发动机曲轴的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发动机曲轴，包括曲轴轴颈，所述曲轴轴颈的表面设置有金属致密层，所述金属致密层外设置有磨合保护层，所述磨合保护层的厚度小于所述金属致密层的厚度。本实用新型发动机曲轴的轴颈表面设置有金属致密层，金属致密层外设置有磨合保护层，从而提升了轴颈的表面强度使其不易磨损，磨合保护层还具有润滑效果可有效降低摩擦造成的功率损失。磨合保护层的厚度小于金属致密层的厚度，避免了发动机磨合后由于磨合层磨损造成轴颈和轴瓦配合间隙过大。
【专利说明】发动机曲轴
【技术领域】
[0001]本实用新型属于发动机领域，特别是一种发动机曲轴。
【背景技术】
[0002]随着国家法规对车辆油耗的监管越来越严格，研发更加节能、油耗更低的发动机成为目前车企的主要研发方向。为了提高发动机的性能，尤其是经济性能，长期以来人们对发动机的强气、燃烧、喷油、放热等方面投入了大量人力物力进行研究。随着时间的推移，从燃烧规律方面来提升发动机的经济性变得越来越困难。近十几年，发动机研发的一个趋势是对如何降低发动机的摩擦磨损进行大量研究，通过降低发动机摩擦损失来达到减少油耗的目的。
[0003]曲轴作为发动机内的主要运动件之一，其润滑方式一直是通过机油强制润滑在曲轴轴颈表面形成油膜。而在发动机新机磨合阶段、发动机冷机启动阶段都存在油膜建立不良现象，会导致曲轴轴颈磨损。
[0004]目前为提高曲轴轴颈强度一般采用的技术有表面淬火、表面氮化，这些技术只是提高曲轴强度，在降低曲轴表面摩擦方面、建立油膜方面没有明显效果。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种轴颈强度高、耐磨损、低摩擦的发动机曲轴。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0007]—种发动机曲轴，包括曲轴轴颈，所述曲轴轴颈的表面设置有金属致密层，所述金属致密层外设置有磨合保护层，所述磨合保护层的厚度小于所述金属致密层的厚度。
[0008]优选地，所述金属致密层上密布有微小孔洞。
[0009]优选地，所述有微小孔洞的直径在0.1 μ m — I μ m之间。
[0010]优选地，所述金属致密层的厚度在ΙΟμ-- — 40μπ?之间。
[0011]优选地,所述金属致密层的厚度为20 μ m。
[0012]优选地，所述金属致密层为通过热喷丸方法形成的金属致密层。
[0013]优选地，所述磨合保护层为由固体润滑剂形成的磨合保护层。
[0014]优选地，所述磨合保护层的厚度在Ιμπι— 3 μ m之间。
[0015]优选地，所述磨合保护层的厚度为1.5 μ m。
[0016]优选地，所述曲轴轴颈为由铸铁或锻钢制成的曲轴轴颈。
[0017]本实用新型发动机曲轴的轴颈表面设置有金属致密层，金属致密层外设置有磨合保护层，从而提升了轴颈的表面强度使其不易磨损，磨合保护层还具有润滑效果可有效降低摩擦造成的功率损失。磨合保护层的厚度小于金属致密层的厚度，避免了发动机磨合后由于磨合层磨损造成轴颈和轴瓦配合间隙过大。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例提供的发动机曲轴的主视图；
[0019]图2为本实用新型实施例提供的发动机曲轴中轴颈的剖面图；
[0020]图3为本实用新型实施例提供的发动机曲轴中轴颈的放大图。
[0021]图1至图3中附图标记为:1曲轴轴颈、2金属致密层、3磨合保护层、4孔洞。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0023]如图1和图2所示，一种发动机曲轴，包括由连杆轴颈和主轴颈构成的曲轴轴颈1，优选地，该曲轴轴颈I由铸铁或锻钢制成，铸铁或锻钢为制造曲轴的通用材料，用它们来制造曲轴轴颈I选材容易，且便于加工。如图2所示，曲轴轴颈I的表面设置有金属致密层2，金属致密层2外设置有磨合保护层3，磨合保护层3的厚度小于金属致密层2的厚度。金属致密层2和磨合保护层3的设置提升了轴颈I的表面强度使其不易磨损，磨合保护层3还具有润滑效果可有效降低摩擦造成的功率损失。磨合保护层3的厚度小于金属致密层2的厚度，避免了发动机磨合后由于磨合层磨损造成轴颈和轴瓦配合间隙过大。
[0024]一种实施例，如图3所示，优选地，金属致密层2上密布有微小孔洞4，微小孔洞4的直径在0.1 μ m — I μ m之间，金属致密层2的厚度在10 μ m — 40 μ m之间，进一步优选地，金属致密层2的厚度为20 μ m。此种结构的金属致密层2通过热喷丸方法利用细密的合金钢珠撞击曲轴轴颈I的外表面形成密布的微小孔洞4，通过改变轴颈I的表面金相组织，来达到减少外应力，提高强度的目的。同时微小孔洞4，尤其是直径在0.1 μ m — I μ m之间的微小孔洞4增强了轴颈表面携带机油的能力，更有利于油膜的形成。
[0025]另一种实施例，磨合保护层3为由固体润滑剂形成的磨合保护层，从而在发动机磨合期间有利于降低曲轴磨损。当曲轴轴颈I的金属致密层2通过热喷丸方法形成的时候，合金钢珠上携带有固体润滑剂，在合金钢珠与曲轴轴颈I的表面发生撞击时，固体润滑剂被镶嵌在金属致密层2表面，形成具有自润滑效果的磨合保护层3，在发动机磨合期间有利于降低曲轴磨损。优选地，磨合保护层3在的厚度在I μ m — 3 μ m之间，进一步优选地，磨合保护层3的厚度为1.5 μ m，这样在发动机磨合结束后，曲轴轴颈I与轴瓦配瓦之间的间隙不会发生较大改变，从而在机油强制润滑时不会对油膜的形成造成不良影响。
[0026]综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述实施例中，本领域的技术人员可以根据本实用新型的指导思想轻易提出其它实施方式，这些实施方式都包括在本实用新型的范围之内。
【权利要求】
1.一种发动机曲轴，包括曲轴轴颈(I)，其特征在于:所述曲轴轴颈(I)的表面设置有金属致密层(2)，该金属致密层(2)为通过热喷丸方法形成的金属致密层，所述金属致密层(2)的厚度在10 μ m — 40 μ m之间；所述金属致密层(2)外设置有磨合保护层(3)，该磨合保护层(3)为由固体润滑剂形成的磨合保护层；所述磨合保护层(3)的厚度小于所述金属致密层(2)的厚度，该磨合保护层(3)的厚度在Iym — 3μπι之间。
2.根据权利要求1所述的发动机曲轴，其特征在于:所述金属致密层(2)上密布有微小孔洞⑷。
3.根据权利要求2所述的发动机曲轴，其特征在于:所述有微小孔洞(4)的直径在0.1 μ m — I μ m 之间。
4.根据权利要求1所述的发动机曲轴，其特征在于:所述金属致密层(2)的厚度为20 μ m0
5.根据权利要求1所述的发动机曲轴，其特征在于:所述磨合保护层(3)的厚度为L 5 μ m。
6.根据权利要求1所述的发动机曲轴，其特征在于:所述曲轴轴颈(I)为由铸铁或锻钢制成的曲轴轴颈。
【文档编号】F16C3/06GK204003926SQ201420433490
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】马亚坛, 刘凯, 张应兵, 李欢, 陈园明, 董先瑜, 田国庆, 罗俊, 章家续, 欧阳彩云, 陈思颖, 陈尚尚 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司