CS231736B1

CS231736B1 - Camshaft

Info

Publication number: CS231736B1
Application number: CS817142A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Zeman
Original assignee: Vladimir Zeman
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1984-12-14
Also published as: CS714281A1

Abstract

Vynález se týká vačkového hřídele ze dvou materiálů, jehož základní tělo je odlito z litiny o složení 3,0 až 3,5 % hmot. uhlíku, 1,7 až 2,2 % hmot. křemíku, 0,3 až 0,8 hmot. manganu a vrchní vrstva vaček je odlita z litiny o složení 2,2 až 2,7 % hmot. uhlíku, 1,1 až 1,4 % hmot. křemíku a 0,3 až 0,5 % hmot, manganu.The invention relates to a camshaft made of two materials, the basic body of which is cast from cast iron with a composition of 3.0 to 3.5 wt. % carbon, 1.7 to 2.2 wt. % silicon, 0.3 to 0.8 wt. % manganese and the top layer of the cams is cast from cast iron with a composition of 2.2 to 2.7 wt. % carbon, 1.1 to 1.4 wt. % silicon and 0.3 to 0.5 wt. % manganese.

Description

Vynález se týká odlévaného vačkového hřídele ze dvou druhů materiálů různého chemického složení, zvláště vhodného pro spalovací motory automobilů a jeho účelem je vytvoření litého vačkového hřídele s požadovanou tvrdostí vaček bez nutnosti kalení.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a cast camshaft of two kinds of materials of different chemical compositions, particularly suitable for automotive internal combustion engines, and is intended to provide a cast camshaft with the desired cam hardness without the need for quenching.

Dosud se vačkové hřídele u většiny spalovacích motorů používají kované v zápustkách s indukčně kalenými vačkami. Výroba těchto hřídelů není ekonomicky výhodná vzhledem k poměrně velkým přídavkům na opracování a náročnému tepelnému zpracování. Dále byly zaváděny vačkové hřídele odlévané z různých druhů litin jako šedé, tvárné nebo temperované. Z těchto litin se nejlépe osvědčila šedá litina s ohledem na snadnější způsob opracování. Společnou nevýhodou dosavadních způsobů výroby z hlediska slévárenské technologie je nutnost odlévat vačky hřídele na chladltka pro dosažení předepsané tvrdosti povrchu vaček. Výroba chladítek a manipulace s nimi po dobu výrobního procesu je náročná z hlediska pracnosti i pořizovacích nákladů, nehledě k zhoršující se kvalitě povrchu odlitků následkem klesajícího chladicího účinku chladítek v sériové výrobě i jejich malé životnosti. Rovněž jejich značeni, ruční zakládání do forem a vyjímání z odlitých forem zvyšuje podstatně pracnost i výrobní náklady.Until now, the camshafts of most internal combustion engines have been forged with induction hardened cams. The manufacture of these shafts is not economically advantageous due to the relatively large machining and high heat treatment additions. Furthermore, camshafts cast from various types of cast iron were introduced as gray, ductile or tempered. Of these cast iron, gray cast iron has proven to be the best for easier processing. A common disadvantage of the prior art manufacturing methods in terms of foundry technology is the necessity of casting the shaft cams on the cooler to achieve the prescribed cam surface hardness. The production and handling of refrigerators during the manufacturing process is demanding in terms of labor and cost, notwithstanding the deteriorating surface quality of the castings due to the decreasing cooling effect of the refrigerators in mass production and their short service life. Also, their labeling, manual molding and removal from cast molds significantly increase labor and manufacturing costs.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny litým vačkovým hřídelem ze dvou druhů šedé litiny podle vynálezu tím, že základní tělo celého»vačkového hřídele je odlito z litiny o složení 3,0 až 3,5 hmotnostních procent uhlíku, 1,7 až 2,2 hmotnostních procent křemíku a 0,3 až 0,8 hmotnostních procent manganu a vrchní vrstva vaček je odlita z litiny o složení 2,2 až 2,7 hmotnostních procent uhlíku, 1,1 až 1,4 hmotnostních procent křemíku a 0,3 až 0,5 hmotnostních procent manganu.These disadvantages are overcome by the cast camshaft of the two types of gray cast iron according to the invention in that the base body of the entire camshaft is cast from cast iron of 3.0 to 3.5 weight percent carbon, 1.7 to 2.2 weight percent silicon and 0.3 to 0.8 weight percent manganese, and the upper cam layer is cast from cast iron having a composition of 2.2 to 2.7 weight percent carbon, 1.1 to 1.4 weight percent silicon, and 0.3 to 0.5 weight percent % by weight of manganese.

Vačkovým hřídelem vyrobeným ze dvou druhů materiálů se v litině ušetří legující prvky, jako chrom, molybden, vanad, potřebné pro vytvoření karbidu železa na palcích vaček. Dále se sníží pracnost, nebot není nutné za účelem zachlazení palců vaček používat kovová chladítka. Jednotlivé vačky na celém hřídeli i tvrdost a mikrostruktura v celém palci vačky je při použití podle vynálezu stejná a není nutné tepelné zpracováni, tj. kalení vaček na povrchu. Těmito vlastnostmi jsou vytvořeny předpoklady pro zvýšenou životnost, která je až dvojnásobná oproti hřídeli tvářenému z oceli a indukčně kalenému. Karbid železa se vyznačuje vysokou odolností proti otěru a opotřebení i za extremních podmínek, přitom základní tělo hřídele je dobře obrobitelné.A camshaft made of two types of cast iron saves the alloying elements, such as chromium, molybdenum, vanadium, required to form iron carbide on the cams. Furthermore, laboriousness is reduced, since it is not necessary to use metal coolers to cool the cams. The individual cams on the entire shaft as well as the hardness and microstructure throughout the thumb of the cam are the same when used according to the invention and there is no need for heat treatment, ie hardening of the cams on the surface. These properties create the prerequisites for an increased service life that is up to twice that of a shaft formed of steel and induction hardened. Iron carbide is characterized by high abrasion and wear resistance even under extreme conditions, while the basic shaft body is easy to machine.

Při výrobě litého vačkového hřídele spalovacího benzínového motoru s rozvodem OHC se postupuje tak, že se do formy odleje základní tělo celého vačkového hřídele ze šedé litiny o složeni 3,35 hmotnostních procent uhlíku, 1,83 hmotnostních procent křemíku a 0,42 hmotnostních procent manganu. Po vychladnuti a očištění se odlitek založí do druhé formy, ve které se nalejou na povrchy základního těla vačkového hřídele jednotlivé vačky v místech, které jsou opatřeny drážkami nebo výstupky pro zamezení posunutí vaček. Litina vaček má složení 2,4 hmotnostních procent uhlíku, 1,25 hmotnostních procent křemíku, 0,41 hmotnostních procent manganu.The process for producing a cast camshaft of an internal combustion engine with an OHC system is to cast a base body of the entire gray cast iron camshaft of 3.35 weight percent carbon, 1.83 weight percent silicon, and 0.42 weight percent manganese. . After cooling and cleaning, the casting is placed in a second mold in which individual cams are poured onto the surfaces of the camshaft base body at locations provided with grooves or projections to prevent cam movement. The cast iron has a composition of 2.4 weight percent carbon, 1.25 weight percent silicon, 0.41 weight percent manganese.

Vynálezu je možno použít pro jakékoliv díly, kde je požadováno místní zvýšení odolnosti proti opotřebení a vyvolání karbidické struktury povrchu naléváním na základní součást.The invention can be applied to any part where a local increase in wear resistance and the induction of a carbide surface structure by pouring onto the base member is desired.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A camshaft made of two kinds of materials, characterized in that the base body of the entire camshaft is cast from 3.0 to 3.5 weight percent carbon,

1.7 to 2.2 weight percent silicon, 0.3 to 0.8 weight percent manganese and the top cam layer is cast from 2.2 to 2.7 weight percent cast iron, 1.1 to 1.4 weight percent % silicon and 0.3 to 0.5 weight percent manganese.