[發明專利]局部采用塑料材質的內燃機氣缸及其制造方法

在審

• 申請號: 202011124731.9
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112211741A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 朱波
• 申請（專利權）人: 蘇州星波動力科技有限公司
• 主分類號: F02F1/18
• 分類號: F02F1/18;F02F1/00;B23P15/00;B29C45/14
• 代理公司: 蘇州新知行知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32414
• 代理人: 陳勐哲

本發明涉及一種局部采用塑料材質的內燃機氣缸，包括：一金屬缸套，由金屬材料制造而成；一塑料缸體，采用塑料材質生產而成；所述金屬缸套通過定位組件和連接組件緊固在塑料缸體內。缸套單獨設計為金屬材料，缸體采用塑料材質，并將金屬缸套和塑料缸體結合起來，采用定位組件和連接組件連接，避免塑料材料的應力集中而損壞。還涉及局部采用塑料材質的內燃機氣缸的制造方法，步驟為：成型金屬缸套鑄件→成型成塑料缸體→將金屬缸套和塑料缸體結合起來→進行表面加工→測試結合體的性能，擴展了塑料的應用場景，減少了加工工藝和步驟，降低了生產過程中的碳排放和污染，提高了生產效率，也降低了以此種發動機為動力的運載機構的重量。

技術領域

本發明涉及一種內燃機發動機汽缸部件，尤其是一種局部采用塑料材質的內燃機氣缸及其制造方法。

背景技術

現有活塞式內燃機的缸體，主要為鑄鐵或者鑄鋁材料制成，由于發動機的冷卻和燃燒要求，都是金屬材料制作。鑄鐵普遍重量大，成本低，但加工成本高；而鋁缸體，比鑄鐵缸體減輕了重量，但是工藝復雜，設計難度大，成本較高，在小排量發動機上，應用很少，主要用于高檔或大排量發動機。金屬材料在制作和生產過程中，鑄造工廠污染和耗能均十分巨大，在后期的加工過程中，金屬切削的工藝復雜，污水排放也較大。因此近年來，發動機缸體的生產工廠，都很難在環評嚴格的地區開工建設。

發明內容

本發明要解決的一個技術問題是：克服現有技術中之不足，提供一種降低了整體重量，降低碳排放的局部采用塑料材質的內燃機氣缸。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種局部采用塑料材質的內燃機氣缸，包括：

一金屬缸套，由金屬材料制造而成；

一塑料缸體，采用塑料材質生產而成；

所述金屬缸套通過定位組件和連接組件緊固在塑料缸體內。

由于內燃機燃燒的特點，使得直接接觸火焰傳播面的缸內材料，無法應用塑料材料，因此本發明將缸套單獨設計為金屬材料，缸體采用塑料材質，并將金屬缸套和塑料缸體結合起來，同時在需要螺栓緊固力的部分，采用定位組件和連接組件連接，避免塑料材料的應力集中而損壞。

進一步地限定，所述定位組件包括設置在金屬缸套上的定位凸臺以及設置在塑料缸體上與所述定位凸臺相配合的定位槽。

通過定位槽凸臺和定位槽，將金屬缸套安裝定位在塑料缸體之上，從而避免了火焰與塑料缸體的直接接觸。

進一步地限定，所述連接組件包括在塑料缸體成型過程中嵌設其內的螺栓座，所述螺栓座包括螺栓座端頭以及位于其軸向的定位銷，所述螺栓座端頭的直徑大于定位銷的直徑，所述定位銷外壁沿軸向設置有凸條。

采用嵌設的方式設置螺栓座，通過這樣設置的螺栓座分擔螺栓緊固力，避免塑料材料的應力集中而損壞。軸向的定位銷避免螺栓座在螺栓擰入時的轉動和松動，在固定到位后，由螺栓座端頭承受上拉的應力。凸條的設置能增加螺栓座與塑料缸體的連接。

更進一步地限定，所述連接組件還包括位于螺栓座正下方的金屬墊片，所述金屬墊片嵌設在塑料缸體內。

設置金屬墊片，進一步分擔螺栓緊固力，避免塑料缸體損壞。

進一步地限定，所述金屬缸套采用的金屬材料為鋁或鋁基合金。

鋁缸套可減重30～40%，從而降低了整體內燃機的重量。

為了保證金屬缸套的強度，更進一步地限定，所述金屬缸套內部可嵌設有鋼質缸套或者噴涂有等離子耐磨涂層。

根據發動機的升功率和熱負荷不同、缸體經過冷卻的長期工作溫度的不同，作為優選地，所述塑料缸體采用改性復合材料制成。