[實用新型]氣缸套總成

有效

• 申請號: 201820449732.2
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN208040546U
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 薛傳藝;王守仁;王成;楊學鋒;王硯軍;王勇;王立虎;顏新宇
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: F02F1/00
• 分類號: F02F1/00;F02F1/14
• 代理公司: 山東眾成清泰律師事務所 37257
• 代理人: 丁修亭

本實用新型公開了一種氣缸套總成，包括：氣缸套，包括內缸套和嵌套在內缸套外的外缸套，內缸套與外缸套間形成有冷卻腔，進而提供一對端蓋，以在氣缸套的兩端封接冷卻腔，并且一端蓋上設有進液口，另一端蓋上設有出液口；冷卻液箱，通過循環管路與氣缸套上的進液口和出液口配接，并且該冷卻液箱上設有散熱翅片；循環泵，配置在循環管路上；其中，內缸套上部內壁具有環形凹槽，進而提供嵌入環形凹槽的耐磨襯套，該耐磨襯套的內柱面與內缸套其余內柱面共面。依據本實用新型的氣缸套總成中的氣缸套使用壽命比較長。

技術領域

本實用新型涉及一種氣缸套總成，其中的氣缸套是發動機上的活塞缸套。

背景技術

隨著高速化、大功率及增壓技術的發展，發動機的強化程度不斷提高勢必引起發動機熱負荷增加，從而使得氣缸蓋和氣缸套的溫度偏高，潤滑條件惡化，氣缸磨損加劇。因而，如何降低發動機氣缸套的熱應力，則是提高其整機性能的重要研究課題，氣缸鏡面的磨損有以下幾種情況：正常磨損、磨料磨損、熔著磨損等。

正常磨損時活塞環與氣缸鏡面摩擦引起的，也稱為摩擦磨損。氣缸鏡面的最大磨損位置是活塞在上止點時第一環附近的位置，往往形成一個明顯的臺階。原因在于在此位置，活塞環對氣缸鏡面壓力最大，加上氣缸上端的溫度較高，金屬的抗磨性下降，同時，活塞在上止點時速度為零，油膜則不容易形成，所以氣缸鏡面下部的磨損也較大一些。

磨料磨損是由于吸入空氣中含塵土較多，或者嚴重積碳而造成的。塵土是從上部吸入，積碳也是在上部形成，所以氣缸鏡面上部磨損比較大。機油是從下往上甩，硬微粒受重力影響作用，因而氣缸下部磨損比較顯著。磨料磨損的特征是從氣缸鏡面沿活塞運動方向均勻的平行直線狀的拉傷痕跡。

熔著磨損的原因主要是在潤滑不足的情況下而產生的。活塞和活塞環在氣缸鏡面中作高速往復運動。潤滑不足。工作面之間不能形成油膜，兩者摩擦面就有極其微小的部分金屬直接接觸，由于摩擦形成的局部高散熱不走而蓄積到一定程度時就會使二者熔融粘接。此時，如果油膜及時恢復，使這些微小熔著部分脫落而不擴展；如果油膜恢復遲緩，微小的熔著會擴展，導致在很大范圍內發生異常的熔著磨損，亦即通常所謂的拉缸。

熔著磨損一般發生在氣缸鏡面上部靠近第一環在上止點位置，局部的金屬熔融粘著并帶有不均勻不規則邊緣的溝痕和褶皺。拉缸現象也容易發生在未經磨合的內燃機立即帶負荷工作的情況下。因為未經磨合的內燃機氣缸鏡面較粗，油膜不易形成，氣缸鏡面與活塞表面凸起處往往發生微小的金屬接觸，由此造成熔著磨損，甚至發生咬死現象。

一般認為主要是由于氣缸套的震動和變形引起的。因為在一個工作循環中，活塞作用在氣缸的側壓力反復變化，這就促使氣缸套發生劇烈震動和變形。根據對某柴油機的測量，氣缸套振動頻率約為1200次/S，振幅約為0.016~0.08mm。高頻率振動的結果，使氣缸套外壁的冷卻水與氣缸套不斷發生分裂和撞擊，冷卻水一旦與氣缸套分離，就會形成局部真空，接著溶解在冷卻水中的空氣就會析出，而產生氣泡，同時冷卻水在低壓情況下也很容易蒸發形成氣泡，附著在氣缸套外壁上。當冷卻水返回來的時候，這些氣泡被擠入氣缸套外壁微小的針孔中。當氣泡受到高壓沖擊破裂時，就在破裂區附近產生壓力沖擊波，其值可達數十個大氣壓，并以極短促的時間沖擊針孔周圍的金屬，致使金屬剝落。在下一次沖擊時，已露出的新金屬表面又繼續被剝掉。如此反復，針孔就發展成穴蝕。

中國專利文獻CN205936864U公開了一種雙層氣缸套，其中內套采用高鉻白口抗磨鑄鐵管，并與外套一體熔鑄成型。一體熔鑄工藝上比較簡單，但因存在內套這一預先存在的固體件，后期澆入的鋼液。因此，內套在砂型中的定位，以及內套作為金屬件，熱量傳導速度比較快的問題不太容易解決。熔鑄容易產生界面層，造成內套與外套間的結合力往往沒有預期的好。此外，對于雙層的氣缸套，缸體壁厚增加，盡管金屬的熱傳導能力比較強，但仍然會造成內層散熱不良。

在一些實現中，在單層氣缸套的表面設置磨合層和耐腐蝕層，對氣缸套的壁厚增加有限，不過隨著磨合層的脫落，氣缸套的本體仍然需要直接與活塞接觸。具體參見中國專利文獻CN205744169U。