[发明专利]针对无衬套连杆的高磷化学镀镍(HPEN)处理

说明书

技术领域

本公开涉及用于改善内燃机的部件的耐磨性的方法，更具体地，涉及用高磷化学镀镍处理无衬套连杆的方法。

背景技术

通过在发动机燃烧室内的一系列爆燃，内燃机将燃料中的化学能转换成机械能。这些爆燃致使发动机的活塞在被称为汽缸的封闭空间内往复运动。每个活塞通常通过连杆被连接至曲轴，使得活塞的移动导致曲轴的旋转。活塞一般包括主体，该主体具有冠部和从冠部下垂的裙部以定义活塞的主体的下半部。销孔形成于裙部中。销孔对应于连杆一端处的类似的孔。销被放置成穿过对应孔以将活塞附接至连杆。具有活塞销孔的连杆的端部通常被称为“销端”。被紧固至曲轴的连杆的另一端通常被称为“曲柄端”。

在发动机操作期间，当来自爆燃的力被机械地转移至曲轴时，每个连杆在对应的活塞的负荷下承受巨大的应力。通常，该应力在较高的发动机速度和发动机燃烧压力的情况下加大。在常规条件下，小端枢转点接收最大量的应力，因为其在从上止点到下止点的循环以及返回期间适应于促进连杆相对活塞销和活塞裙部的角度运动。高负荷、温度、气压以及位于该枢转点的惯性力的组合要求连杆的小端保持与强度、耐磨性、热应力以及润滑有关的提高的特性。

为减少摩擦和促进顺畅的角度运动，通常在连杆的小端的孔和活塞销之间采用青铜合金或层压衬套。然而，衬套增加了该枢转点的重量并且在发动机的制造和组装中要求有额外的步骤，这两点通常是不合需要的。为了克服这些缺点，本领域中已研发出无衬套连杆。这些连杆通常被设计成铁对钢接触，具有油膜作为隔离介质。无衬套连杆因其制造的低初始成本而具有很大程度的吸引力。然而，油膜作为润滑油具有有限的效果，因此无衬套连杆在安装后的早期磨损并不少见。

此外，一旦发动机到达其原始寿命的尽头并且返回改制时，无衬套连杆通常因为成本问题大多不再进行抢修，而所述成本问题与在销孔的有限尺寸限制内的高质量表面重修相关联。在未获得预期成功的情况下已探索的可能的抢修方法包括金属沉淀和使用常规的衬套。金属沉淀并不能在目标孔的表面内进行高精度应用，反而在有限尺寸的孔内形成过多的材料堆积，而这些堆积必须通过另外的加工处理被移除，导致成本增加。类似地，常规衬套的安装因过多材料移除致使销端减弱而导致具有高的失败概率。

根据本公开的无衬套连杆的处理的方法解决了本领域所提及的上述和/或其它问题中的一个或多个问题。

发明内容

公开的无衬套连接杆包括细长杆，该细长杆具有被配置成与活塞连接的销端以及被配置成与曲轴连接的曲柄端。销端包括具有内径的孔。在销端孔的内径上提供高磷镍合金涂层。

公开用于改制磨损的无衬套连接杆的方法，其中每个磨损的无衬套连接杆包括细长杆，该细长杆具有被配置成与活塞连接的销端以及被配置成与曲轴连接的曲柄端。销端包括具有内径的孔。该方法包括清理销端孔，通过弹性分隔物来掩蔽和固定销端孔以及在销端孔的内径上提供高磷镍合金涂层。

公开用于处理多个无衬套连接杆的方法，其中每个无衬套连接杆包括细长杆，该细长杆具有被配置成与活塞连接的销端以及被配置成与曲轴连接的曲柄端。销端包括具有内径的孔。该方法包括清理每个无衬套连杆的销端孔，通过弹性分隔物来掩蔽和固定每个销端孔，堆叠多个无衬套连杆，使得销孔对齐并且在每个销端孔的内径上提供高磷镍合金涂层。

附图说明

图1是根据本公开的方法的可被处理的发动机和无衬套连杆的剖面图。

图2是根据本公开的方法的可被处理的销端孔的示意图。

具体实施方式

图1示出发动机102。发动机102被描绘在图1中并且在本文中被描述为柴油内燃机。然而，可以设想发动机102可以采用任何其它类型的内燃机诸如，例如，汽油或气体燃料发动机。可以设想发动机102可包括任何数量的燃烧室并且燃烧室可被设置为“直线”构造、“V形”构造或任何其它常规构造。

发动机102可包括发动机组104，该发动机组至少部分地定义汽缸108和设置在汽缸108内的汽缸套110。燃烧室112可以形成于汽缸套110内，并且活塞111可被定位成在燃烧室112内往复运动。发动机组104可以还包括燃烧空气入口(未示出)、空气吹扫通道(未示出)以及可以与燃烧室112连通的排气出口(未示出)。活塞111可以包括将活塞111连接至杆组件118的活塞销116。