CN111156100A - 缸体及具有其的发动机、缸体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种缸体及具有其的发动机、缸体的制造方法。所述缸体上设有缸孔，所述缸孔的内壁形成有平坦的耐磨层。根据本发明的缸体，通过在缸孔上设置耐磨层，提高缸孔内壁的耐磨性及硬度，防止缸孔过早磨损，平坦的耐磨层使活塞环在缸孔中上下移动时活塞环与缸孔始终贴合，从而防止出现窜气的现象，避免影响发动机的正常使用。

Description

缸体及具有其的发动机、缸体的制造方法

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种缸体及具有其的发动机、缸体的制造方法。

背景技术

为了提高发动机的紧凑性，通常在发动机上采用无缸套技术，即活塞环、活塞直接作用于缸孔。现有的无缸套缸体，通常在缸体的缸孔的内壁均布有网状的淬火带以提高缸孔的强度及耐磨性，该淬火带通过激光在缸孔的内壁形成向外凸起的弧形凸起部，凸起部与内孔基面之间形成储油的油穴。淬火带的凸起部影响活塞环与缸孔之间的配合，导致窜气量很大，影响发动机的正常使用。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有缸孔内壁的淬火带影响活塞环与缸孔配合的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面提出了一种缸体，所述缸体上设有缸孔，所述缸孔的内壁形成有平坦的耐磨层。

根据本发明实施例的缸体，通过在缸孔上设置耐磨层，提高缸孔内壁的耐磨性及硬度，防止缸孔过早磨损，平坦的耐磨层使活塞环在缸孔中上下移动时活塞环与缸孔始终贴合，从而防止出现窜气的现象，避免影响发动机的正常使用。

另外，根据本发明实施例的缸体，还可以具有如下的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述耐磨层位于所述上止点与所述下止点之间。

在本发明的一些实施例中，所述耐磨层表面设有网纹。

在本发明的一些实施例中，所述耐磨层的厚度为1毫米至1.2毫米。

本发明第二方面提出了一种发动机，包括根据上述任一实施例所述的缸体。

根据本发明实施例的发动机，通过在缸孔上设置耐磨层，提高缸孔内壁的耐磨性及硬度，防止缸孔过早磨损，平坦的耐磨层使活塞环在缸孔中上下移动时活塞环与缸孔始终贴合，从而防止出现窜气的现象，避免影响发动机的正常使用。

本发明第三方面提出了一种缸体的制造方法，所述制造方法用于制造根据上述任一实施例所述的缸体，所述制造方法包括以下步骤：

制作缸体的铸型；

制作砂型并在缸孔的砂芯中放置冷铁；

浇注铸型；

缸体成型后去掉冷铁；

加工缸体。

根据本发明实施例的缸体的制造方法，在砂芯中放置冷铁后对铸型进行浇注，冷铁使浇注成型后的缸孔的内壁局部激冷，并形成硬度较高和耐磨性较高的耐磨层。缸体成型后取出冷铁，并对缸孔进行清理和加工。耐磨层具有较高的硬度和耐磨性，能够防止缸孔的内壁过度磨损，同时耐磨层使活塞环在缸孔中上下移动时活塞环与缸孔始终贴合，从而防止出现窜气的现象，避免影响发动机的正常使用。

另外，根据本发明实施例的缸体的制造方法，还可以具有如下的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述加工缸孔的内壁的步骤包括：

清理缸孔的内壁；

精加工缸孔的内壁；

对上止点与下止点之间的内壁加工网纹。

在本发明的一些实施例中，所述冷铁的两端分别位于所述上止点与所述下止点。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一个实施例的缸体的整体结构示意图；

图2为图1所示缸体中设有冷铁的结构示意图；

图3为图1所示缸体的制作方法的流程图。

附图中各标记表示如下：

100：缸体；

10：缸孔、11：耐磨层、12：上止点、13：下止点、14：网纹；

20：冷铁。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，本发明第一方面的实施例提出了一种缸体，缸体100上设有缸孔10，缸孔10的内壁形成有平坦的耐磨层11。

根据本发明实施例的缸体，通过在缸孔10上设置耐磨层11，提高缸孔10内壁的耐磨性及硬度，防止缸孔10过早磨损，平坦的耐磨层11使活塞环在缸孔10中上下移动时活塞环与缸孔10始终贴合，从而防止出现窜气的现象，避免影响发动机的正常使用。

具体地，耐磨层11的厚度为1毫米至1.2毫米，该范围的厚度能够保证耐磨层11具有足够的耐磨性及硬度。

在本发明的一些实施例中，耐磨层11位于上止点12与下止点13之间，以保证活塞在上止点12与下止点13之间上下移动时，活塞环始终与耐磨层11接触，从而避免缸孔10的其他位置的内壁与活塞环接触发生磨损，延长缸孔10的寿命。

在本发明的一些实施例中，耐磨层11表面设有网纹14，网纹14用于储存润滑油，以便于活塞环在上下移动时进行刮油，网纹14中的润滑油对耐磨层11与活塞环起到润滑作用。

本发明第二方面的实施例提出了一种发动机，包括根据上述任一实施例的缸体。

根据本发明实施例的发动机，通过在缸孔10上设置耐磨层11，提高缸孔10内壁的耐磨性及硬度，防止缸孔10过早磨损，平坦的耐磨层11使活塞环在缸孔10中上下移动时活塞环与缸孔10始终贴合，从而防止出现窜气的现象，避免影响发动机的正常使用。

如图2、图3所示，本发明第三方面的实施例提出了一种缸体的制造方法，制造方法用于制造上述任一实施例的缸体，该制造方法包括以下步骤：

S1：制作缸体的铸型；

S2：制作砂型并在缸孔的砂芯中放置冷铁；

S3：浇注铸型；

S4：缸体成型后去掉冷铁；

S5：加工缸孔。

根据本发明实施例的缸体的制造方法，在砂芯中放置冷铁20后对铸型进行浇注，冷铁20使浇注成型后的缸孔10的内壁局部激冷，并形成硬度较高和耐磨性较高的耐磨层11。缸体100成型后取出冷铁20，并对缸孔10进行清理和加工。耐磨层11具有较高的硬度和耐磨性，能够防止缸孔10的内壁过度磨损，同时耐磨层11使活塞环在缸孔10中上下移动时活塞环与缸孔10始终贴合，从而防止出现窜气的现象，避免影响发动机的正常使用。

具体地，制作缸体100的材料为或铸铁或蠕墨铸铁，浇注时冷铁20使缸孔10的局部内壁形成耐磨层11，耐磨层11的表层为白口铸铁组织、心部为灰铸铁组织，过渡层为灰口铸铁组织，其中，白口铸铁组织具有极高的硬度和极好的耐磨性，从而保证耐磨层11的刚度和耐磨性。

在本发明的一些实施例中，所述加工缸孔的内壁的步骤包括：

S51：清理缸孔的内壁；

S52：精加工缸孔的内壁；

S53：对上止点与下止点之间的内壁加工网纹。

具体地，对缸体100进行清砂，避免缸体100的表面及缸孔10中残存余砂；再对缸孔10的内壁进行精加工，以降低缸孔10的内壁的粗糙度，减小缸孔的磨损，避免缸孔10的内壁过于粗糙造成拉缸现象；最后对缸孔10的上止点12与下止点13之间的耐磨层11进行网纹加工，使该范围内的耐磨层11表面形成多个交错的浅凹坑，润滑油储存在浅凹坑中，活塞沿缸孔10上下移动时活塞环从浅凹坑中刮油，从而使润滑油对活塞环及缸孔10进行润滑。

在本发明的一些实施例中，冷铁20的两端分别位于上止点12与下止点13，保证耐磨层11位于上止点12与下止点13之间，使活塞环在上下移动时始终与耐磨层11接触，避免活塞环与缸孔10的其他部位接触，造成其他部分的磨损。为了便于放置冷铁20，也可以将冷铁20设置成与缸孔10等高，冷铁20的两端分别位于缸孔10的顶端和底端，使缸孔10的内壁均为耐磨层11，无需标记上止点12和下止点13的位置，更便于操作。加工缸孔10的内壁时，可对整个耐磨层11进行精加工和网纹加工或者加工位置高于上止点12和低于下止点13，保证上止点12与下止点13之间的耐磨性和刚度的同时，便于加工操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种缸体，其特征在于，所述缸体上设有缸孔，所述缸孔的内壁形成有平坦的耐磨层。

2.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，所述耐磨层位于所述上止点与所述下止点之间。

3.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，所述耐磨层表面设有网纹。

4.根据权利要求1所述的缸体，其特征在于，所述耐磨层的厚度为1毫米至1.2毫米。

5.一种发动机，其特征在于，包括根据权利要求1至4中任一项所述的缸体。

6.一种缸体的制造方法，其特征在于，所述制造方法用于制造根据权利要求1至4中任一项所述的缸体，所述制造方法包括以下步骤：

制作缸体的铸型；

制作砂型并在缸孔的砂芯中放置冷铁；

浇注铸型；

缸体成型后去掉冷铁；

加工缸孔。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述加工缸孔的内壁的步骤包括：

清理缸孔的内壁；

精加工缸孔的内壁；

对上止点与下止点之间的内壁加工网纹。

8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述冷铁的两端分别位于所述上止点与所述下止点。

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