一种气缸套与气缸体的配合结构及内燃机的制作方法

1.本实用新型涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种气缸套与气缸体的配合结构及内燃机。


背景技术：

2.气缸套2＇是一个圆筒形零件，置于机体的气缸体1＇的孔中，由气缸盖压紧固定。活塞在其内孔作往复运动，其外有冷却水冷却。如图1所示，为第一种气缸套与气缸体的配合结构，气缸套2＇设置于气缸体1＇孔内，气缸体1＇孔上设置有支承轴肩11＇，气缸套2＇上设置有支承凸肩21＇和设置于支承凸肩21＇下侧的定位带22＇，支承凸肩21＇的底部抵接在支承轴肩11＇上，使气缸套2＇支承于气缸体1＇上；气缸套2＇通过定位带22＇实现与气缸套2＇定位；气缸套2＇与气缸体1＇之间设置有用于冷却气缸套2＇的主冷却腔a＇，主冷却腔a＇设置于定位带22＇背离支承凸肩21＇的一侧。由于气缸套2＇的定位带22＇及定位带22＇以上的部分不与冷却水接触，导致冷却差，特别是活塞运行至上死点时，第一道活塞环得不到很好的冷却，会导致活塞环槽积碳结焦并导致拉缸等故障。现有技术中，为解决上述问题，采用以下两种方案：
3.如图2所示，为第二种气缸套与气缸体的配合结构，其与第一种结构的区别在于，在气缸套2＇的定位带22＇的中部增加一道凹槽23＇，并在气缸体1＇上打孔，使主冷却腔a＇内的冷却水进入凹槽23＇，实现了气缸套2＇上部的有效冷却，提升了内燃机的可靠性。然而，其本方案中减少了定位带22＇高度，影响定位精度；同时定位带22＇上增加的凹槽23＇内冷却水流动阻力大，流速较慢，冷却效果并不理想。
4.如图3所示，为第三种气缸套与气缸体的配合结构，其与以上两种方案的区别在于，在支承轴肩11＇的下部增加了圆锥形槽24＇，其与气缸套2＇的定位带22＇形成与主冷却腔a＇连通的副冷却腔，该方案通过设置副冷却腔以将主冷却腔a＇的上端向上提升至与活塞第一道活塞环上部平齐位置，实现了气缸套2＇上部的有效冷却，降低了活塞环结焦风险。然而，该方案同样减少了定位带22＇高度，影响了气缸套2＇安装时定位精度；同时圆锥形槽24＇是切削气缸体1＇支承轴肩11＇的下部实现的，会削弱支承轴肩11＇的刚度，导致气缸体1＇变形增大，从而引起气缸套2＇变形量增加进而影响内燃机的使用性能和可靠性。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提供一种气缸套与气缸体的配合结构，提高气缸套的冷却效果，改善活塞上止点第一道活塞环的散热能力。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种气缸套与气缸体的配合结构，气缸体开设有安装孔，所述气缸套设置于所述安装孔内，所述气缸套与气缸体的配合结构包括：
8.支承凸肩，其沿周向设置于气缸套；
9.定位部，设置于所述安装孔的上部，所述定位部与所述支承凸肩的外周面配合，用
于所述气缸套径向限位；
10.支承轴肩，设置于所述安装孔内，所述支承轴肩设置于所述定位部下侧，所述支承轴肩朝向所述定位部的一端与所述支承凸肩的端部配合，用于支承所述气缸套，所述支承凸肩的下侧设置有冷却腔。
11.可选地，所述冷却腔包括副冷却腔，所述气缸套的外侧壁开设有凹槽，所述凹槽与所述支承轴肩的外周面形成所述副冷却腔。
12.可选地，部分所述支承凸肩朝向所述凹槽一端的端面为所述凹槽的槽壁。
13.可选地，所述冷却腔包括主冷却腔，所述气缸套的外侧壁和所述气缸体的所述支承轴肩的下侧部分形成所述主冷却腔。
14.可选地，所述凹槽沿所述气缸套的轴向长度大于所述支承轴肩的外周面的长度，以使所述主冷却腔与所述副冷却腔连通设置。
15.可选地，所述凹槽为沿所述气缸套周向设置的环形凹槽。
16.可选地，所述气缸套的外侧壁与所述支承轴肩的外周面沿径向间隔设置。
17.可选地，所述支承凸肩的外周面垂直于所述支承凸肩的端面。
18.可选地，所述支承凸肩为环形凸台，所述支承轴肩为环形凸台。本实用新型的另一个目的在于提供一种内燃机，提高冷却效果，改善活塞上止点第一道活塞环的散热能力，提高使用性能和可靠性。
19.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
20.一种内燃机，包括气缸套、气缸体以及上述的气缸套与气缸体的配合结构。
21.本实用新型的有益效果：
22.本实用新型提供的一种气缸套与气缸体的配合结构，通过将定位部上移至支承轴肩以上，利用气缸套顶部圆周面进行安装定位，即气缸套与气缸体的配合结构沿轴向上移至气缸套的顶部，将气缸套原支承凸肩以下定位面位置去除部分材料，形成冷却腔，从而能够提高冷却腔的位置，形成冷却水腔上移，且增加冷却腔的腔体空间，将活塞上止点第一道气环部位处纳入冷却液保护范围，将热量及时带走，改善了活塞上止点第一道活塞环的散热能力，提高了冷却效果，降低第一道活塞环的温度，防止了机油结焦的发生；且定位部与支承凸肩的外周面配合形成定位带，定位带的高度与冷却腔的位置和空间不重合，不会影响定位带的结构，保证了气缸套与气缸体的定位精度。
23.本实用新型提供的一种内燃机，通过采用上述的气缸套与气缸体的配合结构，提高了冷却效果，且提高了使用性能和可靠性。
附图说明
24.图1是现有技术提供的第一种气缸套与气缸体的配合结构的结构示意图；
25.图2是现有技术提供的第二种气缸套与气缸体的配合结构的结构示意图；
26.图3是现有技术提供的第三种气缸套与气缸体的配合结构的结构示意图；
27.图4是本实用新型的具体实施方式提供的气缸套与气缸体的配合结构的结构示意图。
28.图中：
29.1＇、气缸体；11＇、支承轴肩；2＇、气缸套；21＇、支承凸肩；22＇、定位带；23＇、凹槽；
24＇、圆锥形槽；a＇、主冷却腔；
30.1、气缸体；11、定位部；12、支承轴肩；2、气缸套；21、支承凸肩；22、外侧壁；23、凹槽；a、主冷却腔；b、副冷却腔。
具体实施方式
31.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.本实施例提供了一种内燃机，其包括气缸套2、气缸体1和活塞，气缸套2呈圆筒状置于气缸体1孔中，气缸套2与气缸体1通过配合结构实现定位和支承，使结构安装稳定，并由气缸盖压紧固定。活塞在气缸套2的内孔作往复运动，气缸套2外有冷却水用于冷却气缸套2及活塞。如图1
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图3所示，现有技术中，气缸套2＇的定位带22＇设置在支承轴肩11＇的下侧，导致活塞处于上止点时(缸内燃烧温度高)，第一道活塞环位置超出冷却腔的冷却范围，导致该处散热不良引起活塞的环槽积碳结焦并导致拉缸等故障，进而影响内燃机的使用性能和可靠性。
35.本实施例提供了一种气缸套与气缸体的配合结构，如图4所示，气缸体1开设有安装孔，气缸套2设置于安装孔内，气缸套与气缸体的配合结构包括支承凸肩21、定位部11和支承轴肩12，具体地，支承凸肩21沿周向设置于气缸套2；定位部11设置于安装孔的上部，定位部11与支承凸肩21的外周面配合，用于气缸套2径向限位；支承轴肩12设置于安装孔内，支承轴肩12设置于定位部11下侧，支承轴肩12朝向定位部11的一端与支承凸肩21的端部配合，用于支承气缸套2，支承凸肩21的下侧设置有冷却腔。支承凸肩21设置于支承轴肩12和外部的气缸盖之间，用于支承凸肩21的轴向限位，进而实现气缸套2与气缸体1的轴向限位，通过径向限位和轴向限位，实现了气缸套2与气缸体1之间的稳定连接。冷却腔设置于支承凸肩21的下侧，冷却腔内填充冷却水，以冷却气缸套2和设置于气缸套2内的活塞。
36.将定位部11上移至支承轴肩12以上，利用气缸套2顶部圆周面进行安装定位，即气缸套与气缸体的配合结构沿轴向上移至气缸套2的顶部，将气缸套2原支承凸肩21以下定位
面位置去除部分材料，形成冷却腔，从而能够提高冷却腔的位置，形成冷却水腔上移，且增加冷却腔的腔体空间，将活塞上止点第一道气环部位处纳入冷却液保护范围，将热量及时带走，改善了活塞上止点第一道活塞环的散热能力，提高了冷却效果，降低第一道活塞环的温度，防止了机油结焦的发生；且定位部11与支承凸肩21的外周面配合形成定位带，定位带的高度与冷却腔的位置和空间不重合，不会影响定位带的结构，保证了气缸套2与气缸体1的定位精度。
37.本实施例中，如图4所示，冷却腔包括主冷却腔a，具体地，支承轴肩12的下侧部分的外径小于支承轴肩12的外径，气缸套2的外侧壁22和气缸体1的支承轴肩12的下侧部分之间具有间隔形成主冷却腔a。具体地，可根据实际需求，减小支承轴肩12沿轴向的长度，从而可以提高主冷却腔a的位置高度和增大主冷却腔a的空间。然而轴肩的长度不能过短，否则会影响支承轴肩12的结构强度，降低了用于支承支承凸肩21的可靠性。
38.本实施例中，如图4所示，冷却腔包括副冷却腔b，气缸套2的外侧壁22开设有凹槽23，凹槽23与支承轴肩12的外周面形成副冷却腔b，从而增加了冷却腔的空间，且副冷却腔b位于主冷却腔a之上，提高了冷却腔的位置。
39.优选地，如图4所示，部分支承凸肩21朝向凹槽23一端的端面为凹槽23的槽壁，使凹槽23达到最高位置；本实施例中，其能够使副冷却腔b上移至活塞处于压缩上止点时第一道环槽对应位置，可以将冷却水直接引至活塞第一道环槽对应位置，加强该处气缸套2冷却，降低活塞温度，防止了活塞第一道环槽机油结焦。
40.优选地，如图4所示，凹槽23沿气缸套2的轴向长度大于支承轴肩12的外周面的长度，使凹槽23沿轴向尺寸达到最大，增加了副冷却腔b的空间，提高了冷却效果。另外，其能够使主冷却腔a与副冷却腔b连通设置，减少开孔向副冷却腔b中引入冷却水，结构简单。
41.优选地，如图4所示，凹槽23为沿气缸套2周向设置的环形凹槽，使凹槽23沿周向方向达到最大尺寸，增加了副冷却腔b的空间，提高了冷却效果。
42.可选地，如图4所示，气缸套2的外侧壁22与支承轴肩12的外周面沿径向间隔设置，增大气缸套2的外侧壁22与安装孔之间的间距，进而增加冷却腔的空间；另外，支承轴肩12位置的安装孔的内径尺寸大于气缸套2的外径尺寸，即安装孔的最小外径小于气缸套2外径尺寸，以便于气缸套2与气缸体1安装。
43.可选地，如图4所示，支承凸肩21的外周面垂直于支承凸肩21的端面，以便于支承凸肩21的外周面与定位部11配合，方便气缸套2与气缸体1安装。可选地，支承凸肩21的外周面与支承凸肩21朝向支承轴肩12的端面的连接处设置有倒角或者倒圆角，以便于支承凸肩21与支撑轴肩12配合安装。
44.可选地，如图4所示，支承凸肩21为环形凸台，支承轴肩12为环形凸台，增加周向接触面积，提高安装稳定性；且支承凸肩21与支承凸台的接触面为平面，进而提高了安装稳定性。
45.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。