一種采用納米處理具有雙螺旋線槽的節(jié)油減排新型缸套的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及氣缸套制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用納米處理具有雙向螺旋線槽的節(jié)油減排新型缸套。
【背景技術(shù)】
[0002]2014年9月底工信部公布的《關(guān)于2013年度中國乘用車企業(yè)平均燃料消耗量核算情況的公告》顯示，111家乘用車企業(yè)中有40家未達標。其中，85家國產(chǎn)乘用車生產(chǎn)企業(yè)中有27家未達標，包括一汽、北汽等企業(yè)；而26家進口乘用車企業(yè)中有一半未達標，包括了克萊斯勒(中國)、通用(中國)、日產(chǎn)(中國)、本田(中國)、雷諾(北京)等13家進口乘用車企業(yè)。而就在五部委發(fā)出《通知》的同一天，現(xiàn)代汽車因新勝達尾氣排放超標，而被北京市環(huán)保局沒收了高達千萬元的收入，成為因汽車尾氣問題而遭受處罰的第一家企業(yè)。我國生產(chǎn)的乘用車油耗比國外的高出不少(20-80% )，同時達不到環(huán)保部要求的“八萬公里內(nèi)始終排放達標”，在實現(xiàn)中國強國夢的現(xiàn)實中，十分有必要抓好乘用車的治污減排和降低燃油的油耗，提升乘用車的更新?lián)Q代。
[0003]在內(nèi)燃機中，氣缸套是其關(guān)鍵的零件，它還是內(nèi)燃機的心臟，缸套就是氣缸套的簡稱，它鑲在缸體的缸筒內(nèi)，與活塞和缸蓋共同組成燃燒室。燃料在燃燒室里燃燒是否充分、是否完全，關(guān)系到內(nèi)燃機的動力性能、節(jié)油減排性能和經(jīng)濟性能。
[0004]由于業(yè)內(nèi)環(huán)保意識的日益加強，對內(nèi)燃機的排放要求越來越高，我國對內(nèi)燃機排放在要求達到歐洲標準IV，要達到這一目標，一要提高主要部件缸套、活塞和活塞環(huán)的質(zhì)量，使燃料在燃燒室里燃燒充分和完全，二是大幅減少缸套與活塞和活塞環(huán)之間的摩擦系數(shù)和摩擦損耗。這對加工內(nèi)燃機氣缸套的技術(shù)提出了更高要求。目前采用改進材質(zhì)、激光淬火、鍍鉻、提高加工精度、降低表面粗糙度等方法來改善缸套性能已經(jīng)接近了極限，它在治污減排能達到歐II或歐III，已經(jīng)到了頂峰，它再也滿足不了環(huán)境保護治污減排達到歐洲標準IV的要求，也滿足不了進一步節(jié)油降耗的需要。
[0005]缸套內(nèi)表面精加工，傳統(tǒng)的加工藝是普通珩磨、平頂珩磨。國外對內(nèi)表面進行鍍鉻、氣體軟氮化、表面激光淬火處理、浸淬碳化硅和表面噴涂等離子多元合金等，國內(nèi)已經(jīng)花巨額資金引進相應(yīng)設(shè)備。其目的在于除了增加耐磨性以外，還想建立蜂窩坑、或激光珩磨網(wǎng)紋，以使缸內(nèi)表面有一些能含油的油槽。但激光珩磨設(shè)備價格昂貴，微坑加工成本高，操作復(fù)雜，維修困難，更重要的是，激光珩磨也顯露了，難以滿足社會環(huán)境對其減少排放由歐洲標準II提升到歐洲標準IV和進一步節(jié)省燃油的要求。
[0006]內(nèi)燃機運行期間，缸套內(nèi)表面是活塞上下運動的導(dǎo)行面，同時又使缸套和活塞環(huán)處于高壓高溫工況下，摩擦系數(shù)和潤滑油對其影響十分巨大。國內(nèi)外對缸套的加工技術(shù)研究很多，以圖減少摩擦系數(shù)，但現(xiàn)有缸套與活塞環(huán)之間的潤滑，依靠潤滑油實現(xiàn)。而潤滑油的潤滑理論基礎(chǔ)，是依靠在摩擦面之間形成潤滑膜，無膜潤滑不了。而膜的厚度，至少是微米級的，有的甚至是毫米級的。傳統(tǒng)潤滑油為長鏈分子結(jié)構(gòu)，其最小分子為I微米至10微米的分子，這樣，只能有一小部分潤滑油分子停留在RA 0.5-1.25微米的蜂窩坑或激光珩磨網(wǎng)紋內(nèi)儲油，形成潤滑膜，更深入不到納米級的溝壑中形成納米潤滑膜，大部分潤滑油微米級分子由于比RA 0.5-1.25微米大，都停留在蜂窩坑或激光珩磨網(wǎng)紋的溝壑上部形成潤滑膜，但隨著缸套與活塞環(huán)的運動，其磨損越來越大，蜂窩坑或激光網(wǎng)紋的空間也被變小，儲油更少，換言之，很容易出現(xiàn)半干摩擦或干摩擦，特別嚴重的是，在活塞運行到上死點時，由于活塞并非直線運動，總會偏向一邊，把這些微米級潤滑分子擠走，即出現(xiàn)半干摩擦或干摩擦，另一邊偏大。隨著內(nèi)燃機長期的工作，摩擦產(chǎn)生的縫隙越來越大，使?jié)櫥屯ㄟ^縫隙上竄到活塞頂部參與燃燒，由于燃料燃燒不完全、也不充分，產(chǎn)生積碳和更多污染物，污染環(huán)境，這說明現(xiàn)有的激光加工的蜂窩坑或激光珩磨網(wǎng)紋解決不了缸套與活塞環(huán)之間減少摩擦和促進完全的充分燃燒難題，也就滿足不了社會環(huán)境對其減少排放和節(jié)省燃油的需要。
[0007]下面再對現(xiàn)有缸套制造的技術(shù)背景做介紹如下:
[0008]缸套加工工藝流程
[0009]缸桶:下料粗車一熱處理(調(diào)質(zhì))——車(平頭倒角)粗推內(nèi)孔滾壓內(nèi)孔——車(外圓開架窩)——車內(nèi)孔止口——焊缸底——車(外圓)。
[0010]根據(jù)需要還有內(nèi)部鍍鋅或者鍍烙，然后是精加工內(nèi)表面，在原始表面上實施激光造型結(jié)構(gòu):大斑點慢掃描螺旋式激光淬火、小斑點快掃描網(wǎng)紋式激光淬火和激光珩磨等。
[0011]正是由于現(xiàn)有產(chǎn)品的缸套采取用上述傳統(tǒng)加工技術(shù)生產(chǎn)，無法解決前述的社會環(huán)境對其減少排放和節(jié)省燃油的需要。由于上述原因，需要尋找制造高耐磨、長壽命、節(jié)油減排新型缸套。
【實用新型內(nèi)容】
[0012]針對上述問題，本實用新型的目的在于提出一種采用納米處理具有雙向螺旋線槽的節(jié)油減排的新型缸套，為對現(xiàn)有內(nèi)燃機缸套實質(zhì)性的改進的創(chuàng)新?lián)Q代的新產(chǎn)品。與現(xiàn)有產(chǎn)品比較，相同的工作環(huán)境下，新缸套能滿足社會環(huán)境對其減少排放和節(jié)省燃油的需要。
[0013]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是:
[0014]—種采用納米處理具有雙向螺旋線槽的節(jié)油減排的新型缸套，其內(nèi)表面設(shè)有雙向螺旋線槽，且具有一納米處理層。
[0015]也就是說，本實用新型的缸套摒棄了復(fù)雜的和難以操作的激光處理及珩磨后，采用對缸套內(nèi)表面加工雙向螺旋線槽的方式，獲得更佳的潤滑效果。
[0016]采用納米處理使具有雙向螺旋線槽的新型缸套形成前述納米處理層。在上述雙向螺旋線槽的加工工序完工后進行納米技術(shù)處理得到。通過此處理，使前述的雙向螺旋線槽成為缸套的納米儲油槽。納米處理是在一容器內(nèi)一定溫度通過液體浸泡進行，使用的液體為具有納米粒子的納米滾珠潤滑油。
[0017]進一步地，所述雙向螺旋線槽深度0.2-0.5mm。
[0018]進一步地，所述雙向螺旋線槽的對數(shù)，因缸套內(nèi)徑大小而異，隨缸套內(nèi)徑增加而增加；其線槽深度隨之加深。
[0019]進一步地，還包括活塞、活塞環(huán)。
[0020]進一步地，所述雙向螺旋線槽的螺旋線上升角為土(7-8)。。
[0021]進一步地，所述雙向螺旋線槽止于對應(yīng)活塞的上止點。
[0022]進一步地，所述雙向螺旋線槽還可以止于距離缸套的頂部1mm處。
[0023]按上述技術(shù)方案，本實用新型的氣缸套即可按廠方原定生產(chǎn)流程進行裝配。在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)工況下，缸套內(nèi)表面和活塞環(huán)之間，即形成一納米反應(yīng)膜和納米滾珠，實現(xiàn)納米膜和滾珠的混合的長久納米潤滑，能減緩或抵消各類型振動或抖動，既防止了半干摩擦或干摩擦的出現(xiàn)，極大地降低了摩擦系數(shù)和摩擦損耗。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的實施例中氣缸套內(nèi)表面螺旋線槽展開平面圖。