内燃机缸体、缸盖缸体合铸件，装此缸体、缸盖缸体合铸件的内燃机及机械装置的制作方法

本发明涉及水冷内燃机缸体、缸盖的结构与构造设计技术，以及采用高压压铸工艺制造这种缸体、特别是缸盖缸体合铸件的技术，特别是水冷内燃机的高压压铸铝合金缸体缸盖技术。

背景技术：

PCT/CN2013/086928公开了一种交叉分型压铸水冷内燃机缸盖的技术(已经获得日本发明专利授权证书，号码5973678)；PCT/CN2014/094488公开了一种铝合金孔口的摩擦焊接结构组件技术；中国CN203948184授权公告了铝合金孔口的旋转摩擦焊接圈高速焊接技术；水冷内燃机缸体的高压压铸技术已经得到大批量汽车发动机应用的验证，汽车发动机制造商期盼实现水冷内燃机缸盖的高压压铸，制造出更好质量，更加轻量化，又降低制造总成本的缸盖缸体。为了缸体得到更好的水冷却效果；为了能够采用铝合金高压压铸技术制造缸盖缸体合铸件，得到更加精密光洁一致的进气道，获得精密一致的助燃进气，提高各个汽缸燃烧排放的精密均匀一致性；为了消除缸盖螺栓拧紧对缸筒变形的不利影响；为了消除缸垫漏气；为了内燃机的轻量化，进一步降低缸体缸盖的制造成本，迫切需要开发一种水冷内燃机的铝合金缸盖缸体合并压铸件。

技术实现要素：

一种水冷内燃机的缸体，缸体10上有缸筒20，缸筒20外面有缸体冷却水腔50，其特征在于：冷却水腔50外侧有缸体冷却水腔密封件70。一种水冷内燃机上装有上述缸体10。一种机械装置上装有如上述的水冷内燃机。

一种水冷内燃机的缸盖缸体合铸件，缸盖缸体合铸件上有缸筒20，缸筒20外面有缸体冷却水腔50，其特征在于：缸盖缸体合铸件下体810上有缸筒20、缸体冷却水腔50、进气道812、进气阀杆孔813、排气道814、排气阀杆孔815；缸盖缸体合铸件上体80上有对应进气道812、进气阀杆孔813、排气道814、排气阀杆孔815的通孔，缸盖缸体合铸件上体80上有覆盖密封缸盖缸体合铸件下体810上缸体冷却水腔50外侧的延伸端808，缸盖缸体合铸件下体810和缸盖缸体合铸件上体80对应连接处有环绕贯通的焊缝801；缸盖缸体合铸件下体810和缸盖缸体合铸件上体80经由进气阀杆孔口焊缝802、进气道孔口焊缝803、排气阀杆孔口焊缝804、排气道孔口焊缝805、缸盖缸体合铸件下体810和缸盖缸体合铸件上体80对应连接处环绕贯通的焊缝801连接为缸盖缸体合铸件。进一步的改进是进气道812孔壁上有喷入燃油的孔口。进一步的改进是进气阀与排气阀之间的缸盖缸体合铸件下体810上有喷入燃油的孔口。进一步的改进是进气道下方的缸盖缸体合铸件下体810上有喷入燃油的孔口。进一步的改进是缸筒间有可以流通冷却水的间隙(w)和/或(x)。一种水冷内燃机上装有上述的缸盖缸体合铸件。一种机械装置上装有上述的水冷内燃机。

附图说明

图1：一种多缸水冷内燃机铝合金压铸缸体的剖面图。

图2：一种水冷内燃机的缸盖缸体合并压铸件剖面图。

图3：是图1实施例的B-B剖面图。

图4是图2实施例的A向视图。

附图标记说明：1.缸体，20.缸筒，30.曲轴室，40.轴座，50.缸体冷却水腔，501.缸筒外壁加强支撑板，60.缸盖冷却水腔，70.缸体冷却水腔密封件，701.缸体冷却水腔密封件焊缝，80.缸盖缸体合铸件上体，801.缸盖缸体合铸件上下体对应连接处环绕贯通的焊缝，802.进气阀杆孔口焊缝，803.进气道孔口焊缝，804.排气阀杆孔口焊缝，805.排气道孔口焊缝，808.缸盖缸体合铸件上体延伸端，810.缸盖缸体合铸件下体，812.进气道，813.进气阀杆孔，814.排气道，815.排气阀杆孔，x.缸筒与缸体之间冷却水流通的间隙，w.缸筒与缸筒之间冷却水流通的间隙。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1：第一个实施例，一种铝合金压铸缸体的剖面图。预制的缸筒20在铝合金压铸时嵌入缸体10内，缸体冷却水腔50在压铸时可以供金属模具滑块面对面双向进入卡紧缸筒外圆并且也可以同时得到供冷却水流通的间隙x，使得冷却效果更好。压铸完成以后，缸体冷却水腔密封件70嵌入缸体10的水腔50的孔口，环绕缸体冷却水腔密封件70周边贯通的缸体冷却水腔密封件焊缝701实现了冷却水腔孔口的密封。

图2：第二个实施例，一种缸盖缸体合并压铸件的剖面图。预制的缸筒20在铝合金压铸时嵌入缸盖缸体合铸件下体810内，缸体冷却水腔50在压铸时可以供金属模具滑块面对面双向进入卡紧缸筒外圆并且也可以同时得到供冷却水流通的间隙x和w，使得各个汽缸的水流冷却效果更均匀一致。缸盖的进气道812、排气道814与缸盖缸体合铸件下体810合并在一体压铸成型，没有了缸盖螺栓，没有了缸垫，避免了拧紧缸盖螺栓引起缸筒圆度变化，避免了缸垫处的漏气。缸体的冷却水流可以从缸筒一侧流动穿过间隙x和w再从缸筒另外一侧流向散热水箱，冷却效果提高。缸体冷却水腔50和缸盖冷却水腔60之间不在缸盖缸体合铸件下体810内部缸筒20上平面处设置传统的通冷却水的穿孔，缸体冷却水腔50和缸盖冷却水腔60的冷却水分别设置水流循环系统，能够提高该处铝合金材料的整体强度，减少该处材料开裂的风险。进气阀杆孔口焊缝802、进气道孔口焊缝803、排气阀杆孔口焊缝804、排气道孔口焊缝805，可以采用PCT/CN2014/094488公开的摩擦焊接结构组件(旋转摩擦焊接圈)实施摩擦焊接，质量更加可靠美观。缸盖缸体合铸件上体延伸端808是专门为了覆盖密封缸体两侧的冷却水腔50而创新设计的，伸端808是在缸盖缸体合铸件上体80压铸时一次同步成型，比较第一个实施例的2个缸体冷却水腔密封件70才能够实现覆盖密封缸体10两侧的冷却水腔50，减少了零件数量，还提高了整体强度，对于降低成本有重要意义。缸盖缸体合铸件上下体对应连接处环绕贯通的焊缝801采用搅拌摩擦焊接的质量更加可靠。采用泥芯铸造缸盖，进气道的精密、光洁、一致性比较困难。压铸进气道的精密、光洁、一致性，对多缸内燃机各个汽缸获得精确一致的喷入气体数量、气体涡流状态，实现更加精确一致的燃烧排放，压铸进气道能够实现的意义重大。

图3：是图1实施例的B-B剖面图，缸筒20的外壁与缸体10的内壁之间设计了供冷却水流通的间隙x。图中3个缸筒20之间没有设置缸筒与缸筒之间冷却水流通的间隙w，对3个缸筒筒壁的均匀冷却是不利的。焊缝701的较佳选择是采用搅拌摩擦焊接。

图4：是图2实施例的A向结构与构造视图。缸体冷却水腔50内有水平设置的缸筒外壁加强支撑板501，可以根据需要选择加强支撑板501设置的位置、数量、壁厚、形状，压铸时一次成型，达到各个缸筒20的定位稳定可靠而且整体强度提高，又不影响冷却水流畅通散热的效果。缸盖缸体合铸件上下体对应连接处环绕贯通的焊缝801，最佳选择是搅拌摩擦焊接技术，实施整体贯通的一次性连续搅拌摩擦焊接，质量较可靠，变形小，焊缝美观。由于搅拌摩擦焊接技术可以可靠焊接不同牌号的铝合金压铸件，缸盖缸体合铸件上下两体可以选择不同的铝合金材料，方便降低成本。

综上所述，实施本发明创造能够获得如下有益效果：

1、精密、光洁、一致的进气道，实现各个汽缸更加精确一致的燃烧排放；

2、压铸壁厚更加均匀，可以进一步减薄壁厚，更加轻量化；

3、没有缸盖螺栓，没有缸垫，轻量化同时降低成本；

4、没有泥芯的压铸，没有了清砂工序，减少了环境污染；

5、压铸比较泥芯铸造的速度快，方便自动化生产，降低成本；

6、压铸对生产场地的面积要求，比较泥芯铸造可以进一步缩小；

7、缸盖缸体合并压铸实现，方便内燃机更加小型化轻量化。