[实用新型]铸入铝合金气缸体的内燃机气缸套

说明书

技术领域

本实用新型涉及内燃机气缸套领域，更具体地说，涉及一种铸入铝合金气缸体的内燃机气缸套。

背景技术

现有的内燃机气缸套一般采用铸铁制造。近几十年来，许多汽车发动机，尤其是轿车用汽油机通常采用一种预先铸入铝合金气缸体中的气缸套，铸造后再对气缸套内孔进行精加工。这种内燃机气缸套又称为“铝包容气缸套”。这种气缸套的外表面需要采取加工凹槽或故意制出毛刺等技术措施，以便改善气缸套和铝合金气缸体的贴合性能。例如实用新型ZL02279789.0“外径均布毛刺的气缸套”。但是气缸套在使用一段时间后，由于两种材料的热膨胀系数不同，仍然会发生气缸套和铝合金气缸体结合不良的问题。情况严重时会发生气缸套脱落的故障。

现有技术中用于改善气缸套的耐磨性的技术包括内表面镀铬及多孔性处理、表面渗氮、表面高频淬火等。效果尚不理想。实用新型专利ZL200620001865.0“金刚石膜发动机气缸套及活塞环”所述的金刚石膜成本太高，不便推广。近年来中国工程院院士徐滨士领衔研发的新技术“纳米电刷镀技术”已经应用于战机和战车的应急维修，可以使磨损量减为原来的七分之一。纳米电刷镀技术所需的关键工具、设备和纳米颗粒制备等资料已经陆续在专利文献上公开。例如实用新型ZL99207827.X“一种高速电弧喷涂枪”；发明专利申请公开说明书200410049452.5“硫化银半导体纳米颗粒的制备”。但是这种新技术还没有在汽车气缸套的生产中应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种铸入铝合金气缸体的内燃机气缸套，其目的是提高气缸套和铝合金气缸体的结合强度，改善气缸套的耐磨性。

本实用新型采用的技术方案是：提供一种铸入铝合金气缸体的内燃机气缸套，其主要特征是：a.气缸套外表面加工有多条特殊形状的凹槽，用于增强气缸套和铝合金气缸体的结合力；b.气缸套外表面经表面电镀铝或表面渗铝处理，以便提高气缸套和铝合金气缸体的粘合力和传热效率；c.气缸套的内表面采用了可以改善耐磨性的纳米电刷镀技术进行表面处理。这种气缸套采用灰铸铁、合金铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁或钢材制造。为了增强气缸套和铝合金气缸体的结合力，可以在气缸套外表面加工凹槽，最好使凹槽的形状制成槽内的宽度尺寸B大于槽口的宽度尺寸A。对于气缸中心距设计尺寸很小的发动机，或者因为扩缸而使两个气缸套之间的铝合金气缸体的壁厚过小的发动机，可以在气缸套的外圆表面上，把对应于气缸体的气缸孔中心连线位置处的表面加工成平面，控制加工深度，使气缸套之间的气缸体最小壁厚不小于规定的尺寸。这样可以保证铝合金气缸体的强度。

本实用新型的有益效果是能够提高铸入铝合金气缸体的内燃机气缸套和铝合金气缸体的结合强度，改善气缸套的耐磨性；能够防止气缸套和铝合金气缸体结合不良，发生脱离。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的剖视示意图。

图2是本实用新型的局部放大剖视图。

图3是在气缸套外表面上加工的另一种凹槽的形状。

图4表示一种多缸内燃机中本实用新型和铝合金气缸体的形状位置关系。

图中标号为：1、气缸套，2、铝合金气缸体。

具体实施方式

图1表示本实用新型所提供的铸入铝合金气缸体中的内燃机气缸套1。气缸套1的外表面上加工有多条如图2或图3所示的特殊形状的凹槽。这些凹槽可增强气缸套和铝合金气缸体的结合力。气缸套1的外表面在铸造前需经表面电镀铝或表面渗铝处理，以便提高气缸套1和铝合金气缸体2的粘合力和传热效率。否则两种不同材料的分子很难互相渗透，良好结合。为了改善耐磨性，应当对气缸套的内表面进行必要的表面处理。气缸套内表面采用的纳米电刷镀技术是在电刷镀镀液中加入一种或几种非溶性纳米粒子，使它们在电刷镀过程中与金属发生共沉积，从而获得具有优异耐磨性能的复合镀层。和传统的电刷镀技术相比，纳米电刷镀的复合镀层组织更细密，硬度、耐磨性和抗接触疲劳性能、耐高温性能均显著提高。采用中国科学院兰州化学物理研究所在发明专利200410049452.5中所述的方法，可以高效、廉价地制备平均粒径10～20微米的纳米颗粒，供纳米电刷镀技术使用。

图2和图3都是本实用新型的局部放大剖视图，代表两种气缸套的外表面上加工的凹槽的形状。图2是一种半圆形槽，当然也可以加工成矩形、梯形等各种不同形状的凹槽。图3代表了另一种特殊的形状，其特征是凹槽的槽内的宽度尺寸B大于槽口的宽度尺寸A。这种凹槽类似燕尾槽，加工比较困难，但结合力更强。

图4所示的实施例表示一种多缸内燃机中，本实用新型和铝合金气缸体的形状位置关系。当发动机的气缸中心距尺寸很小时，或者因为需要扩缸而使两个气缸套之间的铝合金气缸体的壁厚过小时，本实用新型采用的措施是，在气缸套的外圆表面上，把对应于气缸体的气缸孔中心连线位置处的表面加工成平面，例如控制加工深度不大于0.5毫米，平面的宽度为10～15mm。加工后可以使气缸套之间的气缸体最小壁厚不小于4～5mm，以便保证铝合金气缸体2的强度。本实用新型适合用于汽车发动机的气缸套。