CN109826717A - 基于鳞型结构的缸套 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种基于鳞型结构的缸套，活塞在缸套内运动，缸套包括：多组V型槽组，其设置在缸套内表面，且多组V型槽组沿活塞运动方向均匀分布，呈鳞型结构；V型槽组包括：多个V型槽和多个过渡圆弧。本公开在缸套表面设计鳞片形状的多组V型槽组，有利于储油以及减少磨损，延长发动机的使用寿命。
Description
技术领域
本公开涉及柴油机的摩擦副缸套-活塞环组件领域，尤其涉及一种基于鳞型结构的缸套。
背景技术
缸套即为气缸套的表面结构，与活塞和缸盖共同组成燃烧室。在发动机工作过程中，缸套与活塞环之间的摩擦磨损非常严重，特别是活塞到达上止点附近时，缸套会因缺少润滑油造成强烈的磨损，这种磨损也是缸套失效的主要原因。
目前，为减少此类磨损，大多数学者们主要将重点集中在提高材料自身耐磨性能的方面上，开发耐磨性能更好的涂层材料。也存在一些学者将重点集中在简单的多组V型槽组，微凸体的方面，这些在一定程度上可以提高缸套的耐磨损能力，但是并不能满足使用需求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本公开提供了一种基于鳞型结构的缸套，以至少部分解决以上所提出的技术问题。
(二)技术方案
根据本公开的一个方面，提供了一种基于鳞型结构的缸套，活塞在缸套内运动，所述缸套包括：多组V型槽组，设置在缸套内表面，且多组所述V型槽组沿所述活塞运动方向均匀分布，呈鳞型结构；所述V型槽组包括：多个V型槽和多个过渡圆弧。
在本公开的一些实施例中，相邻两个所述V型槽通过所述过渡圆弧相连，且所述过渡圆弧与两个所述V型槽相切。
在本公开的一些实施例中，所述V型槽的深度沿活塞运动方向逐渐增加。
在本公开的一些实施例中，V型槽的最大深度为cmax＝0.5～1mm；V型槽的最小深度为cmin＝0.5μm～1μm。
在本公开的一些实施例中，多组所述V型槽组的所占面积为所述缸套表面积的20％～50％。
在本公开的一些实施例中，所述V型槽的夹角角度为d＝55°～65°；凹槽宽度d＝1～5mm。
在本公开的一些实施例中，所述过渡圆弧的弦长为B1＝3～8mm。
在本公开的一些实施例中，所述相邻两个V型槽所在中心轴线间的距离为B2＝18～22mm。
在本公开的一些实施例中，所述V型槽的边长为L＝10～20mm。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本公开基于鳞型结构的缸套至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：
(1)本公开中多组V型槽组分布呈鳞型结构，能够增强气缸套表面的储油能力，抗磨损能力，延长产品的使用寿命，降低油耗。
(2)本公开中根据缸套上对于储油能力要求的不同，采用不同深度或不同分布形式的V型槽，进一步提高了储油能力，减小磨损，延长发动机的使用寿命。
附图说明
图1为本公开实施例基于鳞型结构的缸套的主视示意图。
图2为本公开实施例基于鳞型结构的缸套的侧视示意图。
图3为图1中V型槽和过渡圆弧结构示意图。
【附图中本公开实施例主要元件符号说明】
1-缸套；
11-V型槽组；
111-V型槽；
112-过渡圆弧。
具体实施方式
本公开提供了一种基于鳞型结构的缸套，缸套内表面包括：多组V型槽组，沿活塞运动方向均匀分布，呈鳞型结构。本公开在缸套表面设计鳞片形状的多组V型槽组，有利于储油以及减少磨损，延长发动机的使用寿命。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。
在本公开的第一个示例性实施例中，提供了一种基于鳞型结构的缸套。基于生物表面的耐磨储油功能不仅与生物材料有关，而且与生物表面几何形状或者在摩擦过程中形成的相对几何表面有关思路，从改变磨损组件表面的几何结构入手，解决缸套活塞环表面的摩擦磨损问题，提供一种鳞片仿生结构的缸套表面结构。如图1至图3所示，本公开基于鳞型结构的缸套，活塞在缸套1内运动，缸套1内表面包括：多组V型槽组11，沿活塞运动方向均匀分布，呈鳞型结构；V型槽组11包括：多个V型槽111和多个过渡圆弧112。具体的，相邻两个V型槽111通过过渡圆弧112相连，且过渡圆弧112与两个V型槽111相切。在缸套1表面设计鳞片形状的多组V型槽组11，有利于储油以及减少磨损，延长发动机的使用寿命。
具体的，V型槽111的深度沿活塞运动方向逐渐增加，使不同部位储油能力要求不同。当活塞上行时，圆环部分方便储油，提升油膜承载能力，提升油膜工作特性，优化摩擦副的摩擦学性能。在上止点附近，因为多组V型槽组11深度最大，提升了此处的储油能力。在活塞下行时，凹槽中的同样存在润滑油，对运动过程同样可以起到润滑与减磨的作用。因此能够增强气缸套表面的储油能力，抗磨损能力，延长产品的使用寿命，降低油耗。
以下分别对本实施例基于鳞型结构的缸套进行详细描述。
多组V型槽组11的所占面积为缸套1表面积的20％～50％。
V型槽111，V型槽111的夹角角度为55°～65°。凹槽宽度d＝1～5mm。V型槽111的最大深度为cmax＝0.5～1mm；V型槽111的最小深度为cmin＝0.5μm～1μm。相邻两个V型槽111所在中心轴线间的距离为B2＝18～22mm。V型槽111的边长为L＝10～20mm。本领域的技术人员应当明白，关于V型槽111的各个参数数据范围并不局限于此。
过渡圆弧112，过渡圆弧112的弦长为B1＝3～8mm。本领域的技术人员应当明白，关于过渡圆弧112的弦长的数据范围并不局限于此，需要对应V型槽进行相应调整。
至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开基于鳞型结构的缸套有了清楚的认识。
综上所述，本公开提供一种基于鳞型结构的缸套，通过改变磨损组件表面的几何结构入手，并结合仿生学思路，解决缸套活塞环表面的摩擦磨损问题，能够增强气缸套表面的储油能力，抗磨损能力，延长产品的使用寿命，降低油耗。从而为众多传统工业领域提供了新的设计思路，走向全新的发展方向。
还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。
再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于鳞型结构的缸套，其中，活塞在缸套内运动，所述缸套包括：
多组V型槽组，设置在缸套内表面，且多组所述V型槽组沿所述活塞运动方向均匀分布，呈鳞型结构；所述V型槽组包括：多个V型槽和多个过渡圆弧。
2.根据权利要求1所述的缸套，其中，相邻两个所述V型槽通过所述过渡圆弧相连，且所述过渡圆弧与两个所述V型槽相切。
3.根据权利要求1所述的缸套，其中，所述V型槽的深度沿活塞运动方向逐渐增加。
4.根据权利要求3所述的缸套，其中，V型槽的最大深度为cmax＝0.5～1mm；V型槽的最小深度为cmin＝0.5μm～1μm。
5.根据权利要求1所述的缸套，其中，多组所述V型槽组的所占面积为所述缸套表面积的20％～50％。
6.根据权利要求1所述的缸套，其中，所述V型槽的夹角角度为α＝55°～65°；凹槽宽度d＝1～5mm。
7.根据权利要求1所述的缸套，其中，所述过渡圆弧的弦长为B1＝3～8mm。
8.根据权利要求1所述的缸套，其中，所述相邻两个V型槽所在中心轴线间的距离为B2＝18～22mm。
9.根据权利要求1所述的缸套，其中，所述V型槽的边长为L＝10～20mm。
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