一種內(nèi)燃機的汽缸套結(jié)構(gòu)、制造方法及汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種內(nèi)燃機的汽缸套結(jié)構(gòu)、制造方法及汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機汽缸套是內(nèi)燃機中的重要零部件，有缸套所產(chǎn)生的摩擦功損失占整個發(fā)動機摩擦功損失的50% -70%左右，這是由于汽缸套的工作環(huán)境惡劣，承受交變的熱載荷力載荷，受強烈的高溫高壓沖擊，潤滑環(huán)境惡劣，承受活塞環(huán)的往復(fù)高速摩擦，容易出現(xiàn)磨損而引起拉缸，使發(fā)動機失效。汽缸套的失效形式有磨粒磨損，粘著磨損，擦傷磨損等。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，合金鑄鐵汽缸套-耐磨性,潤滑性好但抗粘著性,抗高溫介質(zhì)腐蝕性差，強度低；鋼質(zhì)鍍鉻缸套-耐沖擊性、耐磨性好，但潤滑性能差；鋁合金缸套-質(zhì)量輕、導(dǎo)熱好，但摩擦性能差；雙金屬汽缸套-較好散熱性和耐磨性但抗粘著性，抗高溫介質(zhì)腐蝕性差和強度低；陶瓷汽缸套-硬度高、耐磨性、抗粘著性好，但耐高溫、耐腐蝕，韌性差和抗沖擊性差。
[0004]綜上所述，汽缸套選擇不同材料達到不同效果，但是汽缸套很難同時達到高耐磨性、耐熱性、耐沖擊性、高強度、抗粘著性和抗高溫介質(zhì)腐蝕性并具有一定韌性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)燃機的汽缸套結(jié)構(gòu)、制造方法及汽車，解決選擇單層汽缸套的材料使汽缸套的質(zhì)量較差的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供的一種內(nèi)燃機的汽缸套結(jié)構(gòu)，包括:由陶瓷材料制成的內(nèi)襯套；
[0007]由金屬合金材料制成的外襯套，套設(shè)于所述內(nèi)襯套的外圍，且與所述內(nèi)襯套緊密連接。
[0008]進一步的，所述金屬合金材料為鋁合金、鐵合金或者鋼質(zhì)鍍鉻。
[0009]進一步的，所述陶瓷材料中包括氧化鋁、氧化鋯和氧化鈦。
[0010]進一步的，所述內(nèi)襯套的壁厚為lmm-2mm。
[0011 ] 進一步的，所述內(nèi)襯套的外表面上具有環(huán)繞于所述內(nèi)襯套的圓柱體周圍的多個螺旋溝槽。
[0012]本發(fā)明實施例還一種內(nèi)燃機的汽缸套結(jié)構(gòu)的制造方法，包括:
[0013]通過燒結(jié)方式制成內(nèi)襯套；
[0014]在所述內(nèi)襯套的中心填充芯砂，并對所述芯砂進行熱固；
[0015]將中心填充有熱固后所述芯砂的內(nèi)襯套裝入缸體模具，并在缸體模具內(nèi)澆鑄制成外襯套的金屬合金材料；
[0016]冷卻后拆除所述芯砂，形成組合后的所述外襯套和所述內(nèi)襯套。
[0017]進一步的，所述通過燒結(jié)方式制成內(nèi)襯套的步驟中，選取包括氧化鋁、氧化鋯和氧化鈦的陶瓷材料進行燒結(jié)。
[0018]進一步的，在通過燒結(jié)方式制成內(nèi)襯套步驟中，包括在所述內(nèi)襯套的圓柱體外表面形成多個螺旋溝槽的步驟。
[0019]進一步的，形成組合后的所述外襯套和所述內(nèi)襯套的步驟之后還包括:對組合在一起的所述外襯套和所述內(nèi)襯套進行磨削的步驟。
[0020]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例還提供了一種汽車，包括如上述的內(nèi)燃機的汽缸套結(jié)構(gòu)。
[0021]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0022]本發(fā)明的方案中，通過內(nèi)襯套陶瓷材料和外襯套的金屬合金的雙層結(jié)構(gòu)的汽缸套，由于陶瓷具有高耐磨、耐熱，耐沖擊、高強度、抗粘著性和抗高溫介質(zhì)腐蝕，并具有一定韌性，而且合金有質(zhì)量輕、導(dǎo)熱好的特點，這樣可以實現(xiàn)高耐磨、耐熱，耐沖擊、高強度、抗粘著性、抗高溫介質(zhì)腐蝕、具有一定韌性、質(zhì)量輕和導(dǎo)熱好的目的，增強了汽缸套的實用性。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的陶瓷內(nèi)襯套示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的陶瓷內(nèi)襯套的外表面螺旋溝槽示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明的陶瓷內(nèi)襯套作為熱芯盒填充熱芯砂熱固后的組合示意圖；
[0026]圖4為圖3的A-A的剖面圖；
[0027]圖5為本發(fā)明的澆鑄成型后的汽缸套結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為本發(fā)明的內(nèi)燃機的汽缸套結(jié)構(gòu)的制造方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0030]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中選擇單層汽缸套的材料使汽缸套的質(zhì)量較差的問題，提供一種內(nèi)燃機的汽缸套結(jié)構(gòu)、制造方法及汽車，通過選擇內(nèi)襯套和外襯套的雙層汽缸套結(jié)構(gòu)就可以實現(xiàn)高耐磨、耐熱，耐沖擊、高強度、抗粘著性、抗高溫介質(zhì)腐蝕、具有一定韌性、質(zhì)量輕和導(dǎo)熱好的目的，增強了汽缸套的實用性。
[0031]如圖1至5所示，本發(fā)明實施例的一種內(nèi)燃機的汽缸套結(jié)構(gòu)，包括:
[0032]由陶瓷材料制成的內(nèi)襯套I ;
[0033]由金屬合金材料制成的外襯套，套設(shè)于所述內(nèi)襯套I的外圍，且與所述內(nèi)襯套I緊密連接。其中，所述金屬合金材料可以是金屬鋁合金2、金屬鐵合金或者鋼質(zhì)鍍鉻，都是具有良好導(dǎo)熱性的材料均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0034]由于內(nèi)襯套I的陶瓷材料的抗摩擦能力強，所以選擇與內(nèi)襯套I相互補的金屬合金，由于金屬鋁合金2摩擦性能差，但具有質(zhì)量輕和導(dǎo)熱性好，本發(fā)明優(yōu)選地金屬合金為鋁合金2。其中所述鋁合金2通過鑄造鋁合金2實現(xiàn)本發(fā)明。
[0035]通過金屬合金材料的外襯套和陶瓷材料的內(nèi)襯套I的雙層缸套，不僅有金屬缸套所無法媲比的摩擦性能，克服了傳統(tǒng)的涂層陶瓷缸套厚度小，與金屬合金外層結(jié)合強度低的缺點，而且充分發(fā)揮了陶瓷材料的耐熱性、熱導(dǎo)率小的特點；利用外襯套導(dǎo)熱性良好的金屬合金材料把多余熱量帶走，使缸內(nèi)溫度得到調(diào)節(jié)，充分發(fā)揮了金屬合金和陶瓷兩種材料各自的優(yōu)點，提高了汽缸套耐用性。
[0036]為了提高陶瓷的耐磨耐熱，耐沖擊、高強度、抗粘性以及抗高溫介質(zhì)腐蝕性，因此本發(fā)明實施例的汽缸套結(jié)構(gòu)中，所述陶瓷材料中包括氧化鋁、氧化鋯和氧化鈦。
[0037]如果內(nèi)襯套I的陶瓷圓柱體的壁厚較厚的話，會增加汽缸套的重量，而且容易比較脆弱容易斷裂，因此本發(fā)明實施例的汽缸套結(jié)構(gòu)中，所述內(nèi)襯套I的壁厚為lmm-2mm。
[0038]通過的薄壁結(jié)構(gòu)大大提高了陶瓷材料的韌性和抗脆斷能力，同時適當(dāng)增加傳熱能力，且防止了缸內(nèi)溫度過熱，還提高了內(nèi)襯套I陶瓷材料的韌性并且減輕汽缸套的重量，節(jié)約了材料。
[0039]如圖1和2所示，如果將鋁合金2的外襯套直接環(huán)繞內(nèi)襯套I設(shè)置，所述內(nèi)襯套I和外襯套之間的接觸面小，從而摩擦力小和導(dǎo)熱性能差，因此本發(fā)明實施例的汽缸套結(jié)構(gòu)中，所述內(nèi)襯套I的外表面上具有環(huán)繞于所述內(nèi)襯套I的圓柱體周圍的多個螺旋溝槽11。其中，所述多個螺旋溝槽11形成類彈簧結(jié)構(gòu)。
[0040]由于多個螺旋溝槽11的存在，環(huán)繞在外襯套的圓柱體外表面的鋁合金2，