[發明專利]一種甲醇發動機用活塞、涂層制備設備及涂層制備方法

在審

• 申請號: 202110168249.3
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN113019855A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 劉巖;王瑞平;李高勇;李紅洲;紀正江;蔣仁杰;梁寶庫
• 申請（專利權）人: 浙江吉利控股集團有限公司;浙江鋒銳發動機有限公司;寧波吉利羅佑發動機零部件有限公司;浙江吉利動力總成有限公司
• 主分類號: B05D5/08
• 分類號: B05D5/08;B05D5/00;B05D7/24;B05D3/02;B05C1/02;B05C9/10;B05C9/14;B05C13/02;F02F3/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發明涉及汽車技術領域，具體是一種甲醇發動機用活塞、涂層制備設備及涂層制備方法，甲醇發動機用活塞包括頭部和裙部；頭部用于密封氣缸內的氣體，頭部的一端與裙部連接；裙部用于在氣缸內做往復運動并承受氣缸壁對裙部側壁的壓力；裙部側壁上涂覆有涂層，涂層由聚酰胺酰亞胺、石墨、氮化硼和特種納米陶瓷顆粒制成；其中，聚酰胺酰亞胺作為粘合劑，石墨、氮化硼和特種納米陶瓷顆粒作為填料；本發明通過使用聚酰胺酰亞胺作為裙部側壁上涂覆涂層的粘合劑，能夠避免裙部受到甲醇甲酸的腐蝕而造成活塞的失效；而且通過使用石墨、氮化硼和特種納米陶瓷顆粒作為填料，這改變涂層填料成分，大大提高活塞的耐磨性能，提高了活塞的使用壽命。

技術領域

本發明涉及汽車技術領域，特別涉及一種甲醇發動機用活塞、涂層制備設備及涂層制備方法。

背景技術

活塞被稱為發動機的心臟，是發動機傳遞動力的重要組成部分，燃燒形成的爆發壓力通過活塞、活塞銷傳遞給連桿，連桿再傳遞給曲軸，進而將往復運動轉換為曲軸的回轉運動而向外輸出動力。

為保證發動機正常運行，活塞、活塞環、缸孔之間需要良好的匹配，以達到密封燃氣與機油、傳遞熱量的作用，由于活塞在缸孔內做高速往復直線運動，為避免活塞快速磨損，在汽油發動機、柴油發動機的活塞裙部印刷涂層，減少活塞與缸孔的磨損，保證活塞能正常運行。

近年來，甲醇作為替代原煤和油氣的燃料，在汽車、船舶、工業鍋爐、采暖供熱等領域的應用逐步推開，產生了較好的經濟和環境效益。2019年3月19日工信部、國家發改委等部門聯合發布了《關于在部分地區開展甲醇汽車應用的指導意見》，要求強化甲醇汽車產業合理布局，保持我國甲醇汽車及相關產業在產品、技術及專用裝備領域的國際領先地位，加快甲醇汽車制造體系的建設。

目前甲醇發動機由于甲醇霧化效果差、以及燃燒過程中會生成少量甲酸，對目前汽油發動機、柴油發動機用的活塞裙部石墨層會產生腐蝕破壞，導致活塞缸孔拉缸、動力下降的故障。

基于現有技術存在的缺點，急需研究一種甲醇發動機用活塞、涂層制備設備及涂層制備方法，來解決上述問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的提供了一種甲醇發動機用活塞、涂層制備設備及涂層制備方法，本發明通過使用聚酰胺酰亞胺作為裙部側壁上涂覆涂層的粘合劑，能夠避免裙部受到甲醇甲酸的腐蝕而造成活塞的失效；而且通過使用石墨、氮化硼和特種納米陶瓷顆粒作為填料，這改變涂層填料成分，大大提高活塞的耐磨性能，提高了活塞的使用壽命，在一定程度上節約了成本。

本發明公開了一種甲醇發動機用活塞，包括頭部和裙部；

所述頭部用于密封氣缸內的氣體，所述頭部的一端與所述裙部連接；

所述裙部用于在氣缸內做往復運動并承受氣缸壁對裙部側壁的壓力；所述裙部側壁上涂覆有涂層，所述涂層由聚酰胺酰亞胺、石墨、氮化硼和特種納米陶瓷顆粒制成；其中，聚酰胺酰亞胺作為粘合劑，石墨、氮化硼和特種納米陶瓷顆粒作為填料。

進一步地，所述涂層中的聚酰胺酰亞胺、石墨、氮化硼和特種納米陶瓷顆粒的質量比為25：60：9：6。

進一步地，所述涂層由聚酰胺酰亞胺、石墨、氮化硼、氧化鐵和特種納米陶瓷顆粒制成。

進一步地，所述頭部和所述裙部的材料均為鋁合金。

本發明另一方面保護一種甲醇發動機用活塞的涂層制備設備，所述甲醇發動機用活塞的涂層制備設備用于對如上所述的甲醇發動機用活塞進行涂層制備，所述甲醇發動機用活塞的涂層制備設備包括：

沿著所述甲醇發動機用活塞的涂層制備過程，依次包括第一上料裝置、超聲波清洗機、第一下料裝置、涂層裝置、第二上料裝置、烘干爐和第二下料裝置；

所述涂層裝置內放置有聚酰胺酰亞胺、石墨、氮化硼和特種納米陶瓷顆粒；