專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車(chē)生產(chǎn)和銷(xiāo)售量不斷增加，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)積碳問(wèn)題不斷顯現(xiàn)，積碳也是世界汽車(chē)發(fā)展史上的難題。積碳是指內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和潤(rùn)滑油的竄氣混合不完全燃燒后而產(chǎn)生的沉積物。據(jù)悉，日韓系車(chē)型大概30000km左右應(yīng)該清除一次積碳，因?yàn)槿枕n系開(kāi)型多數(shù)為低轉(zhuǎn)高扭發(fā)動(dòng)機(jī)，著重較低轉(zhuǎn)數(shù)行車(chē)，積碳對(duì)引擎的動(dòng)力及油耗影響相對(duì)小。相反，歐美系車(chē)型大概20000km左右就要清除一次積碳，歐美系車(chē)型多數(shù)為中高轉(zhuǎn)速引擎，達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速成真正的動(dòng)力才輸出，多數(shù)為中高轉(zhuǎn)速行車(chē)，但中高轉(zhuǎn)速必先經(jīng)過(guò)低轉(zhuǎn)速，積碳對(duì)引擎的影響在低轉(zhuǎn)速加速時(shí)體現(xiàn)更明顯。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由于燃料的燃燒以及運(yùn)動(dòng)零件間的摩擦產(chǎn)生大量的熱量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度很高，特別是構(gòu)成燃燒室的零部件(活塞、活塞環(huán)、氣缸壁、進(jìn)氣門(mén)、氣缸蓋、火花塞、氣缸墊等)直接與高溫氣體接觸，其溫度更高，達(dá)2000°C左右，如果沒(méi)有適當(dāng)而及時(shí)的冷卻，發(fā)動(dòng)機(jī)就不能正常工作。而且隨著發(fā)動(dòng)機(jī)采用更加緊湊的設(shè)計(jì)和具有更大的比功率，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的廢熱密度也隨之明顯增大。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高會(huì)使?jié)櫥鸵蛴蜏厣叨兊眠^(guò)稀，發(fā)動(dòng)機(jī)各潤(rùn)滑部位的油膜不易形成或被破壞，各配合副表面將出現(xiàn)半干摩擦甚至是干摩擦，容易造成潤(rùn)滑油燒焦、積碳而失去潤(rùn)滑功能，從而加速機(jī)件磨損，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命；發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，金屬零件在長(zhǎng)時(shí)間的高溫作用下，其強(qiáng)度、彈性、耐磨性都會(huì)下降，并產(chǎn)生熱應(yīng)力，最終出現(xiàn)變形、裂紋和膨脹，并改變零件之間的配合間隙，影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能；發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，使進(jìn)入氣缸的空氣受熱膨脹，空氣密度降低，導(dǎo)致充氣系數(shù)下降；柴油機(jī)產(chǎn)生早燃，充氣量減少，摩擦損失增加；由于空氣進(jìn)氣量相對(duì)減少，燃油和空氣的混合比例失調(diào)，使柴油機(jī)的燃燒過(guò)程不正常， 會(huì)發(fā)生早燃或爆燃現(xiàn)象，從而油耗增加，功率下降，排氣管冒黑煙，工作的可靠性和耐久性惡化；嚴(yán)重時(shí)，可使運(yùn)動(dòng)機(jī)件因受熱膨脹而失去正常間隙，摩擦力增加，造成活塞拉缸或卡死等惡性故障。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、冷卻效果好、運(yùn)行穩(wěn)定性好的無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸體，該氣缸體上設(shè)置有水冷空腔和至少兩個(gè)缸套孔， 每個(gè)缸套孔均匹配的安裝有氣缸，在與冷卻水接觸的缸套孔壁上或在對(duì)應(yīng)氣缸中活塞行程段的缸套孔壁上開(kāi)設(shè)有一定數(shù)量的凹槽或透孔。所述凹槽或透孔的縱剖面為變截面。一種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，包括單只氣缸，在與冷卻水接觸的該氣缸外壁上或在活塞行程段的氣缸外壁上開(kāi)設(shè)有一定數(shù)量的凹槽，且凹槽的縱剖面為變截面。[0009]所述凹槽為圓臺(tái)狀，或?yàn)槔馀_(tái)狀，或?yàn)閳A錐狀，或?yàn)槔忮F狀。所述凹槽的橫截面呈η角星形，η為大于3小于10的自然數(shù)。所述凹槽之間的間距為2 25mm。所述凹槽底部位置的氣缸壁厚度為2 30mm。所述凹槽的上沿直徑為1. 5 10mm。所述氣缸外壁及凹槽表面鍍復(fù)硬層或進(jìn)行氮化處理，提高其表面硬度和光潔度， 如采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環(huán)氧樹(shù)脂或涂尼龍等工藝，在氣缸外表面及凹槽表面涂上不同的涂料層，可有效對(duì)抗氣缸體外壁的穴蝕。還可在氣缸或缸套孔外壁上涂防穴蝕材料和吸振物質(zhì)、盡量降低其粗糙度、增加輔助支承等技術(shù)措施。本實(shí)用新型具有積極有益的技術(shù)效果1.增加氣缸外壁與冷卻水的熱交換面積，利于加強(qiáng)氣缸內(nèi)及氣缸壁熱量的散發(fā)， 以快速有效的降低氣缸壁的高溫，保持氣缸的潤(rùn)滑度，使氣缸內(nèi)壁濕潤(rùn)并且光亮如鏡，并提高了氣缸、活塞、連桿、曲軸等部件的靈活性和使用壽命，可使發(fā)動(dòng)機(jī)壽命延長(zhǎng)一倍；而且可防止高溫?zé)Y(jié)積碳(發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎終身不需除碳)，使氣缸處于較適宜的熱負(fù)荷狀態(tài)，有利燃油的充分燃燒，保持強(qiáng)勁的功率輸出，節(jié)約燃油5 13%。2.采用本實(shí)用新型不會(huì)降低氣缸或氣缸體的強(qiáng)度，同時(shí)由于氣缸壁厚薄不均一， 可減少或避免共振現(xiàn)象的發(fā)生，以增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。3.本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、冷卻效果好、降低活塞、氣缸的熱負(fù)荷，使其工作更為可靠的優(yōu)點(diǎn)，廣泛適用于各種類(lèi)型的水冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。

圖1為一種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的A-A局部視圖；圖3為另一種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中的B-B局部剖視圖；圖5為再一種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中缸套孔的C-C局部剖視圖。圖中1為氣缸下端口，2為氣缸，3為圓臺(tái)狀凹槽，4為氣缸上端口，5為五角星狀凹槽，6為缸體，7為水冷孔腔，8為缸套孔，9為透孔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但不局限于下列實(shí)施例。實(shí)施例1 一種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，參見(jiàn)圖1、圖2，包括單只氣缸2，在與冷卻水接觸的該氣缸2外壁上均勻分布有一定數(shù)量的圓臺(tái)狀凹槽3，其上端直徑為4mm，下端直徑為2mm， 深度為3mm，凹槽之間的間距為12mm。氣缸外壁及凹槽表面為滲氮層，以提高其表面硬度和光潔度，可有效對(duì)抗氣缸外壁的穴蝕。氣缸通過(guò)圓臺(tái)狀凹槽增大了氣缸外壁與冷卻水的接觸面積，使氣缸內(nèi)的高溫能得到大幅度降低(可降低500 700°C)，氣缸內(nèi)達(dá)不到燒結(jié)積碳的溫度而不再產(chǎn)生積碳。實(shí)施例2 —種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，參見(jiàn)圖3、圖4，與實(shí)施例1基本相同，不同在于，氣缸外壁上的凹槽為五角星狀。實(shí)施例3 —種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，參見(jiàn)圖5、圖6，包括氣缸體6，該氣缸體6上設(shè)置有水冷空腔7和四個(gè)缸套孔8，每個(gè)缸套孔均匹配的安裝有氣缸(圖中未畫(huà)出)，在與冷卻水接觸的缸套孔9壁上開(kāi)設(shè)有一定數(shù)量的透孔9，當(dāng)氣缸放進(jìn)缸套孔后，氣缸壁與缸套孔緊密結(jié)合，即形成與實(shí)施例1基本相同的凹槽結(jié)構(gòu)。改變上述實(shí)施例中的各個(gè)具體的參數(shù)，或者形狀結(jié)構(gòu)的等同替換，可形成多個(gè)具體的實(shí)施例，均為本實(shí)用新型的常見(jiàn)變化范圍，在此不再一一詳述。
權(quán)利要求1.一種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，包括氣缸體，該氣缸體上設(shè)置有水冷空腔和至少兩個(gè)缸套孔，每個(gè)缸套孔均匹配的安裝有氣缸，其特征在于，在與冷卻水接觸的缸套孔壁上或在對(duì)應(yīng)氣缸中活塞行程段的缸套孔壁上開(kāi)設(shè)有一定數(shù)量的凹槽或透孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，所述凹槽或透孔的縱剖面為變截面。
3.一種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，包括單只氣缸，其特征在于，在與冷卻水接觸的該氣缸外壁上或在活塞行程段的氣缸外壁上開(kāi)設(shè)有一定數(shù)量的凹槽，且凹槽的縱剖面為變截面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述凹槽為圓臺(tái)狀，或?yàn)槔馀_(tái)狀，或?yàn)閳A錐狀，或?yàn)槔忮F狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述凹槽的橫截面呈η角星形，η為大于3小于10的自然數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述凹槽之間的間距為2 25mm0
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述凹槽底部位置的氣缸壁厚度為2 30mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述凹槽的上沿直徑為1.5 IOmm0
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述氣缸外壁及凹槽表面設(shè)置有復(fù)硬層或滲氮層。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種無(wú)積碳發(fā)動(dòng)機(jī)。它包括設(shè)置有水冷空腔和至少兩個(gè)缸套孔的氣缸體，每個(gè)缸套孔均匹配的安裝有氣缸在與冷卻水接觸的缸套孔壁上或在對(duì)應(yīng)氣缸中活塞行程段的缸套孔壁上開(kāi)設(shè)有一定數(shù)量的凹槽或透孔。本實(shí)用新型可有效降低氣缸內(nèi)部的高溫，保持氣缸的潤(rùn)滑度，減緩部件磨損，延長(zhǎng)使用壽命，防止高溫?zé)Y(jié)積碳，使氣缸處于較適宜的熱負(fù)荷狀態(tài)，有利燃油的充分燃燒，保持強(qiáng)勁的功率輸出；本實(shí)用新型不會(huì)降低氣缸的強(qiáng)度，同時(shí)由于氣缸壁厚薄不均一，可減少共振的發(fā)生，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、冷卻效果好、降低活塞、氣缸套的熱負(fù)荷，工作可靠的優(yōu)點(diǎn)，適用于各種類(lèi)型的水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)F02F1/10GK202202973SQ20112031992
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者鄭光升 申請(qǐng)人:鄭光升