具有热障涂层的汽缸衬套组件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106224110A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610374202.1(22)申请日2016.05.31(30)优先权数据14/728,0352015.06.02US(71)申请人卡特彼勒公司地址美国伊利诺伊州(72)发明人C·J·格拉汉姆T·D·杨D·T·卡瓦瑙格(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人苏娟(51)Int.Cl.F02F1/00(2006.01)F02F11/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称具有热障涂层的汽缸衬套组件(57)摘要本发明涉及一种具有热障涂层的汽缸衬套组件。公开了一种与发动机一起使用的汽缸衬套组件。汽缸衬套组件可包括具有沿纵向轴线从顶端延伸到底端的中空的大致柱形本体的衬套、和在该衬套的顶端处形成的内部环形箍环凹槽。内部箍环凹槽的内表面可包括金属喷涂涂层，所述金属喷涂涂层的热传导率小于衬套的基础材料的热传导率，以用作热绝缘层。箍环可布置在内部箍环凹槽内，在衬套的顶端处与金属喷涂涂层接触。密封件可环绕衬套的外周表面布置，与内部箍环凹槽的内轴向端大致轴向对准。CN106224110ACN106224110A权利要求书1/1页1.一种汽缸衬套组件，包括：衬套和在该衬套的顶端处形成的内部环形箍环凹槽，所述衬套具有沿纵向轴线从顶端延伸到底端的中空的大致柱形的本体；所述箍环凹槽的内表面，该内表面包括金属喷涂涂层，该金属喷涂涂层的热传导率小于衬套材料的热传导率以用作热绝缘层；箍环，该箍环布置在所述箍环凹槽内，位于所述衬套的顶端与所述金属喷涂涂层接触；和密封件，该密封件环绕所述衬套的外周表面布置，与所述箍环凹槽的内轴向端大致轴向对准。2.根据权利要求1所述的汽缸衬套组件，其中，所述金属喷涂涂层施加在所述内部环形箍环凹槽的内周表面上。3.根据权利要求1所述的汽缸衬套组件，其中，所述金属喷涂涂层施加在所述箍环凹槽的内周表面上和施加在位于该箍环凹槽的内轴向端处的轴向肩部的至少一部分上。4.根据权利要求1所述的汽缸衬套组件，其中，所述金属喷涂涂层的热传导率比所述衬套材料的热传导率小至少10％。5.根据权利要求1所述的汽缸衬套组件，其中，所述金属喷涂涂层的热传导率在所述衬套材料的热传导率的约10％和90％之间。6.根据权利要求1所述的汽缸衬套组件，其中，所述金属喷涂涂层由从包含铁铬铝合金、铝合金、具有高硅含量的铝合金、铝铜合金、不锈钢合金、镍合金、镍铝合金以及碳钢合金的组中选择的材料制成。7.根据权利要求1所述的汽缸衬套组件，其中，所述金属喷涂涂层利用从包含低压和高压冷喷涂工艺、等离子喷涂(空气(APS)、真空(VPS)和低压(LPPS))、高速空气燃料热喷涂工艺、高速氧燃料(HVOF)热喷涂工艺、物理气相沉积工艺、溶液等离子喷涂工艺、悬浮等离子工艺、火焰喷涂工艺以及电弧喷涂工艺的工艺组中选择的工艺来施加。8.根据权利要求7所述的汽缸衬套组件，其中，所述金属喷涂涂层由从包含镍合金、镍铝合金、铁铬铝合金、铝合金、具有高硅含量的铝合金、铝铜合金、不锈钢合金以及碳钢合金的组中选择的材料制成。9.根据权利要求8所述的汽缸衬套组件，其中，用于所述金属喷涂涂层的给料作为粉末提供。10.一种用于生产能够安装到发动机的汽缸中的汽缸衬套的方法，该方法包括：形成所述汽缸衬套，该汽缸衬套具有沿纵向轴线延伸的中空的柱形本体、和在该柱形本体的顶部轴向端处径向向外突出的环形的凸缘；在所述柱形本体的顶端处形成内部环形凹部，该环形凹部能够沿轴向从所述凸缘的顶表面到内部轴向肩部地延伸到所述柱形本体的顶端中，且能够将箍环接纳在该环形凹部内；对所述内部环形凹部进行金属喷涂涂覆；以及将箍环安装到该内部环形凹部中。2CN106224110A说明书1/5页具有热障涂层的汽缸衬套组件技术领域[0001]本发明总体涉及一种汽缸衬套组件，更具体地涉及一种具有在汽缸衬套组件的箍环凹槽中形成的热障涂层的汽缸衬套组件。背景技术[0002]内燃机包括限定多个缸膛的发动机缸体、和在缸膛内往复运动以产生机械功率的活塞。通常，每个缸膛均包括可替换的衬套。衬套具有装配在缸膛内的柱形本体、和在柱形本体的顶端处的径向凸缘，该径向凸缘将汽缸衬套支承在发动机缸体上。在一些实施方式中，腔体围绕衬套而在汽缸体内形成，且冷却剂被引导通过腔体来冷却衬套。密封件围绕衬套且抵靠凸缘布置，用以防止冷却剂从腔体中漏出。[0003]在一些应用中，箍环被装配到衬套位于凸缘处的上端部中。箍环具有比衬套的内径略微更小的内径，用于将积碳从相关活塞的顶部刮除。积碳如果被完整保留则最终会磨擦衬套，从而打磨衬套中的含油凹槽。示例性的箍环在于1996年9月10日授予Par