一种柴油机用气缸套结构及其制作方法与流程

本发明属于内燃机领域，尤其是涉及一种柴油机用气缸套结构及其制作方法。

背景技术：

随着燃油经济性指标的不断提升，降低内燃机重量是内燃机发展的必经之路，现在气缸盖、机体等本体构件在许多内燃机中已经采用轻质铝合金材料，在某种柴油机中，气缸套不仅是构成燃烧室的重要部件，同时其上有扫气口结构，通常选用合金结构钢或者铸铁结构。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种柴油机用气缸套结构及其制作方法，以解决合金结构钢或者铸铁气缸套重量较大，不适应内燃机轻量化的设计指标。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种柴油机用气缸套结构及其制作方法，包括由内向外依次设置的内缸套、过渡层和外缸套，所述内缸套与所述过渡层贴合的表面上设置浅沟槽，所述过渡层的材质成份逐渐变化，所述外缸套的外表面设置导流板。

进一步的，所述过渡层内部分为若干个成份层，每个所述成份层的厚度范围为0.05mm-0.2mm，每个所述成份层的成份变化成线性规律分布，所述过渡层与所述内缸套接触面的化学成分为ZL110，与所述外缸套接触面的成份同所述外缸套的成份一致。

进一步的，所述内缸套的内表面侧设置镀铬层，所述镀铬层的厚度范围为0.05mm，硬度范围为大于750HV。

进一步的，所述内缸套的材质为合金结构钢40Cr。

进一步的，所述内缸套的外表面粗糙度范围为≤Ra12.5μm。

进一步的，所述外缸套选用与机体材料一致的铝合金材料。

进一步的，所述导流板呈螺旋结构，其横截面为梯形。

相对于现有技术，本发明所述的柴油机用气缸套结构具有以下优势：

(1)本发明所述的柴油机用气缸套结构，内缸套、过渡层和外缸套采用多种材质融合为一体，既保证缸套内层与活塞环的匹配，又降低了气缸套的重量，为整机的减重做出贡献。

(2)本发明所述的柴油机用气缸套结构，设置的导流板呈螺旋结构，用于引导水流和加强散热，提高了装配的可靠性和热传导性；其横截面为梯形，增强了气缸套的刚度。

本发明创造的另一目的在于提出一种柴油机用气缸套结构的制作方法，以提供一种将气缸套的不同部分实现轻量化组合的方法。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种柴油机用气缸套结构的制作方法，包括：

步骤一：将所述内缸套外表面涂镀所述过渡层；

步骤二：采用铸造工艺将所述内缸套、所述过渡层和所述外缸套融合为一体后，进行热处理；

步骤三：对所述内缸套的内表面采用电镀工艺设置镀铬层。

相对于现有技术，本发明创造所述的柴油机用气缸套结构的制作方法具有以下优势：

(1)本发明创造所述的柴油机用气缸套结构的制作方法，将内缸套外表面涂镀材质渐变的过渡层，可以使气缸套内外层的变形相互协调，避免贴合面处发生开裂，保证材料连接强度不易脱落，提高了可靠性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的柴油机用气缸套结构示意图。

附图标记说明：

1-内缸套；11-浅沟槽；2-过渡层；3-外缸套；31-导流板；4-镀铬层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种柴油机用气缸套结构及其制作方法，如图1所示，包括由内向外依次设置的内缸套1、过渡层2和外缸套3，所述内缸套1与所述过渡层2贴合的表面上设置浅沟槽11，所述过渡层2的材质成份逐渐变化，所述外缸套3的外表面设置导流板31。

所述过渡层2内部分为10个成份层，每个所述成份层的厚度范围为0.05mm-0.2mm，每个所述成份层的成份变化成线性规律分布，所述过渡层2与所述内缸套1接触面的化学成分为ZL110，与所述外缸套3接触面的成份同所述外缸套3的成份一致，这样可以使气缸套内外层的变形相互协调，避免贴合面处发生开裂，保证材料连接强度不易脱落，提高了可靠性。

所述内缸套1的内表面侧设置镀铬层4，所述镀铬层4的厚度为0.05mm，硬度范围为大于750HV，所述内缸套1的材质为合金结构钢40Cr，这样可以防止高温时气缸套与机体之间的间隙增大，引起冷却液的泄露。

所述内缸套1的外表面粗糙度范围为≤Ra12.5μm。

所述外缸套3选用与机体材料一致的铝合金材料，这样可以保证两者之间的间隙保持恒定，不随温度变化而变化，减少了冷却液泄露风险。

所述导流板31呈螺旋结构，用于引导水流和加强散热，提高了装配的可靠性和热传导性；其横截面为梯形，增强了气缸套的刚度。

所述的一种柴油机用气缸套结构的制作方法为：

步骤一：采用合金结构钢40Cr钢管，结构尺寸按照内缸套进行加工，在其外表面上加工处形状不规则的所述浅沟槽11，且要求其表面粗糙度有较低等级，然后再外表面涂镀一层厚度为1mm的所述过渡层2，将所述内缸套1外表面涂镀所述过渡层2；

步骤二：采用铸造工艺将所述内缸套1、所述过渡层2和所述外缸套3融合为一体后，进行热处理；

步骤三：对所述内缸套1的内表面采用电镀工艺设置镀铬层4。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。