气缸体以及发动机的制作方法

1.本公开属于发动机冷却技术领域，特别涉及一种气缸体以及发动机。


背景技术：

2.气缸体是发动机的核心零部件，是整机的骨架。气缸体的设计影响着发动机的可靠性。气缸体包括多个缸筒和本体，本体套设在多个缸筒外，且缸筒的外壁与本体之间围成气缸体水套。气缸体水套的主要作用是在发动机运动过程中，通过冷却液对缸筒的气缸孔进行冷却。
3.相关技术中，通常采用节流结构对气缸体水套内的冷却液的流向、流量和流速进行控制。节流结构与气缸体水套的形状相近，节流结构一般为多个圆柱状结构一体连接而成的环形结构。节流结构位于气缸体水套的内部，且节流结构的内壁与缸筒的外壁相贴合。节流结构的上部的壁厚小于下部的壁厚，节流结构的上部与本体之间的间隙大于节流结构的下部与本体之间的间隙。这样可以通过节流结构使得气缸体水套上部的冷却液的容量大于气缸体水套的下部的冷却液的容量，从而加快位于缸筒的上半部分区域的燃烧室的冷却，以此提高缸筒的气缸孔的冷却效果。
4.然而，由于节流结构为整体式结构，且需随气缸体水套的形状进行设置，所以，节流结构较为复杂且制造成本高、难度大。而且由于节流结构的制造难度大，所以不可避免的会出现制造精度不足的问题，进而引起节流结构的装配困难。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种气缸体以及发动机，可以降低气缸体的制作成本和装配难度。所述技术方案如下：
6.本公开实施例提供了一种气缸体，所述气缸体包括多个缸筒、本体和节流嵌件；所述多个缸筒排成一列，且所述多个缸筒的轴线相互平行；所述本体套设在所述多个缸筒外，且所述缸筒的外壁与所述本体之间围成气缸体水套；所述节流嵌件位于所述气缸体水套内，且所述节流嵌件夹装在其中一个所述缸筒的外壁与所述本体的内壁之间，所述节流嵌件具有多个过流通道，所述多个过流通道沿所述缸筒的轴线间隔布置在所述节流嵌件上，所述过流通道连通位于所述节流嵌件两侧的所述气缸体水套的内部空间，且靠近气缸盖的所述过流通道的流通面积大于远离所述气缸盖的所述过流通道的流通面积。
7.在本公开的又一种实现方式中，所述节流嵌件为管状结构，所述节流嵌件包括管状本体、多个第一限位凸起和多个第二限位凸起；所述多个第一限位凸起沿所述管状本体的周向间隔的位于所述管状本体的第一端，所述多个第一限位凸起与所述管状本体的外壁连接，且所述多个第一限位凸起中的一部分第一限位凸起与所述本体的内壁抵接，所述多个第一限位凸起中的另一部分第一限位凸起与所述缸筒的外壁抵接；所述多个第二限位凸起沿所述管状本体的周向间隔的位于所述管状本体的第二端，所述多个第二限位凸起与所述管状本体的外壁连接，且所述多个第二限位凸起中的一部分第二限位凸起与所述本体的
内壁抵接，所述多个第二限位凸起中的另一部分第二限位凸起与所述缸筒的外壁抵接；所述管状本体的侧壁上沿所述管状本体的轴线方向设有多列过流孔，所述多列过流孔沿所述管状本体的周向等角度间隔布置，所述多列过流孔中每个过流孔贯穿所述管状本体管壁，所述过流孔形成所述过流通道。
8.在本公开的又一种实现方式中，沿着第一方向，每列所述过流孔之间，所述过流孔的过流面积逐渐增大，所述第一方向为沿所述缸筒的轴线从所述缸筒到气缸盖的方向。
9.在本公开的又一种实现方式中，所述过流孔的过流面为方形、圆形或者多边形中的至少一种。
10.在本公开的又一种实现方式中，所述第一限位凸起具有第一定位弧形面，所述第一定位弧形面位于所述第一限位凸起远离所述管状本体的一侧；所述第二限位凸起具有第二定位弧形面，所述第二定位弧形面位于所述第二限位凸起远离所述管状本体的一侧。
11.在本公开的又一种实现方式中，所述第一限位凸起为四个，四个所述第一限位凸起沿着所述管状本体的第一端的周向均匀间隔布置；所述第二限位凸起为四个，四个所述第二限位凸起沿着所述管状本体的第二端的周向均匀间隔布置。
12.在本公开的又一种实现方式中，所述节流嵌件为两个，一个所述节流嵌件位于所述本体与第一缸筒之间，另一个所述节流嵌件位于所述本体与第二缸筒之间，所述第一缸筒与所述第二缸筒为沿着所述缸筒的排列方向，距离最远的两个所述缸筒。
13.在本公开的又一种实现方式中，所述气缸体水套的进水口位于所述本体的排气侧；所述节流嵌件为一个，所述节流嵌件位于所述本体的缸体排气侧，且所述节流嵌件靠近所述气缸体水套的进水口布置；或者，所述节流嵌件为两个，两个所述节流嵌件分别位于所述本体的缸体排气侧，且一个所述节流嵌件靠近所述气缸体水套的进水口布置。
14.在本公开的又一种实现方式中，所述节流嵌件为尼龙结构件。
15.在本公开的又一种实现方式中，还提供一种发动机，所述发动机包括以上所述的气缸体。
16.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
17.当将本公开实施例提供的气缸体进行使用时，由于该气缸体包括节流嵌件，节流嵌件夹装在其中一个缸筒的外壁与本体的内壁之间，所以，这样可以简化节流嵌件的结构以及安装，大大降低节流嵌件的制造难度和装配难度，有效提高气缸体的制作效率。
18.同时又因为节流嵌件具有多个过流通道，多个过流通道沿缸筒的轴线间隔布置，且位于节流嵌件上半部分的过流通道流通面积大于位于节流嵌件下半部分的过流通道，这样便可通过节流嵌件对冷却液进行阻挡限制，使得位于气缸体水套上部的冷却液的容量大于气缸体水套的下部的冷却液的容量，进而使得大部分的冷却能够通过气缸体水套的顶部流动到气缸盖中，快速冷却气缸盖，本体内的冷却液得以有效分配，最终增加进入到气缸盖的冷却液的流量，并加快位于缸筒的上半部分区域的燃烧室的冷却，由于燃烧室中，上部温度较高，下部温度较低，以上设置便可加快上部换热效率，使得气缸盖及气缸体中各缸筒的换热系数，温度场都比较均匀，最终提高发动机的整体可靠性。
19.也就是说，本公开实施例提供的气缸体，通过布置节流嵌件，能够在不影响冷却液的冷却效果的前提下，还能降低节流嵌件的加工难度和制作成本，避免使用整体式的节流结构来对冷却液进行节流。
附图说明
20.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本公开实施例提供的一种气缸体的结构示意图；
22.图2为本公开实施例提供的缸筒的截面图；
23.图3为本公开实施例提供的包括节流嵌件的气缸体的结构示意图；
24.图4为本公开实施例提供的节流嵌件的结构示意图；
25.图5是图4的俯视图。
26.图中各符号表示含义如下：
27.1、缸筒；10、气缸孔；100、水孔；11、第一缸筒；12、第二缸筒；
28.2、本体；21、缸体进气侧；22、缸体排气侧；
29.3、节流嵌件；30、过流通道；31、管状本体；311、过流孔；32、第一限位凸起；321、第一定位弧形面；33、第二限位凸起；331、第二定位弧形面；
30.4、气缸体水套；41、气缸体水套进水口；43、第一安装孔；44、第二安装孔。
具体实施方式
31.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
32.为了清楚说明本公开实施例提供的带有节流嵌件的气缸体，先对汽车的气缸体等结构进行简单说明。
33.图1为本公开实施例提供的一种气缸体的结构示意图，结合图1，气缸体包括多个缸筒1和本体2。多个缸筒1排成一列，且多个缸筒1的轴线相互平行。每个缸筒1的内部具有气缸孔10。气缸孔10用于装设活塞。本体2套设在多个缸筒1外。
34.本体2包括缸体进气侧21和缸体排气侧22，其中缸体进气侧21和缸体排气侧22分别位于多个缸筒1的轴截面所在的平面的(可以参见图1中的平面a)的两侧。缸体进气侧21用于与进气歧管连通，缸体排气侧22用于与排气歧管连通。
35.缸筒1的外壁与本体2之间围成气缸体水套4，气缸体水套4包括气缸体水套进水口41，其中，气缸体水套进水口41位于本体2上。气缸体水套进水口41位于缸体排气侧22的中部，且靠近本体2的端部布置，气缸体水套进水口41通过本体2内的布置的连通通道与气缸体水套4连通。
36.气缸盖罩盖在气缸体的顶部，用于对缸筒1进行封闭，以使得缸筒1内部的活塞能够进行移动。气缸盖上设有多个出水口，出水口与气缸体水套4的内部连通，出水口用于将气缸体水套4内部的冷却液排出。
37.图2为本公开实施例提供的缸筒的截面图，结合图2，本实施例中，缸筒1的数量为四个，四个缸筒1呈直线排成一列。相邻两个缸筒1之间的连接处的侧壁具有水孔100，水孔100能够将位于缸体排气侧的气缸体水套4和位于缸体进气侧的气缸体水套4相互连通。
38.本公开实施例提供了一种气缸体，如图3所示，气缸体包括多个缸筒1、本体2和节
流嵌件3。多个缸筒1排成一列，且多个缸筒1的轴线相互平行。本体2套设在多个缸筒1外，且缸筒1的外壁与本体2之间围成气缸体水套4。
39.节流嵌件3位于气缸体水套4内，且节流嵌件3夹装在其中一个缸筒1的外壁与本体2的内壁之间。节流嵌件3具有多个过流通道30，多个过流通道30沿缸筒1的轴线间隔布置在节流嵌件3上。多个过流通道30连通位于节流嵌件3两侧的气缸体水套4的内部空间，且位于节流嵌件3上半部分的过流通道30流通面积大于位于节流嵌件3下半部分的过流通道30。节流嵌件3的上半部分靠近气缸盖，节流嵌件3的下半部分远离气缸盖。
40.由于该气缸体包括节流嵌件3，节流嵌件3夹装在其中一个缸筒1的外壁与本体2的内壁之间，所以，这样可以简化节流嵌件3的结构以及安装，大大降低节流嵌件3的制造难度和装配难度，有效提高气缸体的制作效率。
41.同时又因为节流嵌件3具有多个过流通道30，多个过流通道30沿缸筒1的轴线间隔布置，且位于节流嵌件3上半部分的过流通道30流通面积大于位于节流嵌件3下半部分的过流通道30，这样便可通过节流嵌件3对冷却液进行阻挡限制，使得位于气缸体水套4上部的冷却液的容量大于气缸体水套4的下部的冷却液的容量，进而使得大部分的冷却能够通过气缸体水套4的顶部流动到气缸盖中，快速冷却气缸盖，本体2内的冷却液得以有效分配，最终增加进入到气缸盖的冷却液的流量，并加快位于缸筒的上半部分区域的燃烧室的冷却，由于燃烧室中，上部温度较高，下部温度较低，以上设置便可加快上部换热效率，使得气缸盖及气缸体中各缸筒1的换热系数，温度场都比较均匀，最终提高发动机的整体可靠性。
42.也就是说，本公开实施例提供的气缸体，通过布置节流嵌件3，能够在不影响冷却液的冷却效果的前提下，还能降低节流嵌件3的加工难度和制作成本，避免使用整体式的节流结构来对冷却液进行节流。
43.图4为本公开实施例提供的节流嵌件的结构示意图，结合图4，节流嵌件3为管状结构，节流嵌件3包括管状本体31、多个第一限位凸起32和多个第二限位凸起33。
44.多个第一限位凸起32沿管状本体31的周向间隔的位于管状本体31的第一端，多个第一限位凸起32与管状本体31的外壁连接，且多个第一限位凸起32中的一部分第一限位凸起32与本体2的内壁抵接，多个第一限位凸起32中的另一部分第一限位凸起32与缸筒1的外壁抵接。
45.多个第二限位凸起33沿管状本体31的周向间隔的位于管状本体31的第二端，多个第二限位凸起33与管状本体31的外壁连接，且多个第二限位凸起33中的一部分第二限位凸起33与本体2的内壁抵接，多个第二限位凸起33中的另一部分第二限位凸起33与缸筒1的外壁抵接。
46.管状本体31的侧壁上沿管状本体31的轴线方向设有多列过流孔311，多列过流孔311沿管状本体31的周向等角度间隔布置，多列过流孔311中每个过流孔311贯穿管状本体31管壁，过流孔311形成过流通道30。
47.将节流嵌件3设为管状本体31、多个第一限位凸起32和多个第二限位凸起33的结构，可以通过第一限位凸起32将节流嵌件3的第一端夹装在缸筒1与本体2之间，同时通过第二限位凸起33将节流嵌件3的第二端夹装在缸筒1与本体2之间。
48.也就是说，通过在节流嵌件3的两端设置多个的第一限位凸起32和多个第二限位凸起33，能够使得节流嵌件3的两端具有多个不连续的定位面，这样可以控制过盈面积，防
止装配困难，同时又可以防止节流嵌件3的两端受到的压力差过大时，冷却液流会将节流嵌件3冲歪而发生移动。
49.并且，通过在管状本体31上设有多列过流孔311，这样可以使得节流嵌件3的内部与外部连通，以便使得冷却液能够通过节流嵌件3。
50.本实施例中，多个第一限位凸起32和多个第二限位凸起33分别与气缸体水套4过盈装配。这样方便装配，又可以确保不会因为冷却液的流速太大而使得节流嵌件3出现松动、滑移的问题。
51.本实施例中，管状本体31的两端为开口结构，这样可以使得冷却液能够通过管状本体31侧壁上的过流孔311进入到节流嵌件3的内部，或者从节流嵌件3的端部进入或从节流嵌件3的内部流出，以对冷却液进行导流，进而增加节流嵌件3的过流通道30，提高导流效果。
52.继续参见图4，沿着第一方向，每列过流孔311之间，过流孔311的过流面积逐渐增大，第一方向为沿缸筒1的轴线从缸筒1到气缸盖的方向。
53.在上述实现方式中，沿着第一方向，每列过流孔311之间，过流孔311的过流面积逐渐增大，这样可以使得气缸体水套4的上部水流量大于下部水流量。
54.当发动机工作时，以上结构可以快速的冷却燃烧室，使得气缸孔10的上部壁面温度降低，气缸孔10的下部的壁面温度缓慢下降，进而使得气缸孔10的孔壁面温度场均匀，减少缸筒1的变形，提升缸筒1与活塞环的密封性，同时减少气缸体的拉缸及烧机油风险。
55.可选地，过流孔311的过流面为方形，过流孔311的过流面为冷却液通过过流孔311时的横截面。
56.在上述实现方式中，过流孔311的过流面为方形，一方面便于加工，另一方面能够有效的增大过流孔311的通流面积。
57.当然，过流孔311的过流面也可以为其他形状，比如，圆形、多边形等等。只要满足以上设置即可，本公开对此不做限制。
58.继续参见图4，可选地，多个第一限位凸起32中各个第一限位凸起32分别具有第一定位弧形面321，第一定位弧形面321位于第一限位凸起32远离管状本体31的一侧。
59.多个第二限位凸起33中各个第二限位凸起33分别具有第二定位弧形面331，第二定位弧形面331位于第二限位凸起33远离管状本体31的一侧。
60.在上述实现方式中，第一定位弧形面321和第二定位弧形面331的设计，可以有效的保证节流嵌件3与气缸体水套4之间的装配效果，防止节流嵌件3的两端压力差过大时，水流将节流嵌件3冲歪而移动发生移位，同时又便于装配，降低装配困难。
61.示例性地，第一限位凸起32和第二限位凸起33结构相同，第一限位凸起32和第二限位凸起33均为弧形块状结构件。
62.在上述实现方式中，将第一限位凸起32和第二限位凸起33设置为弧形块状结构件，这样能够方便第一限位凸起32和第二限位凸起33成型，进而提高节流嵌件3的制作效率。
63.图5是图4的俯视图，结合图5，示例性地，第一限位凸起32为四个，四个第一限位凸起32沿着管状本体31的第一端的周向均匀间隔布置。
64.这样可以使得节流嵌件3的第一端具有四个不连续的定位面，以通过控制节流嵌
件3与气缸体水套4之间的过盈面积，降低装配难度，同时又可以使得节流嵌件3牢固的夹装在气缸体水套4。
65.同样的，示例性地，第二限位凸起33为四个，四个第二限位凸起33沿着管状本体31的第二端的周向均匀间隔布置。
66.这样可以使得节流嵌件3的第二端具有四个不连续的定位面，以通过控制节流嵌件3与气缸体水套4之间的过盈面积，降低装配难度，同时又可以使得节流嵌件3牢固的夹装在气缸体水套4。
67.再次参见图3，可选地，节流嵌件3为两个，一个节流嵌件3位于本体2与第一缸筒1之间，另一个节流嵌件3位于本体2与第二缸筒1之间，第一缸筒1与第二缸筒1为沿着缸筒1的排列方向，距离最远的两个缸筒1。
68.在上述实现方式中，两个节流嵌件3的布置，可以进一部提高节流嵌件3对气缸体水套4内的冷却液进行有效分配。
69.按照cfd(computational fluid dynamics，计算流体动力学计算)，布置两个节流嵌件3可以使得气缸体水套4内近三分之二的冷却液流入到气缸盖中，约三分之一的冷却液在气缸体中流动，这样便可实现气缸体内的冷却液的纵向流动，使得气缸体水套4内部冷却液可以分层流动，进而保证气缸体和气缸盖的换热系数均匀，温度场也均匀，最终有效的冷却燃烧室，提升发动机的可靠性。
70.可选地，气缸体水套4的进水口位于本体2的排气侧；节流嵌件3为一个，节流嵌件3位于本体2的缸体排气侧，且节流嵌件3靠近气缸体水套4的进水口布置。
71.或者，节流嵌件3为两个，两个节流嵌件3分别位于本体2的缸体排气侧，且一个节流嵌件3靠近气缸体水套4的进水口布置。
72.在上述实现方式中，将气缸体水套4的进水口布置在本体2的排气侧的附近，这样可以使得冷却液在进入到气缸体水套4后，先对缸体排气侧进行冷却，进而使得冷却液快速的降低气缸体的温度较高区域，提高冷却效果。
73.而当节流嵌件3为一个时，节流嵌件3位于本体2的缸体排气侧，且节流嵌件3靠近气缸体水套4的进水口布置，这样可以使得冷却液从缸体排气侧进入后，在节流嵌件3的阻挡作用下，冷却液能够快速的从缸体排气侧进入到气缸盖的排气侧，然后再从气缸盖的排气侧再流到气缸盖进气侧，在接着从气缸盖的进气侧再回流到气缸体的进气侧，确保冷却液能够有效的分配。
74.同样的，两个节流嵌件3分别位于本体2的缸体排气侧，这样会使得冷却液首先进入到气缸体的缸体排气侧，然后从缸体排气侧通过气缸垫水孔流动到到气缸盖的排气侧，快速冷却气缸盖的排气侧，然后再返回到气缸体的进气侧。这样最终使得气缸体水套4内的冷却液流量得以有效分配。
75.可选地，节流嵌件3为尼龙结构件。
76.在上述实现方式中，将节流嵌件3设置为尼龙材质的结构件，可避免过盈装配在气缸体水套4后，应力较大，对缸筒1的气缸孔变形产生不利影响，导致拉缸。
77.继续参见图3，本实施例中，为了方便节流嵌件3在气缸体水套4内部中的安装，气缸体水套4具有第一安装孔43和第二安装孔44。第一安装孔43位于本体2与第一缸筒11之间，且第一安装孔43位于第一缸筒11的前端，第二安装孔44位于本体2与第二缸筒12之间，
且第二安装孔44位于第二缸筒12的后端。
78.第一缸筒11与第二缸筒12为沿着缸筒1的排列方向，距离最远的两个缸筒1。所谓的前端和后端是指沿着缸筒1的排列方向，第一缸筒11和第二缸筒12之间相互远离的两端。
79.其中，第一个节流嵌件3插接在第一安装孔43内，第二个节流嵌件3插接在第二安装孔44内。
80.在上述实现方式中，在气缸体水套4中分别设置第一安装孔43和第二安装孔44，这样可以通过第一安装孔43方便安装第一个节流嵌件3，同时通过第二安装孔44安装第二个节流嵌件3。
81.示例性地，第一安装孔43为圆形孔。第二安装孔44为圆形孔。
82.在上述实现方式中，将第一安装孔43和第二安装孔44分别设置为圆形孔，可以使得圆形状的第一安装孔43能够分别与弧形状的第一限位凸起32和第二限位凸起33的弧形定位面进行良好配合，使得第一限位凸起32和第二限位凸起33的弧形定位面牢固的与第一安装孔43卡接在一起，进而提高节流嵌件3的安装牢固度。同时，可以使得圆形状的第二安装孔44为圆形孔能够分别与弧形状的第一限位凸起32和第二限位凸起33的弧形定位面进行良好配合，使得第一限位凸起32和第二限位凸起33的弧形定位面牢固的与第二安装孔44为圆形孔卡接在一起，进而提高节流嵌件3的安装牢固度。
83.下面简单介绍一下本公开实施例提供的气缸体的工作过程：
84.当节流嵌件3压入气缸体水套4后，冷却液从气缸体的排气侧进入。节流嵌件3使得大部分冷却液进入到温度较高的气缸盖的排气侧，从气缸盖的排气侧再流到气缸盖的进气侧，从气缸盖的进气侧再回流到气缸体的进气侧。还有一部分进入气缸体的冷却液从节流嵌件3上的方形的过流孔311流到进气侧，保证缸筒1的孔壁面正常的冷却。同时这些方形的过流孔311上大，下小，使得气缸体水套4上部水流速度高，换热系数高，气缸体水套4下部水流速度慢，换热系数低。进入缸筒1的气缸孔的上部可以迅速冷却，缸筒1的气缸孔的下部保持一定的温度，最终提高发动机的冷却效果。
85.再一方面，本公开实施例还提供一种发动机，发动机包括相互连接的气缸体和气缸盖，其中气缸体为以上的所述的气缸体。
86.以上发动机具有上述气缸体所有的有益效果，这里不再赘述。
87.以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。