发明名称 柴油内燃机引擎之活塞环及/或活塞及柴油引擎适配运转的方法
摘要 于二冲程头引擎之活塞环及/或活塞的径向外侧表面上提供适配层(32, 37, 40, 42),其沿径向的厚度至少0.1mm且其组成材料包含:5-60%像石墨之类的固态润滑剂;40-95%像镍、铝、矽之类的属黏合剂;以及选择性地最多可有15%无机黏合剂。而此适配层的巨观硬度是小于300 HV30。此适配层使引擎能在最多三个小时的总作业周期内启动并带到希载的状态。
申请公布号 TW397900 申请公布日期 2000.07.11
申请号 TW086115018 申请日期 1997.10.14
申请人 MAN 发明人 慕克祖尔斯基李契
分类号 F02F3/00;F02F5/00 主分类号 F02F3/00
代理机构 代理人 郑自添 台北巿敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种柴油内燃机引擎之活塞环及/或活塞,特别是 一种 二冲程十字头引擎,此引擎于满载时其最大燃烧气 压超 过135巴,及活塞(5)装有数个,例如三到五个活塞环( 19) 且在至少有750mm冲程的汽缸衬套筒(1)内作来回的 移 动,活塞环在环形沟槽内的个组装条件下其外径至 少有 250mm且各沟槽在顺轴方向的高度大于环高,而每一 个 活塞环都有径向外侧表面以便沿衬套筒内侧表面( 13)滑 动,其特征在于,在新制成的状态下,活塞环的径向 外 侧表面及/或活塞(5)之径向外侧表面的一个区段上 , 具有一个包括一固态润滑剂和一个金属黏合剂的 适配层 (32,37,40,42),此适配层沿径向方向的厚度至少有 0.1mm且其组成材料是依重量百分比且除开常见的 杂质 外包含:5-60%像石墨之类的固态润滑剂;40-95%像镍、 铝、矽之类的金属黏合剂;以及选择性地最多可有 15% 无机黏合剂,而此适配层的巨观硬度是小于300HV30 。2.如申请专利范围第1项之活塞环及/或活塞,其 中 适配层(32,37)是以热溅法喷在钢或铸铁制的铸成活 塞胚 料或铸成活塞环(30,34)上的。3.如申请专利范围第2 项之活塞环及/或活塞,其中藉热 溅法于钢或铸铁制的铸成活塞环构件上涂镀微观 硬度在 某些点上超过1200HV之材料的受磨层(36),及 维持藉喷溅受磨层而产生的表面粗糙度,直到将适 配层(37)喷溅到受磨层上为止。4.如申请专利范围 第1项之活塞环及/或活塞,其中位在 顶端活塞环(19)的环形沟槽与活塞顶端之间的活塞 环径 向外侧表面的上边区段(38)上,在钢或铸铁铸成的 活塞 胚料具有以热溅法喷上厚度范围为0.1到5mm的聚集 层,其中适配层(40)构成此聚集层的最外面一部分 。5.如申请专利范围第1项之活塞环及/或活塞,其 中于钢 或铸铁铸成活塞胚料,在底端活塞环(19)的环形沟 槽与 活塞底端之间的活塞环径向外侧表面下边区段(41) 上具 有热溅的适配层(42)。6.如申请专利范围第1项之活 塞环及/或活塞,其中所有 的活塞环(19)上涂镀以适配层(32,37),及活塞(5)至少 在位于底端活塞环的环形沟槽之下的下边区段内 涂镀以 适配层(42)。7.如申请专利范围第1-6项中任一项之 活塞环及/或活 塞,其中于活塞环(19)上的适配层(32,37)其厚度范围 是0.13mm到3.0mm较佳地至多2.0mm。8.如申请专利范围 第1-6项中任一项之活塞环及/或活 塞,其中用来喷溅成适配层(32,37,40,42)的填充剂, 除开常见的杂质,其组成依重量百分比,包括下列 组成 之一: (a)5-60%的石墨及40-95%的镍, (b)5-60%的石墨及40-95%的铝, (c)5-60%的石墨及40-95%的矽及/或铝,或 (d)5-60%的石墨及20-90%的矽及/或铝和5-15% 的有机黏合剂。9.如申请专利范围第8项之活塞环 及/或活塞,其中填充 剂的成分包含15-25%的石墨及75-85%的镍及/或铝。10. 一种柴油二冲程十字头引擎适配运转的方法,此引 擎于 满载时其最大燃烧气压超过100巴,及其中至少一气 缸,而引擎有一个汽缸衬套筒(1),其中一活塞(5)具 有 数个新制成的活塞环(19)可以在至少为750mm的冲程 内 作来回移动,各活塞环之外径至少有250mm且以径向 外 侧表面和衬套筒内侧表面(13)邻接,其特征在于引 擎在 最多三个小时的总作业周期内启动并带到满载的 状态, 于此期间内至少有一部分的适配层(32,37,40,42), 在启动引擎之前是位于新制成活塞环的径向外侧 表面及 /或活塞之径向外侧表面的一个区段上,会转移到 衬套 筒内侧表面(13)上,而衬套筒在启动引擎之前沿径 向的 厚度至少有0.1mm且其组成材料的巨观硬度是小于 300 HV30。11.申请专利范围第10项之方法,其中引擎具有 新制成 的汽缸衬套筒,可将引擎在最多三个小时的总作业 周期 内带到满载而其最大燃烧气压则超过135巴的状态 。12.如申请专利范围第10或11项之方法,其中于可 将引擎 于最多一个小时的总作业周期内带到满载状态。 13.如申请专利范围第10项之方法,其中能将具有数 个新 制成的活塞环的活塞安装于先前所使用的汽缸衬 套筒 内,及引擎可在最多一个小时的总作业周期内启动 并 带到满载的状态。 第一图系汽缸衬套筒上边部分的纵剖面,其中具有 活 塞环的活塞是位于上死点。 第二图系一个于铸成环材料上直接涂镀适配层之 活塞 环的截面图。 第三图系另一个实施例,是在喷溅于铸成环材料上 的 硬式受磨层外侧涂镀适配层之活塞环的截面图。 第四图系根据本发明之活塞的片段侧视图。 第五图系展示根据本发明用于适配运转引擎之方 法之 实例的图表。
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