CN102305142A - 发动机及其防穴蚀湿式气缸套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防穴蚀湿式气缸套，其包括气缸套本体(1)，其顶部凸缘(2)和外壁(4)之间为圆角过渡段；还包括设置在所述圆角过渡段的表面上的非金属材料弹性层(3)。本发明实现了气缸套本体(1)外壁与冷却水隔离，达到了防止气缸套穴蚀的目的，且非金属材料弹性层(3)具有一定的弹性，可以削弱由于气缸套本体(1)振动而导致的气泡形成和破裂时产生的冲击力，起到了防止穴蚀的作用，本发明还提供了一种具有上述防穴蚀湿式气缸套的发动机。

Description

发动机及其防穴蚀湿式气缸套

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种防穴蚀湿式气缸套，本发明还提供了一种具有上述防穴蚀湿式气缸套的发动机。

背景技术

随着机械制造业在全球范围内的迅速发展，机械制造业的发达与否已经成为衡量一个国家综合国力与科学技术水平的标准之一，但是在机械制造领域，金属的腐蚀是一个长期困扰人们的难题，给国民经济带来了巨大的损失。

穴蚀是金属腐蚀中常见的一种腐蚀方式，通常发生在零件与液体接触并有相对运动的条件下，一旦接触处的压力低于液体的饱和蒸气压力时就会在接触处产生气泡，溶解在液体中的气体在一定的条件下也可能析出，当气泡处在高压区，其外部压力超过气泡内压力时，气泡就会在破裂的瞬间产生很大的冲击力和高温，如果气泡从形成到破裂反复进行，就会使零件表面的材料疲劳而逐渐脱落形成麻点，随之扩展为泡沫海绵状孔穴群。柴油机的湿式气缸套(如图1所示，气缸套为壁厚5mm～6mm的圆筒，顶部有凸缘，外壁直接与冷却水接触，即由气缸套外壁与机体的气缸孔壁共同构成冷却水腔，湿式气缸套因为冷却效果良好而在柴油机上被广泛应用)上就经常发生穴蚀现象。

柴油机主要是通过活塞连杆的上下往复运动带动曲轴旋转运动来达到动力输出的目的，其中活塞沿着气缸套内壁做往复运动，在运动过程中气缸内的压力是周期性变化的，活塞往复运动所产生的侧推力也呈相应的周期性变化，当活塞与气缸套之间的间隙较大时，活塞将产生横摆从而不断撞击气缸套壁面，进而引起气缸套的高频振动，使其外壁水腔中的水层发生交替的膨胀和压缩，导致水中气泡的形成和破裂，气泡破裂产生强烈的冲击力作用于气缸套外壁从而造成穴蚀。目前气缸套的主要材料是合金铸铁，铸铁中最易穴蚀的是石墨，所以防止穴蚀最直接的方式就是将铸铁与冷却水分离。

为了改善气缸套的穴蚀问题，主要采用以下两种方法：第一种是通过热处理的方式，提高气缸套的表面硬度。这种方法虽然可以在一定程度上提高表面硬度，对于防止穴蚀有一定作用，但是并不能将气缸套与冷却水隔离，无法从根本上解决问题，而且制造费用较高；第二种方法是制造气缸套时所选用的材料内层为耐磨的合金铸铁，而外层采用抗腐蚀性好的合金铸铁。这种方法同样有利于防止穴蚀，但同样是气缸套与冷却水接触，未从根本上解决问题，而且这种方案会使制造工艺复杂化，增加了气缸套的生产成本。而现有技术中湿式气缸套发生穴蚀最严重的部位为其顶部凸缘和外壁之间的圆角过渡段，而该部分的穴蚀对湿式气缸套的影响最大。

因此，如何提供一种湿式气缸套，以进一步降低湿式气缸套的穴蚀现象，成为目前本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种防穴蚀湿式气缸套，其主要目的在于实现使冷却水与气缸套本体的外壁不直接接触，从而防止穴蚀的产生。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防穴蚀湿式气缸套，其包括气缸套本体，其顶部凸缘和外壁之间为圆角过渡段；还包括设置在所述圆角过渡段的表面上的非金属材料弹性层。

优选的，上述防穴蚀湿式气缸套中，所述非金属材料弹性层为耐高温合成纤维层。

优选的，上述防穴蚀湿式气缸套中，所述非金属材料弹性层为耐高温合成树脂层。

优选的，上述防穴蚀湿式气缸套中，所述非金属弹性层为陶瓷材料层。

优选的，上述防穴蚀湿式气缸套中，所述气缸套本体上所述圆角过渡段的下侧的外壁上也设置有非金属材料弹性层。

基于上述提供的防穴蚀湿式气缸套，本发明还提供了一种发动机，其具有上述任意一项所述的防穴蚀湿式气缸套。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

本发明提供的防穴蚀湿式气缸套，是在气缸套本体直接与冷却水接触的外壁圆角过渡段处涂敷一层非金属弹性材料，通过非金属与金属结合的方式使气缸套本体外壁与冷却水隔离，以达到防止气缸套穴蚀的目的，同时非金属材料弹性层也可缓冲气泡破裂时的冲击力，降低了气泡对气缸套本体的冲击，进一步减缓了穴蚀现象，其制作工艺易于实现，生产成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的气缸套的整体剖面图；

图2为本发明实施例中提供的防穴蚀湿式气缸套的局部结构示意图。

上图1-图2中：

气缸套本体1、顶部凸缘2、非金属材料弹性层3、外壁4。

具体实施方式

本发明提供了一种防穴蚀湿式气缸套，使气缸套本体的外壁与冷却水隔离，以达到防止穴蚀的目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图2，图2为本实施例中提供的防穴蚀湿式气缸套的局部结构示意图。

本实施例提供的防穴蚀湿式气缸套，包括气缸套本体1，其顶部凸缘2和外壁4之间为圆角过渡段；还包括设置在所述圆角过渡段的表面上的非金属材料弹性层3。

本实施例中提供的气缸套如下：

在生产防穴蚀湿式气缸套的过程中，在气缸套本体(相对于现有技术中的湿式气缸套)1的顶部凸缘2与外壁4的圆角过渡段处涂敷一层非金属材料弹性层3，用于将气缸套本体1外壁4的圆角过渡段与冷却水隔离，以达到防止穴蚀的目的，此非金属材料弹性层具有一定的弹性，可以削弱湿式气缸套振动时气泡形成和破裂产生的冲击力，从而起到减缓穴蚀的作用，同时喷涂非金属材料弹性层相对其他方法而言，工艺性更好，易于实现，且生产成本大大降低。

为了进一步优化上述技术方案，上述实施例中除了在气缸套本体1的外壁4与顶部凸缘2的圆弧过渡处涂覆非金属弹性材料外，还可以在外壁4的其他部位进行非金属弹性材料的喷涂，本实施例中在气缸套本体1上圆角过渡段的下侧的外壁上也设置有非金属材料层。

为了进一步优化上述技术方案，上述实施例中提供的非金属材料弹性层3为耐高温合成纤维层。

为了进一步优化上述技术方案，上述实施例中提供的非金属材料弹性层3为耐高温合成树脂层。

为了进一步优化上述技术方案，上述实施例中提供的非金属弹性层3为陶瓷材料层。

当然本发明实施例提供的防穴蚀湿式气缸套中，非金属材料弹性层还可以采用其他种类的材料，并不限于上述的三种。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种防穴蚀湿式气缸套，其包括气缸套本体(1)，其顶部凸缘(2)和外壁(4)之间为圆角过渡段；其特征在于，还包括设置在所述圆角过渡段的表面上的非金属材料弹性层(3)。

2.根据权利要求1所述的防穴蚀湿式气缸套，其特征在于，所述非金属材料弹性层(3)为耐高温合成纤维层。

3.根据权利要求1所述的防穴蚀湿式气缸套，其特征在于，所述非金属材料弹性层(3)为耐高温合成树脂层。

4.根据权利要求1所述的防穴蚀湿式气缸套，其特征在于，所述非金属弹性层(3)为陶瓷材料层。

5.根据权利要求1所述的防穴蚀湿式气缸套，其特征在于，所述气缸套本体(1)上所述圆角过渡段的下侧的外壁上也设置有非金属材料弹性层。

6.一种发动机，其特征在于，其具有上述权利要求1-5中任意一项所述的防穴蚀湿式气缸套。

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