CN218376669U - 一种气缸套及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及内燃机技术领域，具体公开了一种气缸套，包括外套和套设于所述外套内的内套，且所述内套与所述外套固定连接，所述外套包括钢质套，所述内套包括耐磨材料套、减摩材料层和耐磨防腐层中的至少一种。应用本实用新型提供的气缸套，采用内套和外套双层复合结构，且采用两种材料配合使用，外套采用钢质套，由于钢材不含石墨，强度高，可以抵抗变形及预防穴蚀。内套采用耐磨材料套、减摩材料层和耐磨防腐层中的至少一种，以提供良好的耐磨性和防腐性，有效地降低发动机运行过程中的摩擦功及摩擦系数，同时减小内壁的磨损及腐蚀，提高发动机的热效率和使用寿命。本实用新型还公开了一种具有该气缸套的发动机，同样具有上述技术效果。

Description

一种气缸套及发动机

技术领域

本实用新型涉及内燃机技术领域，更具体地说，涉及一种气缸套及发动机。

背景技术

气缸是将压缩空气的压力能转换为机械能的气动执行元件，是发动机中重要的零部件，其与气缸盖、活塞、活塞环共同构成发动机气缸的工作空间，能够使气缸中的工质通过膨胀将热能转化为机械能，其外有冷却水冷却。气缸套安装于气缸体中，由气缸盖压紧固定，活塞在其内孔内做往复运动。

随着发动机的功率和爆发压力的增大，发动机内部的高温导致活塞头部的积碳逐渐增多，气体和活塞对缸壁的冲击更加剧烈，气缸套、缸体刚性相对降低，特别是剧烈震动下，气缸套的穴蚀严重。同时在活塞运行到上、下止点位置时，由于上止点润滑不足和活塞环换向造成上止点附近对应气缸套内表面位置磨损严重，缩短了发动机的使用寿命。

综上所述，如何有效地解决气缸套穴蚀严重影响发动机使用寿命等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种气缸套及发动机，该气缸套及发动机的结构设计可以有效地解决气缸套穴蚀严重影响发动机使用寿命的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种气缸套，包括外套和套设于所述外套内的内套，且所述内套与所述外套固定连接，所述外套包括钢质套，所述内套包括耐磨材料套、减摩材料层和耐磨防腐层中的至少一种。

可选地，上述气缸套中，所述外套为低碳钢套或合金钢套。

可选地，上述气缸套中，所述耐磨材料套为耐磨合金铸铁套。

可选地，上述气缸套中，所述外套的壁厚大于所述内套的壁厚。

可选地，上述气缸套中，所述外套的内孔包括相连接的一级孔和二级孔，所述一级孔的孔径大于所述二级孔的孔径，所述一级孔与所述二级孔之间形成台阶面；所述内套的一端具有沿径向延伸的凸缘，所述凸缘与所述台阶面相抵。

可选地，上述气缸套中，所述内套的长度小于或等于所述外套的长度。

可选地，上述气缸套中，所述外套与所述内套过渡配合或过盈配合。

可选地，上述气缸套中，所述减摩材料层为设于所述外套内表面的热喷涂涂层。

可选地，上述气缸套中，所述热喷涂涂层的两端分别与所述外套的两端平齐。

可选地，上述气缸套中，所述耐磨防腐层为设于所述外套内表面的镀层。

本实用新型提供的气缸套包括外套和内套。其中，内套套设于外套内，且内套与外套固定连接，外套包括钢质套，内套包括耐磨材料套、减摩材料层和耐磨防腐层中的至少一种。

应用本实用新型提供的气缸套，采用内套和外套双层复合结构，且采用两种材料配合使用，外套采用钢质套，由于钢材不含石墨，强度高，可以抵抗变形及预防穴蚀。内套采用耐磨材料套、减摩材料层和耐磨防腐层中的至少一种，以提供良好的耐磨性和防腐性，有效地降低发动机运行过程中的摩擦功及摩擦系数，同时减小内壁的磨损和腐蚀，提高发动机的热效率和使用寿命。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括上述任一种气缸套。由于上述的气缸套具有上述技术效果，具有该气缸套的发动机也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一个具体实施例的气缸套的结构示意图；

图2为本实用新型第二个具体实施例的气缸套的结构示意图；

图3为本实用新型第三个具体实施例的气缸套的结构示意图；

图4为本实用新型第四个具体实施例的气缸套的结构示意图。

附图中标记如下：

气缸套1，外套11，耐磨合金铸铁套12，热喷涂涂层13，镀层14，一级孔111，二级孔112，台阶面113，凸缘121。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种气缸套及发动机，以改善气缸套的耐穴蚀、耐磨、减摩性能和头部散热性能。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在一个具体实施例中，本实用新型提供的气缸套，应用在中重型发动机湿式气缸套，包括外套和内套。其中，内套套设于外套内，且内套与外套固定连接，外套包括钢质套，内套包括耐磨材料套、减摩材料层和耐磨防腐层中的至少一种。即气缸套采用内套和外套的双层复合结构，且内套与外套采用两种材料配合使用。可以理解的是，内套与外套组合后形成整体气缸套结构，其整体结构的外形与常规气缸套结构一致，此处不再赘述。也就是本申请将气缸套整体分为内套和外套两部分，且外套采用钢制材料，内套采用与外套不同的耐磨减摩材料，形成双材料结构缸套。

应用本实用新型提供的气缸套，外套采用钢质套，由于钢材不含石墨，强度高，可以抵抗变形及预防穴蚀。内套采用耐磨材料套、减摩材料层和耐磨防腐层中的至少一种，以提供良好的耐磨性和防腐性，有效地降低发动机运行过程中的摩擦功及摩擦系数，同时减小内壁的磨损和腐蚀，提高发动机的热效率和使用寿命。

在一个实施例中，外套为低碳钢套或合金钢套。低碳钢套或合金钢套，强度高，抵抗变形及抗穴蚀能力好。

在一个实施例中，耐磨材料套为耐磨合金铸铁套。耐磨合金铸铁套具有良好的耐磨性和配副性，可以有效减小内壁的磨损。根据工作需要不同，内套选用材料也可以有所不同。

在一个实施例中，外套的壁厚大于内套的壁厚。具体的，外套的壁厚不小于3mm，内套的壁厚不大于3mm。从而二者固定连接后形成整体气缸套能够满足强度、抗穴蚀、耐磨等性能要求。

在一个实施例中，外套与内套过渡配合或过盈配合。采用过渡配合或过盈配合，内套与外套既能够可靠连接，同时装配简单。在其他实施例中，内套与外套也可以采用其他常规的固定方式连接。

请参阅图1，图1为本实用新型第一个具体实施例的气缸套的结构示意图。该实施例中，气缸套1包括内套和外套11，外套11为低碳钢质套或合金钢质套，内套为耐磨合金铸铁套12，具体可以采用高硼铜合金铸铁。外套11的壁厚大于内套的壁厚，优选的，外套11的壁厚不小于3mm，内套的壁厚不大于3mm。具体的，外套11的壁厚为6mm，内套的壁厚为壁厚2mm。外套11与内套采用过盈配合方式，过盈量为0.03mm。

进一步地，内套的长度小于外套11的长度，从而用于放置刮碳环的刮碳环槽。具体的，内套比外套11短10mm，该尺寸具体可根据活塞火力岸高度等参数确定，装配时将内套压入外套11中，在由于内套比外套11短，故内套和外套11的内孔上部形成刮碳环槽，可以直接放置刮碳环。后续可对该组合缸套进行内孔珩磨和外圆精加工。

请参阅图2，图2为本实用新型第二个具体实施例的气缸套的结构示意图。该实施例中，气缸套1包括内套和外套11，外套11为低碳钢质套或合金钢质套，内套为耐磨合金铸铁套12，具体可以采用高硼铜合金铸铁。外套11的壁厚大于内套的壁厚，优选的，外套11的壁厚不小于3mm，内套的壁厚不大于3mm。具体的，外套11的壁厚为6mm，内套的壁厚为壁厚2mm。外套11与内套采用采用过渡配合方式，过盈量0.02mm，间隙0.01mm。过渡配合产生的间隙形成气腔，气腔可有效阻止发动机散热，提升发动的热效率。

进一步地，外套11和内套总长相等，外套11的内孔包括相连接的一级孔111和二级孔112，一级孔111的孔径大于二级孔112的孔径，一级孔111与二级孔112之间形成台阶面113；内套的一端具有沿径向延伸的凸缘121，凸缘121与台阶面113相抵。凸缘121与台阶面113配合，便于安装定位及防治轴向窜动。将内套压入外套11中，后续可对该组合缸套进行内孔珩磨和外圆精加工。

请参阅图3，图3为本实用新型第三个具体实施例的气缸套的结构示意图。该实施例中，气缸套1包括内套和外套11，外套11为低碳钢质套或合金钢质套，内套为设于外套11内表面的减摩材料层，且减摩材料层为热喷涂涂层13。即缸套整体采用低碳钢或合金钢，内壁表面喷覆一层不同于本体材料的热喷涂涂层13形成内套，成品热喷涂涂层13厚度不大于0.5mm，具体厚度可以为0.05-0.25mm，从而形成双材料结构缸套，后续可对该组合缸套进行外壁精加工和内壁珩磨加工。利用涂层材料的耐磨性，和涂层表面的孔隙使工作时内壁表面润滑充分，可以有效地降低发动机运行过程中的摩擦功及摩擦系数，同时减小内壁的磨损，提高发动机的热效率和使用寿命。具体的，热喷涂涂层13的两端分别与外套11的两端平齐，即热喷涂涂层13直接涂布于外套11内孔的整个孔壁，以保证整体气缸套1的耐磨性。

请参阅图4，图3为本实用新型第四个具体实施例的气缸套的结构示意图。该实施例中，气缸套1包括内套和外套11，外套11为低碳钢质套或合金钢质套，内套为设于外套11内表面的耐磨防腐层，耐磨防腐层的材料可根据需要选用现有技术中常规的耐磨防腐材料，具体耐磨防腐层的厚度＞0.01mm，以解决内壁腐蚀问题及增加内壁耐磨性能。具体的，耐磨防腐层为通过电镀或化学镀工艺在外套11表层形成的镀层14。

基于上述实施例中提供的气缸套，本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括上述实施例中任意一种气缸套。由于该发动机采用了上述实施例中的气缸套，所以该发动机的有益效果请参考上述实施例。

综上，本申请提供的气缸套及发动机，改善了气缸套的耐穴蚀、耐磨、减摩性能和头部散热性能，在气缸套上采用两种不同的材料，外壁既具有高强度可抵抗变形，又可预防穴蚀，内壁具有良好的耐磨性和配副性能，可以有效协助整机减摩擦降油耗，满足了发动机高功率及高爆压的需求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种气缸套，其特征在于，包括外套(11)和套设于所述外套(11)内的内套，且所述内套与所述外套(11)固定连接，所述外套(11)包括钢质套，所述内套包括耐磨材料套、减摩材料层和耐磨防腐层中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述外套(11)为低碳钢套或合金钢套。

3.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述耐磨材料套为耐磨合金铸铁套(12)。

4.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述外套(11)的壁厚大于所述内套的壁厚。

5.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述外套(11)的内孔包括相连接的一级孔(111)和二级孔(112)，所述一级孔(111)的孔径大于所述二级孔(112)的孔径，所述一级孔(111)与所述二级孔(112)之间形成台阶面(113)；所述内套的一端具有沿径向延伸的凸缘(121)，所述凸缘(121)与所述台阶面(113)相抵。

6.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述内套的长度小于所述外套(11)的长度以形成用于放置刮碳环的刮碳环槽。

7.根据权利要求1-6任一项所述的气缸套，其特征在于，所述外套(11)与所述内套过渡配合或过盈配合。

8.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述减摩材料层为设于所述外套(11)内表面的热喷涂涂层(13)。

9.根据权利要求8所述的气缸套，其特征在于，所述热喷涂涂层(13)的两端分别与所述外套(11)的两端平齐。

10.根据权利要求1所述的气缸套，其特征在于，所述耐磨防腐层为设于所述外套(11)内表面的镀层。

11.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的气缸套。

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