CN1434753A - 内燃机的气缸体曲轴箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机的气缸体曲轴箱，其中基体(1)用第一种材料A、气缸壁(2)用第二种材料B制成。按本发明建议，在两种材料A、B之间设网格状加强件(3)。本发明还涉及一种制造这种气缸体曲轴箱的方法。按本发明建议，网格状加强件(3)置入气缸体曲轴箱的铸模内，然后将两种材料A、B加入铸模。本发明提供的气缸体曲轴箱以及制造此气缸体曲轴箱的方法能特别简单和经济地实现。

Description

内燃机的气缸体曲轴箱
本发明涉及一种内燃机的气缸体曲轴箱，其中基体用第一种材料制成、气缸壁用第二种材料制成。此外，本发明还涉及一种制造气缸体曲轴箱的方法。
众所周知，在亚共晶的铝制的气缸体曲轴箱内铸入或压入灰铸铁的气缸套，以保证所需的耐磨性。但在铸入或压入气缸套时往往出现这样的问题，即在气缸体曲轴箱与气缸套之间只建立不充分的机械连接。
此外已知在亚共晶的铝制的气缸体曲轴箱中通过电镀层或通过显露加入的原始硅粒子获得耐磨的气缸工作表面。但存在的缺点是，此气缸工作面只有极薄的耐磨层，所以对气缸工作面的加工必须提出最严格的要求。
由DE 4310491 A1还已知，为了提高耐磨性，为内燃机铝合金制的活塞配备一个至少部分的工作面加强件。此加强件可设计为具有加入的金属粒子的合成树脂结合的石墨层、胶合的薄金属箔或锚固的金属板。
以此为背景，本发明的目的是提供一种内燃机的气缸体曲轴箱，它有便于加工的基体和耐磨的气缸工作面，以及能简单和经济地制造。此外还应提供一种制造这种气缸体曲轴箱的方法。
为达到第一部分目的采取的措施是，在用于基体和气缸壁的两种材料之间设一网格状加强件。因此这两种材料在制造气缸体曲轴箱时可彼此流入加强件的区域内，从而实现用于气缸壁的第二种材料在用于基体的第一种材料内理想的锚固。与此同时在制造气缸体曲轴箱时，通过网格状加强件防止用于基体的第一种不太耐磨的材料会一直推进到耐磨要求高的气缸工作面。
若网格状加强件用一种导热能力强的材料制成，则在此区域内还可以在两种材料之间存在极良好的热流，由此显著减小气缸体曲轴箱的热负荷以及保证长的使用寿命。
恰当的是将网格状加强件设计为具有网孔大小从约0.1至1.0毫米的金属丝织品。网孔大小的准确尺寸应与这两种材料在熔化状态下的粘度相协调，以便使用于基体和气缸壁的材料正好还能通过金属丝织品的网孔彼此流入。
特别恰当的是，网格状加强件在面朝基体的一侧有比面朝气缸壁的一侧大的孔。因此，加强件正好与这种优选的状况相匹配，即，用于基体的材料在熔化状态有比用于气缸壁的材料小的粘度。
为了在制造气缸体曲轴箱时不产生铸造缺陷，令网格状加强件总是在相邻气缸壁之间的隔板状区域内留空，所以此隔板状区域仅仅由用于气缸壁的第二种材料构成。
此外，为了在制造气缸体曲轴箱时避免铸造缺陷，在基体内设一些支渠(stichkanle)和/或浇注喷嘴，用于使气缸壁用的第二种材料进入。
为达到方法方面的目的采取的措施是，在制造气缸体曲轴箱时将网格状加强件置入气缸体曲轴箱的铸模内，然后将两种材料加入铸模内。因此气缸体曲轴箱的制造可以简单而经济地完成，因为，为此不必加工和适配单独的气缸套，以及也不用对气缸工作面进行麻烦的加工。
若用于基体和气缸壁的两种材料在熔化状态有明显的粘度差别，其中用于基体的第一种材料在熔化状态的粘度低于用于气缸壁的第二种材料，则首先应将用于基体的材料加入铸模，然后再将用于气缸壁的材料加入铸模。以此方式，甚至在第二种材料有特别高的粘度时，仍能防止这种材料会通过加强件进入基体区内，因为现在只充填在铸模内留下的用于气缸壁的空腔。
当然，两种材料也可以同时加入铸模内，只要它们在熔化状态的粘度彼此的差别不是过大。
按所建议方法的一项进一步发展，用于气缸壁的第二种材料在更高的压力下加入铸模内。由此保证金属丝织品不被压在铸模的壁上，要不然会影响气缸壁的耐磨性，以及保证第二种材料完全充满基体或金属丝织品与铸模之间的区域，从而不在那里留下任何气穴(Lufteinschlüsse)。
下面参见附图进一步说明本发明。其中：
图1通过按本发明的气缸体曲轴箱的剖面；以及
图2图1所示气缸体曲轴箱俯视图。
所表示的气缸体曲轴箱有一个用能易于加工的第一种材料A制的基体1和有一个装在基体内用一种特别耐磨的第二种材料B制的气缸壁2。第一种材料A是一种再熔炼合金，它在熔化状态有第一种粘度VA，以及，第二种材料B是一种亚共晶的铝合金，它在熔化状态有第二种粘度VB，其中第一种粘度VA小于第二种粘度VB。
基体1和气缸壁2亦即第一种材料A和第二种材料B，借助于一个用有小网孔的、金属丝织品制的网格状加强件3彼此分开。此金属丝织品设计为，通过使其面朝用于基体1的第一种材料A的那一侧有比面朝用于气缸壁2的第二种材料B的那侧大的孔，来顾及这两种材料A、B的不同的粘度VA、VB。
为了在两种材料A、B之间能实现良好的热传导，金属丝织品用一种热导率高的材料C制成，例如钢，以及这两种材料A、B在网格状加强件3的区域内没有气穴地互相过渡。
为了制造所说明的气缸体曲轴箱，首先将网格状加强件3置入铸模内，然后将用于基体，和气缸壁2的材料A、B在熔化状态下在加强件3的每一侧加入铸模内。在这种情况下有利的是，用于气缸壁2的第二种材料B在时间上略有错开地和/或以略高的浇注压力加入铸模内，以便在加强件3的区域内达到两种材料A、B良好地互相流入。第一种材料A的加入在基体1的轴承座壁的区域内进行，而第二种材料B的加入在基体1的曲轴箱区域内通过支渠和/或浇注喷嘴进行。

Claims (9)

1.内燃机的气缸体曲轴箱，其中基体用第一种材料制成、气缸壁用第二种材料制成，其特征为：在两种材料(A、B)之间设网格状加强件(3)。
2.按照权利要求1所述的气缸体曲轴箱，其特征为：所述网格状加强件(3)用一种导热能力强的材料制造。
3.按照权利要求1或2所述的气缸体曲轴箱，其特征为：所述网格状加强件(3)设计为具有网孔大小从约0.1至1.0毫米的金属丝织品。
4.按照权利要求1至3之一所述的气缸体曲轴箱，其特征为：所述网格状加强件(3)设计为：它在面朝基体(1)的一侧有比面朝气缸壁(2)一侧大的孔。
5.按照权利要求1至4之一所述的气缸体曲轴箱，其特征为：所述网格状加强件(3)在相邻气缸壁(2)之间的隔板状区域(4)留空。
6.按照权利要求1至5之一所述的气缸体曲轴箱，其特征为：在基体(1)内设一些支渠和/或浇注喷嘴，用于加入用于气缸壁(2)的第二种材料(B)。
7.制造按照权利要求1至6之一所述气缸体曲轴箱的方法，其特征为：网格状加强件(3)置入气缸体曲轴箱的铸模内，然后将两种材料(A、B)加入铸模内。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征为：首先将用于基体(1)的第一种材料(A)加入铸模内，然后，在时间上略有错移地将用于气缸壁(2)的第二种材料(B)加入铸模内。
9.按照权利要求7或8所述的方法，其特征为：第二种材料(B)在压力略高的情况下加入铸模内。
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