[發(fā)明專利]鋁汽缸體組件及其制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811069072.6
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109519295A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設計）人: R·J·彼得勒斯;M·S·克雷默
• 申請（專利權）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02F1/18
• 分類號: F02F1/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林偉峰

提供了發(fā)動機缸體組件及其制造方法。方法包括圍繞一個或多個擠壓鋁圓柱形汽缸套鑄造發(fā)動機缸體，其中每個汽缸套包括圓柱形內(nèi)表面和外表面，并且每個汽缸套的外表面與發(fā)動機缸體鄰接并限定汽缸膛，隨后對每個汽缸套的內(nèi)表面進行表面制備，隨后通過熱噴涂施加鐵襯套至每個汽缸套的內(nèi)側，以及隨后加工鐵襯套的內(nèi)表面。每個鋁汽缸套擠壓成型，并且可包括低硅含量鋁合金。發(fā)動機缸體可包括高硅含量鋁合金。一個或多個鐵襯套中的每個具有小于約175微米的厚度。

引言

在內(nèi)燃機(ICE)燃燒循環(huán)期間，空氣/燃料混合物提供至ICE發(fā)動機缸體內(nèi)的汽缸?？諝?燃料混合物壓縮和/或點燃并燃燒，以通過位于汽缸內(nèi)的活塞提供輸出扭矩。當活塞在汽缸內(nèi)移動時，活塞和汽缸之間的摩擦以及燃料的存在會使汽缸表面磨損并退化。另外，燃燒壓力和活塞側負載會在汽缸膛上產(chǎn)生大量的應力。

鋁發(fā)動機缸體可以提供益處，如由于鋁發(fā)動機重量較輕而改善燃料經(jīng)濟性，以及由于膛變形減小和通過鋁汽缸膛改善熱傳遞而具有更好的發(fā)動機性能和可靠性。鋁膛發(fā)動機還允許活塞和汽缸膛之間更緊密的間隙，從而降低發(fā)動機噪音和油耗。然而，鑄鋁發(fā)動機缸體對往復活塞和附屬部件顯示出低耐磨性。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)示例性實施例的一方面，提供了一種用于制造發(fā)動機缸體組件的方法。該方法可包括圍繞一個或多個鋁圓柱形汽缸套鑄造發(fā)動機缸體，其中每個鋁汽缸套包括圓柱形內(nèi)表面和外表面，并且每個鋁汽缸套的外表面與發(fā)動機缸體鄰接并限定汽缸膛，以及通過熱噴涂施加鐵襯套至每個鋁汽缸套的內(nèi)表面。該方法可以進一步包括，施加鐵襯套至每個鋁汽缸套內(nèi)側之前，對每個鋁汽缸套的內(nèi)表面進行表面制備。該方法可以進一步包括，施加鐵襯套至每個鋁汽缸套內(nèi)側之后，加工鐵襯套的內(nèi)表面。每個鋁汽缸套可包括低硅含量鋁合金。每個鋁汽缸套可包括國際合金命名系統(tǒng)6000系列鋁合金。每個鋁汽缸套可包括國際合金命名系統(tǒng)6005鋁合金、6061鋁合金或6063鋁合金。每個鋁汽缸套可以擠壓成型。發(fā)動機缸體可包括高硅含量鋁合金。發(fā)動機缸體可包括國際合金命名系統(tǒng)4000系列鋁合金或美國國家標準協(xié)會300系列鋁合金?？梢允褂眯D單線、雙線電弧、大氣等離子噴涂或高速氧燃料熱噴涂方法施加鐵襯套。

根據(jù)示例性實施例的一方面，提供了一種發(fā)動機缸體組件。發(fā)動機缸體組件可包括鑄鋁發(fā)動機缸體，其包括一個或多個汽缸膛，其中每個汽缸膛限定膛表面；一個或多個鋁汽缸套，其設置在一個或多個汽缸膛內(nèi)，使得每個鋁汽缸套的外表面與每個汽缸膛的膛表面鄰接設置；以及鐵襯套，其通過熱噴涂施加至一個或多個鋁汽缸套中每個的內(nèi)表面。在鑄造鋁發(fā)動機缸體期間，一個或多個鋁汽缸中的每個都鑄造到位。一個或多個鐵襯套中的每個可具有小于約175微米的厚度。每個鋁汽缸套可包括低硅含量鋁合金。每個鋁汽缸套可包括國際合金命名系統(tǒng)6000系列鋁合金。每個鋁汽缸套可包括國際合金命名系統(tǒng)6005鋁合金、6061鋁合金或6063鋁合金。一個或多個鋁汽缸套中的每個可以擠壓成型。發(fā)動機缸體可包括高硅含量鋁合金。一個或多個鐵襯套中每個的內(nèi)表面在施加至相應的一個或多個鋁汽缸套中每個的內(nèi)側之后可以進行加工。

根據(jù)示例性實施例的一方面，提供了一種用于制造發(fā)動機缸體組件的方法。該方法可包括圍繞一個或多個擠壓鋁圓柱形汽缸套鑄造發(fā)動機缸體，其中每個鋁汽缸套包括圓柱形內(nèi)表面和外表面，并且每個鋁汽缸套的外表面與發(fā)動機缸體鄰接并限定汽缸膛，隨后對每個鋁汽缸套的內(nèi)表面進行表面制備，隨后通過熱噴涂施加鐵襯套至每個鋁汽缸套的內(nèi)側，以及隨后加工鐵襯套的內(nèi)表面。一個或多個鐵襯套中的每個可具有小于約175微米的厚度。

從示例性實施例的以下詳細描述和附圖中，示例性實施例的其他目的、優(yōu)點和新穎特征將變得更加顯而易見。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)一個或多個實施例的發(fā)動機缸體組件的側視圖；

圖2示出了根據(jù)一個或多個實施例的靠近汽缸膛的發(fā)動機缸體組件的橫截面?zhèn)纫晥D；以及

圖3示出了根據(jù)一個或多個實施例的用于制造發(fā)動機缸體組件的方法。

具體實施方式