目前最先進的發動機內孔加工技術:內孔熱噴塗

目前最先進的發動機內孔加工技術:內孔熱噴塗

內孔等離子噴塗工藝即採用大氣等離子噴塗工藝將粉末狀材料塗覆在氣缸運行內表面,選擇不同的噴塗粉末以實現低摩擦、低油耗、高耐磨性和高耐腐蝕性的目標。

目前最先進的發動機內孔加工技術:內孔熱噴塗

它是一種內孔噴塗工藝,屬於歐洲頂尖技術——無缸套技術,它在國外高端汽車品牌早已獲得了成熟運用,例如布加迪、保時捷、阿斯頓馬丁、大眾、奧迪等汽車發動機,斯堪尼亞卡車等柴油機以及ROTAX等航空發動機及摩托發動機(如寶馬、雅馬哈)。

該技術另外的一個重要應用就是針對高端二手發動機、高端商用車柴油發動機缸套進行再製造。

目前最先進的發動機內孔加工技術:內孔熱噴塗

內孔等離子噴塗設備

工藝原理

缸孔塗層在珩磨後形成具有開放且分散的多孔表面。正是這些平緩圓整的小孔減小了燃油在燃燒室和活塞環的暴露面積;同時減輕了刮油環的切向力,使活塞環更順暢地進入流體動力學狀態,顯著降低摩擦阻力和磨損,從而進一步降低油耗和竄氣的可能性。

目前最先進的發動機內孔加工技術:內孔熱噴塗

特殊的多孔表面儲油結構不會像平頂珩磨工藝的網紋結構那樣在珩磨過程中被磨掉。隨著工作磨損,當塗層厚度逐漸減小時,新的潤滑孔又會出現在塗層表面,保證了性能的可持續性。

此外,經珩磨後塗層厚度在120-150微米之間,與鑄鐵缸套相比,薄壁塗層大大改善了氣缸內孔與氣缸體間的熱能傳導。

內孔等離子噴塗工藝其實在國外已經有20多年的應用歷史。2018年6月,汽車發動機氣缸體、汽車零部件OEM廠商:成都正恆動力股份有限公司成為中國第一個引進該設備的企業。

針對該技術,下面一段話是節選自《奧迪國外出版刊物》:

“….另一個技術亮點是採用了大氣等離子工藝(APS)的氣缸內孔塗層方法。通常工藝採用的灰口鑄鐵襯板被新工藝取代:88mm的氣缸空間將採用82.5mm直徑的氣缸內孔,之間會有5.5mm的寬度空間,這個空間將會被採用大氣等離子工藝製備的塗層覆蓋。在噴塗之前,氣缸內孔表面會通過機械加工使內部形成齒形粗糙化表面,增加塗層的附著力

。此外再通過特定的珩磨工藝,在表面形成微型潤滑袋,能夠保證活塞環低阻力,低磨損運行。對比灰口鑄鐵襯套,APS工藝的其他優點還有:能夠提高熱能排放效率,改善燃燒過程中的抗撞性。即使在不同市場內採用劣質燃油的情況下也可以提高設備的耐腐蝕性。同時由於在氣缸內孔和氣缸之間的還有剩餘空間,額外的冷卻缸套能夠被安裝在這個空間內。”

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