[发明专利]铝汽缸体组件及其制造方法

说明书

提供了发动机缸体组件及其制造方法。方法包括围绕一个或多个挤压铝圆柱形汽缸套铸造发动机缸体，其中每个汽缸套包括圆柱形内表面和外表面，并且每个汽缸套的外表面与发动机缸体邻接并限定汽缸膛，随后对每个汽缸套的内表面进行表面制备，随后通过热喷涂施加铁衬套至每个汽缸套的内侧，以及随后加工铁衬套的内表面。每个铝汽缸套挤压成型，并且可包括低硅含量铝合金。发动机缸体可包括高硅含量铝合金。一个或多个铁衬套中的每个具有小于约175微米的厚度。

引言

在内燃机(ICE)燃烧循环期间，空气/燃料混合物提供至ICE发动机缸体内的汽缸。空气/燃料混合物压缩和/或点燃并燃烧，以通过位于汽缸内的活塞提供输出扭矩。当活塞在汽缸内移动时，活塞和汽缸之间的摩擦以及燃料的存在会使汽缸表面磨损并退化。另外，燃烧压力和活塞侧负载会在汽缸膛上产生大量的应力。

铝发动机缸体可以提供益处，如由于铝发动机重量较轻而改善燃料经济性，以及由于膛变形减小和通过铝汽缸膛改善热传递而具有更好的发动机性能和可靠性。铝膛发动机还允许活塞和汽缸膛之间更紧密的间隙，从而降低发动机噪音和油耗。然而，铸铝发动机缸体对往复活塞和附属部件显示出低耐磨性。

发明内容

根据示例性实施例的一方面，提供了一种用于制造发动机缸体组件的方法。该方法可包括围绕一个或多个铝圆柱形汽缸套铸造发动机缸体，其中每个铝汽缸套包括圆柱形内表面和外表面，并且每个铝汽缸套的外表面与发动机缸体邻接并限定汽缸膛，以及通过热喷涂施加铁衬套至每个铝汽缸套的内表面。该方法可以进一步包括，施加铁衬套至每个铝汽缸套内侧之前，对每个铝汽缸套的内表面进行表面制备。该方法可以进一步包括，施加铁衬套至每个铝汽缸套内侧之后，加工铁衬套的内表面。每个铝汽缸套可包括低硅含量铝合金。每个铝汽缸套可包括国际合金命名系统6000系列铝合金。每个铝汽缸套可包括国际合金命名系统6005铝合金、6061铝合金或6063铝合金。每个铝汽缸套可以挤压成型。发动机缸体可包括高硅含量铝合金。发动机缸体可包括国际合金命名系统4000系列铝合金或美国国家标准协会300系列铝合金。可以使用旋转单线、双线电弧、大气等离子喷涂或高速氧燃料热喷涂方法施加铁衬套。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种发动机缸体组件。发动机缸体组件可包括铸铝发动机缸体，其包括一个或多个汽缸膛，其中每个汽缸膛限定膛表面；一个或多个铝汽缸套，其设置在一个或多个汽缸膛内，使得每个铝汽缸套的外表面与每个汽缸膛的膛表面邻接设置；以及铁衬套，其通过热喷涂施加至一个或多个铝汽缸套中每个的内表面。在铸造铝发动机缸体期间，一个或多个铝汽缸中的每个都铸造到位。一个或多个铁衬套中的每个可具有小于约175微米的厚度。每个铝汽缸套可包括低硅含量铝合金。每个铝汽缸套可包括国际合金命名系统6000系列铝合金。每个铝汽缸套可包括国际合金命名系统6005铝合金、6061铝合金或6063铝合金。一个或多个铝汽缸套中的每个可以挤压成型。发动机缸体可包括高硅含量铝合金。一个或多个铁衬套中每个的内表面在施加至相应的一个或多个铝汽缸套中每个的内侧之后可以进行加工。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种用于制造发动机缸体组件的方法。该方法可包括围绕一个或多个挤压铝圆柱形汽缸套铸造发动机缸体，其中每个铝汽缸套包括圆柱形内表面和外表面，并且每个铝汽缸套的外表面与发动机缸体邻接并限定汽缸膛，随后对每个铝汽缸套的内表面进行表面制备，随后通过热喷涂施加铁衬套至每个铝汽缸套的内侧，以及随后加工铁衬套的内表面。一个或多个铁衬套中的每个可具有小于约175微米的厚度。

从示例性实施例的以下详细描述和附图中，示例性实施例的其他目的、优点和新颖特征将变得更加显而易见。

附图说明

图1示出了根据一个或多个实施例的发动机缸体组件的侧视图；

图2示出了根据一个或多个实施例的靠近汽缸膛的发动机缸体组件的横截面侧视图；以及

图3示出了根据一个或多个实施例的用于制造发动机缸体组件的方法。

具体实施方式