RU2236608C2 - Состав теплозащитного покрытия цилиндровой втулки - Google Patents
Состав теплозащитного покрытия цилиндровой втулки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236608C2 RU2236608C2 RU2000104985/06A RU2000104985A RU2236608C2 RU 2236608 C2 RU2236608 C2 RU 2236608C2 RU 2000104985/06 A RU2000104985/06 A RU 2000104985/06A RU 2000104985 A RU2000104985 A RU 2000104985A RU 2236608 C2 RU2236608 C2 RU 2236608C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- cylinder liner
- coating composition
- thermal conductivity
- liner heat
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/004—Cylinder liners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для производства поршневых двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом изобретения является снижение теплопроводности теплозащитного покрытия. Теплозащитное покрытие цилиндровой втулки составлено из диоксида циркония с 5%-ой примесью титана в качестве связующего. 1 табл.
Description
Изобретение относится к энергетическому машиностроению а именно к производству поршневых двигателей внутреннего сгорания, и может быть использованно в конструкции цилиндро-поршневой группы в двигателях с проточной системой охлаждения.
Известны конструкции с теплозащитными покрытиями на внешней поверхности, обеспечивающими уменьшение теплоотвода в охлаждающую среду через цилиндровую втулку /1-2/. Однако эти решения неприемлимы для цилиндров малоразмерных дизелей (ч 8,5/11 и ч 9,5/11), так как предусматривают увеличение наружного диаметра втулки, и она при этом не вписывается в габариты блок-картера.
Для преодоления такого конструктивного барьера предложенно наносить островковое теплозащитное покрытие, располагаемое в шахматном порядке на водоохлаждаемой поверхности втулки в углублениях, специально выфрезировываемых на поверхности втулки на глубину 0,5 мм /3/.
Приняв за основу это конструктивное решение, были продолжены исследования по подбору оптимального состава теплозащитного покрытия, обеспечивающего режим работы "горячего" двигателя.
Известны составы теплозащитных покрытий на деталях ДВС, содержащие окислы металлов (Al2O3, TiO2, ZrO2, MgO, AI2 TiO5 и др.) /4,5/. Априорно известно, что из рассматриваемых материалов оксид циркония имеет наименьшую теплопроводность, поэтому подробные исследования по разработке теплозащитных покрытий для втулок цилиндров рассматриваемых дизелей были проведены с материалами на основе этого оксида с добавками чистых металлов (AI, Ni, Ti) в качестве связующего. Содержание связующего изменяли в пределах 5...11% (по массе). Как показано в работе /4/, такое количество связующих оптимально с точки зрения сохранения высокой теплоизолирующей способности оксидных покрытий.
Теплопроводность измеряли сравнительным методом на стандартных образцах, на которые наносили исследуемые покрытия толщиной 0,5±0,01 мм плазменным напылением в воздушной атмосфере. Объемная пористость плазменных покрытий не превышала 5...7%.
Результаты измерения теплопроводности изученных систем приведены в таблице, откуда видно, что оксидные покрытия, имеющие в качестве связующего титан, обладают наименьшей теплопроводностью по сравнению с покрытиями, содержащими алюминий или никель. Это связано с тем, что сам титан имеет меньшую теплопроводность по сравнению с никелем и алюминием.
Техническим результатом заявленного изобретения является снижение теплопроводности теплозащитного покрытия. Достигается это тем, что теплозащитное покрытие цилиндровой втулки составлено из диоксида циркония с 5%-ой примесью титана в качестве связующего.
Из исследованных покрытий наиболее оптимально (с точки зрения минимизации теплопроводности) покрытие состава (ZrO2+5%Тi) с коэффициентом теплопроводности 0,43 Вт/(м·°С).
Это покрытие испытано в натурных условиях, для чего были подготовлены втулки цилиндров дизеля 4ч 9,5/11, на которые наносили покрытие вышеуказанного состава толщиной 1,0±0,1 мм с шахматным расположением водоомываемой поверхности.
При комплексных натурных испытаниях контролировали температуру зеркала втулки цилиндра, время запуска двигателя при нормальных и отрицательных температурах внешней среды, удельный расход топлива.
Измерения показали, что пусковые характеристики дизеля с термоизолированной втулкой значительно лучше, чем у штатных дизелей, температура зеркала втулки возросла на 20...25°С, удельный расход топлива снизился на 15,9 г/(л.с.хЧ).
Источники информации
1. Исаченко В.П. и др. Теплопередача. - М.: Энергия, 2-е изд.. 1969.
2. Заявка Франции №2520809, кл. F 02 F 1/16, 1983.
3. Дорохов А.Ф., Абачараев И.М., Абачараев М.М. Цилиндровая втулка с теплозащитным покрытием. - Патент №2079685, 1997.
4. Лапчук В.А. Расчетное исследование влияния теплоизоляции на топливную экономичность дизеля 6ЧН 21/21. - Двигателестроение. 1987, №10, с.44.
5. Абачараев М,М., Хаппалаев А.Ю. Защитные покрытия в промышленности. - Махачкала: Дагкнигоиздат, 187. - 108 с.
Claims (1)
- Теплозащитное покрытие цилиндровой втулки, отличающееся тем, что оно составлено из диоксида циркония с 5%-ой примесью титана в качестве связующего.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000104985/06A RU2236608C2 (ru) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Состав теплозащитного покрытия цилиндровой втулки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000104985/06A RU2236608C2 (ru) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Состав теплозащитного покрытия цилиндровой втулки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000104985A RU2000104985A (ru) | 2001-12-20 |
RU2236608C2 true RU2236608C2 (ru) | 2004-09-20 |
Family
ID=33432576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000104985/06A RU2236608C2 (ru) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Состав теплозащитного покрытия цилиндровой втулки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2236608C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2151568A2 (en) | 2005-07-08 | 2010-02-10 | Toyota Jidosha Kabusiki Kaisha | Cylinder block containing a cylinder liner and method for manufacturing the same |
WO2013036747A1 (en) * | 2011-09-07 | 2013-03-14 | Federal-Mogul Corporation | Cylinder liner with a thermal barrier coating |
RU2628199C1 (ru) * | 2016-06-07 | 2017-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛАН-ПРОЕКТ" | Способ сжатия данных |
-
2000
- 2000-02-29 RU RU2000104985/06A patent/RU2236608C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2151568A2 (en) | 2005-07-08 | 2010-02-10 | Toyota Jidosha Kabusiki Kaisha | Cylinder block containing a cylinder liner and method for manufacturing the same |
US7753023B2 (en) | 2005-07-08 | 2010-07-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cylinder liner and method for manufacturing the same |
EP2151568A3 (en) * | 2005-07-08 | 2010-09-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cylinder block containing a cylinder liner and method for manufacturing the same |
CN102518524A (zh) * | 2005-07-08 | 2012-06-27 | 丰田自动车株式会社 | 气缸套和用于制造气缸套的方法 |
CN102518524B (zh) * | 2005-07-08 | 2014-11-05 | 丰田自动车株式会社 | 气缸套 |
WO2013036747A1 (en) * | 2011-09-07 | 2013-03-14 | Federal-Mogul Corporation | Cylinder liner with a thermal barrier coating |
RU2628199C1 (ru) * | 2016-06-07 | 2017-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛАН-ПРОЕКТ" | Способ сжатия данных |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wakisaka et al. | Reduction of heat loss and improvement of thermal efficiency by application of “temperature swing” insulation to direct-injection diesel engines | |
US4852542A (en) | Thin thermal barrier coating for engines | |
US3552370A (en) | Internal combustion engine | |
Chan et al. | The effect of thermal barrier coated piston crown on engine characteristics | |
Ciniviz et al. | Ceramic coating applications and research fields for internal combustion engines | |
JP2009243352A (ja) | 内燃機関 | |
US4819595A (en) | Method of operating catalytic ignition cyclic engines | |
Thiruselvam | Thermal barrier coatings in internal combustion engine | |
Lawrence et al. | Experimental investigation on Zirconia coated high compression spark ignition engine with ethanol as fuel | |
Reddy et al. | Energy balance and emission analysis on diesel engine using different thermal barrier coated pistons | |
AU595266B2 (en) | Method of operating catalytic ignition cyclic engines and apparatus thereof | |
Pandey et al. | A review of bio-fuelled LHR engines | |
RU2236608C2 (ru) | Состав теплозащитного покрытия цилиндровой втулки | |
Sivakumar et al. | Is thermal barrier coating for low heat rejection in SI engines or diesel engines | |
Churchill et al. | Low–Heat Rejection Engines—A Concept Review | |
Vural et al. | Coating of diesel engine with new generation ceramic material to improve combustion and performance | |
Pandian et al. | Thermal and Structural Analysis of Functionally Graded NiCrAlY/YSZ/Al₂O₃ Coated Piston | |
Kumar et al. | Effect of Mahua Methyl Ester on Performance & Emission Characteristics on Di Diesel Engine with Mullite as a Thermal Barrier Coating (TBC) | |
JP6963751B2 (ja) | 圧縮着火式エンジン | |
Jerome et al. | Experimental Study on the Effect of Thermal Barrier Coating on Cylinder Head of a Semi-Adiabatic Diesel Engine | |
Veda Spandana et al. | Experimental study on yttria stabilized and titanium oxide thermal barrier coated piston effect on engine performance and emission characteristics | |
JP2017040216A (ja) | エンジンの燃焼室構造 | |
JPH01142246A (ja) | 断熱コーティングを施した内燃機関の燃焼室構成部品 | |
JP2552906B2 (ja) | 断熱エンジン | |
JP6761750B2 (ja) | 内燃機関 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050301 |