内燃机的气缸衬套制造技术

本发明专利技术以通用方式涉及一种内燃机的部件，更具体来说本发明专利技术涉及一种内燃机的气缸衬套。根据本发明专利技术的一个实施例，气缸衬套包括大致圆形内壁以及外壁，外壁具有至少一个平面(11)和与内壁同心的至少一个大致圆形面(12)，其中，圆形面(12)具有粗糙表面，粗糙表面包括的波峰和波谷之间的距离(c)是0.2mm至2.5mm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术以通用方式涉及一种内燃机的部件，更具体来说，本专利技术涉及一种内燃机的气缸衬套。
技术介绍
内燃机，诸如采用公知奥拓循环或者狄塞尔循环的发动机，广泛通常利用在车辆中，设计用于移动人和货物，诸如乘客、运输以及货运车辆，包括卡车以及机车。总之，这些发动机利用具有高烃含量的燃料，诸如矿物燃料或者来源于可再生能源的燃料，以将热能从燃料的燃烧转化为动能。内燃机的构造是公知的，基本地包括关联于曲柄轴移动在气缸内部内的活塞。在活塞的上侧设置了燃烧室，燃烧室包括的部件诸如火花塞和/或喷射喷嘴、安装在关联于气缸体的头部中的至少一个进气阀和至少一个排气阀。在这个问题上部件以及内燃机的操作对于技术人员是公知的，由于此原因，在该描述中无需更多解释。由于近年来观察到的内燃机具体功率输出的增加，以改善组件的热性能的方式，结果，降低了有害气体至环境的释放，内燃机的气缸体可以设置有利用特定材料制造的气缸衬套以满足发动机的应用或者负荷特性的特定需求。这是因为由于压力和燃烧温度连同因气缸内部内的活塞移动导致的摩擦，所以气缸壁必须支撑高工作量。以这种方式，气缸衬套大致实现为耐磨损的材料，诸如铸铁、钢或者高强度铝合金，不同于气缸体的材料，气缸体大致实现为允许良好散热的较轻的韧性材料，诸如具有较小耐磨性的铝或者铝合金。为了实现降低气缸体尺寸和重量的目标，气缸衬套可以具有离心率，其中，两个直径上对置的部分具有的厚度小于衬套的直径的其余部分，
使得气缸可以更靠近地成组。图1示意地图示了内燃机的三个气缸(30、30'、30\)，其中，每个衬套(10)在设计成以横向于相邻气缸方式定位的部分中具有较小厚度，结果，降低了每个气缸之间的距离(D)。每个气缸之间的距离(D)通常称为“桥”。在制造铝的气缸体的常规技术中，衬套通常与气缸体一起铸造。以这种方式，衬套位于气缸体的模具内，铝被浇注，随后冷却在衬套周围，使得确保衬套的外壁机械锚固至气缸体的铝。HPDC(高压压铸)、LPDC(低压压铸)和重力铸造处理应用于这些情况中。但是，由于形成衬套和气缸体的材料的差异，存在关于两个之间无法以适当的方式发生的金属结合的问题，导致形成空隙或者气孔，导致气缸体中衬套较差的锚固，在发动机操作期间其可能破裂和/或从气缸内部至气缸体无效的热交换，在环滑动的气缸的变形方面具有影响，这反过来不能够密封燃烧气体，以这种方式，将损害发动机的性能。为了达到规避该问题的目的，J.B.Thomas的文献US3165983教导了一种气缸衬套，其包括以星型形式布置的从衬套向外突出至气缸体内部的多种散热翅片。不过，该方案是无效的，这是由于以下事实：除了获得翅片具有困难之外，不管是通过机加工或者通过塑料变形，均不能消除与铸造时衬套和气缸体之间形成空隙或者气孔相关的问题，导致发生不均匀的热交换以及导致发动机操作期间气缸的变形，极大地增加部件的磨损，此外，可能危及头部的密封。KS铝科技AG的文献EP0919715、帝国活塞环公司的EP2113320类似地教导了在衬套的外壁上形成径向翅片，衬套可以呈现平行四边形、梯形、T形或者正方形的形状，通过机加工或者塑料变形获得。但是，除了降低了气缸之间具有较小距离的桥的形成可能性之外，这些几何形状的获得是非常复杂的，显著增加了衬套的生产时间。在可替换方案中，联邦大亨布尔沙伊德公司的文献DE102006016524教导了利用硅铝层涂布衬套的外面。显然，尽管涂层是用于降低缺陷以及套和气缸体之间的空隙或者气孔衬的有效的方案，但是其要求与清洁以及沉积涂层相关的额外生产阶段，除了实现均匀沉积的困难，这事实
上增加了相关成本。除了其他目的，本专利技术的目的是规避本领域中陈述的这些困难。
技术实现思路
结果，本专利技术的第一目的是提供一种内燃机的气缸衬套，该气缸衬套能够良好的锚固至气缸体的材料并且能够降低气缸之间的间距，有助于得到更紧凑、更轻的气缸体。本专利技术的额外目的是提供一种内燃机的气缸衬套，其可以防止在衬套中气缸体的铸造期间形成空隙或者气孔或者故障。本专利技术的进一步目的是提供一种内燃机的气缸衬套，该气缸衬套易于获得，不需要机加工以形成翅片或者用于层的沉积的额外阶段。尤其，为了满足前述目的的目的，本专利技术教导了一种内燃机的气缸衬套，该气缸衬套包括大致圆形内壁以及外壁，外壁具有至少一个平面以及至少一个与内壁同心的大致圆形面，其中，圆形面具有粗糙表面，粗糙表面包括波峰和波谷之间0.2至2.5mm的距离。与本专利技术的额外和/或替换实施例一致，还可以存在单独或者技术上能够组合的以下特性：-衬套具有两个平面；-衬套具有大致与内壁同心以及被所述两个平面分离的两个圆形面；-两个柱形面包括粗糙表面，粗糙表面包括波峰以及波谷之前0.2至2.5mm的距离；-衬套通过离心铸造处理实现；-至少一个平面，其包括0.5至4.5Rz之间的表面粗糙度；-形成在同心部分中的内壁和外壁之间的厚度在1.3mm至5mm之间；-形成在内壁和平面之间的厚度小于形成在同心部分的内壁和外壁之间的厚度；-形成在内壁和平面之间的厚度在0.7mm至2.5mm之间；-平面的长度在衬套的总外径长度的5和30％之间。附图说明通过阅读下文结合附图提到的其特定实施例的描述，将更好地理解本专利技术的目的、优势、效果和技术以及功能改善。这种图是示意的，其尺寸和比例不对应于现实，由于这个事实，意图在于以例证方式单独描述本专利技术，不施加超出以下权利要求限制的任何限制，其中：图1示意地示出内燃机的三个气缸，其包括安装在气缸体中的相应衬套；图2示意地示出根据本专利技术的一个实施例的气缸衬套的立体图；以及图3示意地示出图2的气缸衬套的平面图；以及图4是根据本专利技术的衬套的局部截面图。具体实施方式关于其特定实施例，参考附图，现在描述本专利技术。具体实施例被详细描述并且示出在附图中，应该理解的是，它们应该被认为是其原理的示例，并且不旨在将本专利技术仅限制为表示在本说明描述以及图示中的内容。应该认识到的是，下文讨论的不同的教导可以单独采用或者以任何适当的组合采用以产生相同技术效果。图1示意地示出内燃机的三个气缸30、30'、30\，每个气缸具有被气缸体20的材料围绕的衬套10。自然地，此处图示的视图不包括气缸体的所有部件，而是仅仅示出气缸。正如先前提到的，依靠当前铸造技术，以与气缸体不同的材料实现的衬套与气缸体一起铸造，由于材料的不兼容以及形成衬套和气缸体之间的空隙或者气孔，这会产生衬套至气缸体的良好锚固的问题，空隙或者气孔功能为绝缘热障，损害适当热流传递并且导致从衬套至气缸体的不规则热传递。当两种不同的铝合金利用于衬套和气缸体时，即高耐磨性合金用于衬套以及具有低重量及更好热传递的另一合金用于气缸体时，该问题的出现尤其明显。图2和图3中示出了根据本专利技术的衬套。已经惊人地发现，提供具有粗糙表面的衬套的外壁12、12'的圆形面将给予铸造在衬套周围的气缸
体的材料良好的锚固，以及在气缸体和衬套之间形成空隙或者气孔的可能性低，以这种方式改善了从衬套至气缸体的热交换。而且，由于与由粗糙结构形成的气缸体的材料接触的较大表面面积，还改善了气缸体的热传递。此外，已经发现，粗糙表面优选必须具有的深度在0.2mm至2.5mm之间。对于“深度”，应该理解的是，其是气缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的气缸衬套，其包括大致圆形内壁以及外壁，所述外壁具有至少一个平面(11)和与所述内壁同心的至少一个大致圆形面(12)，其特征在于，所述圆形面(12)具有粗糙表面，粗糙表面包括的波峰和波谷之间的距离(c)为0.2至2.5mm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.12 BR 10201303196941.一种内燃机的气缸衬套，其包括大致圆形内壁以及外壁，所述外壁具有至少一个平面(11)和与所述内壁同心的至少一个大致圆形面(12)，其特征在于，所述圆形面(12)具有粗糙表面，粗糙表面包括的波峰和波谷之间的距离(c)为0.2至2.5mm。2.根据权利要求1所述的气缸衬套，其特征在于，所述衬套具有两个平面(11、11')。3.根据权利要求1或2所述的气缸衬套，其特征在于，所述衬套具有大致与所述内壁同心以及被两个所述平面分离的两个圆形面(12、12')。4.根据权利要求1至3中任一项所述的气缸衬套，其特征在于，所述两个柱形面(12、12')包括粗糙表面，所述粗糙表面包括的波峰和波谷之间的距离(c)为0.2mm至2.5mm。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃德内·德绍尔·雷霍斯基，若泽·卡洛斯·博特·韦加，里卡多·达尔托·里切拖，
申请(专利权)人：马勒金属立夫有限公司，马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：巴西;BR