專利名稱：鑄入鋁合金氣缸體的內(nèi)燃機(jī)氣缸套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)氣缸套領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種鑄入鋁合 金氣缸體的內(nèi)燃機(jī)氣缸套。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)氣缸套一般采用鑄鐵制造。近幾十年來，許多汽車發(fā)動(dòng) 機(jī)，尤其是轎車用汽油機(jī)通常采用一種預(yù)先鑄入鋁合金氣缸體中的氣缸套， 鑄造后再對氣缸套內(nèi)孔進(jìn)行精加工。這種內(nèi)燃機(jī)氣缸套又稱為"鋁包容氣 缸套"。這種氣缸套的外表面需要采取加工凹槽或故意制出毛刺等技術(shù)措 施，以便改善氣缸套和鋁合金氣缸體的貼合性能。例如實(shí)用新型
ZL02279789.0 "外徑均布毛刺的氣缸套"。但是氣缸套在使用一段時(shí)間后， 由于兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同，仍然會發(fā)生氣缸套和鋁合金氣缸體結(jié)合 不良的問題。偉況嚴(yán)重時(shí)會發(fā)生氣缸套脫落的故障。
現(xiàn)有技術(shù)中用于改善氣缸套的耐磨性的技術(shù)包括內(nèi)表面鍍鉻及多孔性 處理、表面滲氮、表面高頻淬火等。效果尚不理想。實(shí)用新型專利 ZL200620001865.0 "金剛石膜發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套及活塞環(huán)"所述的金剛石膜成 本太高，不便推廣。近年來中國工程院院士徐濱士領(lǐng)銜研發(fā)的新技術(shù)"納 米電刷鍍技術(shù)"已經(jīng)應(yīng)用于戰(zhàn)機(jī)和戰(zhàn)車的應(yīng)急維修，可以使磨損量減為原 來的七分之一。納米電刷鍍技術(shù)所需的關(guān)鍵工具、設(shè)備和納米顆粒制備等 資料已經(jīng)陸續(xù)在專利文獻(xiàn)上公開。例如實(shí)用新型ZL99207827.X "—種高速 電弧噴涂槍"；發(fā)明專利申請公開說明書200410049452.5 "硫化銀半導(dǎo)體納 米顆粒的制備"。但是這種新技術(shù)還沒有在汽車氣缸套的生產(chǎn)中應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的問題是提供一種鑄入鋁合金氣缸體的內(nèi)燃機(jī)氣 缸套，其目的是提高氣缸套和鋁合金氣缸體的結(jié)合強(qiáng)度，改善氣缸套的耐 磨性。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是提供一種鑄入鋁合金氣缸體的內(nèi)燃機(jī)氣缸套，其主要特征是a.氣缸套外表面加工有多條特殊形狀的凹槽，用 于增強(qiáng)氣缸套和鋁合金氣缸體的結(jié)合力；b.氣缸套外表面經(jīng)表面電鍍鋁或 表面滲鋁處理，以便提高氣缸套和鋁合金氣缸體的粘合力和傳熱效率；c. 氣缸套的內(nèi)表面采用了可以改善耐磨性的納米電刷鍍技術(shù)進(jìn)行表面處理。 這種氣缸套采用灰鑄鐵、合金鑄鐵、蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵或鋼材制造。為 了增強(qiáng)氣缸套和鋁合金氣缸體的結(jié)合力，可以在氣缸套外表面加工凹槽， 最好使凹槽的形狀制成槽內(nèi)的寬度尺寸B大于槽口的寬度尺寸A。對于氣 缸中心距設(shè)計(jì)尺寸很小的發(fā)動(dòng)機(jī)，或者因?yàn)閿U(kuò)缸而使兩個(gè)氣缸套之間的鋁 合金氣缸體的壁厚過小的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在氣缸套的外圓表面上，把對應(yīng)于 氣缸體的氣缸孔中心連線位置處的表面加工成平面，控制加工深度，使氣 缸套之間的氣缸體最小壁厚不小于規(guī)定的尺寸。這樣可以保證鋁合金氣缸 體的強(qiáng)度。
本實(shí)用新型的有益效果是能夠提高鑄入鋁合金氣缸體的內(nèi)燃機(jī)氣缸套 和鋁合金氣缸體的結(jié)合強(qiáng)度，改善氣缸套的耐磨性；能夠防止氣缸套和鋁 合金氣缸體結(jié)合不良，發(fā)生脫離。以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1是本實(shí)用新型的剖視示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的局部放大剖視圖。
圖3是在氣缸套外表面上加工的另一種凹槽的形狀。
圖4表示一種多缸內(nèi)燃機(jī)中本實(shí)用新型和鋁合金氣缸體的形狀位置關(guān)系。
圖中標(biāo)號為1、氣缸套，2、鋁合金氣缸體。
具體實(shí)施方式

圖1表示本實(shí)用新型所提供的鑄入鋁合金氣缸體中的內(nèi)燃機(jī)氣缸套1。
氣缸套1的外表面上加工有多條如圖2或圖3所示的特殊形狀的凹槽。這 些凹槽可增強(qiáng)氣缸套和鋁合金氣缸體的結(jié)合力。氣缸套l的外表面在鑄造 前需經(jīng)表面電鍍鋁或表面滲鋁處理，以便提高氣缸套1和鋁合金氣缸體2 的粘合力和傳熱效率。否則兩種不同材料的分子很難互相滲透，良好結(jié)合。為了改善耐磨性，應(yīng)當(dāng)對氣缸套的內(nèi)表面進(jìn)行必要的表面處理。氣缸套內(nèi) 表面采用的納米電刷鍍技術(shù)是在電刷鍍鍍液中加入一種或幾種非溶性納米 粒子，使它們在電刷鍍過程中與金屬發(fā)生共沉積，從而獲得具有優(yōu)異耐磨 性能的復(fù)合鍍層。和傳統(tǒng)的電刷鍍技術(shù)相比，納米電刷鍍的復(fù)合鍍層組織 更細(xì)密，硬度、耐磨性和抗接觸疲勞性能、耐高溫性能均顯著提高。采用
中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所在發(fā)明專利200410049452.5中所述的方 法，可以高效、廉價(jià)地制備平均粒徑10~20微米的納米顆粒，供納米電刷 鍍技術(shù)使用。
圖2和圖3都是本實(shí)用新型的局部放大剖視圖，代表兩種氣缸套的外 表面上加工的凹槽的形狀。圖2是一種半圓形槽，當(dāng)然也可以加工成矩形、 梯形等各種不同形狀的凹槽。圖3代表了另一種特殊的形狀，其特征是凹 槽的槽內(nèi)的寬度尺寸B大于槽口的寬度尺寸A。這種凹槽類似燕尾槽，加 工比較困難，但結(jié)合力更強(qiáng)。
圖4所示的實(shí)施例表示一種多缸內(nèi)燃機(jī)中，本實(shí)用新型和鋁合金氣缸 體的形狀位置關(guān)系。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中心距尺寸很小時(shí)，或者因?yàn)樾枰獢U(kuò) 缸而使兩個(gè)氣缸套之間的鋁合金氣缸體的壁厚過小時(shí)，本實(shí)用新型采用的 措施是，在氣缸套的外圓表面上，把對應(yīng)于氣缸體的氣缸孔中心連線位置 處的表面加工成平面，例如控制加工深度不大于0.5毫米，平面的寬度為 10 15mm。加工后可以使氣缸套之間的氣缸體最小壁厚不小于4 5mm，以 便保證鋁合金氣缸體2的強(qiáng)度。本實(shí)用新型適合用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸套。
權(quán)利要求1.一種鑄入鋁合金氣缸體的內(nèi)燃機(jī)氣缸套，其特征是a.氣缸套外表面加工有多條特殊形狀的凹槽，用于增強(qiáng)氣缸套和鋁合金氣缸體的結(jié)合力；b.氣缸套外表面經(jīng)表面電鍍鋁或表面滲鋁處理，以便提高氣缸套和鋁合金氣缸體的粘合力和傳熱效率；c.氣缸套的內(nèi)表面采用了可以改善耐磨性的納米電刷鍍技術(shù)進(jìn)行表面處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑄入鋁合金氣缸體的內(nèi)燃機(jī)氣缸套，其特征是 其中氣缸套采用灰鑄鐵、合金鑄鐵、蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵或鋼材制造。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄入鋁合金氣缸體的內(nèi)燃機(jī)氣缸套，其特征是 其中氣缸套外表面加工的凹槽的形狀是槽內(nèi)寬度B大于槽口寬度A。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄入鋁合金氣缸體的內(nèi)燃機(jī)氣缸套，其特征是 其中氣缸套的外圓表面上，在對應(yīng)于氣缸體的氣缸孔中心連線位置加工成平 面，控制加工深度，使氣缸套之間的氣缸體最小壁厚不小于規(guī)定的尺寸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鑄入鋁合金氣缸體中的內(nèi)燃機(jī)氣缸套。這種氣缸套外部加工有多條特殊形狀的凹槽，其外表面經(jīng)表面電鍍鋁或表面滲鋁處理，提高了氣缸套和鋁合金氣缸體的結(jié)合力。氣缸套的內(nèi)表面采用納米電刷鍍技術(shù)進(jìn)行表面處理，顯著提高了氣缸套的耐磨性。本實(shí)用新型適合用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸套。
文檔編號F02F1/00GK201162580SQ20082000692
公開日2008年12月10日 申請日期2008年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月3日
發(fā)明者樊嘉天, 凱 王, 王寶林, 袁寶良 申請人:無錫油泵油嘴研究所