发动机缸体结构及发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及发动机缸体结构及发动机。


背景技术：

2.发动机缸体结构是发动机的重要组成部分之一，其主要包括气缸体和气缸套等结构，现有技术中常见的气缸体和气缸套的密封通常采用刚性密封或通过密封件密封，其中，对于采用刚性密封而言，通常是将气缸套直接压装在气缸体的支撑肩的止口平面处，但气缸体的支撑肩与气缸套的连接处处在冷却液中，容易造成支撑肩和气缸套的连接处被穴蚀，严重时则会引起泄漏；对于采用密封件密封而言，现有技术中通常在支撑肩和气缸套的连接处设置o型弹性密封圈，o型弹性密封圈虽然能够降低冷却液从支撑肩与气缸套的连接处泄漏的风险，但在装配气缸体和气缸套的过程中o型弹性密封圈极易被压断裂，且破损的o型弹性密封圈极易掉入到气缸体与气缸套形成的间隙中，导致密封失效，从而导致仍存在支撑肩和/或气缸套易被穴蚀的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供发动机缸体结构及发动机，以解决现有技术中的密封方式仍存在导致气缸体的支撑肩和/或气缸套易被穴蚀的问题。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.发动机缸体结构，其包括：
6.气缸体，所述气缸体设有相连通的第一插孔和第二插孔，所述第一插孔的直径大于所述第二插孔的直径，所述第一插孔和所述第二插孔的连接处形成支撑肩，且所述第一插孔和所述第二插孔的连接处设有第一圆角结构；
7.气缸套，所述气缸套包括相连接的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分的连接处形成轴肩，且所述第一部分和所述第二部分的连接处设有第二圆角结构，所述第一部分插设于所述第一插孔，所述第二部分插设于所述第二插孔并与所述第二插孔的内周壁形成间隙，所述间隙内填充有冷却介质；
8.密封组件，所述密封组件包括相连接的刚性密封片和弹性密封环，所述刚性密封片夹设于所述支撑肩和所述轴肩之间，且所述刚性密封片与所述支撑肩和所述轴肩紧密接触，所述弹性密封环位于所述间隙内，所述弹性密封环与所述第二插孔的内周壁和所述第二圆角结构紧密接触。
9.作为优选，所述弹性密封环的截面包括第一弹性密封部和第二弹性密封部，所述第一弹性密封部与所述第二圆角结构紧密接触，所述第二弹性密封部与所述第二插孔的内周壁紧密接触，所述第一弹性密封部的曲率半径大于所述第二弹性密封部的曲率半径。
10.作为优选，所述第二插孔的内周壁设有导向面，所述第二弹性密封部与所述导向面紧密接触。
11.作为优选，所述导向面与所述第二部分形成锥台形开口，所述锥台形开口的大端
相对于所述锥台形开口的小端靠近所述第一部分。
12.作为优选，所述密封组件还包括呈环状的连接片，所述连接片的一端与所述刚性密封片固定连接，另一端与所述弹性密封环固定连接，且所述连接片与所述弹性密封环的连接处位于所述第一弹性密封部和所述第二弹性密封部之间。
13.作为优选，所述连接片与所述刚性密封片呈钝角设置。
14.作为优选，所述密封组件的所述刚性密封片、所述弹性密封环和所述连接片一体注塑成型。
15.作为优选，所述刚性密封片和所述连接片均由金属材料制成；所述弹性密封环由橡胶材料制成。
16.作为优选，所述刚性密封片和所述连接片均由铜材制成。
17.发动机，其包括上述的发动机缸体结构。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型的目的在于提供发动机缸体结构及发动机，该发动机缸体结构包括气缸体、气缸套和密封组件，该发动机缸体结构，气缸体和气缸套插接配合，气缸体的第二插孔的内周壁与第二部分的外周壁之间形成间隙，间隙内填充有冷却介质，其中，为了避免间隙内的冷却介质流动至第一圆角结构处和第二圆角结构处对支撑肩和/或轴肩造成穴蚀，甚至造成冷却介质从第一部分和第一插孔之间的缝隙泄漏，在支撑肩和轴肩之间夹设刚性密封片，刚性密封片与支撑肩和轴肩均紧密接触，且在间隙内设置弹性密封环，弹性密封环与第二插孔的内周壁与第二圆角结构紧密接触，可以理解的是，弹性密封环被第二插孔的内周壁与第二圆角结构挤压，在弹性密封环的作用下，间隙内的冷却介质无法流动至第一圆角结构处和第二圆角结构处，从而能够有效避免冷却介质对第一圆角结构处和第二圆角结构处造成穴蚀，避免由于第一圆角结构处和第二圆角结构处被穴蚀造成的冷却介质由支撑肩和轴肩的连接处泄漏；其次，在支撑肩和轴肩之间夹设刚性密封片，在间隙内设置弹性密封环，能够有效避免现有技术中将o型弹性密封圈夹设于支撑肩和轴肩之间造成的o型弹性密封圈被压断裂的现象；其次，刚性密封片也能够密封支撑肩和轴肩，刚性密封片与弹性密封环对第一圆角结构形成冗余保护，进一步降低第一圆角结构处被穴蚀的风险，从而进一步降低冷却介质由支撑肩和轴肩的连接处泄漏的风险。
附图说明
20.图1是本实用新型的具体实施例提供的发动机缸体结构的剖视图；
21.图2是本实用新型的具体实施例提供的发动机缸体结构的气缸套的剖视图；
22.图3是本实用新型的具体实施例提供的发动机缸体结构的密封组件的剖视图；
23.图4是图3在a处的局部视图。
24.图中：
25.1、气缸体；11、第二插孔；111、导向面；12、支撑肩；13、第一圆角结构；14、间隙；
26.2、气缸套；21、第一部分；22、第二部分；23、轴肩；24、第二圆角结构；
27.3、密封组件；31、刚性密封片；32、弹性密封环；321、第二弹性密封部；322、第一弹性密封部；33、连接片。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
29.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。
30.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。
31.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
32.本实用新型提供了发动机缸体结构，如图1-4所示，该发动机缸体结构包括气缸体1、气缸套2和密封组件3，气缸体1设有相连通的第一插孔和第二插孔11，第一插孔的直径大于第二插孔11的直径，第一插孔和第二插孔11的连接处形成支撑肩12，且第一插孔和第二插孔11的连接处设有第一圆角结构13；气缸套2包括相连接的第一部分21和第二部分22，第一部分21和第二部分22的连接处形成轴肩23，且第一部分21和第二部分22的连接处设有第二圆角结构24，第一部分21插设于第一插孔，第二部分22插设于第二插孔11并与第二插孔11的内周壁形成间隙14，间隙14内填充有冷却介质；密封组件3包括相连接的刚性密封片31和弹性密封环32，刚性密封片31夹设于支撑肩12和轴肩23之间，且刚性密封片31与支撑肩12和轴肩23紧密接触，弹性密封环32位于间隙14内，弹性密封环32与第二插孔11的内周壁和第二圆角结构24紧密接触。
33.如图1-4所示，该发动机缸体结构，气缸体1和气缸套2插接配合，气缸体1的第二插孔11的内周壁与第二部分22的外周壁之间形成间隙14，间隙14内填充有冷却介质，其中，为了避免间隙14内的冷却介质流动至第一圆角结构13处和第二圆角结构24处对支撑肩12和/或轴肩23造成穴蚀，甚至造成冷却介质从第一部分21和第一插孔之间的缝隙泄漏，在支撑肩12和轴肩23之间夹设刚性密封片31，刚性密封片31与支撑肩12和轴肩23均紧密接触，且在间隙14内设置弹性密封环32，弹性密封环32与第二插孔11的内周壁与第二圆角结构24紧密接触，可以理解的是，弹性密封环32被第二插孔11的内周壁与第二圆角结构24挤压，在弹性密封环32的作用下，间隙14内的冷却介质无法流动至第一圆角结构13处和第二圆角结构24处，从而能够有效避免冷却介质对第一圆角结构13处和第二圆角结构24处造成穴蚀，避免由于第一圆角结构13处和第二圆角结构24处被穴蚀造成的冷却介质由支撑肩12和轴肩
23的连接处泄漏；其次，在支撑肩12和轴肩23之间夹设刚性密封片31，在间隙14内设置弹性密封环32，能够有效避免现有技术中将o型弹性密封圈夹设于支撑肩和轴肩之间造成的o型弹性密封圈被压断裂的现象；其次，刚性密封片31也能够密封支撑肩12和轴肩23，刚性密封片31与弹性密封环32对第一圆角结构13形成冗余保护，进一步降低第一圆角结构13处被穴蚀的风险，从而进一步降低冷却介质由支撑肩12和轴肩23的连接处泄漏的风险。具体地，在本实施例中，第一部分21过盈插设于第一插孔。
34.其中，如图1-4所示，弹性密封环32的截面包括第一弹性密封部322和第二弹性密封部321，第一弹性密封部322与第二圆角结构24紧密接触，第二弹性密封部321与第二插孔11的内周壁紧密接触，第一弹性密封部322的曲率半径大于第二弹性密封部321的曲率半径。由图1和图4可知，弹性密封环32的截面大致呈凸轮状。可以理解的是，弹性密封环32的第一弹性密封部322与第二圆角结构24相适配，以使弹性密封环32的第一弹性密封部322与第二圆角结构24紧密接触，避免冷却介质接触第二圆角结构24并对第二圆角结构24进行穴蚀；其次，设置弹性密封环32的第二弹性密封部321与第二插孔11的内周壁紧密接触，弹性密封环32具有弹性变形能力，可以理解的是，弹性密封环32的第二弹性密封部321与第二插孔11的内周壁为线接触或面接触，便于实现弹性密封环32与第二插孔11的内周壁紧密接触，避免冷却介质由弹性密封环32与第二插孔11的内周壁之间的缝隙流动至支撑肩12和轴肩23的连接处。
35.具体地，如图1和图4所示，第二插孔11的内周壁设有导向面111，第二弹性密封部321与导向面111紧密接触。在装配时，导向面111能够引导弹性密封环32分布于第二插孔11的内周壁与第二部分22的外周壁形成的间隙14内；其次，当气缸套2在装配于气缸体1的过程中，弹性密封环32能够沿着导向面111向靠近间隙14的一侧滑动，以降低弹性密封环32被压断裂的风险。
36.进一步具体地，导向面111与第二部分22形成锥台形开口，锥台形开口的大端相对于锥台形开口的小端靠近第一部分21。可以理解的是，锥台形开口为间隙14的一部分，且锥台形开口的小端远离第一部分21。如此设置，以保证导向面111能够引导弹性密封环32滑动，以降低弹性密封环32被压断裂的风险，也能够保证支撑肩12的结构可靠性。
37.其中，如图1、图3和图4所示，密封组件3还包括呈环状的连接片33，连接片33的一端与刚性密封片31固定连接，另一端与弹性密封环32固定连接，且连接片33与弹性密封环32的连接处分布于第一弹性密封部322和第二弹性密封部321之间。如此设置，以实现将刚性密封片31和弹性密封环32连接；其次，连接片33的另一端分布于第一弹性密封部322和第二弹性密封部321之间，能够提升弹性密封环32与导向面111和第二圆角结构24紧密接触程度，从而进一步提升弹性密封环32的密封性能。
38.具体地，如图4所示，连接片33与刚性密封片31呈钝角设置。如此设置，以便于将刚性密封片31设置于支撑肩12和轴肩23之间，将弹性密封环32设置于导向面111和第二圆角结构24之间。
39.其中，密封组件3的刚性密封片31、弹性密封环32和连接片33一体注塑成型。能够提升密封组件3的结构强度及密封性能。
40.具体地，如图3和图4所示，在本实施例中，连接片33贯穿弹性密封环32。能够进一步提升连接片33与弹性密封环32的连接可靠性，避免弹性密封环32从连接片33上脱落。
41.具体地，刚性密封片31和连接片33均由金属材料制成。如此设置，刚性密封片31与支撑肩12和轴肩23刚性连接，能够提升刚性密封片31的使用性能和使用寿命，也能降低弹性密封环32掉落在冷却介质中的风险。
42.进一步具体地，在本实施例中，刚性密封片31和连接片33均由铜材制成。铜材具有塑性好，且耐腐蚀等的特点。
43.具体地，弹性密封环32由橡胶材料制成。橡胶材料具有良好的弹性，由橡胶材料制成的弹性密封环32能够与导向面111和第二圆角结构24紧密接触。
44.本实用新型还提供了发动机，该发动机包括上述的发动机缸体结构。
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，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。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。

技术特征：
1.发动机缸体结构，其特征在于，包括：气缸体(1)，所述气缸体(1)设有相连通的第一插孔和第二插孔(11)，所述第一插孔的直径大于所述第二插孔(11)的直径，所述第一插孔和所述第二插孔(11)的连接处形成支撑肩(12)，且所述第一插孔和所述第二插孔(11)的连接处设有第一圆角结构(13)；气缸套(2)，所述气缸套(2)包括相连接的第一部分(21)和第二部分(22)，所述第一部分(21)和所述第二部分(22)的连接处形成轴肩(23)，且所述第一部分(21)和所述第二部分(22)的连接处设有第二圆角结构(24)，所述第一部分(21)插设于所述第一插孔，所述第二部分(22)插设于所述第二插孔(11)并与所述第二插孔(11)的内周壁形成间隙(14)，所述间隙(14)内填充有冷却介质；密封组件(3)，所述密封组件(3)包括相连接的刚性密封片(31)和弹性密封环(32)，所述刚性密封片(31)夹设于所述支撑肩(12)和所述轴肩(23)之间，且所述刚性密封片(31)与所述支撑肩(12)和所述轴肩(23)紧密接触，所述弹性密封环(32)位于所述间隙(14)内，所述弹性密封环(32)与所述第二插孔(11)的内周壁和所述第二圆角结构(24)紧密接触。2.根据权利要求1所述的发动机缸体结构，其特征在于，所述弹性密封环(32)的截面包括第一弹性密封部(322)和第二弹性密封部(321)，所述第一弹性密封部(322)与所述第二圆角结构(24)紧密接触，所述第二弹性密封部(321)与所述第二插孔(11)的内周壁紧密接触，所述第一弹性密封部(322)的曲率半径大于所述第二弹性密封部(321)的曲率半径。3.根据权利要求2所述的发动机缸体结构，其特征在于，所述第二插孔(11)的内周壁设有导向面(111)，所述第二弹性密封部(321)与所述导向面(111)紧密接触。4.根据权利要求3所述的发动机缸体结构，其特征在于，所述导向面(111)与所述第二部分(22)形成锥台形开口，所述锥台形开口的大端相对于所述锥台形开口的小端靠近所述第一部分(21)。5.根据权利要求2所述的发动机缸体结构，其特征在于，所述密封组件(3)还包括呈环状的连接片(33)，所述连接片(33)的一端与所述刚性密封片(31)固定连接，另一端与所述弹性密封环(32)固定连接，且所述连接片(33)与所述弹性密封环(32)的连接处位于所述第一弹性密封部(322)和所述第二弹性密封部(321)之间。6.根据权利要求5所述的发动机缸体结构，其特征在于，所述连接片(33)与所述刚性密封片(31)呈钝角设置。7.根据权利要求5所述的发动机缸体结构，其特征在于，所述密封组件(3)的所述刚性密封片(31)、所述弹性密封环(32)和所述连接片(33)一体注塑成型。8.根据权利要求5-7任一项所述的发动机缸体结构，其特征在于，所述刚性密封片(31)和所述连接片(33)均由金属材料制成；所述弹性密封环(32)由橡胶材料制成。9.根据权利要求8所述的发动机缸体结构，其特征在于，所述刚性密封片(31)和所述连接片(33)均由铜材制成。10.发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的发动机缸体结构。

技术总结
本实用新型公开了发动机缸体结构及发动机，该发动机缸体结构，气缸体的第一插孔和第二插孔的连接处形成支撑肩，且第一插孔和第二插孔的连接处设有第一圆角结构；气缸套的第一部分和第二部分的连接处形成轴肩，且第一部分和第二部分的连接处设有第二圆角结构，第一部分插设于第一插孔，第二部分插设于第二插孔并与第二插孔的内周壁形成间隙；刚性密封片夹设于支撑肩和轴肩之间，且刚性密封片与支撑肩和轴肩紧密接触，弹性密封环位于间隙内，弹性密封环与第二插孔的内周壁和第二圆角结构紧密接触。避免由于第一圆角结构处和第二圆角结构处被穴蚀造成的冷却介质由支撑肩和轴肩的连接处泄漏，能够避免现有技术中O型弹性密封圈被压断裂的现象。被压断裂的现象。被压断裂的现象。


技术研发人员：周伟 李德华 王泽胜 陈海瑞
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/5/23