[發明專利]一種乘用車輕量化發動機氣缸套及其制備方法

有效

• 申請號: 201410838049.4
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104595050A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 鄒悟會;黃德松;楊俊;高廣東
• 申請（專利權）人: 河南省中原內配股份有限公司;安徽中原內配有限責任公司
• 主分類號: F02F1/00
• 分類號: F02F1/00;C22C37/10;B22D13/00;B22C3/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新;周闖

技術領域

本發明屬于乘用車發動機領域，具體涉及一種乘用車輕量化發動機氣缸套及其制備方法。

背景技術

霧霾天氣一直影響著中國的很多地區，霧霾形成的很重要原因是未燃盡顆粒物的排放太多，其中汽車尾氣的排放量占總排放量50%以上。汽車工業為了降低油耗和尾氣排放量，開始通過各種方法減輕整車的重量。在這種背景下，全鋁汽車發動機應運而生，它成為降低汽車重量，減少尾氣排放的主要途徑。

全鋁發動機雖然節能環保效果好，但由于鋁材料硬度、抗拉強度、耐磨性等關鍵核心技術仍然達不到相關技術要求，其缸套必須采用鑄鐵材料，如何使鑄鐵缸套與鋁缸體結合緊密，成為困擾發展全鋁發動機的難點。當前全鋁發動機缸套大多采用外圓車螺紋氣缸套和外圓鑄態氣缸套。為提升缸套缸體結合強度行業中出現了外圓車螺紋氣缸套，由于該類產品內外表面需要進行機械加工，成本比較高，與鋁缸體結合力較小。外圓鑄態氣缸套相比螺紋氣缸套結合力有所提高，但其突起比較高。外圓表面比較高的突起造成氣缸套離心鑄造過程中缸套毛坯冷卻過快，造成石墨組織及金相組織顯著惡化，形成大量E型石墨和過冷組織，降低氣缸套的耐磨型及與活塞環的配副性。同時比較高的突起高度波動比較大，造成鋁缸體鑄造過程中圓度波動比較大，造成尾氣排放波動比較大。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐摩擦、氣缸套外圓表面麻點高度較小的乘用車輕量化發動機氣缸套及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是，一種乘用車輕量化發動機氣缸套，氣缸套外圓表面分布有麻點，麻點的形狀包括啞鈴狀、正置錐臺狀、蠕蟲狀、鷹嘴狀四種形狀，四種形狀的麻點在氣缸套外圓表面隨機分布，麻點的高度為0.25?mm～1.1mm。

優選的，所述麻點的頂部為不規則圓弧面，距麻點根部基礎面高0.2mm處單個麻點截面的面積為0.05mm²～7mm²，相鄰兩個麻點的邊緣間距為0.5mm～5mm；兩個麻點的邊緣間距是指在距麻點根部基礎面0.2mm高度處的截面上，兩個麻點截面邊緣上的點之間距離的最小值，相鄰兩個麻點的邊緣間距是指某一麻點與其周圍的麻點之間邊緣間距中的最小值。

所述的乘用車輕量化發動機氣缸套的麻點高度為0.25mm～0.5（不包括0.5）mm時，相鄰兩個麻點的邊緣間距為0.5～3mm，距麻點根部基礎面高0.2mm處單個麻點的截面積為0.05～0.3mm²。

所述的乘用車輕量化發動機氣缸套的麻點高度為0.5～1.1mm時，相鄰兩個麻點的邊緣間距為1.0～5mm，距麻點根部基礎面高0.2mm處單個麻點的截面積為0.2～7mm²；距麻點根部基礎面高為麻點高度的3/5倍處單個麻點截面的面積為0.05mm²～5mm²。

?所述乘用車輕量化發動機氣缸套的制備方法，包括以下步驟：①將如下重量百分比的各成分在1480℃～1550℃熔煉成鐵液后出爐：C?2.8～3.8%、S?0.03~0.06%、Si?1.8～2.9%、P?≤0.7%、Mn?0.5~0.9%、Cr?0.1~0.4%、Cu?0.1~0.7%，余量為鐵；②制備涂液，制備涂液的過程如下：以重量份數計，取硅藻土10～45份、膨潤土2.5～25份、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.5份、水30～85份，將膨潤土加入水中，浸泡20~28小時后加入攪拌機中攪拌1~6小時，加入硅藻土，攪拌200~400分鐘，加入十二烷基苯磺酸鈉，攪拌均勻即可得到涂液；③離心鑄造：將配置好的涂液加入壓力涂料罐中，壓力調整為0.3~0.5MPa；啟動離心鑄管機，轉速設定為1400~1700r/min，將模具的溫度加熱到150~450℃，然后涂液噴管開始向模具內壁噴灑配好的涂液，噴灑的涂液的厚度為0.3~1.2mm，涂液在模具內壁上受熱，涂液受熱產生蒸汽迅速在涂液中形成均勻空腔，繼而涂液表面產生破裂，氣體溢出涂液層，最終在涂液層中形成空腔；將溫度為1480-1550℃的鐵液轉入到澆鑄包中，同時加入鐵液質量0.6-1.0%的孕育劑進行孕育，除去鐵液表面浮渣即可澆注入模具中，鐵液在離心力作用下注入到空腔中，冷卻結晶后在毛坯上形成麻點。

優選的，所述孕育劑為硅鐵。

本發明的乘用車輕量化發動機氣缸套上麻點高度的測量方法如下：在車床上將氣缸套夾緊車削外圓，車削前外圓直徑與麻點車掉后直徑差值的一半，即為麻點的高度；麻點車掉后氣缸套外圓的表面即為麻點根部基礎面。