[发明专利]用于镶铸的部件、气缸体和用于制造气缸套的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于镶铸(嵌铸，包心铸造，insert casting)的部件，该部件通过镶铸而被包围在铸造金属内，本发明还涉及一种具有这种镶铸部件作为气缸套的气缸体。

背景技术

用于镶铸的部件例如包括气缸套，所述气缸套通过镶铸与气缸体结合而形成气缸孔。为了保持气缸孔的高水平的圆度，这种部件的与用在镶铸中的铸造材料接触的外圆表面需要具有与气缸体的高接合强度。

为了产生这种高接合强度，调整气缸套外圆表面的状态是很重要的。因此，已提出一种用喷涂层覆盖气缸套外圆表面以形成表面层的技术(例如，日本早期公开的实用新型53-163405号公报)。日本早期公开的实用新型53-163405号公报公开了一种位于气缸套外圆表面上的表面层，在所述气缸套外圆表面上喷涂粒状金属，使得粒状金属无规律地聚集在所述表面上并形成表面凹凸不平。在铸造过程中，被熔化的金属流入表面凹凸不平的凹部而产生锚固效果，并产生高接合强度。

此外，提出这样一种技术，其中通过喷丸处理或等离子喷涂将低熔点材料的膜以冶金工艺接合到气缸套外圆表面上，从而在所述表面上没有氧化膜形成(例如，日本专利特开2003-53508号公报)。这增大了气缸套与气缸体之间的附着性。

还提出另一种技术，其中由铝合金制成的活化层作为表面层形成在气缸套外圆表面的上死点区域和下死点区域，使得活化层建立与曲轴箱的金属结合(例如，日本专利特开2003-120414号公报)。

随着近来减轻内燃机重量的趋势，已采用气缸孔之间距离较短的发动机设计。此外，还出现了增大发动机动力的趋势。因此，在通过气缸套的镶铸而生产的气缸体中，需要提高气缸套与气缸体之间的附着性，从而提高冷却性能。

但是，在日本早期公开的实用新型53-163405号公报和日本专利特开2003-120414号公报中，气缸套外圆表面上的喷涂层通过使在高温下熔融的金属颗粒撞击气缸套而形成。因此，在喷涂层的表面上形成氧化膜，并且在喷涂层内存在氧化物。结果，在喷涂工艺之后金属的导热性变得小于相同金属在喷涂工艺之前的导热性。这种构型无法将冷却性能提高到令人满意的水平。

根据日本专利特开2003-53508号公报，在气缸套外圆表面上形成低熔点材料的膜。当该膜在铸造过程中与被熔化的金属接触时，热效应导致融合，从而产生有利的金属结合。但是，如在日本早期公开的实用新型53-163405号公报和日本专利特开2003-120414号公报中一样，所述膜在例如为喷涂的高温熔融状态下形成。这样，在表面上形成氧化膜和在膜内形成氧化层不可避免。因此，这种构型无法保证冷却性能达到令人满意的水平。在日本专利特开2003-53508号公报中采用喷丸处理。但是，喷丸处理是表面处理方法，并不能形成完全的膜。

发明内容

因此，本发明的目的是，在用于镶铸的部件、例如其外圆表面被铸造金属包围的气缸套中，在包围金属和当铸造完成时形成在外圆表面上的金属层之间产生高的导热性。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于镶铸的部件，所述部件具有通过镶铸而被包围在铸造金属内的外圆表面。在外圆表面上通过冷喷涂方法形成有金属覆层。

根据本发明的第二方面，提供了一种接合到内燃机的气缸体上的气缸套。该气缸套包括气缸套本体和金属覆层。气缸套本体具有通过镶铸而被包围在用于形成气缸体的铸造金属内的外圆表面。金属覆层通过冷喷涂方法形成在外圆表面上。

根据本发明的第三方面，提供了一种内燃机的气缸体。该气缸体通过对金属进行铸造而形成。在所述金属内通过镶铸而包围有气缸套，从而所述气缸套接合到气缸体上。气缸套的接合到气缸体上的外圆表面具有通过冷喷涂方法形成的金属覆层。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于制造气缸套的方法，所述气缸套通过镶铸而被包围在形成内燃机的气缸体的气缸体材料/成块材料(b1ock material)内。所述方法包括：制备圆筒状的气缸套本体；和通过冷喷涂方法在气缸套本体的外圆表面上形成金属覆层。

从下面结合附图作出的、通过示例示出本发明原理的说明中可清楚看到本发明的其它方面和优点。

附图说明

通过参照下面对当前优选实施例的说明以及附图可最佳地理解本发明及其目的和优点，在附图中：

图1A是示出根据第一实施例的气缸套的示意图；

图1B是示出根据第一实施例的气缸套的示意图；

图2A是示出根据第一实施例的气缸体的示意图；

图2B是示出根据第一实施例的气缸体的示意图；