BRPI0612789A2

BRPI0612789A2 - camisa de cilindro e motor

Info

Publication number: BRPI0612789A2
Application number: BRPI0612789-4A
Authority: BR
Inventors: Toshihiro Takami; Kouhei Hori; Takeshi Tsukahara; Noritaka Miyamoto; Masaki Hirano; Yukinori Ohta; Satoshi Yamada; Kouhei Shibata; Isao Katou; Yoshio Naruse; Giichiro Saito; Masami Horigome; Takashi Sato
Original assignee: Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2006-07-06
Publication date: 2012-01-03
Also published as: KR100988752B1; EP2301691A2; CN101832194B; WO2007007813A1; KR20080043306A; US7882818B2; CN101258317A; BRPI0612789B1; EP2301691B1; RU2376488C2; EP1902208A1; EP2301691A3; CN101258317B; US20070012178A1; RU2008104773A; JP2007016733A; CN101832194A; EP1902208B1

Abstract

CAMISA DE CILINDRO E MOTOR. Uma camisa de cilindro para moldagem por inserção usada em bloco de cilindro é divulgada. A camisa de cilindro inclui uma superfície circunferencial externa com uma diversidade de projeções. Cada projeção tem um feitio construído. Uma película de material de metal é formada na superfície circunferencial externa e nas superfícies das projeções. Como conseqUência, a camisa de cilindro assegura força de ligação com o material de fundição de um bloco de cilindro, e condução térmica suficiente com o bloco de cilindro.

Description

"CAMISA DE CILINDRO E MOTOR".

Campo da Invenção

A presente invenção se relaciona a uma camisa de cilindro para moldagem por inserção utilizada em um bloco de cilindro e um motor contendo a camisa de cilindro. Antecedentes

Os blocos de cilindro para motores com camisas de cilindro têm sido colocados em uso prático. Camisas de cilindro são tipicamente aplicadas em blocos de cilindro feitos de uma liga de alumínio. Como uma camisa de cilindro para moldagem por inserção, aquela mostrada na Publicação de Publicação de Patente Aberta N0 2003-120414 é conhecida.

Para atender à recente demanda por menor consumo de combustível, foi proposta uma configuração em que as distâncias entre os diâmetros internos de cilindro de um motor são reduzidas para tornar o motor mais leve.

No entanto, uma distância reduzida entre diâmetros internos de cilindro causa os seguintes problemas:

(1) As seções entre os diâmetros internos de cilindro são mais finas do que as seções ao redor (seções espaçadas das seções entre os diâmetros internos de cilindro). Assim, ao produzir o bloco de cilindro por fundição por inserção, a taxa de solidificação é maior nas seções entre os diâmetros internos de cilindro do que nas seções ao redor. A taxa de solidificação das seções entre os diâmetros internos de cilindro é aumentada à medida que a espessura de tais seções é reduzida.

Desta forma, no caso em que a distância entre os diâmetros internos de cilindro é curta, a taxa de solidificação do material de fundição é aumentada ainda mais. Isso aumenta a diferença entre a taxa de solidificação do material de fundição entre os diâmetros internos de cilindro e no material de fundição ao redor. Assim também, uma força que puxa o material de fundição localizado entre os diâmetros internos de cilindro em direção às seções ao redor é aumentada. Isso tem grande probabilidade de criar rachaduras entre os diâmetros internos de cilindro (trinca de contração).

(2) Em um motor em que a distância entre os diâmetros internos de cilindro é curta, o calor provavelmente ficará confinado nas seções entre os diâmetros internos de cilindro. Assim, à medida que aumenta a temperatura da parede do cilindro, é promovido o consumo do óleo do motor.

Assim também, as seguintes condições (A) e (B) precisam ser atendidas ao melhorar a taxa de consumo de combustível através da redução da distância entre os diâmetros internos de cilindro.

(A) Para suprimir o movimento do material de fundição das seções entre os diâmetros internos de cilindro para as seções ao redor em razão da diferença nas taxas de solidificação, é preciso garantir uma força de ligação suficiente entre as camisas de cilindro e o material de fundição ao produzir o bloco de cilindro.

(B) Para suprimir o consumo de óleo de motor, é preciso assegurar condução térmica suficiente entre o bloco de cilindro e as camisas de cilindro.

De acordo com a camisa de cilindro divulgada na Publicação de Patente Aberta Japonesa N0 2003-120414, uma película se forma no cilindro, película a qual estabelece uma ligação metálica com o material de fundição do bloco de cilindro. Esta estrutura aumenta a força de ligação entre o bloco de cilindro e a camisa de cilindro. No entanto, foi constatado que, no caso em que o bloco de cilindro é produzido usando tal camisa de cilindro, formam-se intervalos relativamente grandes entre o bloco de cilindro e a camisa de cilindro, resultando em condução térmica reduzida. Pensa-se que isso é causado por força de ligação insuficiente entre a camisa de cilindro e o material de fundição durante a produção do bloco de cilindro.

Resumo da Invenção

Dessa forma, o objetivo da presente invenção é fornecer uma camisa de cilindro que assegure força de ligação suficiente com o material de fundição de um bloco de cilindro, e condução térmica suficiente com o bloco de cilindro. Outro objetivo da presente invenção é fornecer um motor que contenha tal camisa de cilindro.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecida uma camisa de cilindro para moldagem por inserção em um bloco de cilindro. A camisa de cilindro inclui uma superfície circunferencial externa com uma diversidade de projeções. Cada projeção possui um feitio contraído. Uma película de material metálico é formada na superfície circunferencial externa e nas superfícies das projeções.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um motor incluído um bloco de cilindro e uma camisa de cilindro para fundição por inserção. A camisa de cilindro é ligada ao bloco de cilindro. A camisa de cilindro inclui uma superfície circunferencial externa com uma diversidade de projeções. Cada projeção possui um feitio contraído. Uma película de material metálico é formada na superfície circunferencial externa e nas superfícies das projeções. De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecida uma camisa de cilindro para moldagem por inserção em um bloco de cilindro. A camisa de cilindro inclui uma superfície circunferencial externa com uma diversidade de projeções. Cada projeção possui um feitio contraído. Uma película é formada na superfície circunferencial externa e nas superfícies das projeções, a película aumentando a aderência da camisa de cilindro ao bloco de cilindro.

Outros aspectos e vantagens da invenção ficarão aparentes na seguinte descrição, se vistos em conjunto com os desenhos que acompanham, ilustrando com exemplos os princípios da invenção.

Breve descrição dos desenhos

A invenção, juntamente com os objetos e vantagens respectivas, será mais bem entendida por referência à seguinte descrição das versões atualmente preferidas juntamente com os desenhos que acompanham, nos quais:

A Fig.1 é uma visão esquemática que ilustra um motor com camisas de cilindro de acordo com uma primeira versão da presente invenção;

A Fig. 2 é uma visão de perspectiva que ilustra a camisa de cilindro da primeira versão;

A Fig. 3 é uma tabela que mostra um exemplo de proporção da composição de ferro fundido, que é um material da camisa de cilindro na primeira versão;

A Fig. 4 é um diagrama modelo que mostra uma projeção com uma forma contraída que se formou na camisa de cilindro na primeira versão;

A Fig. 5 é um diagrama modelo que mostra uma projeção com uma forma contraída que se formou na camisa de cilindro na primeira versão; A Fig. 6[A] é uma visão de corte transversal da camisa de cilindro de acordo com a primeira versão, cortada ao longo da direção axial.

A Fig. 6[B] é um gráfico que mostra um exemplo do relacionamento entre posições axiais e a temperatura da parede do cilindro na camisa de cilindro de acordo com a primeira versão;

A Fig. 7 é uma visão ampliada de corte transversal da camisa de cilindro de acordo com a primeira versão, mostrando a parte ZC da Fig. 6[A];

A Fig. 8 é uma visão ampliada de corte transversal da camisa de cilindro de acordo com a primeira versão, mostrando a parte ZA da Fig. 1;

A Fig. 9 é uma visão ampliada de corte transversal da camisa de cilindro de acordo com a primeira versão, mostrando a parte circulada ZB da Fig. 1;

A Fig. 10 é um diagrama de processo mostrando os passos para produzir uma camisa de cilindro através de fundição centrífuga;

A Fig. 11 é um diagrama de processo mostrando os passos para formar uma reentrância com um formato constrito em uma camada de suspensão aquosa para faceamento de molde na produção da camisa de cilindro através de fundição centrífuga;

A Fig. 12 é um diagrama que mostra um exemplo de procedimento para medir parâmetros da camisa de cilindro de acordo com a primeira versão, usando um laser tridimensional;

A Fig. 13 é um diagrama mostrando linhas de contorno da camisa de cilindro de acordo com a primeira versão, obtido através de medição com laser tridimensional;

A Fig. 14 é um diagrama mostrando o relacionamento entre a altura medida e as linhas de contorno da camisa de cilindro da primeira versão;

A Fig. 15 é um diagrama mostrando linhas de contorno da camisa de cilindro de acordo com a primeira versão, obtido através de medição com laser tridimensional;

A Fig. 16 é um diagrama mostrando linhas de contorno da camisa de cilindro de acordo com a primeira versão, obtido através de medição com laser tridimensional;

A Fig. 17 é um diagrama mostrando um exemplo de procedimento de um teste de tensão para avaliar a força de ligação da camisa de cilindro de acordo com a primeira versão em um bloco de cilindro;

A Fig. 18 é um diagrama mostrando um exemplo de procedimento de um método de centelhamento a laser para avaliar a condução térmica do bloco de cilindro contendo uma camisa de cilindro de acordo com a primeira versão;

A Fig. 19 é uma visão ampliada de corte transversal da segunda versão da presente invenção, mostrando a parte circulada ZC da Fig. 6;

A Fig. 20 é uma visão ampliada de corte transversal da camisa de cilindro de acordo com a segunda versão, mostrando a parte circulada ZA da Fig. 1;A Fig. 21 é uma visão ampliada de corte transversal da terceira versão da presente invenção, mostrando a parte circulada ZC da Fig. 6; e

A Fig. 22 é uma visão ampliada de corte transversal da camisa de cilindro de acordo com a terceira versão, mostrando a parte circulada ZA da Fig.1.

Melhor forma de executar a invenção

(Primeira Versão) Uma primeira versão da presente invenção será descrita agora com referência às Figuras 1 a 18.

A presente versão se refere a um caso no qual a presente invenção é aplicada a camisas de cilindro de um motor feito de uma liga de alumínio.

Estrutura do Motor

A Fig.1 mostra a estrutura completa de um motor 1 com camisas de cilindro 2 de acordo com a presente invenção;

O motor 1 inclui um bloco de cilindro 11 e uma cabeça de cilindro 12.

O bloco de cilindro 11 inclui uma variedade de cilindros 13.

Cada cilindro 13 inclui uma camisa de cilindro 2.

A superfície circunferencial interna de cada camisa de cilindro 2 (a superfície circunferencial interna da camisa 21) forma a parede interna (parede interna 14 do cilindro) do correspondente cilindro 13 no bloco de cilindro 11. Cada superfície circunferencial interna de camisa 21 define um orifício central 15 de cilindro.

Através da moldagem por inserção de um material de molde, a superfície circunferencial externa de cada camisa de cilindro 2 (uma superfície circunferencial externa 22 de camisa) é colocada em contato com o bloco de cilindro 11.

Como liga de alumínio para o material do bloco de cilindro 11, por exemplo, pode ser usada uma liga especificada no Padrão Industrial Japonês (JIS) ADC10 (padrão relacionado dos Estados Unidos ASTM A383.0) ou uma liga especificada no JIS ADC12 (padrão relacionado nos Estados Unidos, ASTM A383.0). Na versão atual, uma liga de alumínio de ADC 12 é usada para formar o bloco de cilindro 11. Estrutura da Camisa de Cilindro

A Fig. 2 é uma visão de perspectiva que ilustra a camisa de cilindro de acordo com a presente invenção.

A camisa de cilindro 2 é feita de ferro fundido.

A composição do ferro fundido é determinada, por exemplo, como mostrado na Fig. 3. Basicamente, os componentes listados na tabela "Componente Básico" podem ser selecionados na composição do ferro fundido. Os componentes listados na tabela "Componente Auxiliar" podem ser acrescentados, conforme seja necessário.

Projeções 3, cada uma com um feitio contraído, são formadas na superfície circunferencial externa da camisa 22 da camisa de cilindro 2.

As projeções 3 são formadas em toda a superfície circunferencial externa da camisa 22 de uma extremidade superior da camisa de cilindro 2 (extremidade superior de camisa 23) para uma extremidade inferior da camisa de cilindro 2 (extremidade inferior de camisa 24). A extremidade superior de camisa 23 é uma extremidade da camisa de cilindro 2 que se localiza em uma câmara de combustão no motor 1. A extremidade inferior de camisa 24 é uma extremidade da camisa de cilindro 2 que se localiza em uma parte oposta à câmara de combustão no motor 1.

Na camisa de cilindro 2, uma película 5 é formada nas superfícies da superfície circunferencial externa da camisa 22 e das projeções 3.

Na superfície circunferencial externa da camisa 22, a película 5 se forma em uma área a partir da extremidade superior de camisa 23 a uma parte média na direção axial (parte média de camisa 25). Além disso, a película 5 se forma ao longo de toda a direção circunferencial. A película 5 é formada de uma camada pulverizada Al-Si 51. As camadas pulverizadas se referem a películas formadas por pulverização (pulverização de plasma, pulverização de arco ou pulverização de HVOF).

Para a película 5, pode ser usado um material que atenda a pelo menos uma das seguintes condições (A) e (B).

(A) Um material cujo ponto de fusão seja mais baixo ou igual à temperatura do metal derretido do material de fundição (temperatura metálico fundido de referência TC) ou um material que contenha tal material. Mais especificamente, a temperatura do metal fundido de referência TC pode ser descrita como abaixo. Isto é, a temperatura do metal fundido de referência TC se refere à temperatura do metal derretido do material de fundição do bloco de cilindro 11 quando o material de fundição é fornecido a um molde para executar a fundição por inserção das camisas de cilindro 2.

(B) Um material que possa ser ligado metalurgicamente ao material de fundição do bloco de cilindro 11, ou um material que contenha tal material.

Estrutura da Projeção

A Fig. 4 é um diagrama de modelo mostrando uma projeção 3. Doravante, uma direção radial da camisa de cilindro 2 (direção da seta A) será referida como direção axial da projeção 3. Ainda, a direção axial da camisa de cilindro 2 (direção da seta B) será referida como direção radial da projeção 3. A Fig. 4 mostra o feitio da projeção 3 como vista na direção radial da projeção 3.

A projeção 3 é formada integralmente com a camisa de cilindro 2. A projeção 3 é acoplada à superfície circunferencial externa da camisa 22 na extremidade proximal 31.

Na extremidade distai 32 da projeção 3, é formada uma superfície superior 32A que corresponde a uma superfície de extremidade distai da projeção 3. A superfície superior 32A é consideravelmente plana.

Na direção axial da projeção 3, uma contração 33 é formada entre a extremidade proximal 31 e a extremidade distai 32.

A contração 33 é formada de maneira que sua área de corte transversal ao longo da direção axial (área de corte transversal SR na direção axial) seja menor do que a área SR de corte transversal de direção axial na extremidade proximal 31 e na extremidade distai 32.

A projeção 3 é formada de maneira que a área de corte transversal de direção axial SR aumente gradativamente da contração 33 para a extremidade proximal 31 e para a extremidade distai 32.

A Fig. 5 é um diagrama de modelo que mostra a projeção 3, na qual um espaço de contração 34 da camisa de cilindro 2 está marcado.

Em cada camisa de cilindro 2, a contração 33 de cada projeção 3 cria um espaço de contração 34 (áreas sombreadas).

O espaço de contração 34 é um espaço cercado por uma superfície curvada que contém a maior parte distai 32B ao longo da direção axial da projeção 3 (na Fig.5, as linhas D-D correspondem à superfície curvada, que é uma superfície cilíndrica) e a superfície da contração 33 (superfície de contração 33A). A maior parte distai 32B representa uma parte em que o comprimento radial da projeção 3 é o mais longo na extremidade distai 32.

No motor 1 com as camisas de cilindro 2, o bloco de cilindro 11 e as camisas de cilindro 2 são ligados um ao outro com parte do bloco de cilindro 11 localizado nos espaços de contração 34 (o bloco de cilindro 11 estando preso às projeções 3). Assim, é garantida força de ligação suficiente do bloco de cilindro 11 e as camisas de cilindro 2 (força de ligação de camisa). Ainda, como a força de ligação de camisa aumentada suprime a deformação dos diâmetros internos de camisa 15, o atrito é reduzido. Em conformidade, a taxa de consumo de combustível é melhorada.

Por outro lado, ao produzir o bloco de cilindro 11 através da fundição por inserção da camisa de cilindro 2, a força de ligação entre o material de fundição do bloco de cilindro 11 e cada camisa de cilindro 2 é assegurada pelo efeito âncora. Isso suprime o movimento do material de fundição das seções entre os diâmetros internos de cilindro para as seções ao redor em razão da diferença nas taxas de solidificação.

Formação de Película

Com referência às Figuras 6[A] a 5, a formação da película 5 na camisa de cilindro 2 será descrita. Doravante, a espessura da película 5 será referida como espessura de película TP.

[1] Posição da Película

Com referência às Figuras 6[A] e 6[B], a posição da película 5 será descrita. A Fig. 6[A] é uma visão de corte transversal da camisa de cilindro 2 ao longo da direção axial. A Fig. 6[B] mostra um exemplo de variação de temperatura ao longo da direção axial do cilindro (temperatura da parede do cilindro TW) em um estado normal de funcionamento do motor. Doravante, a camisa de cilindro 2 da qual a película 5 é removida será referida como camisa de cilindro de referência. Um motor que contenha as camisas de cilindro de referência será referido como um motor de referência.

Nesta versão, a posição da película 5 é determinada com base na temperatura de parede do cilindro TW no motor de referência. A variação da temperatura da parede do cilindro TW do motor de referência será descrita. Na Fig. 6[B], a linha sólida representa a temperatura da parede do cilindro TW do motor de referência e a linha quebrada representa a temperatura da parede do cilindro do motor 1 da versão atual. Doravante, a mais alta temperatura da parede do cilindro TW será referida como máxima temperatura de parede de cilindro TWH e a mais baixa temperatura da parede do cilindro TW será referida como mínima temperatura de parede do cilindro TWL.

No motor de referência, a temperatura da parede do cilindro TW varia da seguinte forma.

(a) Em uma área da extremidade inferior de camisa 24 até a parte média de camisa 25, temperatura da parede do cilindro TW aumenta gradualmente da extremidade inferior de camisa 24 para a parte média de camisa 25 em razão de uma pequena influência de gás de combustão. Nas adjacências da extremidade inferior de camisa 24, a temperatura da parede do cilindro TW é uma mínima temperatura de parede do cilindro TWL. Na presente versão, uma parte da camisa de cilindro em que a temperatura da parede do cilindro TW varie dessa maneira é referida como parte da camisa com baixa temperatura 27.

(b) Em uma área da parte média de camisa 25 à extremidade superior de camisa 23, temperatura da parede do cilindro TW sobe abruptamente devido a uma grande influência de gás de combustão. Nas adjacências da extremidade superior de camisa 23, a temperatura da parede do cilindro TW é uma máxima temperatura de parede de cilindro TWH1. Na presente versão, uma parte da camisa de cilindro 2 em que a temperatura da parede do cilindro TW varie dessa maneira é referida como parte da camisa com alta temperatura 26.

No motor de referência, como o consumo do óleo do motor é promovido quando a temperatura da parede do cilindro TW da parte da camisa com alta temperatura 26 é excessivamente aumentada, a tensão dos anéis do pistão precisa ser relativamente alta. Ou seja, a taxa de consumo de combustível é inevitavelmente degradada pelo aumento na tensão dos anéis do pistão.

Assim também, na camisa de cilindro 2 de acordo com a presente versão, a película 5 é formada na parte da camisa com alta temperatura 26 de forma que a aderência entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é aumentada. Isso reduz a temperatura da parede do cilindro TW na parte da camisa com alta temperatura 26.

No motor 1 de acordo com a presente versão, é estabelecida aderência suficiente entre o bloco de cilindro 11 e a parte superior de camisa 26, isto é, não se cria muito intervalo junto a cada parte da camisa com alta temperatura 26. Isso assegura uma alta condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26. Assim também, a temperatura da parede do cilindro TW na parte da camisa com alta temperatura 26 é reduzida. Isso faz com que a máxima temperatura de parede de cilindro TWH seja uma máxima temperatura de parede de cilindro TWH2, que é mais baixa do que a máxima temperatura de parede de cilindro TWH1.

Como o consumo de óleo do motor é suprimido em razão da redução na temperatura da parede do cilindro TW, podem ser usados anéis de pistão de tensão menor em comparação aos do motor de referência. Isso melhora a taxa de consumo de combustível.

O limite entre a parte superior de camisa 27 e a parte da camisa com alta temperatura 26 (limite de temperatura de parede 28) pode ser obtido com base na temperatura da parede do cilindro TW do motor de referência. Por outro lado, descobriu-se que, em muitos casos, o comprimento da parte da camisa com alta temperatura 26 (o comprimento da extremidade superior de cilindro 23 até o limite de temperatura de parede 28) é de um terço a um quarto do comprimento total da camisa de cilindro 2 (o comprimento da extremidade superior de camisa 23 até a extremidade inferior de camisa 24). Assim, ao determinar a posição da película 5, de um terço a um quarto da extremidade superior de camisa 23 no comprimento total da camisa pode ser tratado como a parte da camisa com alta temperatura 26 sem determinar com precisão o limite de temperatura de parede 28.

[2] Espessura da Película

Na camisa de cilindro 2, a película 5 é formada de maneira que sua espessura TP seja menor ou igual a 0.5 mm. Se espessura de película TP for maior que 0,5, o efeito âncora das projeções 3 será reduzido, resultando em uma significativa redução da força de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 (a força de ligação da camisa na parte da camisa com alta temperatura 26).

Na versão atual, a película de alta condução térmica 5 é formada de maneira que um valor médio da espessura TP da película em uma diversidade de posições da parte da camisa com alta temperatura 26 seja menor ou igual a 0,5 mm. No entanto, a película de alta condução térmica 5 pode ser formada de maneira que a espessura de película TP seja menor ou igual a 0,5 mm em toda a parte da camisa com alta temperatura 26.

No motor 1, à medida que a espessura de película TP é reduzida, a condução térmica entre o bloco de cilindro parte da camisa com alta temperatura 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é aumentada. Assim, ao formar a película 5, é preferível que a espessura de película TP seja feita o mais próximo possível de 0 mm em toda a parte da camisa com alta temperatura 26.

No entanto, como atualmente é difícil formar uma camada que tenha espessura uniforme por toda a parte da camisa com alta temperatura 26, algumas áreas da parte da camisa com alta temperatura 26 ficarão sem a película 5 se espessura de película TP a ser atingida for configurada a um valor excessivamente pequeno ao formar a película 5. Assim na presente versão, ao formar a película 5, a espessura de película TP a ser atingida é determinada de acordo com as seguintes condições (A) e (B).

(A) A película 5 pode ser formada por toda a parte da camisa com alta temperatura 26.

(B) O valor mínimo em uma faixa em que a condição (A) é atendida.

Assim, a película 5 é formada em toda a parte da camisa com alta

temperatura 26, Ainda como a espessura de película TP da película 5 tem um baixo valor, a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é aumentado.

[3] Formação de Película Junto a Projeção

A Fig. 7 é uma visão ampliada mostrando a parte circulada ZC da Fig. 6[A].

Na camisa de cilindro 2, a película de 5 é formada nas superfícies da superfície circunferencial externa da camisa 22 e nas projeções 3. Ainda, a película 5 é formada de tal maneira que os espaços de contração 34 não são preenchidos. Isto é, a película 5 é formada de maneira que, ao realizar a fundição por inserção das camisas de cilindro 2, o material de fundição preenche os espaços de contração 34. Se os espaços de contração 34 forem preenchidos pela película 5, o material de fundição não irá preencher os espaços de contração 34. Assim, não será obtido nenhum efeito âncora das projeções 3.

Estado de Ligação do Bloco de Cilindro e da Camisa de Cilindro

Com referência às Figuras 8 e 9, o estado de ligação do bloco de cilindro 11 e da camisa de cilindro 2 será descrito. As Figuras 8 e 9 são visões de corte transversal mostrando o bloco de cilindro 11 visto ao longo do eixo do cilindro 13.

[1] Estado de Ligação da Parte da Camisa com Alta Temperatura

A Fig. 8 mostra o estado de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 (seção de corte transversal da parte ZA da Fig. 1).

No motor 1, o bloco de cilindro 11 é ligado à parte da camisa com alta temperatura 26 em um estado em que o bloco de cilindro 11 é preso às projeções 3. Além disso, o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 são ligados um ou outro com a película 5 no meio.

Com relação ao estado de ligação da parte da camisa com alta temperatura 26 e da película 5, como a película 5 é formada por pulverização, a parte da camisa com alta temperatura 26 e a película 5 são mecanicamente ligadas uma à outra com força suficiente de adesão e ligação. A adesão da parte da camisa com alta temperatura 26 e da película 5 é maior do que a adesão do bloco de cilindro e a camisa de cilindro de referência no motor de referência.

Com relação ao estado de ligação do bloco de cilindro 11 e da película 5, a película 5 é formada em uma liga Al-Si que tem um ponto de fusão mais baixo do que a temperatura metálico fundido de referência TC e uma alta molhabilidade como o material de fundição do bloco de cilindro: 11. Assim, o bloco de cilindro 11 e a película 5 são mecanicamente ligados um ao outro com força suficiente de adesão e ligação. A adesão do bloco de cilindro 11 e da película 5 é maior do que a adesão do bloco de cilindro e da camisa de cilindro de referência no motor de referência.

No motor 1, como o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 são ligados um ao outro nesse estado, as seguintes vantagens são obtidas.

(A) Como a película 5 assegura a aderência entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26, a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é aumentada.

(B) Como a película 5 assegura a força de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26, a esfoliação do bloco de cilindro 11 e da parte superior de camisa 26 é suprimida. Assim, mesmo se o orifício central de cilindro 15 for expandido, a adesão do bloco de cilindro 11 e da parte da camisa com alta temperatura 26 é mantida. Isso suprime a redução na condução térmica.

(C) Como a projeção 3 assegura a força de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26, a esfoliação do bloco de cilindro 11 e da parte superior de camisa 26 é suprimida. Assim, mesmo se o orifício central de cilindro 15 for expandido, a adesão do bloco de cilindro 11 e da parte da camisa com alta temperatura 26 é mantida. Isso suprime a redução na condução térmica.

No motor 1, à medida que a aderência entre o bloco de cilindro 11 e a película 5 e a aderência entre a parte da camisa com alta temperatura 26 e a película 5 são reduzidas, a quantidade de intervalo entre esses componentes é aumentado. Assim também, a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é reduzida. À medida que a força de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a película 5 e a força de ligação entre a parte da camisa com alta temperatura 26 e a película 5 é reduzida, maior é a probabilidade de ocorrer esfoliação entre esses componentes. Assim, quando o orifício central de cilindro 15 se expande, a aderência entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é reduzida.

Na camisa de cilindro 2, de acordo com a presente versão, o ponto de fusão da película 5 é menor ou igual à temperatura metálico fundido de referência TC. Assim, acredita-se que, ao produzir o bloco de cilindro 11, a película 5 é derretida e metalurgicamente ligada ao material de fundição. No entanto, de acordo com os resultados dos testes realizados pelos presentes inventores, foi confirmado que o bloco de cilindro 11 como acima descrito foi mecanicamente ligado à película 5. Além disso, foram encontradas partes metalurgicamente ligadas. No entanto, o bloco de cilindro 11 e a película de alta condução térmica 5 foram principalmente ligados de forma mecânica.

Através dos testes, os inventores também descobriram o que segue. Ou seja, mesmo se o material de fundição e a película 5 não fossem ligados metalurgicamente (ou apenas em parte ligadas de forma metalúrgica) a aderência e a força de ligação do bloco de cilindro 11 e da parte superior de camisa 26 seriam aumentadas contanto que a película de alta condução térmica 5 tivesse um ponto de fusão menor ou igual do que a temperatura metálico fundido de referência TC. Embora o mecanismo não tenha sido elucidado de forma precisa, acredita-se que a taxa de solidificação do material de fundição é reduzida pelo fato de que o calor do material de fundição não é removido pela película 5. [2] Estado de Ligação da Parte da Camisa com Baixa Temperatura

A Fig. 9 mostra o estado de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com baixa temperatura 27 (seção de corte transversal da parte ZB da Fig. 1).

No motor 1, o bloco de cilindro 11 é ligado à parte da camisa com alta temperatura 26 em um estado em que o bloco de cilindro 11 é preso às projeções 3. Assim, uma força de ligação térmica suficiente entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com baixa temperatura 27 é garantida pelo efeito âncora das projeções 3. Além disso, é evitada a esfoliação do bloco de cilindro 11 e da parte da camisa com baixa temperatura 27 entre um e outro quando o orifício central de cilindro 15 é expandido.

Formação da Projeção

Com relação à Tabela 1, a formação das projeções 3 na camisa de cilindro 2 será descrita.

Como parâmetros representando o estado de formação da projeção 3 (parâmetros de estado de formação), uma primeira proporção de área SA1 uma segunda proporção de área SB, uma área de corte transversal padrão SD, um número padrão de projeções NP e um comprimento de projeção padrão HP são definidos.

Uma altura de medida H, um primeiro plano de referência PA, um segundo plano de referência PB, os quais são os valores básicos para os parâmetros de estado de formação acima, serão descritos agora.

(a) A altura de medida H representa a distância da superfície circunferencial externa da camisa 22 ao longo da direção axial da projeção 3 (a altura da projeção 3). Na superfície circunferencial externa da camisa 22, a altura de medida H é 0 mm. Na superfície superior 32A da projeção 3, a altura de medida H tem um valor máximo.

(b) O primeiro plano de referência PA representa um plano que se localiza ao longo da direção radial da projeção 3 na posição da altura de medida de 0,4 mm.

(c) O segundo plano de referência PB representa um plano que se localiza ao longo da direção radial da projeção 3 na posição da altura de medida de 0,2 mm.

Os parâmetros de estado de formação serão agora descritos.

[A] A primeira proporção de área SA representa a proporção da área de projeções 3 no primeiro plano de referência PA acima da superfície circunferencial externa da camisa 22 (área de corte transversa! de direção radia! SR).

[Β] A segunda proporção de área SB representa a proporção da área de projeções 3 no segundo plano de referência PB acima da superfície circunferencial externa da camisa 22 (área de corte transversal de direção radial SR).

[C] A área de corte transversal padrão SD representa uma área de projeção 2 no primeiro plano de referência PA acima da superfície circunferencial externa da camisa 22 (área de corte transversal de direção radial SR).

[D] O número de projeção padrão NP representa o número de projeções 3 formado em uma área de unidade na superfície circunferencial externa da camisa 22 (1 cm2).

[Ε] O comprimento de projeção padrão HP representa um valor médio dos valores da altura de medida H das projeções 3 em diversas posições. Tabela 1

<table>table see original document page 22</column></row><table>

Na versão atual, os parâmetros de estado de formação [A] a [E] são configurados para ficar dentro das faixas selecionadas na Tabela 1, de forma que a força de ligação da camisa das projeções 3 e o fator de preenchimento do material de fundição entre as projeções 3 sejam aumentados. Como o fator de preenchimento do material de fundição é aumentado, é pouco provável que se criem intervalos entre o bloco de cilindro 11 e a camisas de cilindro 2. O bloco de cilindro 11 e as camisas de cilindro 2 são ligados ao fechar contato um com o outro.

Na versão atual, além do ajuste conforme os parâmetros [A] a [E] acima listados, a camisa de cilindro 2 é formada de maneira que as projeções 3 sejam formadas cada uma de forma independente no primeiro plano de referência PA. Isso aumenta ainda mais a aderência.

Método para Produzir Camisa de Cilindro

Com referência às Figuras 10 e 11, um método para produzir a camisa de cilindro 2 será descrito.

Na versão atual, a camisa de cilindro 2 é produzida por fundição centrífuga. Para fazer com que os parâmetros de estado de formação listados acima fiquem nas faixas selecionadas na Tabela 1, os parâmetros de fundição centrífuga (os seguintes parâmetros [A] a [F]) são configurados para ficar na faixa selecionada na Tabela 2.

[A] A proporção de composição de um material refratário 61A em uma suspensão 61.

[Β] A proporção de composição de um aglomerante 61B em uma suspensão 61.

[C] A proporção de composição da água 61C em uma suspensão 61.

[D] O tamanho médio de partícula do material refratário 61 A.

[Ε] A proporção de composição de um surfactante acrescentado 62 em uma suspensão 61.

[F] A espessura de suspensão aquosa para faceamento de molde 63 (camada de suspensão aquosa 64).

Tabela 2

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A produção da camisa de cilindro 2 é executada de acordo com o procedimento mostrado na Fig. 10.

[Passo A] O material refratário 61 A, o aglomerante 61B e a água 61C são compostos para preparar a suspensão 61. Neste passo, as proporções de composição do material refratário 61 A, o aglomerante 61B e a água 61C e o tamanho médio de partícula do material refratário 61A são configurados para ficar dentro das faixas selecionadas na Tabela 2.

[Passo B] Uma quantidade predeterminada do surfactante 62 é acrescida à suspensão 61 para obter a suspensão aquosa para faceamento de molde 63. Neste passo, a proporção do surfactante acrescido 62 à suspensão 61 é configurada para ficar dentro da faixa selecionada mostrada na Tabela 2.

[Passo C] Após aquecer um molde rotativo 65 a uma temperatura predeterminada, a suspensão aquosa para faceamento de molde 63 é aplicada por pulverização a uma superfície circunferencial interna do molde 65 (superfície circunferencial interna do molde 65A). Neste momento, a suspensão aquosa para faceamento de molde 63 é aplicada de maneira que uma camada da suspensão aquosa para faceamento de molde 63 (camada de suspensão aquosa 64) de espessura substancialmente uniforme se forma em toda a superfície circunferencial interna de molde 65A. Neste passo, a espessura da camada de suspensão aquosa 64 é configurada para ficar dentro da faixa selecionada mostrada na tabela 2.

Na camada de suspensão aquosa 64 do molde 65, orifícios de formato contraído se formam após o [Passo C].

Com relação às Figuras 11, a formação dos orifícios com formato contraído será descrita.

[1] A camada de suspensão aquosa 64 com uma diversidade de bolhas 64A se forma na superfície circunferencial interna de molde 65A do molde 65.

[2] O surfactante 62 age nas bolhas 64A para formar reentrâncias 64B na superfície circunferencial interna da camada de suspensão aquosa 64.

[3] A parte de baixo da reentrância 64B atinge a superfície circunferencial interna de molde 65A de maneira que um orifício 64C com formato contraído se forma na camada de suspensão aquosa 64.

[Passo D] Depois que a camada de suspensão aquosa 64 está seca, o metal derretido 66 de ferro fundido é derramado no molde 65, que está sendo girado. Nesse momento, o metal derretido 66 flui para dentro do orifício 64C com formato contraído na camada de suspensão aquosa 64. Assim, as projeções 3 com formato contraído se formam na camisa de cilindro fundida 2.

[Passo E] Após o metal derretido 66 ter endurecido e a camisa de cilindro 2 ter sido formada, a camisa de cilindro 2 é retirada do molde 65 com a camada de suspensão aquosa 64.

[Passo F] Usando um dispositivo de rajada 67, a camada de suspensão aquosa 64 (suspensão aquosa para faceamento de molde 63) é removida da superfície circunferencial externa da camisa de cilindro 2. Método para Medir os Parâmetros de Estado de Formação Com referência à Fig.12 um método para medir os parâmetros de estado de formação usando um laser tridimensional será descrito. O comprimento de projeção padrão HP é medido por outro método.

Cada um dos parâmetros de estado de formação pode ser medido da seguinte maneira.

[1] Uma peça de teste 71 para a medição dos parâmetros de projeções é feita de uma camisa de cilindro 2.

[2] Em um dispositivo de medição de laser tridimensional sem contato, a peça de teste 71 é colocada em uma bancada de teste 83 de forma que a direção axial das projeções 3 fique substancialmente paralela à direção de irradiação da luz de laser 82 (Fig. 12[A]).

[3] A luz de laser 82 é irradiada do dispositivo de medição de laser tridimensional 81 para a peça de teste 71 (Fig.12[B]).

[4] Os resultados da medição do dispositivo de medição de laser tridimensional 81 são importados para um dispositivo de processamento de imagem 84.

[5] Através do processamento realizado pelo dispositivo de processamento de imagem 84, um diagrama de contorno 85 (Fig. 13) da projeção 3 é exibido. Os parâmetros de estado de formação são calculados com base no diagrama de contorno 85.

Linhas de Contorno das Projeções

Com referência às Figuras 13 e 14, o diagrama de contorno 85 será explicado. A Figura 13 é um exemplo do diagrama de contorno 85. A Fig. 14 mostra a relação entre a altura de medida H e as linhas de contorno HL. O diagrama de contorno 85 da Fig. 13 mostra uma projeção 3 diferente da que aparece na Fig. 14.

No diagrama de contorno 85, as linhas de contorno HL são mostradas a cada valor predeterminado da altura de medida H.

Por exemplo, no caso em que as linhas de contorno HL são mostradas em intervalos de 0,2 mm da altura de medida de 0 mm para a altura de medida de 1,0 mm no diagrama de contorno 85, uma linha de contorno HLO da altura de medida de 0 mm, uma linha de contorno HL2 da altura de medida de 0,2 mm, uma linha de contorno HL4 da altura de medida de 0,4 mm, uma linha de contorno HL6 da altura de medida de 0,6 mm, uma linha de contorno HL8 da altura de medida de 0,8 mm e as uma linha de contorno HL10 da altura de medida de 1,0 mm são mostradas.

Na Fig. 14, a linha de contorno 4 corresponde ao primeiro plano de referência PA. Além disso, a linha de contorno 2 corresponde ao segundo plano de referência PB. Embora a Fig. 14 mostre um diagrama em que as linhas de contorno HL são mostradas a intervalos de 0,2 mm, a distância entre as linhas de contorno HL pode ser mudada como necessário no diagrama de contorno 85.

Com referência às Figs.15 e 16, a primeira região RA e a segunda região RB no diagrama de contorno 85 serão descritas. A Fig. 15 é um diagrama de contorno 85 (primeiro diagrama de contorno 85A) no qual as linhas de contorno que não as linhas de contorno HL4 da altura de medida 0,4mm são mostradas como linhas pontilhadas. A Fig. 16 é um diagrama de contorno 85 (segundo diagrama de contorno 85B) no qual as linhas de contorno que não as linhas de contorno HL2 da altura de medida 0,2mm são mostradas como linhas pontilhadas. Nas Figs. 15 e 16, as linhas sólidas representam as linhas de contorno HL exibidas e linhas quebradas representam as outras linhas de contorno HL.

Na versão atual, uma região cercada pela linha de contorno HL4 no diagrama de contorno 85 é definida como primeira região RA. Isto é, as áreas sombreadas no primeiro diagrama de contorno 85A correspondem à primeira região RA. Uma região cercada pela linha de contorno HL2 no diagrama de contorno 85 é definida como segunda região RA. Isto é, a área sombreada no segundo diagrama de contorno 85B corresponde à segunda região RB. Método para Calcular os Parâmetros de Estado de Formação

Os parâmetros de estado de formação são calculados da seguinte maneira com base no diagrama de contorno 85.

[A] Primeira Proporção de Área SA

A primeira proporção de área SA é calculada como a proporção da primeira região RS na área do diagrama de contorno 85. Isto é, a primeira proporção de área SA é calculada usando a seguinte fórmula.

SA = SRA/STx 100 [%]

Na fórmula acima, o símbolo ST representa a área de todo o diagrama de contorno 85, O símbolo SRA representa a área total obtida somando a área da primeira região RA. Por exemplo, quando o primeiro diagrama de contorno 85A da Fig. 15 é usado como modelo, a área da zona retangular corresponde à área ST. A área da zona sombreada corresponde à área SRA. Ao calcular a primeira proporção de área SA, presume-se que o diagrama de contorno 85 inclui somente a superfície circunferencial externa da camisa 22.

[B] Segunda Proporção de Área SB

A segunda proporção de área SB é calculada como a proporção da segunda região RB no diagrama de contorno 85. Isto é, a segunda proporção de área SB é calculada usando a seguinte fórmula.

SB = SRB/ST χ 100 [%]

Na fórmula acima, o símbolo ST representa a área de todo o diagrama de contorno 85. O símbolo SRB representa a área total obtida somando a área da segunda região RB. Por exemplo, quando o segundo diagrama de contorno 85B da Fig.16 é usado como modelo, a área da zona retangular corresponde à área ST. A área da zona sombreada corresponde à área SRB. Ao calcular a segunda proporção de área SA, presume-se que o diagrama de contorno 85 inclui somente a superfície circunferencial externa da camisa 22.

[C] Área de Corte Transversal Padrão SD

A área de corte transversal padrão SD pode ser calculada como a área de cada primeira região RA no diagrama de contorno 85. Por exemplo, quando o primeiro diagrama de contorno 85A da Fig. 19 é usado como modelo, a área sombreada corresponde à área de corte transversal padrão SD.

[D] Número de Projeção Padrão NP

O número de projeção padrão NP pode ser calculado como o número de projeções 3 por área de unidade no diagrama de contorno 85 (1 cm2). Por exemplo, quando o primeiro diagrama de contorno 85A da Fig. 15 ou o segundo diagrama de contorno 85B da Fig. 16 é usado como modelo, o número de projeção em cada desenho (um) corresponde ao número de projeção padrão NP. Na camisa de cilindro 2 da versão atual, de cinco a sessenta projeções 3 são formadas por área de unidade (1 cm2). Assim, o real número de projeção padrão NP é diferente dos números de projeção de referência do primeiro diagrama de contorno 85A e do segundo diagrama de contorno 85B.

[E] Comprimento de Projeção Padrão HP O comprimento de projeção padrão HP pode ser a altura de uma das projeções 3 ou pode ser calculado como o valor médio das alturas de uma das projeções 3 em uma diversidade de locais. A altura das projeções 3 podem ser medidas por um dispositivo de medição como um medidor de profundidade com mostrador.

É possível verificar se as projeções 3 são fornecidas de forma independente no primeiro plano de referência PA com base na primeira região RA no diagrama de contorno 85. Isto é, quando a primeira região RA não interferir com outras primeiras regiões RA1 fica confirmado que as projeções 3 são fornecidas de forma independente no primeiro plano de referência PA.

(Exemplos)

A seguir, a presente invenção será descrita com base na comparação entre exemplos e exemplos de comparação.

Em cada um dos exemplos e exemplos de comparação, foram produzidos camisas de cilindro pelo método de produção da versão acima descrita (fundição centrífuga). Ao produzir camisas de cilindro, a propriedade material do ferro de fundição foi ajustada para corresponder a FC230 e a espessura da camisa de cilindro acabada foi ajustada em 2,3 mm.

A Tabela 3 mostra as características das camisas de cilindro dos exemplos. A Tabela 4 mostra as características das camisas de cilindro dos exemplos de comparação.

Tabela 3

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As condições de produção das camisas de cilindro específicas de cada um dos exemplos e exemplos de comparação são mostradas abaixo. Fora as seguintes condições específicas, as condições de produção são comuns a todos os exemplos e exemplos de comparação.

No exemplo 1 e no exemplo de comparação 1, os parâmetros relacionados à fundição centrífuga ([A] a [F] na Tabela 2) foram ajustados nas faixas selecionadas mostradas na Tabela 2 de forma que a primeira proporção de área SA se torne o valor de limite inferior (10%).

No exemplo 2 e no exemplo de comparação 2, os parâmetros relacionados à fundição centrífuga ([A] a [F] na Tabela 2) foram ajustados nas faixas selecionadas mostradas na Tabela 2 de forma que a segunda proporção de área SA se torne o valor de limite superior (55%).

Nos exemplos 3 e 4, e no exemplo de comparação 6, os parâmetros relacionados à fundição centrífuga ([A] a [F] na Tabela 6) foram ajustados nos mesmos valores das faixas selecionadas mostradas na Tabela 2.

No exemplo de comparação 3, a superfície de fundição foi removida após a fundição para obter uma superfície circunferencial externa lisa.

No exemplo de comparação 4, pelo menos um dos parâmetros relacionados à fundição centrífuga ([A] a [F] na Tabela 2) foi ajustado fora da faixa selecionada na Tabela 2 de forma que a primeira proporção de área SA se torna menor do que o valor de limite inferior (10%).

No exemplo de comparação 5, pelo menos um dos parâmetros relacionados à fundição centrífuga ([A] a [F] na Tabela 2) foi ajustado fora da faixa selecionada na Tabela 2 de forma que a segunda proporção de área SA se torna maior do que o valor de limite superior (55%).

As condições para formar as películas são mostradas abaixo. A espessura de película TP foi ajustada no mesmo valor nos exemplos 1 e 2 e nos exemplos de comparação 3, 4 e 5.

No exemplo 4, a espessura de película TP foi ajustada no valor de limite superior (0,5 mm).

Nos exemplos de comparação 1 e 2, nenhuma película se formou. No exemplo de comparação 6, a espessura de película TP foi ajustada a um valor maior do que o valor de limite superior (0,5 mm).

Método para Medir os Parâmetros de Estado de Formação

O método de medição dos parâmetros de estado de formação em cada um dos exemplos e os exemplos de comparação será explicado agora.

Em cada um dos exemplos e exemplos de comparação, parâmetros relacionados ao estado de formação das projeções 3 foram medidos de acordo com o método de cálculo dos parâmetros de estado de formação da versão acima descrita.

Método para medição da espessura da película

O método de medição da espessura de película TP em cada um dos exemplos e os exemplos de comparação será explicado agora.

Em cada um dos exemplos e exemplos de comparação, a espessura de película TP foi medida com um microscópio. Especificamente, a espessura de película TP foi medida de acordo com os seguintes processos [1] e [2],

[1] Uma peça de teste para medir a espessura da película é feita da camisa de cilindro 2, na qual a película 5 se formou.

[2] A espessura é medida em diversas posições da película 5 na peça de teste usando um microscópio, e o valor médio dos valores medidos é calculado como um valor medido da espessura de película TP.

Método para Medir a Força de Ligação

Com referência à Fig. 17, um método para avaliar a força de ligação da camisa em cada um dos exemplos e os exemplos de comparação será explicado.

Em cada um dos exemplos e exemplos de comparação, foi adotado o teste de tensão como método para avaliar a força de ligação da camisa. Especificamente, a avaliação da força de ligação da camisa foi realizada de acordo com os seguintes processos [1] e [5].

[1] Foram produzidos blocos de cilindro do tipo cilindro único 72, cada um contendo uma camisa de cilindro 2, através de fundição (Fig. 17 [A]).

[2] As peças de teste 74 para avaliação de força foram feitas a partir de blocos de cilindro do tipo cilindro único 72. As peças de teste de avaliação de força 74 foram formadas cada uma de uma pela da camisa de cilindro 2 (peça de camisa 74A) e uma peça de alumínio do cilindro 73 (peça de alumínio 74B). A película 5 se forma entre cada peça de camisa 74A e a peça de alumínio 74B correspondente.

[3] Os braços 86 de um dispositivo de teste de tensão foram ligados à peça de teste de avaliação de força 74 (a peça de camisa 74A e a peça de alumínio 74B (Fig. 17 [B])).

[4] Após um dos braços 86 ter sido segurado por uma braçadeira 87, uma carga de tensão foi aplicada à peça de teste de avaliação de força 74 pelo outro braço 86 de tal forma que a peça de camisa 74A e a peça de alumínio 74B foram esfoliadas em uma direção radial do cilindro (ao longo da direção da seta C na Fig. 17[C]).

[5] Através do teste te tensão, a força em que a peça de camisa 74A e a peça de alumínio 74B foram esfoliadas (carga por área de unidade) foi obtida como a força de ligação da camisa.

Tabela 5

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Em cada um dos exemplos e exemplos de comparação, o bloco de cilindro do tipo cilindro único 72 para avaliação foi produzido nas condições mostradas na Tabela 5. Método para Avaliação de Condução Térmica

Com referência à Fig. 18, um método para avaliação da condução térmica do cilindro (condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26) em cada um dos exemplos e exemplos de comparação será explicado.

Em cada um dos exemplos e exemplos de comparação, foi adotado o método de centelhamento a laser para avaliar a condução térmica do cilindro. Especificamente, a avaliação condução térmica foi realizada de acordo com os seguintes processos [1] e [4].

[1] Foram produzidos blocos de cilindro do tipo cilindro único 72, cada um contendo uma camisa de cilindro 2, através de fundição (Fig. 18 [A]).

[2] Foram feitas peças de teste anulares 75 para avaliação da condução térmica a partir de blocos de cilindro do tipo cilindro único 72 (Fig. 18

[B]). As peças de teste de avaliação de condução térmica 75 foram formadas, cada uma, de uma peça da camisa de cilindro 2 (peça de camisa 75A) e uma peça de alumínio do cilindro 73 (peça de alumínio 75B). A película 5 se forma entre cada peça de camisa 75A e a peça de alumínio 75B correspondente.

[3] Após ajustar a peça de teste de avaliação de condução térmica 75 em um dispositivo de centelhamento a laser 88, a luz de laser 80 é irradiada a partir de um oscilador a laser 89 para a circunferência externa da peça de teste 75 (Fig. 18[C]).

[4] Com base nos resultados de teste medidos pelo dispositivo de centelhamento a laser 88, a condução térmica da peça de teste de avaliação de condução térmica 75 foi calculada.

Tabela 6

<table>table see original document page 36</column></row><table>

Em cada um dos exemplos e exemplos de comparação, o bloco de cilindro do tipo cilindro único 72 para avaliação foi produzido nas condições mostradas na Tabela 5. A peça de teste de avaliação de condução térmica 75 foi produzida nas condições mostradas na Tabela 6. Especificamente, uma parte do cilindro 73 foi cortada do bloco de cilindro do tipo cilindro único 72. As superfícies circunferenciais externa e interna da parte cortada foram usinadas de tal forma que a espessura da peça de camisa 75A e da peça de alumínio 75B ficou nos valores mostrados na Tabela 6.

Resultados da Medição

A Tabela 7 mostra os resultados da medição dos parâmetros nos exemplos e exemplos de comparação. Os valores na tabela representam, cada um, um valor representativo de diversos resultados de medição.

Tabela 7

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As vantagens reconhecidas com base nos resultados de medição serão explicadas agora. Contrastando os exemplos 1 a 4 com o exemplo de comparação 3, fora constatados os seguintes fatos. A formação de projeções 3 na camisa de cilindro 2 aumenta a força de ligação da camisa. Contrastando o exemplo 1 com o exemplo de comparação 1, foram constatados os seguintes fatos. Ou seja, a formação da película 5 na parte da camisa com alta temperatura 26 aumenta a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26. Ainda, a força de ligação da camisa é aumentada.

Contrastando o exemplo 2 com o exemplo de comparação 2, foram constatados os seguintes fatos. Ou seja, a formação da película 5 na parte da camisa com alta temperatura 26 aumenta a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26. Ainda, a força de ligação da camisa é aumentada.

Contrastando o exemplo 4 com o exemplo de comparação 6, foram constatados os seguintes fatos. Ou seja, a formação da película 5 com espessura TP menor ou igual do que o valor superior (0,5 mm) aumenta a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26. Ainda, a força de ligação da camisa é aumentada.

Contrastando o exemplo 1 com o exemplo de comparação 4, foram constatados os seguintes fatos. Ou seja, a formação das projeções 3 de maneira que a primeira proporção de área SA seja maior ou igual do que o valor de limite inferior (10%) aumenta a força de ligação de camisa. Ainda, a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é aumentada.

Contrastando o exemplo 2 com o exemplo de comparação 5, foram constatados os seguintes fatos. Ou seja, a formação das projeções 3 de maneira que a segunda proporção de área SB seja menor ou igual do que o valor de limite superior (55%) aumenta a força de ligação de camisa. Ainda, a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é aumentada.

Contrastando o exemplo 3 com o exemplo 4, foram constatados os seguintes fatos. Ou seja, a formação da película 5 enquanto se reduz a espessura de película TP aumenta a força de ligação da camisa. Ainda, a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é aumentada.

Vantagens das Versões

A camisa de cilindro de acordo com a presente versão proporciona as seguintes vantagens.

(1) De acordo com a camisa de cilindro 2 da presente versão, ao produzir o bloco de cilindro 11 através de fundição por inserção, o material de fundição do bloco de cilindro 11 e as projeções 3 são unidos um ao outro de maneira a assegurar força de ligação suficiente entre esses componentes. Isso suprime o movimento do material de fundição das seções entre os diâmetros internos de cilindro para as seções ao redor em razão da diferença nas taxas de solidificação.

Como a película 5 é formada juntamente com as projeções 3, a aderência entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é aumentada. Isso assegura uma condução térmica suficiente entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26.

Ainda, como as projeções 3 aumentam a força de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a camisa de cilindro 2, a esfoliação do bloco de cilindro 11 e da camisa de cilindro 2 é suprimida. Assim, mesmo se o orifício central de cilindro 15 for expandido, fica assegurada condução térmica suficiente entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26.

Dessa forma, o uso da camisa de cilindro 2 da presente versão assegura força de ligação suficiente entre a camisa de cilindro 2 e o material de fundição do bloco de cilindro 11, e condução térmica suficiente entre a camisa de cilindro 2 e o bloco de cilindro 11.

De acordo com os resultados dos testes, os presentes inventores constataram que, no bloco de cilindro contendo as camisas de cilindro de referência, um intervalo relativamente grande existia entre o bloco de cilindro e cada camisa de cilindro. Isto é, se projeções com contrações são simplesmente formadas na camisa de cilindro, não será assegurada aderência suficiente entre o bloco de cilindro e a camisa de cilindro. Isso irá inevitavelmente diminuir a condução térmica em razão dos intervalos.

(2) De acordo com a camisa de cilindro 2 da presente versão, a melhora acima descrita da condução térmica reduz a temperatura de parede de cilindro Tl da parte da camisa com alta temperatura 26. Assim, o consumo do óleo do motor é suprimido. Isso melhora a taxa de consumo de combustível.

(3) De acordo com a camisa de cilindro 2 da versão atual, a melhora acima descrita na força de ligação suprime a deformação dos diâmetros internos de cilindro 15 no motor, de forma que o atrito é reduzido. Isso melhora a taxa de consumo de combustível.

(4) Na camisa de cilindro 2 da versão atual, a película 5 é formada de tal maneira que sua espessura TP da parte da camisa com alta temperatura 26 seja igual ou menor do que 0,5 mm. Isso aumenta a força de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26. Se a se a espessura de película TP for maior do que 0,5mm o efeito âncora das projeções 3 será reduzido, resultando numa redução significativa da força de ligação da camisa.

(5) Na camisa de cilindro 2 da versão atual, as projeções 3 são formadas de tal maneira que o número de projeção padrão NP fique na faixa de cinco a sessenta. Isso aumenta ainda mais a força de ligação da camisa. Além disso, o fator de preenchimento do material de fundição nos espaços entre as projeções 3 é aumentado.

Se o número de projeção padrão NP estiver fora da faixa selecionada, os seguintes problemas serão causados. Se o número de projeção padrão NP for menor do que cinco, o número de projeções 3 será insuficiente. Isso irá reduzir a força de ligação da camisa. Se o número de projeção padrão NP não for maior do que sessenta, espaços estreitos entre as projeções 3 irão reduzir o fator de preenchimento do material de fundição nos espaços entre as projeções 3.

(6) Na camisa de cilindro 2 da versão atual, as projeções 3 são formadas de tal maneira que o comprimento de projeção padrão HP fique na faixa entre 0,5 mm a 1,0 mm. Isso aumenta a força de ligação da camisa e a precisão do diâmetro externo da camisa de cilindro 2.

Se a comprimento de projeção padrão HP estiver fora da faixa selecionada, os seguintes problemas serão causados. Se o comprimento de projeção padrão HP for menor do que 0,5mm, a altura das projeções 3 será insuficiente. Isso irá reduzir a força de ligação da camisa. Se o comprimento de projeção padrão HP for maior do que 1,0mm, as projeções 3 se quebrarão com facilidade. Isso também irá reduzir a força de ligação da camisa. Além disso, como as alturas da projeção 3 são desiguais, a precisão do diâmetro externo é reduzida. (7) Na camisa de cilindro 2 da versão atual, as projeções 3 são formadas de maneira que a primeira proporção de área SA fique na faixa de 10% a 50%. Isso assegura força de ligação suficiente na camisa. Além disso, o fator de preenchimento do material de fundição nos espaços entre as projeções 3 é aumentado.

Se a primeira proporção de área SA estiver fora da faixa selecionada, os seguintes problemas serão causados. Se a primeira proporção de área SA for menor do que 10%, a força de ligação da camisa será significativamente reduzida em comparação ao caso em que a primeira proporção de área SA é maior ou igual do que 10%. Se a primeira proporção de área SA for maior do que 50%, a segunda proporção de área SB irá ultrapassar o valor limite superior (55%). Assim, o fator de preenchimento do material de fundição nos espaços entre as projeções 3 será significativamente reduzido.

(8) Na camisa de cilindro 2 da versão atual, as projeções 3 são formadas de maneira que a segunda proporção de área SB fique na faixa de 20% a 55%. Isso aumenta o fator de preenchimento do material de fundição nos espaços entre as projeções 3. Além disso, é assegurada suficiente força de ligação da camisa.

Se a segunda proporção de área SB estiver fora da faixa selecionada, os seguintes problemas serão causados. Se a segunda proporção de área SB for menor do que 20%, a primeira proporção de área SA ficará abaixo do valor limite inferior (10%). Dessa forma, a força de ligação da camisa será significativamente reduzida. Se a segunda proporção de área SB for maior do que 55%, o fator de preenchimento do material de fundição nos espaços entre as projeções 3 será significativamente reduzido em comparação ao caso em que a segunda proporção de área SB for menor ou igual a 55% .

(9) Na camisa de cilindro 2 da versão atual, as projeções 3 são formadas de tal maneira que as áreas de corte transversal padrão SD fiquem na faixa de 0,2 mm2 a 3,Omm2. Assim, durante o processo de produção das camisas de cilindro 2, impede-se que as projeções 3 sejam danificadas. Além disso, o fator de preenchimento do material de fundição nos espaços entre as projeções 3 é aumentado.

Se a área de corte transversal padrão SD estiver fora da faixa selecionada, os seguintes problemas serão causados. Se a área de corte transversal padrão SD for menor do que 0,2 mm2, a força das projeções 3 será insuficiente e as projeções 3 serão facilmente danificadas durante a produção da camisa de cilindro 2. Se a área de corte transversal padrão SD for maior do que 3,0 mm2, espaços estreitos entre as projeções 3 irão reduzir o fator de preenchimento do material de fundição em espaços entre as projeções 3.

(10) Na camisa de cilindro 2 da versão atual, as projeções 3 (as primeiras áreas RA) são formadas de forma a serem independentes uma das outras no primeiro plano de referência PA. Isso aumenta o fator de preenchimento do material de fundição em espaços entre projeções 3. Se as projeções 3 (as primeiras áreas RA) não forem independentes umas das outras no primeiro plano de referência PA, espaços estreitos entre as projeções 3 irão reduzir o fator de preenchimento do material de fundição em espaços entre as projeções 3.

(11) Na camisa de cilindro 2 da presente versão, a película 5 é formada em cada projeção 2 de forma que o espaço de contração 34 não seja preenchido pela película 5. Assim também, ao realizar a fundição por inserção das camisas de cilindro 2, uma quantidade suficiente de material de fundição flui para dentro do espaço de contração 34, Isso impede que a força de ligação da camisa seja reduzida.

(12) Em um motor, o aumento de temperatura dos cilindros faz com que o orifício central dos cilindros seja termicamente aumentado. Por outro lado, como a temperatura da parede do cilindro TW varia ao longo da direção axial, a quantidade de deformação dos diâmetros internos de cilindro varia o longo da direção axial. Tal variação na quantidade de deformação de um cilindro aumenta o atrito do pistão, o que degrada a taxa de consumo de combustível.

Na camisa de cilindro 2 da presente versão, a película 5 não se forma na superfície circunferencial externa da camisa 22 da parte da camisa com baixa temperatura 27 enquanto a película 5 é formada na superfície circunferencial externa da camisa 22 da parte da camisa com alta temperatura 26.

Assim também, a temperatura da parede do cilindro TW da parte da camisa com alta temperatura 26 do motor 1 (linha quebrada na Fig. 6[B]) fica abaixo da temperatura da parede do cilindro TW da parte da camisa com alta temperatura 26 do motor de referência (linha sólida na fig. 6[B]). Por outro lado, a temperatura da parede do cilindro TW da parte da camisa com baixa temperatura 27 do motor 1 (linha quebrada na Fig. 6[B]) é substancialmente a mesma que a temperatura da parede do cilindro TW da parte da camisa com baixa temperatura 27 (linha sólida na Fig. 6[B]) do motor de referência.

Assim, a diferença entre a mínima temperatura de parede do cilindro TWL e a máxima temperatura de parede de cilindro TWH no motor 1 (diferença de temperatura de parede do cilindro TW) é reduzida. Dessa forma, a variação de deformação de cada orifício central de cilindro 15 ao longo da direção axial é reduzida (a quantidade de deformação é equalizada). Assim também, a quantidade de deformação de cada orifício central de cilindro 15 é equalizada. Isso reduz o atrito do pistão e assim melhora a taxa de consumo de combustível.

(13) No motor 1, a distância entre os diâmetros internos de cilindro 15 é reduzida para melhorar a taxa de consumo de combustível. Dessa forma, ao produzir o bloco de cilindro 11, força de ligação suficiente entre a camisa de cilindro 2 e o material de fundição, e condução térmica suficiente entre o bloco de cilindro 11 e as camisas de cilindro 2 precisam ser garantidos.

A camisa de cilindro 2 da presente versão assegura força de ligação suficiente na camisa de cilindro 2 com o material de fundição, e condução térmica suficiente entre a camisa de cilindro 2 e o bloco de cilindro 11. Isso permite que a distância entre os diâmetros internos de cilindro 15 seja reduzida. Assim também, como a distância entre os diâmetros internos de cilindro 15 no motor 1 é menor do que a de motores convencionais, a taxa de consumo de combustível é melhorada.

(14) Na presente versão, a película 5 é formada de uma camada pulverizada de liga Al-Si. Isso reduz a diferença entre o grau de expansão do bloco de cilindro 11 e o grau de expansão da película 5. Assim, Quando o orifício central de cilindro 15 se expande, a aderência entre o bloco de cilindro 11 e a camisa de cilindro 2 é assegurada.

(15) Como uma liga Al-Si que tenha alta molhabilidade com o material de fundição do bloco de cilindro é usada, a adesão e a força de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a película 5 é aumentada ainda mais.

Modificações da Versão

A primeira versão acima ilustrada pode ser modificada como mostrado abaixo.

Embora a liga Al-Si seja usada como a liga de alumínio na primeira versão, outras ligas de alumínio (liga Al-Si-Cu e liga Al-Cu) podem ser usadas.

Na primeira versão, a película 5 é formada na camada pulverizada 51. No entanto, a configuração pode ser modificada como mostrado abaixo. Isto é, a película 5 pode ser formada de uma camada pulverizada de cobre ou uma liga de cobre. Nesses casos, são obtidas vantagens semelhantes às da primeira versão.

(Segunda Versão)

Uma segunda versão da presente invenção será descrita agora com referência às Figuras 19 e 20.

A segunda versão é configurada mudando a formação das películas na camisa de cilindro de acordo com a primeira versão da seguinte maneira. A camisa de cilindro de acordo com a segunda versão é igual à primeira versão exceto pela configuração descrita abaixo. Formação de Película

A Fig. 19 é uma visão ampliada mostrando a parte circulada ZC da

Fig. 6[A].

Na camisa de cilindro 2, uma película 5 se forma em uma superfície circunferencial externa da camisa 22 de uma parte da camisa com alta temperatura 26; A película 5 é formada de uma camada de revestimento com grânulos de alumínio (camada de revestimento 52). A camada de revestimento com grânulos se refere a uma película formada por revestimento com grânulos.

Outros materiais que atendam a pelo menos uma das seguintes condições (A) e (B) podem ser usados como o material da película 5.

(A) Um material cujo ponto de fusão seja mais baixo ou igual à temperatura metálico fundido de referência TC ou um material que contenha tal material.

(B) Um material que possa ser ligado metalurgicamente ao material de fundição do bloco de cilindro 11, ou um material que contenha tal material. Estado de Ligação do Bloco de Cilindro e da Parte da Camisa com Alta

Temperatura

A Fig. 20 mostra o estado de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 (seção de corte transversal da parte ZA da Fig. 1).

Com relação ao estado de ligação da parte da camisa com alta temperatura 26 e da película 5, como a película 5 é formada por revestimento com grânulos, a parte da camisa com alta temperatura 26 e a película 5 são metalurgicamente ligadas uma à outra com força suficiente de adesão e ligação. Isto é, a parte da camisa com alta temperatura 26 e a película 5 são ligadas uma à outra em um estado onde partes ligadas de forma mecânica e de forma metalúrgica se misturam. A adesão da parte da camisa com alta temperatura 26 e da película 5 é maior do que a adesão do bloco de cilindro e a camisa de cilindro de referência no motor de referência.

Com relação ao estado de ligação do bloco de cilindro 11 e da película 5, a película 5 é formada em uma liga de alumínio que tem um ponto de fusão menor ou igual do que a temperatura metálico fundido de referência TC e uma alta molhabilidade como o material de fundição do bloco de cilindro 11. Assim, o bloco de cilindro 11 e a película 5 são mecanicamente ligados um ao outro com suficiente aderência e força de ligação. A adesão do bloco de cilindro 11 e da película 5 é maior do que a adesão do bloco de cilindro e da camisa de cilindro de referência no motor de referência.

No motor 1, como o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 são ligados um ao outro nesse estado, as seguintes vantagens são obtidas. Quanto à junção mecânica entre o bloco de cilindro 11 e a película 5, pode-se aplicar a mesma explicação da primeira versão.

Vantagens da Versão

Além de vantagens semelhantes às vantagens (1) a (15) na primeira versão, a camisa de cilindro da segunda versão proporciona as seguintes vantagens.

(16) No revestimento por grânulos, a película de alta condução térmica 16 é formada sem derreter o material de revestimento. Assim, evita-se que a superfície da película 5 seja oxidada, e a película 5 tem menor probabilidade de conter óxidos.

Na camisa de cilindro 2 da presente versão, a película 5 é formada por revestimento com grânulos. Dessa forma, previne-se que a condução térmica da película 5 seja degradada por oxidação. Como a molhabilidade do material de fundição é melhorada pela supressão da oxidação da superfície da película, a aderência entre o bloco de cilindro 11 e a película 5 é melhorada ainda mais.

Modificações da Versão

A segunda versão acima ilustrada pode ser modificada como mostrado abaixo.

Na segunda versão, o alumínio é usado como o material para a camada de revestimento 52. No entanto, por exemplo, as seguintes matérias podem ser usadas.

[a] Zinco

[b] Estanho

[c] Uma liga que contenha pelo menos dois entre alumínio, zinco e estanho.

(Terceira Versão)

Uma terceira versão da presente invenção será descrita agora com referência às Figuras 21 e 22.

A terceira versão é configurada mudando formação das películas na camisa de cilindro de acordo com a primeira versão da seguinte maneira. A camisa de cilindro de acordo com a terceira versão é igual à primeira versão exceto pela configuração descrita abaixo. Formação de Película

A Fig. 21 é uma visão ampliada mostrando a parte circulada ZC da

Fig. 6[A].

Na camisa de cilindro 2, uma película 5 se forma em uma superfície circunferencial externa da camisa 22 de uma parte da camisa com alta temperatura 26. A película 5 é formada de uma camada chapeada de uma liga de cobre 53. A camada chapeada se refere a uma película formada por chapeamento.

Estado de Ligação do Bloco de Cilindro e da Parte da Camisa com Alta

Temperatura

A Fig. 22 mostra o estado de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 (seção de corte transversal da parte ZA da Fig. 1).

No motor 1, o bloco de cilindro 11 é ligado à parte da camisa com alta temperatura 26 em um estado em que parte do bloco de cilindro 11 está localizado em cada um dos espaços de contração 34. Além disso, o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 são ligados um ou outro com a película 5 no meio.

Com relação ao estado de ligação da parte da camisa com alta temperatura 26 e da película 5, como a película 5 é formada por chapeamento, a parte da camisa com alta temperatura 26 e a película 5 são mecanicamente ligadas uma à outra com força suficiente de adesão e ligação. A adesão da parte da camisa com alta temperatura 26 e da película 5 é maior do que a adesão do bloco de cilindro e a camisa de cilindro de referência no motor de referência.

Com relação ao estado de ligação do bloco de cilindro 11 e da película 5, a película 5 é formada por uma liga de cobre que tem um ponto de fusão mais baixo do que a temperatura metálico fundido de referência TC. No entanto, o bloco de cilindro 11 e a película 5 são metalurgicamente ligados um ao outro com adesão e força de ligação suficientes. A adesão do bloco de cilindro 11 e da película 5 é maior do que a adesão do bloco de cilindro e da camisa de cilindro de referência no motor de referência.

(B) Como a película 5 assegura a força de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26, a esfoliação do bloco de cilindro 11 e da parte superior de camisa 26 é suprimida. Assim, mesmo se o orificio central de cilindro 15 for expandido, a adesão do bloco de cilindro 11 e da parte da camisa com alta temperatura 26 é mantida. Isso suprime a redução na condução térmica.

(C) Como a película 5 é formada de uma liga de cobre com maior condução térmica do que a do bloco de cilindro 11, a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é aumentada.

(D) Como a projeção 3 assegura a força de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26, a esfoliação do bloco de cilindro 11 e da parte superior de camisa 26 é suprimida. Assim, mesmo se o orificio central de cilindro 15 for expandido, a adesão do bloco de cilindro 11 e da parte da camisa com alta temperatura 26 é mantida. Isso suprime a redução na condução térmica.

Para a ligação metalúrgica entre o bloco de cilindro 11 e a película 5, acredita-se que a película 5 basicamente precisa ser formada com um metal com ponto de fusão igual ou menor do que a temperatura metálico fundido de referência TC. No entanto, de acordo com os resultados dos testes realizados pelos presentes inventores, mesmo se a película 5 for formada por um metal com ponto de fusão maior do que a temperatura metálico fundido de referência TC, o bloco de cilindro 11 e a película 5 serão metalurgicamente ligados um ao outro em alguns casos.

Vantagens da Versão

Além de vantagens semelhantes às vantagens (1) a (13) na primeira versão, a camisa de cilindro da terceira versão proporciona as seguintes vantagens.

(17) Na presente versão, a película 5 é formada de uma liga de cobre. Assim também, o bloco de cilindro 11 e a película 5 são metalurgicamente ligados um ao outro. A aderência e a força de ligação entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 são aumentados ainda mais.

(18) Como a película de cobre possui uma alta condução térmica, a condução térmica entre o bloco de cilindro 11 e a parte da camisa com alta temperatura 26 é significativamente aumentada. Modificações da Versão

A terceira versão acima ilustrada pode ser modificada como mostrado abaixo.

Na terceira versão, a camada chapeada 53 pode ser feita de cobre.

(Outras Versões)

As versões acima podem ser modificadas como segue. Nas versões acima ilustradas, as faixas selecionadas da primeira proporção de área SA e da segunda proporção de área SB são ajustadas para ficar nas faixas selecionadas mostradas na Tabela 1. No entanto, as faixas selecionadas podem ser mudadas como mostrado abaixo.

A primeira proporção de área SA: 10 % - 30% A segunda proporção de área SB: 20% - 45% Essa configuração aumenta a força de ligação de camisa e o fator de preenchimento do material de fundição nos espaços entre as projeções 3.

Nas versões acima, a faixa selecionada do comprimento de projeção padrão HP é ajustada para uma faixa de 0,5mm a 1,0mm. No entanto, a faixa selecionada pode ser mudada como mostrado abaixo. Isto é, a faixa selecionada do comprimento de projeção padrão HP pode ser ajustada em uma faixa de 0,5 mm a 1,5 mm. Nas versões acima, a película 5 não se forma na superfície circunferencial externa da camisa 22 da parte da camisa com baixa temperatura 27, enquanto a película 5 se forma na superfície circunferencial externa da camisa 22 da parte da camisa com alta temperatura 26. Essa configuração pode ser modificada como segue. Isto é, a película 5 pode ser formada na superfície circunferencial externa da camisa 22 tanto da parte da camisa com baixa temperatura 27 quanto da parte da camisa com alta temperatura 26. Essa configuração previne de forma confiável que a temperatura da parede do cilindro TW em alguns locais seja excessivamente aumentada.

O método para formar a película 5 não se limita aos métodos mostrados nas versões acima (pulverização, revestimento com grânulos e chapeamento). Qualquer outro método pode ser aplicado como seja necessário.

A configuração da camisa de cilindro 2 de acordo com as versões acima pode ser modificada como mostrado abaixo. Isto é, a espessura da parte da camisa com alta temperatura 26 pode ser ajustada abaixo da espessura da parte da camisa com baixa temperatura 27, de forma que a condução térmica da parte da camisa com alta temperatura 26 seja maior do que a da parte da camisa com baixa temperatura 27. Neste caso, como a diferença de temperatura de parede de cilindro TW é reduzida, a quantidade de deformação do orifício central de cilindro 5 é equalizada ao longo da direção axial. Isso melhora a taxa de consumo de combustível. O ajuste das espessuras pode ser, por exemplo, os seguintes itens (A) e (B).

(A) Em cada parte da camisa com alta temperatura 26 e parte da camisa com baixa temperatura 27, a espessura é tornada constante, e a espessura da parte da camisa com alta temperatura 26 é ajustada abaixo da espessura da parte da camisa com baixa temperatura 27.

(B) A espessura da camisa de cilindro 2 é gradualmente diminuída da extremidade inferior de camisa 24 para a 23.

A configuração da formação da película 5 de acordo com as versões acima pode ser modificada como mostrado abaixo. Ou seja, a película 5 pode ser formada de qualquer material contanto que pelo menos uma entre as condições (A) e (B) seja atendida.

(A) A condução térmica da película 5 seja igual ou maior do que a da camisa de cilindro 2.

(B) A condução térmica da película 5 seja igual ou maior do que a do bloco de cilindro 11.

Nas versões acima, a película 5 é formada na camisa de cilindro 2 com as projeções 3 cujos parâmetros de formação estão nas faixas selecionadas da Tabela 1. No entanto, a película 5 pode ser formada por qualquer camisa de cilindro contanto que as projeções 3 se formem nela.

Na versão acima, a camisa de cilindro da versão atual é aplicada a um motor feito de liga de alumínio. No entanto, a camisa de cilindro da presente invenção pode ser aplicada a um motor feito de, por exemplo, uma liga de magnésio. Em suma, a camisa de cilindro da presente invenção pode ser aplicada a qualquer motor que tenha uma camisa de cilindro. Mesmo nesse caso, as vantagens semelhantes às das versões acima são obtidas se a invenção for feita de forma semelhante às versões acima.

Claims

1. "CAMISA DE CILINDRO", para fundição por inserção usada em um bloco de cilindro, caracterizada pela superfície circunferencial externa ter uma pluralidade de projeções, cada projeção tendo um formato constringido, onde uma película de material metal é formada na superfície circunferencial externa e nas superfícies de projeções, e onde a película tem maior condutividade térmica que a camisa de cilindro.

2. "CAMISA DE CILINDRO", para fundição por inserção usada em um bloco de cilindro, caracterizada pela superfície circunferencial externa ter uma pluralidade de projeções, cada projeção tendo um formato constringido, onde uma película de material metálico é formada na superfície circunferencial externa e nas superfícies das projeções, e onde a película tem maior condutividade térmica que o bloco de cilindro.

3. "CAMISA DE CILINDRO", para fundição por inserção usada em um bloco de cilindro, caracterizada pela superfície circunferencial externa ter uma pluralidade de projeções, cada projeção tendo um formato constringido, onde uma película de material metálico é formada na superfície circunferencial externa e nas superfícies de projeções, e onde a película estende-se da porção final para a porção central da camisa de cilindro com relação a direção axial da camisa de cilindro.

4. "CAMISA DE CILINDRO", para fundição por inserção usada em um bloco de cilindro, caracterizada pela superfície circunferencial externa ter uma pluralidade de projeções, cada projeção tendo um formato constringido, onde uma película de material metálico é formada na superfície circunferencial externa e nas superfícies de projeções, onde a camisa de cilindro tem uma porção superior e uma porção inferior em relação a porção mediana em relação a direção axial da camisa de cilindro, onde a espessura da película na porção superior é menor que a espessura da película na porção inferior.

5. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pela superfície circunferencial externa ter uma pluralidade de projeções, cada projeção tendo um formato constringido, onde uma película de material metálico é formada na superfície circunferencial externa e nas superfícies de projeções, a película aumentando aderência da camisa de cilindro para o bloco de cilindro.

6. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pela película ser formada de uma camada pulverizada.

7. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pela película ser formada de uma camada coberta e camada de revestimento lançada.

8. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pela película ser formada.de camada revestida.

9. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações -1 a 5, caracterizada pela película ser ligada metalurgicamente ao bloco de cilindro.

10. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pela película ter um ponto de fusão que é menor ou igual a temperatura do material fundido usado na fundição por inserção da camisa de cilindro com o bloco de cilindro.

11. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pela espessura da película ser menor ou igual a 0.5mm.

12. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pela espessura estender de uma extremidade a outra da camisa de cilindro com relação a direção axial da camisa de cilindro.

13. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo numero de projeções ser de cinco a sessenta por 1 cm2 da superfície circunferencial externa da camisa de cilindro.

14. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pela altura de cada projeção ser de 0.5 a 1.5 mm.

15. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelas projeções serem formadas em um diagrama de contorno da superfície circunferencial externa da camisa de cilindro obtida por um equipamento de medição laser tridimensional, a proporção da área total das regiões cercadas por uma linha de contorno representando uma altura de 0.4 mm para a área total do diagrama de contorno ser igual ou maior que 10%

16. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizada pelas projeções serem formadas em um diagrama de contorno da superfície circunferencial externa da camisa de cilindro obtida por um equipamento de medição laser tridimensional, a proporção da área total das regiões cercadas por uma linha de contorno representando uma altura de 0.2 mm para a área total do diagrama de contorno ser igual ou menor que 55%.

17. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelas projeções serem formadas em um diagrama de contorno da superfície circunferencial externa da camisa de cilindro obtida por um equipamento de medição laser tridimensional, a proporção da área total das regiões cercadas por uma linha de contorno representando uma altura de 0.4 mm para a área total do diagrama de contorno ser 10 a 50%.

18. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizada pelas projeções serem formadas em um diagrama de contorno da superfície circunferencial externa da camisa de cilindro obtida por um equipamento de medição laser tridimensional, a proporção da área total das regiões cercadas por uma linha de contorno representando uma altura de 0.2 mm para a área total do diagrama de contorno ser de 20 a 55%.

19. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelas projeções serem formadas em um diagrama de contorno da superfície circunferencial externa da camisa de cilindro obtida por um equipamento de medição laser tridimensional, a área de cada região cercada por uma linha de contorno representando uma altura de 0.4 mm ser 0.2 a 3.0 mm2.

20. "CAMISA DE CILINDRO", de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizada pelo diagrama de contorno da superfície circunferencial externa da camisa de cilindro obtida por um equipamento de medição laser tridimensional, cada área corresponde a uma das projeções e são cercadas por uma linha de contorno representando uma altura de 0.4 mm cada independente umas das outras.

21. "MOTOR", caracterizado pela camisa de cilindro de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 20.