轿车柴油机气缸体及其铸造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101858272A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101858272101858272A(43)申请公布日2010.10.13(21)申请号200910113984.3(22)申请日2009.04.07(71)申请人广西玉柴机器股份有限公司地址537005广西壮族自治区玉林市天桥西路88号(72)发明人沈捷李金印王利民韩义勇陈财坤(74)专利代理机构北京中誉威圣知识产权代理有限公司11279代理人彭晓玲丛芳(51)Int.Cl.F02F1/00(2006.01)C22C37/00(2006.01)B22D15/02(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称轿车柴油机气缸体及其铸造方法(57)摘要本发明公开了一种轿车柴油机气缸体及其铸造方法。轿车柴油机气缸体采用蠕墨铸铁材料，壁厚为3mm，缸心距为86mm，气缸体前端以直接铸造方式设置喷油泵安装法兰和齿轮室或链轮室；气缸体后端以直接铸造方式设置变速箱连接法兰和起动电机安装法兰。通过调整蠕化剂配方、控制熔炼和浇注工艺实现了薄壁轻量化、高强度的目标，水套砂芯采用整体式结构，浇注工艺性好，同时采用缸顶朝下的铸造姿态，保证水套铸造精度；采用全冷芯铸型，这种铸型可喷涂耐高温涂料，砂型强度硬度高、精度高，铸型发气量小，从而保证薄壁气缸体铸件的精度，并有效减少铸造缺陷。CN108527ACN101858272ACCNN110185827201858273A权利要求书1/1页1.一种轿车柴油机气缸体，其特征在于：所述轿车柴油机气缸体采用蠕墨铸铁材料，同时使用稀土镁硅铁和稀土硅铁两种蠕化剂，其中稀土镁硅铁蠕化剂用量为0.2％～0.3％；稀土硅铁蠕化剂用量为0.3％～0.5％，铸件蠕化率控制在80％～95％之间。2.按照权利要求1所述的轿车柴油机气缸体，其特征在于：所述轿车柴油机气缸体壁厚为3mm，缸心距为86mm；气缸体的长×宽×高以mm为单位的尺寸为：413.4×464.2×225.6。3.按照权利要求1和2所述的轿车柴油机气缸体，其特征在于：所述轿车柴油机气缸体布置所需的油道、水道、加强筋结构。4.按照权利要求1所述的轿车柴油机气缸体铸造方法，其特征在于：所述轿车柴油机气缸体铸件采用缸顶朝下的重力铸造方式浇注，采用整体式水套砂芯，全冷芯铸型。5.按照权利要求4所述的铸造方法，其特征在于：气缸体前端直接铸造出喷油泵的安装法兰，并直接铸出齿轮室或链轮室；后端直接铸出变速箱连接法兰及起动电机的安装法兰。6.按照权利要求4所述的铸造方法，其特征在于：所述轿车柴油机气缸体的缸孔部位进行等离子淬火处理。2CCNN110185827201858273A说明书1/3页轿车柴油机气缸体及其铸造方法技术领域[0001]本发明涉及柴油机气缸体及其铸造方法，尤其涉及一种轿车柴油机气缸体及其铸造方法。背景技术[0002]为了减少燃油消耗和降低二氧化碳排放，汽车的轻量化已经成为众所关注的焦点之一。轻量化尤其是改善汽车燃料经济性的有效途径，有研究表明，汽车整备质量每减少10％，燃料经济性可提高3％-5％，同时降低排放10％左右。同时，轻量化还可以提高整车的动力性，节省材料，降低成本。[0003]作为汽车核心元件的发动机，其零部件中以气缸体的体积最大，重量最重，它是将发动机各机构、各系统组装成一体的基本部件。气缸体的轻量化设计开发自然而然成了一项重要的课题。[0004]作为发动机中最重要的部件之一，气缸体尺寸较大，结构复杂，壁厚较薄且往往不均匀，而且在高温、高压及润滑条件不良且有固体微粒和腐蚀介质工况条件下作高速相对运动，其内部产生很大的机械应力和热应力，同时承受强烈的摩擦磨损。因此，要求气缸体材料具有良好的综合性能，包括良好的强韧性、导热性、耐磨性、耐蚀性、加工工艺性能和经济性。另外，随着发动机的比功率越来越大，导致发动机气缸体的工作温度越来越高，很多部位温度超过200℃，这就要求气缸体必须有足够的强度，能承受高的机械负荷和热负荷。[0005]铝合金的性能已经达到质量轻、强度高、耐腐蚀的要求，但铝合金的强度受温度影响较大，当工作温度超过200℃时其强度迅速下降，不足以承受高的机械负荷。随着发动机比功率及强化程度的提高，铝合金作为气缸体材料应用受到制约。[0006]传统的灰铸铁、合金铸铁材料由于具有良好的铸造工艺性能和机械性能，优越的耐磨性、减振性和导热性，被广泛用作气缸体材料。但随着整车轻量化发展及发动机比功率的提高，其应用的局限性越来越大，主要原因是目前的技术水平使最薄壁厚仅为3-5mm的本体断面硬度差＜40HBS、组织细密均匀很难；同时片状石墨的存在，使得为了满足更高的使用要求而继续提高强度、韧性和耐磨