与所述第一冷却通道(202)连通，所述出水通道(105)与所述第二冷却通道(204)连通，所述径向定位带(203)具有连通所述第一冷却通道(202)和所述第二冷却通道(204)的连通通道(205)；

所述径向定位带(203)包括多条沿轴向延伸的径向定位部(2031)，所述多条径向定位部(2031)沿周向布置于所述气缸套(200)的周面，相邻的所述径向定位部(2031)之间形成一条所述连通通道(205)。

2.如权利要求1所述的气缸组件，其特征在于，所述出水通道(105)包括第一出水通道(1051)和与所述第一出水通道(1051)连通的第二出水通道(1052)，其中，所述第一出水通道(1051)的第一端与所述第二冷却通道(204)连通，所述第一出水通道(1051)的第二端与所述第二出水通道(1052)的第一端连通，所述第二出水通道(1052)的第二端位于所述机体(100)的端面。

3.如权利要求2所述的气缸组件，其特征在于，所述第一出水通道(1051)沿所述机体(100)的径向延伸，所述第二出水通道(1052)沿所述机体(100)的轴向延伸。

4.如权利要求2所述的气缸组件，其特征在于，所述机体(100)上设置有放气孔(106)，所述放气孔(106)连通所述第二出水通道(1052)与所述第一冷却通道(202)，所述放气孔(106)的直径小于所述第二出水通道(1052)的直径。

5.如权利要求4所述的气缸组件，其特征在于，所述放气孔(106)沿所述机体(100)的径向延伸。

6.如权利要求1所述的气缸组件，其特征在于，所述进水通道(104)沿所述机体(100)的径向延伸。

7.如权利要求1至6中任一项所述的气缸组件，其特征在于，所述气缸套(200)的外侧壁上还设置有周向定位带(206)，且沿所述气缸套(200)的安装方向，所述周向定位带(206)位于所述第二冷却通道(204)的下方，所述周向定位带(206)包括多条沿周向延伸的周向定位部(2061)，所述多条周向定位部(2061)沿轴向布置于所述气缸套(200)的周面。

8.如权利要求7所述的气缸组件，其特征在于，按照所述气缸套(200)的安装方向，所述机体(100)的内侧壁上依次布置有第一支撑肩(101)、第一定位带(102)以及第二定位带(103)，所述第一定位带(102)与所述径向定位带(203)相适配，所述第二定位带(103)与所述周向定位带(206)相适配；

所述气缸套(200)的外侧壁上具有与所述第一支撑肩(101)相适配的第二支撑肩(201)，所述第一定位带(102)自所述第一支撑肩(101)延伸至所述第二定位带(103)，所述进水通道(104)设置于所述第一定位带(102)靠近所述第一支撑肩(101)的位置，所述出水通道(105)设置于所述第一定位带(102)靠近所述第二定位带(103)的位置；相邻的所述周向定位部(2061)之间设置有与所述第二定位带(103)相适配的密封圈(2062)。

9.一种内燃机，其特征在于，包括活塞和如权利要求1至8中任一项所述的气缸组件，所述活塞安装于所述气缸组件中的气缸套(200)内，且所述活塞的一环的位置与所述气缸组件中的第一冷却通道(202)的位置相对应。