轻质高刚度单缸柴油机铝合金机体.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102400809A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102400809A(43)申请公布日2012.04.04(21)申请号201110360462.0(22)申请日2011.11.15(71)申请人金坛鑫田柴油机有限公司地址213215江苏省常州市金坛市金城镇后阳集镇兴阳北路1号(72)发明人许强余芳(74)专利代理机构常州市维益专利事务所32211代理人周祥生尹丽(51)Int.Cl.F02F1/18(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图4页(54)发明名称轻质高刚度单缸柴油机铝合金机体(57)摘要一种轻质高刚度单缸柴油机铝合金机体，包括齿轮室盖面、轴承座面、气缸结合面、安装底面和气缸盖固定螺孔，在齿轮室盖面和轴承座面的下方均设置了垂直间隔分布的散热筋，气缸盖固定螺孔的螺纹深度增大，所有钢质零件装配配合的孔系尺寸均比设计的尺寸小。这种结构设计方案使得本发明具有重量轻、散热速度快，强度刚度高，各配合孔系的配合精度能稳定保证，柴油机的机械性稳定可靠，能从机械结构上确保柴油机的使用寿命。CN102489ACN102400809A权利要求书1/1页1.一种轻质高刚度单缸柴油机铝合金机体，包括齿轮室盖面(1)、轴承座面(2)、气缸结合面(3)、安装底面(4)、气缸套安装孔系(5)、曲轴安装孔系(6)、凸轮轴安装孔系(7)和设置在气缸结合面(3)上的四只气缸盖固定螺孔(8)，其特征是：安装底面(4)为凸出工字形安装面，在齿轮室盖面(1)的齿轮室的下方设有垂直间隔分布的长齿散热筋(9)，在轴承座面(2)的轴承座圈的下方设有垂直间隔分布的短齿散热筋(10)，所述气缸盖固定螺孔(8)的螺纹深度为螺纹直径的2～4倍，气缸套安装孔系(5)尺寸比设计尺寸小0.005～0.012毫米，曲轴安装孔系(6)的尺寸比设计尺寸小0.005～0.035毫米，凸轮轴安装孔系(7)的尺寸比设计尺寸小0.003～0.010毫米，机体的壁厚为3.5～4.5毫米。2.根据权利要求1所述轻质高刚度单缸柴油机铝合金机体，其特征是：长齿散热筋(9)的凸出高度为5～15毫米，间隔距离为5～10毫米，短齿散热筋(10)的凸出顶面比轴承座圈外端面低0.2～2.0毫米，机体的壁厚为4.0毫米。2CN102400809A说明书1/2页轻质高刚度单缸柴油机铝合金机体技术领域[0001]本发明涉及单缸水冷柴油机的零件，尤其涉及单缸水冷柴油机的机体。背景技术[0002]单缸柴油机中机体是核心零件，它是整个柴油机的组装基础件，其上既设有安装曲轴、气缸盖、气缸套、凸轮轴、喷油泵的孔系，还设有安装轴承座、齿轮室盖、观察孔盖、机油壳的结合面，孔系的尺寸精度、形位精度及其在工作过程中变形量的大小直接影响到柴油机性能指标，因此，对柴油机来讲，机体必须有足够的刚度，尽可能小的变形量，尽可能小单位功率的质量比。随着柴油机使用范围的扩大及用户要求的提高，单缸水冷柴油机的机体铝质转型是必然的要求，但如何实现单缸水冷柴油机机体由铸铁件向铝合金压铸件的转型还没有成熟的技术方案，国内虽然已有柴油机企业进行过相关试验，但都不成功。根据铸铁和铝合金有这两种材料的特性可知：铸铝材料为ZL106T6热处理后，许用应力为220MPa，与HT200～250相当，其机械强度与铸铁相当，但铝合金的弹性模量为70GPa，而铸铁为110GPa，由此可知铝合金材料比铸铁“软”，因此将机体从铸铁改成铸铝合金后，其机械变形量增大，会导致气缸套变形过大，机械效率下降，漏气量增大，功率下降，窜机油量增大，机油耗量增大，排放性能变差；气缸盖螺栓搭子伸长量增大，机体顶平面翘曲量增大，影响高压密封性能，可能发生冲缸垫现象；轴承孔变形量增大，滚动轴承松动，发生轴承走外圈现象，导致滚动轴承早期损坏；轴承孔和各密封端面发生翘曲变形，有可能造成漏油、漏水。[0003]通过分析，现有柴油机机体仅仅采用铝合金取代铸铁是行不通的，必须进行结构改进设计，因为铝合金机体与装配在其上的钢质零部件的热胀冷缩系数不同，当柴油机工作时，柴油机的机温会快速提高，从而破坏了原有的配合精度，从而导致柴油机产生上述缺陷，柴油机的技术性能指标稳定性、可靠性降低，使用寿命难以保证。降低机体的工作温度及温度差，是克服上述缺陷的有效途径。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种轻质高刚度单缸柴油机铝合金机体。[0005]一种轻质高刚度单缸柴油机铝合金机体，包括齿轮室盖面、轴承座面、气缸结合面、安装底面、气缸套安装孔系、曲轴安装孔系、凸轮轴安装孔系和设置在气缸结合面上的四只气缸盖固定螺孔，其特征是：安装底面为凸出工字形安装面，在齿轮室盖面的齿轮室的下方设有垂直间隔分布的长齿散热筋，在轴承座面的轴承座圈的下方设有垂直间隔分布的短齿散