[发明专利]用于内燃机的湿式汽缸衬套及其获取方法、以及内燃机

说明书

本发明涉及一种内燃机的部件，并且特别涉及设置有周向外表面(12)的湿式汽缸衬套(10)，所述外表面(12)接纳包含硅的第一层(1)的施加，在所述第一层(1)上施加有包含氧化硅纳米颗粒的第二弹性体层(2)，以便当抵抗由空蚀引起的侵蚀的作用而工作时增加衬套(10)的耐久性。

技术领域

本发明涉及内燃机的部件，并且特别涉及设置有周向外表面的湿式汽缸衬套，在所述外表面接收包含硅的第一层的施加，在所述第一层上施加有包含氧化硅纳米颗粒的第二弹性体层，以便当其在工作时抵抗由于空蚀的侵蚀作用时增加衬套的耐久性。

背景技术

用于重型或大型车辆的柴油内燃机的汽缸衬套通常具有被冷却流体或冷却剂包围的外表面，所述冷却流体或冷却剂起作用以驱散所产生的热。这些现有技术中被广泛称为湿式轴套或汽缸衬套的湿式汽缸衬套对已知为空蚀引起的侵蚀的故障机制是敏感的。

空蚀为由突然的压降而发生的液体介质中蒸发气泡的形成。汽缸的移动导致湿式气缸衬套外侧的高速振动，使得当其加速时冷却流体具有低于发生流体蒸发时的最小压力点的压力降低。因此，发生冷却流体的局部蒸发，形成蒸发气泡。当局部压力再次增加时，流体中形成的蒸发气泡就会消失。如果蒸发气泡的消失区域接近衬套的外表面，那么气泡能够导致在表面上发生侵蚀，因此促进材料的损失，并且甚至破坏湿式汽缸衬套。

在上述条件下，空蚀的现象能够在接近湿式汽缸衬套的外表面的任何部分发生，然而观察到两种类型的反复发生的空蚀。第一类型的空蚀发生在湿式汽缸衬套的最大力的区域(推力侧或反推力侧)中，此时由于二次移动而发生活塞的冲击。第二类型的空蚀发生在汽缸衬套与发动机本体之间的装配间隙中，此时存在冷却流体的高流速。这些高流速减小了流体的局部压力，并且受到汽缸衬套产生的小移动的影响。

在现有技术中发现了由各种技术进行的防止或减小空蚀现象以及所导致的侵蚀的尝试，这样，例如，在韩国文献KR20070060326中，其描述了具有增加的耐磨损和耐空蚀的湿式汽缸衬套。在其外表面上，汽缸衬套接纳由具有导热性能的聚合物组成的聚合物涂层。导热剂被添加至聚合物，产生具有聚合物基体以及沿基体分布的导热剂的非均相涂层。

英国文献GB76954描述了一种湿式汽缸衬套，其在其外表面接纳天然的或合成的橡胶涂层，所述涂层能够被喷洒、硫化或设置在表面上。

所述两篇文献，以及遇到的其他技术都没有提供用于由空蚀引起的侵蚀的问题以及湿式汽缸衬套的可能的破裂的有效的解决方案。

因此需要找到一种用于湿式汽缸衬套的解决方案，其能够在汽缸衬套经受由空蚀引起的侵蚀的时保证极好的耐久性，使得汽缸衬套遭受更少的质量损失，因此防止衬套的可能的破裂。

发明目的

本发明的目的包括提供具有耐空蚀的外表面的湿式汽缸衬套。

本发明的目的也包括提供一种湿式汽缸衬套，其包括由例如硅组成的第一层，以及包含氧化硅纳米颗粒的硅烷-弹性体层，从而在由空蚀引起的侵蚀的作用下增加衬套的外表面的抵抗。

本发明的目的还包括提供在湿式汽缸衬套上施加涂层的方法，从而增加对空蚀的抵抗。

发明内容

本发明的主题为用于内燃机的湿式汽缸衬套，包括由含铁合金制成、设置有周向外表面的汽缸本体，在所述周向的外表面上依次施加有第一层和第二层，第二层用作冷却流体与沉积在外表面上的第一层之间的界面，汽缸衬套包括第一层和第二层，第一层由至少一种硅或至少一种双组分环氧粘合剂组成的第一层，并且第二层包括包含氧化硅纳米颗粒的硅烷-弹性体化合物以及粘合改性剂添加剂，第二层经受由空蚀引起的侵蚀，并且第一层可选地用作用于耐高温的界面。

本发明的主题也是一种用于获得用于内燃机的湿式汽缸衬套的方法，包括以下步骤：

步骤i)通过离心和剖光进行铸造；