IT8267162A1

IT8267162A1 - Metodo per realizzare un basamento di un motore endotermico alternativo e basamento realizzato con tale procedimento

Info

Publication number: IT8267162A1
Application number: ITTO1982A067162A
Authority: IT
Original assignee: Fiat Ricerche
Priority date: 1982-02-12
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1983-08-12
Also published as: EP0086357A1; JPS58148249A; IT8267162A0; IT1155601B

Description

DE SCRI ZION E Caso T 45 dell <1 >invenzione industriale dal titolo:

"Metodo per realizzare un basamento di un motore endotermico alternativo e basamento realizzato con tale metodo"'.

di CENTRO RICERCHE FIAT S.p'.A.,

di nazionalit? italiana,

a 10043 ORBASSANO, Stra<?>da Torino,50

Inventore: Luciano PERA 67162 A /Sii Depositata il <?>j 2 FFO Domanda n?

' ? ? ? ?

RIASSUNTO

* Metodo per realizzare un basamento (1) di un motore endotermico alternativo essenzialmente presen ? tante un trattamento nel corso del quale uno strato superficiale (6) di ciascuna sede cilindrica (3) del C-5 basamento (1) ? sottoposto ad indurimento, in modo da indurre una trasformazione di stato, da ferritico a essenzialmente martensitico, nel materiale costituente il detto strato (6). Figura 1.

La presente invenzione ? relativa ad un metodo per realizzare un basamento di un motore endotermico alternativo ed al relativo basamento cos? ottenuto .

Com'? noto, i basamenti attuali per motori do-

iu-Q)IGRnga termici presentano un corpo di supporto realizzato per fusione in ghisa e dotato di sedi cilindriche nelle quali sono piantate delle canne tubolari, all'interno delle quali,in uso, scorrono i pistoni'.

I basamenti del tipo sopra specificato presentano alcuni inconvenienti essenzialmente dovuti alla presenza delle canne. Si crea infatti frequentemente una piccola intercapedine tra ciascuna canna e la corrispondente sede cilindrica che peggiora lo scambio termico e rende pi? difficoltoso il raffreddaj

mento del basamento. Dato che l'azione di sopporto ? svolta essenzialmente dal basamento, quest'ultimo presenta insieme alle canne una massa complessiva ? piutt?sto elevata che incide sia sul peso, sia sui <? costi del materiale richiesto. Tale massa risulta

Qj particolarmente elevata nel caso di basamenti per tmotori diesel nei quali tra canne adiacenti ? necessario realizzare una intercapedine nel basamento al fine di consentire il flusso di un liquido per il raffreddamento del basamento stesso<r>. Agli inconve-nienti sopra citati occorre infine aggiungere i costi connessi con la predisposizione delle sedi cilindriche nel basamento, con la preparazione e la lavora--zione delle canne e con la manodopera richiesta per piantare le canne nelle rispettive sedi<'>.

Scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un metodo che consenta di ottenere basamenti per motori endotermici alternativi in grado di superare gli inconvenienti sopra specificati<'>.

Il suddetto scopo ? raggiunto con la presente invenzione in quanto essa ? relativa ad un metodo per realizzare un basamento di un motor? endotermico al-ternativo, caratterizzato dal fatto di presentare un trattamento nel corso del quale uno strato superficie le di ciascuna sede cilindrica del detto basamento

I

1

? sottoposta ad indurimento in modo da indurre una trasformazione di stato, da ferri tico a essenz^?lmen te martensitico , del materiale costituente il detto

i strato.

?S. Ci. .La presente invenzione ? anche relativa ad un basamento di un motore endotermico alternativo dotato di un corpo in ghisa e presentante delle sedi cilin-driche, caratterizzato dal fatto che ciascuna detta sede presenta almeno uno strato la cui struttura superficiale ? essenzialmente di tipo martensitico<1>;

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta, a titolo di esempio

non limitativo, una forma preferita di realizzazione con riferimento al disegno allegato, nel quale:

le figure 1 e 2 sono relative a viste in elevazione ed in sezione di parti di due basamenti realizzati secondo il metodo della presente invenzione; e

la figura 3 ? una microfotografia di una sezione trasversale di uno strato superficiale di una prefissata zon<a >di uno qualsiasi dei basamenti di figura 1 o 2 sopra citati.

Con particolare riferimento alla figura 1, ? indicata nel suo complesso con 1 una parte di un basamento in ghisa di un motore endotermico, ad esempio un basamento per un motore diesel. Il basamento 1 presenta un corpo di sopporto 2 nel quale sono rica ? vate delle sedi cilindriche 3, tra le quali sono ri ? cavate nel corpo 2 delle intercapedini 4 in cui fluisce, in uso, un liquido di raffreddamento. Secondo la presente invenzione, ciascuna sede cilindrica 3 ? presenta, in una zona anulare 5 posta in prossimit? del punto morto superiore, uno strato superficiale 6 indurito, la struttura del quale ? essenzialmente di tipo martensitico mentre quella del materiale costituente la parte rimanente del corpo 2 ha struttura essenzialmente di tipo ferritico. Preferibilmente, lo strato superficiale 6 ? ottenuto sottoponendo la superficie interna della zona 5 a trattamento con fascio laser di potenza<*>. In particolare, il fascio laser viene diretto sulla superficie della zona 5 in modo da seguire una traiettoria di tipo circolare e con valori di potenza specifica compresi tra 300 e 3000 W al centimetro quadrato.

Con particolare riferimento alla figura 2, ? indicato nel suo complesso con 11 un basamento del tutto analogo al basamento 1 sopra descritto ma preferibilmente utilizzabile per motori di nuova generazione (pi? compatti, leggeri ed economici). Nel basamento 11 sono indicati con 12 il corpo di supi ?? porto in ghisa, con 13 le sedi cilindriche realiz is zate nel corpo 12, con 151| zona prossima al punto morto superiore e con 16 lo strato superficiale

Qj indurito'. <!>

Con riferimento alla figura 3, ? indicata con 21 una zona presentante struttura di tipo ferritico e costituente il materiale base del corpo 2, con 22 una zona superficiale con struttura del tipo marten sitico e costituente lo strato superficiale 6 o 16, e con 23 una zona termicamente alterata interposta tra le zone 21 e 22 sopra citate<'>.

Come sopra detto, il procedimento secondo la presente invenzione consiste essenzialmente nel dirigere un fascio laser di opportuna potenza sulla super-ficie interna di ciascuna sede cilindrica 3,13 del L?Uliicialc/r/gante ^

fo

basamento 1 , 11 in questione, in modo da ottenere il desiderato cambiamento di stato f erritico-martensitico<'>. In questo modo si ? osservato che non ? pi? richiesta la presenza della canna piantata all 'interno della rispettiva sede cilindrica, per cui risultano automaticamente superati tutti gli inconvenienti connessi con l 'uso della canna sopra citata. In particolare, risulta notevolmente aumentato lo scambio termico, in quanto la trasmissione del calore avvi e ne in modo migliore non essendo pi? present <e >alcuna intercapedine. Nel caso in cui non interessi il passaggio del liquido raffreddante, come illustrato m ^

0 figura 2, pu? essere ridotto l 'ingombro del basamen-* to, ovvero, in altri termini , ? possibile "accor- >2

r \ ciare" il motore senza che sia ridotto il diametro dei cilindri<">. Si ? anche osservato che l 'indurimento della zona prossima al punto morto superiore compor ta un complessivo miglioramento della resistenza ad usura del corpo 2 o 1 2 con conseguente aumento della durata del relativo basamento .

Preferibilmente, prima o dopo il trattamento laser citato, l 'interno di ciascuna sede cilindrica ? sottoposto ad una operazione di smerigliatura. Risulta pertanto evidente che i costi connessi con l 'impiego di manodopera risultano drasticamente ridotti rispetto ai corrispondenti costi per realizzare gli attuali basamenti.

Risulta infine chiaro che al metodo ed ai basamenti sopra descritti possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dalla present e invenzione. Ad esempio, l?indurimento dello strato 6,16 potrebbe essere anche ottenuto con

una operazione di tempra superficiale senza impiego di fascio laser. Non ? inoltre limitativa la forma dello strato superficiale indurito 6 o 16, ad esem-!

pio,.quest'ultimo potrebbe essere costituito da una unica fascia anulare di altezza prefissata, da una

.? curva ellittica a pi? principi, da una pluralit? di I? bande parallele assiali oppure oblique ed equidi 4 stanti, etcV.

Qj Riv en di c azion i

1?.- Metodo per realizzare un basamento di un motore endotermico alternativo, caratterizzato dal

fatto di presentare un trattamento nel corso del

quale uno strato superficiale (6) di ciascuna sede cilindrica (3) del detto basamento (1) ? sottoposto ad indurimento, in modo da indurre una trasformazione di stato, da essenzialmente ferritico a essenzialmente martensitico, nel materiale costituente il dejt to strato (6).

2.- Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto indurimento ? ottenuto mediante impiego di un fascio laser.

3.- Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto fascio laser viene diretto sul detto strato con una potenza specifica comoresa tra.300 e 3000 W per centimetro quadro<'>.

4<'>.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di presentare un trattamento di smerigliatura di eiascuna detta sede cilindrica (3) prima o dopo il

detto trattamento di indurimento superficiale lo- -j 4

il calizzato'.

i 5.- Basamento di un motore endotermico elternativo dotato di un corpo (3) avente struttura essen QJ zialmente di tipo ferritico e presentante delle sedi cilindriche (2), caratterizzato dal fatto che ciascuna detta sede (3) presenta uno strato la cui strut-

#

tura superficiale ? essenzialmente di tipo martensitico'

6.- Basamento secondo la rivendicazione 5, carat_ terizzato dal fatto che il detto strato (6) appar-tiene ad una zona anulare (5) posta in una zona prossima al punto morto superiore.

7<*>.- Basamento secondo la rivendicazione 5 o 6,

Claims

catatterizzato dal fatto che tra ciascuna detta sede cilindrica ( 3) il basamento ( 2) presenta una intercapedine (4) all'interno della quale ? atto a fluire un liquido di raffreddamento .

8?. - Metodo per realizzare un basamento secondo

una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, sostanzialmente come descritto con riferimento ai disegni allegati.

9. - Basamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7 , sostanzialmente come descritto con riferimento ai disegni allegati.

p . i . : CENTRO RICERCHE FIAT S . p . A .

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