БЛОК ЦИЛИНДРОВ В СБОРЕ ДЛЯ V-ОБРАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение патентной заявки США №13/270,131, озаглавленной «БЛОК ЦИЛИНДРОВ В СБОРЕ», поданной 10 октября 2011 г., в настоящее время патент США №9,057,340, которая испрашивает приоритет согласно предварительной заявке на патент США №61/428,119, озаглавленной «БЛОК ЦИЛИНДРОВ В СБОРЕ», поданной 29 декабря 2010 г., все содержание каждой из которых включено в данный документ посредством ссылки во всех отношениях.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Двигатели внутреннего сгорания постоянно совершенствуют с целью уменьшения шума, вибрации и резкости (ШВР), а также повышения конструктивной целостности связи между различными компонентами. Компоненты, присоединенные к блоку цилиндров, такие как несущий каркас, могут испытывать напряжение значительной величины во время работы двигателя. Конкретно, во время работы на несущий каркас могут передаваться вибрации от двигателя.

Поэтому были разработаны каркасы лестничного типа, формованные как единое целое с блоком цилиндров. Например, в патенте США №5,357,922 раскрыт блок цилиндров в сборе. Блок цилиндров в сборе включает в себя нижнюю часть и каркас лестничного типа, формованные как единое целое с частью блока цилиндров. Когда каркас лестничного типа формуется как единое целое с частью блока цилиндров, шум, вибрация и резкость (ШВР) в двигателе могут быть уменьшены.

Однако авторы настоящего изобретения выявили различные недостатки, связанные с блоком цилиндров в сборе, раскрытом в патенте США №5,357,922. Например, коленчатый вал, а также другие компоненты двигателя может быть трудно устанавливать, когда блок цилиндров и каркас лестничного типа формуются как единое целое. Кроме того, цельное формование блока цилиндров и каркаса может ограничивать форму каркаса лестничного типа, а также уменьшать объем механической обработки, которой может подвергаться каркас лестничного типа после формования.

Авторы настоящей заявки выявили проблемы, связанные со снижением ШВР, а также компромиссами между прочностью и весом в блоке цилиндров в сборе и предложили блок цилиндров в сборе для V-образного двигателя, содержащий: блок цилиндров, содержащий множество цилиндров, разделенных на первый ряд цилиндров и второй ряд цилиндров, углубление, расположенное между первым и вторым рядами цилиндров, и множество опор коленчатого вала; и несущий каркас, содержащий внутреннюю поверхность, присоединенную к множеству опор коленчатого вала, и две верхние поверхности, расположенные выше внутренней поверхности и на противоположных сторонах блока в сборе, где каждая верхняя поверхность присоединена к блоку цилиндров над верхней частью множества опор коленчатого вала.

Данный раздел «Раскрытие изобретения» служит для ознакомления в простой форме с набором концепций, которые подробнее раскрыты ниже в разделе «Осуществление изобретения». Данный раздел «Раскрытие изобретения» не предназначен для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, и не ограничивает объем заявленного предмета изобретения. Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо или все недостатки, указанные в любой части настоящего раскрытия.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1 показано схематическое изображение двигателя внутреннего сгорания.

На Фиг. 2 показано другое схематическое изображение двигателя внутреннего сгорания, представленного на Фиг. 1, включающего в себя блок цилиндров в сборе.

На Фиг. 3 показан вид в изометрии с пространственным разнесением элементов примерного блока цилиндров в сборе.

На Фиг. 4 показан вид в сборе блока цилиндров в сборе, представленного на Фиг. 3.

На Фиг. 5 показан вид снизу несущего каркаса, входящего в состав блока цилиндров в сборе, представленного на Фиг. 3.

На Фиг. 6 показан вид сзади блока цилиндров, представленного на Фиг. 3.

На Фиг. 7 показан вид сзади несущего каркаса, представленного на Фиг. 3.

На Фиг. 8 показан вид сзади блока цилиндров в сборе, представленного на Фиг. 4.

На Фиг. 9 показан вид сбоку слева блока цилиндров в сборе, представленного на Фиг. 4.

На Фиг. 10 показан вид сбоку справа блока цилиндров в сборе, представленного на Фиг. 4.

На Фиг. 11 показан вид спереди блока цилиндров, представленного на Фиг. 3.

На Фиг. 12 показан вид спереди несущего каркаса, представленного на Фиг. 3.

На Фиг. 13 и 14 показаны виды в разрезе блока цилиндров в сборе, представленного на Фиг. 4.

На Фиг. 15 и 16 показаны виды сбоку блока цилиндров, представленного на Фиг. 3.

На Фиг. 17 показан вид сверху несущего каркаса, представленного на Фиг. 3.

На Фиг. 18 показан вид сверху блока цилиндров в сборе, представленного на Фиг. 4.

На Фиг. 19 показан вид снизу блока цилиндров, представленного на Фиг. 3.

Фиг. 3-19 выполнены приблизительно в соответствии с масштабом.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как показано на Фиг. 1, управление двигателем 10 внутреннего сгорания, содержащим множество цилиндров, один из которых показан на Фиг. 1, осуществляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 содержит цилиндр 30 и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в нем и присоединенным к коленчатому валу 40. Цилиндр 30 может также называться камерой сгорания. Цилиндр 30 показан сообщающимся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Управление каждым впускным и выпускным клапаном может осуществляться с помощью кулачка 51 впускного клапана и кулачка 53 выпускного клапана. Альтернативно, управление одним или более впускными и выпускными клапанами может осуществляться обмоткой клапана с электромеханическим управлением и якорем в сборе. Положение кулачка 51 впускного клапана может определяться при помощи датчика 55 кулачка впускного клапана. Положение кулачка 53 выпускного клапана может определяться при помощи датчика 57 кулачка выпускного клапана.

Впускной коллектор 44 также показан находящимся между впускным клапаном 52 и зигзагообразной трубкой 42 воздухозаборника. Топливо подводится к топливной форсунке 66 при помощи топливной системы (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и топливную рампу (не показана). Двигатель 10 на Фиг. 1 выполнен таким образом, чтобы напрямую впрыскивать топливо в цилиндр двигателя, что известно специалистам в данной области техники под названием непосредственного впрыска. Топливная форсунка 66 питается рабочим током от формирователя 68, который реагирует на действия контроллера 12. Кроме того, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с дополнительным электронным дросселем 62, имеющим дроссельную заслонку 64. В одном из примеров может использоваться система непосредственного впрыска низкого давления, в которой давление топлива может подниматься до приблизительно 20-30 бар. В альтернативном варианте, двухступенчатая топливная система высокого давления может использоваться для генерирования более высоких давлений топлива. Дополнительно или альтернативно, 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 под названием впрыска во впускной канал.

Бесконтактная система 88 зажигания обеспечивает искру зажигания для цилиндра 30 с помощью свечи 92 зажигания в ответ на сигнал от контроллера 12. Универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработавших газах УДКОГ (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 48 выше по потоку от каталитического конвертера 70. Альтернативно, датчик 126 УДКОГ (UEGO) может быть заменен бистабильным датчиком кислорода в отработавших газах.

Конвертер 70 в одном из примеров может содержать несколько блоков-носителей каталитического нейтрализатора. В другом примере может использоваться несколько устройств снижения токсичности отработавших газов, каждое с несколькими блоками-носителями. Конвертер 70 в одном из примеров может представлять собой трехкомпонентный нейтрализатор.

Контроллер 12 показан на Фиг. 1 в виде традиционного микрокомпьютера, содержащего микропроцессорное устройство (МПУ) 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 106, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 108, энергонезависимую память (ЭНП) 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы от датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к ранее рассмотренным сигналам, включая сигнал температуры охлаждающей жидкости двигателя ТОЖД (ЕСТ) от датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; сигнал от датчика 134 положения, присоединенного к педали 130 акселератора, для измерения силы, прикладываемой ногой 132; измеренное значение абсолютного давления в коллекторе АДК (MAP) от датчика 122, подключенного к впускному коллектору 44; сигнал положения двигателя от датчика 118 на эффекте Холла, измеряющего положение коленчатого вала 40; измеренное значение массы воздуха, поступающего в двигатель, от датчика 120; и измеренное значение положения дросселя от датчика 58. Может также измеряться барометрическое давление (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего изобретения датчик 118 на эффекте Холла формирует заданное число равномерно распределенных импульсов при каждом обороте коленчатого вала, по которым можно определить скорости вращения СВ (RPM) двигателя.

Во время работы каждый цилиндр внутри двигателя 10, как правило, выполняет четырехтактный цикл, содержащий такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. Во время такта впуска, как правило, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вводится в цилиндр 30 по впускному коллектору 44, и поршень 36 перемещается ко дну цилиндра, увеличивая объем внутри цилиндра 30. Положение, при котором поршень 36 находится возле дна цилиндра и в конце своего такта (например, когда цилиндр 30 достигает наибольшего объема), специалисты в данной области техники, как правило, называют нижней мертвой точкой НМТ (BDC). Во время такта сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке цилиндра, сжимая воздух внутри цилиндра 30. Положение, при котором поршень 36 находится в конце своего такта ближе всего к головке цилиндра (например, когда цилиндр 30 достигает наименьшего объема), специалисты в данной области техники, как правило, называют верхней мертвой точкой ВМТ (TDC). В ходе процесса, называемого в дальнейшем впрыском, топливо вводится в цилиндр. В ходе процесса, называемого в дальнейшем зажиганием, впрыскиваемое топливо воспламеняется с помощью известного средства зажигания, такого как свеча 92 зажигания, что приводит к сгоранию. Во время такта расширения расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно к НМТ (BDC). Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. Наконец, во время такта выпуска выпускной клапан 54 открывается для выпуска сгоревшей топливно-воздушной смеси в выпускной коллектор 48, а поршень возвращается к ВМТ (TDC).

Следует отметить, что вышеизложенное приведено просто в качестве примера, и что моменты открытия и/или закрытия впускного и выпускного клапана могут различаться таким образом, чтобы обеспечить положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрытие впускного клапана или различные другие примеры.

Двигатель 10 может также включать в себя турбонагнетатель, имеющий компрессор 80, расположенный во впускном коллекторе 44, присоединенном к турбине 82, расположенной в выпускном коллекторе 48. Карданный вал 84 может присоединять компрессор к турбине. Таким образом, турбонагнетатель может включать в себя компрессор 80, турбину 82 и карданный вал 84. Отработавшие газы могут направляться через турбину, приводя в движение ротор в сборе, который, в свою очередь, вращает карданный вал. В свою очередь, карданный вал вращает крыльчатку, входящую в состав компрессора, выполненного с возможностью увеличения плотности воздуха, подаваемого к цилиндру 30. Таким путем может быть увеличена выходная мощность двигателя. В других примерах компрессор может иметь механический привод, и турбина 82 может не включаться в состав двигателя. Кроме того, в других примерах двигатель 10 может представлять собой двигатель без наддува.

На Фиг. 2 показан пример схематического изображения двигателя 10. Двигатель 10 включает в себя головку 200 блока цилиндров, присоединенную к блоку 202 цилиндров в сборе. Следует понимать, что двигатель может также включать в себя различные компоненты для прикрепления головки блока цилиндров к блоку цилиндров в сборе, такие как прокладка головки блока цилиндров (не показана), болты или другие подходящие крепежные приспособления и т.д.

Каждое из головки блока цилиндров и блока цилиндров в сборе может содержать по меньшей мере один цилиндр. Как раскрыто выше со ссылкой на Фиг. 1, двигатель 10 может включать в себя дополнительные компоненты, выполненные с возможностью осуществления сгорания в по меньшей мере одном цилиндре.

Блок цилиндров в сборе может включать в себя блок 204 цилиндров, присоединенный к несущему каркасу 206. Несущий каркас может включать в себя контур 207 смазки, встроенный в него. Контур смазки может включать в себя каналы 208 для смазки, масляный фильтр 210, масляный насос 212 и электромагнитный клапан 213. Каналы для смазки могут быть выполнены с возможностью подачи смазки к различным компонентам двигателя, таким как коленчатый вал и подшипники коленчатого вала. Масляный фильтр может быть присоединены к каналу для смазки и выполнен с возможностью удаления нежелательных твердых частиц из канала для смазки. Кроме того, масляный насос может также быть присоединен к каналу для смазки, входящему в состав каналов 208 для смазки, и выполнен с возможностью повышения давления в контуре 207 смазки. Следует понимать, что дополнительные встроенные компоненты могут быть включены в несущий каркас 206. Например, встроенные компоненты могут включать в себя уравновешивающие валы, нагреватели блока цилиндров, исполнительные механизмы и датчики.

В одном примере к несущему каркасу 206 может быть присоединен масляный поддон 214. Масляный поддон может быть включен в контур смазки. Масляный насос 212 может также быть присоединен к несущему каркасу 206 при помощи болтов или других подходящих крепежных элементов. Масляный насос 212 может быть выполнен с возможностью осуществления циркуляции масла из масляного поддона 214 в каналы 208 для смазки. Таким образом, масляный насос может включать в себя заборное устройство, расположенное в масляном поддоне, как подробнее рассмотрено в настоящей заявке со ссылкой на Фиг. 3. Следует понимать, что каналы 208 для смазки могут быть соединены по текучей среде с каналами для смазки, включенными в головку 200 блока цилиндров.

Двигатель 10 может дополнительно включать в себя охладитель 260, встроенный в блок 202 цилиндров в сборе. Охладитель 260 может быть выполнен с возможностью удаления тепла из контура 207 смазки. Охладитель 260 может представлять собой масляный охладитель.

На Фиг. 3 показан вид в изометрии с пространственным разнесением элементов примерного блока 202 цилиндров в сборе. Как показано на чертеже, блок 202 цилиндров в сборе включает в себя блок 204 цилиндров, расположенный вертикально над несущим каркасом 206. Насос 212 и масляный поддон 214 расположены вертикально под несущим каркасом 206. Векторы направления (т.е. продольный, вертикальный и боковой векторы) предусмотрены для концептуального понимания. Однако следует понимать, что блок цилиндров в сборе может быть расположен во многих различных ориентациях, когда он включен в состав транспортного средства.

Блок 204 цилиндров дополнительно включает в себя множество опор 300 коленчатого вала, расположенных в нижней части блока 204 цилиндров и выполненных с возможностью обеспечения конструктивной опоры коленчатого вала (не показан). Множество опор 300 коленчатого вала могут также называться группой опор коленчатого вала. В показанном варианте осуществления имеется четыре опоры 300 коленчатого вала. Однако в других примерах блок 204 цилиндров может включать в себя две опоры коленчатого вала. Кроме того, в других примерах блок 204 цилиндров может включать в себя одну опору 300 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 компоненты, такие как противовесы, шейки, шатунные шейки и т.д. Каждая из шатунных шеек может быть соединена с поршнем через шатун. Таким путем сгорание в цилиндрах может использоваться для вращения коленчатого вала.

Каждая из крышек 304 подшипника может включать в себя крепежную выемку 306 несущего каркаса. В других примерах может быть предусмотрено крепежное приспособление несущего каркаса, отличное от выемки (например, выступ). В показанном примере каждая крышка 304 подшипника включает в себя только одну крепежную выемку 306, расположенную по центру относительно боковых краев крышки 304 подшипника. Однако в других примерах каждая крышка 304 подшипника может включать в себя множество крепежных выемок, расположенных между крепежными элементами, соединяющими крышку 304 подшипника с блоком цилиндров двигателя. В другом примере каждая крышка подшипника может включать в себя расположенную по центру крепежную выемку несущего каркаса и две периферийные крепежные выемки. Следует понимать, что когда предусмотрена единственная расположенная по центру крепежная выемка несущего каркаса, процесс изготовления можно упростить при одновременном увеличении прочности соединения между несущим каркасом 206 и блоком 204 цилиндров. Таким образом, при использовании расположенной по центру крепежной выемки конструктивная целостность блока 202 цилиндров в сборе может быть увеличена. Кроме того, при использовании расположенных по центру крепежных выемок 306 несущего каркаса ШВР в двигателе 10 могут быть уменьшены. Конкретно, могут быть уменьшены ШВР, передаваемые от крышек 304 подшипника к несущему каркасу 206. Крепежные выемки несущего каркаса частично проходят через крышку 304 подшипника. Крепежные выемки 306 несущего каркаса подробнее рассмотрены в настоящей заявке со ссылкой на Фиг. 19.

Крепежные выемки несущего каркаса могут быть выполнены с возможностью приема крепежного элемента, такого как болт, или другого подходящего крепежного приспособления для соединения несущего каркаса 206 с блоком 204 цилиндров, более подробно рассмотренного в настоящей заявке со ссылкой на Фиг. 4 и 13. Таким образом, несущий каркас 206 присоединен к блоку 204 цилиндров в сборе при помощи крышек 304 подшипника. Каждая крепежная выемка 306 несущего каркаса проходит по вертикали в опоры 300 коленчатого вала от нижней поверхности 308 каждой из крышек подшипника. Кроме того, каждая крепежная выемка несущего каркаса расположена в средней точке между боковыми краями нижней поверхности 308, показанной на Фиг. 19 и подробнее рассмотренной в настоящей заявке. Помимо этого, каждая крепежная выемка 306 несущего каркаса расположена перпендикулярно к осевой линии 339. Однако в других примерах крепежные выемки несущего каркаса могут быть расположены в другом подходящем местоположении. Кроме того, в некоторых примерах крепежные выемки несущего каркаса могут иметь альтернативную геометрическую конфигурацию и/или ориентацию.

Как показано на чертеже, опоры 300 коленчатого вала выполнены из одного сплошного куска материала. Иными словами, опоры 300 коленчатого вала изготовлены посредством моноблочной отливки. Далее, в представленном примере блок 204 цилиндров представляет собой цельный блок цилиндров двигателя, выполненный в моноблочной отливке. Опоры коленчатого вала могут быть отломлены или иным образом отделены от блока 204 цилиндров после отливки, так, чтобы коленчатый вал (не показан) мог быть установлен. После того, как коленчатый вал установлен надлежащим образом, детали опор коленчатого вала могут быть впоследствии прикреплены к блоку цилиндров после отделения от блока цилиндров. Таким образом, конструктивная целостность, а также точность сопряжения опор коленчатого вала могут быть улучшены по сравнению с другими конструкциями блока цилиндров, которые могут соединять изготовленные по отдельности (например, отлитые) верхнюю и нижнюю детали блока цилиндров для формирования крышки подшипника. Кроме того, при изготовлении опор коленчатого вала из одного куска материала ШВР в блоке цилиндров в сборе также могут быть уменьшены.

Блок 204 цилиндров дополнительно включает в себя наружную переднюю стенку 310. Наружная передняя стенка 310 подробнее 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 наиболее удаленную от центра опору 1100 коленчатого вала, показанную на Фиг. 11 и подробнее рассмотренную в настоящей заявке. Однако в примере, где 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 наиболее удаленную от центра опору 600 коленчатого вала, подробнее рассмотренную в настоящей заявке со ссылкой на Фиг. 6.

Далее, как показано на Фиг. 3, 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 входить в состав множества цилиндров 314. Множество цилиндров 314 может быть концептуально разделено на первый и второй ряд (316 и 318) цилиндров. Ряд цилиндров 318 подробнее показан в настоящей заявке со ссылкой на Фиг. 18. Как показано на чертеже, двигатель (например, известный также как V-образный двигатель) может иметь V-образную конфигурацию, в которой противоположные цилиндры в каждом из соответствующих рядов цилиндры расположены не под прямым углом относительно друг друга. Таким образом, цилиндры расположены V-образно. Однако в других примерах возможны другие конфигурации цилиндров. Между первым и вторым рядами (316 и 318) цилиндров в блоке 204 цилиндров может быть расположено углубление 320. В собранном блоке 202 цилиндров в сборе в углублении может располагаться охладитель 260. При расположении в углублении охладитель 260 заходит во внутренний объем углубления 320. Например, охладитель 260 проходит от верхней внешней поверхности блока 204 цилиндров в нижнем направлении во внутренний объем углубления 320, в пространство, разделяющее первый и второй ряды цилиндров. Между охладителем 260 и блоком 204 цилиндров может быть расположена прокладка 319. Как показано на ФИГ. 3, прокладка расположена на верхней внешней поверхности блока 204 цилиндров, в наивысшей точке, находящейся между наклонными поверхностями 322 и 324 сопряжения с блоком цилиндров, как подробнее раскрыто ниже.

Блок 204 цилиндров дополнительно включает в себя первую поверхность 322 сопряжения с головкой блока цилиндров, расположенную в верхней части 323 блока цилиндров. Помимо этого, в показанном примере блок цилиндров включает в себя вторую поверхность 324 сопряжения с головкой блока цилиндров. Однако в других примерах блок цилиндров может включать в себя единственную поверхность сопряжения с головкой блока цилиндров. Первая и вторая поверхности (322 и 324) сопряжения с головкой блока цилиндров могут быть выполнены с возможностью присоединения к головке 200 блока цилиндров, показанной на Фиг. 2. Подходящие крепежные приспособления, такие как болты, могут использоваться для соединения головки 200 блока цилиндров с блоком 204 цилиндров в некоторых примерах. Когда собранные головка 200 блока цилиндров, показанная на Фиг. 2, и блок 204 цилиндров скреплены, могут формироваться камеры сгорания, в которых может осуществляться сгорание, как описано выше со ссылкой на Фиг. 1. Подходящие крепежные приспособления (не показаны) могут использоваться для соединения головки 200 блока цилиндров, показанной на Фиг. 2, с блоком 204 цилиндров. Помимо этого, между головкой 200 блока цилиндров и первой и второй поверхностями (322 и 324) сопряжения с головкой блока цилиндров может быть расположено уплотнение (например, прокладка) для герметизации цилиндров.

Блок 204 цилиндров дополнительно включает в себя две поверхности (326 и 328) сопряжения с несущим каркасом, выполненные с возможностью прикрепления к двум соответствующим поверхностям (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров, включенным в состав несущего каркаса 206, подробнее рассмотренного в настоящей заявке. Две поверхности (326 и 328) сопряжения с несущим каркасом расположены на противоположных сторонах блока 204 цилиндров. На виде в изометрии блока 202 цилиндров в сборе, показанном на Фиг. 3, вторая поверхность 328 сопряжения с несущим каркасом не может быть видна полностью. Однако вторая поверхность 328 сопряжения с несущим каркасом, а также другие компоненты, включенные в другую сторону блока цилиндров, подробнее показаны на Фиг. 19. Как показано на чертеже, поверхности (326 и 328) сопряжения с несущим каркасом включают в себя множество отверстий 334 для крепежных элементов. Отверстия 334 для крепежных элементов могут быть выполнены с возможностью приема крепежных элементов, таких как болты, при соединении с несущим каркасом 206, подробнее раскрытом в настоящей заявке со ссылкой на Фиг. 4.

Блок цилиндров 204 дополнительно включает в себя первую наружную боковую стенку 333 и вторую наружную боковую стенку 335. Первая наружная боковая стенка 333 блока цилиндров подробнее показана на Фиг. 15. Аналогичным образом, вторая наружная боковая стенка 335 блока цилиндров подробнее показана на Фиг. 16.

Первая наружная боковая стенка 333 блока цилиндров проходит от первой поверхности 322 сопряжения с головкой блока цилиндров до первой поверхности 326 сопряжения с несущим каркасом, расположенной между осевой линией 339 множества опор 300 коленчатого вала. Аналогичным образом, вторая наружная боковая стенка 335 блока цилиндров проходит от второй поверхности 324 сопряжения с головкой блока цилиндров до второй поверхности 328 сопряжения с несущим каркасом, расположенной между осевой линией 339 множества опор 300 коленчатого вала. Как показано на чертеже, поверхности (326 и 328) сопряжения с несущим каркасом являются по существу плоскими. Однако в других примерах поверхность сопряжения с несущим каркасом может иметь другую геометрическую конфигурацию. Например, высота поверхностей сопряжения с несущим каркасом может изменяться.

Кроме того, несущий каркас 206 включает в себя нижнюю поверхность 309 и две наружные боковые стенки (т.е. первую наружную боковую стенку 336 несущего каркаса и вторую наружную боковую стенку 338 несущего каркаса). В некоторых примерах поверхность 506 сопряжения с масляным поддоном, показанная на Фиг. 5, может быть нижней поверхностью 309 несущего каркаса 206. Однако в других примерах нижняя поверхность 309 может включать в себя дополнительные компоненты. Первая наружная боковая стенка 336 несущего каркаса проходит от нижней поверхности 309 и включает в себя первую поверхность 330 сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров. Аналогичным образом, вторая наружная боковая стенка 338 несущего каркаса проходит от нижней поверхности 309 и включает в себя вторую поверхность 332 сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров. Кроме того, первая и вторая наружные боковые стенки (336 и 338) несущего каркаса проходят выше верхней части опор 300 коленчатого вала при собранном блоке 202 цилиндров в сборе. Помимо этого, нижняя поверхность 309 расположена 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 проходить выше верхней части опор коленчатого вала. Как показано на чертеже, несущий каркас имеет U-образную форму. Однако в других примерах возможны другие формы. Поверхности (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров выполнены с возможностью прикрепления к поверхностям (326 и 328) сопряжения с несущим каркасом на блоке 204 цилиндров и расположены на противоположных сторонах несущего каркаса 206. В показанном примере поверхности (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров образуют верхние поверхности несущего каркаса. Однако в других примерах возможны другие конфигурации. Поверхности (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров включают в себя множество отверстий 340 для крепежных элементов вдоль своей длины. Как показано на чертеже, поверхности (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров являются по существу плоскими и соответствующими поперечной и продольной плоскости. Однако в других примерах возможны альтернативные геометрические конфигурации и ориентации. Например, может изменяться вертикальная высота поверхностей сопряжения с боковой стенкой.

Несущий каркас может дополнительно включать в себя передние поверхности (382 и 384) сопряжения крышки, проходящие вдоль по меньшей мере части наружных боковых стенок (336 и 338) несущего каркаса. Первое уплотнение 370 может быть расположено между первой поверхностью 330 сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров и первой поверхностью 326 сопряжения с несущим каркасом. Аналогичным образом, второе уплотнение 372 может быть расположено между второй поверхностью 332 сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров и второй поверхностью 328 сопряжения с несущим каркасом. Первое и второе (370 и 372) уплотнения могут быть по существу непроницаемыми для воздуха и жидкости. Примеры уплотнений включают в себя, без ограничений, прокладку, клеящий материал и т.д.

Несущий каркас 206 включает в себя внутреннюю часть 342, примыкающую к опорам 300 коленчатого вала в собранном блоке 202 цилиндров в сборе. Внутренняя часть 342 включает в себя отверстия 344 для крепежных элементов, показанных на Фиг. 5 и 17 и выполненных с возможностью приема подходящих крепежных элементов, таких как болты. Крепежные элементы могут проходить через отверстия 344 для крепежных элементов в несущем каркасе 206, а также крепежные выемки 306 в блоке 204 цилиндров. Конкретно, соответствующие отверстия для крепежных элементов и крепежные выемки могут быть выровнены для приема крепежных элементов. В результате этого, несущий каркас 206 может быть присоединен к блоку цилиндров 204 в другом месте, повышая конструктивную целостность блока 202 цилиндров в сборе, а также уменьшая ШВР во время работы двигателя. Внутренняя часть 342 несущего каркаса 206 подробнее описана в настоящей заявке со ссылкой на Фиг. 17.

В некоторых примерах блок 204 цилиндров и несущий каркас 206 могут быть изготовлены из различных материалов. Конкретно, в одном примере блок 204 цилиндров может быть выполнен из материала, имеющего большее отношение предела прочности к объему, чем несущий каркас 206. Однако в других примерах блок цилиндров и несущий каркас могут быть выполнены из по существу идентичных материалов. Примерами материалов, которые могут использоваться для изготовления блока цилиндров, являются серый чугун, чугун с вермикулярным графитом, ковкий чугун, алюминий, магний и/или пластмасса. Примерами материалов, используемых для изготовления несущего каркаса, являются серый чугун, чугун с вермикулярным графитом, ковкий чугун, алюминий, магний и/или пластмасса. В одном конкретном примере блок цилиндров может быть изготовлен из чугуна с вермикулярным графитом, а несущий каркас может быть изготовлен из алюминия. В результате этого, повышенная конструктивная целостность может быть придана местоположениям в блоке цилиндров в сборе, испытывающим большее напряжение, таким как камеры сгорания и окружающие зоны. Кроме того, при использовании вышеупомянутой комбинации материалов в блоке цилиндров в сборе в противоположность блоку цилиндров, изготовленному только из алюминия, может быть уменьшен объемный размер блока цилиндров в сборе. Более того, несущий каркас может быть изготовлен из материала, имеющего большее отношение предела прочности к весу, чем материал, используемый для изготовления блока цилиндров, тем самым, обеспечивая возможность уменьшения веса блока 202 цилиндров в сборе.

Блок цилиндров в сборе дополнительно включает в себя масляный поддон 214, расположенный по вертикали ниже несущего каркаса 206 и блока 204 цилиндров. Собранный масляный насос 212 может быть присоединен к поверхности 506 сопряжения с масляным поддоном, показанной на Фиг. 5 и расположенной с нижней стороны несущего каркаса. Кроме того, масляный насос включает в себя маслозаборник 350, расположенный в масляном поддоне при собранном блоке цилиндров в сборе, и выпускное отверстие 352, выполненное с возможностью подачи масла к каналу 510 для смазки, показанному на Фиг. 5, в несущем каркасе 206. В результате этого, масляный насос 212 может принимать масло из масляного поддона 214. Блок 202 цилиндров в сборе дополнительно включает в себя масляный фильтр 210 и отверстие 550 масляного фильтра для приема масляного фильтра 210. Масляный фильтр может быть присоединен к охладителю 360 с пластинчатым корпусом. Охладитель 360 с пластинчатым корпусом охлаждает масло двигателя при его циркуляции через двигатель.

Блок 202 цилиндров в сборе дополнительно включает в себя масляный поддон 214. Масляный поддон 214 включает в себя третью поверхность 374 сопряжения с несущим каркасом, имеющую отверстия 376 для крепежных элементов для приема крепежных элементов. Уплотнение 378 может быть расположено между третьей поверхностью 374 сопряжения с несущим каркасом и поверхностью 506 сопряжения с масляным поддоном, включенной в несущий каркас, показанный на Фиг. 5 и более подробно рассмотренный в настоящей заявке.

Несущий каркас 206 дополнительно включает в себя монтажный прилив 213 под датчик для установки датчика, такого как датчик давления масла. Как показано на чертеже, монтажный прилив 213 под датчик расположен на первой наружной боковой стенке 336 несущего каркаса. Однако монтажный прилив под датчик может быть расположен в другом подходящем месте, таком как вторая наружная боковая стенка 338 несущего каркаса в других примерах.

На Фиг. 4 показан вид в изометрии блока цилиндров 202 в сборе в собранной конфигурации. Как показано на чертеже, блок 204 цилиндров прикреплен к несущему каркасу 206. Как показано на чертеже, первая и вторая поверхности (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров на несущем каркасе 206 могут быть присоединены к соответствующим поверхностям (326 и 328) сопряжения с несущим каркасом. Следует понимать, что поверхности сопряжения с несущим каркасом и поверхности сопряжения с блоком цилиндров могут быть соответствующим образом профилированы для прикрепления друг к другу таким образом, чтобы поверхности находились во взаимном торцевом контакте. Однако в некоторых примерах уплотнения могут быть расположены между поверхностями сопряжения, как описано выше.

Крепежные элементы 400 проходят через отверстия (334 и 340) для крепежных элементов в поверхностях (326 и 328) сопряжения с несущим каркасом и в поверхностях (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров. В результате этого, поверхности сопряжения могут быть прикреплены друг к другу. Хотя на Фиг. 4 показана одна сторона блока 202 цилиндров в сборе, на которой крепятся поверхности сопряжения, следует понимать, что поверхности сопряжения на противоположной стороне блока цилиндров в сборе также могут быть соединены.

На Фиг. 5 показана наружная часть 500 нижней поверхности 309 несущего каркаса 206. Как показано на чертеже, отверстия 344 для крепежных элементов проходят 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 элементы, такие как болты, могут проходить через отверстия 344 для крепежных элементов, когда блок цилиндров в сборе находится в собранной конфигурации. Кроме того, отверстия 344 для крепежных элементов могут быть выровнены в продольном направлении. В представленном примере несущий каркас 206 имеет лестничную конфигурацию. В лестничной конфигурации несущий каркас 206 включает в себя опоры 502, выровненные поперечно. Когда несущий каркас 206 имеет лестничную конфигурацию, он может называться каркасом лестничного типа. Конкретно, в лестничной конфигурации опоры 502 выровнены относительно опор 300 коленчатого вала, показанных на Фиг. 3, при собранном блоке 202 цилиндров в сборе, тем самым, обеспечивая опорную конструкцию для блока 204 цилиндров и коленчатого вала. Следует понимать, что, когда блок 204 цилиндров прикреплен к несущему каркасу 206 таким образом, конструктивная целостность блока цилиндров в сборе может быть увеличена, а ШВР во время работы двигателя могут быть уменьшены. Однако в других примерах возможны другие варианты выравнивания, или в несущий каркас могут быть включены другие опоры. На Фиг. 5 показана также поверхность 506 сопряжения с масляным поддоном. Поверхность сопряжения с масляным поддоном включает в себя отверстие 504 для крепежного элемента, выполненное с возможностью приема крепежных элементов при прикреплении к масляному поддону 214. Несущий каркас 206 дополнительно включает в себя канал 510 для смазки, выполненный с возможностью приема масла из выпускного отверстия 352 масляного насоса 212. Несущий каркас 206 также включает в себя отверстие 550 масляного фильтра для подачи и приема масла из масляного фильтра 210.

На Фиг. 6 показана наружная задняя стенка 312 блока 204 цилиндров, включающая в себя наиболее удаленную от центра опору 600 коленчатого вала и соответствующую крышку 602 подшипника. Крышка 602 подшипника включает в себя нижнюю поверхность 604, входящую в состав множества нижних поверхностей 308, показанных на Фиг. 3, и расположенную по центру крепежную выемку 606, входящую в состав множества крепежных выемок 306, показанных на Фиг. 3. Крепежные выемки 306 могут быть расположены по центру относительно боковых краев нижних поверхностей 308, подробнее описанных в настоящей заявке со ссылкой на Фиг. 19. На Фиг. 6 показаны также поверхности (322 и 324) сопряжения с головкой блока цилиндров и первая и вторая поверхности (326 и 328) сопряжения с несущим каркасом. Аналогичным образом, на Фиг. 7 показан задний торец 700 несущего каркаса 206. На Фиг. 7 изображены также первая и вторая поверхности (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров.

На Фиг. 8 показан вид задней части 800 блока 202 цилиндров в сборе, включающего в себя заднюю стенку 312 блока 204 цилиндров и задний торец 700 несущего каркаса 206 в собранной конфигурации. Как показано на чертеже, несущий каркас 206 может быть соединен с наружной задней стенкой 312 блока 204 цилиндров. Как показано на чертеже, задний торец 700 несущего каркаса 206 и задняя стенка 312 обеспечивают поверхность 802 сопряжения с колоколообразным картером трансмиссии. Поверхность 802 сопряжения с колоколообразным картером трансмиссии может быть соединена с колоколообразным картером трансмиссии (не показан). В результате этого, трансмиссия может быть прикреплена к блоку 202 цилиндров в сборе. Кроме того, несущий каркас 206 изолирует по меньшей мере часть внутреннего объема двигателя 10 от трансмиссии (не показана). Как показано на чертеже, поверхность сопряжения с колоколообразным картером трансмиссии расположена вблизи от периферийной части заднего торца блока 202 цилиндров в сборе. Однако в других примерах поверхность сопряжения с колоколообразным картером трансмиссии может быть расположена в другом подходящем местоположении. Множество соединительных выемок 804 включены в поверхность 802 сопряжения с колоколообразным картером трансмиссии. Соединительные выемки могут быть выполнены с возможностью приема крепежных элементов для соединения колоколообразного картера трансмиссии с блоком 202 цилиндров в сборе. Кроме того, соединительные выемки 804 показаны располагающимися на полные 360° вокруг осевой линии 339 опор коленчатого вала. Следует понимать, что на Фиг. 8 осевая линия 339 входит и выходит из плоскости страницы. Как таковая, задняя часть блока 202 цилиндров в сборе имеет круглую форму. 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 присоединен к блоку 202 цилиндров в сборе. В результате этого соединение между трансмиссией и блоком цилиндров в сборе может быть усилено, тем самым, уменьшая ШВР в транспортном средстве.

Кроме того, несущий каркас 206 может включать в себя поверхность 806 сопряжения с задней крышкой для заднего корпуса основного уплотнения коленчатого вала. Аналогичным образом, блок 204 цилиндров может включать в себя поверхность сопряжения 808 задней крышки для заднего корпуса основного уплотнения коленчатого вала. В результате этого, коленчатый вал может быть по существу герметизирован. Обе поверхности, 806 и 808 сопряжения могут включать в себя отверстия 810 для приема крепежных элементов.

На Фиг. 8 показаны также поверхности сопряжения с головкой блока цилиндров (322 и 324), первая поверхность 326 сопряжения с несущим каркасом, прикрепленная к первой поверхности 330 сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров, и вторая поверхность 328 сопряжения с несущим каркасом, прикрепленная ко второй поверхности 332 сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров.

На Фиг. 9 и 10 показаны виды сбоку поперечно противоположных боковых стенок блока цилиндров 202 в сборе. Конкретно, на Фиг. 9 показана первая боковая стенка 900 блока 202 цилиндров в сборе, а на Фиг. 10 показана вторая боковая стенка 1000 блока 202 цилиндров в сборе. Как показано на чертеже, часть блока 204 цилиндров и несущий каркас 206, включенные в состав блока 202 цилиндров в сборе, образуют боковые стенки (900 и 1000) блока в сборе. Конкретно, первая боковая стенка 900 блока в сборе 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 состав боковой стенки 900, включает в себя упрочняющие ребра жесткости 902. Кроме того, в показанном примере первая наружная боковая стенка 336 несущего каркаса обеспечивает более половины вертикальной длины первой боковой стенки 900 блока в сборе. Однако в других примерах возможны другие конфигурации. Аналогичным образом, как показано на Фиг. 10, вторая боковая стенка 1000 блока в сборе включает в себя вторую наружную боковую стенку 335 блока цилиндров и вторую наружную боковую стенку 338 несущего каркаса. Помимо этого, вторая наружная боковая стенка 338 несущего каркаса, включенная в состав боковой стенки 1000 блока в сборе, включает в себя упрочняющие ребра жесткости 1002. Упрочняющие ребра жесткости усиливают стенки без необходимости увеличения прочности стенки по всему блоку цилиндров 202 в сборе и, в особенности, по всему несущему каркасу 206. В связи с этим упрочняющие ребра жесткости (902 и 1002) усиливают несущий каркас 206 блока 202 цилиндров в сборе, не добавляя значительного веса к несущему каркасу 206. Кроме того, в показанном примере вторая наружная боковая стенка 338 несущего каркаса обеспечивает более половины вертикальной длины второй боковой стенки 1000 узла. Однако в других примерах возможны другие конфигурации.

На Фиг. 9 показана также первая поверхность 326 сопряжения с несущим каркасом, соединенная с первой поверхностью 330 сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров. Как показано на чертеже, крепежные элементы 400 могут проходить через первую поверхность сопряжения с несущим каркасом и первую поверхность сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров для прикрепления блока 204 цилиндров к несущему каркасу 206. На Фиг. 9 показана также поверхность 322 сопряжения с головкой блока цилиндров.

На Фиг. 10 показана также вторая поверхность 328 сопряжения с несущим каркасом, соединенная со второй поверхностью 332 сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров. Как показано на чертеже, крепежные элементы 400 могут проходить через вторую поверхность сопряжения с несущим каркасом и вторую поверхность сопряжения с боковой стенкой 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 наиболее удаленную от центра опору 1100 коленчатого вала и соответствующую крышку 1102 подшипника. Крышка 1102 подшипника может включать в себя нижнюю поверхность 1104, включенную во множество нижних поверхностей 308, показанных на Фиг. 3. Кроме того, нижняя поверхность 1104 может включать в себя расположенную по центру крепежную выемку 1106, включенную во множество крепежных выемок 306, показанных на Фиг. 3. Множество крепежных выемок 306 расположены ниже осевой линии 339. Крепежные выемки 306 подробнее рассмотрены в настоящей заявке со ссылкой на Фиг. 13 и 19. На Фиг. 11 также показаны поверхности (322 и 324) сопряжения с головкой блока цилиндров и первая и вторая поверхности (326 и 328) сопряжения с несущим каркасом. 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 на чертеже, передняя перегородка 1202 соединяет первую и вторую наружные боковые стенки (336 и 338) несущего каркаса. На Фиг. 12 также показаны поверхности (322 и 324) сопряжения с головкой блока цилиндров и первая и вторая поверхности (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров.

На Фиг. 13 показан вид в разрезе блока 202 цилиндров в сборе. Секущая плоскость 450, показанная на Фиг. 4, определяет поперечное сечение, показанное на Фиг. 13. Показана одна опора 1300 коленчатого вала, включенная во множество опор 300 коленчатого вала, представленных на Фиг. 3. Осевая линия 339 входит и выходит из плоскости страницы. Как показано на чертеже, крепежный элемент 1302, включенный во множество крепежных элементов 400, показанных на Фиг. 4, проходит через отверстие 1304 для крепежных элементов, включенных во множество отверстий 334 для крепежных элементов, показанных на Фиг. 3, в первой поверхности 326 сопряжения с несущим каркасом и крепежное отверстие 1305, включенное во множество отверстий 340 для крепежных элементов, показанных на Фиг. 3, в первой поверхности 330 сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров. Крепежный элемент 1302, а также другие крепежные элементы 400, показанные на Фиг. 4, присоединяют несущий каркас 206 к блоку 204 цилиндров в вертикальном направлении выше осевой линии 339 коленчатого вала относительно нижней части блока 204 цилиндров и несущего каркаса 206. В результате этого, первая и вторая наружные боковые стенки (336 и 338) несущего каркаса 206 проходят выше осевой линии 339 опор 300 коленчатого вала. Поэтому первая и вторая наружные боковые стенки (333 и 335) блока цилиндров заканчиваются выше осевой линии 339 опор 300 коленчатого вала. Аналогичным образом, первая и вторая наружные боковые стенки (336 и 338) несущего каркаса заканчиваются выше осевой линии 339 опор 300 коленчатого вала.

Когда блок цилиндров присоединен к несущему каркасу выше осевой линии опор коленчатого вала, блок цилиндров в сборе может быть обеспечен повышенной конструктивной целостностью по сравнению с другими конструкциями блока цилиндров, присоединяющими блок цилиндров к каркасу вертикально на уровне или ниже осевой линии опор коленчатого вала. Кроме того, при использовании данного типа конфигурации ШВР в двигателе могут быть уменьшены вследствие повышенной конструктивной целостности блока цилиндров в сборе. В дополнение к этому, прохождение первой и второй наружных боковых стенок (336 и 338) несущего каркаса выше осевой линии 339 опор коленчатого вала позволяет изготавливать несущий каркас 206 с меньшим отношением предела прочности к объему материала, так, чтобы вес двигателя мог быть уменьшен.

Наряду с этим, крышка 1306 подшипника опоры 1300 коленчатого вала включает в себя расположенную по центру крепежную выемку 1308. В изображенном варианте осуществления расположенная по центру крепежная выемка 1308 помещается в средней точке между боковыми краями 1309 нижней поверхности крышки 1306 подшипника. Соответственно, несущий каркас 206 включает в себя расположенное по центру отверстие 1310 для крепежных элементов, включенное во множество отверстий 344 для крепежных элементов. Отверстие 1310 для крепежных элементов и крепежная выемка 1308 могут быть выровнены при собранном блоке 202 цилиндров в сборе для приема крепежного элемента 1312. Как показано на чертеже, при собранном блоке цилиндров в сборе крепежный элемент 1312 проходит через отверстие 1310 для крепежных элементов и крепежную выемку 1308. В результате этого, несущий каркас 206 может быть соединен с блоком цилиндров в другом местоположении, дополнительно увеличивая упрочнение, обеспечиваемое несущим каркасом 206. Следует понимать, что зона сопряжения между отверстием 1310 для крепежных элементов и крепежной выемкой 1308 находится ниже осевой линии 339. Хотя на Фиг. 13 показаны одна крышка 1306 подшипника, крепежная выемка 1308, отверстие 1310 для крепежных элементов и крепежный элемент 1312, следует понимать, что каждая крышка подшипника в блоке цилиндров может включать в себя аналогичные крепежную выемку, отверстие для крепежных элементов и крепежный элемент, проходящий через него.

На Фиг. 13 также показана вертикальная осевая линия 1360 блока 202 цилиндров в сборе. Вертикальная осевая линия делит блок 202 цилиндров в сборе на две половины (или стороны), одна из которых соответствует первому ряду цилиндров, а другая соответствует второму ряду цилиндров V-образного двигателя. Углубление 320 расположено в верхней части блока цилиндров и может размещаться по центру вдоль вертикальной осевой линии 1360 между цилиндрами двух противоположных рядов цилиндров.

Как показано на ФИГ. 13, каждая из первой поверхности 322 сопряжения с головкой блока цилиндров и второй поверхности 324 сопряжения с головкой блока цилиндров наклонена под углом вниз и в сторону от верхней поверхности блока цилиндров, расположенной над углублением 320, при этом первая и вторая поверхности сопряжения с головкой цилиндров расположены под углом относительно вертикальной осевой линии 1360. Например, каждая из первой и второй поверхностей сопряжения с головкой блока цилиндров идет под углом вниз от верхней части блока цилиндров при удалении поверхности от вертикальной осевой линии 1360. Иными словами, каждая из первой и второй поверхностей сопряжения с головкой блока цилиндров наклонена под углом вниз и в сторону от верхней внешней поверхности блока цилиндров в наивысшей точке, расположенной вдоль вертикальной осевой линии 1360 между двумя поверхностями сопряжения с блоком цилиндров. Первая и вторая поверхности сопряжения с головкой блока цилиндров также наклонены под углом относительно осевой линии 339. Первая поверхность 326 сопряжения с несущим каркасом и вторая поверхность 328 сопряжения с несущим каркасом расположены на противоположных сторонах блока 202 цилиндров в сборе относительно вертикальной осевой линии 1360. В дополнение к этому, первая и вторая поверхности 326 и 328 сопряжения с несущим каркасом размещены перпендикулярно вертикальной осевой линии 1360 и параллельно осевой линии 339. Говоря другими словами, первая и вторая поверхности сопряжения с головкой блока цилиндров наклонены под углом относительно надземной или нижней поверхности, на которой установлен блок цилиндров в сборе, тогда как первая и вторая поверхности сопряжения с несущим каркасом не наклонены под углом относительно надземной или нижней поверхности. Первая наружная боковая стенка 333 блока цилиндров и вторая наружная боковая стенка 335 блока цилиндров также наклонены под углом и расположены на противоположных сторонах блока 202 цилиндров в сборе относительно вертикальной осевой линии 1360. Первая наружная боковая стенка 333 блока цилиндров наклонена под углом наружу относительно вертикальной осевой линии 1360, от первой поверхности 326 сопряжения с несущим каркасом до первой поверхности 322 сопряжения с головкой блока цилиндров, а вторая наружная боковая стенка 335 блока цилиндров наклонена под углом наружу относительно вертикальной осевой линии 1360, от второй поверхности 328 сопряжения с несущим каркасом до второй поверхности 324 сопряжения с головкой блока цилиндров. В одном примере по меньшей мере часть первой и второй наружных боковых стенок (336 и 338) несущего каркаса не наклонены под углом относительно вертикальной осевой линии 1360. В дополнение к этому, первая и вторая поверхности (330 и 332) сопряжения с блоком цилиндров размещены перпендикулярно вертикальной осевой линии 1360 и параллельно осевой линии 339. Говоря другими словами, обе из первой и второй поверхностей сопряжения с блоком цилиндров и обе из первой и второй наружных боковых стенок блока цилиндров наклонены под углом относительно первой и второй поверхностей сопряжения с несущим каркасом и первой и второй поверхностей сопряжения с блоком цилиндров.

Как также показано на ФИГ. 13, две наружные боковые стенки блока цилиндров и две поверхности сопряжения с головкой блока цилиндров наклонены под противоположными углами относительно вертикальной осевой линии 1360. Например, первая поверхность 322 сопряжения с головкой блока цилиндров наклонена под углом вниз и в сторону от вертикальной осевой линии 1360, а первая наружная боковая стенка головки блока цилиндров наклонена под углом вверх и в сторону от вертикальной осевой линии.

На Фиг. 13 также показаны осевые линии 1350 цилиндров, расположенные не под прямым углом 1352 друг относительно друга. Однако в других примерах возможны другие варианты расположения цилиндров. Крепежные элементы 1307 могут также 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 примерах блок 202 цилиндров может не включать в себя крепежные элементы 1307. Примеры крепежных элементов включают в себя болты, винты и другие подходящие крепежные приспособления.

На Фиг. 13 показаны также вторая поверхность 322 сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров и вторая поверхность 328 сопряжения с несущим каркасом. Следует понимать, что вторая поверхность сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров и вторая поверхность сопряжения с несущим каркасом могут включать в себя крепежные элементы и отверстия для крепежных элементов, подобные крепежному элементу 1302 и отверстиям 1304 и 1305 для крепежных элементов, показанным на Фиг. 13.

На Фиг. 14 показан другой вид в разрезе блока 202 цилиндров в сборе. Секущая плоскость 452, показанная на Фиг. 4, определяет поперечное сечение, показанное на Фиг. 14. На разрезе показано, 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 изменяться по толщине. На Фиг. 14 также показаны поверхности (322 и 324) сопряжения с головкой блока цилиндров.

На Фиг. 15 показан вид сбоку несущего каркаса 206. Как показано на чертеже, опоры 300 коленчатого вала проходят в вертикальном направлении. Однако в других примерах опоры коленчатого вала могут иметь альтернативную ориентацию и/или геометрию. На Фиг. 15 также показаны поверхность 322 сопряжения с головкой блока цилиндров, первая наружная боковая стенка 333 блока цилиндров, поверхность 326 сопряжения с несущим каркасом и осевая линия 339 множества опор 300 коленчатого вала. Как описано выше, поверхность 326 сопряжения с несущим каркасом расположена вертикально выше осевой линии 339. На Фиг. 16 показан другой вид сбоку несущего каркаса 206. На Фиг. 16 дополнительно показаны поверхность 324 сопряжения с головкой блока цилиндров, вторая наружная боковая стенка 335 блока цилиндров, вторая поверхность 328 сопряжения с несущим каркасом и осевая линия 339.

На Фиг. 17 показан вид сверху внутренней части несущего каркаса 206. Как показано на чертеже, опоры 170 могут проходить в поперечном направлении через несущий каркас 206. Опоры поперечно и продольно выровнены с крышками подшипника с целью обеспечения усиленной опоры для блока цилиндров, тем самым увеличивая прочность блока цилиндров в сборе и уменьшая ШВР во время работы двигателя. Как показано на чертеже, отверстия 344 для крепежных элементов расположены в средних точках опор 1700, и каждая опора 1700 включает в себя одно отверстие для крепежных элементов. Однако в других примерах опоры 1700 могут включать в себя другое число отверстий для крепежных элементов и/или отверстие для крепежных элементов может располагаться в других местоположениях. Кроме этого, показаны поверхности (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров и отверстия 340 для крепежных элементов, включенные в поверхности (330 и 332) сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров. На Фиг. 17 также показаны первое уплотнение 370 и второе уплотнение 372.

На Фиг. 18 показан вид сверху блока 204 цилиндров. Цилиндры 314 расположены по двум группам из трех цилиндров. Однако в альтернативных примерах блок 204 цилиндров может состоять из одного цилиндра, двух групп из четырех цилиндров, двух групп из двух цилиндров или двух групп из одного цилиндра. Группы цилиндров могут называться рядами цилиндров. Как показано на чертеже, две группы из трех цилиндров смещены друг относительно друга в продольном направлении. В этом примере блок 204 цилиндров скомплектован под верхние распределительные валы. Однако в альтернативных примерах блок 204 цилиндров может быть скомплектован под конфигурацию со штоком толкателя клапана. Кроме того, показано углубление 320 между рядами цилиндров. Канал 1800 для смазки может быть соединен по текучей среде с охладителем 260, показанным на Фиг. 3 и 4, расположенным в углублении 320. В результате этого, канал 1800 для смазки может быть расположен с возможностью приема масла из охладителя 260. Конкретно, канал 1800 для смазки может принимать масло из охладителя 260. Канал 1800 для смазки может быть соединен по текучей среде с масляной магистралью, включенной в несущий каркас 206, и/или масляной магистралью, включенной в блок 204 цилиндров. На Фиг. 18 также показаны поверхности (322 и 324) сопряжения с головкой блока цилиндров.

На Фиг. 19 показан вид нижней части 1900 блока 204 цилиндров. Изображены нижние поверхности 308 крышек 304 подшипника. Нижние поверхности 308 показаны имеющими изменяющийся вертикальный профиль. Однако в других примерах нижние поверхности 308 могут быть по существу плоскими. Каждая из нижних поверхностей 308 может включать в себя первый боковой край 1902 и второй боковой край 1904, расположенные на противоположных сторонах каждой боковой поверхности. В изображенном варианте осуществления боковые края 1902 и 1904 являются изогнутыми. Однако в других примерах боковые края 1902 и 1904 могут быть по существу прямыми. Аналогичным образом, каждая из нижних поверхностей может включать в себя первый продольный край 1906 и второй продольный край 1908, расположенные на противоположных сторонах нижней поверхности. В изображенном варианте осуществления продольные края 1906 и 1908 являются по существу прямыми. Однако в других примерах продольные края могут не быть прямыми.

Крепежные выемки 306 несущего каркаса могут быть расположены в средней точке между первым и вторым боковыми краями (1902 и 1904). В дополнение к этому, крепежные выемки 306 несущего каркаса могут быть выровнены в продольном направлении. Кроме того, крепежные выемки 306 несущего каркаса могут частично проходить в крышку 304 подшипника. Конкретно, в изображенном варианте осуществления крепежные выемки 306 несущего каркаса проходят в крышки 304 подшипника по вертикали. Таким образом, крепежные выемки 306 несущего каркаса могут быть вертикально ориентированными. Однако в других примерах возможны другие варианты выравнивания.

Когда каждая крышка подшипника включает в себя одну расположенную по центру крепежную выемку для присоединения блока 204 цилиндров к несущему каркасу 206, поперечный профиль может быть уменьшен по сравнению с блоком цилиндров в сборе, имеющим крепежные выемки, расположенные вблизи от боковой периферии крышек подшипника. Кроме того, изготовление и сборка блока 202 цилиндров в сборе может быть упрощена, когда каждая крышка 304 подшипника включает в себя одну расположенную по центру крепежную выемку 306 несущего каркаса. Вследствие этого, стоимость блока 202 цилиндров в сборе снижается. Кроме того, расположенная по центру крепежная выемка может обеспечивать повышенную конструктивную целостность блока 202 цилиндров в сборе по сравнению с блоком цилиндров в сборе, включающим в себя крепежную выемку, расположенную вблизи от боковой периферии крышек подшипника. Расположенная по центру крепежная выемка может также обеспечивать уменьшение ШВР в двигателе.

Как показано на чертеже, касательные линии 1909 к боковым краям (1902 и 1904) перпендикулярны поперечной оси 1910, проходящей по ширине через нижние поверхности 308. Поперечные оси 1910 перекрывают каждую крышку 304 подшипника. В изображенном варианте осуществления касательные линии 1909 параллельны осевой линии 339. Касательные линии 1909 также перпендикулярны поперечным осям 1910. Однако в других примерах крышки 304 подшипника могут иметь другую конфигурацию.

В некоторых примерах дополнительные крепежные выемки несущего каркаса могут быть расположены возле боковой периферии нижних поверхностей 308 крышек 304 подшипника. Как описано выше, блок 204 цилиндров включает в себя первую и вторую поверхности (326 и 328) сопряжения с несущим каркасом, имеющие отверстия 334 для крепежных элементов, выполненные с возможностью приема крепежных элементов для соединения блока 204 цилиндров с несущим каркасом 206, показанным на Фиг. 3.

Блок 202 цилиндров в сборе и двигатель 10, показанные на Фиг. 2-19, обеспечивают блок цилиндров в сборе, содержащий блок цилиндров и по меньшей мере цилиндр с опорой коленчатого вала на нижней стороне блока цилиндров, при этом опора коленчатого вала включает в себя нижнюю поверхность, имеющую крепежную выемку несущего каркаса, частично проходящую в опору коленчатого вала и по существу расположенную по центру относительно первого и второго боковых краев нижней поверхности.

Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, дополнительно содержащий поверхность сопряжения с несущим каркасом, расположенную выше осевой линии опоры коленчатого вала, и опору коленчатого вала, включающую в себя опорную поверхность коленчатого вала. Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором линии, касательные к боковым краям, параллельны осевой линии.

Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором каждая крепежная выемка несущего каркаса проходит по вертикали в опору коленчатого вала и расположена перпендикулярно осевой линии. Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором каждая крепежная выемка несущего каркаса проходит по вертикали в опору коленчатого вала.

Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором блок цилиндров выполнен в виде цельного блока цилиндров двигателя, при этом крышка подшипника включена в опору коленчатого вала, и при этом крышка подшипника впоследствии отделена от блока цилиндров двигателя после формирования блока цилиндров, причем крышка подшипника включает в себя только одну расположенную по центру крепежную выемку несущего каркаса.

В одном примере блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором блок цилиндров включает в себя группу опор коленчатого вала, и при этом опора коленчатого вала включена в группу опор коленчатого вала, причем группа опор коленчатого вала включает в себя первую опору коленчатого вала, расположенную у наружной передней стенки блока цилиндров, и вторую опору коленчатого вала, расположенную у наружной задней стенки блока цилиндров.

В некоторых примерах блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, дополнительно содержащий поверхность сопряжения с головкой блока цилиндров в верхней части блока цилиндров и первую и вторую наружные боковые стенки блока цилиндров, причем первая наружная боковая стенка блока цилиндров проходит от поверхности сопряжения с головкой блока цилиндров до первой поверхности сопряжения с несущим каркасом, первой поверхности сопряжения с несущим каркасом, расположенной выше осевой линии опоры коленчатого вала, и вторая наружная боковая стенка блока цилиндров проходит от поверхности сопряжения с головкой блока цилиндров до второй поверхности сопряжения с несущим каркасом, расположенной выше осевой линии опоры коленчатого вала. В результате этого, прочность блока может сохраняться при уменьшении веса блока.

Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором поверхность сопряжения с головкой блока цилиндров и крепежная выемка несущего каркаса расположены на противоположных сторонах блока цилиндров.

Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором блок цилиндров выполнен в виде цельного блока цилиндров двигателя, и при этом крышка подшипника впоследствии отделена от блока цилиндров, причем крышка подшипника включает в себя крепежную выемку несущего каркаса. В результате этого, может быть повышена прочность блока цилиндров.

Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, дополнительно содержащий несущий каркас, присоединенный к блоку цилиндров, причем несущий каркас включает в себя опоры, проходящие от первой наружной боковой стенки несущего каркаса до второй наружной боковой стенки несущего каркаса, а каждая опора включает в себя отверстие для крепежных элементов, и множество крепежных элементов, а каждый крепежный элемент проходит через отверстие для крепежных элементов и соответствующую крепежную выемку. Таким образом, несущий каркас повышает прочность блока цилиндров.

Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором несущий каркас выполнен из алюминия. Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором несущий каркас включает в себя первую и вторую поверхности сопряжения с боковой стенкой блока цилиндров, проходящие выше осевой линии опоры коленчатого вала. Таким образом, несущий каркас и блок цилиндров могут быть выполнены из различных материалов.

Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, содержащий блок цилиндров, содержащий два или более цилиндров, по меньшей мере две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, причем каждая опора коленчатого вала включает в себя нижнюю поверхность с единственным крепежным приспособлением несущего каркаса, расположенным по центру относительно первого и второго боковых краев нижней поверхности, и несущий каркас, присоединенный к блоку цилиндров единственным крепежным приспособлением несущего каркаса каждой опоры коленчатого вала. Таким образом, расположенная по центру выемка позволяет повысить прочность блока цилиндров, помогая связывать стороны блока.

Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором блок цилиндров выполнен из чугуна с вермикулярным графитом. Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором каждая опора коленчатого вала включает в себя только одно крепежное средство, и при этом единственное крепежное средство представляет собой выемку. Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором блок цилиндров включает в себя поверхность сопряжения с колоколообразным картером трансмиссии.

Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, содержащий блок цилиндров, содержащий два или более цилиндров, расположенных не под прямым углом, две опоры коленчатого вала в нижней части блока цилиндров, при этом каждая из опор коленчатого вала включает в себя нижнюю поверхность, имеющую крепежную выемку несущего каркаса, частично проходящую в опору коленчатого вала и расположенную по центру относительно первого и второго боковых краев нижней поверхности, поверхность сопряжения с головкой блока цилиндров в верхней части блока цилиндров, и первую и вторую наружные боковые стенки блока цилиндров, при этом первая наружная боковая стенка блока цилиндров проходит от поверхности сопряжения с головкой блока цилиндров до первой поверхности сопряжения с несущим каркасом, расположенной выше осевой линии двух опор коленчатого вала, несущий каркас включает в себя боковые опоры, проходящие от первой наружной боковой стенки несущего каркаса до второй наружной боковой стенки несущего каркаса, каждая боковая опора включает в себя отверстие для крепежных элементов, и каждая наружная боковая стенка несущего каркаса включает в себя поверхность сопряжения наружной боковой стенки блока цилиндров, расположенную выше осевой линии и присоединенную к одной из первой и второй наружной боковых стенок блока цилиндров.

В другом примере блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, дополнительно содержащий множество крепежных элементов, причем каждый крепежный элемент проходит через отверстие для крепежных элементов в несущем каркасе и соответствующую крепежную выемку несущего каркаса. Блок 202 цилиндров в сборе, показанный на Фиг. 2-19, также обеспечивает блок цилиндров в сборе, в котором блок цилиндров изготовлен из материала, имеющего большее отношение предела прочности к объему, чем несущий каркас.

Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании конфигурации и/или подходы по своей сути являются лишь примерами, и что конкретные примеры не должны рассматриваться в ограничительном смысле, ибо возможны разнообразные их модификации. Объект изобретения согласно настоящему описанию включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных признаков, функций, действий и/или свойств, раскрытых в настоящем описании, а также любые и все их эквиваленты.

На этом описание завершено. 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.