CN202165173U - 一种高硅稀土铝合金汽车发动机缸套 - Google Patents
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Abstract
一种高硅稀土铝合金汽车发动机缸套，克服了现有缸套结构在将缸套铸造在缸体内时，缸套与缸体的结合面小,结合强度较低，以及在缸套内表面增加涂层工艺较复杂的问题，特征是采用高硅稀土铝合金材料铸造缸套，在缸套外壁上加工有锯齿型螺旋锁紧槽，有益效果是，缸套重量轻，且增大了缸套的外表面与缸体内表面的接触面积，在将缸套铸造在缸体内时，锁紧槽的棱角和表面被轻微溶解，整个接触表面产生微量的凹凸使缸套和缸体结合为一体，结合面积达92%-96%，且不需要对缸套内壁进行任何涂镀处理，就能达到汽车发动机缸套的安全、可靠的耐磨性和较低的摩擦系数，能够保证缸套内壁承受高压气体和摩擦力，并必免了传统的缸套内壁涂镀处理对环境所造成的污染。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车发动机技术领域，特别涉及一种高硅稀土铝合金汽车发动机缸套。
背景技术
当今世纪，汽车的发展面临着越来越严峻的能源、公害和安全的三大问题，对于汽车工业来讲，节约能源和减少汽车尾气排放最有效的办法就是减轻汽车自身质量，而铝合金材料就是轻质材料中的首选。但由于发动机缸体的缸筒内壁要承受高压气体和活塞工作时产生的摩擦力以及由于高温气体引起的热应力，因此，现有技术一般在发动机缸体的内壁镶入具有较高强度和疲劳强度的缸套，为了有效保证缸套与缸体之间的结合强度，一般采用缸套的外周面上间隔分布有环形凹槽，缸体的缸筒内周面上间隔分布有与缸套的外周面上间隔分布的环形凹槽形状位置相对应并结合的环形凸台，如申请号为CN200920353052.1的实用新型专利就采用这样的结构，但是，这种间隔分布的环形凹槽和与之对应的环形凸台的不足之处在于，在将缸套铸造在缸体内时，缸套与缸体之间的结合面小,缸套和缸体接触面积只能达到80%以内，因而结合强度较低，此外，为了解决缸体和缸套的结合部属于两种金属容易造成高温时缸体和缸套粘合不紧密，会使缸套在工作中产生变形现象，以及两种金属传热系数不同，会使缸体热应力增加，使发动机可靠性降低的问题，申请号为CN200620001865.0的实用新型专利公开了一种金刚石膜发动机气缸套及活塞环，该实用新型是在气缸套本体的内表面上镀有一层金刚石薄膜层，而活塞环本体的外表面上也镀有一层金刚石薄膜层，所述金刚石薄膜层将气缸套本体整个内表面和活塞环本体整个外表面均匀包覆，以便使气缸内活塞环和气缸套之间的摩擦减轻，降低磨损消耗，延长发动机使用寿命，但这份申请并没有解决好缸套与缸体之间的结合强度的问题，而且工艺较复杂。
本申请人在CN200810013125.2专利中公开了“一种高硅铝合金及其制备方法”，采用该专利提供的高硅铝合金可以直接制造出不需要镀层的缸套，但是，由于铸造Ai-Si合金中的Si相在自然生产条件下会长成块状或片状的脆性相，容易降低高硅铝合金的强度和塑性，由于缸体中的缸套内壁与活塞接触面摩擦力系数较大，为了增加润滑效果，工作中润滑油的消耗较大，一但缺少润滑油,缸体容易爆缸。因此，本申请人又在专利申请号为201020559946.9中提出了“高硅稀土铝合金汽车发动机缸体”，由于不需要缸套，不存在缸体与缸套间的配合强度问题。但是，对大多数生产缸体的企业来说，仍然需要配套缸套，这就提出了用高硅稀土铝合金生产汽车发动机缸套的课题。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是，克服现有发动机缸套技术的不足之处，提供具有高强度和较好耐磨性的一种高硅稀土铝合金汽车发动机缸套。
本实用新型采用的技术方案包括采用高硅稀土铝合金材料铸造的缸套，所述缸套具有缸套外壁和缸套内壁，在缸套外壁上中间段加工有宽距锁紧槽，在缸套外壁上两端留有7～15毫米空白段，在缸套外壁上两端空白段与中间段之间加工有窄距锁紧槽。
所述宽距锁紧槽和两端窄距锁紧槽均为锯齿型螺旋锁紧槽，宽距锁紧槽螺距为4～6毫米，宽距锁紧槽齿深为0.2毫米，宽距锁紧槽V形齿的夹角为130°，窄距锁紧槽螺距为2.2～3.8毫米，窄距锁紧槽齿深为0.2毫米，窄距锁紧槽V形齿的夹角为95°。
所述缸套的壁厚为2～5毫米。
与现有技术比，本实用新型具有以下有益效果：
（1）由于采用锯齿型螺旋锁紧槽形状，增大了缸套的外表面与缸体的内表面的接触面积，在将缸套铸造在缸体内时，锁紧槽的棱角和表面被轻微溶解，整个接触表面产生微量的凹凸使缸套和缸体结合为一体，与现有技术同等产品相比，同行铸造的缸套和缸体接触面积只能达到80%以内，本实用新型铸造后的产品试验结合表明，结合面积达92%-96%，因而结合面积大，结合强度高。
（2）由于采用高硅稀土铝合金制造，其摩擦系数小于铸铁3倍，高硅稀土铝合金的性能使工作中缸套内壁能够形成油膜，提高润滑性能，不需要对缸套内壁进行任何涂镀处理，可降低摩擦阻力，缸套的安全性与可靠的耐磨性和较低的摩擦系数，能够保证缸套内壁承受高压气体和摩擦力，并且必免了传统的缸套内壁涂镀处理对环境所造成的污染。
（3）由于本实用新型在缸体外壁上采用了不等距锯齿型螺旋锁紧槽，在缸套与缸体的工作状态下，加速了热量内部向外扩散所产生的传热系数，因而散热效果好。
（4）由于本实用新型缸套的壁厚较薄，所以，缸套重量轻，安装在缸体上可使缸体总重量减轻，可降低油耗，采用常规的铸造工艺即可完成镶铸过程，制造工艺简单，制造成本低，且运行中可靠性高。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是图1是左视图；
图3是本实用新型的剖面图；
图4是图3的Ⅱ部放大图；
图5是图3的Ⅰ部放大图。
图中：
1． 缸套外壁
2. 宽距锁紧槽，
a1。宽距锁紧槽螺距，
a2。宽距锁紧槽齿深，
α.宽距锁紧槽V形齿的夹角
3. 窄距锁紧槽，
b1.窄距锁紧槽螺距,
b2.窄距锁紧槽齿深,
β. 窄距锁紧槽V形齿的夹角。
4.缸套内壁。
具体实施方式
下面结合附图提供本实用新型的具体实施方式。
如图1、图2和图3所示，本实用新型采用的技术方案包括采用高硅稀土铝合金材料铸造的缸套，所述缸套具有缸套外壁1和缸套内壁4，缸套的壁厚为2～5毫米，在缸套外壁1上中间段加工有宽距锁紧槽2，在缸套外壁1上两端留有7～15毫米空白段，在缸套外壁1上两端空白段与中间段之间加工有窄距锁紧槽3，如图1和图3、图4、图5所示，所述宽距锁紧槽2和两端窄距锁紧槽3均为锯齿型螺旋锁紧槽，宽距锁紧槽螺距a1为4～6毫米，宽距锁紧槽齿深a2为0.2毫米，宽距锁紧槽V形齿的夹角α为130°，窄距锁紧槽螺距b1为2.2-3.8毫米，窄距锁紧槽齿深b2为0.2毫米，窄距锁紧槽V形齿的夹角β为95°。
使用时，将本实用新型缸套铸造在缸体内，由于采用锯齿型螺旋锁紧槽形状，增大了缸套的外表面与缸体的内表面的接触面积，在将缸套铸造在缸体内时，锁紧槽的棱角和表面被轻微溶解，整个接触表面产生微量的凹凸使缸套和缸体结合为一体。
所述高硅稀土铝合金采用本申请人在专利申请号为201020559946.9或201010505945.0中公开的材料配方。
Claims (3)
1.一种高硅稀土铝合金汽车发动机缸套，包括采用高硅稀土铝合金材料铸造的缸套，所述缸套具有缸套外壁（1）和缸套内壁（4），其特征在于，在缸套外壁（1）上中间段加工有宽距锁紧槽（2），在缸套外壁（1）上两端留有7～15毫米空白段，在缸套外壁（1）上两端空白段与中间段之间加工有窄距锁紧槽（3）。
2.根据权利要求1所述一种高硅稀土铝合金汽车发动机缸套，其特征在于，所述宽距锁紧槽（2）和两端窄距锁紧槽（3）均为锯齿型螺旋锁紧槽，宽距锁紧槽螺距（a1）为4～6毫米，宽距锁紧槽齿深（a2）为0.2毫米，宽距锁紧槽V形齿的夹角（α）为130°，窄距锁紧槽螺距（b1）为2.2～3.8毫米，窄距锁紧槽齿深（b2）为0.2毫米，窄距锁紧槽V形齿的夹角（β）为95°。
3.根据权利要求1或2所述一种高硅稀土铝合金汽车发动机缸套，其特征在于，所述缸套的壁厚为2～5毫米。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105089840A (zh) * | 2014-05-08 | 2015-11-25 | 北京汽车动力总成有限公司 | 一种内燃机的汽缸套结构、制造方法及汽车 |
| CN108687331A (zh) * | 2017-03-29 | 2018-10-23 | 福特环球技术公司 | 用于内燃发动机的汽缸套及形成方法 |
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