形貌減阻結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車零部件領(lǐng)域，尤其涉及一種形貌減阻結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]缸套鑲在缸體的缸筒內(nèi)、用于與活塞和缸蓋共同組成燃燒室，活塞環(huán)一般安裝在活塞的環(huán)槽里，與氣缸、活塞、汽缸壁等一起完成燃油氣體的密封。在發(fā)動(dòng)機(jī)中，缸套和活塞環(huán)組成最重要的摩擦副，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和性能。
[0003]由于缸套和活塞環(huán)工作在高溫、高速、高壓的惡劣條件下，極易發(fā)生各種磨損，而發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和性能在很大程度上取決于這對(duì)摩擦副的抗磨性能。
[0004]目前發(fā)動(dòng)機(jī)缸體表面多采用機(jī)械珩磨的方式，在缸體表面形成交叉網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)，以降低缸壁與活塞環(huán)之間的摩擦力。但是，這種網(wǎng)紋的聯(lián)通結(jié)構(gòu)和溝槽深度較大，使得機(jī)油消耗量較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種形貌減阻結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車，以降低缸壁與活塞環(huán)之間的摩擦力，減小機(jī)油消耗量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率。
[0006]本實(shí)用新型提供一種形貌減阻結(jié)構(gòu)，包括:
[0007]多個(gè)微槽形貌，所述多個(gè)微槽形貌設(shè)置在缸體內(nèi)壁表面，各所述微槽形貌在所述缸體內(nèi)壁表面的分布角度的范圍為40°?45°。
[0008]如上所述的形貌減阻結(jié)構(gòu)，其中，各所述微槽形貌的槽深的范圍為5 μπι?10 μπι。
[0009]如上所述的形貌減阻結(jié)構(gòu)，其中，所述多個(gè)微槽形貌的面積在缸體內(nèi)壁表面面積的占有率為35%?40%。
[0010]如上所述的形貌減阻結(jié)構(gòu)，其中，各所述微槽形貌均呈長(zhǎng)條狀。
[0011]本實(shí)用新型提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體內(nèi)壁表面設(shè)置如上任一所述的形貌減阻結(jié)構(gòu)。
[0012]本實(shí)用新型提供一種汽車，其中，所述汽車應(yīng)用如上所述的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0013]本實(shí)用新型提供的形貌減阻結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車，通過在缸體內(nèi)壁表面設(shè)置多個(gè)微槽形貌，各所述微槽形貌在所述缸體內(nèi)壁表面的分布角度的范圍為40°?45°，所述微槽形貌對(duì)平均油膜的動(dòng)壓承載力較大，使得缸體與活塞環(huán)之間的潤(rùn)滑效果明顯增強(qiáng)，降低了缸壁與活塞環(huán)之間的摩擦力，減小機(jī)油消耗量，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型形貌減阻結(jié)構(gòu)實(shí)施例的應(yīng)用示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型形貌減阻結(jié)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論是指，摩擦體表面的彈性變形和潤(rùn)滑液體的壓力-粘度效應(yīng)，對(duì)潤(rùn)滑膜厚度和壓力分布起顯著影響的流體動(dòng)壓潤(rùn)滑。本實(shí)用新型正是利用了彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論，在缸體內(nèi)壁表面設(shè)置微槽形貌，增加油膜的承載力，從而增大油膜的潤(rùn)滑效果，減少缸壁與活塞環(huán)之間的摩擦力和磨損量。
[0019]圖1為本實(shí)用新型形貌減阻結(jié)構(gòu)實(shí)施例的應(yīng)用示意圖；圖2為本實(shí)用新型形貌減阻結(jié)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖1和圖2，本實(shí)施例提供的形貌減阻結(jié)構(gòu)可以包括:
[0020]多個(gè)微槽形貌101，所述多個(gè)微槽形貌101設(shè)置在缸體100內(nèi)壁表面，各所述微槽形貌101在所述缸體100內(nèi)壁表面的分布角度的范圍為40°?45°。
[0021]實(shí)際應(yīng)用中，如圖1所示，發(fā)送機(jī)活塞自上而下內(nèi)嵌三道活塞環(huán)，最上端的活塞環(huán)的上止點(diǎn)與最下端活塞環(huán)的下止點(diǎn)之間的距離為活塞的行程，活塞行程在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壁上所對(duì)應(yīng)的區(qū)間即為本實(shí)施例所述的多個(gè)微槽形貌101的分布區(qū)域。
[0022]具體的，參照?qǐng)D2，各所述微槽形貌101均呈長(zhǎng)條狀，并且所述微槽形貌101是垂直于活塞環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向所設(shè)置的。
[0023]需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到微槽形貌101對(duì)缸套和活塞環(huán)摩擦磨損特性的影響主要表現(xiàn)在微槽形貌101在所述缸體100內(nèi)壁表面的分布角度Θ，所述微槽形貌101的槽深h以及所述微槽形貌101的面積在缸體100內(nèi)壁表面面積的占有率Sp三個(gè)方面。
[0024]因此，本實(shí)施例中，基于彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論，根據(jù)二維雷諾方程，并通過缸體100尺寸及材料參數(shù)，結(jié)合確定的邊界條件，對(duì)二維雷諾方程進(jìn)行數(shù)值求解，得到分布角度Θ、槽深h以及占有率Sp的最優(yōu)參數(shù)。
[0025]當(dāng)分布角度Θ的范圍為40°?45°時(shí)，所述微槽形貌101對(duì)平均油膜動(dòng)壓承載力較大；
[0026]當(dāng)各所述微槽形貌101的槽深h的范圍為5 μm?10 μm。時(shí)，所述微槽形貌101上覆蓋的油膜的承載力最強(qiáng)；
[0027]當(dāng)所述多個(gè)微槽形貌101的面積在缸體100內(nèi)壁表面面積的占有率SpS 35%?40%時(shí)，所述微槽形貌101的綜合承載力較大。
[0028]當(dāng)所述微槽形貌101上覆蓋的油膜的承載力最大時(shí)，缸體100與活塞環(huán)之間的潤(rùn)滑效果明顯增強(qiáng)，可以降低缸壁與活塞環(huán)之間的摩擦力。
[0029]本實(shí)施例的技術(shù)方案，通過在缸體內(nèi)壁表面設(shè)置多個(gè)微槽形貌，各所述微槽形貌在所述缸體內(nèi)壁表面的分布角度的范圍為40°?45°，所述微槽形貌對(duì)平均油膜的動(dòng)壓承載力較大，使得缸體與活塞環(huán)之間的潤(rùn)滑效果明顯增強(qiáng)，降低了缸壁與活塞環(huán)之間的摩擦力，減小機(jī)油消耗量，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。
[0030]本實(shí)施例提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體內(nèi)壁表面設(shè)置如上述實(shí)施例所述的形貌減阻結(jié)構(gòu)。
[0031]本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)，通過在缸體內(nèi)壁表面設(shè)置如上述實(shí)施例所述的形貌減阻結(jié)構(gòu)，使得缸體與活塞環(huán)之間的潤(rùn)滑效果明顯增強(qiáng)，降低了缸壁與活塞環(huán)之間的摩擦力，減小機(jī)油消耗量，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。
[0032]本實(shí)施例提供一種汽車，所述汽車應(yīng)用如上述實(shí)施例所述的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0033]本實(shí)施例的汽車，通過應(yīng)用如上述實(shí)施例所述的、在缸體內(nèi)壁表面設(shè)置了上述實(shí)施例提供的形貌減阻結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以降低缸壁與活塞環(huán)之間的摩擦力，減小機(jī)油的消耗量，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。
[0034]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種形貌減阻結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 多個(gè)微槽形貌，所述多個(gè)微槽形貌設(shè)置在缸體內(nèi)壁表面，各所述微槽形貌在所述缸體內(nèi)壁表面的分布角度的范圍為40°?45°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形貌減阻結(jié)構(gòu)，其特征在于，各所述微槽形貌的槽深的范圍為 5 μ m ?10 μ m0
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形貌減阻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個(gè)微槽形貌的面積在缸體內(nèi)壁表面面積的占有率為35 %?40 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的形貌減阻結(jié)構(gòu)，其特征在于，各所述微槽形貌均呈長(zhǎng)條狀。
5.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體內(nèi)壁表面設(shè)置如權(quán)利要求1-4任一所述的形貌減阻結(jié)構(gòu)。
6.一種汽車，其特征在于，所述汽車應(yīng)用如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種形貌減阻結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車。該形貌減阻結(jié)構(gòu)通過在缸體內(nèi)壁表面設(shè)置多個(gè)微槽形貌，各所述微槽形貌在所述缸體內(nèi)壁表面的分布角度的范圍為40°～45°，所述微槽形貌對(duì)平均油膜的動(dòng)壓承載力較大，使得缸體與活塞環(huán)之間的潤(rùn)滑效果明顯增強(qiáng)，降低了缸壁與活塞環(huán)之間的摩擦力，減小機(jī)油消耗量，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。
【IPC分類】F02F1-00
【公開號(hào)】CN204283637
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420703135
【發(fā)明人】隋濤
【申請(qǐng)人】北京汽車股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月20日