[實用新型]一種汽車發(fā)動機缸套

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220123787.7
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN202578927U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱瓊花;袁爽;沈源;由毅;趙福全
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: F02F1/00
• 分類號: F02F1/00;C23C4/04
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務(wù)所 33107
• 代理人: 張智平

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于汽車發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車發(fā)動機缸套。

背景技術(shù)

隨著生活水平的提高、汽車的普及，人們對汽車的性能提出了越來越高的要求，而汽車發(fā)動機的功率也越來越高。缸套作為汽車發(fā)動機中活塞往復(fù)運動重要的接觸部件之一，隨著平均往復(fù)運動速度的提高，其耐磨性變得尤為重要，并且作為發(fā)動機燃燒室的組成部件之一，常與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，長期處于“濕熱”腐蝕性環(huán)境下工作。在發(fā)動機點火時，氣體爆燃瞬間溫度高、壓力大，因此，缸套一直處于一種高溫、高壓、高腐蝕、高磨損的惡劣環(huán)境中工作。目前的缸套普遍采用在缸套內(nèi)壁上鍍鉻的方式來減少磨損，提高壽命，但是現(xiàn)階段該減磨方式漸漸無法滿足發(fā)動機對缸套的苛刻要求。

中國實用新型專利申請(申請?zhí)枺?01020661678.1)公開了一種等離子缸套，包括缸體、缸體內(nèi)壁、外壁上均有鈍化膜。通過結(jié)構(gòu)簡單的鈍化膜起到保護缸套不受油性液體腐蝕，提高缸套的使用壽命。該實用新型雖然能夠增強缸套的抗腐蝕性，但是由于缸套的工作環(huán)境惡劣，該專利仍然沒有對缸套的耐磨性做出改善。且由于缸套的工作環(huán)境日益惡劣，該專利所述的缸套所具有的耐磨性能也以及逐漸無法滿足人們提高發(fā)動機經(jīng)濟性的渴求。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種汽車發(fā)動機缸套，該汽車發(fā)動機缸套在提高抗腐蝕性能的同時能夠提高耐磨性。

本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種汽車發(fā)動機缸套，活塞在該缸套內(nèi)做往復(fù)直線運動，其特征在于，所述缸套的內(nèi)壁上設(shè)有鈦基硬質(zhì)合金層，所述缸套的內(nèi)壁與鈦基硬質(zhì)合金層之間設(shè)有氮化物層。

缸套呈圓筒形，活塞在里面做往復(fù)直線運動。在缸套的內(nèi)壁上先設(shè)置一層氮化物層，以提高耐高溫性能和硬度，再在氮化物層上設(shè)置一層鈦基硬質(zhì)合金層，鈦基硬質(zhì)合金抗腐蝕、耐高溫，且耐磨損，因此，提高了缸套整體的耐腐蝕、耐高溫、耐磨損性能。

所述的氮化物層為氮化鉻涂層。氮化鉻具有高熔點、高硬度、高化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點，其設(shè)置在缸套內(nèi)能夠提高缸套的耐高溫、耐腐蝕性能。

所述的氮化鉻涂層通過熱噴涂方式設(shè)置在缸套內(nèi)壁上。通過將融化的氮化鉻噴射在缸套內(nèi)壁，從而形成噴涂層。

所述的氮化鉻涂層的厚度為1um～5um。根據(jù)缸套所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的溫度、壓力以及腐蝕情況，厚度小于1um時，無法滿足耐溫度、抗腐蝕的要求，厚度大于5um時，成本過高，造成浪費，氮化鉻涂層的厚度為1um～5um時能夠滿足性能要求。

所述的氮化鉻涂層的厚度為3um。綜合考慮缸套所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的溫度、壓力、腐蝕情況以及缸套成本問題，氮化鉻涂層的厚度為3um時效果較佳。

所述的鈦基硬質(zhì)合金層通過噴涂方式設(shè)置在氮化鉻涂層上。鈦基硬質(zhì)合金通過PVD即物理氣相沉淀的工藝噴涂到氮化鉻涂層上，該方法實現(xiàn)的涂層具有高硬度、摩擦系數(shù)低、耐磨損以及抗腐蝕的優(yōu)點，再結(jié)合鈦基硬質(zhì)合金自身的性能，從而提高缸套整體的耐磨損、抗腐蝕性能。

所述的鈦基硬質(zhì)合金層的厚度為1um～5um。根據(jù)缸套所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的溫度、壓力以及腐蝕情況，厚度小于1um時，無法滿足耐磨損、耐溫度、抗腐蝕的要求，厚度大于5um時，成本過高，造成浪費，鈦基硬質(zhì)合金層的厚度為1um～5um時能夠滿足性能要求。

所述的鈦基硬質(zhì)合金層的厚度為3um。綜合考慮缸套所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的磨損、腐蝕、溫度情況以及缸套成本問題，鈦基硬質(zhì)合金層的厚度為3um時效果較佳。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本汽車發(fā)動機缸套具有以下優(yōu)點：

1、PVD噴涂方法具有高效率化、沉積速度快、可使用合金靶材等優(yōu)點。

2、由于缸套內(nèi)壁設(shè)有氮化鉻涂層及鈦基硬質(zhì)合金層，所以具有耐高溫、耐高壓和耐腐蝕的優(yōu)點。

3、多層噴涂，可獲得兩種不同材料的綜合性能，滿足磨粒磨損及沖蝕磨損等的使用要求；多層薄膜還具有“應(yīng)力阻擋”作用，可降低表面與次表面的最大應(yīng)力，從而具有較高的承載能力；多層薄膜中多個與基材表面平行的界面，使得差排移動困難，有效地抑制裂紋的產(chǎn)生和擴展，提高鍍層硬度和韌性。

附圖說明

圖1是本汽車發(fā)動機缸套結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖中，1、缸套；2、氮化鉻涂層；3、鈦基硬質(zhì)合金層。

具體實施方式

以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。