BRPI0901936A2 - bloco de cilindro, motor de combustão interna, aparelho de transporte e método para produzir bloco de cilindro - Google Patents
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Abstract
BLOCO DE CILìNDRO, MOTOR DE COMBUSTãO INTERNA, APARELHO DE TRANSPORTE E MéTODO PARA PRODUZIR BLOCO DE CILìNDRO. O bloco de cilindro de acordo com a presente invenção é um bloco de cilindro composto por uma liga de alumínio que contém silício, o bloco de cilindro incluindo uma parede do cilindro com uma superfície de deslizamento. O bloco de cilindro de acordo com a presente invenção inclui uma pluralidade de grãos cristalinos de silício na superfície de deslizamento de maneira tal que a rugosidade média de dez pontos Rz~ JIS~ da superfície de deslizamento e a razão do comprimento de carga Rmr(30) da superfície de deslizamento em um nível de corte de 30 % sejam maiores na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento do que na parte 1/4 inferior da superfície de deslizamento.
Description
"BLOCO DE CILINDRO, MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA, APARELHO DETRANSPORTE E MÉTODO PARA PRODUZIR BLOCO DE CILINDRO"
Antecedentes da Invenção
1. Campo Técnico
A presente invenção diz respeito a um bloco de cilindro e a um método de produçãodeste e, em particular, a um bloco de cilindro que é feito de uma liga de alumínio que incluisilício e a um método de produção deste. A presente invenção também diz respeito a ummotor de combustão interna e a um aparelho de transporte que incorpora um bloco de cilin-dro como este.
2. Descrição da Tecnologia Relacionada
Nos anos recentes, em uma tentativa de reduzir o peso dos motores de combustãointerna, houve uma tendência em usar uma liga de alumínio para blocos de cilindro. Umavez que é exigido que um bloco de cilindro tenha uma alta resistência mecânica e alta resis-tência à abrasão, espera-se que ligas de alumínio que contêm uma grande quantidade desilício, isto é, ligas alumínio - silício com uma composição hipereutética, sejam ligas de alu-mínio promissoras para blocos de cilindro.
Em um bloco de cilindro composto por uma liga alumínio - silício, grãos cristalinosde silício localizados na superfície de deslizamento contribuirão para a melhoria da resistên-cia mecânica e da resistência à abrasão. Um exemplo de uma técnica para obter grãos cris-talinos de silício expostos na superfície de um metal base da liga é um processo de bruni-mento para permitir que grãos cristalinos de silício permaneçam sobressaindo (chamado de"brunimento em relevo"). Além do mais, a patente japonesa 2885407 divulga uma técnicapara realizar um processo de ataque químico para permitir que grãos cristalinos de silíciopermaneçam sobressaindo na superfície de uma liga alumínio - silício e, posteriormente,para realizar uma oxidação anódica para formar uma camada de oxido e, adicionalmente,para fazer aspersão por chama de um fluorplástico sobre esta camada de oxido para formaruma camada de resina de fluorplástico.
Como lubrificante fica retido entre os grãos cristalinos de silício que permanecemsobressaindo na superfície de deslizamento (isto é, nos recessos entre os grãos cristalinosde silício que funcionam como poças de óleo), uma melhor lubricidade é obtida quando umpistão desliza no cilindro, de acordo com o que a resistência à abrasão e a resistência aoemperramento do bloco de cilindro são melhoradas.
Entretanto, melhorias adicionais na resistência à abrasão e na resistência ao em-perramento se tornam necessárias durante o uso do bloco de cilindro de liga de alumíniosupradescrito para certos tipos de motores de combustão interna.
Convencionalmente, blocos de cilindro de liga de alumínio têm sido usados em mo-tores de combustão interna que são montados em automóveis de quatro rodas. Em um au-tomóvel de quatro rodas, um mecanismo (por exemplo, uma bomba de óleo) para suprircompulsoriamente um lubrificante para o bloco de cilindro e o pistão é fornecido no motor decombustão interna, e o motor de combustão interna é operado em uma velocidade de revo-lução relativamente baixa (especificamente, em uma velocidade de revolução máxima de7.500 rpm ou menos), em cujo caso os problemas supramencionados não ocorrerão. Entre-tanto, em um motor de combustão interna que é operado em uma velocidade de revoluçãorelativamente alta (especificamente, em uma velocidade de revolução máxima de 8.000 rpmou mais) ou em um motor de combustão interna no qual um lubrificante é suprido no cilindrosomente por meio de respingo do lubrificante associado com a rotação do virabrequim (istoé, a bomba de óleo é omitida, como no caso de um motor de combustão interna que é mon-tado em uma motocicleta), o bloco de cilindro de liga de alumínio pode sofrer emperramentoe/ou abrasão significativos. Além do mais, quando um pistão feito de uma liga de alumíniofor usado a fim de alcançar uma redução adicional de peso do motor de combustão internacomo um todo, ocorre deslizamento entre as superfícies da liga de alumínio e assim ocorreuma maior probabilidade de emperramento.
A fim de melhorar adicionalmente a resistência à abrasão e a resistência ao emper-ramento do bloco de cilindro, é necessário melhorar a lubricidade na partida do motor decombustão interna, o que exige boa retenção do lubrificante na superfície de deslizamento.Os inventores descobriram através de seus estudos que um bloco de cilindro que foi sujeitoaos supramencionados processo de brunimento em relevo ou processo de ataque químiconão pode alcançar uma retenção de lubrificação suficiente, de forma que exista lubricidademenos que adequada quando uma operação em alta velocidade for alcançada imediatamen-te depois da partida do motor de combustão interna.
Portanto, os inventores propuseram no pedido de patente japonês 2007-329164uma técnica para melhorar a capacidade de uma superfície de deslizamento reter lubrifican-te. Nesta técnica, como um parâmetro que representa a rugosidade superficial de uma su-perfície de deslizamento, dá-se atenção a uma rugosidade média de dez pontos Rzj|S e umarazão do comprimento de carga Rmr. Pelo ajuste destes parâmetros em uma faixa específi-ca, é concebida uma superfície de deslizamento na qual um grande número de finos grãoscristalinos de silício permanece sobressaindo, assim, contribuindo para a retenção do lubrifi-cante. Em decorrência disto, pode-se obter um bloco de cilindro com excelente resistência àabrasão e resistência ao emperramento.
Entretanto, os inventores conduziram um estudo adicional para descobrir que, du-rante o uso da técnica divulgada no pedido de patente japonês 2007-329164, a superfície dedeslizamento é imersa em um líquido de gravar, assim, fazendo com que toda a superfíciede deslizamento seja uniformemente gravada. Em decorrência disto, embora a resistência àabrasão e a resistência ao emperramento do bloco de cilindro sejam melhoradas em umaparte superior (próxima do centro morto de topo) da superfície de deslizamento, ocorre umnovo problema em que, em uma parte inferior da superfície de deslizamento, os finos grãoscristalinos de silício que permanecem sobressaindo na superfície de deslizamento ficampresos durante o deslizamento do pistão, assim, aumentado a perda por atrito.
Sumário da Invenção
A presente invenção foi feita em vista dos problemas supramencionados, e um ob-jetivo desta é fornecer um bloco de cilindro com excelente resistência à abrasão e resistên-cia ao emperramento e com uma pequena perda por atrito, bem como um método de produ-ção deste.
Um bloco de cilindro de acordo com a presente invenção é um bloco de cilindrocomposto por uma liga de alumínio que contém silício, compreendendo: uma parede do ci-lindro com uma superfície de deslizamento na qual um pistão desliza, e uma pluralidade degrãos cristalinos de silício na superfície de deslizamento, em que uma rugosidade média dedez pontos Rzj|S da superfície de deslizamento e uma razão do comprimento de carga R-mr(30) da superfície de deslizamento em um nível de corte de 30 % são maiores em umaparte 1/4 superior da superfície de deslizamento do que em uma parte 1/4 inferior da super-fície de deslizamento.
Em uma modalidade preferida, na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento,a rugosidade média de dez pontos Rzj|S é de 0,54 um ou mais, e a razão do comprimentode carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % é de 20 % ou mais.
Em uma modalidade preferida, na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento,a rugosidade média de dez pontos Rzj|S é de 2,0 um ou menos.
Em uma modalidade preferida, na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento,a razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % é de 55 % ou me-nos.
Em uma modalidade preferida, na parte 1/4 inferior da superfície de deslizamento, arugosidade média de dez pontos Rzj|S é menor do que 0,54 um e a razão do comprimentode carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % é de 15 % ou menos.
Em uma modalidade preferida, a superfície de deslizamento foi submetida a umprocesso de ataque químico.
Um outro bloco de cilindro de acordo com a presente invenção é um bloco de cilin-dro composto por uma liga de alumínio que contém silício, compreendendo: uma parede docilindro com uma superfície de deslizamento na qual um pistão desliza, e uma pluralidade degrãos cristalinos de silício na superfície de deslizamento, em que, em uma parte 1/4 superior da superfície de deslizamento, uma rugosidade média de dez pontos Rzj|S da superfície dedeslizamento é de 0,54 um ou mais, e uma razão do comprimento de carga Rmr(30) da su-perfície de deslizamento em um nível de corte de 30 % é de 20 % ou mais, e um revesti-mento é fornecido em pelo menos uma parte 1/4 inferior da superfície de deslizamento.
Em uma modalidade preferida, na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento,a rugosidade média de dez pontos Rzj|S é de 2,0 um ou menos.
Em uma modalidade preferida, na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento,a razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % é de 55 % ou menos.
Em uma modalidade preferida, a pluralidade de grãos cristalinos de silício incluiuma pluralidade de grãos de silício de cristal primário e uma pluralidade de grãos de silícioeutético.
Em uma modalidade preferida, a pluralidade de grãos de silício de cristal primáriotem um tamanho de grão cristalino médio de não menos que 12 um e de não mais que 50um.
Em uma modalidade preferida, a pluralidade de grãos de silício eutético tem um ta-manho de grão cristalino médio de 7,5 um ou menos.
Em uma modalidade preferida, a pluralidade de grãos cristalinos de silício tem umadistribuição do tamanho de grão com um primeiro pico existindo em uma faixa de tamanhode grão cristalino de não menos que 1 um e não mais que 7,5 um e um segundo pico exis-tindo em uma faixa de tamanho de grão cristalino de não menos que 12 um e não mais que50 um.
Em uma modalidade preferida, uma freqüência no primeiro pico é pelo menos cincovezes maior do que uma freqüência no segundo pico.
Em uma modalidade preferida, a liga de alumínio contém: não menos que 73,4 %em massa e não mais que 79,6 % em massa de alumínio, não menos que 16 % em massa enão mais que 22 % em massa de silício, e não menos que 2,0 % em massa e não mais que5,0 % em massa de cobre.
Em uma modalidade preferida, a liga de alumínio contém não menos que 50 ppmem massa e não mais que 200 ppm em massa de fósforo e não mais que 0,01 % em massade cálcio.
Um motor de combustão interna de acordo com a presente invenção compreende:o bloco de cilindro da construção exposta, e um pistão que desliza, ainda ficando em contatocom a superfície de deslizamento do bloco de cilindro.
Em uma modalidade preferida, o pistão é composto por uma liga de alumínio.Um aparelho de transporte de acordo com a presente invenção compreende ummotor de combustão interna da construção exposta.
Um método para produzir um bloco de cilindro de acordo com a presente invençãoé um método para produzir um bloco de cilindro que inclui uma parede do cilindro, a parededo cilindro tendo uma superfície de deslizamento na qual um pistão desliza, o método com-preendendo: uma etapa de fornecer uma peça moldada que é composta por uma liga dealumínio que contém silício, uma etapa de polir uma região da superfície da peça moldadapara se tornar a superfície de deslizamento pelo uso de um brunidor com um granularidade1.500 ou mais, e uma primeira etapa de ataque químico para gravar somente uma parte da região polida.
Em uma modalidade preferida, o método para produzir um bloco de cilindro de a-cordo com a presente invenção compreende adicionalmente, depois da primeira etapa deataque químico, uma segunda etapa de ataque químico para gravar toda a região.
Em uma modalidade preferida do método para produzir um bloco de cilindro de a-cordo com a presente invenção, nenhuma etapa de ataque químico adicional para gravar aregião é realizada antes da primeira etapa de ataque químico.
Um outro método para produzir um bloco de cilindro de acordo com a presente in-venção é um método para produzir um bloco de cilindro que inclui uma parede do cilindro, aparede do cilindro com uma superfície de deslizamento na qual um pistão desliza, o métodocompreendendo: uma etapa de fornecer uma peça moldada que é composta por uma liga dealumínio que contém silício, uma etapa de polir uma região da superfície da peça moldadapara se tornar a superfície de deslizamento pelo uso de um brunidor com um granularidade1.500 ou mais, uma etapa de ataque químico para gravar a região polida, e uma etapa defornecer um revestimento somente em uma parte da região gravada.
A seguir, serão descritas as funções e os efeitos da presente invenção.Em um bloco de cilindro de acordo com a presente invenção, a rugosidade médiade dez pontos Rzj|S da superfície de deslizamento e a razão do comprimento de carga R-mr(30) da superfície de deslizamento em um nível de corte de 30 % são maiores na parte1/4 superior da superfície de deslizamento do que na parte 1/4 inferior. Em decorrência dis-to, é possível aumentar a capacidade de retenção de lubrificante da superfície de desliza-mento na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento, ainda diminuindo o coeficientede atrito na parte 1/4 inferior da superfície de deslizamento. Portanto, a perda por atrito podeser reduzida, ainda garantindo excelente resistência à abrasão e resistência ao emperra-mento.
A fim de melhorar suficientemente a capacidade de retenção de lubrificante paraobter excelente resistência à abrasão e resistência ao emperramento, é preferível que, naparte 1/4 superior da superfície de deslizamento, a rugosidade média de dez pontos Rzj|Sseja de 0,54 um ou mais e que a razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível decorte de 30 % seja de 20 % ou mais.
Entretanto, do ponto de vista do impedimento do declínio gradual dos grãos cristali-nos de silício e de qualquer abrasão significativa da contraparte (anel do pistão e/ou pistão)em função dos grãos cristalinos de silício que permanecem sobressaindo, é preferível que arugosidade média de dez pontos Rzj|S seja de 2,0 um ou menos na parte 1/4 superior dasuperfície de deslizamento.
Além do mais, do ponto de vista da redução do dano e da abrasão da contraparte, épreferível que a razão do comprimento de carga Rmr(30) seja de 55 % ou menos na parte1/4 superior da superfície de deslizamento.
Além do mais, a fim de reduzir suficientemente a perda por atrito pela diminuiçãosuficiente do coeficiente de atrito, é preferível que a rugosidade média de dez pontos Rzj|Sseja menor que 0,54 um e que a razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível decorte de 30 % seja 15 % ou menos na parte 1/4 inferior da superfície de deslizamento.
Tipicamente, a superfície de deslizamento do bloco de cilindro de acordo com apresente invenção foi submetida a um processo de ataque químico (ataque químico).
Em um outro bloco de cilindro de acordo com a presente invenção*; na parte 1/4 su-perior da superfície de deslizamento, a rugosidade média de dez pontos Rzj|S é de 0,54 umou mais e a razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % é de 20% ou mais e, além do mais, é fornecido revestimento em pelo menos uma parte 1/4 inferiorda superfície de deslizamento. Em decorrência disto, é possível aumentar a capacidade deretenção de lubrificante da superfície de deslizamento na parte 1/4 superior da superfície dedeslizamento, ainda diminuindo o coeficiente de atrito na parte 1/4 inferior da superfície dedeslizamento. Portanto, a perda por atrito pode ser reduzida, ainda garantindo excelenteresistência à abrasão e resistência ao emperramento.
Do ponto de vista do impedimento do declínio gradual dos grãos cristalinos de silí-cio e de qualquer abrasão significativa da contraparte (anel do pistão e/ou pistão) em funçãodos grãos cristalinos de silício que permanecem sobressaindo, é preferível que a rugosidademédia de dez pontos Rzj|S seja de 2,0 um ou menos na parte 1/4 superior da superfície dedeslizamento.
Além do mais, do ponto de vista da redução do dano e da abrasão da contraparte, épreferível que a razão do comprimento de carga Rmr(30) seja 55 % ou menos na parte 1/4superior da superfície de deslizamento.
Tipicamente, a pluralidade dos grãos cristalinos de silício inclui uma pluralidade degrãos de silício de cristal primário e uma pluralidade de grãos de silício eutético. Assim, umavez que não somente grãos de silício de cristal primário, mas também grãos de silício eutéti-co, permanecem sobressaindo na superfície de deslizamento, a rugosidade média de dezpontos Rzjis e a razão do comprimento de carga Rmr(30) podem aumentar suficientemente.
Do ponto de vista da melhoria da resistência à abrasão e da resistência mecânicado bloco de cilindro, é preferível que o tamanho de grão cristalino médio da pluralidade degrãos de silício de cristal primário seja não menos que 12 um e não mais que 50 um, e queo tamanho de grão cristalino médio da pluralidade de grãos de silício eutético seja de 7,5 umou menos. Além do mais, é preferível que a pluralidade de grãos cristalinos de silício tenhauma distribuição do tamanho de grão com um primeiro pico existindo em uma faixa de ta-manho de grão cristalino de não menos que 1 um e não mais que 7,5 um e um segundopico existindo em uma faixa de tamanho de grão cristalino de não menos que 12 um e nãomais que 50 um, e é adicionalmente preferível que a freqüência no primeiro pico seja pelomenos cinco vezes maior do que a freqüência no segundo pico.
A fim de aumentar suficientemente a resistência à abrasão e a resistência mecânicado bloco de cilindro, é preferível que a liga de alumínio contenha: não menos que 73,4 % emmassa e não mais que 79,6 % em massa de alumínio, não menos que 16 % em massa enão mais que 22 % em massa de silício, e não menos que 2,0 % em massa e não mais que5,0 % em massa de cobre.
Além do mais, é preferível que a liga de alumínio contenha não menos que 50 ppmem massa e não mais que 200 ppm em massa de fósforo, e não mais que 0,01 % em massade cálcio. Quando a liga de alumínio contiver não menos que 50 ppm em massa e não maisque 200 ppm em massa de fósforo, é possível reduzir a tendência de os grãos cristalinos desilício se tornarem gigantescos, assim, permitindo a dispersão uniforme dos grãos cristalinosde silício na liga. Por outro lado, quando o conteúdo de cálcio na liga de alumínio de garan-tia for de 0,01 % em massa ou menos, o efeito de fornecer finos grãos cristalinos de silícioem função do fósforo é assegurado, e pode-se obter uma estrutura metalúrgica com resis-tência à abrasão.
Um bloco de cilindro de acordo com a presente invenção pode ser adequadamenteusado nos motores de combustão interna para vários tipos de aparelhos de transporte e,particularmente, adequadamente usado em um motor de combustão interna cujo pistão éfeito de uma liga de alumínio a título de redução de peso.
Em um método para produzir um bloco de cilindro de acordo com a presente inven-ção, depois de realizar uma etapa de polir uma região da superfície de uma peça moldadapara se tornar uma superfície de deslizamento pelo uso de um brunidor com um granulari-dade 1.500 ou mais, uma primeira etapa de ataque químico para gravar somente uma parteda região polida é realizada. Em decorrência disto, tanto a rugosidade média de dez pontosRzjis quanto a razão do comprimento de carga Rmr(30) podem se tornar diferentes entre aparte que é gravada através da primeira etapa de ataque químico e a outra parte. Portanto,a rugosidade média de dez pontos Rzj|S e a razão do comprimento de carga Rmr(30) dasuperfície de deslizamento podem se tornar maiores na parte 1/4 superior do que na parte1/4 inferior, de acordo com o que, um bloco de cilindro com excelente resistência à abrasãoe resistência ao emperramento e uma pequena perda por atrito pode ser produzido.
Depois da primeira etapa de ataque químico, uma segunda etapa de ataque quími-co para gravar a íntegra da região para se tornar a superfície de deslizamento pode ser rea-lizada. Quando uma segunda etapa de ataque químico como esta for realizada, toda a su-perfície de deslizamento será submetida a um processo de ataque químico (embora a parteque é gravada através da primeira etapa de ataque químico sofra uma quantidade de ataquequímico maior do que na outra parte). Em decorrência disto, rebaixos entre os grãos cristali-nos de silício (que funcionam como poças de óleo para reter o lubrificante) são adequada-mente formados através de toda a superfície de deslizamento, assim, melhorando adicio-nalmente a resistência à abrasão e a resistência ao emperramento em toda a superfície dedeslizamento.
Alternativamente, depois da primeira etapa de ataque químico, nenhuma etapa deataque químico adicional para gravar a região para se tornar a superfície de deslizamentopode ser realizada. No caso em que uma etapa de ataque químico adicional como esta foromitida, o número de etapas é reduzido, de acordo com o que o custo de produção pode serreduzido e as etapas de produção podem ser simplificadas.
Em um outro método para produzir um bloco de cilindro de acordo com a presenteinvenção, depois de realizar uma etapa de polir uma região da superfície de uma peça mol-dada para se tornar uma superfície de deslizamento pelo uso de um brunidor com um granu-laridade 1.500 ou mais, uma etapa de ataque químico para gravar a região polida é realiza-da, depois do que, uma etapa de fornecer um revestimento somente em uma parte da regi-ão gravada é adicionalmente realizada. Em decorrência disto, tanto a rugosidade média dedez pontos Rzj|S quanto a razão do comprimento de carga Rmr(30) podem se tornar diferen-tes entre a parte revestida e a outra parte. Portanto, a rugosidade média de dez pontos Rzj|Se a razão do comprimento de carga Rmr(30) da superfície de deslizamento podem se tornarmaiores na parte 1/4 superior do que na parte 1/4 inferior, de acordo com o que, pode-seproduzir um bloco de cilindro com excelente resistência à abrasão e resistência ao emper-ramento e uma pequena perda por atrito.
Em qualquer um dos métodos de produção supradescritos, uma região da superfí-cie de uma peça moldada a se tornar uma superfície de deslizamento é polida pelo uso deum brunidor com um granularidade 1.500 ou mais e, posteriormente, pelo menos uma parteda região polida é gravada. Em decorrência disto, na parte gravada, é criada uma superfícieem que não somente um grande número de grãos de silício de cristal primário, mas tambémum grande número de grãos de silício eutético, permanece sobressaindo (se projetando), epoças de óleo com profundidades suficientes são formadas com uma fina oscilação. Portan-to, a resistência à abrasão e a resistência ao emperramento em uma parte da superfície dedeslizamento podem ser significativamente melhoradas.
De acordo com a presente invenção, é fornecido um bloco de cilindro com excelen-te resistência à abrasão e resistência ao emperramento e com uma pequena perda por atri-to, bem como um método de produção deste. Além do mais, de acordo com a presente in-venção, também são fornecidos um motor de combustão interna e um aparelho de transpor-te que incorpora um bloco de cilindro como este.
Outros recursos, elementos, processos, etapas, características e vantagens da pre-sente invenção ficarão mais aparentes a partir da seguinte descrição detalhada das modali-dades preferidas da presente invenção em relação aos desenhos anexos.
Descrição Resumida dos Desenhos
A figura 1 é uma vista em perspectiva que mostra esquematicamente um bloco decilindro 100 de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção.
A figura 2 é uma vista seccional transversal que mostra esquematicamente um blo-co de cilindro 100 de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção.
A figura 3 é uma vista plana que mostra esquematicamente uma imagem ampliadade uma superfície de deslizamento do bloco de cilindro 100.
A figura 4 é uma vista seccional transversal que mostra esquematicamente umaimagem ampliada de uma superfície de deslizamento do bloco de cilindro 100.
A figura 5 é um diagrama para explicar uma rugosidade média de dez pontos Rzj|S.
A figura 6 é um diagrama para explicar uma razão do comprimento de carga R-mr(c).
A figura 7 é um gráfico que mostra um relacionamento exemplar entre um ângulode manivela (graus) e uma pressão de gás (MPa) e uma força de atrito (N) em um motor decombustão interna convencional.
As figuras 8A e 8B são diagramas para explicar um motivo pelo qual a força de atri-to que age em uma superfície de deslizamento fica maior imediatamente depois da explo-são.
A figura 9 é um fluxograma que mostra etapas de produção para o bloco de cilindro 100.
A figura 10 é um fluxograma que mostra etapas de produção para o bloco de cilindro 100.
As figuras 11A até 11E são vistas seccionais transversais etapa por etapa que mos-tram esquematicamente, de forma parcial, as etapas de produção para o bloco de cilindro 100.
As figuras 12A e 12B são vistas seccionais transversais etapa por etapa que mos-tram esquematicamente, de forma parcial, as etapas de produção para o bloco de cilindro100.
A figura 13 é um fluxograma que mostra as etapas de produção para o bloco de ci-lindro 100.
A figura 14 é uma vista seccional transversal de etapa que mostra esquematica-mente uma parte das etapas de produção para o bloco de cilindro 100.A figura 15 é um fluxograma que mostra as etapas de produção para o bloco de ci-lindro 100.
As figuras 16A até 16C são vistas seccionais transversais etapa por etapa que mos-tram esquematicamente, de forma parcial, as etapas de produção para o bloco de cilindro100.
As figuras 17A até 17C são diagramas para explicar um motivo pelo qual os grãosde silício eutético não contribuem para a retenção de lubrificante quando um processo debrunimento em relevo for realizado.
As figuras 18A até 18C são diagramas para explicar um motivo pelo qual os grãos de silício eutético não contribuem para a retenção de lubrificante quando um processo deataque químico for realizado sem realizar primeiro um processo de brunimento com acaba-mento espelhado.
A figura 19 é um diagrama que mostra esquematicamente uma máquina de teste dearranhão 30 que é usada para medir um coeficiente de atrito.
A figura 20 é um gráfico no qual os Exemplos 1 a 3 e os Exemplos Comparativos 1a 11 são graficamente representados, em um eixo geométrico horizontal que representa
uma rugosidade média de dez pontos Rzj|S e em um eixo geométrico vertical que representauma razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 %, em relação auma parte 1/4 superior da superfície de deslizamento.
A figura 21 é uma vista seccional transversal que mostra esquematicamente umasuperfície de deslizamento na qual não somente grãos de silício de cristal primário, mastambém grãos de silício eutético, permanecem sobressaindo.
A figura 22 é uma vista seccional transversal que mostra esquematicamente umasuperfície de deslizamento na qual substancialmente nada, exceto grãos de silício de cristalprimário, permanece sobressaindo.
A figura 23 é um diagrama para explicar um motivo pelo qual uma altura de relevoconstante não pode ser obtida quando um processo de brunimento em relevo é empregado.
A figura 24 é um diagrama para explicar um motivo pelo qual uma altura de relevoconstante é obtida quando um processo de ataque químico é empregado.
A figura 25 é um gráfico no qual os Exemplos 1 a 3 e os Exemplos Comparativos 1a 11 são graficamente representados, em um eixo geométrico horizontal que representauma rugosidade média de dez pontos Rzj|S e em um eixo geométrico vertical que representauma razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 %, em relação auma parte 1/4 inferior da superfície de deslizamento.
A figura 26 é um gráfico que mostra um exemplo de uma distribuição de tamanhode grão preferível dos grãos cristalinos de silício.
A figura 27 é uma vista seccional transversal que mostra esquematicamente ummotor de combustão interna 150 com o bloco de cilindro 100.
A figura 28 é uma vista lateral que mostra esquematicamente uma motocicleta queincorpora o motor de combustão interna 150 mostrado na figura 27.
Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas
A seguir, modalidades da presente invenção serão descritas em relação aos dese-nhos. Embora as seguintes descrições sejam direcionadas a um bloco de cilindro para ummotor de combustão interna do tipo resfriado a água como um exemplo, a presente inven-ção não é limitada a ele. A presente invenção também é adequadamente usada em um blo-co de cilindro para um motor de combustão interna do tipo resfriado a ar.
A figura 1 e a figura 2 mostram um bloco de cilindro de acordo com a presente mo-dalidade (que também pode ser referido como um "corpo do cilindro") 100. A figura 1 e afigura 2 são uma vista em perspectiva e uma vista seccional transversal que mostram es-quematicamente o bloco de cilindro 100. O bloco de cilindro 100 é feito de uma liga de alu-mínio que contém silício e, mais especificamente, uma liga alumínio - silício de uma compo-sição hipereutética que contém uma grande quantidade de silício.
Da forma mostrada na figura 1 e na figura 2, o bloco de cilindro 100 inclui: uma par-te de parede (referida como uma "parede do cilindro") 103, que define um furo de cilindro102, e uma parte de parede (referida como uma "parede externa") 104, que circunda a pare-de do cilindro 103 e que define o contorno externo do bloco de cilindro 100. Entre a parededo cilindro 103 e a parede externa 104, é fornecida uma camisa de água 105 para reter umagente refrigerante. Embora a presente modalidade ilustre um bloco de cilindro com um úni-co cilindro 100, o bloco de cilindro 100 pode ter múltiplos cilindros.
Uma superfície 101 da parede do cilindro 103 voltada para o furo do cilindro 102 (is-to é, a superfície periférica interna) define uma superfície de deslizamento na qual um pistãodesliza (isto é, a superfície de deslizamento fica em contato com um pistão). A superfície dedeslizamento 101 é mostrada ampliada na figura 3. A figura 3 é uma vista plana que mostraesquematicamente a superfície de deslizamento 101.
Da forma mostrada na figura 3, o bloco de cilindro 100 com a parede do cilindro 103com a superfície de deslizamento 101 inclui uma pluralidade de grãos cristalinos de silício 1e 2 na superfície de deslizamento 101. Estes grãos cristalinos de silício 1 e 2 estão presen-tes, de uma maneira dispersa, em uma matriz (metal base da liga) 3 de solução sólida quecontém alumínio.
Os grãos cristalinos de silício, que são os primeiros a ser formados durante uma fu-são de uma liga alumínio - silício que tem uma composição hipereutética, são referidos co-mo "grãos de silício de cristal primário". Os grãos cristalinos de silício, que são então forma-dos, são referidos como "grãos de silício eutético". Entre os grãos cristalinos de silício 1 e 2mostrados na figura 2, os grãos cristalinos de silício relativamente grandes 1 são os grãosde silício de cristal primário. Os grãos cristalinos de silício relativamente pequenos 2 presen-tes entre os grãos de silício de cristal primário são os grãos de silício eutético.
A figura 4 mostra uma estrutura seccional transversal da superfície de deslizamento101. Da forma mostrada na figura 4, a pluralidade de grãos cristalinos de silício 1 e 2, inclu-indo os grãos de silício de cristal primário 1 e os grãos de silício eutético 2, se projeta (isto é,permanece sobressaindo) de uma matriz 3. Os rebaixos 4 formados entre os grãos cristali-nos de silício 1 e 2 funcionam como poças de óleo nas quais um lubrificante ficará retido.
Os inventores estudaram os motivos pelos quais o processo de brunimento em re-levo convencional ou o processo de ataque químico não podem obter uma capacidade deretenção de lubrificante suficiente. Assim, descobriu-se que a maior parte dos grãos de silí-cio eutético é realmente removida da superfície de deslizamento de acordo com estas técni-cas convencionais, de maneira tal que dificilmente seja obtida alguma contribuição dosgrãos de silício eutético para a retenção do lubrificante, assim, resultando em uma baixacapacidade de retenção de lubrificante.
Dessa maneira, como os parâmetros que representam a rugosidade superficial dasuperfície de deslizamento 101, os inventores deram atenção a uma rugosidade média dedez pontos Rzj|S e a uma razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de30 %, e descobriram que ajustar estes parâmetros para ficar em faixas específicas podemelhorar enormemente a capacidade de a superfície de deslizamento 101 reter um lubrificante.
A rugosidade média de dez pontos Rzj|S é, em relação a uma parte tomada de umperfil seccional transversal, a parte que se estende a um comprimento de referência L (daforma mostrada na figura 5), uma diferença entre um valor médio de alturas R1, R3, R5, R7e R9 dos cinco ápices mais altos e um valor médio das alturas R2, R4, R6, R8 e R10 doscinco vales mais baixos, da forma expressa pela equação 1 a seguir. Portanto, uma granderugosidade média de dez pontos Rzj|S significa que as poças de óleo 4 têm uma profundida-de suficiente.
Equação 1
^ _ (R1+R3+R5+R7+R9)-(R2+R4+R6+R8+R10)
Uma razão do comprimento de carga Rmr(c) em um dado nível de corte c é, em re-lação a uma parte tomada de um perfil de rugosidade, a parte que se estende em um com-primento de avaliação In (da forma mostrada na figura 6), uma razão da soma dos compri-mentos de corte, quando o perfil de rugosidade for cortado em um nível de corte c que éparalelo a uma linha que conecta os ápices (isto é, comprimento da carga) M1(c), pelo com-primento de avaliação In, da forma expressada pela equação 2 a seguir.
Equação 2<formula>formula see original document page 14</formula>
Portanto, a razão do comprimento de carga Rmr(c) é um índice que indica quantosgrãos de silício 1 e 2 permanecem sobressaindo na superfície de deslizamento 101. Umaalta razão do comprimento de carga Rmr(c) significa que um grande número de grãos desilício 1, 2 (e, em particular, os grãos de silício eutético 2) permanece sobressaindo. Em umestágio inicial da operação de um motor de combustão interna, a superfície mais externa dasuperfície de deslizamento 101 é abradada (expressa como "adequação"), aproximadamen-te até uma profundidade correspondente a um nível de corte de 30 %. Portanto, pode-sedizer que uma razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % servecomo um parâmetro que indica quantos grãos de silício eutético 2 permanecem sobressain-do durante uma operação real.
Como exposto, uma grande rugosidade média de dez pontos Rzj|S significa que aspoças de óleo 4 têm uma profundidade suficiente, e uma alta razão do comprimento de car-ga Rmr(30) significa que um grande número de grãos de silício 1, 2, permanece sobressaín-do na superfície de deslizamento 101 (isto é, permanecem sem declínio gradual). Portanto,pela garantia de que a rugosidade média de dez pontos Rzj|S e a razão do comprimento decarga Rmr(30) da superfície de deslizamento 101 são maiores do que certos níveis, a capa-cidade de retenção de lubrificante da superfície de deslizamento 101 pode ser melhorada.Entretanto, se a rugosidade média de dez pontos Rzj|S e a razão do comprimento de cargaRmr(30) da superfície de deslizamento 101 forem aumentadas de uma maneira simples, istoé, uniformemente, por toda a superfície de deslizamento 101, o grande número de grãos desilício eutético 2 que permanece sobressaindo na superfície de deslizamento 101 induziráuma maior perda por atrito.
No bloco de cilindro 100 da presente modalidade, cada uma da rugosidade médiade dez pontos Rzj|S e da razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de30 % difere entre uma parte 1/4 superior 101a e uma parte 1/4 inferior 101b da superfície dedeslizamento 101 (veja figura 2). Especificamente, a rugosidade média de dez pontos Rzj|Sda superfície de deslizamento 101 e a razão do comprimento de carga Rmr(30) da superfí-cie de deslizamento 101 em um nível de corte de 30 % são maiores na parte 1/4 superior101a da superfície de deslizamento 101 do que na parte 1/4 inferior 101b da superfície dedeslizamento 101. Uma vez que a rugosidade superficial da superfície de deslizamento 101tem uma distribuição como esta, a perda por atrito pode ser reduzida, ainda garantindo ex-celente resistência à abrasão e resistência ao emperramento. Doravante, os motivos distoserão descritos.
É desnecessário dizer que o "lado superior" da superfície de deslizamento 101 sig-nifica o lado do cabeçote do cilindro (isto é, o lado do centro morto de topo), enquanto que o"lado inferior" da superfície de deslizamento 101 significa o lado do cárter (isto é, o lado docentro morto de base). Especificamente, quando toda a superfície de deslizamento 101 forigualmente dividida em quatro partes ao longo da direção do lado do pistão (a direção doeixo geométrico central do furo do dispositivo 102), a parte 1/4 superior 101a da superfíciede deslizamento 101 diz respeito a uma região que é a mais próxima do cabeçote do cilin-dro, enquanto que a parte 1/4 inferior 101b da superfície de deslizamento 101 diz respeito auma região que é a mais próxima do cárter.
A figura 7 mostra um relacionamento exemplar, em um motor de combustão internade 4 cursos convencional, entre o ângulo da manivela, a pressão de gás (pressão no cilin-dro) e a força de atrito que ocorre entre um pistão (incluindo um anel do pistão) e a superfí-cie de deslizamento do bloco de cilindro. Note que, como para o ângulo da manivela, o cen-tro morto de topo da compressão é definido como 0 °. Como para a força de atrito, qualquerforça de atrito que ocorre na direção oposta à direção de rotação a favor do virabrequim éindicada com um valor positivo. Quando considera-se a influência de uma força de atrito queocorre entre o pistão e a superfície de deslizamento do bloco de cilindro, somente o valorabsoluto da força de atrito mostrada na figura 7 precisa ser considerada. O motivo pelo quala força de atrito é substancialmente 0 nos ângulos da manivela ± 360 °, ± 180 °, 0 ° é que,quando o ângulo da manivela está próximo de algum destes ângulos, o movimento do pistãoé muito pequeno em relação às mudanças no ângulo da manivela, de forma que dificilmenteocorra alguma força de atrito.
Da forma mostrada na figura 7, durante a etapa de entrada, a força de atrito queocorre entre a face lateral do pistão e a superfície de deslizamento do bloco de cilindro ésubstancialmente constante, de maneira tal que a força de atrito seja maior próxima de umângulo de manivela de - 270 °, quando a velocidade de deslizamento aumenta. Similarmen-te, durante a etapa de compressão, a força de atrito é substancialmente constante, de ma-neira tal que a força de atrito seja maior próximo de um ângulo de manivela de - 90 °, quan-do a velocidade de deslizamento aumenta.
Por outro lado, durante a etapa de explosão, a força de atrito que age na superfíciede deslizamento do bloco de cilindro varia enormemente, de maneira tal que a força de atritotome o maior valor por todas as quatro etapas próximo de um ângulo de manivela de 0 °,quando a pressão de gás se torna máxima (uma região R1 circundada por uma linha ponti-Ihada na figura 7). Em outras palavras, imediatamente depois da explosão, a força de atritoé maior, e a superfície de deslizamento do bloco de cilindro e o pistão (mais especificamen-te, o anel do pistão e a saia do pistão) entram em contato forte e direto. Um motivo pelo quala força de atrito se torna grande imediatamente depois da explosão é que, da forma mostra-da na figura 8A, o gás de combustão entra entre o pistão e o anel do pistão em função dapressão da explosão (pressão de ignição), assim, pressionando o anel do pistão contra asuperfície de deslizamento do bloco de cilindro. Um outro motivo é que, da forma mostradana figura 8B, o pistão é inclinado em relação ao furo de cilindro imediatamente depois daexplosão. Neste estado, o anel do pistão é fortemente pressionado contra a superfície dedeslizamento do bloco de cilindro (região A circundada por uma linha rompida na figura 8B),de forma que a saia do pistão seja fortemente pressionada contra a superfície de desliza-mento do bloco de cilindro (região B circundada por uma linha rompida na figura 8B). Emdecorrência disto, uma grande força de atrito ocorre não somente entre o anel do pistão e asuperfície de deslizamento do bloco de cilindro, mas também entre a saia do pistão e a su-perfície de deslizamento do bloco de cilindro. Além do mais, quando o pistão e a superfície de deslizamento do bloco de cilindro esfregam fortemente um contra o outro, a velocidadede movimento relativa do pistão em relação à superfície de deslizamento diminui, de formaque retenção apropriada de um filme de óleo para reduzir a força de atrito não ocorra nasuperfície da superfície de deslizamento, assim, aumentando adicionalmente a força de atri-to.
Por outro lado, uma vez que a pressão de gás diminui posteriormente, a força de a-trito diminui (região R2 circundada por uma linha pontilhada na figura 7). Em outras pala-vras, exceto pelo estágio muito inicial da etapa de explosão, a pressão de contato entre asuperfície de deslizamento do bloco de cilindro e o pistão é baixa.
Portanto, na superfície de deslizamento do bloco de cilindro, qualquer parte que en-tre em contato com o pistão próximo do centro morto de topo da compressão (especifica-mente, uma faixa de ângulo de manivela de - 45 ° até + 45 °) precisa ter alta resistência àabrasão e resistência ao emperramento. Em relação a outras partes, a suavidade da super-fície, isto é, ter um baixo coeficiente de atrito, é mais importante do que ter excessiva resis-tência à abrasão e resistência ao emperramento.
No bloco de cilindro 100 da presente modalidade, a rugosidade média de dez pon-tos Rzjis da superfície de deslizamento 101 e a razão do comprimento de carga Rmr(30) dasuperfície de deslizamento 101 em um nível de corte de 30 % são maiores na parte 1/4 su-perior 101a da superfície de deslizamento 101 do que na parte 1/4 inferior 101b da superfí-cie de deslizamento 101. Em decorrência disto, é possível aumentara capacidade de reten-ção de lubrificante da superfície de deslizamento 101 na parte 1/4 superior 101a da superfí-cie de deslizamento 101, ainda diminuindo o coeficiente de atrito na parte 1/4 inferior 101bda superfície de deslizamento 101. Portanto, a perda por atrito pode ser reduzida, ainda ga-rantindo excelente resistência à abrasão e resistência ao emperramento.
A fim de obter excelente resistência à abrasão e resistência ao emperramento pelamelhoria suficiente da capacidade de retenção de lubrificante (isto é, permitindo que osgrãos de silício eutético 2 na superfície de deslizamento 101 contribuam suficientementepara a retenção de lubrificante), é preferível que a rugosidade média de dez pontos Rzj|Sseja de 0,54 um ou mais e que a razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível decorte de 30 % seja 20 % ou mais na parte 1/4 superior 101a da superfície de deslizamento101. Entretanto, no caso da produção do bloco de cilindro 100 por um método de produçãoque envolve um processo de ataque químico, como será descrito posteriormente, a grandequantidade de grãos cristalinos de silício que permanecem sobressaindo pode ocasionar umdano ou abrasão significativos na contraparte (anel do pistão e/ou pistão) se a razão docomprimento de carga Rmr(30) exceder 55 % e, portanto, preferivelmente, a razão do com-primento de carga Rmr(30) é 55 % ou menos. Além do mais, do ponto de vista de aumentaradicionalmente a capacidade de retenção de lubrificante, é mais preferível que a rugosidademédia de dez pontos Rzj|S seja de 0,7 um ou mais e, do ponto de vista de impedir o declíniogradual dos grãos de silício eutético 2 e qualquer abrasão significativa da contraparte, é pre-ferível que a rugosidade média de dez pontos Rzj|S seja de 2,0 um ou menos.
Além do mais, a fim de reduzir suficientemente a perda por atrito pela diminuiçãosuficiente do coeficiente de atrito, é preferível que a rugosidade média de dez pontos Rzj|Sseja menor que 0,54 um e que a razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível decorte de 30 % seja 15 % ou menos na parte 1/4 inferior 101b da superfície de deslizamento101. Note que, do ponto de vista de reduzir adicionalmente a perda por atrito, a rugosidademédia de dez pontos Rzj|S e a razão do comprimento de carga Rmr(30) ficam, mais preferi-velmente, nas faixas numéricas supramencionadas na parte 1/2 inferior da superfície dedeslizamento 101 e, ainda mais preferivelmente, nas faixas numéricas supramencionadasna parte 3/4 inferior da superfície de deslizamento 101.
Da forma supradescrita, no bloco de cilindro 100 da presente modalidade, a rugosi-dade superficial da superfície de deslizamento 101 tem uma distribuição. Por outro lado, emum bloco de cilindro convencional, substancialmente a mesma rugosidade superficial existeatravés de toda a superfície de deslizamento. Em outras palavras, a presente invenção foifeita com base em um conceito inteiramente inédito de introduzir propositadamente umadiferença na rugosidade superficial (especificamente, a rugosidade média de dez pontosRzjis e a razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 %) entre umaparte e uma outra parte da superfície de deslizamento 101.
Um método para produzir um bloco de cilindro 100 da presente modalidade serádescrito em relação às figuras 9 até 12B. A figura 9 e a figura 10 são fluxogramas que mos-tram etapas de produção para o bloco de cilindro 100. As figuras 11A até 11E e as figuras12A e 12B são vistas seccionais transversais que mostram esquematicamente, de formaparcial, as etapas de produção.
Primeiro, uma peça moldada que é feita de uma liga de alumínio que contém silícioé fornecida (etapa S1). Esta peça moldada inclui grãos de silício de cristal primário e grãosde silício eutético próximo da superfície. A etapa S1 de fornecer a peça moldada pode inclu-ir, por exemplo, etapas S1a até S1e mostradas na figura 10.
Primeiro, uma liga de alumínio que contém silício é preparada (etapa S1a). A fim degarantir resistência à abrasão e resistência mecânica suficientes do bloco de cilindro 100, épreferível usar uma liga de alumínio que contém: não menos que 73,4 % em massa e nãomais que 79,6 % em massa de alumínio; não menos que 16 % em massa e não mais que 22% em massa de silício; e não menos que 2,0 % em massa e não mais que 5,0 % em massade cobre.
A seguir, a liga de alumínio preparada é aquecida e fundida em um forno de fusão,de acordo com o que, é formada uma fusão (etapa S1b). É preferível que cerca de 100 ppmem massa de fósforo sejam adicionadas na liga de alumínio antes da fusão ou na fusão. Sea liga de alumínio contiver não menos que 30 ppm em massa e não mais que 200 ppm emmassa de fósforo, torna-se possível reduzir a tendência de os grãos cristalinos de silício fica-rem gigantescos, assim, permitindo a uniforme dispersão dos grãos cristalinos de silício naliga. Por outro lado, se o conteúdo de cálcio na liga de alumínio for de 0,01 % em massa oumenos, o efeito de fornecer finos grãos cristalinos de silício em função do fósforo é assegu-rado, e pode-se obter uma estrutura metalúrgica com excelente resistência à abrasão. Emoutras palavras, a liga de alumínio contém, preferivelmente, não menos que 50 ppm emmassa e não mais que 200 ppm em massa de fósforo, e não mais que 0,01 % em massa decálcio.
A seguir, fundição é realizada pelo uso do banho líquido da liga de alumínio (etapaS1c). Em outras palavras, o banho líquido é resfriado em um molde para formar uma peçamoldada. Neste momento, a parte a se tornar a superfície de deslizamento 101 da parededo cilindro 103 é resfriada em uma grande velocidade de resfriamento (por exemplo, nãomenos que 4 °C / seg e não mais que 50 °C / seg), de acordo com o que, é obtida uma peçamoldada que inclui grãos cristalinos de silício que contribuem para a resistência à abrasãopróximo de sua superfície. Esta etapa de fundição S1c pode ser realizada pelo uso, por e-xemplo, de um aparelho de fundição que é divulgado no folheto da Publicação Internacional2004/002658.
A seguir, a peça moldada que foi retirada do molde é submetida a um dos tratamen-tos térmicos comumente conhecidos como "T5", "T6" e "T7" (etapa S1d). Um tratamento T5é um tratamento no qual a peça moldada é rapidamente resfriada (com água ou congêne-res) imediatamente depois de ser retirada do molde e, posteriormente, submetida a enve-lhecimento artificial em uma temperatura pré-determinada por um período de tempo pre-determinado para obter melhores propriedades mecânicas e estabilidade dimensional, se-guido por resfriamento a ar. Um tratamento T6 é um tratamento no qual a peça moldada ésubmetida a um tratamento de solução em uma temperatura pré-determinada por um perío-do pré-determinado depois de ser retirada do molde, então, resfriada com água e, posteri-ormente, submetida a envelhecimento artificial em uma temperatura pré-determinada por umperíodo de tempo pré-determinado, seguido pelo resfriamento a ar. Um tratamento T7 é umtratamento para ocasionar um grau mais forte de envelhecimento do que no tratamento T6,embora o tratamento T7 possa garantir melhor estabilidade dimensional do que o tratamentoT6, a dureza resultante será menor do que aquela obtida do tratamento T6.
A seguir, usinagem pré-determinada é realizada na peça moldada (etapa S1e). Es-pecificamente, uma superfície que apóia-se em um cabeçote do cilindro e uma superfícieque apóia-se em um cárter são submetidas a esmerilhamento ou congêneres.
Depois de a peça moldada ser preparada da forma supradescrita, da forma mostra-da na figura 11 A, a superfície da peça moldada, especificamente, a superfície periférica in-terna da parede do cilindro 103 (isto é, a superfície a se tornar a superfície de deslizamento101) é submetida a um fino processo de furacão para ajuste de precisão dimensional (etapaS2).
A seguir, da forma mostrada na figura 11B, a superfície que passou por um finoprocesso de furacão é submetida a um processo de brunimento grosseiro (etapa S3). Emoutras palavras, a superfície a se tornar a superfície de deslizamento 101 é polida pelo usode um brunidor com um valor de rugosidade relativamente pequeno (especificamente, comuma granularidade de não menos que 600 e não mais que 1.000). Este processo de bruni-mento grosseiro pode ser realizado pelo uso de um aparelho brunidor divulgado na publica-ção de patente aberta japonesa 2004-268179, por exemplo.
A seguir, da forma mostrada na figura 11C, um processo de brunimento com aca-bamento espelhado é realizado (etapa S4). Em outras palavras, a região da superfície dapeça moldada a se tornar a superfície de deslizamento 101 é polida pelo uso de um brunidorcom um valor de rugosidade relativamente grande (especificamente com um valor de rugo-sidade de 1.500 ou mais). Este processo de brunimento com acabamento espelhado tam-bém pode ser realizado pelo uso de um aparelho brunidor tal como aquele divulgado na pu-blicação de patente aberta japonesa 2004-268179.
A seguir, da forma mostrada na figura 11 D, somente uma parte da região polida égravada (etapa S5). Na parte que foi submetida ao processo de ataque químico (por exem-pio, um processo de ataque químico alcalino), a matriz 3 próxima da superfície é removidaaté uma espessura pré-determinada, de acordo com o que, os rebaixos são formados entreos grãos de silício de cristal primário 1 e os grãos de silício eutético 2. Da forma mostradana figura 12A, esta etapa de ataque químico é realizada pela instalação de um elementocilíndrico 11 no orifício de cilindro 102 de uma peça moldada 100' que é instalada em umaposição invertida (isto é, de cabeça para baixo em relação a como ela será instalada quandoum motor de combustão interna for montado), o elemento corrediço cilíndrico 11 com umdiâmetro menor que aquele do furo do cilindro 102. Neste estado, um líquido de gravar 12 éusado para encher entre a superfície periférica externa do elemento cilíndrico 11 e a super-fície periférica interna da parede do cilindro 103, até uma altura pré-determinada. Note que oprocesso de ataque químico nesta etapa de ataque químico localizado deve ser realizadopara pelo menos a parte 1/4 superior da região a se tornar a superfície de deslizamento 101(na figura 12A, esta parte corresponde à parte 1/4 inferior da superfície periférica interna daparede do cilindro 103, uma vez que a peça moldada 100' está em uma posição invertida).
Posteriormente, da forma mostrada na figura 11E, toda a região a se tornar a super-fície de deslizamento 101 é gravada (etapa S6). Através do processo de ataque químico, naíntegra da região a se tornar a superfície de deslizamento 101, a matriz 3 próxima da super-fície é removida até uma espessura pré-determinada, de acordo com o que, é formada asuperfície de deslizamento 101 com os grãos de silício de cristal primário 1 e os grãos desilício eutético 2 que se projetam dali. Os rebaixos 4 entre os grãos de silício de cristal pri-mário 1 e os grãos de silício eutético 2 funcionam como poças de óleo. Da forma mostradana figura 12B, esta etapa de ataque químico geral é realizada pela adição de mais produtodo ataque químico 12 para encher o espaço entre a superfície periférica externa do elemen-to cilíndrico 11 e a superfície periférica interna da parede do cilindro 103 com o produto doataque químico 12 até uma altura de maneira tal que toda a superfície periférica interna daparede do cilindro 103 fique imersa no produto do ataque químico 12 (isto é, a altura máxi-ma). A extremidade superior do elemento cilíndrico 11 é aberta, assim, permitindo que oproduto do ataque químico 12 seja coletado através do interior do elemento cilíndrico 11 ecircule.
Note que as etapas de dimensionamento a ser realizadas antes do processo debrunimento com acabamento espelhado (etapa S4) não são limitadas às duas etapas exem-plificadas anteriormente, isto é, um fino processo de furacão (etapa S2) e um processo debrunimento grosseiro (etapa S3). O dimensionamento pode ser realizado por meio de umaúnica etapa, ou o dimensionamento pode ser realizado através de três ou mais etapas.
De acordo com o método de produção da presente modalidade, depois de realizaruma etapa de ataque químico localizado (primeira ataque químico) de somente gravar umaparte da região a se tornar a superfície de deslizamento 101, é realizada uma etapa de ata-que químico geral (segundo ataque químico) para gravar toda a região a se tornar a superfí-cie de deslizamento 101. Em decorrência disto, embora uma parte da região a se tornar asuperfície de deslizamento 101 seja submetida a dois processos de ataque químico, a outraparte é submetida somente a um processo de ataque químico. Portanto, uma distribuiçãopode ser introduzida na dimensão da rugosidade média de dez pontos Rzjis e na razão docomprimento de carga Rmr(30) na superfície de deslizamento 101 e, portanto, cada uma darugosidade média de dez pontos Rzj|S e da razão do comprimento de carga Rmr(30) da su-perfície de deslizamento 101 pode se tornar diferente entre a parte 1/4 superior 101a e aparte 1/4 inferior 101b da superfície de deslizamento 101. Em decorrência disto, a rugosida-de média de dez pontos Rzj|S e a razão do comprimento de carga Rmr(30) da superfície dedeslizamento 101 podem se tornar maiores na parte 1/4 superior 101a do que na parte 1/4inferior 101b.
A rugosidade média de dez pontos Rzjis e a razão do comprimento de carga R-mr(30) de cada uma da parte que é submetida a um processo de ataque químico e da parteque é submetida a dois processos de ataque químico podem ser ajustadas com base naconcentração e temperatura do produto do ataque químico, tempo do ataque químico (tem-po de imersão) e congêneres da etapa de ataque químico localizado e da etapa de ataquequímico geral.
Note que, da forma mostrada na figura 13, a etapa de ataque químico geral podeser omitida. Em outras palavras, depois da etapa de ataque químico localizado (primeiroataque químico) S5, não há necessidade de realizar uma etapa de ataque químico adicionalpara gravar a região a se tornar a superfície de deslizamento 101. Neste caso, da formamostrada na figura 14, a etapa de ataque químico localizado é realizada pelo uso de umelemento cilíndrico 11, que é mais baixo que o elemento cilíndrico 11 mostrado na figura 12,e, por meio de uma extremidade superior aberta do elemento cilíndrico 11, o produto do ata-que químico 12 é coletado através do interior do elemento cilíndrico 11 e permitido circular.
Mesmo quando a etapa de ataque químico geral for omitida, cada uma da rugosi-dade média de dez pontos Rzj|S e da razão do comprimento de carga Rmr(30) pode se tor-nar diferente entre a parte que é submetida a um processo de ataque químico na etapa deataque químico localizado e a outra parte que não é submetida absolutamente a nenhumprocesso de ataque químico. Portanto, a rugosidade média de dez pontos Rzj|S e a razão docomprimento de carga Rmr(30) da superfície de deslizamento 11 podem se tornar maioresna parte 1/4 superior 101 do que na parte 1/4 inferior 101b. Entretanto, no caso em que aetapa de ataque químico geral for omitida, é preferível ajustar a quantidade de ataque quí-mico na etapa de ataque químico localizado de forma que a rugosidade média de dez pon-tos Rzjis e a razão do comprimento de carga Rmr(30) da superfície de deslizamento 101 setornem suficientemente grandes através do processo de ataque químico da etapa de ataquequímico localizado somente.
Além do mais, o bloco de cilindro 100 da presente modalidade também pode serproduzido pelo uso de um método de produção mostrado na figura 15, que não inclui umaetapa de ataque químico localizado. O método de produção mostrado na figura 15 é idênticoaos métodos de produção mostrados na figura 9 e na figura 13 até a etapa de brunimentocom acabamento espelhado (etapa S4). No método de produção mostrado na figura 15,depois do método de brunimento com acabamento espelhado, da forma mostrada na figura16A, uma etapa de ataque químico geral para gravar a região a se tornar a superfície dedeslizamento 101 (a íntegra da região) é realizada (etapa S7). Posteriormente, um revesti-mento é fornecido somente em uma parte da região gravada (etapa S8).
Nesta etapa de revestimento parcial, primeiro, da forma mostrada na figura 16B, umelemento de máscara cilíndrico 14 com, substancialmente, o mesmo diâmetro do furo docilindro 102 é instalado no furo do cilindro 102. Posteriormente, da forma mostrada na figura16C, um disparador interno 16 é inserido no furo do cilindro 102, e um material de revesti-mento é aspergido por chama a partir do disparador interno 16, assim, fornecendo um re-vestimento não mascarado da superfície periférica interna da parede do cilindro 103. O re-vestimento é fornecido pelo menos na parte 1/4 inferior da região a se tornar a superfície dedeslizamento 101 (que corresponde à parte 1/4 superior da superfície periférica interna daparede do cilindro 103 na figura 16C em virtude de a peça moldada 100' ficar em uma posi-ção invertida).
Pela realização de uma etapa de revestimento parcial depois de uma etapa de ata-que químico geral, pode-se garantir que cada uma da rugosidade média de dez pontos Rzj|Se da razão do comprimento de carga Rmr(30) seja diferente entre a parte revestida e a partenão revestida. Especificamente, cada uma da rugosidade média de dez pontos Rzj|S e darazão do comprimento de carga Rmr(30) pode se tornar menor na parte revestida do que naparte não revestida. Assim, a rugosidade média de dez pontos Rzj|S e a razão do compri-mento de carga Rmr(30) da superfície de deslizamento 101 podem se tornar maiores naparte 1/4 superior 101a do que na parte 1/4 inferior 101b.
Como o material de revestimento, pode ser usada uma ampla faixa de materiaisque são improváveis de aderir ao material do pistão e que têm uma excelente lubricidade.Uma mistura de poliamida imida e dissulfeto de molibdênio é adequadamente usada como omaterial de revestimento em virtude de ela exceder em resistência térmica, baixo atrito e resistência ao emperramento em contato direto. Percebe-se que o material de revestimentonão á limitado a este. Por exemplo, cerâmica (carbureto cimentado, etc.) pode ser usada.
Em qualquer um dos métodos de produção supradescritos, um ataque químico érealizado depois de um polimento usando um brunidor com um granularidade 1.500 ou mais.Em outras palavras, um processo de suavização da superfície (através de um processo debrunimento com acabamento espelhado) é realizado primeiro e, então, um esmerilhamentoquímico (por meio de ataque químico) é realizado, de acordo com o que os rebaixos 4 a setornar poças de óleo são formados. Pela formação da superfície de deslizamento 101 destamaneira (isto é, a superfície de deslizamento 101 é uma superfície de deslizamento quepassou por um processo de ataque químico), permite-se que os grãos de silício eutético 2 permaneçam na superfície de deslizamento 101 sem declínio gradual, de forma que osgrãos de silício eutético 2 possam contribuir suficientemente para a retenção de lubrificante.Em outras palavras, a rugosidade média de dez pontos Rzj|S e a razão do comprimento decarga Rmr(30) na parte (parte 1/4 superior) da superfície de deslizamento 101 em que altaresistência à abrasão e resistência ao emperramento são exigidas podem se tornar suficien-temente grandes. Por outro lado, com um processo de brunimento em relevo e processo deataque químico convencionais, é difícil tornar a rugosidade média de dez pontos Rzj|S e arazão do comprimento de carga Rmr(30) suficientemente grandes. A seguir, serão descritosos motivos por trás disto.
No caso em que um processo de brunimento em relevo for empregado para formara superfície de deslizamento 101, uma peça moldada com grãos de silício de cristal primárioe grãos de silício eutético próximo da sua superfície é preparada primeiro (mesma etapa daetapa S1 mostrada na figura 9) e, então, a superfície da peça moldada é submetida a umfino processo de furacão, da forma mostrada na figura 17A. Então, depois de realizar umprocesso de brunimento grosseiro da forma mostrada na figura 17B, um processo de bruni-mento em relevo é realizado da forma mostrada na figura 17C. O processo de brunimentoem relevo é realizado pelo uso de uma escova de resina na qual grãos abrasivos são aderi-dos, e é realizado de uma maneira tal que principalmente a matriz 3 seja cortada. Entretan-to, o processo de brunimento em relevo, que é um processo de esmerilhamento mecânico,removerá inevitavelmente uma parte dos grãos de silício eutético 2 juntamente com a matriz3, da forma esquematicamente mostrada na figura 17C. Portanto, os grãos de silício eutético2 não contribuem muito para a retenção de lubrificante.
Por outro lado, no caso em que a superfície de deslizamento 101 for formada pormeio de um processo de ataque químico que não é precedido por um processo de bruni-mento com acabamento espelhado, uma peça moldada com grãos de silício de cristal primá-rio e grãos de silício eutético próximos da sua superfície é preparada primeiro (mesma etapada etapa S1 mostrada na figura 9) e, então, a superfície da peça moldada é submetida a umfino processo de furacão mostrado na figura 18A. A seguir, um processo de brunimentogrosseiro é realizado da forma mostrada na figura 18B e, posteriormente, um processo deataque químico é realizado da forma mostrada na figura 18C. Neste caso, estes grãos desilício eutético 2, cujas superfícies foram danificadas por meio do processo de brunimentogrosseiro (isto é, trincadas ou rompidas), permanecerão sobressaindo. Consequentemente,tais grãos de silício eutético 2 declinam gradualmente na superfície de deslizamento da for-ma esquematicamente mostrada na figura 18C. Portanto, os grãos de silício eutético 2 nãocontribuem muito para a retenção de lubrificante.
Na presente modalidade, um processo de brunimento com acabamento espelhadoé realizado antes de um processo de ataque químico, em cujo caso o processo de ataquequímico (que é um processo de esmerilhamento químico) não remove os grãos de silícioeutético 2 juntamente com a matriz 3, diferente do processo de brunimento em relevo (que éum esmerilhamento mecânico). Além do mais, uma vez que a superfície é suavizada pormeio do processo de brunimento com acabamento espelhado (que também abrange a su-perfície dos grãos de silício eutético 2) antes do processo de ataque químico, o declínio gra-dual dos grãos de silício eutético 2 ocorre menos freqüentemente do que no caso em que oprocesso de ataque químico é realizado imediatamente depois de um processo de bruni-mento grosseiro. Portanto, os grãos de silício eutético 2 contribuem suficientemente para aretenção de lubrificante.
Note que, em todos os métodos supramencionados, a rugosidade média de dezpontos Rzjis e a razão do comprimento de carga Rmr(30) da superfície de deslizamento 101resultante variam em duas etapas, do lado superior na direção do lado inferior. Entretanto, arugosidade média de dez pontos Rzj|S e a razão do comprimento de carga Rmr(30) da su-perfície de deslizamento 101 podem variar em um maior número de etapas, ou variar gradu-almente (por exemplo, linearmente).
A seguir, serão descritos resultados da prototipação real dos blocos de cilindro 100de acordo com a presente modalidade e da sujeição deles a um teste de avaliação de resis-tência ao emperramento e a medições de coeficiente de atrito.
Usando uma liga de alumínio da composição mostrada na Tabela 1, uma peça mol-dada a se tornar um bloco de cilindro 100 foi produzida por uma técnica de fundição em mol-de em alta pressão igual àquela divulgada no folheto da Publicação Internacional2004/002658.
Tabela 1
<table>table see original document page 24</column></row><table>
Pelo uso das moldagens produzidas, os blocos de cilindro 100 foram produzidospelos respectivos métodos de produção que foram descritos em relação à figura 9, à figura13 e à figura 15 (Exemplos 1 a 3).
Os processos de brunimento (processo de brunimento grosseiro e processo de bru-nimento com acabamento espelhado) foram realizados pelo uso de um aparelho de bruni-mento divulgado na publicação de patente aberta japonesa 2004-268179, ainda suprindoóleo de resfriamento sobre a superfície a ser polida (isto é, brunimento molhado). Um bruni-dor com aspereza 600 foi usado para o processo de brunimento grosseiro, enquanto que umbrunidor com aspereza 2.000 foi usado para o processo de brunimento com acabamentoespelhado. Note que um maior valor de rugosidade indica que o brunidor tem grãos abrasi-vos mais finos e, portanto, a superfície polida alcançará uma maior suavidade. Entretanto, àmedida que os grãos abrasivos ficam mais finos, a velocidade do corte diminui, assim, resul-tando em um maior tempo de processamento e menor produtividade. Em outras palavras, ométodo de produção de acordo com a presente modalidade ousa realizar o processo debrunimento com acabamento espelhado, que é desvantajoso em termos de produtividade.
Tanto na etapa de ataque químico localizado quanto na etapa de ataque químicogeral, o processo de ataque químico foi realizado pelo uso de uma solução de hidróxido desódio com 5 % em massa, sob condições de maneira tal que a temperatura da solução fos-se de 70 °C. A quantidade de ataque químico (profundidade do ataque químico) foi ajustadapela variação do tempo de imersão.
Um motor de combustão interna foi montado pelo uso do bloco de cilindro 100 bemcomo de um pistão de liga de alumínio que foi separadamente produzido por forjamento.
Imediatamente depois de um estado em que o motor de combustão interna ainda estava frioe o lubrificante não tinha permeado o cilindro, este motor de combustão interna foi operadopor 5 minutos em uma velocidade de revolução de 8.000 rpm, e riscos que ocorrem na parte1/4 superior 101a da superfície de deslizamento 101 (isto é, desgaste) foram observadospor meio de inspeção visual para determinar se o bloco de cilindro está qualificado para uso.
Os resultados (isto é, resultados da avaliação de resistência ao emperramento) são mostra-dos na Tabela 2 a seguir.
A Tabela 2 também mostra resultados de medições do coeficiente de atrito na parte1/4 inferior 101b da superfície de deslizamento 101. As medições de coeficiente de atritoforam tomadas pelo emprego de uma máquina de teste de arranhão 30 mostrada na figura19. A máquina de teste de arranhão 30 inclui um estilete 31, um sensor de emissão acústica(AE) 32, um sensor de profundidade de pressionamento (não mostrado) e congêneres. Du-rante a aplicação de uma carga vertical pré-determinada FN no estilete 31, uma amostra 35é movida horizontalmente, em decorrência do que o estilete 31 raspa na superfície da amos-tra 35. Assim, a força de atrito FT é detectada, e o coeficiente de atrito pode ser medido. A-qui, uma esfera SUJ2 foi usada como o estilete 31, e uma pequena parte que foi eliminadapor corte do bloco de cilindro 100 foi usada como a amostra 35. As medições foram feitasdurante o gotejamento de óleo sobre a superfície da amostra 35.
Além do mais, a Tabela 3 mostra uma rugosidade média de dez pontos Rzjis e umarazão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % da superfície dedeslizamento 101, medidas pelo uso de SURFCOM 1400D fabricado pela TOKYOSEIMITSU CO., LTF, em relação à parte 1/4 superior 101a e à parte 1/4 inferior 101b dasuperfície de deslizamento 101. Como já foi descrito, a rugosidade média de dez pontosRzjis é um parâmetro que pode ser usado para avaliar a profundidade das poças de óleo 4,enquanto que a razão do comprimento de carga Rmr(30) é um parâmetro que pode ser usa-do para avaliar o número de grãos de silício eutético 2 que permanecem sobressaindo (istoé, permanecendo sem declínio gradual) na superfície de deslizamento 101.
Tabela 2<table>table see original document page 26</column></row><table>
TABELA 3
<table>table see original document page 26</column></row><table>Exemplo 2 1,28 43 0,28 10
<table>table see original document page 27</column></row><table>
Além do mais, a Tabela 2 e a Tabela 3 também mostram resultados das avaliaçõese medições feitas similares para blocos de cilindro que foram produzidos como ExemplosComparativos. No Exemplo Comparativo 1, depois de um processo de brunimento grosseiroe de um processo de brunimento com acabamento espelhado, não foram realizados nemum processo de brunimento em relevo nem um processo de ataque químico. Nos ExemplosComparativos 2 a 5, um processo de brunimento em relevo foi realizado depois de um pro-cesso de brunimento grosseiro e de um processo de brunimento com acabamento espelha-do. Nos Exemplos Comparativos 6 a 11, toda a superfície de deslizamento foi submetida aum processo de ataque químico depois de um processo de brunimento grosseiro e de umprocesso de brunimento com acabamento espelhado.
Como pode-se ver a partir da Tabela 2 e da Tabela 3, em todos os Exemplos 1 a 3,a rugosidade média de dez pontos Rzj|S da superfície de deslizamento 101 e a razão docomprimento de carga Rmr(30) da superfície de deslizamento 101 em um nível de corte de30 % são maiores na parte 1/4 superior 101a da superfície de deslizamento 101 do que naparte 1/4 inferior 101b, de acordo com o que, uma excelente resistência ao emperramento euma redução na perda por atrito (aqui, até um coeficiente de atrito de 0,15 ou menor) sãorealizadas.
Além do mais, em relação a todos os Exemplos 1 a 3, a rugosidade média de dezpontos Rzjis é de 0,54 um ou mais e a razão do comprimento de carga Rmr(30) é 20 % oumais na parte 1/4 superior 101a da superfície de deslizamento 101. Isto indica que, a fim deobter uma excelente resistência ao emperramento, é preferível que a rugosidade média dedez pontos Rzj|S seja de 0,54 um ou mais e que a razão do comprimento de carga Rmr(30)seja 20 % ou mais na parte 1/4 superior 101a da superfície de deslizamento 101.Além do mais, em todos os Exemplos 1 a 3, a rugosidade média de dez pontos Rz-jis é menor que 0,54 um e a razão do comprimento de carga Rmr(30) é 15 % ou menos naparte 1/4 inferior 101b da superfície de deslizamento 101. Isto indica que, a fim de obter umaredução suficiente da perda por atrito (aqui, até um coeficiente de atrito de 0,15 ou menor), épreferível que a rugosidade média de dez pontos Rzj|S seja menor que 0,54 um e que a ra-zão do comprimento de carga Rmr(30) seja 15 % ou menos na parte 1/4 inferior 101b dasuperfície de deslizamento 101.
Em todos os Exemplos Comparativos 1 a 11, a rugosidade média de dez pontosRzjis e a razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % da superfí-cie de deslizamento são substancialmente as mesmas através de toda a superfície de desli-zamento, assim, sendo substancialmente as mesmas entre a parte 1/4 superior e a parte 1/4inferior da superfície de deslizamento. Portanto, uma resistência ao emperramento inferiore/ou uma maior perda por atrito (aqui, um coeficiente de atrito de 0,2 ou mais) foram obtidas.Especificamente, no Exemplo Comparativo 1, em que não foram realizados nem umprocesso de ataque químico nem um processo de brunimento em relevo depois de um pro-cesso de brunimento com acabamento espelhado, e nos Exemplos Comparativos 2 a 5, emque um processo de brunimento em relevo foi realizado depois de um processo de bruni-mento com acabamento espelhado, o coeficiente de atrito foi baixo, mas ocorreu desgaste.
Além do mais, nos Exemplos Comparativos 7 a 11, em que toda a superfície foisubmetida a um processo de ataque químico depois de um processo de brunimento comacabamento espelhado, não ocorreu nenhum desgaste, mas o coeficiente de atrito foi gran-de. Além do mais, no Exemplo Comparativo 6, em que toda a superfície de deslizamento foisubmetida a um processo de brunimento em relevo depois de um processo de brunimentocom acabamento espelhado, mas por um tempo de ataque químico menor do que nos E-xemplos Comparativos 7 a 11, ocorreu desgaste e o coeficiente de atrito também foi alto.
A figura 20 é um gráfico no qual os Exemplos 1 a 3 e os Exemplos Comparativos 1a 11 são graficamente representados em um eixo geométrico horizontal que representa arugosidade média de dez pontos RzjiS e em um eixo geométrico vertical que representa arazão do comprimento de carga Rmr(30), em relação à parte 1/4 superior da superfície de deslizamento.
Como pode-se ver a partir da figura 20, nos Exemplos 1 a 3 e nos Exemplos Com-parativos 7 a 11, em que não ocorreu nenhum desgaste, a rugosidade média de dez pontosRzjis foi de 0,54 um ou mais e a razão do comprimento de carga Rmr(30) foi de 20 % oumais. Por outro lado, nos Exemplos Comparativos 1 a 6, que sofreram desgaste, pelo me-nos uma da rugosidade média de dez pontos Rzj|S e da razão do comprimento de cargaRmr(30) cai fora da(s) supramencionada(s) faixa(s) numérica(s). Portanto, pode-se ver quea capacidade de retenção de lubrificante na parte 1/4 superior 101a da superfície de desli-zamento 101 é melhorada e o desgaste é impedido sob as condições em que a rugosidademédia de dez pontos Rzjis é de 0,54 um ou mais e a razão do comprimento de carga R-mr(30) em um nível de corte de 30 % é 20 % ou mais. Note que, quando a rugosidade mé-dia de dez pontos Rzj|S for significativamente grande (especificamente, excedendo 4,0 um),significativo declínio gradual dos finos grãos de silício eutético 2 pode ocorrer de forma queos finos vazios para retenção de lubrificante (poças de óleo 4 com uma fina oscilação) pos-sam diminuir. Portanto, a rugosidade média de dez pontos Rzj|S é preferivelmente de 4,0 umou menos e, mais preferivelmente, de 2,0 um ou menos.
Como exposto, uma alta capacidade de retenção de lubrificante é obtida quandonão somente grãos de silício de cristal primário 1, mas também um grande número de grãosde silício eutético 2, permanecem sobressaindo na superfície de deslizamento 101. Da for-ma esquematicamente mostrada na figura 21, poças de óleo 4 de profundidade suficientesão formadas com uma fina oscilação quando um grande número de grãos de silício eutéti-co 2 permanece sobressaindo, de acordo com o que, a capacidade de retenção de lubrifi-cante é aprimorada e a resistência ao emperramento é melhorada. Uma vez que um grandenúmero de grãos de silício eutético 2 permanece sobressaindo, a área das partes que real-mente entra em contato com o anel do pistão 122a aumenta, se comparado com o caso emque somente os grãos de silício de cristal primário 1 permanecem sobressaindo. Em decor-rência disto, a carga por área unitária que é aplicada durante um deslizamento é reduzida,de acordo com o que, uma melhor resistência à abrasão é obtida.
Por outro lado, da forma esquematicamente mostrada na figura 22, quando subs-tancialmente nada, exceto os grãos de silício de cristal primário 1 permanecem sobressain-do, as poças de óleo 4 são formadas com uma oscilação grosseira, resultando em menorescapacidades de retenção de lubrificante e resistência ao emperramento. Uma vez que difi-cilmente algum grão de silício eutético 2 permanece sobressaindo, a área das partes querealmente entram em contato com o anel do pistão 122a é pequena, assim, resultando emuma baixa resistência à abrasão.
Da forma já descrita anteriormente, com o processo de brunimento em relevo con-vencional, é difícil aumentar suficientemente a rugosidade média de dez pontos Rzjis e arazão do comprimento de carga Rmr(30). O motivo disto será descrito em relação à figura 23.
Em um processo de brunimento em relevo, que é um processo de esmerilhamentomecânico, a quantidade de esmerilhamento difere entre regiões em que os grãos cristalinosde silício 1 e 2 são esparsos e regiões em que eles são densos. Especificamente, da formamostrada no lado direito na figura 23, ocorre profundo esmerilhamento em uma região emque os grãos cristalinos de silício 1 e 2 são esparsos, assim, resultando em uma grandealtura de relevo h. Entretanto, da forma mostrada no lado esquerdo na figura 23, ocorre so-mente esmerilhamento superficial em uma região em que os grãos cristalinos de silício 1 e 2são densos, assim, resultando em uma pequena altura de relevo h. Portanto, é difícil obteruma grande rugosidade média de dez pontos Rzj|S em toda a superfície de deslizamento101. Além do mais, uma vez que os grãos de silício eutético 2 serão esmerilhados juntamen-te com a matriz 3, também é difícil obter uma grande razão do comprimento de carga R-mr(30). Além do mais, uma vez que um processo de brunimento em relevo é um processode esmerilhamento mecânico, em relação ao ápice de cada grão de cristal de silício 1 ou 2,é difícil goivar profundamente a liga de alumínio (matriz 3) que fica presente ao redor decada grão de cristal de silício 1 ou 2. Portanto, ao redor de cada grão de cristal de silício 1ou 2, existe liga de alumínio até uma altura que não é muito diferente do seu ápice, assim,resultando em uma capacidade de retenção de lubrificante que é menor do que no caso darealização de um processo de ataque químico.
Por outro lado, em um processo de ataque químico (que é um processo de esmeri-lhamento químico), da forma mostrada na figura 24, ocorre esmerilhamento até uma profun-didade constante, independente se os grãos cristalinos de silício 1 e 2 são esparsos ou den-sos, e assim obtém-se uma altura de relevo h constante. Portanto, pelo ajuste da concentra-ção e da temperatura do produto do ataque químico e do tempo do ataque químico, a rugo-sidade média de dez pontos Rzj|S pode aumentar facilmente. Além do mais, uma vez que osgrãos de silício eutético 2 não serão esmerilhados juntamente com a matriz 3, a razão docomprimento de carga Rmr(30) pode aumentar facilmente.
A figura 25 é um gráfico no qual os Exemplos 1 a 3 e os Exemplos Comparativos 1a 11 são graficamente representados em um eixo geométrico horizontal que representa arugosidade média de dez pontos Rzj|S e em um eixo geométrico vertical que representa arazão do comprimento de carga Rmr(30), em relação à parte 1/4 inferior da superfície dedeslizamento.
Como também pode-se ver a partir da figura 25, em todos os Exemplos 1 a 3 e nosExemplos Comparativos 1 a 4, que mostraram um pequeno coeficiente de atrito (0,15 oumenos), a rugosidade média de dez pontos Rzj|S é menor que 0,54 um e a razão do com-primento de carga Rmr(30) é de 15 % ou menos. Por outro lado, nos Exemplos Comparati-vos 6 a 11, que mostraram um grande coeficiente de atrito (0,2 ou mais), pelo menos umada rugosidade média de dez pontos Rzjis e da razão do comprimento de carga Rmr(30) caifora da(s) supramencionada(s) faixa(s) numérica(s). Isto indica que, pela garantia de que arugosidade média de dez pontos Rzj|S é menor que 0,54 um e de que a razão do compri-mento de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % é de 15 % ou menos, o coeficientede atrito na parte 1/4 inferior 101b da superfície de deslizamento 101 pode se tornar sufici-entemente pequeno, e a perda por atrito pode ser adicionalmente reduzida. Note que, noExemplo Comparativo 5, o coeficiente de atrito é pequeno, embora a rugosidade média dedez pontos Rzj|S seja de 0,54 um ou mais. Isto é em virtude de a razão do comprimento decarga Rmr(30) ser tão pequena quanto 3 %.
Além do mais, pode-se ver, a partir da Tabela 2, que o coeficiente de atrito na parte1/4 inferior 101b da superfície de deslizamento 101 é o menor (e, portanto, a perda por atritoé a menor) no Exemplo 3, seguido pelo Exemplo 2 e, então, pelo Exemplo 1. Portanto, doponto de vista da redução das perdas de atrito, é preferível empregar o método de produçãodescrito em relação à figura 15, isto é, um método de produção no qual uma etapa de reves-timento parcial é realizada depois de uma etapa de ataque químico geral.
No caso em que o método de produção descrito em relação à figura 13 for usado,isto é, um método de produção em que nenhuma etapa de ataque químico adicional é con-duzida depois da realização de uma etapa de ataque químico localizado, o número de eta-pas é reduzido. Portanto, são possíveis uma redução no custo de produção e a simplificaçãodas etapas de produção.
No caso em que o método de produção descrito em relação à figura 9 é usado, isto é, um método de produção em que uma etapa de ataque químico geral é conduzida depoisda realização de uma etapa de ataque químico localizado, toda a superfície de deslizamento101 é submetida a um processo de ataque químico (embora a quantidade de ataque quími-co seja não constante), de forma que a capacidade de retenção de lubrificante de toda asuperfície de deslizamento 101 seja melhorada. Assim, é obtido um alto efeito de melhorar aresistência à abrasão e a resistência ao emperramento através de toda a superfície de des-lizamento 101.
A seguir, serão descritas dimensões médias preferíveis de grão de cristal e distribu-ições de dimensão preferíveis de grão dos grãos cristalinos de silício 1 e 2 na superfície dedeslizamento 101. Os inventores conduziram um estudo detalhado sobre o relacionamento entre a implementação específica dos grãos cristalinos de silício 1 e 2 na superfície de des-lizamento 101 e a resistência à abrasão e a resistência mecânica do bloco de cilindro 100.Em decorrência disto, descobriu-se a resistência à abrasão e a resistência mecânica podemser enormemente melhoradas pelo ajuste das dimensões médias do grão de cristal dosgrãos cristalinos de silício 1 e 2 nas faixas específicas, e/ou pela prescrição de distribuiçõesde dimensão específicas de grão para os grãos cristalinos de silício 1 e 2.
Primeiro, pelo ajuste do tamanho de grão cristalino médio dos grãos de silício decristal primário 1 para ficar na faixa de não menos que 12 um e não mais que 50 um, a resis-tência à abrasão do bloco de cilindro 100 pode ser melhorada.
Se o tamanho de grão cristalino médio dos grãos de silício de cristal primário 1 ex-ceder 50 um, o número dos grãos de silício de cristal primário 1 por área unitária da superfí-cie de deslizamento 101 fica pequeno. Portanto, uma grande carga será aplicada em cadagrão de silício de cristal primário 1 durante a operação do motor de combustão interna, deforma que os grãos de silício de cristal primário 1 possam ser destruídos. Os resíduos dosgrãos de silício de cristal primário 1 destruídos agirão como partículas abrasivas, possivel-mente ocasionando uma considerável abrasão da superfície de deslizamento 101.
Se o tamanho de grão cristalino médio dos grãos de silício de cristal primário 1 formenor que 12 um, a parte de cada grão de silício de cristal primário 1 que fica enterrada namatriz 3 será pequena. Portanto, é provável que o declínio gradual dos grãos de silício decristal primário 1 ocorra durante a operação do motor de combustão interna. Os grãos desilício de cristal primário 1 com declínio gradual agirão como partículas abrasivas, possivel-mente, ocasionando uma considerável abrasão da superfície de deslizamento 101.
Por outro lado, quando o tamanho de grão cristalino médio dos grãos de silício decristal primário 1 for não menos que 12 um e não mais que 50 um, existe um número sufici-ente de grãos de silício de cristal primário 1 por área unitária da superfície de deslizamento101. Portanto, a carga aplicada em cada grão de silício de cristal primário 1 durante a ope-ração do motor de combustão interna será relativamente pequena, de acordo com o que, adestruição dos grãos de silício de cristal primário 1 é suprimida. Uma vez que a parte decada grão de silício de cristal primário 1 que fica enterrada na matriz 3 é suficientementegrande, o declínio gradual dos grãos de silício de cristal primário 1 é reduzido, de acordocom o que a abrasão da superfície de deslizamento 101 em função dos grãos de silício decristal primário 1 com declínio gradual também é suprimida.
Além do mais, os grãos de silício eutético 2 servem a função de reforçar a matriz 3.
Portanto, pelo fornecimento de finos grãos de silício eutético 2, a resistência à abrasão e aresistência mecânica do bloco de cilindro 100 podem ser melhoradas. Especificamente, pelagarantia de que os grãos de silício eutético 2 têm um tamanho de grão cristalino médio de7,5 um ou menos, é obtido um efeito de melhoria da resistência à abrasão e da resistênciamecânica.
Além do mais, pela prescrição de distribuições de tamanho de grão para os grãoscristalinos de silício 1 e 2 de maneira tal que os grãos cristalinos de silício tenham um picoem uma faixa de tamanho de grão cristalino de não menos que 1 um e não mais que 7,5 ume tenham um outro pico em uma faixa de tamanho de grão cristalino de não menos que 12um e não mais que 50 um, a resistência à abrasão e a resistência mecânica do bloco decilindro 100 podem ser enormemente melhoradas. A figura 26 mostra um exemplo das dis-tribuições preferíveis de tamanho de grão. Os grãos cristalinos de silício cujas dimensões dogrão de cristal caem na faixa de não menos que 1 um e não mais que 7,5 um são grãos desilício eutético 2, enquanto que os grãos cristalinos de silício cujas dimensões do grão decristal caem na faixa de não menos que 12 um e não mais que 50 um são grãos de silício decristal primário 1. Além do mais, do ponto de vista de permitir que mais grãos de silício euté-tico 2 contribuam para a criação de poças de óleo 4, como também é mostrado na figura 26,é preferível que a freqüência em um primeiro pico existente na faixa de tamanho de grãocristalino de não menos que 1 um e não mais que 7,5 um (isto é, o pico associado com osgrãos de silício eutético 2) seja pelo menos cinco vezes maior que a freqüência em um se-gundo pico existente na faixa de tamanho de grão cristalino de não menos que 12 um e nãomais que 50 um (isto é, o pico associado com os grãos de silício de cristal primário 1).
A fim de controlar as dimensões médias do grão de cristal dos grãos de silício decristal primário 1 e dos grãos de silício eutético 2, a velocidade de resfriamento da parte aser tornar a superfície de deslizamento 101 pode ser ajustada na etapa de fundição da peçamoldada (a etapa S1c mostrada na figura 10). Especificamente, pela realização da fundiçãosupramencionada de forma que a parte a se tornar a superfície de deslizamento 101 sejaresfriada em uma velocidade de resfriamento de não menos que 4 °C / segundo e não maisque 50 °C / segundo, os grãos cristalinos de silício 1 e 2 serão depositados de uma maneiratal que os grãos de silício de cristal primário 1 tenham uma dimensão média de grão de cris-tal de não menos que 12 um e não mais que 50 um e que os grãos de silício eutético 2 te-nham um tamanho de grão cristalino médio de 7,5 um ou menos.
Da forma supradescrita, o bloco de cilindro 100 da presente modalidade tem exce-lente resistência à abrasão e resistência ao emperramento, bem como uma pequena perdapor atrito, e, portanto, pode ser adequadamente usado nos motores de combustão internade vários tipos de aparelhos de transporte. Em particular, o bloco de cilindro 100 é adequa-damente usado em qualquer motor de combustão interna que é operado em uma alta velo-cidade de revolução (especificamente, em uma velocidade de revolução máxima de 8.000rpm ou mais), por exemplo, um motor de combustão interna de uma motocicleta, de acordocom o que, a durabilidade do motor de combustão interna pode ser enormemente melhora-da.
A figura 27 mostra um motor de combustão interna 150 exemplar que incorpora obloco de cilindro 100 de acordo com a presente invenção. O motor de combustão interna150 inclui um cárter 110, um bloco de cilindro 100 e um cabeçote do cilindro 130.
Um virabrequim 111 fica acomodado no cárter 110. O virabrequim 111 inclui ummunhão 112 e um braço de manivela 113.
O bloco de cilindro 100 é fornecido acima do cárter 110. Um pistão 122 é inseridoem um furo do cilindro 102 do bloco de cilindro 100. O pistão 122 desliza no furo do cilindro102, ainda ficando em contato com a superfície de deslizamento 101 do bloco de cilindro100. O pistão 122 é feito de uma liga de alumínio (tipicamente, uma liga de alumínio quecontém silício). O pistão 122 pode ser formado por forjamento, como é divulgado, porexem-pio, na especificação de USP 6205836.
Nenhuma manga de cilindro é inserida no furo de cilindro 102, e nenhuma metaliza-ção é fornecida na superfície interna da parede do cilindro 103 do bloco de cilindro 100. Emoutras palavras, os grãos de silício de cristal primário 1 e os grãos de silício eutético 2 sãoexpostos na superfície interna, isto é, a superfície de deslizamento 101, da parede do furodo cilindro 103.
Um cabeçote do cilindro 130 é fornecida acima do bloco de cilindro 100. Juntamen-te com o pistão 122 no bloco de cilindro 100, o cabeçote do cilindro 130 define uma câmarade combustão 131. O cabeçote do cilindro 130 inclui um orifício de entrada 132 e um orifíciode exaustão 133. Uma válvula de entrada 134 para suprir mistura combustível - ar no interiorda câmara de combustão 131 é fornecida no orifício de entrada 132, e uma válvula de e-xaustão 135 para realizar a evacuação da câmara de combustão 131 é fornecida no orifíciode exaustão 133.
O pistão 122 e o cárter 111 são ligados por meio de uma haste de conexão 140.Especificamente, um pino do pistão 123 do pistão 122 é inserido em um furo passante emuma pequena extremidade 142 da haste de conexão 140, e o munhão 112 do virabrequim111 é inserido em um furo passante em uma grande extremidade 144, de acordo com o que,o pistão 122 e o virabrequim 111 são ligados um no outro. Mancais rolantes 114 são forne-cidos entre a superfície periférica interna do furo passante da grande extremidade 144 domunhão 112.
O motor de combustão interna 150 mostrado na figura 27 tem excelente durabilida-de em virtude de o bloco de cilindro 100 da presente modalidade ser incorporado, apesar dafalta de uma bomba de óleo para suprimento compulsório de um lubrificante. Uma vez que obloco de cilindro 100 da presente modalidade é caracterizado por uma alta resistência à a-brasão da superfície de deslizamento 101, não há necessidade de uma manga de cilindro.Portanto, as etapas de produção do motor de combustão interna 150 podem ser simplifica-das, o peso do motor de combustão interna 150 pode ser reduzido, e o desempenho do res-friamento pode melhorar. Além do mais, uma vez que é desnecessário realizar metalizaçãopara a superfície interna da parede do furo do cilindro 103, também é possível reduzir o cus-to de produção. Além do mais, em virtude de o motor de combustão interna 150 incluir obloco de cilindro 100 da presente modalidade, é obtida uma menor perda por atrito e, por-tanto, um melhor consumo de combustível.
A figura 28 mostra uma motocicleta que incorpora o motor de combustão interna150 mostrado na figura 27. Em uma motocicleta, o motor de combustão interna 150 seráoperado em uma alta velocidade de revolução.
Na motocicleta mostrada na figura 28, um tubo coletor 302 é fornecido na extremi-dade frontal de um chassi 301. No tubo coletor 302, um garfo frontal 303 é anexado parapoder oscilar na direção direita - esquerda do veículo. Na extremidade inferior do garfo fron-tal 303, uma roda frontal 304 é suportada para poder rotacionar.
Um trilho de assento 306 é anexado em uma parte superior da extremidade traseirado chassi 301 para se estender na direção traseira. Um tanque de combustível 307 é forne-cido no chassi 301, e um assento principal 308a e um assento acoplado 308b são forneci-dos no trilho de assento 306.
Braços traseiros 309 que se estendem na direção traseira são anexados na extre-midade traseira do chassi 301. Na extremidade traseira dos braços traseiros 309, uma rodatraseira 310 é suportada para poder rotacionar.
Na parte central do chassi 301, o motor de combustão interna 150 mostrado na fi-gura 27 fica preso. O bloco de cilindro 100 da presente modalidade é usado para o motor decombustão interna 150. Um radiador 311 é fornecido na frente do motor de combustão inter-na 150. Um tubo de exaustão 312 é conectado em um orifício de exaustão do motor decombustão interna 150, e um silencioso 313 é anexado na extremidade traseira do tubo deexaustão 312.
Uma transmissão 315 é ligada no motor de combustão interna 150. Rodas denta-das de acionamento 317 são anexadas em um eixo geométrico de saída 316 da transmis-são 315. Por meio de uma correia 318, as rodas dentadas de acionamento 317 são ligadasnas rodas dentadas da roda traseira 319 da roda traseira 310. A transmissão 315 e a correia318 funcionam como um mecanismo de transmissão para transmitir a energia motriz geradano motor de combustão interna 150 até a roda de acionamento.
De acordo com a presente invenção, é fornecido um bloco de cilindro com excelen-te resistência à abrasão e resistência ao emperramento e com uma pequena perda por atri-to, bem como um método de produção deste.
O bloco de cilindro de acordo com a presente invenção pode ser adequadamenteusado nos motores de combustão interna para vários tipos de aparelhos de transporte, epode ser adequadamente usado de forma particular para motores de combustão interna quesão operados em altas velocidades de revolução e para motores de combustão interna nosquais lubrificante não é compulsoriamente suprido em um cilindro por meio de uma bomba.
Embora a presente invenção tenha sido descrita em relação às suas modalidadespreferidas, ficará aparente aos versados na técnica que a invenção divulgada pode ser mo-dificada de inúmeras maneiras e pode assumir muitas modalidades diferentes daquelas es-pecificamente supradescritas. Dessa maneira, pretende-se que as reivindicações anexascubram todas as modificações da invenção que caem nos verdadeiros espírito e escopo dainvenção.
Claims (16)
1. Bloco de cilindro composto por uma liga de alumínio que contém silício,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma parede do cilindro com uma superfí-cie de deslizamento na qual um pistão desliza, e uma pluralidade de grãos cristalinos desilício na superfície de deslizamento, em queuma rugosidade média de dez pontos Rzj|S da superfície de deslizamento e umarazão do comprimento de carga Rmr(30) da superfície de deslizamento em um nível de cor-te de 30 % são maiores em uma parte 1/4 superior da superfície de deslizamento do que emuma parte 1/4 inferior da superfície de deslizamento.
2. Bloco de cilindro, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fatodeque na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento a rugosidade média de dez pon-tos Rzjis é de 0,54 um ou mais e a razão do comprimento de carga Rmr(30) em um nível decorte de 30 % é 20 % ou mais.
3. Bloco de cilindro, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento a rugosidade média de dez pon-tos Rzjis é de 2,0 um ou menos.
4. Bloco de cilindro, de acordo com as reivindicações 2 ou 3, CARACTERIZADOpelo fato de que na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento a razão do comprimen-to de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % é 55 % ou menos.
5. Bloco de cilindro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4,CARACTERIZADO pelo fato de que na parte 1/4 inferior da superfície de deslizamento arugosidade média de dez pontos Rzj|S é menor que 0,54 um e a razão do comprimento decarga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % é 15 % ou menos.
6. Bloco de cilindro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5,CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície de deslizamento foi submetida a um pro-cesso de ataque químico.
7. Bloco de cilindro composto por uma liga de alumínio que contém silício,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma parede do cilindro com uma superfí-cie de deslizamento na qual um pistão desliza, e uma pluralidade de grãos cristalinos de silício na superfície de deslizamento, em queem uma parte 1/4 superior da superfície de deslizamento uma rugosidade média dedez pontos Rzj|S da superfície de deslizamento é de 0,54 um ou mais e uma razão do com-primento de carga Rmr(30) da superfície de deslizamento em um nível de corte de 30 % é-20 % ou mais; eum revestimento é fornecido em pelo menos uma parte 1/4 superior da superfíciede deslizamento.
8. Bloco de cilindro, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fatode que na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento a rugosidade média de dez pontos Rzjis é de 2,0 um ou menos.
9. Bloco de cilindro, de acordo com as reivindicações 7 ou 8, CARACTERIZADOpelo fato de que na parte 1/4 superior da superfície de deslizamento a razão do comprimen-to de carga Rmr(30) em um nível de corte de 30 % é 55 % ou menos.
10. Motor de combustão interna, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:o bloco de cilindro de qualquer uma das reivindicações 1 a 9; eum pistão que desliza, ainda ficando em contato com a superfície de deslizamentodo bloco de cilindro.
11. Motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 10,CARACTERIZADO pelo fato de que o pistão é composto por uma liga de alumínio.
12. Aparelho de transporte, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende o mo-tor de combustão interna das reivindicações 10 ou 11.
13. Método para produzir um bloco de cilindro que inclui uma parede do cilindro, aparede do cilindro com uma superfície de deslizamento na qual um pistão desliza,CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende:uma etapa de fornecer uma peça moldada que é composta por uma liga de alumí-nio que contém silício;uma etapa de polir uma região da superfície da peça moldada a se tornar a superfí-cie de deslizamento pelo uso de um brunidor com um granularidade 1.500 ou mais; euma primeira etapa de ataque químico para gravar somente uma parte da regiãopolida.
14. Método para produzir um bloco de cilindro, de acordo com a reivindicação 13,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente, depois da primeira etapade ataque químico, uma segunda etapa de ataque químico para gravar a íntegra da região.
15. Método para produzir um bloco de cilindro, de acordo com a reivindicação 13,CARACTERIZADO pelo fato de que nenhuma etapa de ataque químico adicional para gra-var a região é realizada depois da primeira etapa de ataque químico.
16. Método para produzir um bloco de cilindro que inclui uma parede do cilindro, aparede do cilindro com uma superfície de deslizamento na qual um pistão desliza,CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende:uma etapa de fornecer uma peça moldada que é composta por uma liga de alumí-nio que contém silício;uma etapa de polir uma região na superfície da peça moldada a se tornar a superfí-cie de deslizamento pelo uso de um brunidor com um granularidade 1.500 ou mais;uma etapa de ataque químico para gravar a região polida; euma etapa de fornecer um revestimento somente em uma parte da região gravada.
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