CN107605612A - 一种气缸套及发动机 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种气缸套及发动机，其中气缸套包括：热喷涂成型的缸套内层，缸套内层为铁基复合材料层、陶瓷材料层或铁基复合陶瓷材料层；热喷涂成型的缸套外层，缸套外层与缸套内层紧密结合并固定在一起，缸套外层为铝硅合金材料层。本气缸套由热喷涂成型的缸套内层和热喷涂成型的缸套外层组成，缸套外层与发动机的基体的材质相近，便于形成冶金结合。缸套内层采用铁基复合材料或陶瓷材料提高了气缸套的耐磨性和储油性。且缸套内层和缸套外层均通过热喷涂成型，而热喷涂能够优化气缸套的机械性能，并且能够减小气缸套的壁厚，减轻气缸套的重量，降低了发动机重量，有助于降低发动机油耗，有效提高缸套与铝缸体的结合率，提升了传热效率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机缸套技术领域，特别涉及一种气缸套。还涉及一种包含该气缸套的发动机。
背景技术
气缸套是发动机内的重要部件，嵌在发动机基体内。随着国家节能减排政策法规的日益严格，对发动机的热效率提出了更高的要求，现有的气缸套一般通过浇铸成型，并在外表面进行热喷涂。该气缸套的壁厚较厚，重量较重，传热效率不佳。
综上所述，如何解决气缸套的壁厚较厚，重量较重，传热效率不佳的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种气缸套，以实现气缸套的轻量化，减小壁厚，提高传热效率。
本发明的另一个目的在于提供一种包含该气缸套的发动机，以实现发动机的轻量化，提高传热效率。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种气缸套，包括：
热喷涂成型的缸套内层，所述缸套内层为铁基复合材料层、陶瓷材料层或铁基复合陶瓷材料层；
热喷涂成型的缸套外层，所述缸套外层与所述缸套内层紧密结合并固定在一起，所述缸套外层为铝硅合金材料层。
优选地，在上述的气缸套中，所述缸套内层通过等离子喷涂成型。
优选地，在上述的气缸套中，所述缸套外层通过电弧喷涂成型。
优选地，在上述的气缸套中，所述缸套内层的厚度为0.12mm～0.7mm。
优选地，在上述的气缸套中，所述缸套外层的厚度为0.4mm～1mm。
优选地，在上述的气缸套中，所述缸套内层的孔隙率小于5％。
优选地，在上述的气缸套中，所述缸套外层的孔隙率小于8％。
优选地，在上述的气缸套中，所述缸套内层的粗糙度为Rz小于150。
优选地，在上述的气缸套中，所述缸套外层的粗糙度为Rz80-300。
本发明还提供了一种发动机，包括基体和气缸套，所述基体上设置有缸孔，所述气缸套为以上任一项所述的气缸套，且所述气缸套压铸或压入所述缸孔中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的气缸套中，气缸套由热喷涂成型的缸套内层和热喷涂成型的缸套外层组成，缸套外层与缸套内层结合固定，缸套内层为铁基复合材料层、陶瓷材料层或铁基复合陶瓷材料层，缸套外层为铝硅合金材料层。缸套外层与发动机的基体的材质相近，便于紧密结合。缸套内层采用铁基复合材料、陶瓷材料或铁基复合陶瓷材料提高了气缸套的耐磨性和储油性。且缸套内层和缸套外层均通过热喷涂成型，而热喷涂能够优化气缸套的机械性能，并且能够减小气缸套的壁厚，减轻气缸套的重量，降低了发动机重量，有助于降低发动机油耗，良好的结合率提高了发动机的传热效率。
本发明提供的发动机采用了本申请中的气缸套，气缸套压铸或压入发动机的基体中，不需要对基体的缸孔进行清理和采取保护措施，安装方便，由于气缸套壁厚减小，重量减小，因此，实现了发动机的轻量化，且较薄的气缸套提高了传热效率。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种气缸套的结构示意图；
图2为图1中的A区域的局部放大示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供了一种气缸套，实现了气缸套的轻量化，减小了壁厚，提高了传热效率。
本发明还提供了一种包含该气缸套的发动机，实现了发动机的轻量化，提高传热效率。
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。
请参考图1和图2，本发明实施例提供了一种气缸套，包括热喷涂成型的缸套内层1和热喷涂成型的缸套外层2，缸套内层1和缸套外层2相结合固定，缸套内层1为铁基复合材料层、陶瓷材料层或铁基复合陶瓷材料层，缸套外层2为铝合金材料层。
该气缸套由热喷涂成型的缸套内层1和热喷涂成型的缸套外层2组成，缸套外层2与缸套内层1结合固定，缸套内层1为铁基复合材料层、陶瓷材料层或铁基复合陶瓷材料层，缸套外层2为铝硅合金材料层，铝硅合金材料层的主要成分为AlSi12。缸套外层2与发动机的基体的材质相近，便于融合，提高了结合率、传热效率和动态性能。缸套内层1采用铁基复合材料、陶瓷材料或铁基复合陶瓷材料提高了气缸套的耐磨性和储油性。且缸套内层1和缸套外层2均通过热喷涂成型，而热喷涂能够优化气缸套的机械性能，并且能够减小气缸套的壁厚，减轻气缸套的重量，降低了发动机重量，有助于降低发动机油耗，较薄的气缸套提高了传热效率。
进一步地，在本实施例中，缸套内层1的热喷涂成型具体通过铁基复合材料或陶瓷材料等离子喷涂成型。缸套外层2的热喷涂成型具体通过铝硅合金材料电弧喷涂成型。当然还可以采用其它热喷涂成型方式。
在本实施例中，缸套内层1的厚度为0.12mm～0.7mm，缸套外层1的厚度为0.4mm～0.1mm，气缸套的整体厚度约0.5-1.7mm。通过热喷涂工艺能够减小气缸套的壁厚，从而减轻气缸套重量，提高传热效率。
进一步地，在本实施例中，缸套内层1的孔隙率小于5％，更优选地，缸套内层1的孔隙率小于3％；缸套内层1的粗糙度为Rz小于150。缸套外层2的孔隙率小于8％，更优选地，缸套外层2的孔隙率小于5％；缸套外层2的粗糙度为Rz80-300，提高了气缸套与发动机基体的结合强度。
基于以上任一实施例所描述的气缸套，本发明实施例还提供了一种发动机，包括基体和气缸套，基体上设置有缸孔，其中，气缸套为如以上任一实施例所描述的气缸套，且气缸套压铸或压入缸孔中。当气缸套压铸到基体中时，气缸套的缸套外层2的外表面不做处理；当气缸套压入缸孔中时，需要对气缸套的缸套外层2的外表面进行磨光，使粗糙度达到Ra0.8um，表面直线度达到0.075mm，圆度0.038mm，以提高结合精度和结合强度。由于气缸套壁厚减小，重量减小，因此，实现了发动机的轻量化，且较薄的气缸套提高了传热效率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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 (10)
1.一种气缸套，其特征在于，包括：
热喷涂成型的缸套内层(1)，所述缸套内层(1)为铁基复合材料层、陶瓷材料层或铁基复合陶瓷材料层；
热喷涂成型的缸套外层(2)，所述缸套外层(2)与所述缸套内层(1)紧密结合并固定在一起，所述缸套外层(2)为铝硅合金材料层。
2.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述缸套内层(1)通过等离子喷涂成型。
3.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述缸套外层(2)通过电弧喷涂成型。
4.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述缸套内层(2)的厚度为0.12mm～0.7mm。
5.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述缸套外层(2)的厚度为0.4mm～1mm。
6.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述缸套内层(1)的孔隙率小于5％。
7.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述缸套外层(2)的孔隙率小于8％。
8.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述缸套内层(1)的粗糙度为Rz小于150um。
9.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述缸套外层(2)的粗糙度为Rz80-300um。
10.一种发动机，包括基体和气缸套，所述基体上设置有缸孔，其特征在于，所述气缸套为如权利要求1-9任一项所述的气缸套，且所述气缸套压铸或压入所述缸孔中。
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