[发明专利]一种摩托车气缸套激光表面微造型构造

说明书

技术领域

本发明涉及一种摩托车气缸套的表面形貌的处理，特别涉及一种摩托车气缸套激光表面微造型构造。

背景技术

发动机是摩托车的心脏，其工作性能的好坏直接影响到摩托车整车质量的高低。在摩托车发动机的众多零部件当中，有一个零件对发动机来说至关重要，这就是气缸套。众所周知，气缸套与活塞及活塞环一起构成了发动机中最为重要的运动副，它起到密封、导向和承载的作用，其工作环境非常恶劣，特别是现代摩托车发动机，转速普遍高达9000r/min以上，由此造成的高速、高温、高压对气缸来说是严峻的考验。资料表明，活塞连杆系统的摩擦功耗可占到整个发动机机械损失的75％，而活塞环、活塞、缸套的摩擦功耗又占活塞连杆系统的75％，由此可见，改进上述运动副的摩擦性能对于提高发动机的性能至关重要。当前，减少活塞和缸套摩擦损失的着眼点是改善气缸套的表面形貌，主要措施为对气缸套的缸孔表面进行珩磨处理或微造型处理，使其具有一定的纹路、凹坑等，这些微观纹路和凹坑可以储存润滑油，能得到较好的动润滑油膜，对减少摩擦非常有利。珩磨技术主要为机械珩磨，是目前最普遍采用的技术，它通过油石在一定的耦合运动下在气缸套缸孔面得到交叉状的纹路，特点是加工设备简单成本低，但获得的纹路不能根据需要进行调控，且不能加工独立凹坑；表面微造型技术是借助激光在工件表面造出纹路或凹坑，是近十年来发展起来的先进制造技术，其特点是能精确快捷地在摩擦副表面精细地加工出各种纹路和凹坑，是一种非常有前途的表面处理技术。迄今为止，激光表面微造型之用于发动机缸套处理，其策略是在气缸与活塞环发生摩擦的整个工作表面均匀地加工出一定的纹路或凹坑，其优点是加工程序简单，但这样做的不足之处是不能根据发动机的工作特点设置纹路与凹坑，亦即不能按需对气缸套进行微造型。事实上，摩托车发动机的特点是转速高，活塞在工作行程范围内与缸套的相对运动速度变化幅度极大，特别是在上止点附近，工作温度高、相对速度慢，对形成动润滑油膜十分不利，此时若采用“均匀微造型”的策略显然不妥。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种摩托车气缸套激光表面微造型构造，其目的在于根据摩托车气缸套的工作特点改进其表面微造型的形貌，以获得最佳的摩擦副动态润滑油膜。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种摩托车气缸套激光表面微造型构造，其特征在于根据摩托车气缸套的工作特点，通过激光加工，在气缸套缸孔表面造出非均匀阵列的微观纹路或凹坑，具体地说在活塞行程上止点附近，在气缸套缸孔表面造出较密的纹路或凹坑，而在活塞行程的中部则可以造出较疏的纹路或凹坑。

本发明由于采用非均匀阵列表面微造型加工策略，能对摩托车气缸套按需进行表面微造型，因而能在较大范围内改善活塞环、活塞、缸套运动副的摩擦特性，由此可以最大程度地减少摩托车发动机的摩擦损耗。

附图说明

图1是本发明一种摩托车气缸套激光表面微造型构造的全局分布状态示意图；

图2是本发明一种摩托车气缸套激光表面微造型构造的一个实施例的形貌俯视图；

图3是图2所示一种摩托车气缸套激光表面微造型构造的单个造型的剖面图。

附图的图面上的字母、数字说明如下：

A——活塞上止点线

B——活塞下止点线

S——活塞行程，即A线与B线的距离

H——活塞高度

C——上止点附近气缸套缸孔表面

D——在S+H的范围内除去C区的气缸套缸孔表面

r——微造型凹坑的半径

h——微造型凹坑的深度

Lh——微造型凹坑的行宽

Lp——微造型凹坑的坑距

1——活塞

2——气缸套

3——活塞环

具体实施方式