专利名称：一种耐磨发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种耐磨发动机，其发动机的摩擦副属于表面处理领域。
背景技术：
发动机是交通工程和工程机械中的主要动力，应用十分广泛。
目前的发动机，主要分两类，一类是现在大批量使用的普通发动机，另一类为陶瓷发动机。然而，普通发动机的热机部分，主要是摩擦表面硬度较低，以气缸套为例，目前主要采用的是球墨铸铁和磷钒铸铁，其硬度为HV300-400，摩擦副耐久性较低，从而影响了发动机的使用寿命。另一类陶瓷发动机，如审定公告号为CN2280195的《金属陶瓷复合薄膜发动机》，由于陶瓷发动机的生产受现有装备、陶瓷材料及工艺的制约，因此，生产效率低，生产成本过高，仅限于可以生产，无法达到批量生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高耐磨性，耐高温，适于大工业批量生产和能被市场接受的优良性价比的发动机。
本发明是这样实现的将普通发动机中构成摩擦副的气缸套、活塞、活塞环、摇臂、气门、曲轴、凸轮轴、活塞销，其特征在于以上零件工作表面用适合工况的金属粉末和非金属粉末或它们的混合材料进行改质处理，在零件的工作表面上形成一层耐磨复合覆层。以提高发动机摩擦副的耐磨性，使发动机的摩擦副具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀、减小摩擦的功能，从而达到延长发动机使用寿命的目的。
所述的气缸套1的内壁基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末和陶瓷粉末的混合粉末，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
所述的活塞2的表面形成Al2O3的耐磨覆层12，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
所述的活塞环3的工作表面为耐磨钼合金。
所述的摇臂4的摩擦工作面基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末与陶瓷粉末的混合粉末，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
所述的气门5的摩擦工作面基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末与陶瓷粉末的混合粉末，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
所述的曲轴6的轴颈基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末和陶瓷粉末的混合粉末，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
所述的凸轮轴7的凸轮基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末和陶瓷粉末的混合粉末。
所述的活塞销8的外圆柱面基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末和陶瓷粉末的混合粉末，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
所述的活塞环3的工作表面为耐磨钼合金。
本实用新型的优点是应用复合覆层技术使发动机的主要摩擦副耐磨损，减小摩擦阻力和耐腐蚀，从而延长发动机的使用寿命，并可大批量工业化生产，降低了单位生产成本，提高了性价比。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1耐磨发动机横剖视图。
图2耐磨发动机纵剖视图。
图3耐磨发动机的气缸套及内壁局部放大图。
图4耐磨发动机的活塞、活塞环示意图及局部放大图。
图5耐磨发动机的摇臂示意图及摩擦表面局部放大图。
图6耐磨发动机的气门示意图及局部放大图。
图7耐磨发动机的凸轮轴示意图及复合覆层局部放大图。
图8耐磨发动机的曲轴示意图及复合覆层局部放大图。
图9耐磨发动机的活塞销示意图及复合覆层局部放大图。
图中1气缸套2活塞 3活塞环 4摇臂5气门 6曲轴 7凸轮轴 8活塞销9耐磨复合覆层 10基材11减磨覆层12陶瓷耐磨覆层具体实施方式
如
图1、图2、所示，耐磨发动机的气缸套1、活塞2、活塞环3、摇臂4、气门5、曲轴6、凸轮轴7和活塞销8是构成耐磨发动机摩擦副的主要零件。
如图3所示，是将普通发动机中的气缸套1的内壁工作表面预置一层合金粉末与陶瓷粉末的混合粉末，然后进行加热处理，在其工作表面形成厚度为0.05-0.50mm的合金化熔覆层，使工作表面得到一种硬度达到HV600-HV1000的耐磨复合覆层9；如图4所示，将活塞2的工作表面进行表面处理后置入表1的化学溶液中，按表1的工艺条件处理，使工件表面获得Al2O3陶瓷耐磨覆层12；将活塞环的工作表面进行表面处理后置于旋转的胎具中，采用热喷涂技术预置钼耐磨层。
表1 铝质活塞表面耐磨层处理溶液及工艺条件
如图5所示，是将普通发动机中的摇臂4的基材10的摩擦工作面上预置一层合金粉与陶瓷粉末的混合粉末，然后进行加热处理，在其工作表面形成0.05-0.50mm的合金化溶覆层，使工作表面得到一种硬度达到HV600-HV1000的耐磨复合覆层9；在摇臂的轴孔内壁预置一层非金属材料，加热熔覆形成减磨覆层11。
如图6所示，是将普通发动机中的气门5的摩擦工作面基材10上预置一层合金粉末与陶瓷粉末的混合粉末，然后进行加热处理，在其工作表面形成0.05-0.50mm的合金化覆层，使工作表面得到一种硬度达到HV600-HV1000的耐磨复合覆层9。
如图7所示，是将普通发动机的凸轮轴7的凸轮基材10的摩擦工作表面上预置一层合金粉末与陶瓷粉末的混合粉末，然后进行加热处理，在其工作表面形成0.05-0.50mm的合金化覆层，使工作表面得到一种硬度达到HV600-HV1000的耐磨复合覆层9。
如图8所示，是将普通发动机的曲轴6的轴颈基材10的摩擦工作表面上预置一层合金粉末与陶瓷粉末的混合粉末，然后进行加热处理，在其工作表面形成0.05-0.50mm的合金化覆层，使工作表面得到一种硬度达到HV600-HV1000的耐磨复合覆层9。
如图9所示，是将普通发动机的活塞销8的外园柱表面基材10的摩擦工作表面上预置一层合金粉末与陶瓷粉末混合的粉末，然后进行加热处理，在其工作表面形成0.05-0.50mm的合金化覆层，使工作表面得到一种硬度达到HV600-HV1000的耐磨复合覆层9。
权利要求1.一种耐磨发动机，它的主要摩擦副零件包括气缸套、活塞、活塞环、摇臂、气门、曲轴、凸轮轴、活塞销，其特征在于以上零件工作表面用适合工况的金属粉末和非金属粉末或它们的混合材料进行改质处理，在零件的工作表面上形成一层耐磨复合覆层。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨发动机，其特征在于气缸套1的内壁基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末和陶瓷粉末的混合粉末，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨发动机，其特征在于活塞2的表面形成Al2O3的耐磨覆层12，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨发动机，其特征在于活塞环3的工作表面为耐磨钼合金。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨发动机，其特征在于摇臂4的摩擦工作面基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末与陶瓷粉末的混合粉末，粉末，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨发动机，其特征在于气门5的摩擦工作面基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末与陶瓷粉末的混合粉末，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨发动机，其特征在于曲轴6的轴颈基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末和陶瓷粉末的混合粉末，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨发动机，其特征在于凸轮轴7的凸轮基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末和陶瓷粉末的混合粉末。
9.根据权利要求1所述的一种耐磨发动机，其特征在于活塞销8的外圆柱面基材10上的复合覆层9的材料为合金粉末和陶瓷粉末的混合粉末，耐磨复合覆层9的厚度为0.05-0.50mm，硬度为HV600-HV1000。
专利摘要一种耐磨发动机，是将普通发动机摩擦副零件气缸套、活塞组、气门摇臂机构、曲轴、凸轮轴等的工作表面用金属粉末和非金属粉末或它们的混合材料形成的耐磨复合覆层，提高了发动机的耐磨性，延长了发动机的寿命。
文档编号F02F3/10GK2611613SQ0222142
公开日2004年4月14日 申请日期2002年1月25日 优先权日2002年1月25日
发明者李孝志, 余宁 申请人:余宁