БЛОК ЦИЛИНДРОВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2016 года по МПК F02F1/00 F02F7/00 F02B75/22 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Данная заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 61/428119, поданной 29 декабря 2010 года и озаглавленной «УЗЕЛ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ», полное содержание которой, таким образом, включено в материалы настоящей заявки путем ссылки для всевозможных целей.

Уровень техники

Двигатели внутреннего сгорания непрерывно совершенствуются для повышения отдаваемой мощности двигателя, а также снижения веса и/или габаритов двигателя. Форсирующие устройства, такие как турбокомпрессоры и нагнетатели, были добавлены к двигателям, так что двигатели могут обладать отдаваемой мощностью, подобной двигателям большего рабочего объема, без расхода топлива и выбросов двигателей большего рабочего объема. Кроме того, расход топлива транспортного средства может быть улучшен в транспортных средствах, имеющих меньшие двигатели, по меньшей мере частично, так как меньшие двигатели могут весить меньше, чем двигатели большего рабочего объема.

Однако уменьшение габаритов двигателя и/или увеличение мощности, снимаемой с двигателя, может повышать механическую нагрузку на элементы двигателя. Такие проблемы особенно могут присутствовать в форсированных двигателях, которые обычно имеют высокое отношение мощности к весу по сравнению с двигателями без наддува. Поэтому некоторые форсированные двигатели составлены из повышенных количеств материала, такого как алюминий, для усиления блока цилиндров. Но увеличение количества материала, используемого для формирования блока цилиндров, может повышать вес двигателя, тем самым подрывая основную задачу повышения отношения мощности к весу двигателя.

Раскрытие изобретения

Авторы осознали проблемы форсирования двигателя со сниженным весом и предложили блок цилиндров.

Согласно одному варианту предложен блок цилиндров, содержащий цилиндр, две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, поверхность сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока цилиндров и первую и вторую наружные боковые стенки, при этом первая наружная боковая стенка продолжается от поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала.

Наружная стенка предпочтительно продолжается от второй поверхности сочленения головки блока цилиндров ко второй поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала относительно нижней части блока цилиндров.

Вторая наружная стенка предпочтительно продолжается от поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала относительно нижней части блока цилиндров.

Блок цилиндров предпочтительно является блоком цилиндров двигателя из одной детали.

Блок цилиндров предпочтительно дополнительно содержит наружную переднюю стенку и наружную заднюю стенку, при этом наружная передняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала, и наружная задняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала.

Блок цилиндров предпочтительно дополнительно содержит несущий каркас, соединенный с наружной задней стенкой, при этом несущий каркас и наружная задняя стенка обеспечивают поверхности сочленения задней крышки двигателя, причем несущий каркас соединен с колоколообразным картером трансмиссии.

Блок цилиндров предпочтительно включает в себя множество цилиндров, расположенных V-образно, и дополнительно содержит вторую поверхность сочленения головки блока цилиндров на верхней стороне блока цилиндров.

Блок цилиндров предпочтительно выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров.

Блок цилиндров предпочтительно выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров, причем каждая из двух крышек подшипника включает в себя две крепежные выемки несущего каркаса.

Согласно другому варианту предложен блок цилиндров, содержащий два или более цилиндров, расположенных не под непрямым углом, две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, первую и вторую поверхности сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока цилиндров, первую и вторую наружные боковые стенки, при этом первая наружная боковая стенка продолжается от первой поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, а вторая наружная боковая стенка продолжается от второй поверхности сочленения головки блока цилиндров ко второй поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, причем каждая из первой и второй поверхностей сочленения несущего каркаса включает в себя множество отверстий для крепежных средств.

Блок цилиндров предпочтительно является блоком цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя.

Блок цилиндров предпочтительно выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя, причем каждая из двух крышек подшипника включает в себя две крепежные выемки несущего каркаса.

По меньшей мере две крышки подшипника предпочтительно прикрепляются к блоку цилиндров двигателя после отделения от блока цилиндров двигателя.

Первая и вторая поверхности сочленения несущего каркаса предпочтительно расположены выше верхней части двух опор коленчатого вала.

Согласно еще одному варианту предложен блок цилиндров, содержащий два или более цилиндров, расположенных не под прямым углом, две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, выполненного из уплотненного серого чугуна, первую и вторую поверхности сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока цилиндров, первую и вторую наружные боковые стенки, при этом первая наружная боковая стенка продолжается от первой поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, а вторая наружная боковая стенка продолжается от второй поверхности сочленения головки блока цилиндров ко второй поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, причем каждая из первой и второй поверхностей сочленения несущего каркаса включает в себя множество отверстий для крепежных средств.

Блок цилиндров предпочтительно является блоком цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя.

Блок цилиндров предпочтительно выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя, причем каждая из двух крышек подшипника включает в себя две крепежные выемки несущего каркаса.

Блок цилиндров предпочтительно дополнительно содержит наружную переднюю стенку и наружную заднюю стенку, при этом наружная передняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала, и наружная задняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала.

Наружная задняя стенка предпочтительно включает в себя поверхность сочленения для заднего корпуса основного уплотнения коленчатого вала.

Блок цилиндров предпочтительно дополнительно содержит углубление между двумя или более цилиндрами, при этом углубление включает в себя масляный проход, расположенный для приема масла из масляного охладителя.

Посредством подъема высоты поверхности сочленения несущего каркаса и, таким образом, боковых стенок несущего каркаса можно увеличить прочность узла блока цилиндров наряду со снижением веса узла блока цилиндров. В частности, несущий каркас может обеспечивать опору для блока цилиндров при выполнении из более легковесного материала.

Это раскрытие изобретения приведено для представления в упрощенном виде подборки концепций, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании изобретения. Это раскрытие изобретения не предназначено для идентификации ключевых признаков или существенных признаков заявленного объекта изобретения, а также не предназначено для ограничения объема заявленного объекта изобретения. Кроме того, заявленный объект изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые решают любые или все недостатки, отмеченные в любой части данного описания.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой схематичный вид двигателя внутреннего сгорания.

Фиг.2 представляет собой еще один схематичный вид двигателя внутреннего сгорания, показанного на фиг.1, включающего в себя узел блока цилиндров.

Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе с пространственным разнесением элементов примерного узла блока цилиндров.

Фиг. 4 представляет собой вид в сборе узла блока цилиндров, показанного на фиг.3.

Фиг. 5 представляет собой вид снизу несущего каркаса, включенного в узел блока цилиндров, показанный на фиг.3.

Фиг. 6 представляет собой вид сзади блока цилиндров, показанного на фиг.3.

Фиг. 7 представляет собой вид сзади несущего каркаса, показанного на фиг.3.

Фиг. 8 представляет собой вид сзади узла блока цилиндров, показанного на фиг.4.

Фиг. 9 представляет собой вид сбоку слева узла блока цилиндров, показанного на фиг.4.

Фиг. 10 представляет собой вид сбоку справа узла блока цилиндров, показанного на фиг.4.

Фиг. 11 представляет собой вид спереди блока цилиндров, показанного на фиг.3.

Фиг. 12 представляет собой вид спереди несущего каркаса, показанного на фиг.3.

Фиг. 13 и 14 представляют собой виды в разрезе узла блока цилиндров, показанного на фиг.4.

Фиг. 15 и 16 представляют собой виды сбоку блока цилиндров, показанного на фиг.3.

Фиг. 17 представляет собой вид сверху несущего каркаса, показанного на фиг.3.

Фиг. 18 представляет собой вид сверху узла блока цилиндров, показанного на фиг.4.

Фиг. 19 представляет собой вид снизу блока цилиндров, показанного на фиг.3.

Фиг. 3-19 начерчены приблизительно в масштабе.

Подробное описание изобретения

Со ссылкой на фиг.1 двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один цилиндр которого показан на фиг.1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя цилиндр 30 и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в нем и соединенным с коленчатым валом 40. Цилиндр 30 также может упоминаться как камера сгорания. Цилиндр 30 показан сообщающимся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответственный впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие кулачком 51 впускного клапана и кулачком 53 выпускного клапана. В качестве альтернативы, один или более из впускных и выпускных клапанов может приводиться в действие электромеханически управляемым узлом катушки и якоря клапана. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться датчиком 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться датчиком 57 кулачка выпускного клапана.

Впускной коллектор 44 также показан находящимся между впускным клапаном 52 и гибкой трубкой 42 воздухозаборника. Топливо подается на топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). Двигатель 10 по фиг. 1 выполнен так, чтобы топливо впрыскивалось непосредственно в цилиндр двигателя, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. Топливная форсунка 66 питается рабочим током из формирователя 68, который реагирует на действие контроллера 12. Кроме того, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с необязательным дросселем 62 с электроприводом с дроссельной заслонкой 64. В одном из примеров может использоваться система непосредственного впрыска низкого давления, в которой давление топлива может подниматься до приблизительно 20-30 бар. В качестве альтернативы, двухступенчатая топливная система высокого давления может использоваться для генерирования более высоких давлений топлива. Дополнительно или в качестве альтернативы, топливная форсунка может быть расположена выше по потоку от впускного клапана 52 и выполнена с возможностью впрыска топлива во впускной коллектор, что известно специалистам в данной области техники как впрыск во впускной канал.

Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в цилиндр 30 через запальную свечу 92 в ответ на действие контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан соединенным с выпускным коллектором 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70 отработавших газов. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.

Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, включает в себя множество блоков катализатора. В еще одном примере может использоваться множество устройств снижения токсичности отработавших газов, - каждое с множеством блоков. Нейтрализатор 70 отработавших газов, в одном из примеров, может быть катализатором трехходового типа.

Контроллер 12 показан на фиг.1 в качестве обычного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и обычную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, соединенных с двигателем 10, в дополнение к тем сигналам, которые описаны ранее, в том числе: температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, соединенного с патрубком 114 охлаждения; датчик 134 положения, соединенный с педалью 130 акселератора для считывания усилия, приложенного ступней 132; измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 122 давления, соединенного с впускным коллектором 44; датчик положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, входящего в двигатель, с датчика 120; и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего описания датчик 118 на эффекте холла вырабатывает заданное количество равномерно разнесенных импульсов каждого оборота коленчатого вала, по которому может определяться частота вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).

Во время работы каждый цилиндр в двигателе 10 обычно претерпевает четырехтактный цикл: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, рабочий такт и такт выпуска. В течение такта впуска обычно выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вовлекается в цилиндр 30 через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается ко дну цилиндра для увеличения объема внутри цилиндра 30. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда цилиндр 30 находится при наибольшем своем объеме), обычно упоминается специалистами в данной области техники как нижняя мертвая точка (НМТ). Во время такта сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров для сжатия воздуха внутри цилиндра 30. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда цилиндр 30 находится при наименьшем своем объеме), обычно упоминается специалистами в данной области техники как верхняя мертвая точка (ВМТ). В процессе, в дальнейшем упоминаемом как впрыск, топливо вводится в цилиндр. В процессе, в дальнейшем упоминаемом как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время рабочего такта расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно к НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывается для выпуска подвергнутой сгоранию топливовоздушной смеси в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Следует отметить, что вышеприведенное показано просто в качестве примера, и что привязка по времени открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов может меняться так, чтобы давать положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана, или различные другие примеры.

Двигатель 10 дополнительно может включать в себя турбокомпрессор, имеющий компрессор 80, расположенный во впускном коллекторе 44, соединенном с турбиной 82, расположенной в выпускном коллекторе 48. Ведущий вал 84 может соединять компрессор с турбиной. Таким образом, турбокомпрессор может включать в себя компрессор 80, турбину 82 и ведущий вал 84. Выхлопные газы могут направляться через турбину, приводя в действие роторный узел, который, в свою очередь, вращает ведущий вал. В свою очередь, ведущий вал вращает насосное колесо, включенное в компрессор, выполненное с возможностью повышения плотности воздуха, подаваемого в цилиндр 30. Таким образом, мощность, снимаемая с двигателя, может быть увеличена. В других примерах компрессор может приводиться в действие механически, а турбина 82 может быть не включена в двигатель. Кроме того, в других примерах двигатель 10 может быть без наддува.

Со ссылкой на фиг.2 показан примерный схематичный вид двигателя 10. Двигатель 10 включает в себя головку 200 блока цилиндров, соединенную с узлом 202 блока цилиндров. Следует понимать, что двигатель может дополнительно включать в себя различные элементы для прикрепления головки блока цилиндров к узлу блока цилиндров, такие как прокладка головки (не показана), болты и другие пригодные крепежные устройства и т.д.

Каждый из головки блока цилиндров и узла блока цилиндров может содержать по меньшей мере один цилиндр. Как описано выше в отношении фиг.1, двигатель 10 может включать в себя дополнительные элементы, выполненные с возможностью выполнения сгорания по меньшей мере в одном цилиндре.

Узел блока цилиндров может включать в себя блок 204 цилиндров, соединенный с несущим каркасом 206. Несущий каркас может включать в себя контур 207 смазки, интегрированный в него. Контур смазки может включать в себя масляные проходы 208, масляный фильтр 210, масляный насос 212 и электромагнитный клапан 213. Масляные проходы могут быть выполнены с возможностью подачи смазки в различные элементы двигателя, такие как коленчатый вал и коренные подшипники. Масляный фильтр может быть соединен с масляным проходом и выполнен с возможностью удаления нежелательных твердых частиц из масляного прохода. Более того, масляный насос также может быть соединен с масляным проходом, включенным в масляные проходы 208, и выполнен с возможностью повышения давления в контуре 207 смазки. Следует понимать, что дополнительные интегрированные узлы могут быть включены в несущий каркас 206. Например, интегрированные элементы могут включать в себя уравновешивающие валы, нагреватели блока цилиндров, исполнительные механизмы и датчики.

В одном из примеров масляный поддон 214 может быть соединен с несущим каркасом 206. Масляный насос может быть включен в контур смазки. Масляный насос 212 также может быть соединен с несущим каркасом 206 посредством болтов или других пригодных крепежных средств. Масляный насос 212 может быть выполнен с возможностью осуществления циркуляции масла из масляного поддона 214 в масляные проходы 208. Таким образом, масляный насос включает в себя заборник, расположенный в масляном поддоне, как более подробно описано здесь в отношении фиг.3. Следует понимать, что масляные проходы 208 могут быть соединены по текучей среде с масляными проходами, включенными в головку 200 блока цилиндров.

Двигатель 10 может дополнительно включать в себя охладитель 260, интегрированный в узел 202 блока цилиндров. Охладитель 260 может быть выполнен с возможностью удаления тепла из контура 207 смазки. Охладитель 260 может быть масляным охладителем.

Со ссылкой на фиг.3 показан вид в перспективе с пространственным разнесением элементов примерного узла 202 блока цилиндров. Как показано, узел 202 блока цилиндров включает в себя блок 204 цилиндров, расположенный вертикально над несущим каркасом 206. Насос 212 и масляный поддон 214 расположены вертикально под несущим каркасом 206. Направленные векторы (то есть продольный, вертикальный и боковой векторы) предусмотрены для концептуального понимания. Однако следует понимать, что узел блока цилиндров может быть расположен во множестве ориентаций, когда он включен в транспортное средство.

Блок 204 цилиндров дополнительно включает в себя множество опор 300 коленчатого вала, расположенных в нижней части блока 204 цилиндров и выполненных с возможностью конструктивной опоры коленчатого вала (не показан). В некоторых примерах блок цилиндров может включать в себя две опоры коленчатого вала. Каждая из опор 300 коленчатого вала может включать в себя крышку 304 подшипника. Крышки подшипника выполнены с возможностью приема подшипника коленчатого вала. Таким образом, опоры коленчатого вала образуют отверстия, которые выполнены с возможностью приема подшипника коленчатого вала (не показан), выполненного с возможностью обеспечения вращения коленчатого вала (не показан). Следует понимать, что коленчатый вал может включать в себя различные элементы, такие как противовесы, шейки, шатунные шейки и т. д. Каждая из шатунных шеек может быть соединена с поршнем через шатун. Таким образом, сгорание в цилиндрах может использоваться для вращения коленчатого вала.

Каждая из крышек 304 подшипника может включать в себя две крепежные выемки 306 несущего каркаса, более подробно показанные на фиг.19. Крепежные выемки несущего каркаса могут быть выполнены с возможностью приема крепежного средства, такого как болт, или другого пригодного крепежного устройства для соединения несущего каркаса 206 с блоком 204 цилиндров, более подробно описанного здесь в отношении фиг.4. Таким образом, несущий каркас 206 соединен с блоком 204 цилиндров через крышки 304 подшипника. Как показано, каждая крепежная выемка 306 несущего каркаса продолжается вертикально в опоры 300 коленчатого вала от нижней поверхности 308 каждой из крышек подшипника. Более того, каждая крепежная выемка несущего каркаса расположена на боковой периферии нижней поверхности 308. Однако в других примерах крепежные выемки несущего каркаса могут быть расположены в другом пригодном местоположении. Кроме того, в некоторых примерах крепежные выемки несущего каркаса могут иметь альтернативную геометрическую конфигурацию и/или ориентацию.

Как показано, опоры 30 коленчатого вала выполнены из одного сплошного куска материала. Другими словами, опоры 300 коленчатого вала изготавливаются посредством цельной отливки. Кроме того, в показанном примере блок 204 цилиндров является блоком цилиндров двигателя из одной детали, созданным в цельной отливке. Опоры коленчатого вала могут быть отломлены или иным образом отделены от блока 204 цилиндра после отливки так, чтобы мог быть установлен коленчатый вал (не показан). После того, как коленчатый вал установлен надлежащим образом, детали опор коленчатого вала впоследствии могут быть прикреплены к блоку цилиндров после отделения от блока цилиндров. Таким образом, конструктивная целостность, а также точность сопряженных опор коленчатого вала могут быть повышены по сравнению с другими конструкциями блока цилиндров, которые могут соединять по отдельности созданные (например, отлитые) верхнюю и нижнюю детали блока цилиндров для формирования крышки подшипника. Более того, NVH (шум, вибрации и неплавность движения) могут быть уменьшены в узле блока цилиндров, когда опоры коленчатого вала выполнены из единственного куска материала.

Блок 204 цилиндров дополнительно включает в себя наружную переднюю стенку 310. Наружная передняя стенка 310 более подробно показана на фиг.11. Аналогичным образом, блок 204 цилиндров дополнительно включает в себя наружную заднюю стенку 312, показанную на фиг.6. Наружная передняя стенка 310 включает в себя первую самую дальнюю от центра опору 1100 коленчатого вала. Однако в примере, в котором блок цилиндров содержит две опоры коленчатого вала, наружная передняя стенка включает в себя первую опору коленчатого вала. Наружная задняя стенка 312 включает в себя вторую, самую дальнюю от центра опору 600 коленчатого вала, более подробно описанную здесь в отношении фиг.6.

Продолжая с фиг.3, как показано, блок 204 цилиндров включает в себя множество цилиндров 314. Однако, в других примерах, блок 204 цилиндров может включать в себя единственный цилиндр. Следует понимать, что цилиндр 30, показанный на фиг.1, может быть включен во множество цилиндров 314. Множество цилиндров 314 может быть концептуально поделено на первый и второй ряд (316 и 318) цилиндров. Ряд 318 цилиндров более подробно показан здесь в отношении фиг.18. Как показано, двигатель может быть в V-образной конфигурации, в которой противоположные цилиндры в каждом из соответственных рядов цилиндров расположены не под прямым углом друг относительно друга. Таким образом, цилиндры расположены V-образно. Однако в других примерах возможны другие конфигурации цилиндров. Углубление 320 может быть расположено между первым и вторым рядами (316 и 318) цилиндров в блоке 204 цилиндров. Охладитель 260 может быть размещен в углублении, когда узел 202 блока цилиндров собран. Прокладка 319 может быть установлена между масляным охладителем 260 и блоком 204 цилиндров.

Блок 204 цилиндров дополнительно включает в себя первую поверхность 322 сочленения головки блока цилиндров, расположенную в верхней части 323 блока цилиндров. Дополнительно, в изображенном примере блок цилиндров включает в себя вторую поверхность 324 сочленения головки блока цилиндров. Однако, в других примерах, блок цилиндров может включать в себя единственную поверхность сочленения головки блока цилиндров. Первая и вторая поверхности (322 и 324) сочленения головки блока цилиндров могут быть выполнены с возможностью соединения с головкой 200 блока цилиндров, показанной на фиг.2. Пригодные крепежные устройства, такие как болты, могут использоваться для соединения головки 200 блока цилиндров с блоком 204 цилиндров в некоторых примерах. Когда скрепляются собранные головка 200 блока цилиндров, показанная на фиг.2, и блок 204 цилиндров, могут формироваться камеры сгорания, в которых может осуществляться сгорание, как описано выше в отношении фиг.1. Пригодные крепежные устройства (не показаны) могут использоваться для соединения головки 200 блока цилиндров, показанной на фиг.2, с блоком 204 цилиндров. Дополнительно, уплотнение (например, прокладка) может быть установлено между головкой 200 блока цилиндров и первой и второй поверхностями (322 и 324) сочленения головки блока цилиндров для герметизации цилиндров.

Блок 204 цилиндров дополнительно включает в себя две поверхности (326 и 328) сочленения несущего каркаса, выполненные с возможностью прикрепления к двум соответствующим поверхностям (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров, включенным в несущий каркас 206, более подробно описанный здесь. Две поверхности (326 и 328) сочленения несущего каркаса расположены на противоположных сторонах блока 204 цилиндров. На виде в перспективе узла 202 блока цилиндров, показанного на фиг.3, вторая поверхность 328 сочленения несущего каркаса не может быть видна полностью. Однако вторая поверхность 328 сочленения несущего каркаса, а также другие узлы, включенные в состав на другой стороне блока цилиндров, более подробно показаны на фиг.19. Как показано, поверхности (326 и 328) сочленения несущего каркаса включают в себя множество отверстий 334 для крепежных средств. Отверстия 334 для крепежных средств могут быть выполнены с возможностью приема крепежных средств, таких как болты при соединении с несущим каркасом 206, более подробно описанным здесь в отношении фиг.4.

Блок 204 цилиндров дополнительно включает в себя первую наружную боковую стенку 333 и вторую наружную боковую стенку 335. Первая наружная боковая стенка 333 блока цилиндров более подробно показана на фиг.15. Аналогичным образом, вторая наружная боковая стенка 335 блока цилиндров более подробно показана на фиг.16. Первая наружная боковая стенка 333 блока цилиндров продолжается от первой поверхности 322 сочленения головки блока цилиндров до первой поверхности 326 сочленения несущего каркаса, расположенной между центральной линией 339 множества опор 300 коленчатого вала. Аналогичным образом, вторая наружная боковая стенка 335 блока цилиндров продолжается от второй поверхности 324 сочленения головки блока цилиндров до второй поверхности 328 сочленения несущего каркаса, расположенной между центральной линией 339 множества опор 300 коленчатого вала. Как показано, поверхности (326 и 328) сочленения несущего каркаса являются по существу плоскими. Однако, в других примерах, поверхность сочленения несущего каркаса может иметь другую геометрическую конфигурацию. Например, может изменяться высота поверхностей сочленения несущего каркаса.

Кроме того, несущий каркас 206 включает в себя нижнюю поверхность 309 и две наружные боковые стенки (то есть первую наружную боковую стенку 336 несущего каркаса и вторую наружную боковую стенку 338 несущего каркаса). В некоторых примерах поверхность 506 сочленения масляного поддона, показанная на фиг.5, может быть нижней поверхностью 309 несущего каркаса 206. Однако, в других примерах, нижняя поверхность 309 может включать в себя дополнительные элементы. Первая наружная боковая стенка 336 несущего каркаса продолжается от нижней поверхности 309 и включает в себя первую поверхность 330 сочленения боковой стенки блока цилиндров. Аналогичным образом, вторая наружная боковая стенка 338 несущего каркаса продолжается от нижней поверхности 309 и включает в себя вторую поверхность 332 сочленения боковой стенки блока цилиндров. Кроме того, первая и вторая наружные боковые стенки (336 и 338) несущего каркаса продолжаются выше верхней части опор 300 коленчатого вала, когда узел 202 блока цилиндров собран. Дополнительно, нижняя поверхность 309 находится ниже опор 300 коленчатого вала. Однако, в других примерах, возможны другие конфигурации. Например, первая и вторая наружные боковые стенки (336 и 338) несущего каркаса могут не продолжаться выше верхней части опор коленчатого вала. Как показано, несущий каркас имеет U-образную форму. Однако, в других примерах, возможны другие формы. Поверхности (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров выполнены с возможностью прикрепления к поверхностям (326 и 328) сочленения несущего каркаса на блоке 204 цилиндров и расположены на противоположных сторонах несущего каркаса 206. В показанном примере поверхности (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров образуют верхние поверхности несущего каркаса. Однако, в других примерах, возможны другие конфигурации. Поверхности (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров включают в себя множество отверстий 340 для крепежных средств вдоль своих длин. Как показано, поверхности (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров являются по существу плоскими и соответствующими поперечной и продольной плоскости. Однако, в других примерах, возможны альтернативные геометрические конфигурации и ориентации. Например, может меняться вертикальная высота поверхностей сочленения боковой стенки.

Несущий каркас может дополнительно включать в себя передние поверхности (382 и 384) сочленения крышки, продолжающиеся вдоль по меньшей мере части наружных боковых стенок (336 и 338) несущего каркаса. Первое уплотнение 370 может быть расположено между первой поверхностью 330 сочленения боковой стенки блока цилиндров и первой поверхностью 326 сочленения несущего каркаса. Аналогичным образом, второе уплотнение 372 может быть расположено между второй поверхностью 332 сочленения боковой стенки блока цилиндров и второй поверхностью 328 сочленения несущего каркаса. Первое и второе уплотнения (370 и 372) могут быть по существу непроницаемыми для воздуха и жидкости. Примерные уплотнения включают в себя, но не ограничиваются указанными прокладку, адгезив и т.д.

Несущий каркас 206 включает в себя внутреннюю часть 342, смежную опорам 300 коленчатого вала, когда узел 202 блока цилиндров собран. Внутренняя часть 342 включает в себя отверстия 344 для крепежных средств, выполненные с возможностью приема пригодных крепежных средств, таких как болты. Как более подробно описано здесь, крепежные средства могут продолжаться через отверстия 344 для крепежных средств в несущем каркасе 206, а также крепежные выемки 306 в блоке 204 цилиндров. Внутренняя часть 342 более подробно описана здесь в отношении фиг.17.

В некоторых примерах блок 204 цилиндров и несущий каркас 206 могут быть выполнены из разных материалов. Более конкретно, в одном из примеров блок 204 цилиндров может быть выполнен из материала, имеющего большее отношение прочности к объему, чем несущий каркас 206. Однако, в других примерах, блок цилиндров и несущий каркас могут быть выполнены из по существу идентичных материалов. Примерные материалы, которые могут использоваться для создания блока цилиндров, включают в себя серый чугун, уплотненный серый чугун, чугун с шаровидным графитом, алюминий, магний и/или пластмассу. Примерные материалы, используемые для создания несущего каркаса, включают в себя серый чугун, уплотненный серый чугун, чугун с шаровидным графитом, алюминий, магний и/или пластмассу. В одном конкретном примере блок цилиндров может быть выполнен из уплотненного серого чугуна, а несущий каркас - из алюминия. Таким образом, повышенная конструктивная целостность может быть придана местоположениям в узле блока цилиндров, которые испытывают большие механические напряжения, таким как камеры сгорания и окружающие области. Более того, объемный размер узла блока цилиндров может быть уменьшен, когда вышеупомянутая комбинация материалов используется в узле блока цилиндров в противоположность блоку цилиндров, выполненному только из алюминия. Кроме того, несущий каркас может быть выполнен из материала, имеющего большее отношение прочности к весу, чем материал, используемый для создания блока цилиндров, тем самым обеспечивая снижение веса узла 202 блока цилиндров.

Узел блока цилиндров дополнительно включает в себя масляный поддон 214, расположенный вертикально ниже несущего каркаса 206 и блока 204 цилиндров. При сборке масляный поддон 212 может быть соединен с поверхностью 506 сочленения масляного поддона, показанной на фиг.5, расположенной на нижней стороне несущего каркаса. Более того, масляный насос включает в себя маслозаборник 350, расположенный в масляном поддоне, когда узел блока цилиндров собран, и выпускной канал 352, выполненный с возможностью подачи масла в масляный проход 510, показанный на фиг.5, в несущем каркасе 206. Таким образом, масляный насос 212 может принимать масло из масляного поддона 214. Узел 202 блока цилиндров дополнительно включает в себя масляный фильтр 210 и канал 550 масляного фильтра для приема масляного фильтра 210. Масляный фильтр может быть соединен с охладителем 360 с пластинчатым корпусом. Охладитель 360 с пластинчатым корпусом охлаждает масло при его циркуляции через двигатель.

Узел 202 блока цилиндров дополнительно включает в себя масляный поддон 214. Масляный поддон включает в себя третью поверхность 374 сочленения несущего каркаса, имеющую отверстия 376 для крепежных средств для приема крепежных средств. Уплотнение 378 может быть расположено между третьей поверхностью 374 сочленения несущего каркаса и поверхностью 506 сочленения масляного поддона, включенную в несущий каркас, показанный на фиг.5, более подробно описанный здесь.

Несущий каркас 206 дополнительно включает в себя прилив 380 для установки датчика для приема датчика, такого как датчик давления масла. Как показано, прилив 380 для установки датчика распложен на первой наружной боковой стенке 336 несущего каркаса. Однако прилив для установки датчика может быть расположен в другом пригодном местоположении, таком как на второй наружной боковой стенке 338 несущего каркаса, в других примерах.

На фиг.4 показан еще один вид в перспективе узла 202 блока цилиндров в собранной конфигурации. Как показано, блок 204 цилиндров прикреплен к несущему каркасу 206. Как показано, первая и вторая поверхности (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров на несущем каркасе 206 могут быть присоединены к соответствующим поверхностям (326 и 328) сочленения несущего каркаса. Следует понимать, что поверхности сочленения несущего каркаса и поверхности сочленения боковой стенки блока цилиндров могут быть соответствующим образом профилированы для прикрепления друг к другу так, чтобы поверхности находились в торцевом составном контакте. Однако, в некоторых примерах, уплотнения могут быть расположены между поверхностями сочленения, как описано выше.

Крепежные средства 400 продолжаются через отверстия (334 и 340) для крепежных средств в обеих из поверхностей (326 и 328) сочленения несущего каркаса и поверхностей (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров. Таким образом, поверхности сочленения могут прикрепляться друг к другу. Хотя на фиг.4 показана одна сторона узла 202 блока цилиндров, на которой прикреплены поверхности сочленения, следует понимать, что поверхности сочленения на противоположной стороне узла блока цилиндров могут также быть соединены.

На фиг.5 показана наружная часть 500 нижней поверхности 309 несущего каркаса 206. Как показано, отверстия 340 для крепежных средств продолжаются от внутренней части 342 несущего каркаса 206, показанного на фиг.3, к наружной части 500 несущего каркаса 206, тем самым образуя отверстия. Как описано выше, крепежные средства, такие как болты, могут продолжаться через отверстия 340 для крепежных средств, когда узел блока цилиндров находится в собранной конфигурации. В показанном примере несущий каркас 206 имеет лестничную конфигурацию. Лестничная конфигурация несущего каркаса 206 включает в себя опоры 502, которые выровнены поперечно. Когда несущий каркас 206 имеет лестничную конфигурацию, он может упоминаться как лестничный каркас. Более конкретно, в лестничной конфигурации опоры 502 выровнены с опорами 300 коленчатого вала, показанными на фиг.3, когда узел 202 блока цилиндров собран, тем самым обеспечивая конструктивную опору для блока 204 цилиндров и коленчатого вала. Следует понимать, что, когда блок 204 цилиндров прикреплен к несущей конструкции 206 таким способом, конструктивная целостность узла блока цилиндров может быть повышена и могут быть уменьшены NVH во время работы двигателя. Однако другие выравнивания опор возможны в других примерах, или опоры могут быть включены в несущий каркас. Поверхность 506 сочленения масляного поддона также показана на фиг.5. Поверхность сочленения масляного поддона включает в себя отверстия 504 для крепежных средств, выполненные с возможностью приема крепежных средств при прикреплении к масляному поддону 214. Несущий каркас 206 дополнительно включает в масляный проход 510, выполненный с возможностью приема масла из выпускного канала 352 масляного насоса 212. Несущий каркас 206 также включает в себя канал 550 масляного фильтра для подачи и приема масла из масляного фильтра 210.

На фиг.6 показана наружная задняя стенка 312 блока 204 цилиндров, включая самую дальнюю от центра опору 600 коленчатого вала и соответствующую крышку 602 подшипника. Поверхности (322 и 324) сочленения головки блока цилиндров и первая и вторая поверхности (326 и 328) сочленения несущего каркаса также показаны на фиг.6. Аналогичным образом, на фиг.7 показан задний торец 700 несущего каркаса 206. Первая и вторая поверхности (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров также показаны на фиг.7.

На фиг.8 показан вид задней части 800 узла 202 блока цилиндров, включающего в себя заднюю стенку 312 блока 204 цилиндров и задний торец 700 несущего каркаса 206 в собранной конфигурации. Как показано, несущий каркас 206 может быть соединен с наружной задней стенкой 312 блока 204 цилиндров. Как показано, задний торец 700 несущего каркаса 206 и задняя стенка 312 обеспечивают поверхность 802 сочленения колоколообразного картера трансмиссии. Поверхность 802 сочленения колоколообразного картера трансмиссии может соединяться с колоколообразным картером трансмиссии (не показан). Таким образом, трансмиссия может прикрепляться к узлу 202 блока цилиндров. Более того, несущий каркас 206 изолирует по меньшей мере часть внутренности двигателя 10 от трансмиссии (не показана). Как показано, поверхность сочленения колоколообразного картера трансмиссии расположена около периферии заднего торца узла 202 блока цилиндров. Однако, в других примерах, поверхность сочленения колоколообразного картера трансмиссии может быть расположена в другом пригодном местоположении. Множество соединительных выемок 804 включены в поверхность 802 сочленения колоколообразного картера трансмиссии. Соединительные выемки могут быть выполнены с возможностью приема крепежных средств для соединения колоколообразного картера трансмиссии с узлом 202 блока цилиндров. Кроме того, соединительные выемки 804 показаны продолжающимися на полные 360° вокруг центральной линии 339 опор коленчатого вала. Следует понимать, что на фиг.8 центральная линия 339 продолжается в и из страницы. По существу, задняя часть узла 202 блока цилиндров расположена в круговой форме. Блок 204 цилиндров образует верхнюю часть окружности, а несущий каркас 206 образует нижнюю часть окружности. Таким образом, блок 204 цилиндров и несущий каркас 206 обеспечивают по меньшей мере часть опоры, удерживающей колоколообразный картер трансмиссии на месте, когда колоколообразный картер трансмиссии соединен с узлом 202 блока цилиндров. Таким образом, соединение между трансмиссией и узлом блока цилиндров может упрочняться, тем самым снижая NVH внутри транспортного средства.

Кроме того, несущий каркас 206 может включать в себя заднюю поверхность 806 сочленения крышки для заднего корпуса основного уплотнения коленчатого вала. Аналогичным образом, блок 204 цилиндров может включать в себя заднюю поверхность 808 сочленения крышки для заднего корпуса основного уплотнения коленчатого вала. Таким образом, коленчатый вал может быть по существу герметизирован. Обе поверхности 806 и 808 сочленения могут включать в себя отверстия 810 для крепежных средств для приема крепежных средств.

На фиг.8 также показаны поверхности (322 и 324) сочленения головки блока цилиндров, при этом первая поверхность 326 сочленения несущего каркаса прикреплена к первой поверхности 330 сочленения боковой стенки блока цилиндров, а вторая поверхность 328 сочленения несущего каркаса прикреплена ко второй поверхности 332 сочленения боковой стенки блока цилиндров.

На фиг.9 и 10 показаны виды сбоку поперечно противоположных боковых стенок узла 202 блока цилиндров. Более конкретно, на фиг.9 показана первая боковая стенка 900 узла 202 блока цилиндров, а на фиг.10 показана вторая боковая стенка 1000 узла 202 блока цилиндров. Как показано, часть блока 204 цилиндров и несущего каркаса 206, включенная в узел 202 блока цилиндров, образуют боковые стенки (900 и 1000) узла. Более конкретно, первая боковая стенка 900 узла включает в себя первую наружную боковую стенку 333 блока цилиндров и первую наружную боковую стенку 336 несущего каркаса. Кроме того, первая наружная боковая стенка 336 несущего каркаса, включенная в боковую стенку 900, включает в себя повышающие жесткость ребра 902 жесткости. Более того, в показанном примере первая наружная боковая стенка 336 несущего каркаса обеспечивает больше половины вертикальной длины первой боковой стенки 900 узла. Однако, в других примерах, возможны другие конфигурации. Аналогичным образом, как показано на фиг.10, вторая боковая стенка 1000 узла включает в себя вторую наружную боковую стенку 335 блока цилиндров и вторую наружную боковую стенку 338 несущего каркаса. Дополнительно, вторая наружная боковая стенка 338 несущего каркаса, включенная во вторую боковую стенку 1000 узла, включает в себя повышающие жесткость ребра 1002 жесткости. Повышающие жесткость ребра жесткости упрочняют стенки без увеличения прочности стенки по всему узлу 202 блока цилиндров и, в особенности, несущему каркасу 206. По существу, повышающие жесткость ребра (902 и 1002) жесткости упрочняют несущий каркас 206 узла 202 блока цилиндров без добавления значительного веса несущему каркасу 206. Кроме того, в показанном примере вторая наружная боковая стенка 338 несущего каркаса предусматривает больше половины вертикальной длины второй боковой стенки 1000 узла. Однако, в других примерах, возможны другие конфигурации.

На фиг.9 также показана первая поверхность 326 сочленения несущего каркаса, соединенная с первой поверхностью 330 сочленения боковой стенки блока цилиндров. Как показано, крепежные средства 400 могут продолжаться через первую поверхность сочленения несущего каркаса и первую поверхность сочленения боковой стенки блока цилиндров для прикрепления блока 204 цилиндров к несущему каркасу 206. Поверхность 322 сочленения головки блока цилиндров также показана на фиг.9.

На фиг.10 также показана вторая поверхность 328 сочленения несущего каркаса, соединенная со второй поверхностью 332 сочленения боковой стенки блока цилиндров. Как показано, крепежные средства 400 могут продолжаться через вторую поверхность сочленения несущего каркаса и вторую поверхность сочленения боковой стенки блока цилиндров для прикрепления блока 204 цилиндров к несущему каркасу 206.

На фиг.11 показан вид наружной передней стенки 310 блока 204 цилиндров. Как описано выше, наружная передняя стенка 310 включает в себя самую дальнюю от центра опору 1100 коленчатого вала и соответствующий корпус 1102 подшипника. Поверхности (322 и 324) сочленения головки блока цилиндров и первая и вторая поверхности (326 и 328) сочленения несущего каркаса также показаны на фиг.11. На фиг.12 подробно показана передняя сторона 1200 несущего каркаса 206. Передняя сторона 1200 несущего каркаса 206 может включать в себя переднюю перегородку 1202. Как показано, передняя перегородка 1202 соединяет первую и вторую наружные боковые стенки (336 и 338) несущего каркаса. Поверхности (322 и 324) сочленения головки блока цилиндров и первая и вторая поверхности (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров также показаны на фиг.12.

Со ссылкой на фиг. 13 показан вид в разрезе узла 202 блока цилиндров. Секущая плоскость 450, показанная на фиг. 4, определяет поперечный разрез, показанный на фиг. 13. Показана одна из опор 1300 коленчатого вала, включенная во множество опор 300 коленчатого вала. Центральная линия 339 продолжается в и из страницы. Как показано, крепежное средство 1302, включенное во множество крепежных средств 400, показанных на фиг. 4, продолжается через отверстие 1304 для крепежного средства, включенное во множество отверстий 334 для крепежных средств, показанных на фиг. 3, в первой поверхности 326 сочленения несущего каркаса, и отверстие 1305 для крепежного средства, включенное во множество отверстий 340 для крепежных средств, показанных на фиг. 3, в первой поверхности 330 сочленения боковой стенки блока цилиндров. Крепежное средство 1302, а также другие крепежные средства 400, показанные на фиг. 4, соединяют несущий каркас 206 с блоком 204 цилиндров вертикально выше центральной линии 339 коленчатого вала относительно нижней части блока 204 цилиндров и несущего каркаса 206. Таким образом, первая и вторая наружные боковые стенки (336 и 338) несущего каркаса 206 продолжаются выше центральной линии 339 опор 300 коленчатого вала. Поэтому первая и вторая наружные боковые стенки (333 и 335) блока цилиндров заканчиваются выше центральной линии 339 опор 300 коленчатого вала. Аналогичным образом, первая и вторая наружные боковые стенки (336 и 338) несущего каркаса заканчиваются выше центральной линии 339 опор 300 коленчатого вала. центральной линии опор коленчатого вала, узел блока цилиндров может быть обеспечен повышенной конструктивной целостностью по сравнению с другими конструкциями блока цилиндра, которые соединяют блок цилиндров с каркасом вертикально на или ниже центральной линии опор коленчатого вала. Более того, NVH могут снижаться в двигателе, когда используется этот тип конфигурации, вследствие повышенной конструктивной целостности узла блока цилиндров. Кроме того, продолжение первой и второй наружных боковых стенок (336 и 338) несущего каркаса выше центральной линии 339 опор коленчатого вала обеспечивает несущему каркасу 206 возможность выполнения из материала с более низким отношением прочности к объему, так что может быть уменьшен вес двигателя.

Дополнительно, крепежные средства 1306 могут продолжаться через отверстие для крепежного средства, включенное во множество отверстий 344 для крепежных средств, показанных на фиг.3. Таким образом, несущий каркас 206 может быть соединен с блоком цилиндров в другом местоположении, дополнительно повышая упрочнение, обеспечиваемое несущим каркасом 206. На фиг.13 также показаны центральные линии 1350 цилиндров, которые расположены не под прямым углом 1352 друг относительно друга. Однако, в других примерах, возможны другие компоновки цилиндров. Крепежные средства 1307 могут использоваться для прикрепления нижней части опоры 1300 коленчатого вала к верхней части опоры 1300 коленчатого вала после того, как она отломлена или иным образом отделена. Однако, в других вариантах осуществления, узел 202 блока цилиндров может не включать в себя соединительные устройства 1307. Примерные крепежные средства включают в себя болты, винты или другие крепежные устройства.

Вторая поверхность 332 сочленения боковой стенки блока цилиндров и вторая поверхность 328 несущего каркаса также показаны на фиг.13. Следует понимать, что вторая поверхность сочленения боковой стенки блока цилиндров и вторая поверхность сочленения несущего каркаса могут включать в себя крепежные средства и отверстия для крепежных средств, подобные крепежному средству 1302 и отверстию 1304 и 1305 для крепежного средства, показанным на фиг.13.

Со ссылкой на фиг.14 показан еще один вид в разрезе узла 202 блока цилиндров. Секущая плоскость 452, показанная на фиг.4, определяет поперечный разрез, показанный на фиг.14. Разрез показывает, что первая и вторая наружные боковые стенки (336 и 338) несущего каркаса 206, а также первая и вторая наружные боковые стенки (333 и 335) блока 204 цилиндров могут меняться по толщине. На фиг.14 также показаны поверхности (322 и 324) сочленения головки блока цилиндров.

На фиг.15 показан вид сбоку несущего каркаса 206. Как показано, опоры 300 коленчатого вала продолжаются в вертикальном направлении. Однако, в других примерах, опоры коленчатого вала могут иметь альтернативную ориентацию и/или геометрию. Поверхность 322 сочленения головки блока цилиндров, первая наружная боковая стенка 333 блока цилиндров, поверхность 326 сочленения несущего каркаса и центральная линия 339 множества опор 300 коленчатого вала также показаны на фиг.15. Как описано выше, поверхность 326 сочленения несущего каркаса расположена вертикально выше центральной линии 339. На фиг.16 показан еще один вид сбоку несущего каркаса 206. На фиг.16 дополнительно показана поверхность 324 сочленения головки блока цилиндров, вторая наружная боковая стенка 335 блока цилиндров, вторая поверхность 328 сочленения опорного каркаса и центральная линия 339.

На фиг.17 показан вид сверху внутренней части несущего каркаса 206. Как показано, опоры 1700 могут продолжаться поперечно через несущий каркас 206. Опоры поперечно и продольно выровнены с крышками подшипника для обеспечения усиленной опоры для блока цилиндров, тем самым увеличивая прочность узла блока цилиндров и уменьшая NVH во время работы двигателя. Как показано, отверстия 344 для крепежных средств расположены около боковой периферии опор 1700. Дополнительно, показаны поверхность (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров и отверстия 340 для крепежных средств, включенные в поверхности (330 и 332) сочленения боковой стенки блока цилиндров. Первое уплотнение 370 и второе уплотнение 372 также показаны на фиг.17.

На фиг.18 показан вид сверху блока 204 цилиндров. Цилиндры 314 расположены двумя группами по три цилиндра. Однако, в альтернативных примерах, блок 204 цилиндров может быть составлен из единственного цилиндра, двух групп по четыре цилиндра, двух групп по два цилиндра или двух групп по одному цилиндру. Группы цилиндров могут упоминаться как ряды цилиндров. Как показано, две группы по три цилиндра смещены друг от друга в продольном направлении. В этом примере блок 204 цилиндров сконфигурирован под верхние распределительные валы. Однако, в альтернативных вариантах осуществления, блок 204 цилиндров может быть сконфигурирован под конфигурацию со штоками толкателя клапана. Дополнительно, показано углубление 320 между рядами цилиндров. Масляный проход 1800 может быть соединен по текучей среде с охладителем 260, показанным на фиг. 3 и 4, расположенным в углублении 320. Таким образом, масляный проход 1800 может быть расположен для приема масла из охладителя 260. Более конкретно, масляный проход 1800 может принимать масло из охладителя 260. Масляный проход 1800 может быть соединен по текучей среде с масляной магистралью, включенной в несущий каркас 206, и/или масляной магистралью, включенной в блок 204 цилиндров. Поверхности (322 и 324) сочленения головки блока цилиндров также показаны на фиг. 18.

На фиг. 19 показан вид нижней части блока 204 цилиндров. Крепежные выемки 306 несущего каркаса расположены вблизи боковой периферии нижних поверхностей 308 крышек 304 подшипника. Однако, в других примерах, крепежные выемки 306 могут быть расположены в другом пригодном местоположении. Как описано выше, блок 204 цилиндров включает в себя первую и вторую поверхности (326 и 328) сочленения несущего каркаса, имеющие отверстия 334 для крепежных средств, выполненные с возможностью приема крепежных средств для соединения блока 204 цилиндров с несущим каркасом 206, показанным на фиг. 3.

Узел 202 блока цилиндров и двигатель 10, показанные на фиг. 2-19, обеспечивают блок цилиндров, включающий в себя цилиндр, две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, поверхность сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока цилиндров и первую и вторую наружные боковые стенки, при этом первая наружная боковая стенка продолжается от поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала.

Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где вторая наружная стенка продолжается от второй поверхности сочленения головки блока цилиндров ко второй поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала относительно нижней части блока цилиндров. Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где вторая наружная стенка продолжается от поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала относительно нижней части блока цилиндров.

Блок цилиндров дополнительно может включать в себя место, где блок цилиндров является блоком цилиндров двигателя из одной детали. Блок цилиндров может дополнительно включать в себя наружную переднюю стенку и наружную заднюю стенку, при этом наружная передняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала, и наружная задняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала.

Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где несущий каркас соединен с наружной задней стенкой, при этом несущий каркас и наружная задняя стенка обеспечивают поверхности сочленения задней крышки двигателя, причем несущий каркас соединен с колоколообразным картером трансмиссии. Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где блок цилиндров включает в себя множество цилиндров, расположенных V-образно, и дополнительно включает в себя вторую поверхность сочленения головки блока цилиндров на верхней стороне блока цилиндров.

Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где блок цилиндров выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров. Блок цилиндров дополнительно может включать в себя место, где блок цилиндров выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров, причем каждая из двух крышек подшипника включает в себя две крепежные выемки несущего каркаса.

Узел 202 блока цилиндров и двигатель 10 также обеспечивают блок цилиндров, включающий в себя два или более цилиндров, расположенных не под прямым углом, две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, первую и вторую поверхности сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока цилиндров, первую и вторую наружные боковые стенки, при этом первая наружная боковая стенка продолжается от первой поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, а вторая наружная боковая стенка продолжается от второй поверхности сочленения головки блока цилиндров ко второй поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, причем каждая из первой и второй поверхностей сочленения несущего каркаса включает в себя множество отверстий для крепежных средств.

Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где блок цилиндров является блоком цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя. Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где блок цилиндров выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя, причем каждая из двух крышек подшипника включает в себя две крепежные выемки несущего каркаса. Блок цилиндров дополнительно может включать в себя место, где по меньшей мере две крышки подшипника прикрепляются к блоку цилиндров двигателя после отделения от блока цилиндров двигателя. Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где первая и вторая поверхности сочленения несущего каркаса расположены выше верхней части двух опор коленчатого вала.

Узел 202 блока цилиндров и двигатель 10 также обеспечивают блок цилиндров, включающий в себя два или более цилиндров, расположенных не под прямым углом, две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, выполненного из уплотненного серого чугуна, первую и вторую поверхности сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока цилиндров, первую и вторую наружные боковые стенки, при этом первая наружная боковая стенка продолжается от первой поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, а вторая наружная боковая стенка продолжается от второй поверхности сочленения головки блока цилиндров ко второй поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, причем каждая из первой и второй поверхностей сочленения несущего каркаса включает в себя множество отверстий для крепежных средств. Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где блок цилиндров является блоком цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя.

Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где блок цилиндров выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя, причем каждая из двух крышек подшипника включает в себя две крепежные выемки несущего каркаса. Блок цилиндров может дополнительно включать в себя наружную переднюю стенку и наружную заднюю стенку, при этом наружная передняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала, и наружная задняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала. Блок цилиндров может дополнительно включать в себя место, где наружная задняя стенка включает в себя поверхность сочленения для заднего корпуса основного уплотнения коленчатого вала. Блок цилиндров может дополнительно включать в себя углубление между двумя или более цилиндрами, при этом углубление включает в себя масляный проход, расположенный для приема масла из масляного охладителя.

Следует понимать, что конфигурации и/или подходы, описанные здесь, являются примерными по сути, и что эти конкретные примеры или примеры не должны рассматриваться в ограничивающем смысле, так как возможны многочисленные варианты. Объект изобретения согласно настоящему описанию включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных признаков, функций, действий и/или свойств, раскрытых здесь, а также любые и все их эквиваленты.

На этом описание завершено. Однако после его прочтения специалистам в данной области техники будут очевидны многие изменения и модификации, не выходящие за рамки сущности и объема описания. Например, одноцилиндровый двигатель, рядные двигатели I2, I3, I4, I5 и V-образные двигатели V6, V8, V10, V12 и V16, работающие на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативных топливных конфигурациях, могли бы использовать настоящее описание для получения преимуществ.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Блок цилиндров (204) двигателя содержит цилиндры (314), две опоры (300) коленчатого вала в нижней части блока (204) цилиндров, поверхность (322) сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока (204) цилиндров и первую и вторую наружные боковые стенки (333),(335). Первая наружная боковая стенка (333) продолжается от поверхности (322) сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности (326) сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии (339) двух опор (300) коленчатого вала. Раскрыты варианты выполнения блока цилиндров. Технический результат заключается в снижении веса двигателя. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Блок цилиндров, содержащий:
множество цилиндров, две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, поверхность сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока цилиндров и первую и вторую наружные боковые стенки, при этом первая наружная боковая стенка продолжается от поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала.

2. Блок цилиндров по п. 1, в котором вторая наружная стенка продолжается от второй поверхности сочленения головки блока цилиндров ко второй поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала относительно нижней части блока цилиндров.

3. Блок цилиндров по п. 1, в котором вторая наружная стенка продолжается от поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала относительно нижней части блока цилиндров.

4. Блок цилиндров по п. 1, в котором блок цилиндров является блоком цилиндров двигателя из одной детали.

5. Блок цилиндров по п. 1, дополнительно содержащий наружную переднюю стенку и наружную заднюю стенку, при этом наружная передняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала, и наружная задняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала.

6. Блок цилиндров по п. 5, дополнительно содержащий несущий каркас, соединенный с наружной задней стенкой, при этом несущий каркас и наружная задняя стенка обеспечивают поверхности сочленения задней крышки двигателя, причем несущий каркас соединен с колоколообразным картером трансмиссии.

7. Блок цилиндров по п. 1, в котором блок цилиндров включает в себя множество цилиндров, расположенных V-образно, и дополнительно содержит вторую поверхность сочленения головки блока цилиндров на верхней стороне блока цилиндров.

8. Блок цилиндров по п. 1, в котором блок цилиндров выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров.

9. Блок цилиндров по п. 1, в котором блок цилиндров выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров, причем каждая из двух крышек подшипника включает в себя две крепежные выемки несущего каркаса.

10. Блок цилиндров, содержащий:
два или более цилиндров, расположенных не под непрямым углом, две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, первую и вторую поверхности сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока цилиндров, первую и вторую наружные боковые стенки, при этом первая наружная боковая стенка продолжается от первой поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, а вторая наружная боковая стенка продолжается от второй поверхности сочленения головки блока цилиндров ко второй поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, причем каждая из первой и второй поверхностей сочленения несущего каркаса включает в себя множество отверстий для крепежных средств.

11. Блок цилиндров по п. 10, в котором блок цилиндров является блоком цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя.

12. Блок цилиндров по п. 10, в котором блок цилиндров выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя, причем каждая из двух крышек подшипника включает в себя две крепежные выемки несущего каркаса.

13. Блок цилиндров по п. 12, в котором по меньшей мере две крышки подшипника прикрепляются к блоку цилиндров двигателя после отделения от блока цилиндров двигателя.

14. Блок цилиндров по п. 10, в котором первая и вторая поверхности сочленения несущего каркаса расположены выше верхней части двух опор коленчатого вала.

15. Блок цилиндров, содержащий:
два или более цилиндров, расположенных не под прямым углом, две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, выполненного из уплотненного серого чугуна, первую и вторую поверхности сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока цилиндров, первую и вторую наружные боковые стенки, при этом первая наружная боковая стенка продолжается от первой поверхности сочленения головки блока цилиндров к первой поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, а вторая наружная боковая стенка продолжается от второй поверхности сочленения головки блока цилиндров ко второй поверхности сочленения несущего каркаса, расположенной выше центральной линии двух опор коленчатого вала, причем каждая из первой и второй поверхностей сочленения несущего каркаса включает в себя множество отверстий для крепежных средств.

16. Блок цилиндров по п. 15, в котором блок цилиндров является блоком цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя.

17. Блок цилиндров по п. 15, в котором блок цилиндров выполнен в виде блока цилиндров двигателя из одной детали, при этом две крышки подшипника впоследствии отделены от блока цилиндров двигателя, причем каждая из двух крышек подшипника включает в себя две крепежные выемки несущего каркаса.

18. Блок цилиндров по п. 15, дополнительно содержащий наружную переднюю стенку и наружную заднюю стенку, при этом наружная передняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала, и наружная задняя стенка включает в себя одну из двух опор коленчатого вала.

19. Блок цилиндров по п. 18, в котором наружная задняя стенка включает в себя поверхность сочленения для заднего корпуса основного уплотнения коленчатого вала.

20. Блок цилиндров по п. 15, дополнительно содержащий углубление между двумя или более цилиндрами, при этом углубление включает в себя масляный проход, расположенный для приема масла из масляного охладителя.