专利名称：发动机缸体装置和用于防止磨蚀的方法
技术领域：
本发明涉及往复活塞式内燃发动机中的发动机缸体装置，该装置包括发动机缸体和布置在该发动机缸体内的缸套，如在权利要求1的前序部分中所限定的。本发明还涉及根据权利要求8的前序部分所述的用于防止缸套和发动机缸体之间的接触表面的磨蚀的方法。
背景技术：
磨蚀指的是在两个表面相对于彼此以非常小的幅度移动时引起的磨损。磨蚀的通常原因是在负载下的振动。磨蚀是内燃发动机中常见的问题，在内燃发动机中缸套和发动机缸体之间的接触表面相对于彼此移动。这些微小的运动主要是由活塞的运动和缸中的压力变化而引起的。在日本专利申请JP59200043A中，缸套的磨蚀问题是通过在发动机缸体的与缸套接触的那些表面上设置固体润滑层来解决的。在专利文献US3641882A中示出了类似的方案，其中缸套的与缸孔接触的外表面的一部分涂覆有塑性材料层。这类结构在制造上比由一种材料制成的衬套更复杂。另外，固体润滑层形成附加的磨蚀部。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的发动机缸体装置和用于防止发动机缸体和缸套之间的接触表面的磨蚀的方法。根据本发明的装置和方法的特征分别在于权利要求1和8的特征部分中给出的特征。根据本发明，一种往复活塞式内燃发动机中的发动机缸体装置包括:发动机缸体和设置在该发动机缸体内的缸套。该装置还包括:设置在所述缸套和所述发动机缸体之间的润滑油腔室；以及用于将润滑油引入所述润滑油腔室中的机构。被引入所述腔室中的润滑油围绕所述缸套，并且由于其质量和粘度而降低由活塞运动和缸中的压力变化引起的振动。由于接触表面的磨蚀主要是由振动引起的，因此润滑油的阻尼效果能够减小磨蚀。发动机缸体和缸套之间的接触表面的润滑促成了降低磨蚀的效果。根据本发明的实施方式，所述润滑油腔室围绕所述缸套的整个外周设置。根据本发明的实施方式，所述润滑油腔室的高度至少为所述缸套的长度的百分之二十。根据本发明的实施方式，除所述发动机缸体和所述缸套之间的接触表面以外，所述润滑油腔室在所述发动机缸体内的所述缸套的整个长度上延伸。根据本发明的实施方式，所述装置设置有用于将所述润滑油腔室中的油位保持在预定水平的机构。根据本发明的另一实施方式，所述发动机缸体设置有用于将油位保持在预定水平的排出孔。根据本发明的实施方式，所述排出孔设置在距所述润滑油腔室的下端的距离为所述润滑油腔室的高度的百分之二十至百分之八十的距离处。根据本发明的实施方式，该装置包括用于将滑润油从缸盖引入所述润滑油腔室中的机构。当润滑油从缸盖被引入润滑油腔室中时，其能够借助重力来供给因此不必具有任何泵送装置。根据本发明，一种用于防止缸套和发动机缸体之间的接触表面的磨蚀的方法，该方法包括将润滑油引入润滑油腔室中的步骤，所述润滑油腔室设置在所述缸套和所述发动机缸体之间。根据本发明的实施方式，该方法包括将所述润滑油腔室中的油位保持在预定水平的步骤。根据本发明的实施方式，润滑油从缸盖被引入所述润滑油腔室中。根据本发明的实施方式，所述润滑油腔室的百分之二十至八十填充有润滑油。
图1示出了内燃发动机的发动机缸体的一部分。
具体实施例方式现在参照附图更详细地描述本发明。在图1中，示出了内燃发动机的发动机缸体I的一部分。虽然仅示出了一个缸，但该发动机能包括任何合理数量的缸，这些缸例如以直列构造或者以V形构造设置。该发动机是大型四冲程内燃发动机，诸如在电厂中使用的发动机或者船舶的主发动机或辅助发动机。本发明可应用于压缩点火发动机和火花点火发动机。缸套2设置在发动机缸体I内。缸套2的主要部分位于发动机缸体I内，但缸套2的一部分在发动机缸体I上方延伸并且向外突出，从而其能够被支撑抵靠在发动机缸体I的顶表面上。发动机缸体I包括第一支撑表面8a，该第一支撑表面平行于缸套2的纵向轴线并且设置在缸孔内。垂直于缸套2的纵向轴线的第二支撑表面9a设置在发动机缸体I的顶表面上。第一支撑表面8a承载由缸套2的传递的径向力，并且第二支撑表面9a承载由缸套2传递的轴向力。 缸套2包括第一配合表面Sb和第二配合表面％，所述第一配合表面抵靠第一支撑表面8a定位,第二配合表面抵靠第二支撑表面9a定位。发动机缸体I还设置有引导表面7a,缸套2的第三配合表面7b抵靠该引导表面7a安置。该引导表面7a还能够承载由缸套2传递的径向力。发动机缸体I的支撑表面8a、9a和引导表面7a以及缸套2的配合表面7b、8b、9b形成发动机缸体I和缸套2之间的接触表面。 为了防止引导表面7a、支撑表面8a、9a以及配合表面7b、8b、9b的磨蚀，而在发动机缸体I和缸套2之间设置润滑油腔室6。润滑油腔室6沿外周围绕缸套2设置。润滑油腔室6的形状能够例如是矩形的或者圆筒状的。在图1的实施方式中，润滑油腔室6围绕缸套2的整个外周设置并且在缸套2的位于发动机缸体I内部的部分的整个长度上延伸。然而，润滑油腔室6的高度还可以是较小的,例如是缸套2的长度的百分之二十至百分之六十。还可以在缸套2和发动机缸体I之间设置多个润滑油腔室6。例如，一个润滑油腔室可以设置在缸孔的下端处，而另一个润滑油腔室设置在缸孔的上端处。
下端在这里是指更靠近发动机的曲轴的那一端。在两个滑润油腔室之间可以设置支撑表面或者引导表面。发动机缸体I设置有孔3，润滑油通过该孔3可以被引入润滑油腔室6中。润滑油从缸盖10中的阀机构获得，并且在油管道4中被引入发动机缸体I中的孔3中。润滑油还可以从发动机的除了缸盖10之外的其它部分被引入润滑油腔室6中。为了将润滑油腔室6中的润滑油位保持在合适的水平，发动机缸体I设置有排出孔5，多余的润滑油通过该排出孔可以被引导至油腔室6之外。在图1的实施方式中，排出孔5位于距润滑油腔室6的下端的距离为润滑油腔室6的高度的大约一半的距离处。润滑油腔室6的大约一半的容积因此填充有润滑油。排出孔5距滑润油腔室6的下端的距离能够根据应用来选择，从而实现期望的润滑和阻尼效果。排出孔5例如能够定位在距润滑油腔室6的下端的距离为润滑油腔室6的高度的百分之二十至百分之八十的距离处。在一些应用中，排出孔5可以定位在润滑油腔室6的上端处，使得整个腔室6填充有润滑油。本领域技术人员应理解，本发明不局限于以上所述的实施方式，而是可以在所附的权利要求的范围内进行变化。
权利要求
1.一种往复活塞式内燃发动机中的发动机缸体装置，该装置包括:发动机缸体(I);设置在该发动机缸体(I)内的缸套(2 );设置在所述缸套(2 )和所述发动机缸体(I)之间的润滑油腔室(6);以及用于将润滑油引入所述润滑油腔室(6)中的机构(3，4)，所述装置的特征在于，该装置包括用于将所述滑润油从缸盖(9)引入所述润滑油腔室(6)中的机构(4)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述润滑油腔室(6)围绕所述缸套(2)的整个外周设置。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述润滑油腔室(6)的高度至少为所述缸套(2)的长度的百分之二十。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，除所述发动机缸体(I)和所述缸套(2)之间的接触表面(7a，7b，8a，8b)以外，所述润滑油腔室(6)在所述发动机缸体(O内的所述缸套(2)的整个长度上延伸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于将所述润滑油腔室(6)中的油位保持在预定水平的机构(5)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述发动机缸体(I)设置有用于将所述油位保持在预定水平的排出孔(5 )。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述排出孔(5)设置在距所述润滑油腔室 (6)的下端的距离为所述润滑油腔室(6)的高度的百分之二十至百分之八十的距离处。
8.一种用于防止缸套(2)和发动机缸体(I)之间的接触表面(7a，7b，8a，8b，9a，9b)的磨蚀的方法，该方法包括将润滑油引入设置在所述缸套(2)和所述发动机缸体(I)之间的润滑油腔室(6)中的步骤，该方法的特征在于，将所述润滑油从缸盖(9)引入所述润滑油腔室(6)中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括将所述润滑油腔室(6)中的油位保持在预定水平的步骤。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述润滑油腔室(6)的百分之二十至百分之八十填充有所述润滑油。
全文摘要
一种往复活塞式内燃发动机中的发动机缸体装置，该装置包括发动机缸体(1)；设置在该发动机缸体(1)内的缸套(2)；设置在所述缸套(2)和所述发动机缸体(1)之间的润滑油腔室(6)；以及用于将润滑油引入所述润滑油腔室(6)中的机构(3，4)。本发明还涉及用于防止磨蚀的方法。
文档编号F01M11/02GK103221672SQ201180055430
公开日2013年7月24日 申请日期2011年9月23日 优先权日2010年11月22日
发明者乌尔夫·格兰伦德, M·罗森伯格 申请人:瓦锡兰芬兰有限公司