发动机气缸套、发动机及车辆的制作方法

1.本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机气缸套、发动机及车辆。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.车辆发动机工作过程中，气缸套上下部分受力不均匀，气缸套上部由于邻近燃烧室，因此与气缸套下部相比温度更高；另外由于气缸套与发动机机体之间的定位，使得缸套位于上定位带上方的部分由于受热形成类似喇叭口的变形。如果为了避免发生受热变形而加大定位带尺寸，则会造成缸套上部冷却空间不足。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是至少解决现有技术中发动机气缸套的受热变形的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
5.本实用新型的第一方面提出了一种发动机气缸套，所述发动机气缸套包括缸套本体和碳纤维加强结构，所述碳纤维加强结构构造为沿着所述缸套本体的圆周面延伸的环形结构并且与所述缸套本体一体成型。
6.本实用新型的发动机气缸套通过在缸套本体嵌设采用碳纤维复合材料的加强结构以形成复合缸套，能够在不增加气缸套尺寸的前提下增加气缸套强度，并且增加气缸套导热系数，加大气缸套与外部水套之间的热量交换，加快气缸套散热，从而减少发动机气缸套在大爆压下的变形和断裂风险。
7.在本实用新型的一些实施例中，所述碳纤维加强结构嵌设于所述缸套本体的内周壁与外周壁之间。
8.在本实用新型的一些实施例中，所述碳纤维加强结构与所述缸套本体一体成型。
9.在本实用新型的一些实施例中，所述碳纤维加强结构设置在所述缸套本体的上部，所述缸套本体的下部未设置所述碳纤维加强结构。
10.在本实用新型的一些实施例中，所述缸套本体设置有上定位带和下定位带，所述缸套本体的所述上部为自所述缸套本体的上端面沿轴向方向延伸至所述下定位带的上边缘，所述缸套本体的所述下部为自所述下定位带的上边缘至缸套本体的底部。
11.在本实用新型的一些实施例中，述碳纤维加强结构为编织成型的环形结构。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述碳纤维加强结构呈编织网状。
13.本实用新型的第二方面提出了一种发动机，包括上述任一技术方案中的发动机气缸套。
14.本实用新型的第三方面提出了一种车辆，包括上述发动机。
15.根据本实用新型实施例的发动机和车辆与上述发动机气缸套具有相同的优势，在此不再赘述。
附图说明
16.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
17.图1为本实用新型实施例的发动机气缸套的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例的发动机气缸套的碳纤维加强结构的示意图。
19.附图中各标记表示如下：
20.1、缸套本体；2、碳纤维加强结构；11、上定位带；12、下定位带。
具体实施方式
21.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
22.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
23.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
24.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
25.如图1和图2所示，根据本实用新型一个实施例的发动机气缸套包括缸套本体1和碳纤维加强结构2，碳纤维加强结构2构造为沿着缸套本体1的圆周面延伸的环形结构，并且碳纤维加强结构2嵌设于缸套本体1。
26.本实用新型的气缸套通过在缸套本体嵌设采用碳纤维复合材料的加强结构以形成复合缸套，能够在不增加气缸套尺寸的前提下增加气缸套强度并且加快气缸套散热，从而减少发动机气缸套的热变形。
27.进一步地，碳纤维加强结构2嵌设于缸套本体1的内周壁与外周壁之间。
28.通过将碳纤维加强结构嵌设于缸套本体1的内周壁与外周壁之间、即缸套本体1内，能够使气缸套保持原来的外形尺寸，并且不影响气缸套外部的水冷效果，而且能够更好地保证缸套的强度和刚度，避免缸套受热变形。
29.进一步地，碳纤维加强结构2与缸套本体1一体成型。通过一体成型碳纤维加强结构2与缸套本体1，可以不改变缸套本体1的铸铁形态并可以大批量生产。
30.根据本实用新型的实施方式，如图1所示，碳纤维加强结构2设置在缸套本体1的上部，缸套本体1的下部未设置碳纤维加强结构2。
31.根据本实用新型的实施方式，如图1所示，缸套本体1设置有分别与发动机机体接合的上定位带11和下定位带12，缸套本体1的上部为自缸套本体的上端面沿轴向方向延伸至下定位带12的上边缘，缸套本体2的下部为自下定位带23的上边缘至缸套本体2的底部。
32.由于发动机气缸套的上部邻近燃烧室，因此在发动机工作过程中，缸套上部温度高，容易造成缸套上端开口处受热变形，因此缸套上部尤其需要加强结构来增加气缸套强度并加速缸套散热，基于此，将碳纤维加强结构设置于缸体本体的上部，既能够满足强度要求，避免缸套上部受热变形；又能够节省碳纤维复合材料的使用量。
33.根据本实用新型的实施方式，缸套本体1嵌设碳纤维加强结构2的具体过程如下：首先将碳纤维复合材料编织成型，形成如图2所示的碳纤维加强钢结构；然后将碳纤维加强结构放置在缸套铸型/缸套熔铸模具中；再将浇注液体注入到铸型中，使浇注的铸铁材料与碳纤维加强结构形成为一体结构。其中，铸铁熔炼温度约为1300
°
，碳纤维熔化温度约为3500
°
。该加工方式不需要改变原有工艺特点，不改变铸铁形态，能够大批量生产，与原有的气缸套生产流程相比，仅增加一道工序，加工方便。
34.根据本实用新型的实施方式，如图2所示，碳纤维加强结构2为编织成型的环形结构。采用编织成型的环形碳纤维加强结构，能够保证缸套的散热效果，碳纤维加强结构2呈编织网状，可以最大限度地节省碳纤维复合材料的用量，同时保证结构强度。
35.本实用新型的另一个实施例提出了一种发动机，包括上述任一实施例中的发动机气缸套。
36.本实用新型的又一个实施例提出了一种车辆，包括上述发动机。
37.根据本实用新型实施例的发动机和车辆与上述发动机气缸套具有相同的优势，在此不再赘述。
38.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。