BR102013005326A2 - Camisa de cilindro para engastamento em um bloco de motor e bloco de motor - Google Patents

Abstract

CAMISA DE CILINDRO PARA ENGASTAMENTO EM UM BLOCO DE MOTOR E BLOCO DE MOTOR A presente invenção refere-se a uma camisa de cilindro (10) para motores de combustão interna, mais concretamente uma camisa de cilindro (10) engastada por fundição em um bloco de motor (8), sendo que a superfície externa (2) circunferencial sendo dotada de um revestimento (5) capaz de promover a adesão entre a camisa de cilindro (10) e o bloco de motor (8) inibindo a formação de vazios (4) e promovendo excelente troca térmica para o bloco de motor (8). O revestimento (5) tem como particularidade ser constituído de uma liga de níquel fósforo (NiP) com uma temperatura de fusão variável em função do teor de fósforo, o que permite que uma camisa (10) revestida com tal liga possa ser engastada por fundição por alta pressão ou fundição por baixa pressão ou gravidade.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CAMISA DE CILINDRO PARA ENGASTAMENTO EM UM BLOCO DE MOTOR E BLOCO DE MOTOR". A presente invenção refere-se a um componente de motor de combustão interna, mais concretamente a pelo menos uma camisa de cilindro engastada por fundição em um bloco de motor, sendo que a superfície externa circunferencial é dotada de um revestimento capaz de promover excelente adesão e troca térmica entre a camisa e o bloco de motor, qualquer que seja a tecnologia de fundição utilizada.

Descricão do Estado da Técnica Em função das novas demandas de mercado, os componentes internos de motores sofrem maiores exigências e, nesse sentido, necessitam apresentar soluções capazes de garantir melhor desempenho, e também de contribuir para uma maior confiabilidade e rendimento do motor.

Diversos fabricantes de componentes automotivos buscam diferentes soluções técnicas, nomeadamente para camisas de cilindro de motores de combustão interna, entre outros. Note-se que os cilindros de motores de combustão interna podem ser formados por camisas de cilindro que são engastadas no bloco de motor por fundição do bloco de motor ao redor da porção externa circunferencial das camisas.

Nos dias de hoje, a tendência é para o uso de blocos de motor em alumínio, cuja redução de peso contribui para uma economia de combustível, o que resulta em um menor impacto ambiental do veículo. Conforme se verá mais adiante, existem dois processos de fundição dos blocos de motor que podem ser utilizados para engastar as camisas de cilindro, a fundição por alta pressão (High Pressure Die Cast - HPDC) e a fundição por baixa pressão (Low Pressure Die Cast LPDC), também conhecida como fundição por gravidade. A grande diferença entre as duas é que a primeira faz uso de pressão para injetar o alumínio no molde e, consequentemente, o metal encontra-se a uma temperatura menor do que na fundição por baixa pressão.

Independentemente da solução técnica aplicada, as camisas de cilindro de motores de combustão interna são componentes de motor que so- frem significativo desgaste devido ao tipo de trabalho que desempenham. Entre as solicitações a que estão sujeitas, realça-se o esforço axial da camisa no interior do furo de cilindro e a capacidade de escoar o calor da combustão para o bloco de motor. O escoamento de calor e a espessura da parede da camisa são fatores importantes para minimizar distorções térmicas e mecânicas no funcionamento. Motores com maiores distorções tendem a apresentar maior nível de desgaste de seus componentes bem como maiores níveis de consumo de óleo, combustível e de emissões de C02. Assim, o aumento da troca térmica tem diversos efeitos benéficos, dado que evita o desgaste excessivo dos componentes e melhora as condições de consumo de combustível, óleo e emissões de gases poluentes. Adicionalmente, cumpre notar que uma melhor troca térmica permite também reduzir as dimensões do bloco.

Via de regra, as camisas de cilindro são compostas de material ferroso, em especial ferro fundido, sendo que os blocos de motores mais modernos são fundidos com alumínio ou uma liga de alumínio, usualmente contendo silício. Assim, o campo tecnológico da presente invenção compreende camisas de cilindro de ferro fundido, blocos de motor de uma qualquer liga de alumínio e fundição por alta e baixa pressão.

Com vista a solucionar os problemas inerentes à tecnologia de motores de combustão interna dotados de camisas de cilindro engastadas, o documento alemão DE19729017 apresenta uma camisa de cilindro cuja superfície externa apresenta ondulação, no sentido axial, para travamento desta no bloco de motor. Adicionalmente, o documento aponta a utilização de um processo de aspersão térmica (thermal spray) para formação de um revestimento na superfície externa da camisa de cilindro. Tal revestimento é compreendido por um uma liga de alumínio silício (Al-Si) com um teor de silício inferior a 15%.

Segundo o documento germânico, a superfície externa da camisa de cilindro pode receber a mencionada camada de AISi diretamente ou, alternativamente, pode ter depositada uma camada de ligação intermediária. A-demais, pode ser depositada também uma fina camada de zinco após a ca- mada de AlSi, com o objetivo de oferecer proteção à oxidação. Assim, este documento compreende pelo menos uma camada de AlSi depositada na face externa da camisa de cilindro por pulverização térmica, podendo ainda ser aplicadas diversas outras camadas, tanto antes quanto depois da camada de AlSi.

Cumpre, no entanto, notar que a solução apresentada pelo documento alemão não consegue resolver um dos problemas típicos decorrentes da fundição da liga do bloco de motor sobre as camisas de cilindro. Primeiramente, muito embora haja uma preocupação em tentar encontrar certa paridade química do revestimento com a liga do bloco de motor através da utilização de uma camada de alumínio com até 15% de silício, devido a paridade da liga o revestimento apresenta o mesmo ponto de fusão, ponto de transformação de fase sólida para líquida do material da liga do bloco, tal configuração tem a desvantagem de que, no momento em que o metal líquido é vazado no molde do bloco de motor e envolve as camisas de cilindro, começa a aquecer o material do revestimento da camisa promovendo a transformação de fase do revestimento. Tal transformação faz com que o material do revestimento seja todo consumido pelo material fundido do bloco de motor, dessa forma expondo o material ferroso da camisa de cilindro gerando os defeitos, falha de contato (vazios - vide referência 15 na figura 6), na região do bloco de motor adjacente às camisas de cilindro.

Estes defeitos de fundição, doravante denominados por vazios, têm como grande inconveniente o fato de prejudicar a correta troca de calor, oriunda da combustão que ocorre no interior do cilindro, para o bloco de motor, aumentando distorções térmicas, e levando a um desgaste precoce do motor, ou mesmo ao seu engripamento. Ademais, a camisa apresenta espessuras de camisa grandes, variando de 1,2mm a 8,0mm, sendo que o revestimento aplicado tem uma espessura que varia de 0,25mm a 2,5mm (vide figura 7, que apresenta um revestimento com espessura grossa 5). A patente norte americana US7757652 também revela uma solução para a associação entre uma camisa de cilindro de ferro fundido e um bloco de motor de alumínio. Este documento faz uso de uma aplicação por aspersão a frio (cold spray) de uma camada metálica de alumínio, liga de a-lumínio, cobre ou liga de cobre que é depositada na superfície externa da camisa de cilindro. O grande foco da tecnologia apresentada pelo documento norte americano diz respeito à formação de uma rugosidade específica na camada depositada para melhor adesão com o bloco de motor. Muito embora o documento comente que a camada depositada é altamente condutora termicamen-te, esta solução, tal como no documento alemão acima comentado, faz uso de um revestimento em camadas dotadas de diferentes pontos de fusão, o que também originará vazios no metal fundido e, consequentemente, uma troca de calor menos eficiente. Assim, a tecnologia da patente US7757652 embora consiga adesão entre a camisa de cilindro e o bloco de motor, não consegue garantir uma boa troca térmica também em função de defeitos que aparece na interface entre o material fundido e a camisa, ou próxima dela. O documento do estado da técnica japonês JP2008008209 revela uma camisa hibrida que recebe uma camada de AISi por aspersão térmica. Semelhante a técnica germânica apresentada anteriormente, a produção do bloco de motor contendo uma dessas camisas (revestida somente de AISi), ocorre através de fundição por alta pressão (HPDC). Assim, este metal (líquido) é lançado a uma temperatura de fundição próxima da linha 'liquidus' do diagrama de fase do AISi, uma vez que o tempo para solidificação do metal líquido deverá ser bastante reduzido. De outra forma, se utilizada uma temperatura superior típica da fundição por baixa pressão (LPDC), a camada adicionada por aspersão térmica seria toda liquefeita e os benefícios de se aplicar uma camada de AISi seriam perdidos, aparecendo os típicos defeitos que prejudicam a troca térmica necessária ao bom funcionamento do motor, tal como espaços vazios entre o bloco de motor e a camisa de cilindro (vide figura 6). Estes defeitos agravam-se quando o bloco é fundido por gravidade, isto é, por fundição por baixa pressão (LPDC).

Assim, a tecnologia revelada por este documento japonês apenas permite a fundição do bloco por alta pressão, não permitindo fazer uso da fundição por gravidade. Nos casos onde a fundição é por baixa pressão, as tecnologias acima apontadas não consegue promover um bom gradiente de dilatação térmica, nem garantir uma ancoragem excelente que permita maior troca de calor. De notar também que as tecnologias comentadas não permitem flexibilidade na temperatura do metal fundido para formação do bloco quando comparada com o revestimento da presente invenção, que apresenta ponto de fusão variável em função da tecnologia de fundição e da temperatura do material líquido adicionado ao molde de fundição.

Qualquer que seja a solução utilizada do estado da técnica, obter-se-á sucesso apenas parcialmente, não conseguindo, concomitantemente, bons resultados tanto para blocos de motor obtidos por fundição por alta pressão como para blocos de motor obtidos por fundição por baixa pressão.

Além das dificuldades acima apontadas, observe-se que um revestimento de AISi, obtido por pulverização térmica, tem usualmente uma espessura superior a 200/300 microns (vide figura 7). O metal do bloco de motor ao ser fundido irá consumir mais ou menos rapidamente o revestimento da camisa de cilindro quanto maior for a sua temperatura de injeção/vazamento. Mesmo que seja possível variar a espessura do revestimento na tentativa de impedir o seu consumo total por conta de sua fusão, o que origina os defeitos acima citados, esta solução não se mostra prática por dois motivos. Por um lado o aumento da espessura encarece o revestimento aplicado na camisa de cilindro e, por outro, aumenta ao interbore ou interfuro (medida entre o centro de uma camisa e o centro da camisa adjacente, é a medida utilizada para quantificar a dimensão de um bloco de motor. Quanto menor o interbore, menor o bloco de motor, para um mesmo diâmetro de cilindro). Ademais, nenhum dos revestimentos aplicados pelo estado da técnica tem como objetivo a possibilidade de alterar sua composição química para que o ponto de fusão seja alterado, o que contribuiría diretamente para a solução de parte dos problemas acima apontados.

Alternativamente, um revestimento pode também ser de um metal puro (tal como níquel aplicado por eletrodeposição). Contrariamente ao revestimento de AISi pulverização térmica, o material de níquel puro (Ni) pode ser uma solução para os métodos fundição por baixa pressão ou gravidade (vide figura 8), ocorrendo um difusão adequada do níquel com o alumínio. O documento japonês JPO59030465 revela um revestimento de níquel puro (Ni) ou cobre (Cu) como elemento de ligação entre o ferro fundido da camisa de cilindro e o alumínio do bloco de motor. Relativamente a esse documento, devido ao elevado ponto de fusão do níquel puro (cerca de 1400°C), a difusão pode não ocorre adequadamente quando aplicado em pelo método de fundição por alta pressão (vide vazios na figura 9).

Faz-se assim necessário encontrar uma solução que permita engastar camisas de ferro fundido em blocos de motor de ligas de alumínio por meio de qualquer tecnologia de fundição (HPDC ou LPDC), possibilitando uma melhor adesão entre a camisa e o bloco de motor, bem como uma melhor troca térmica e uma redução do interbore, garantindo elevada durabilidade dos motores de combustão interna.

Qbietivos da Invenção É, portanto, um objetivo da presente invenção prover uma camisa de cilindro dotada de um revestimento capaz de inibir a formação de vazios na ligação com o bloco de motor, garantindo uma excelente adesão e, consequentemente, boa troca térmica entre a câmara de combustão e o bloco de motor. É, também, um objetivo da invenção prover uma camisa de cilindro de ferro fundido dotada de um revestimento de uma liga de níquel fósforo (NiP) que possa ser aplicada por qualquer método de fundição, com alta ou baixa pressão, permitindo variar o ponto de fusão da liga do revestimento em função do método utilizado. É, ainda, um objetivo da invenção prover uma camisa de cilindro cujo revestimento tenha uma espessura entre 10 e 20 microns, compreendendo 1% a 70% de fósforo e que permita uma redução interfuros das camisas de cilindro engastadas.

Breve Descrição da Invenção Os objetivos da presente invenção são alcançados através da formação de uma camisa de cilindro para engastamento em um bloco de motor de combustão interna de alumínio, a camisa de cilindro compreendendo um corpo cilíndrico de ferro fundido dotado de uma superfície externa circun-ferencial envolta por um revestimento depositado na superfície externa, sendo que o revestimento compreende uma liga de níquel fósforo (NiP) aplicada por eletrodeposição, o revestimento compreendendo 1% a 70% de fósforo, i Os objetivos da presente invenção são ainda alcançados através da provisão de um bloco de motor para combustão interna compreendendo pelo menos uma camisa de cilindro tal como acima definida.

Breve Descrição dos Desenhos A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita i com base em exemplos de execução representados nos desenhos. As figuras mostram: A figura 1 - é uma ilustração em perspectiva de uma camisa de cilindro: A figura 2 - é uma ilustração de um bloco de motor dotado de su-i as camisas de cilindro; A figura 3 - é uma fotografia da estrutura metalográfica de uma seção transversal de uma camisa de cilindro da presente invenção evidenciando a espessura do revestimento; A figura 4 - é uma fotografia da estrutura metalográfica de uma I seção transversal de uma camisa de cilindro da presente invenção após ter sido engastada em um bloco de motor de alumínio; A figura 5a - é um gráfico que evidencia o aumento da força de ligação dos revestimentos da presente invenção frente ao revestimento do estado da técnica; i A figura 5a - é um gráfico que evidencia o aumento na condutivi- dade térmica da presente invenção frente a um revestimento do estado da técnica; A figura 6 - é uma fotografia da estrutura metalográfica de uma seção transversal de uma camisa de cilindro do estado da técnica que evi-) dencia a espessura de um revestimento de AISi em uma camisa de ferro fundido após ter sido engastada em um bloco de alumínio por meio de fundição por gravidade (LPDC); A figura 7 - é uma fotografia da estrutura metalográfica de uma seção transversal de uma camisa de cilindro do estado da técnica que evidencia a espessura de um revestimento de AISi em uma camisa de ferro fundido após ter sido engastada em um bloco de alumínio por meio de fundição por alta pressão (HPDC); A figura 8 - é uma fotografia da estrutura metalográfica de uma seção transversal de uma camisa de cilindro que evidencia a espessura e difusão de um revestimento de níquel puro em uma camisa de ferro fundido a-pós ter sido engastada em um bloco de alumínio por meio de fundição por gravidade (LPDC); A figura 9 - é uma fotografia da estrutura metalográfica de uma seção transversal de uma camisa de cilindro que evidencia a espessura e difusão de um revestimento de níquel puro em uma camisa de ferro fundido a-pós ter sido engastada em um bloco de alumínio por meio de fundição por alta pressão (HPDC); A figura 10 - é uma vista superior de um bloco de motor com as camisas de cilindro engastadas; A figura 11 - é uma vista superior de um detalhe do bloco de motor evidenciando a distância entre as camisas de cilindro engastadas. Descrição Detalhada das Figuras O campo da presente invenção diz respeito a motores de combustão interna, mais particularmente à interação entre as camisas de cilindro 10 e o respectivo bloco de motor 8. Através do vazamento/injeção de metal líquido ao redor das camisas 10 de cilindro, previamente dispostas no respectivo molde, alcança-se um bloco de motor com as camisas 10 engastadas. Tipicamente, o metal do bloco de motor é de um metal leve, tal como alumínio ou uma liga de alumínio. A camisa de cilindro 10, tal como referido, precisa assegurar a sua adesão ao bloco do motor 8, bem como garantir que, após o arrefecimento do metal líquido vazado no molde, não surjam regiões vazias 15 sem metal (defeitos de fundição). Como foi explicado no estado da técnica, garantir esta combinação é algo complexo.

Para se entender corretamente a presente invenção, faz-se necessário esclarecer alguns conceitos e paradigmas. Tal como definido acima, existem dois tipos de fundição para engastamento das camisas de cilindro em blocos de motor de ligas de alumínio. A fundição por alta pressão, doravante designada por HPDC e a fundição por baixa pressão, denominada de agora em diante como LPDC. A HPDC é a mais comunmente utilizada e compensa a menor temperatura do alumínio através da injeção pressurizada do mesmo. Nestes casos os revestimentos 5 tendem a ser menos consumidos, pois o alumínio arrefece mais rapidamente. Na LPDC, os revestimentos, para uma mesma espessura, tendem a sofrer maior desgaste, originando os defeitos denominados como vazios 15 (vide figura 6). Cumpre notar assim que a tecnologia empregue para fundição do bloco, de acordo com os atuais conceitos, interage diretamente com a espessura do revestimento 5 e, por sua vez, com a qualidade da troca térmica.

Adicionalmente há que alcançar uma boa adesão entre a camisa 10 e o bloco de motor 8, o que decorre diretamente da paridade química entre o revestimento 5 e a liga de alumínio do bloco de motor 8.

Por fim, há que considerar a dimensão do bloco de motor 8. Como se sabe, as principais montadoras pressionam os desenvolvedores de motor para que diminuam ao tamanho do motor, o que significa dizer, que diminuam ao interbore (vide figuras 9 e 10). Nesse sentido, qualquer redução na espessura do revestimento 5 resulta numa redução do interbore. Levando em consideração o fato de que na LPDC os revestimentos do estado da técnica precisam ser mais espessos para que não gerem vazios 15, a existência de um revestimento 5 que consiga reduzir o interbore ao mesmo tempo em que seja menos espesso e ainda assim possibilite o engastamento da camisa por qualquer uma das duas tecnologias de fundição (HPDC e LPDC) mostra-se uma solução duplamente vantajosa. Conforme se verá, a presente invenção não só consegue conciliar estas duas características como alcança ainda uma força de adesão superior às soluções do estado da técnica.

Tal como mostra a figura 1, uma camisa de cilindro 10 é dotada de um tubo ou corpo cilíndrico 1 vazado, geralmente constituído de uma liga terrosa, tal como ferro fundido ou ferro fundido cinzento. Esse corpo cilíndrico 1 confere duas superfícies em particular, a superfície interna 3 onde ocorrerá o movimento axial de um pistão e a superfície externa 2 circunferencial. É esta região externa que será envolta pelo metal líquido do bloco de motor 8, mas só depois de a superfície externa 2 ter sido submetida ao revestimento 5, configurando a presente invenção. O revestimento 5 da presente invenção aplicado diretamente na superfície externa 2 sem preparação especial (existem apenas etapas de lavagem, desengraxe e ativação ácida, típicas de processos de galvanoplastia), sendo constituído de uma liga de níquel fósforo (NiP) aplicado por um processo de eletrodeposição. Note-se que o uso do processo de aplicação do revestimento 5 por eletrodeposição é um dos principais motivos que garantem os resultados da presente invenção. No estado da técnica são normalmente utilizados processos de pulverização térmica, tal como aspersão a frio (cold s-pray), também conhecido como metalização, que resultam em espessuras de revestimento superiores a 200 microns. Já na eletrodeposição, é possível promover revestimentos com espessuras que variam entre 5 e 20 microns, ou seja, um valor inferior a 10% aquele alcançado pelo estado da técnica. Por si só, conforme se verá, esta característica já garante a redução do interbore, de modo muito significativo.

No tocante à composição química do revestimento 5, a liga de níquel fósforo pode conter de 1% a 70% de fósforo para criação da camada de ligação com o bloco de motor 8 (vide figura 4). Com relação à liga utilizada, cumpre fazer duas observações.

Por um lado é sabido que o níquel tem excelente paridade química com o alumínio, formando fases intermetálicas contendo os dois materiais, o que é facilmente observado através de qualquer diagrama de equilibro Al-Ni. Prova disso são os excelentes resultados alcançados na medição da força de adesão da camisa 10 ao bloco de motor 8. A figura 5 mostra claramente que a presente invenção (revestimento 5 de NiP com camisa engastada por HPDC) alcança uma força de adesão superior a 6 Mpa, sendo preferencialmente de 15Mpa, valor esse bastante superior a cerca de 5Mpa alcançados pelos re- vestimentos de AISi aplicados por pulverização térmica. Uma força de ligação maior melhora a troca térmica (maior transferência de calor).

Estudos foram realizados com a finalidade de comparar a condu-tividade térmica da presente invenção com o estado da técnica (vide figura i 12). Os valores mostram claramente que em uma determinada temperatura, (semelhante a temperatura de funcionamento das camisas de cilindro, 200°C), a presente invenção (revestimento 5 de NiP com camisa engastada por HPDC) apresentou condutividade térmica de 49 (W/mK), valor superior em 36% a condutividade térmica do estado da técnica, (revestimento de AISi apli-I cados por pulverização) que apresentaram condutividade térmica de 36 (W/mK). A figura 12, mostra que a presente invenção apresenta clara vantagem na condutividade térmica para com o estado da técnica, o que por sua vez promove um melhor controle de distorção do furo da camisa de cilindro 10 e também uma melhor folga entre o pistão e a camisa 10. Desse modo, > alcança-se uma redução no consumo de óleo lubrificante e no consumo de combustível (considerando as cargas inferiores tangenciais do anel para reduzir o atrito) e, consequentemente, menores emissões de C02.

Por outro lado, a manipulação no teor de fósforo permite alterar o ponto de fusão da liga NiP do revestimento 5. Quanto mais reduzido o teor de ) fósforo maior será o ponto de fusão da liga. Tal manipulação pode ser facilmente assistida através de um diagrama de equilíbrio Ni-P. Desse modo, é possível, para uma mesma espessura de revestimento 5, variar o ponto de fusão da liga para que a camisa 10 possa ser engastada por HPDC ou LPDC sem consumo do revestimento 5. > Cumpre notar ainda que a presente invenção consegue promover engastamentos de camisas 10 sem vazios, tal como se verifica na figura 4. A vantagem de um revestimento de NiP sobre todos aqueles existentes no estado da técnica (tal como Ni puro), está relacionada à possibilidade de ajuste do ponto de fusão da liga NiP. Para melhor esclarecer como tal ) variação da quantidade de fósforo interfere o ponto de fusão e o processo de fundição escolhido, observem-se os dois exemplos abaixo: Para a HPDC, como a temperatura do alumínio do bloco de motor 8 é inferior e o tempo de injeção é reduzido, a liga ideal de NiP deve possuir um ponto de fusão o mais baixo possível de modo a facilitar a formação da fase intermetálica AINi. Nestes casos, de modo preferencial, mas não obrigatório, a liga de NiP deve possuir uma quantidade de fósforo que varie de 30% a 70%, o que provoca uma redução do ponto de fusão para cerca de 860°C. Garante-se assim uma difusão adequada entre o revestimento de NiP e a liga de alumínio (vide figura 4).

Para a LPDC e processo de fundição por gravidade, como o alumínio do bloco de motor 8 se encontra a temperaturas mais elevadas e o revestimento 5 fica exposto durante mais tempo ao alumínio quente, evita-se que o revestimento 5 seja totalmente consumida ou difundida para o alumínio aumentando o ponto de fusão da liga NiP. Deste modo, a quantidade de fósforo varia de substancialmente 1% a 12%, reduzindo o ponto de fusão da liga NiP de 1455°C para cerca de 891°C.

Este mecanismo de manipulação da quantidade de fósforo garante resultados muito superiores aqueles em que o revestimento 5 é aplicado com níquel puro. Uma quantidade elevada de fósforo permite reduzir o ponto de fusão para cerca de 700°C e uma quantidade reduzida de fósforo (1% a 3% permite a redução do ponto de fusão para cerca de 900°C, permitindo a fundição do bloco de motor 8 por HPDC ou LPDC, respectivamente. Note-se que a difusão metalúrgica na ligação do revestimento 5 das camisas 10 com o bloco de motor 8 é importante para garantir boas propriedades mecânicas, tensão de cisalhamento e força de ligação, bem como para garantir uma boa transferência de calor entre a camisa de cilindro 10 e o bloco de motor 8, vantagens essas garantidas pela presente invenção (vide figura 5b). O conceito da presente invenção é assim uma alternativa para os motores modernos cujo bloco de motor 8 faz uso de uma liga de alumínio. Como a espessura do revestimento 5 é bastante fina, por exemplo, 10 ou 12 microns (vide figura 3), a boa adesão da camisa 10 juntamente com as baixas tolerâncias no diâmetro externo da camisa 10, permitem configurar blocos de motor 8 compactos, isto é, com uma distância do interbore reduzida.

Em comparação com o processo de pulverização térmica utilizado pelo estado da técnica, que necessita de revestimentos com espessuras de cerca de 200 microns, devido às características específicas do processo, a presente invenção utiliza, por exemplo, um revestimento de 10 microns, esta diferença resulta em uma redução da abertura entre os cilindros (interbore), vide figura 10.

Por exemplo, considerando-se que, para a tecnologia de pulverização térmica AISi a espessura do material de alumínio entre os cilindros é de 1,0 mm e que a espessura da parede é de 0,8mm, o resultado do espaçamento interbore total é de 3,0 mm. Por sua vez, na presente invenção, o resultado espaçamento interbore é 2,62mm, ou seja, a uma redução de 12,5% no espaçamento interbore por conta da menor espessura do revestimento 5. Esta redução significa uma redução de peso considerável no bloco do motor 8, que é o grande objetivo das principais montadoras por conta das vantagens acima apontadas.

Tendo sido descrito exemplos de concretizações preferidos, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (8)

1. Camisa de cilindro (10) para engastamento em um bloco de motor (8) de combustão interna de alumínio, a camisa de cilindro (10) compreendendo um corpo cilíndrico (1) de ferro fundido dotado de uma superfície externa (2) circunferencial envolta por um revestimento (5) depositado na superfície externa (2), a camisa de cilindro (10) sendo caracterizada pelo fato de que o revestimento (5) compreende uma liga de níquel fósforo (NiP) aplicada por eletrodeposição, o revestimento (5) compreendendo 1 % a 70% de fósforo.

2. Camisa de cilindro (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o revestimento pode apresentar diferente teor de fósforo ao longo da profundidade do revestimento, variando entre 1 % a 70%.

3. Camisa de cilindro (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o revestimento (5) tem uma espessura que varia de 5 microns a 30 microns.

4. Camisa de cilindro (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a condutibilidade térmica do revestimento (5) é de pelo menos 35 W/(mK).

5. Camisa de cilindro (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o revestimento (5) apresenta uma força de adesão à camisa de cilindro (10) e ao bloco de motor (8) superior a 6 Mpa.

6. Camisa de cilindro (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que é engastada no bloco de motor através de fundição por alta pressão (HPDC) ou de fundição por baixa pressão (LPDC) ou por gravidade.

7. Camisa de cilindro (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o revestimento (5) apresenta uma rugosidade tal como depositado.

8. Bloco de motor para combustão interna, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma camisa de cilindro tal como definido na reivindicação 1.