[发明专利]用于镶铸的气缸套

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于气缸体的用于镶铸的气缸套。

背景技术

为了实现汽车引擎的更轻重量和更小尺寸，由铝合金制成的气缸体通常装配有由铸铁制成的气缸套。作为用于生产这种装配有气缸套的气缸体的方法，已知方法是预先在用于气缸体的铸模中设置气缸套，将铸造材料(铝合金)浇铸到该铸模中，从而用铝合金覆盖气缸套的外周。

近年来，为了增加引擎输出功率和降低燃料消耗，气缸孔的顶部死区中央附近的区域的热条件变得更加苛刻。此外，为了实现低燃料消耗，已经需要减小气缸孔之间的壁厚度以便减轻引擎的重量。为了符合该需要，过去，已知在日本专利公开(A)No.2007-16733中示出的用于镶铸的气缸套。这些用于镶铸的气缸套在与气缸体的结合强度和热传导率方面被改进。在气缸套的外周面上设有薄的底切突起，在薄的底切突起上继而形成热喷涂层。作为热喷涂层的材料，使用Al-Si合金或其它铝合金或铜或铜合金。

发明内容

热喷涂层的表面特性根据热喷涂条件变化。热喷涂层的表面积尤其根据热喷涂条件而显著变化。用于镶铸的气缸套与气缸体之间的热传导率受热喷涂层表面的表面积显著影响，但是已知如果表面积变得大于一定值，则热传导率停止增大。

本发明的一个目的是提供一种用于镶铸的气缸套，所述气缸套与气缸体之间的热传导率极佳。

本发明提供一种用于镶铸的气缸套，所述气缸套在外周面上形成有比率为20至80个/cm²的突起，突起的高度为0.3至1.2mm且带有底切部，在所述外周面上继而覆盖热喷涂层。

其中所述热喷涂层由铁质材料组成，并且其中在所述气缸套的外周面的一定区域处热喷涂层表面的表面积与所述一定区域的面积的面积比率是12至23。

所述面积比率特别优选是12至20。

热喷涂层的面积比率受热喷涂层的表面特性显著影响。因此，通过改变热喷涂条件，能够改变面积比率。例如，如果在热喷涂时增大辅助空气压力，热喷涂层将变得更致密且热喷涂层的表面积将变得更小。另一方面，如果减小辅助空气压力，热喷涂层中的小孔将增多，热喷涂层将形成有增多的表面细小凸起形状，并且热喷涂层的表面积将增大。

如果突起高度小于0.3mm，则与气缸体接触的突起的高度将变得较短且结合强度将变得不足。如果超过1.2mm，则难以使气缸套变薄，并且不能获得有效的热传导率。

如果突起的数量小于20个/cm²，则与气缸体接触的突起的数量将变得较少且结合强度将变得不足。如果突起的数量大于80个/cm²，则几乎不能获得由于热喷涂层而导致的热传导率增大的效果。

如果气缸套外周面具有小于12的面积比率，则气缸套与气缸体接触的外周面的表面积变得较小且不能获得有效的热传导率。即使面积比率超过23，热导电率也不会变得更高。

所述热喷涂层优选具有0.01至0.2mm的厚度。

如果热喷涂层具有小于0.01mm的厚度，则不会预期到热传导率的提高。如果超过0.2mm，则突起的底切部将通常被埋入热喷涂层中且将不能获得有效的结合强度。

热喷涂层优选利用丝线状热喷涂材料形成。利用丝线状热喷涂材料，由于熔融金属通过空气喷涂，表面粗糙度变大且可容易实现大表面积。此外，热喷涂材料的熔融温度低且物理特性(氧化)几乎不变。此外，膜形成速度快且处理时间短。

根据本发明的用于镶铸的气缸套，实现高热传导率且确保引擎性能改进。通过对热喷涂层的材料使用铁质材料，与传统上使用Al-Si合金的情况相比，能够选择丰富、低成本的资源。

附图说明

图1示出本发明的实施例，其中(a)是用于镶铸的气缸套的透视图，(b)是该气缸套的外周面部的剖面图。

图2是示出气缸体的附接气缸套的部分的平面图。

图3说明测试件的制备，其中(a)是示出镶铸结构的平面图，(b)是示出从镶铸结构切去的测试件的透视图，(c)是示出测试件的部分的视图。

图4是示出热传导率的测量方法的视图。

图5是示出热传导率的测试结果的图表。

附图标记说明

1气缸体

1A铝合金部

2气缸套

2A铸铁部

3内周面

4外周面

5突起

6底切部

7热喷涂层

10镶铸结构

L1铸铁部直至突起基部的厚度

L2铸铁部和铝合金部的结合部的厚度