CN114508441A - 一种基于hcci的高热效率发动机缸体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于HCCI的高热效率发动机缸体及其制备方法，包括主体和散热风机框架，所述主体的下端底部设置有散热风机框架，所述主体包括缸体、缸盖、加固涂层、冷却通板、连接管和冷却液端口。该基于HCCI的高热效率发动机缸体及其制备方法，利用结构间的板状结构，来在满足冷却液高效散热的前提下，还可使利用间隙处充当风道，来使冷却液和风力相组合，来极大保证发动机的散热效率，从而使内部的高热效率大幅度提升，丝材在电弧喷涂机内发生熔化，并配合着高压喷嘴，可使熔融态的金属颗粒在气流的作用下，产生雾化，迅速地被喷射至基材表面形成涂层，来在基材内壁处堆积成凝固状，极大的提高基材的强度，使整个制备过程高效，且能量损耗较低。
Description
技术领域
本发明涉及发动机缸体技术领域，具体为一种基于HCCI的高热效率发动机缸体及其制备方法。
背景技术
现今近几年来随着我国车工业的发展，发动机在功率、扭矩、转速、排放、噪声、寿命及油耗等各方面的要求不断提高，因而发动机零部件的工作条件也日趋恶劣，其零部件的材料、结构和表面质量的要求也随之提高。
作为发动机关键件也是易损件之一的缸体，因高功率、大扭矩和高的排放标准等因素，缸体的工作温度升高，且因燃烧产物的增加而加剧腐蚀；同时缸体还有磨损及其他损伤，而缸体内壁的严重磨损会使发动机工况恶化、功率下降和油耗上升，因此缸体的材料、结构等对发动机的性能影响相当大，以及对发动机的散热性能要求更加严格，以保证发动机缸体在工作运行时的稳定。
现有的发动机缸体都是采用简单的一体化金属缸体，并在内部开设多组贯穿的冷却管，来达到对发动机缸体本身的散热，但散热性能较差，无法及时将缸体的热量排出，以及缸体制备过程中，内壁涂层强度较低，耐腐蚀性能不足，严重影响发动机缸体使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于HCCI的高热效率发动机缸体及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有的发动机缸体都是采用简单的一体化金属缸体，并在内部开设多组贯穿的冷却管，来达到对发动机缸体本身的散热，但散热性能较差，无法及时将缸体的热量排出，以及缸体制备过程中，内壁涂层强度较低，耐腐蚀性能不足，严重影响发动机缸体使用寿命的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于HCCI的高热效率发动机缸体及其制备方法，包括主体和散热风机框架，所述主体的下端底部设置有散热风机框架，所述主体包括缸体、缸盖、加固涂层、冷却通板、连接管和冷却液端口，所述缸体的上端顶部设置有缸盖，所述缸体的内壁处设置有加固涂层，所述缸体的外侧处设置有冷却通板，且冷却通板的外壁处设置有连接管，所述冷却通板的最外端处设置有冷却液端口。
进一步的，所述缸体为一体化圆筒状结构，且缸体和冷却通板构成固定结构。
进一步的，所述冷却通板设置有多组，且冷却通板、连接管和冷却液端口之间相互连通。
进一步的，所述主体和散热风机框架构成焊接一体化结构，且冷却通板和散热风机框架呈垂直状分布。
进一步的，所述制备方法包括以下步骤：
S1、选用灰铁基材：选择合适的材料作为发动机缸体(101)材质；
S2、表面精洗模块：清除基材表面油污、氧化物等影响喷涂结合强度的杂物；
S3、表面粗化模块：使基材表面获得一定的清洁度和粗糙度；
S4、电弧喷涂模块，对基材内壁进行喷涂，以增加耐磨耐腐蚀性能；
S5、抛光处理模块，将表面打磨成光面，更好得满足缸体工作要求。
进一步的，所述步骤2中的表面精洗模块包括：
丙酮清洗模块：专用于清洗油污等；
烧碱清洗模块：专用于清洗氧化物；
超声波清洗模块：去除其他杂物。
进一步的，所述步骤中的电弧喷涂模块包括丝材融化及雾化模块、熔融态金属飞行模块、颗粒喷射凝固模块和电弧喷涂机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于HCCI的高热效率发动机缸体及其制备方法，采用多个机构之间的相互配合，功能性强，利用结构间的板状结构，来在满足冷却液高效散热的前提下，还可使利用间隙处充当风道，来使冷却液和风力相组合，来极大保证发动机的散热效率，从而使内部的高热效率大幅度提升。
整个制备过程，采用高程度的基材清洗，并以电弧喷射技术作为工作原理，使丝材在电弧喷涂机内，发生熔化，并配合着高压喷嘴，可使熔融态的金属颗粒在气流的作用下，产生雾化，迅速地被喷射至基材表面形成涂层，来在基材内壁处堆积成凝固状，完成整个对基材的喷涂作业，极大的提高基材的强度，使整个制备过程高效，且能量损耗较低，整个操作过程也较为简单。
1.本发明，主体包括缸体、缸盖、加固涂层、冷却通板、连接管和冷却液端口，缸体的上端顶部设置有缸盖，缸体的内壁处设置有加固涂层，缸体的外侧处设置有冷却通板，且冷却通板的外壁处设置有连接管，冷却通板的最外端处设置有冷却液端口。缸体为一体化圆筒状结构，且缸体和冷却通板构成固定结构。冷却通板设置有多组，且冷却通板、连接管和冷却液端口之间相互连通。主体和散热风机框架构成焊接一体化结构，且冷却通板和散热风机框架呈垂直状分布，以圆筒状的缸体作为主体结构，其外侧两端处设置有板状结构的冷却通板作为两侧防护件，其内部为中空状，并配合着连接管相互之间为连通状，可通过冷却液端口可使冷却液在内腔处进行流通，并配合底端的散热风机框架，可使外接风机产生的风，从冷却通板间隙穿过，从而达到对内侧缸体散热上的功效，极大保证缸体在工作时的正常状态，提高工作高热效。
附图说明
图1为本发明俯视结构示意图；
图2为本发明正面结构示意图；
图3为本发明制备流程图；
图4为本发明表面精洗模块流程图；
图5为本发明电弧喷涂模块喷涂状态结构图。
图中：1、主体；101、缸体；102、缸盖；103、加固涂层；104、冷却通板；105、连接管；106、冷却液端口；2、散热风机框架；3、选用灰铁基材；4、表面精洗模块；401、丙酮清洗模块；402、烧碱清洗模块；403、超声波清洗模块；5、表面粗化模块；6、电弧喷涂模块；601、丝材融化及雾化模块；602、熔融态金属飞行模块；603、颗粒喷射凝固模块；604、电弧喷涂机；7、抛光处理模块。
具体实施方式
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-2所示，本发明提供一种技术方案：一种基于HCCI的高热效率发动机缸体，包括主体1和散热风机框架2，主体1的下端底部设置有散热风机框架2，主体1包括缸体101、缸盖102、加固涂层103、冷却通板104、连接管105和冷却液端口106，缸体101的上端顶部设置有缸盖102，缸体101的内壁处设置有加固涂层103，缸体101的外侧处设置有冷却通板104，且冷却通板104的外壁处设置有连接管105，冷却通板104的最外端处设置有冷却液端口106。缸体101为一体化圆筒状结构，且缸体101和冷却通板104构成固定结构。冷却通板104设置有多组，且冷却通板104、连接管105和冷却液端口106之间相互连通。主体1和散热风机框架2构成焊接一体化结构，且冷却通板104和散热风机框架2呈垂直状分布，以圆筒状的缸体101作为主体结构，其外侧两端处设置有板状结构的冷却通板104作为两侧防护件，其内部为中空状，并配合着连接管105相互之间为连通状，可通过冷却液端口106可使冷却液在内腔处进行流通，并配合底端的散热风机框架2，可使外接风机产生的风，从冷却通板104间隙穿过，从而达到对内侧缸体101散热上的功效，极大保证缸体101在工作时的正常状态，提高工作高热效率。
如图4-5所示，本发明提供一种技术方案：一种基于HCCI的高热效率发动机缸体的制备方法，制备方法包括以下步骤：
S1、选用灰铁基材3：选择合适的材料作为发动机缸体101材质；
S2、表面精洗模块4：清除基材表面油污、氧化物等影响喷涂结合强度的杂物；
S3、表面粗化模块5：使基材表面获得一定的清洁度和粗糙度；
S4、电弧喷涂模块6，对基材内壁进行喷涂，以增加耐磨耐腐蚀性能；
S5、抛光处理模块7，将表面打磨成光面，更好得满足缸体101工作要求。
步骤2中的表面精洗模块4包括：
丙酮清洗模块401：专用于清洗油污等；
烧碱清洗模块402：专用于清洗氧化物；
超声波清洗模块403：去除其他杂物。
步骤4中的电弧喷涂模块6包括丝材融化及雾化模块601、熔融态金属飞行模块602、颗粒喷射凝固模块603和电弧喷涂机604。
综上，该基于HCCI的高热效率发动机缸体及其制备方法，使用时，首先选择合适的灰铁基材3作为发动机缸体101材质，之后通过表面精洗模块4中的丙酮清洗模块401、烧碱清洗模块402和超声波清洗模块403，来依次对基材表面上的油污、氧化物以及其他污物进行处理，来保证基材表面的洁净，之后对基材表面进行粗糙化处理，之后将通过电弧喷涂模块6来对基材内壁进行喷涂，利用丝材在电弧喷涂机604内，发生熔化，并配合着高压喷嘴，可使熔融态的金属颗粒在气流的作用下，产生雾化，迅速地被喷射至基材表面形成涂层，来在基材内壁处堆积成凝固状，完成整个对基材的喷涂作业，极大的提高基材的强度，之后对喷涂完成的基材进行打磨，使其表面呈光滑状态，并在后续发动机缸体的使用过程中，来利用外侧两端的板状结构的冷却通板104作为两侧防护件，其内部为中空状，并配合着连接管105相互之间为连通状，可通过冷却液端口106可使冷却液在内腔处进行流通，并配合底端的散热风机框架2，可使外接风机产生的风，从冷却通板104间隙穿过，从而达到对内侧缸体101散热上的功效，极大保证缸体101在工作时的正常状态，提高工作高热效率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于HCCI的高热效率发动机缸体，包括主体(1)和散热风机框架(2)，其特征在于，所述主体(1)的下端底部设置有散热风机框架(2)，所述主体(1)包括缸体(101)、缸盖(102)、加固涂层(103)、冷却通板(104)、连接管(105)和冷却液端口(106)，所述缸体(101)的上端顶部设置有缸盖(102)，所述缸体(101)的内壁处设置有加固涂层(103)，所述缸体(101)的外侧处设置有冷却通板(104)，且冷却通板(104)的外壁处设置有连接管(105)，所述冷却通板(104)的最外端处设置有冷却液端口(106)。
2.根据权利要求1所述的一种基于HCCI的高热效率发动机缸体，其特征在于：所述缸体(101)为一体化圆筒状结构，且缸体(101)和冷却通板(104)构成固定结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于HCCI的高热效率发动机缸体，其特征在于：所述冷却通板(104)设置有多组，且冷却通板(104)、连接管(105)和冷却液端口(106)之间相互连通。
4.根据权利要求1所述的一种基于HCCI的高热效率发动机缸体，其特征在于：所述主体(1)和散热风机框架(2)构成焊接一体化结构，且冷却通板(104)和散热风机框架(2)呈垂直状分布。
5.根据权利要求1所述的一种基于HCCI的高热效率发动机缸体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1、选用灰铁基材(3)：选择合适的材料作为发动机缸体(101)材质；
S2、表面精洗模块(4)：清除基材表面油污、氧化物等影响喷涂结合强度的杂物；
S3、表面粗化模块(5)：使基材表面获得一定的清洁度和粗糙度；
S4、电弧喷涂模块(6)，对基材内壁进行喷涂，以增加耐磨耐腐蚀性能；
S5、抛光处理模块(7)，将表面打磨成光面，更好得满足缸体(101)工作要求。
6.根据权利要求4所述的一种基于HCCI的高热效率发动机缸体的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的表面精洗模块(4)包括：
丙酮清洗模块(401)：专用于清洗油污等；
烧碱清洗模块(402)：专用于清洗氧化物；
超声波清洗模块(403)：去除其他杂物。
7.根据权利要求4所述的一种基于HCCI的高热效率发动机缸体的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的电弧喷涂模块(6)包括丝材融化及雾化模块(601)、熔融态金属飞行模块(602)、颗粒喷射凝固模块(603)和电弧喷涂机(604)。
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| CN105986919A (zh) * | 2015-01-28 | 2016-10-05 | 代卫东 | 一种改进的发动机缸体及其制造工艺 |
| US20170030249A1 (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-02 | Ford Global Technologies, Llc | Internal combustion engine with a fluid jacket |
| CN214101125U (zh) * | 2020-11-05 | 2021-08-31 | 连云港恒顺工业科技有限公司 | 一种冷却效果好的电机 |
-
2022
- 2022-02-22 CN CN202210163214.5A patent/CN114508441A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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