氣缸裝置及其制造方法
【專利摘要】一種氣缸裝置制造方法，包括：（a）預(yù)制多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷氣缸套；（b）在所述陶瓷氣缸套的內(nèi)表面燒結(jié)或沉積形成耐磨合金層；（c）在所述陶瓷氣缸套的外表面澆鑄液態(tài)鋁液形成氣缸體。本發(fā)明實施例中還提供了一種根據(jù)上述氣缸裝置制造方法制造的汽缸裝置，包括多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷氣缸套、形成在所述陶瓷氣缸套的內(nèi)表面上的耐磨合金層、以及形成在所述陶瓷氣缸套的外表面上由鑄鋁制成的氣缸體，其中從所述陶瓷氣缸套的內(nèi)表面滲透進(jìn)來的耐磨合金和從所述陶瓷氣缸套的外表面滲透進(jìn)來的鋁液在所述陶瓷氣缸套內(nèi)相互交織。本發(fā)明實施例中的氣缸裝置可以做的很薄，可縮小發(fā)動機軸向尺寸，有利于發(fā)動機小型化，制造成本較低。
【專利說明】氣缸裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種適合汽車發(fā)動機用的氣缸裝置及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車用發(fā)動機一般采用鋁合金氣缸體。為了降低整機重量的同時能夠保證 氣缸套的耐磨性，通常采用在氣缸體中預(yù)鑄由鑄鐵制成的氣缸套結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的氣缸套外表 面一般采用機械加工形成溝槽10 (如圖1所示)或鑄造蘑菇狀倒刺20的形式(如圖2所示) 來保證鑄鐵氣缸套與鑄鋁氣缸體之間的緊密結(jié)合，以防止氣缸套從氣缸體脫落。然而，采用 機械加工溝槽的方式要浪費大量的金屬，而且為了保證加工時氣缸套不變形，氣缸套要做 的很厚，不利于發(fā)動機的輕量化和小型化；采用蘑菇狀倒刺形式的氣缸套由于無法拔模等 問題，無法采用傳統(tǒng)的鑄造工藝，鑄造難度較大，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種易于制造且制造成本較低的氣缸裝置 及其制造方法。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，提供一種氣缸裝置制造方法，包括:
[0005](a)預(yù)制多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷氣缸套；
[0006](b)在所述陶瓷氣缸套的內(nèi)表面燒結(jié)或沉積形成耐磨合金層；
[0007](c)在所述陶瓷氣缸套的外表面澆鑄液態(tài)鋁液形成氣缸體。
[0008]進(jìn)一步地，所述步驟(b)通過燒結(jié)在所述陶瓷氣缸套的內(nèi)表面燒結(jié)形成所述耐磨
I=Io
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟(b)通過電鍍在所述陶瓷氣缸套的內(nèi)表面沉積形成所述耐磨
I=Io
[0010]進(jìn)一步地，在所述步驟(b )中，有一部分耐磨合金從所述陶瓷氣缸套的內(nèi)表面滲透 到所述陶瓷氣缸套內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)中。
[0011]進(jìn)一步地，所述步驟(C)通過澆鑄在所述陶瓷氣缸套的外表面澆鑄形成所述氣缸 體。
[0012]進(jìn)一步地，在所述步驟(c )中，有一部分鋁液從所述陶瓷氣缸套的外表面滲透到所 述陶瓷氣缸套內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)中。
[0013]進(jìn)一步地，所述耐磨合金層為銅鋁合金層。
[0014]本發(fā)明還提供了 一種利用上述氣缸裝置制造方法制造的汽缸裝置，所述汽缸裝置 包括多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷氣缸套、形成在所述陶瓷氣缸套的內(nèi)表面上的耐磨合金層、以及形成 在所述陶瓷氣缸套的外表面上由鑄鋁制成的氣缸體，其中有一部分耐磨合金從所述陶瓷氣 缸套的內(nèi)表面滲透到所述陶瓷氣缸套內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)中，有一部分鋁液從所述陶瓷氣缸套 的外表面滲透到所述陶瓷氣缸套內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)中，從所述陶瓷氣缸套的內(nèi)表面滲透進(jìn)來 的耐磨合金和從所述陶瓷氣缸套的外表面滲透進(jìn)來的鋁液在所述陶瓷氣缸套內(nèi)相互交織。[0015]進(jìn)一步地，所述耐磨合金層為銅鋁合金層。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的氣缸裝置及其制造方法中是在多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷氣缸套 的內(nèi)表面上燒結(jié)或沉積形成耐磨合金層，因而可以做的很薄，可縮小發(fā)動機軸向尺寸，有利 于發(fā)動機小型化，制造成本較低；此外，在陶瓷氣缸套的外表面上澆鑄形成氣缸體，從陶瓷 氣缸套內(nèi)表面滲透進(jìn)來的耐磨合金和從陶瓷氣缸套外表面滲透進(jìn)來的鋁液在陶瓷氣缸套 內(nèi)相互交織，從而保證了氣缸套和氣缸體緊密融合在一起，結(jié)構(gòu)緊湊，并有利于發(fā)動機的散 熱。
[0017]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中機械加工的氣缸套的示意圖。
[0019]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中呈蘑菇狀倒刺形氣缸套的外表面示意圖。
[0020]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例中氣缸裝置制造方法制造的氣缸裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié) 合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅 用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]如圖3所示，本發(fā)明一實施例中的氣缸裝置制造方法包括:
[0023](a)預(yù)制一個多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷氣缸套4 ；
[0024](b)在陶瓷氣缸套4的內(nèi)表面燒結(jié)或者沉積形成耐磨合金層3 ；
[0025]在本步驟中，可以通過燒結(jié)技術(shù)在陶瓷氣缸套4的內(nèi)表面燒結(jié)形成一耐磨合金層 3，該耐磨合金層3例如為銅鋁合金層，在燒結(jié)過程中，耐磨合金形成在陶瓷氣缸套4的內(nèi) 表面，并有一部分的耐磨合金2從陶瓷氣缸套4的內(nèi)表面滲透到陶瓷氣缸套4內(nèi)部的多孔 結(jié)構(gòu)中；或者也可以通過電鍍技術(shù)在陶瓷氣缸套4的內(nèi)表面沉積形成該耐磨合金層3，同樣 也會有一部分的耐磨合金2從陶瓷氣缸套4的內(nèi)表面滲透到陶瓷氣缸套4內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu) 中。經(jīng)過此步驟即可形成一內(nèi)表面具有耐磨合金層3的汽缸套。由于本步驟制得的汽缸套 是在陶瓷氣缸套4的內(nèi)表面上燒結(jié)或沉積形成耐磨合金層3，因而耐磨合金層3可以做的很 薄，可縮小發(fā)動機軸向尺寸，有利于發(fā)動機小型化，并可以采用傳統(tǒng)燒結(jié)或沉積工藝實現(xiàn)， 制造成本較低。
[0026]此外，通過燒結(jié)或者沉積的耐磨合金層3可以使活塞、活塞環(huán)之間形成很好的摩 擦副，有利于降低摩擦力。
[0027](c)在陶瓷氣缸套4的外表面澆鑄液態(tài)鋁液I形成氣缸體5。
[0028]在本步驟中，氣缸體5通過液態(tài)鋁液I鑄造形成，并有一部分的液態(tài)鋁液I (純鋁 或鋁合金)從陶瓷氣缸套4的外表面滲透到陶瓷氣缸套4內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)中，從而和步驟 (b)中形成的氣缸套緊密融合。
[0029]圖3為根據(jù)上述方法制造的氣缸裝置的示意圖。如圖3中所示，氣缸裝置包括多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷氣缸套4、形成在陶瓷氣缸套4內(nèi)表面上的耐磨合金層3和形成在陶瓷氣缸套 4外表面上的氣缸體5。根據(jù)上述制造方法可知，有一部分耐磨合金2從所述陶瓷氣缸套4 的內(nèi)表面滲透到所述陶瓷氣缸套4內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)中，有一部分鋁液I從所述陶瓷氣缸套4 的外表面滲透到所述陶瓷氣缸套4內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)中，從陶瓷氣缸套4內(nèi)表面滲透進(jìn)來的 耐磨合金2和從陶瓷氣缸套4外表面滲透進(jìn)來的鋁液I在陶瓷氣缸套4內(nèi)相互交織，從而 保證了耐磨合金層3、氣缸套4和氣缸體5緊密融合成一體，結(jié)構(gòu)緊湊，并有利于發(fā)動機的散 熱。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氣缸裝置制造方法，包括:Ca)預(yù)制多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷氣缸套(4)；(b)在所述陶瓷氣缸套(4)的內(nèi)表面燒結(jié)或沉積形成耐磨合金層(3)；(c )在所述陶瓷氣缸套(4 )的外表面澆鑄液態(tài)鋁液(I)形成氣缸體(5 )。
2.如權(quán)利要求1所述的氣缸裝置制造方法，其特征在于，所述步驟(b)通過燒結(jié)在所述 陶瓷氣缸套(4)的內(nèi)表面燒結(jié)形成所述耐磨合金層(3)。
3.如權(quán)利要求1所述的氣缸裝置制造方法，其特征在于，所述步驟(b)通過電鍍在所述 陶瓷氣缸套(4)的內(nèi)表面沉積形成所述耐磨合金層(3)。
4.如權(quán)利要求1所述的氣缸裝置制造方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，有一部分 耐磨合金(2)從所述陶瓷氣缸套(4)的內(nèi)表面滲透到所述陶瓷氣缸套(4)內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu) 中。
5.如權(quán)利要求1所述的氣缸裝置制造方法，其特征在于，所述步驟(c)通過澆鑄在所述 陶瓷氣缸套(4)的外表面澆鑄形成所述氣缸體(5)。
6.如權(quán)利要求1所述的氣缸裝置制造方法，其特征在于，在所述步驟(c)中，有一部分 鋁液(I)從所述陶瓷氣缸套(4)的外表面滲透到所述陶瓷氣缸套(4)內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)中。
7.如權(quán)利要求1所述的氣缸裝置制造方法，其特征在于，所述耐磨合金層(3)為銅鋁合 金層。
8.一種如權(quán)利要求1至7中任何一項所述的氣缸裝置制造方法制造的汽缸裝置，其 特征在于，所述汽缸裝置包括多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷氣缸套(4)、形成在所述陶瓷氣缸套(4)的內(nèi) 表面上的耐磨合金層(3)、以及形成在所述陶瓷氣缸套(4)的外表面上由鑄鋁制成的氣缸 體(5)，其中有一部分耐磨合金(2)從所述陶瓷氣缸套(4)的內(nèi)表面滲透到所述陶瓷氣缸套(4)內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)中，有一部分鋁液(I)從所述陶瓷氣缸套(4)的外表面滲透到所述陶瓷 氣缸套(4)內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)中，從所述陶瓷氣缸套(4)的內(nèi)表面滲透進(jìn)來的耐磨合金(2)和 從所述陶瓷氣缸套(4)的外表面滲透進(jìn)來的鋁液(I)在所述陶瓷氣缸套(4)內(nèi)相互交織。
9.如權(quán)利要求8所述的氣缸裝置，其特征在于，所述耐磨合金層(3)為銅鋁合金層。
【文檔編號】F02F1/00GK103437896SQ201310333158
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】郭曉瑞, 馬文亮, 李慧軍, 由毅, 馮擎峰 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司