专利名称：无积碳发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及内燃发动机领域，尤其涉及一种无积碳发动机。
背景技术：
随着社会的发展，汽车生产和销售量不断增加，汽车发动机积碳问题不断显现，积碳也是世界汽车发展史上的难题。积碳是指内燃发动机燃料和润滑油的窜气混合不完全燃烧后而产生的沉积物。据悉，日韩系车型大概30000km左右应该清除一次积碳，因为日韩系开型多数为低转高扭发动机，着重较低转数行车，积碳对引擎的动力及油耗影响相对小。相反，欧美系车型大概20000km左右就要清除一次积碳，欧美系车型多数为中高转速引擎，达到一定的转速成真正的动力才输出，多数为中高转速行车，但中高转速必先经过低转速，积碳对引擎的影响在低转速加速时体现更明显。发动机工作时，由于燃料的燃烧以及运动零件间的摩擦产生大量的热量，使发动机的工作温度很高，特别是构成燃烧室的零部件(活塞、活塞环、气缸壁、进气门、气缸盖、火花塞、气缸垫等)直接与高温气体接触，其温度更高，达2000°C左右，如果没有适当而及时的冷却，发动机就不能正常工作。而且随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率，发动机产生的废热密度也随之明显增大。发动机温度过高会使润滑油因油温升高而变得过稀，发动机各润滑部位的油膜不易形成或被破坏，各配合副表面将出现半干摩擦甚至是干摩擦，容易造成润滑油烧焦、积碳而失去润滑功能，从而加速机件磨损，降低发动机的使用寿命；发动机过热，金属零件在长时间的高温作用下，其强度、弹性、耐磨性都会下降，并产生热应力，最终出现变形、裂纹和膨胀，并改变零件之间的配合间隙，影响发动机工作性能；发动机过热，使进入气缸的空气受热膨胀，空气密度降低，导致充气系数下降；柴油机产生早燃，充气量减少，摩擦损失增加；由于空气进气量相对减少，燃油和空气的混合比例失调，使柴油机的燃烧过程不正常， 会发生早燃或爆燃现象，从而油耗增加，功率下降，排气管冒黑烟，工作的可靠性和耐久性恶化；严重时，可使运动机件因受热膨胀而失去正常间隙，摩擦力增加，造成活塞拉缸或卡死等恶性故障。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、冷却效果好、运行稳定性好的无积碳发动机。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种无积碳发动机，包括气缸体，该气缸体上设置有水冷空腔和至少两个缸套孔， 每个缸套孔均匹配的安装有气缸，在与冷却水接触的缸套孔壁上或在对应气缸中活塞行程段的缸套孔壁上开设有一定数量的凹槽或透孔。所述凹槽或透孔的纵剖面为变截面。一种无积碳发动机，包括单只气缸，在与冷却水接触的该气缸外壁上或在活塞行程段的气缸外壁上开设有一定数量的凹槽，且凹槽的纵剖面为变截面。[0009]所述凹槽为圆台状，或为棱台状，或为圆锥状，或为棱锥状。所述凹槽的横截面呈η角星形，η为大于3小于10的自然数。所述凹槽之间的间距为2 25mm。所述凹槽底部位置的气缸壁厚度为2 30mm。所述凹槽的上沿直径为1. 5 10mm。所述气缸外壁及凹槽表面镀复硬层或进行氮化处理，提高其表面硬度和光洁度， 如采用镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树脂或涂尼龙等工艺，在气缸外表面及凹槽表面涂上不同的涂料层，可有效对抗气缸体外壁的穴蚀。还可在气缸或缸套孔外壁上涂防穴蚀材料和吸振物质、尽量降低其粗糙度、增加辅助支承等技术措施。本实用新型具有积极有益的技术效果1.增加气缸外壁与冷却水的热交换面积，利于加强气缸内及气缸壁热量的散发， 以快速有效的降低气缸壁的高温，保持气缸的润滑度，使气缸内壁湿润并且光亮如镜，并提高了气缸、活塞、连杆、曲轴等部件的灵活性和使用寿命，可使发动机寿命延长一倍；而且可防止高温烧结积碳(发动机几乎终身不需除碳)，使气缸处于较适宜的热负荷状态，有利燃油的充分燃烧，保持强劲的功率输出，节约燃油5 13%。2.采用本实用新型不会降低气缸或气缸体的强度，同时由于气缸壁厚薄不均一， 可减少或避免共振现象的发生，以增强发动机运行的平稳性。3.本实用新型具有结构简单、冷却效果好、降低活塞、气缸的热负荷，使其工作更为可靠的优点，广泛适用于各种类型的水冷式内燃发动机。
图1为一种无积碳发动机气缸的结构示意图；图2为图1中的A-A局部视图；图3为另一种无积碳发动机气缸的结构示意图；图4为图3中的B-B局部剖视图；图5为再一种无积碳发动机气缸体的结构示意图；图6为图5中缸套孔的C-C局部剖视图。图中1为气缸下端口，2为气缸，3为圆台状凹槽，4为气缸上端口，5为五角星状凹槽，6为缸体，7为水冷孔腔，8为缸套孔，9为透孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步描述，但不局限于下列实施例。实施例1 一种无积碳发动机，参见图1、图2，包括单只气缸2，在与冷却水接触的该气缸2外壁上均勻分布有一定数量的圆台状凹槽3，其上端直径为4mm，下端直径为2mm， 深度为3mm，凹槽之间的间距为12mm。气缸外壁及凹槽表面为渗氮层，以提高其表面硬度和光洁度，可有效对抗气缸外壁的穴蚀。气缸通过圆台状凹槽增大了气缸外壁与冷却水的接触面积，使气缸内的高温能得到大幅度降低(可降低500 700°C)，气缸内达不到烧结积碳的温度而不再产生积碳。实施例2 —种无积碳发动机，参见图3、图4，与实施例1基本相同，不同在于，气缸外壁上的凹槽为五角星状。实施例3 —种无积碳发动机，参见图5、图6，包括气缸体6，该气缸体6上设置有水冷空腔7和四个缸套孔8，每个缸套孔均匹配的安装有气缸(图中未画出)，在与冷却水接触的缸套孔9壁上开设有一定数量的透孔9，当气缸放进缸套孔后，气缸壁与缸套孔紧密结合，即形成与实施例1基本相同的凹槽结构。改变上述实施例中的各个具体的参数，或者形状结构的等同替换，可形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。
权利要求1.一种无积碳发动机，包括气缸体，该气缸体上设置有水冷空腔和至少两个缸套孔，每个缸套孔均匹配的安装有气缸，其特征在于，在与冷却水接触的缸套孔壁上或在对应气缸中活塞行程段的缸套孔壁上开设有一定数量的凹槽或透孔。
2.根据权利要求1所述无积碳发动机，所述凹槽或透孔的纵剖面为变截面。
3.一种无积碳发动机，包括单只气缸，其特征在于，在与冷却水接触的该气缸外壁上或在活塞行程段的气缸外壁上开设有一定数量的凹槽，且凹槽的纵剖面为变截面。
4.根据权利要求1或3所述无积碳发动机，其特征在于，所述凹槽为圆台状，或为棱台状，或为圆锥状，或为棱锥状。
5.根据权利要求1或3所述无积碳发动机，其特征在于，所述凹槽的横截面呈η角星形，η为大于3小于10的自然数。
6.根据权利要求1或3所述无积碳发动机，其特征在于，所述凹槽之间的间距为2 25mm0
7.根据权利要求1或3所述无积碳发动机，其特征在于，所述凹槽底部位置的气缸壁厚度为2 30mm。
8.根据权利要求1或3所述无积碳发动机，其特征在于，所述凹槽的上沿直径为1.5 IOmm0
9.根据权利要求1或3所述无积碳发动机，其特征在于，所述气缸外壁及凹槽表面设置有复硬层或渗氮层。
专利摘要本实用新型涉及一种无积碳发动机。它包括设置有水冷空腔和至少两个缸套孔的气缸体，每个缸套孔均匹配的安装有气缸在与冷却水接触的缸套孔壁上或在对应气缸中活塞行程段的缸套孔壁上开设有一定数量的凹槽或透孔。本实用新型可有效降低气缸内部的高温，保持气缸的润滑度，减缓部件磨损，延长使用寿命，防止高温烧结积碳，使气缸处于较适宜的热负荷状态，有利燃油的充分燃烧，保持强劲的功率输出；本实用新型不会降低气缸的强度，同时由于气缸壁厚薄不均一，可减少共振的发生，增强发动机运行的平稳性；具有结构简单、冷却效果好、降低活塞、气缸套的热负荷，工作可靠的优点，适用于各种类型的水冷式发动机。
文档编号F02F1/10GK202202973SQ20112031992
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者郑光升 申请人:郑光升