專利名稱：無缸套的鑄造汽缸體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無缸套的鑄造汽缸體及其制造方法。更詳細地說，涉及一種對不裝缸套的汽缸體的汽缸內(nèi)表面進行電鍍的無缸套的鑄造汽缸體及其制造方法。
在車輛用發(fā)動機中，為減輕其重量，使用了輕量的鋁合金制的汽缸蓋或汽缸體，但對于這樣的鋁合金制的鑄造汽缸體，會使相對活塞滑動的汽缸內(nèi)表面的耐磨性下降，由此，一般是嵌入鑄鐵制的缸套(襯套)以強化與活塞相互滑動面的耐磨性。
但是，在要求多缸發(fā)動機體積小的情況下，不希望汽缸內(nèi)裝入缸套，而使用在鋁合金制的汽缸內(nèi)表面直接鍍鉻或鍍鎳以提高耐磨性的無缸套的鑄造汽缸體。在無缸套的鑄造汽缸體的汽缸內(nèi)表面存在著鑄造時產(chǎn)生的鑄造小孔。作為對有鑄造小孔的汽缸內(nèi)表面進行電鍍的方法，具有將汽缸內(nèi)表面長時間浸漬在電鍍液中的浸析電鍍法和將電鍍液高速流入汽缸內(nèi)以進行電鍍的高速電鍍法。
對于前者的浸析電鍍法，由于長時間浸漬，與鑄造小孔的大小無關(guān)，如圖3所示，侵入到鑄造小孔c里，覆蓋鑄造小孔c，形成良好的電鍍層d(圖3例如是鑄造小孔直徑為0.2mmφ的場合)。不過，浸析電鍍法需長時間浸漬，電鍍時間長，成本高。因而多用后者的高速電鍍法。高速電鍍法是，在鑄造小孔c小的場合(例如鑄造小孔直徑為0.1mmφ的場合)，讓如圖4(b)所示的電鍍層d侵入到鑄造小孔c的內(nèi)部，得到比較良好的電鍍層d。
可是，鑄造小孔c的直徑大時(例如鑄造小孔直徑為0.2mmφ時)，如圖4(a)所示，電鍍層d不能侵入到鑄造小孔c的內(nèi)部，會產(chǎn)生電鍍不良，不能實施電鍍的鑄造小孔c的露出面(鋁基體)因燃料生成物，潤滑油，燃料的變質(zhì)發(fā)生腐蝕。由此，具有耐久性不足的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種克服上述以往技術(shù)缺點的、通過對存在鑄造小孔的汽缸內(nèi)表面形成良好的高速電鍍層、能夠防止燃料生成物，潤滑油，燃料對汽缸內(nèi)表面造成腐蝕的無缸套的鑄造汽缸體及其制造方法。
為實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供的一種無缸套的鑄造汽缸體，是在汽缸體的汽缸內(nèi)表面浸析電鍍的無缸套的鑄造汽缸體，其特征在于，對所存在的鑄造小孔處于設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸內(nèi)表面施以電鍍層。
為實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供的一種無缸套的鑄造汽缸體的制造方法，是在汽缸體的汽缸內(nèi)表面浸析電鍍的無缸套的鑄造汽缸體的制造方法，其特征在于，測定鑄造的汽缸體的汽缸內(nèi)表面的鑄造小孔，根據(jù)此測定，判斷所存在的鑄造小孔是否在設(shè)定的允許值范圍內(nèi)，對所存在的鑄造小孔處于設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸內(nèi)表面用高速電鍍法施以高速電鍍層。
在較佳實施例中，其特征在于，將所述的汽缸內(nèi)表面分成與活塞環(huán)相接的區(qū)域、與活塞裙相接的區(qū)域和進行高速電鍍時密封的電鍍密封區(qū)域這樣的3個區(qū)域，對所述各區(qū)域存在的鑄造小孔處于各設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸內(nèi)表面施以高速電鍍層。
在另一較佳實施例中，其特征在于，將所述的汽缸內(nèi)表面分成與活塞環(huán)相接的區(qū)域、與活塞裙相接的區(qū)域和進行高速電鍍時密封的電鍍密封區(qū)域這樣的3個區(qū)域，測定各區(qū)域的鑄造小孔，根據(jù)此測定，判斷所存在的鑄造小孔是否處于各設(shè)定允許值范圍內(nèi)，對各區(qū)域所存在的鑄造小孔處于各設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸內(nèi)表面用高速電鍍法施以高速電鍍層。
圖1是適用本發(fā)明的發(fā)動機的斷面圖，圖2是圖1發(fā)動機用無缸套的鑄造汽缸體的斷面圖，圖3是用浸析電鍍法進行電鍍的鑄造小孔的放大的斷面圖，圖4是用高速電鍍法進行電鍍的鑄造小孔的放大的斷面圖(a是鑄造小孔大的場合，b是鑄造小孔小的場合)。
下面結(jié)合


本發(fā)明的實施例。
圖1示出適用本發(fā)明的發(fā)動機的斷面圖。
汽缸體1是鋁合金制的鑄造汽缸體。在汽缸體1的汽缸內(nèi)設(shè)有可上下滑動的活塞3?；钊?上裝有活塞環(huán)(從上到下為第一道氣環(huán)，第二道氣環(huán)，油環(huán))4a,4b,4c。
因而，活塞3使所裝上活塞環(huán)4a,4b,4c以直接接觸前述汽缸2的汽缸內(nèi)表面8的方式上下滑動。另外，活塞3通過曲柄軸5的偏心旋轉(zhuǎn)，經(jīng)連桿6，活塞銷7左右擺動，使活塞裙3A與汽缸2的汽缸內(nèi)表面8相接觸而上下滑動。汽缸體1如上所述由鑄造制成，在汽缸內(nèi)表面8具有無數(shù)鑄造時產(chǎn)生的鑄造小孔。
本發(fā)明是在鑄造的汽缸體1的汽缸內(nèi)表面8上存在有所設(shè)定允許值范圍內(nèi)的鑄造小孔情況下，施以高速電鍍層9，而在汽缸內(nèi)表面8上存在設(shè)定允許值范圍外的鑄造小孔時，不施以電鍍層9。在鑄造小孔大時，不能形成良好的高速電鍍層9。
汽缸內(nèi)表面8上存在的鑄造小孔的設(shè)定允許值因電鍍液的種類，電鍍速度，電鍍時間等高速電鍍的電鍍條件不同而不同，例如如下所述。將汽缸內(nèi)表面8劃分成如圖2所示的3個區(qū)域，即與活塞環(huán)相接的區(qū)域A(例如從上層到101.0mm深度的區(qū)域)，與活塞裙3A相接的區(qū)域B(從101.0mm到132.0mm深度的區(qū)域)，進行高速密封時密封的電鍍密封區(qū)域C(從132.0mm向下的區(qū)域)。
與活塞環(huán)相鄰接的區(qū)域A所存在的鑄造小孔的設(shè)定允許值例如為鑄造小孔的最大尺寸在0.5mmφ×深度0.5mm以內(nèi)，鑄造小孔間的最小距離為6.0mm，同一圓周上的鑄造小孔為4個以內(nèi)。與活塞環(huán)相接的區(qū)域A，即活塞環(huán)4a,4b,4c滑動的區(qū)域因活塞環(huán)經(jīng)?；瑒咏佑|，一旦有電鍍不良的鑄造小孔，剝離的可能性提高，考慮油耗影響，鑄造小孔的允許范圍要窄些。
與活塞裙3A相接區(qū)域B所存在的鑄造小孔的設(shè)定允許值例如為鑄造小孔的最大尺寸在1.0mmφ×深度0.8mm內(nèi)，鑄造小孔間的最小距離為6.0mm，同一圓周上的鑄造小孔在4個以內(nèi)。與活塞裙3A相接的區(qū)域B即使存在一些電鍍不良的鑄造小孔，由于比與活塞環(huán)相接的區(qū)域A對磨損等影響較小，鑄造小孔的允許范圍可較大。
進行高速電鍍時密封的電鍍密封區(qū)域C上存在的鑄造小孔的設(shè)定允許值例如為鑄造小孔的最大尺寸在0.5mmφ×深度0.8mm以內(nèi)，鑄造小孔間的最小距離為6.0mm。此電鍍密封區(qū)域C為防止電鍍液從電鍍不良的鑄造小孔中泄露，使鑄造小孔的直徑大小比與活塞裙3A相接區(qū)域B的允許范圍要窄。此外，遍布汽缸內(nèi)表面8整體的鑄造小孔的直徑為0.1mmφ×深度0.8mm以內(nèi)，因為影響小，即使這些鑄造小孔存在也無妨礙。另外，各區(qū)域A,B,C所存在的鑄造小孔的設(shè)定允許值根據(jù)電鍍條件不同而不同，所以并不限于上述數(shù)值?？紤]到鑄造汽缸體的種類，電鍍液的種類，電鍍速度，電鍍液溫以及電鍍時間等，可以選擇最佳設(shè)定允許值。
本發(fā)明的無缸套的鑄造汽缸體的制造方法中，對于所鑄造的汽缸體1的汽缸內(nèi)表面8上存在的鑄造小孔的大小、深度用光學儀器或電子儀器等測定，根據(jù)此測定與上述設(shè)定允許值對照，分析是否電鍍，只對所存在的鑄造小孔在設(shè)定允許值內(nèi)的汽缸內(nèi)表面8用高速電鍍法進行電鍍，以形成高速電鍍層9。從而，對于電鍍不良可能性高、具有鑄造小孔在設(shè)定允許值范圍以外的汽缸內(nèi)表面8的汽缸體1因不用進行高速電鍍，而沒有無效的浪費。
通過只對這樣選定的汽缸體1電鍍，在電鍍時，能夠侵入鑄造小孔內(nèi)部，涂覆上良好的高速電鍍層9。用高速電鍍法進行電鍍的高速電鍍層9使用耐磨性的鎳，鐵系或鉻等。此高速電鍍法如US5619962中所示。
在這種方法中，通過在無缸套的鑄造汽缸體上進行電鍍，即使汽缸內(nèi)表面8上存在鑄造小孔，也能得到無電鍍不良、涂覆良好的高速電鍍層9的無缸套的鑄造汽缸體。從而，防止了因燃料生成物、潤滑油、燃料對汽缸內(nèi)表面8的腐蝕，使耐用性得以提高。
本發(fā)明也適用于鋁合金制的無缸套的鑄造汽缸體以外的金屬的無缸套的鑄造汽缸體。
采用如上所述的本發(fā)明，由于對所存在的鑄造小孔在設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸內(nèi)表面施以高速電鍍層，燃料生成物、潤滑油、燃料無變質(zhì)，防止了腐蝕。從而，得到耐久的無缸套的鑄造汽缸體。另外，只對所存在的鑄造小孔處于設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸體進行電鍍，無浪費，提高了效率。并且，用高速電鍍法進行電鍍，縮短了電鍍時間，降低了成本。
權(quán)利要求
1．一種無缸套的鑄造汽缸體，在汽缸體的汽缸內(nèi)表面實施電鍍的無缸套的鑄造汽缸體，其特征在于，所存在的鑄造小孔處于設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸內(nèi)表面施以高速電鍍層。
2．按照權(quán)利要求1所述的無缸套的鑄造汽缸體，其特征在于，將所述的汽缸內(nèi)表面分成與活塞環(huán)相接的區(qū)域、與活塞裙相接的區(qū)域和進行高速電鍍時密封的電鍍密封區(qū)域這樣的3個區(qū)域，對所述各區(qū)域所存在的鑄造小孔處于各設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸內(nèi)表面實施高速電鍍層。
3．一種無缸套的鑄造汽缸體的制造方法，是在汽缸體的汽缸內(nèi)表面實施電鍍的無缸套的鑄造汽缸體，其特征在于，測定鑄造的汽缸體的汽缸內(nèi)表面的鑄造小孔，根據(jù)此測定，判斷所存在的鑄造小孔是否在設(shè)定的允許值范圍內(nèi)，對所存在的鑄造小孔處于設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸內(nèi)表面用高速電鍍法實施高速電鍍層。
4．按照權(quán)利要求3所述的無缸套的鑄造汽缸體的制造方法，其特征在于，將所述的汽缸內(nèi)表面分成與活塞環(huán)相接的區(qū)域、與活塞裙相接的區(qū)域和進行高速電鍍時密封的電鍍密封區(qū)域這樣的3個區(qū)域，測定各區(qū)域的鑄造小孔，根據(jù)此測定，判斷所存在的鑄造小孔是否處于各設(shè)定允許值范圍內(nèi)，對各區(qū)域所存在的鑄造小孔處于各設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸內(nèi)表面用高速電鍍法實施高速電鍍層。
全文摘要
一種無缸套的鑄造汽缸體,通過對存在鑄造小孔的汽缸內(nèi)表面形成良好的高速電鍍層,防止燃料生成物、潤滑油、燃料對汽缸內(nèi)表面的腐蝕。在汽缸體1的汽缸內(nèi)表面8上進行電鍍的無缸套的鑄造汽缸體中,對所存在的鑄造小孔處于設(shè)定允許值范圍內(nèi)的汽缸內(nèi)表面8實施高速電鍍層9。
文檔編號F02F1/18GK1218873SQ9712620
公開日1999年6月9日 申請日期1997年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月2日
發(fā)明者郡山雅夫 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社