一种发动机缸体加工结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属发动机辅件领域，具体涉及一种发动机缸体加工结构。
【背景技术】
[0002] 随着国家排放法规和油耗法规日趋严格，发动机的设计开发对动力性、经济性、可 靠性及排放提出更高的要求，用于满足当前安全、节能、环保的研发主题。在柴油发动机设 计开发过程中，由于柴油机本身的工作特点爆发压力大，工作负荷高，工作环境工况恶劣， 对于柴油发动机的可靠性要求高，一般对于柴油发动机的卡车要求至少具备三十万公里无 大修的可靠性，因此为了满足柴油发动机的工作特性缸套的使用大大提高了发动机可靠性 这一问题，缸套一般是指在发动机气缸孔内表面压装一个薄壁缸桶，这个缸桶内表面为活 塞及活塞环的工作表面，具有较高的耐磨性和长期承受较高爆发压力的工作可靠性。目前 随着汽油机轻量化的设计缸体也有逐步采用铝合金缸体的趋势，为了满足活塞与活塞环在 缸孔的摩擦要求，也需要在铝合金缸体的缸孔中压装缸套，使满足气缸内壁的耐磨性和可 靠性。
[0003] 然而传统的缸套在发动机中的使用虽然大大提高了发动机运行的可靠性，但是经 过长时间的运行传统的缸套仍然会出现缸套变形量增大，导致发动机机油耗增加，动力性 和经济性下降的问题，因此传统的缸套还需有很大改进的地方，用来提高可靠性的同时保 证发动机的机油耗、动力性及经济性处于良好稳定状态。
[0004] 现有技术方案中，活塞连杆总成的工作表面为缸套的内表面，此缸套为现有技术 方案使用的缸套，缸套没有涂层，因此缸套在压装到缸孔内时，缸体材料与缸套材料不会发 生金属之间的粘合，两者不会完全绝对的贴合，也就会发生缸套与缸体之间会出现间隙。由 此，发动机长时间运行后会出现缸孔变形量大导致机油耗增加，动力下降，经济性变差的结 果，因为缸套的使用较无缸套发动机而言其可靠性有较大提高，但没有完全解决变形量大 造成机油耗高、动力性下降及经济性差的问题。
[0005] 为了解决这些问题本发明提供一种带有涂层的缸套，可以使缸套与缸体缸孔金属 之间的粘合，提高了发动机长期动态运行条件下的强度及稳定性，使缸孔变形量大大降低， 降低机油耗使动力性和经济性处于良好稳定状态，不会因缸孔变形加大而发生恶化。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的是提供一种发动机缸体加工结构，以期能解决缸套与缸体之间 的间隙所引起的问题。
[0007] 本实用新型提供一种发动机缸体加工结构，包括：曲轴箱前端外模砂芯、曲轴箱后 端外模砂芯、缸体水套、回油芯、左外模、右外模以及安装在曲轴箱上的曲轴箱缸孔砂芯，所 述曲轴箱缸孔砂芯上套设有一缸套，所述缸套的外壁上涂设有金属粘合剂层；缸体为浇铸 一体成型。
[0008] 优选地，所述金属粘合剂层为铝合金粘合剂层
[0009] 优选地，所述铝合金粘合剂层为ALSI12铝合金。
[0010] 优选地，所述缸套壁厚小于2mm。
[0011] 本实用新型还提供一种发动机，其中，发动机缸体采用上述任一方案所述的缸体 加工结构制成。
[0012] 本实用新型的效果在于：1、外壁带金属粘合剂层的缸套和缸体压装底孔之间产 生金属粘合，消除缸套与缸体底孔之间的压装无法百分百绝对贴合产生的间隙，使缸套与 缸体底孔之间配合更好不会产生间隙，从而缸套经过长时间使用也不会导致大的缸孔变形 量；
[0013] 2、缸套与缸体间有金属粘合，不会产生大的缸孔变形量，进而降低量活塞漏气量 及缸孔变形量大造成活塞环无法刮油干净造成的机油耗增加，消除发动机长时间使用缸孔 变形大导致机油耗增加及烧机油现象；
[0014] 3、解决发动机长时间使用缸孔变形大导致活塞漏气量变大发动机动力下降及发 动机的油耗增加经济性变差的情况；
[0015] 4、带金属粘合剂层的缸套可以承受更高的爆发压力及使用寿命，提高了缸套在发 动机动态运行条件下的强度及稳定性，因此带涂层缸套解决了满足未来发动机更大爆发压 力及更高的耐久性使用需求。
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本实施例中带有金属粘合剂层的缸套结构示意图；
[0018] 图2本实施例中缸体在曲轴箱上浇铸时安装结构示意图；
[0019] 图3为本实施例中提供的缸体在使用时的结构示意图；
[0020] 图4为图3中缸套与缸体连接处的局部视图；
[0021] 本实施例图中：1_发动机缸体111-缸体本体材料113-缸套本体材料3-缸 套311-金属粘合剂层5-曲轴箱砂芯511-曲轴箱前端外模砂芯512-曲轴箱缸孔砂芯 513-曲轴箱后端外模砂芯
【具体实施方式】
[0022] 为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对 本实用新型作进一步的详细介绍。
[0023] 如图1-4所示，为本实用新型提供的一种发动机缸体加工结构，包括：曲轴箱前端 外模砂芯511、曲轴箱后端外模砂芯513、缸体水套、回油芯、左外模、右外模以及安装在曲 轴箱砂芯5上的曲轴箱缸孔砂芯512,其中，所述曲轴箱缸孔砂芯512上套设有一个缸套3， 所述缸套的外壁上图设有金属粘合剂层；所述缸体浇铸一体成型。
[0024] 本实施例中，将缸套套设在曲轴箱缸孔砂芯上，然后通过浇铸使得缸体内壁与缸 套上的金属粘合剂层发生金属粘合，即缸体与缸套通过金属粘合剂层来进行连接，也即缸 体与缸套之间的间隙由金属粘合剂层进行填充，此时的发动机缸孔在具有良好的导热率， 长时间运行缸孔变形量不会增大，也不会产生因缸孔变形量增大导致的机油耗增加，动力 性下降，油耗增加经济性变差的负面影响，同时提高了发动机的可靠耐久性。
[0025] 具体的，参见图1所示，为通过特殊工艺生产制造出一种带有金属粘合剂层的缸 套3,缸套3上面的涂层311为采用增强型线束电弧喷涂工艺喷涂在缸套外部，金属粘合剂 层使用的主要喷涂材料为铝合金粘合剂层，优选地为AlSi12铝合金，其中，ALSI12涂层其 特有的物理化学性质，使其很好的附着与铸铁缸套的外部，从而为下一步的浇铸工艺做好 准备。
[0026] 参见图2将喷涂好外部带有复合涂层的缸套组装到曲轴箱砂芯5上，其中每一缸 的曲轴箱缸孔砂芯512都会嵌套一个带有金属粘合剂层311的缸套3,缸套3通过缸孔砂芯 进行定位，然后同曲轴箱前端外模砂芯511、曲轴箱后端外模砂芯513、缸体水套、回油芯及 左右外模进行砂芯合箱，然后再进行浇铸生产出缸体毛坯。此处具体实施例以缸体材料为 AlSi9Cu3的铝合金为例，此铝合金在浇铸的温度会使AlSi12镀层311在缸套3和铝合金 缸体1之间产生金属间的粘合，同现有技术相比，本发明消除了普通缸套压装到缸体底孔 产生的间隙，提高了缸套的刚度和强度及稳定性，减少了缸孔变形量。
[0027] 参见图3,为带有金属粘合剂层311的缸套3同砂芯一同铸造出的缸体毛还，最终 机加工后装机的结构示意，可以看出缸套及缸体之间间隙已经很好的金属粘合，通过图4 对图3局部放大微观视图发现，111缸体本体材料与缸套本体材料113之间间隙已经被两者 间金属粘合剂层311很好的粘合在一起，同图3对比已经没有微观的间隙存在。此时的发 动机缸孔在具有良好的导热率，长时间运行缸孔变形量不会增大，也不会产生因缸孔变形 量增大导致的机油耗增加，动力性下降，油耗增加经济性变差的负面影响，同时提高了发动 机的可靠耐久性。
[0028]
[0029] 表1、两种缸套优势对比
[0030] 参见表1、通过对比发现带涂层缸套较无涂层缸套各性能指标均有大幅提升，为发 动机具备稳定性能和更加可靠的耐久性提供了基础。本方案中缸套壁厚加工小于2mm，这 样，可进一步节省材料。
[0031] 本方案还提供一种发动机，其中，发动机缸体采用上述方案所述的缸体加工结构 制成。
[0032] 综上所述，1、采用带金属粘合剂层的缸套，使缸套和缸体之间产生金属粘合无间 隙的配合，从而消除了发动机长时间运行缸孔变形量增加的风险，避免了发动机烧机油、动 力性下降，油耗增加经济性变差的恶劣结果；
[0033] 2、提高了发动机缸套在动态运行条件下的强度和稳定性，使发动机性能更加优越 和稳定，具备更强的耐久性；
[0034] 3、更薄的缸套使发动机布置更加紧凑，在实践中，可利用内部水路油路的结构布 置，设计出更加高效节能稳定的发动机；
[0035] 4、为满足后期高爆发压力高的耐久性发动机的缸套开发提供一种解决方案。
[0036] 以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于 本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的 方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为 对本实用新型权利要求保护范围的限制。
【主权项】
1. 一种发动机缸体加工结构，包括：曲轴箱前端外模砂芯、曲轴箱后端外模砂芯、缸体 水套、回油芯、左外模、右外模以及安装在曲轴箱上的曲轴箱缸孔砂芯，其特征在于：所述曲 轴箱缸孔砂芯上套设有一缸套，所述缸套的外壁上涂设有金属粘合剂层；缸体为浇铸一体 成型。2. 如权利要求1所述的发动机缸体加工结构，其特征在于：所述金属粘合剂层为铝合 金粘合剂层。3. 如权利要求2所述的发动机缸体加工结构，其特征在于：所述铝合金粘合剂层为 ALSI12铝合金层。4. 如权利要求1-3任一项所述的发动机缸体加工结构，其特征在于：所述缸套壁厚小 于 2mm〇
【专利摘要】本实用新型公开了一种发动机缸体加工结构，包括：曲轴箱前端外模砂芯、曲轴箱后端外模砂芯、缸体水套、回油芯、左外模、右外模以及安装在曲轴箱上的曲轴箱缸孔砂芯，所述曲轴箱缸孔砂芯上套设有一缸套，所述缸套的外壁上涂设有金属粘合剂层；缸体为浇铸一体成型。本方案中，采用带金属粘合剂层的缸套，使缸套和缸体之间产生金属粘合无间隙的配合，从而消除了发动机长时间运行缸孔变形量增加的风险，避免了发动机烧机油、动力性下降，油耗增加经济性变差的恶劣结果。
【IPC分类】B22D19/08, B22C9/22
【公开号】CN205043129
【申请号】CN201520639302
【发明人】阮仁宇, 李龙超, 杜鹏, 许涛, 滕建耐, 张增光, 张良超, 侯亦波, 王锦艳, 杨冰, 张辰, 朱东升
【申请人】安徽江淮汽车股份有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年8月20日