CN103216288B

CN103216288B - 一种乙醇汽油发动机的进排气门座圈

Info

Publication number: CN103216288B
Application number: CN201310106898.6A
Authority: CN
Inventors: 钟建勤; 吴汉涛; 马文亮; 李慧军; 由毅; 赵福全
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd Hangzhou Branch
Current assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd Hangzhou Branch
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: CN103216288A

Abstract

一种用于E25乙醇汽油发动机的进排气门座圈，包括主工作区域与次工作区域，主工作区域的化学成分(重量百分比)为：C0.8%～1.4%、Ni1.5%～3.0%、Mo6.9%～9.0%、Cr3.2%～6.0%、Co5.0%～8.0%、Cu0%～1.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe，次工作区域的化学成分(重量百分比)为：C0.9%～1.4%、Cr0.5%～2.0%、Cu0%～3.0%、其它杂质≤2%，余量为Fe。本发明所示的进排气门座圈，进气门座圈压装在气缸盖进气道内，排气门座圈压装在气缸盖排气道内，起传热、密封、抗气门冷热冲击、抗高温高压等作用，具有良好的导热、抗高温氧化等性能。

Description

一种乙醇汽油发动机的进排气门座圈

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种乙醇汽油发动机的进排气门座圈。

背景技术

乙醇汽车发动机燃料节能环保，是一种极佳的可再生资源，自上世纪90年代，其已成为许多国家大力研究和发展的对象。目前，能源危机日益加剧，美国、南美洲国家都在大力推广乙醇燃料，据统计，乙醇汽油汽车已占据了20%-25%的汽车市场份额，乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点，符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向，技术上成熟安全可靠，在我国完全适用，具有较好的经济效益和社会效益。

但是，乙醇汽油燃烧后生成的乙酸具有较强的腐蚀性，对金属特别是铜的腐蚀作用尤其明显。试验表明：共用原汽油燃料时所采用的进排气门座圈材料的性能已无法满足乙醇汽油燃烧需要，故必须提高进排气门座圈的耐腐蚀性、高温耐磨性等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙醇汽油发动机的进排气门座圈，以提高进排气门座圈的耐腐蚀性，延长进排气门座圈的使用寿命。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种乙醇汽油发动机的进排气门座圈，包括主工作区域与次工作区域，所述主工作区域的化学成分(重量百分比)为：C0.8%～1.4%、Ni1.5%～3.0%、Mo6.9%～9.0%、Cr3.2%～6.0%、Co5.0%～8.0%、Cu0%～1.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe，所述次工作区域的化学成分(重量百分比)为：C0.9%～1.4%、Cr0.5%～2.0%、Cu0%～3.0%、其它杂质≤2%，余量为Fe。

所述主工作区域为进排气门座圈与汽车气门相接触的下半段区域。

所述次工作区域为进排气门座圈与所述汽车气缸盖连接的上半段区域。

优选的，所述主工作区域的化学成分(重量百分比)为：C1.0%、Ni1.6%、Mo7.5%、Cr4.0%、Co6.5%、Cu1.0%、其它杂质≤2%，余量为Fe；所述次工作区域的化学成分(重量百分比)为：C1.1%、Cr1.5%、Cu2.0%、其它杂质≤2%，余量为Fe。

优选的，所述主工作区域的化学成分(重量百分比)为：C1.2%、Ni2.0%、Mo8.0%、Cr5.0%、Co8.0%、Cu0.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe；所述次工作区域的化学成分(重量百分比)为：C1.2%、Cr1.0%、Cu2.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe。

优选的，所述主工作区域的化学成分(重量百分比)为：1.4%、Ni1.8%、Mo7.0%、Cr7.0%、Co7.5%、Cu1.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe；所述次工作区域的化学成分(重量百分比)为：C0.9%、Cr2.0%、Cu1.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe。

所述其他杂质为原材料（粉末治金材料）中自带的成份，包括硫、硅、钒、钨、铅合金成分的一种或几种。

进一步的，所述乙醇汽油为乙醇含量不大于25%的乙醇汽油。

优选的，所述乙醇汽油的型号为E25号乙醇汽油。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

本发明所示的进排气门座圈安装在气缸盖燃烧室旁的进气道与排气道内，起传热、密封、抗气门冷热冲击、抗高温高压等作用，具有良好的导热、抗高温氧化等性能，解决了采用原适用于汽油燃料的进气门座圈时所出现的进气门座圈异常磨损、变形、塌陷、脱落等质量事故。

附图说明

图1为进排气门座圈的安装结构示意图；

图2为本发明的所示进排气门座圈一实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

一种乙醇汽油发动机的进排气门座圈10，包括主工作区域12与次工作区域11，主工作区域12的化学成分(重量百分比)为：C0.8%～1.4%、Ni1.5%～3.0%、Mo6.9%～9.0%、Cr3.2%～6.0%、Co5.0%～8.0%、Cu0%～1.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe，次工作区域11的化学成分(重量百分比)为：C0.9～1.4、Cr0.5～2.0、Cu0～3.0、其它杂质≤2%，余量为Fe。

本发明主要应用于汽车发动机或摩托车发动机燃烧室内的进排气门座圈10，进排气门座圈10镶嵌在汽缸内盖内，与进排气门及缸盖配合用于密封燃烧室。进气门座圈压装在进气道内，排气门座圈压装在排气道内。进排气门座圈10的工作环境十分恶劣，处于高温、高压、高腐蚀、高氧化等恶劣条件中。

本实施例中，进排气门座圈10分为上下两段，包括位于下半部分的主工作区域12以及位于上半部分的次工作区域11，次工作区域11与主工作区域12在燃烧室的位置不同。主工作区域12为进排气门座圈10与汽车气门相接触的下半段区域，与气门配合实现燃烧室缸盖处密封，直接与乙醇汽油燃烧后产生的腐蚀性气体以及高温相接触，工作环境更为恶劣。次工作区域11为进排气门座圈10与汽车气缸盖连接的上半段区域，工作环境相对而言恶劣程度较轻，但也处于高温、高压以及高腐蚀性环境中。

本发明在不改变原进排气门座圈10结构的情况下，在进排气门座圈主工作区域12中提高Mo、Cr、Co、Ni合金材料的成分，分别降低次工作区域11及主工作区域12中的Cu合金含量，提高了进排气门座圈10的性能，

实施例1中，主工作区域12的化学成分(重量百分比)为：C1.0%、Ni1.6%、Mo7.5%、Cr4.0%、Co6.5%、Cu1.0%、其它杂质≤2%，余量为Fe；次工作区域11的化学成分(重量百分比)为：C1.1%、Cr1.5%、Cu2.0%、其它杂质≤2%，余量为Fe。

实施例2中，主工作区域12的化学成分(重量百分比)为：C1.2%、Ni2.0%、Mo8.0%、Cr5.0%、Co8.0%、Cu0.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe；次工作区域11的化学成分(重量百分比)为：C1.2%、Cr1.0%、Cu2.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe。

实施例3中，主工作区域12的化学成分(重量百分比)为：C1.4%、Ni1.8%、Mo7.0%、Cr7.0%、Co7.5%、Cu1.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe；次工作区域11的化学成分(重量百分比)为：C0.9%、Cr2.0%、Cu1.5%、其它杂质≤2%，余量为Fe。

在上述实施例中，小于2%其他杂质的成份主要是原材料（粉末治金材料）中自带的成份，常见的成份包括硫、硅、钒、钨、铅等合金成分，可能是其中的一种或几种，也可能包含别的成份，具体成分的组成与含量与开采的铁矿石有关，在制造进排气门座圈10时，将上述成分控制在重量百分比小于2%即可。

上述各项实施例的试验结果表明：本发明满足了E25乙醇汽油燃料特性对进排气门座圈10性能的需求，对于乙醇含量小于25%的汽油燃料，本设计也能满足其使用的要求。。

本发明通过降低Cu含量，避免乙醇燃料燃烧后生成的乙酸对铜的腐蚀作用。

本发明通过提高Co含量可改善座圈的高温耐磨性和抗塑性变形能力。

本发明通过提高Cr含量可显著提高座圈强度、硬度和耐磨性，还可提高座圈的抗氧化性和耐腐蚀性。

本发明提高Ni含量可提高座圈强度，而又能保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。

本发明提高Mo含量可防止座圈变脆，在高温时保持座圈的强度，可明显的提高材料的淬透性和热强性，防止回火脆性，提高剩磁和娇顽力。

本发明所示的进排气门座圈10安装在气缸盖燃烧室旁的进气道与排气道内，起到传热、密封、抗气门冷热冲击、抗高温高压等作用，具有良好的导热、抗高温氧化等性能，解决了采用原适用于汽油燃料的进气门座圈时所出现的进气门座圈异常磨损、变形、塌陷、脱落等质量事故。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种乙醇汽油发动机的进排气门座圈，其特征在于：包括主工作区域与次工作区域，所述主工作区域的化学成分(重量百分比)为：C 0.8％～1.4％、Ni 1.5％～3.0％、Mo 6.9％～9.0％、Cr 3.2％～6.0％、Co 5.0％～8.0％、Cu 0％～1.5％、其它杂质≤2％，余量为Fe，所述次工作区域的化学成分(重量百分比)为：C 0.9％～1.4％、Cr 0.5％～2.0％、Cu 0％～3.0％、其它杂质≤2％，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的乙醇汽油发动机的进排气门座圈，其特征在于：所述主工作区域为进排气门座圈与汽车气门相接触的下半段区域。

3.根据权利要求1所述的乙醇汽油发动机的进排气门座圈，其特征在于：所述次工作区域为进排气门座圈与汽车气缸盖连接的上半段区域。

4.根据权利要求1所述的乙醇汽油发动机的进排气门座圈，其特征在于：所述主工作区域的化学成分(重量百分比)为：C 1.0％、Ni 1.6％、Mo 7.5％、Cr 4.0％、Co 6.5％、Cu 1.0％、其它杂质≤2％，余量为Fe；所述次工作区域的化学成分(重量百分比)为：C 1.1％、Cr 1.5％、Cu 2.0％、其它杂质≤2％，余量为Fe。

5.根据权利要求1所述的乙醇汽油发动机的进排气门座圈，其特征在于：所述主工作区域的化学成分(重量百分比)为：C 1.2％、Ni 2.0％、Mo 8.0％、Cr 5.0％、Co 8.0％、Cu 0.5％、其它杂质≤2％，余量为Fe；所述次工作区域的化学成分(重量百分比)为：C 1.2％、Cr 1.0％、Cu 2.5％、其它杂质≤2％，余量为Fe。

6.根据权利要求1所述的乙醇汽油发动机的进排气门座圈，其特征在于：所述主工作区域的化学成分(重量百分比)为：C 1.4％、Ni 1.8％、Mo 7.0％、Cr 7.0％、Co 7.5％、Cu 1.5％、其它杂质≤2％，余量为Fe；所述次工作区域的化学成分(重量百分比)为：C 0.9％、Cr 2.0％、Cu 1.5％、其它杂质≤2％，余量为Fe。

7.根据权利要求1至6所述的任一项乙醇汽油发动机的进排气门座圈，其特征在于：所述其它杂质为粉末冶金原材料中自带的成份，包括硫、硅、钒、钨、铅合金成分的一种或几种。

8.根据权利要求1至6所述的任一项乙醇汽油发动机的进排气门座圈，其特征在于：所述乙醇汽油为乙醇含量不大于25％的乙醇汽油。

9.根据权利要求1至6所述的任一项乙醇汽油发动机的进排气门座圈，其特征在于：所述乙醇汽油的型号为E25号乙醇汽油。