制造發(fā)動(dòng)機(jī)組的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體涉及一種用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)組的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種通 過從圍繞多個(gè)開口的頂板除去材料并將密封件和插入件定位在凹入?yún)^(qū)內(nèi)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)組進(jìn)行 再制造的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在發(fā)動(dòng)機(jī)操作過程中內(nèi)燃機(jī)的許多部件都受到高負(fù)載和磨損。一種此類部件，例 如，發(fā)動(dòng)機(jī)組，其可受到來自燃燒室內(nèi)發(fā)生的燃燒事件所產(chǎn)生的負(fù)載，所述燃燒室由發(fā)動(dòng)機(jī) 組的氣缸蓋、活塞和缸膛形成。這些事件可使發(fā)動(dòng)機(jī)組受到高負(fù)載和應(yīng)力，包括熱應(yīng)力和機(jī) 械應(yīng)力，其可被傳到氣缸蓋上除了其他位置以外的發(fā)動(dòng)機(jī)組和缸膛，所述氣缸蓋安裝在發(fā) 動(dòng)機(jī)組的頂板上。由于這些應(yīng)力，在發(fā)動(dòng)機(jī)組內(nèi)，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板的缸膛內(nèi)或附 近，可形成小裂縫，或發(fā)生一般磨損。此外，沿著圍繞缸膛且穿過頂板開口的流體通道的邊 緣可產(chǎn)生磨損和腐蝕。
[0003] 美國(guó)專利號(hào)5, 222, 295公開一種修復(fù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的方法。具體地，引用的參 考文獻(xiàn)公開一種用于沿發(fā)動(dòng)機(jī)組的缸膛的縱軸除去所選部分并在缸膛內(nèi)形成的空腔內(nèi)安 裝插入件的方法。盡管所描述的方法可以適當(dāng)?shù)匦迯?fù)缸膛內(nèi)產(chǎn)生的裂縫，但該參考文獻(xiàn)沒 有考慮到可能從缸膛，穿過發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板或沿著周圍水通道的邊緣可能產(chǎn)生的裂縫。該 方法也沒解決提供較淺的插入件的密封的問題。此外，仍然存在對(duì)有效且經(jīng)濟(jì)上可行的發(fā) 動(dòng)機(jī)組修復(fù)和再制造方法的持續(xù)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在一個(gè)方面，公開一種制造發(fā)動(dòng)機(jī)組的方法，包括從圍繞第一開口（例如，流體通 道、缸膛或附接孔）的發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板除去材料，以產(chǎn)生包括第一底面的第一凹入?yún)^(qū)。該方 法還包括將圍繞第一開口的第一密封件放置在第一底面上，所述第一密封件包括與第一開 口相匹配的內(nèi)徑，以及將第一插入件定位于第一凹入?yún)^(qū)內(nèi)并抵靠第一密封件。
[0005] 在另一個(gè)方面，用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)組包括頂板，在發(fā)動(dòng)機(jī)組內(nèi)形成并穿過頂板 開口的第一開口，圍繞第一開口并包括第一底面的第一凹入?yún)^(qū)，第一底面上的第一密封件， 第一密封件包括與第一開口相匹配的內(nèi)徑，和位于第一凹入?yún)^(qū)內(nèi)的第一插入件。
[0006] 在又一個(gè)方面，描述一種用于包括限定缸膛的頂板和多個(gè)流體通道的發(fā)動(dòng)機(jī)組的 再制造套件。再制造套件包括多個(gè)圓柱形第一插入件，多個(gè)第一插入件中的每一個(gè)具有第 一深度、第一外徑，和貫穿第一插入件的通道，該通道配置成位于圍繞多個(gè)流體通道中的一 個(gè)的凹入?yún)^(qū)內(nèi)。再制造套件還包括多個(gè)第一密封件，第一密封件包括與多個(gè)流體通道中的 一個(gè)的直徑相匹配的內(nèi)徑，第一密封件中的每一個(gè)配置成位于第一插入件中的一個(gè)和圍繞 多個(gè)流體通道中的一個(gè)的凹入?yún)^(qū)中的發(fā)動(dòng)機(jī)組之間。再制造套件還包括環(huán)形第二插入件， 第二插入件包括與缸膛的直徑相匹配的內(nèi)徑、第二深度，和第二外徑，并配置成位于圍繞缸 膛的凹入?yún)^(qū)內(nèi)。再制造套件另外包括第二密封件，第二密封件包括與缸膛的直徑相匹配的 內(nèi)徑，第二密封件配置成位于第二插入件和圍繞缸膛的凹入?yún)^(qū)中的發(fā)動(dòng)機(jī)組之間。此外，第 一插入件的第一深度大于第二插入件的第二深度。此外，當(dāng)多個(gè)第一插入件中的每一個(gè)位 于圍繞多個(gè)流體通道中的每一個(gè)的對(duì)應(yīng)凹入?yún)^(qū)內(nèi)，且第二插入件位于圍繞缸膛的凹入?yún)^(qū)內(nèi) 時(shí)，所述第二外徑被配置成與所述第一外徑的一部分重疊。
【附圖說明】
[0007] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)組的透視圖；
[0008] 圖2是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板的平面視圖，示出示例性裂縫，其可在缸膛和相鄰的 流體通道附近形成；
[0009] 圖3是沿著線A-A的圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板的局部橫截面圖，示出流體通道和缸 膛；
[0010] 圖4是沿著線A-A的圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板的局部橫截面圖，具有圍繞流體通道 的第一凹入?yún)^(qū)；
[0011] 圖5是沿著線A-A的圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板的局部橫截面圖，具有放置在第一凹 入?yún)^(qū)內(nèi)的第一密封件；
[0012] 圖6是沿著線A-A的圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板的局部橫截面圖，具有位于第一凹入 區(qū)內(nèi)的第一插入件；
[0013] 圖7是沿著線A-A的圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板的局部橫截面圖，具有圍繞缸膛的第 二凹入?yún)^(qū)；
[0014]圖8是沿著線A-A的圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板的局部橫截面圖，具有放置在第二凹 入?yún)^(qū)內(nèi)的第二密封件；
[0015]圖9是沿著線A-A的圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板的局部橫截面圖，具有位于第二凹入 區(qū)內(nèi)的第二插入件；
[0016]圖10是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)組的頂板的平面視圖，具有圍繞流體通道和缸膛的插入件； 以及
[0017] 圖11是示出一種制造圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)組的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 圖1中大體示出發(fā)動(dòng)機(jī)組10(也稱為缸體）的示例性實(shí)施例。發(fā)動(dòng)機(jī)組10可以 例如由鑄鐵、鋁、鎂，或任何其他理想的材料構(gòu)造，且可以包括用于容納內(nèi)燃機(jī)（例如壓燃 式發(fā)動(dòng)機(jī)或火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)）的活塞的一個(gè)或多個(gè)圓柱形鉆孔。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的包括發(fā) 動(dòng)機(jī)組10的內(nèi)燃機(jī)，可以用于為公路或非公路機(jī)器、固定式設(shè)備，或任何其他已知的機(jī)器 或車輛提供動(dòng)力。
[0019] 發(fā)動(dòng)機(jī)組10可以是整體鑄件并且通常可以包括上段12和下段14。發(fā)動(dòng)機(jī)組10 的上段12可以包括各種開口，例如缸膛、流體通道，和附接孔。在所示的實(shí)施例中，上段12 可以包括在發(fā)動(dòng)機(jī)組10內(nèi)形成并穿過發(fā)動(dòng)機(jī)組10的頂板18開口的多個(gè)缸膛16。盡管示 出六個(gè)缸膛16,應(yīng)當(dāng)理解，發(fā)動(dòng)機(jī)組10可以包括任意數(shù)目的缸膛16,每個(gè)缸膛16可以包括 或不包括氣缸套。氣缸蓋（未示出）可以被附接到發(fā)動(dòng)機(jī)組10,例如通過使用多個(gè)附接螺 栓，該螺栓可以通過螺紋容納在相應(yīng)數(shù)目的附接孔20中。正如在現(xiàn)有技術(shù)中所公知的氣缸 蓋可以密封每一個(gè)缸膛16,因而在其中產(chǎn)生了燃燒室，并且可以提供用于支持進(jìn)氣閥和排 氣閥和/或端口的結(jié)構(gòu)、燃料噴射器、必要的聯(lián)動(dòng)裝置，和/或其他已知的裝置或結(jié)構(gòu)。
[0020] 發(fā)動(dòng)機(jī)組10的上段12還可以包括圍繞各缸膛16周向隔開的多個(gè)流體通道22,例 如水通道。雖然示出八個(gè)流體通道22,但應(yīng)當(dāng)理解的是，可在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)組10上設(shè)置任意 數(shù)目的流體通道22。每個(gè)流體通道22可在發(fā)動(dòng)機(jī)組10內(nèi)形成，并可以穿過頂板18開口， 如圖所示。應(yīng)當(dāng)理解，在發(fā)動(dòng)機(jī)組10內(nèi)的流體通道22以及附加的流體通道和/或腔室，可 形成用于控制冷卻劑的循環(huán)并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)組10進(jìn)行適當(dāng)冷卻的水套或其他類似冷卻系統(tǒng)。 還應(yīng)該理解，可包括套圈型冷卻劑導(dǎo)向器，和/或水套的流體通道22可配置成對(duì)附接到發(fā) 動(dòng)機(jī)組10的氣缸蓋或其部件進(jìn)行冷卻。此外，雖然在圖1中所示的流體通道22的直徑被 示為大致相同，但應(yīng)當(dāng)理解的是，一些流體通道22的尺寸與形狀可以不同于其他一些流體 通道22的尺寸與形狀。
[0021] 發(fā)動(dòng)機(jī)組10的下段14還可以包括和/或限定如上所述的水套的一部分。該下段 14可以是常規(guī)形式，并且可以包括曲軸在其內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸箱。發(fā)動(dòng)機(jī)組10的下段14以及 氣缸蓋和內(nèi)燃機(jī)通常不屬于本發(fā)明的范圍，并且因此，本文不再進(jìn)行更詳細(xì)的說明。但是， 應(yīng)當(dāng)理解，包括本文所述特征的發(fā)動(dòng)機(jī)組10被考慮與任何類型和/或構(gòu)造的內(nèi)燃機(jī)配合使 用。
[0022] 現(xiàn)在參照?qǐng)D2,示出發(fā)動(dòng)機(jī)組10的頂板18的一部分。特別地，示出缸膛16中的一 個(gè)和相鄰的或周圍的附接孔20及流體通道22,連同可能出現(xiàn)在頂板18內(nèi)的裂縫。特別地， 在包括發(fā)動(dòng)機(jī)組10的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過程中，或者甚至在其最初的制造過程中，可能在發(fā)動(dòng)機(jī) 組10的頂板18內(nèi)形成一條或多條裂縫，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的。例如，裂縫30可在 缸膛16內(nèi)形成，示出具有設(shè)置于其中的氣缸套32,并可沿著發(fā)動(dòng)機(jī)組10的頂板18從其延 伸。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這條裂縫可延伸至流體通道22中的一個(gè)，如在34所示。類似地，裂 縫36可在流體通道22或附接孔20中的一個(gè)內(nèi)形成，并可橫跨發(fā)動(dòng)機(jī)組10的頂板18從其 延伸。磨損或腐蝕也可能出現(xiàn)在沿著頂板18的流體通道22的邊緣。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員 所知的，其他裂縫（例如裂縫38)和/或磨損可能出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)組10的頂板18內(nèi)的多個(gè) 不同位置。
[0023] 在發(fā)動(dòng)機(jī)組10的制造工藝40(圖11)的過程中，可從發(fā)動(dòng)機(jī)組10的頂板18中除 去圍繞頂板中的開口（例如，缸膛、流體通道和附接孔）的材料，以產(chǎn)生凹入?yún)^(qū)