[发明专利]用于缸衬套的可变厚度的涂层

说明书

本发明涉及用于缸衬套的可变厚度的涂层。一种用于内燃机的缸衬套，包括限定了纵向轴线的衬套主体，在衬套主体的内表面上涂布涂层，涂层的厚度沿着纵向轴线变化。内表面上的涂层在与活塞的上死点或下死点相对应的内表面的区域更厚。

技术领域

本文所公开的主题大致涉及用于内燃机的缸衬套，且更具体而言涉及用于这样的缸衬套的可变厚度的涂层。

背景技术

典型内燃机包括一个或多个活塞、缸体和一个或多个缸衬套。缸衬套或套筒为装配到缸体中以形成缸的圆柱形部分。缸衬套为发动机的关键部件。缸衬套用作针对活塞的滑动表面，同时保持润滑剂。需要缸衬套具有低摩擦和高抗粘结性质。粘结为在滑动固体之间产生的粘合性磨损表面损坏的形式，导致微观、通常局部粗糙化，从而形成表面变形。缸衬套在高温和高压下，活塞和活塞环以高速滑动。因此，希望缸衬套更低的摩擦系数以具有充分的耐热和耐磨损的性质。

已发展了涂层以向缸衬套提供所希望的更低摩擦系数和耐热和耐磨损的性质。存在用于涂覆涂层的多种技术，并且可使用多种涂层材料。在涂层技术中，可使用等离子喷涂、高速氧燃料喷涂、激光涂层和化学气相沉积和电镀等。用于涂层的材料可包括陶瓷、陶瓷与金属的复合物(金属陶瓷)、金属合金、金属化合物(例如，氧化钛)等。用于涂布缸衬套的材料昂贵并且显著地增加了发动机的制造成本。

发明内容

根据一示例性非限制性实施例，本发明涉及一种用于内燃机的缸衬套，包括：衬套主体，衬套主体限定纵向轴线并且具有一端和第二端、中间部分以及内表面；以及内表面上的涂层，涂层的厚度沿着纵向轴线变化。

在另一实施例中，本发明涉及一种内燃机组件，包括活塞、具有内表面的衬套以及润滑剂。内燃机还包括衬套的内表面上的涂层，该涂层在润滑剂提供至少部分流体动力润滑所处于的衬套的区域中更薄。

在另一实施例中，本发明涉及一种涂布用于内燃机的缸衬套的方法。该方法包括：向衬套的第一内表面涂布预定厚度的第一层；向第二内表面涂布预定厚度的第二层；以及剩余中间内表面不涂布。

在另一实施例中，该方法包括：向中间部段涂布比第一层和第二层更薄的第三层。

一种用于内燃机的缸衬套，包括：

衬套主体，衬套主体限定纵向轴线并且具有一端和第二端、中间部分以及内表面；以及

内表面上的涂层，涂层的厚度沿着纵向轴线变化。

优选地，

涂层在靠近第一端的内表面和靠近第二端的内表面之一或二者处更厚；并且

涂层在中间部分的内表面处更薄。

优选地，带有涂层的衬套主体限定纵向轴线和具有半径的内涂布表面，带有涂层的衬套主体的半径沿着纵向轴线是均一的。

优选地，涂层在靠近第一端的内表面和靠近第二端的内表面处更厚，并且中间部分的内表面未被涂布。

优选地，涂层包括选自下列的涂层材料：陶瓷、陶瓷与金属的复合物、金属合金和金属化合物。

优选地，内表面上的涂层在与活塞的上死点相对应的内表面的区域更厚。

优选地，内表面上的涂层在与活塞的下死点相对应的内表面的区域更厚。

一种内燃机组件，包括：

活塞；

衬套，具有内表面；

润滑剂；以及

衬套的内表面上的涂层，其中，涂层在润滑剂提供至少部分流体动力润滑所处于的衬套的区域中更薄。

优选地，涂层在润滑剂提供边界润滑所处于的衬套的区域中更厚。