专利名称：发动机机体、发动机及汽车的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机零部件的设计制造领域；具体地说，本发明涉及一种发动机机体，并且更进一步地涉及包括这种发动机机体的发动机、汽车。
背景技术：
内燃机发动机机体作为发动机的主要部件。作为发动机的骨架，发动机机体是发动机各机构和各系统的安装基础，其不仅要作为其它零件(例如缸盖、变速箱壳体、油底壳、发电机、空压机、起动电机等零件)的支撑载体，同时还需要承受各种载荷，如内燃机发动机工作过程中气缸内高压的燃烧爆发压力和在发动机做功冲程中连杆传递给曲轴主轴承座的强大拉应力、曲轴主轴承螺栓和缸盖螺栓较大的装配预紧力等。在现有技术中常见的发动机机体由铸铁或铸铝制成，这两种材料制成的机体具有不同的特性。例如，低压铸铝或高压铸铝机体是当前常见的内燃机发动机铸铝机体之一，其具有重量轻、散热性能好等优点，但与铸铁机体相比，铸铝机体耐热负荷性能和整体刚度不如铸铁机体,而且成本相对较高。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种兼具铸铝机体和铸铁机体的优点的发动机机体，并且进一步地提供包括这种机体的发动机、汽车。根据本发明的第一方面提供了一种发动机机体，其中，所述机体设置有由轻质的第一材料制成的主体以及由刚性较大的第二材料制成的骨架，所述骨架嵌在所述主体内，并且，所述发动机机体上用于与气缸缸盖以及曲轴主轴承盖连接的连接元件设置在所述骨架上。可选地，在如前所述的发动机机体中，所述骨架为延伸于所述发动机的机体的第一表面和第二表面之间的立柱，所述第一表面为用于接合所述气缸缸盖的表面，所述第二表面为用于接合所述曲轴主轴承盖的表面，所述连接元件设置在所述立柱的顶面上。可选地，在如前所述的发动机机体中，所述立柱围绕着气缸的缸孔设置，每个缸孔周围设置有四根所述立柱。可选地，在如前所述的发动机机体中，所述缸孔的个数为四个，所述立柱的个数为十个，每个缸孔周围的立柱的个数为四个。可选地，在如前所述的发动机机体中，所述立柱之间设置有用于连接所有立柱的横柱，所述横柱的位置设置成使得所述横柱不与缸盖的水套以及曲轴的连杆干涉。可选地，在如前所述的发动机机体中，所述横柱位于所述立柱的中下部。可选地，在如前所述的发动机机体中，所述连接元件为螺纹孔。可选地，在如前所述的发动机机体中，所述第一材料为铸铝，所述第二材料为铸铁。[0014]根据本发明的第二方面提供了一种发动机，所述发动机的机体为如前述第一方面中任一项所述的发动机机体。根据本发明的第三方面提供了一种汽车，所述汽车的发动机为如前述第二方面中所述的发动机。通过如上描述可以了解，根据本发明的发动机机体同时具备第一材料(铸铝)机体重量轻、散热性能好和第二材料(铸铁)机体耐热负荷性能好、刚度好的优点，并且设置有这种发动机机体的发动机、汽车也工作可靠，具有良好的燃油经济性。
参照附图，本发明的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在限制本发明的保护范围。图中:图1是根据本发明的一个实施方式的发动机机体的外观示意图；图2是如图1中所示实施方式的发动机机体的透视图；以及图3是如图2中所示实施方式的发动机机体的骨架的立体图。
具体实施方式
下面参照附图详细地说明本发明的具体实施方式
。图1是根据本发明的一个实施方式的发动机机体的外观示意图。在图1中，附图标记I为机体主体，2为机体骨架,3为缸孔,4为第一表面,5为第二表面。从图中可以看出，本实施方式中的发动机机体由两部分即主体I和嵌在主体I内的骨架2构成，在图1中，骨架2用黑色阴影部分示出。主体I和骨架2采用不同的材料。例如，主体I可以采用较轻质、刚度较小的第一材料(例如铝或铝合金)，从而减小整个机体乃至整车的重量；骨架2则可以采用刚度较大的第二材料(例如铸铁或铁基合金)，在装配时使发动机缸盖(未图示)和曲轴主轴承盖(未图示)的作用力作用在该骨架上，能够提高机体的耐用性。例如，在使用铁质骨架时，其作为机体主体的框架，能够有效地承受燃烧过程中气缸内高压的燃烧爆发压力和在发动机做功冲程中连杆传递给曲轴主轴承座的强大拉力、以及曲轴主轴承螺栓和缸盖螺栓较大的装配预紧力，可以减小机体整体变形、保证曲轴轴承孔圆度、减小发动机主要运动副的摩擦力，起到降低摩擦、增加扭矩的作用，进而降低发动机燃油消耗。应当了解，在本发明中的较轻、刚度较大等类似的用语是用于比较主体与骨架的不同材料。图1中的第一表面4为用于装配发动机气缸缸盖的表面,第二表面5为用于装配曲轴主轴承盖的表面，机体骨架2沿纵向地在这两个表面之间延伸，并且骨架2分布在各个缸孔3周围。可以了解，在可选的实施方式中，骨架2也可以不暴露于这两个表面之外，或者可以将整个骨架2完全包覆在主体I内，这样并不排除仍能使用骨架与缸盖、主轴承盖的连接。图2是如图1中所示实施方式的发动机机体的透视图，其中更清楚地示出了机体主体I与机体骨架2之间的位置和结构关系。在具体实现这种机体时，可以采用浇注的方式将骨架2和主体I浇注在一起；例如，在使用含铁质的骨架和铝质的主体的情况下，可以通过用浇注工艺将铁质骨架和高温铝液注成一体而实现。可以看出，骨架2包括一体形成的立柱21和横柱22。如图中所示，各个立柱21围绕在各个缸孔3的周围。可以了解，由于图示实施方式为四缸发动机、具有四个缸孔，所以设置了十个立柱21 ;在其它气缸数量的情况下，可以采用其它适当的立柱个数，以与缸孔数相匹配，例如，在两缸的情况下可以采用六个立柱，六缸时可以采用十四个立柱。骨架2的横柱22起到将各个立柱21互连的作用。在此情况下，横柱22可以设置在立柱21的中下部，这样的设置可以使其既不与缸盖水套干涉、也不与曲轴的连杆干涉。在可选的情况下，也可以仅使用立柱21延伸在主体I的第一表面4和第二表面5之间、布局在缸孔3周围，而不使用横柱22，这样结构更加简单。图3是如图2中所示实施方式的发动机机体的骨架的立体图，其中更清楚地示出了本实施方式中的发动机机体的骨架的结构。可以了解，此骨架2的立柱21和横柱22都可选地采用了直棱柱的形式，并且其截面形状为正方形。所述领域的技术人员可以了解，立柱21和横柱22的形状并不是唯一的。例如，立柱21可以根据需要(例如不同的受力要求)而选用弯曲的形状，并且各立柱的弯曲可以不同。各立柱的截面形状和大小、每一立柱的各部分的截面形状和大小也均可以具有不同的设置。同理，横柱也可以具有不同的形状和大小设置。在可选的示例中，立柱和横柱也可以是呈圆柱的形式，或在各个连接部及柱的端部倒有圆角等。在各个立柱的端部上可以设置有螺纹孔(未图示)等连接部，适于通过螺栓将发动机缸盖和曲轴主轴承盖连接到机体上。例如，在立柱上位于第一表面4处的一端上的螺纹孔可以用于固定发动机缸盖，在立柱上位于第二表面5处的一端上的螺纹孔可以用于固定曲轴主轴承盖。可以了解，根据需要，也可以在也可以采用螺纹孔以外的其它的配合方式，例如能够使缸盖和主轴承盖卡接在立柱上的卡接部等，在此不再赘述。通过以上描述，所属领域的技术人员可以了解，设置了根据本发明的发动机机体的发动机和汽车将具有工作稳定、质量轻、动力性能更高从而具有良好的操控性能等优点。如上根据附图对本发明的具体实施方式
进行了详细的描述。所属领域的技术人员根据上述说明可以对实施方式中具体的特征进行等同的改型或变型，毫无疑问，这些改变的实施方式也将落入权利要求书所覆盖的保护范围内。
权利要求1.一种发动机机体，其特征在于，所述机体设置有由轻质的第一材料制成的主体以及由刚性较大的第二材料制成的骨架，所述骨架嵌在所述主体内，并且，所述发动机机体上用于与气缸缸盖以及曲轴主轴承盖连接的连接元件设置在所述骨架上。
2.如权利要求1所述的发动机机体，其中，所述骨架为延伸于所述发动机的机体的第一表面和第二表面之间的立柱，所述第一表面为用于接合所述气缸缸盖的表面，所述第二表面为用于接合所述曲轴主轴承盖的表面，所述连接元件设置在所述立柱的顶面上。
3.如权利要求2所述的发动机机体，其中，所述立柱围绕着气缸的缸孔设置，每个缸孔周围设置有四根所述立柱。
4.如权利要求3所述的发动机机体，其中，所述缸孔的个数为四个，所述立柱的个数为十个，每个缸孔周围的立柱的个数为四个。
5.如权利要求2至4中任一项所述的发动机机体，其中，所述立柱之间设置有用于连接所有立柱的横柱，所述横柱的位置设置成使得所述横柱不与缸盖的水套以及曲轴的连杆干涉。
6.如权利要求5所述的发动机机体，其中，所述横柱位于所述立柱的中下部。
7.如权利要求2所述的发动机机体，其中，所述连接元件为螺纹孔。
8.如权利要求1所述的发动机机体，其中，所述第一材料为铸铝，所述第二材料为铸铁。
9.一种发动机，其特征在于，所述发动机的机体为如权利要求1至8中任一项所述的发动机机体。
10.一种汽车，其特征在于，所述汽车的发动机为如权利要求9所述的发动机。
专利摘要本实用新型涉及发动机机体及包括其的发动机、汽车。所述机体设置有由轻质的第一材料制成的主体以及由刚性较大的第二材料制成的骨架，所述骨架嵌在所述主体内，并且，所述发动机机体上用于与气缸缸盖以及曲轴主轴承盖连接的连接元件设置在所述骨架上。本实用新型的发动机机体同时具备重量轻、散热性能好和耐热负荷性能好、刚度好的优点。设置有这种发动机机体的发动机、汽车工作可靠，具有良好的燃油经济性。
文档编号F02F1/18GK203067107SQ20122068730
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者宋文倡 申请人:上海汽车集团股份有限公司