SU1731968A1

SU1731968A1 - Цилиндропоршнева группа двигател внутреннего сгорани

Info

Publication number: SU1731968A1
Application number: SU904823011A
Authority: SU
Inventors: Александр Вениаминович Брагин; Виктор Константинович Седунов; Владимир Алексеевич Федоров; Вячеслав Николаевич Сокульский; Виктор Дмитриевич Муравьев; Борис Васильевич Шкуренко; Василий Петрович Ивлев; Виктор Викторович Леликов; Сергей Дмитриевич Кулаженков; Владимир Иванович Федяев; Валерий Владимирович Чепелевский; Владимир Васильевич Кисель
Original assignee: Московский автомобильный завод им.И.А.Лихачева
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1992-05-07

Abstract

Изобретение относитс к области машиностроени , может быть использовано в двигател х внутреннего сгорани и позвол ет повысить долговечность двигател за счет уменьшени трени между сопр гаемыми поверхност ми поршн и гильзы. Ци- линдропоршнева группа двигател внутреннего сгорани содержит установленную в цилиндре гильзу 2 и поршень 3 из алюминиевого сплава. Рабочие поверхности поршн и гильзы снабжены антифрикци- онным покрытием. Антифрикционное покрытие 4 гильзы выполнено из внутреннего плотного сло , состо щего из окиси алюмини , и содержащего не менее 80% окиси алюмини наружного пористого сло , поры которого заполнены сплавом на основе меди с добавками олова, цинка, свинца. Антифрикционное покрытие 5 поршн выполнено из внутреннего плотного сло , состо щего из окиси алюмини , и наружного пористого сло , содержащего не менее 80% окиси алюмини . Поры наружного сло заполнены маслом, содержащим антифрикционный материал . Наружные пористые слои покрыти гильзы и поршн имеют твердость не менее 800 кг/мм2, а внутренние плотные слои имеют твердость не менее 1200 кг/мм2. Толщина наружных пористых слоев покрыти гильзы и поршн не превышает 10 мкм, а толщина внутренних плотных слоев гильзы и поршн не менее 80 мкм. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс к области дви- гателестроени , в частности к цилиндрам и поршн м двигателей внутреннего сгорани .

Известна цилиндропоршнева группа двигател внутреннего сгорани , содержаща блок цилиндров с вставными гильзами из серого чугуна и поршень из алюминиевого сплава, содержащий чугунную вставку дл верхнего компрессионного кольца.

Недостатком указанного технического решени вл етс то, что дл вставки используетс дорогой медноникелевый аусте- нитный чугун. Кроме того, заливка вставки и прорезание в ней кольцевой канавки значительно усложн ет и удорожает изготовление поршн .

Наиболее близкой к изобретению вл етс цилиндропоршнева группа двигател внутреннего сгорани , содержаща установленную в цилиндре гильзу из алюминиевого сплава и поршень из алюминиевого сплава, причем рабочие поверхности поршн и гильзы снабжены антифрикционным покрытием.

Недостатком указанного технического решени вл етс то, что в процессе работы больша часть покрыти стираетс . В результате дл обеспечени долговечности цилиндропоршневой группы в алюминиевые сплавы поршн и гильзы приходитс вводить такие дорогие и дефицитные материалы как титан, кобальт, никель и т.п.

Целью изобретени вл етс повышение долговечности путем уменьшени трени между поверхност ми поршн и гильзы.

Указанна цель достигаетс тем, что антифрикционное покрытие гильзы выполнено из внутреннего плотного сло , состо щего из окиси алюмини и содержащего не менее 80% окиси алюмини наружного пористого сло , поры которого заполнены сплавом на основе меди с добавками олова, цинка, свинца , а антифрикционное покрытие поршн состоит из внутреннего плотного сло , состо щего из окиси алюмини , и наружного пористого сло , содержащего не менее 80% окиси алюмини , причем поры наружного сло заполнены маслом, содержащим антифрикционный материал.

Кроме того, наружные пористые слои покоыти гильзы и поршн имеют твердость не менее 800 кг/мм2, а внутренние плотные слои имеют твердость не менее 1200 кг/мм . Причем толщина наружных пористых слоев покрыти гильзы и поршн не превышает 10 мкм, а толщина плотных слоев покрыти гильзы и поршн не менее 80 мкм

На фиг. 1 показана цилиндропоршнева группа, разрез; на фиг. 2 -узел I на фиг. 1.

Цилиндропоршнева группа двигател внутреннего сгорани содержит блок цилиндров 1, установленные в каждом цилиндре гильзу 2 из алюминиевого сплава и поршень 3 из алюминиевого сплава. Рабоча поверхность гильзы 2 снабжена антифрикционным покрытием 4, а рабоча

0 поверхность поршн 3 снабжена антифрикционным покрытием 5. Антифрикционное покрытие 4 выполнено из внутреннего плотного сло 6, состо щего из окиси алюмини , и наружного пористого сло 7, содержащего

5 не менее 80% окиси алюмини . Поры 8 сло 7 заполнены сплавом на основе меди (62- 65%) с добавками 0,3-0,5% олова, 32-35% цинка, 2,5-3,0% свинца. Антифрикционное покрытие 5 поршн состоит из внутреннего

0 плотного сло 9, состо щего из окиси алюмини , и наружного пористого сло 10, содержащего не менее 80% окиси алюмини . Поры 11 сло 10 заполнены маслом, содержащим антифрикционный материал, напри5 мер серу, графит и т.д. Наружные пористые слои 7 и 10 имеют твердость не менее 800 кг/мм , а внутренние плотные слои 6 и 9 имеют твердость не менее 1200 кг/мм . Толщина наружных пористых слоев 7 и 10 не

0 превышает 10 мкм, а толщина внутренних плотных слоев 6 и 9 не менее 80 мкм.

Цилиндропоршнева группа работает следующим образом.

При работе двигател внутреннего сго5 рани поршень 3 совершает в цилиндре 1 возвратно-поступательные перемещени относительно гильзы 2. При этом возникаеттре- ние между рабочими поверхност ми гильзы 2 и поршн 3. Наружный пористый слой 10 пор0 шн 3 служит аккумул тором смазки и обеспечивает малый коэффициент трени .

Наружный пористый слой 7 гильзы , поры 8 которого заполнены сплавом на основе меди,обеспечивает приработку сопр 5 гаемых поверхностей гильзы 2 и поршн 3. Внутренние плотные слои 6 и 9 обеспечивают высокую износостойкость поршн 2 и гильзы 3.

За вленные параметры определ ютс

0 следующими соображени ми. Толщина пористых слоев должна быть не более 10 мкм. Пористый слой более 10 мкм вызывает бри- нелирование даже при незначительных удельных нагрузках и, как следствие, повы5 шенный износ. Толщины внутренних слоев должны обеспечить достаточно твердую и жесткую основу под наружным пористым слоем, чтобы избежать продавливани покрыти . С другой стороны, покрытие не должно быть слишком толстым, чтобы не

преп тствовать рассеиванию тепловых потоков от сопр гаемых поверхностей и поглощению тепла телом поршн и гильзы. Кроме того, толщины внутренних слоев не менее 80 мкм обусловлены ресурсом экс- плуатации цилиндропоршневой группы. При испытании на стенде на форсированном режиме с принудительным вводом абразива максимальный износ достигает 70 мкм. Фазовый состав наружных пористых слоев должен содержать не менее 80% окиси алюмини дл обеспечени необходимого уровн твердости. При содержании окиси алюмини ниже 80% твердость поверхности пористых слоев будет резко снижатьс . В результате значительно увеличитс износ сопр гаемых поверхностей. Содержание в порах наружного сло гильзы сплава на основе меди обеспечивает высокую прираба- тываемость сопр гаемых поверхностей.

Как показали испытани , предлагаемое техническое решение обеспечивает значительное повышение долговечности двигател за счет уменьшени трени между поверхност ми поршн и гильзы.

Claims

Формула изобретени 1. Цилиндропоршнева группа двигател внутреннего сгорани , содержаща цилиндр , установленную в цилиндре гильзу и 30 поршень из алюминиевого сплава, причем

Язе/11 М 2:1

рабочие поверхности поршн и гильзы снабжены антифрикционным покрытием, отличающа с тем, что, с целью повышени долговечности путем уменьшени трени между поверхност ми поршн и гильзы, антифрикционное покрытие гильзы выполнено из внутреннего плотного сло , состо щего из окиси алюмини , и содержащего не менее 80% окиси алюмини наружного пористого сло , поры которого заполнены сплавом на основе меди с добавками олова, цинка, свинца, а антифрикционное покрытие поршн выполнено из внутреннего плотного сло , состо щего из окиси алюмини и наружного пористого сло , содержащего не менее 80% окиси алюмини , причем поры наружного сло заполнены маслом, содержащим антифрикционный материал .
2.Группа по п. 1,отличающа с тем, что наружные пористые слои покрыти гильзы и поршн имеют твердость не менее 800 кг/мм , а внутренние плотные слои имеют твердость не менее 1200 кг/мм2.
3.Группа по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а - с тем, что толщина наружных пористых слоев покрыти гильзы и поршн не превышает 10 мкм, а толщина внутренних плотных слоев покрыти гильзы и поршн не менее 80 мкм.