TW384355B - Cylinder element, such as a cylinder liner, a piston skirt or a piston ring, in an internal combustion engine of the diesel type, and a piston ring for such an engine - Google Patents

Description

經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 Α7 Β7 五、發明説明（，） 本發明係闞於柴油機型之内燃引擎，特別係在全載時 ft大内嫌ΪΚ力超iftlOO巴之兩衡程十宇顗引擎，其内，活 塞上投有幾傾活塞環並在氣缸襯套内以至少6 00 ·β之衡 程行往復建動，埴些活塞瓖裝於園形樓時之外往至少為 150··,園形樯在軸向之离度係离於活塞瓖之离度，每 β活塞壞具有沿蓍黼套之內都表面潸動之往向外部表面 ，氣姐元件在其《面部份上至少設有一热嗔鍍靥。 柴油機型之兩衡程十字頭引擎琨今係设計用於《离之 最大燃熇壓力，此種引擎對氣缸元件產生極高之負載， 部份係因當活塞環欲姐止嫌燒室内之歷力在活塞低下 分ft時鬌要提离活塞環間之差壓，部份係因嫌（供產生之 离E伴鼸著對磨钃條件有負面效應之極高潘度導致相互 滑動之氣祖元件更易於溶紈，此溶執特別畲對活塞瓖及 釀套造成損害。欲封姐高壓，活塞琢»S於讕套之内部 表面之接界壓力霱高。此將提高活塞環穿入釅潸油膜而 在多«與钃套之內部表面直接摩瘵接Μ之趙勢》 本專利申謫者之専利申請公報第ν〇95/21994ϋ裡敘述 一種襯套，此襯套之内都表面设有一些不同性霣之醑， 亦即，最内之«磨耗暦，中«之中間暦，及較软之*配 運轉暦。提議之能做為最内曆之材料係於含有铕，鍊及 鉬之相當软金鼷母材内摻入碾化物，氧化《成氮化格之 W顆粒。對中閭暦則提議使用鉬及預先氧化鉬之混合物 。至於竈配運轉蹰係提議採用鍍金钃之石墨球，成混合 坎材料，如銀。氣缸元件之最外庸使用不间材料♦引起 本紙張尺度埴用中_國家樣準（<：1«>八4*1格（210穴297公釐） n ^^1 n emM§ —^1 ^^1 In «1^ ^^1 ϋ— t^i (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印簟 A7 B7 , . 五、發明説明（-) 罾對底下材料達成充份良好之黏著力之問題。首先嗔鍍 之醑須黏蕃於氣缸元件之基材，一般為鏞鐵，鏞_成Μ ，随後之暦Μ黏著於底下之曆，每一曆之性質與次一暦 之性質可有實質之差異。另外之缺黏係最外曆所用之材 料頗資。 美·専利第5080056虢述及四衡程之引擎•引擎之氣 赶*係由319鋁合金製成並具有構成引擎之氣缸之一些 穿孔。内部氣缸表面上設有« -靑鑭合金之硬磨耗曆， 此可《 HVOF«術嗔鍍一完全濃又硬之塗靥。鋁-青鋦被 視為最瘺用於此處，因其與由鋁做成之活塞具有良好之' 滑動性質。簠要的是塗曆須濃密且實質上無孔隙存在。 塗喔之厚度達0.1··,且當達到塗曆之三分之一厚後即 播搪光磨掉。 與本發明有鼷之引擎之最高壓力條件係實質與四衡程 引擎之條件不同，若為汽油引擎時使用40巴級之ft大R 力，而若係柴油引擎時最大壓力則為80巴级。另外，四 衡程引擎之引擎tt,活塞及活塞瓖係用輕金颺製成，而 大引擎之氣缸釀套，活塞，活塞裙及活塞瓔正常係由能 射高S及高温之鑄嫌，_鎮或婀製成。使用材料之差異 導致難於相互比較噴鍍之塗曆之性質，因一方面磨细條件 ，黏著力條件，對热影響之反鼸等鏞嫌與鑄網間有顯蓍 不同，另一方面與輕金廳如鋁，間之差異亦極大。 本發明之目的係提供一種K低成本之材料製成之氣跹 元件，此氣缸元件上嗔鍍有黏著良好之塗層，此塗層能 -4- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -----------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Α7 Β7 五、發明説明（，） 提供優良之*κ*_及動作性霣。 霪於此點，氣姐元件上至少有兩蹰其上啧鍍舾-育 钃，兩暦僳成叠暦，最外暦係具有平均硬度最大為330 HV20之罐Κ蓮轉蹰，低下之蹰係具有平均硬度超β該竈 配*轉暦之硬度並至少為130 H V2 0之磨耗靥。 使用與底下之釀耗層同型之合金之龐配*轉曆可達成 竈配蓮轉蹰之槿佳之黏蕃力俾避免碎片自該臛剌落或刮 落，鎺-育鑭之表面具有良好之滑動性質並提供消除溶 孰之磨瀾條件。鮰-胄緬之砍竈配蠼轉蹰在氧缸元件上 豪生一種表面偉當新的氣β元件遒行«配竈轉期間不會 有在氣跹元件本身造成瘩轨或當活塞進行往復蓮動期間 在沿著氣缸元件密接滑動之元件之表面上產生溶執之可 能性。 鯉濟部中央橾率局負工消费合作社印家 ---------Q! (請先閱讀背面之注$項存填寫本頁) 應用於龐配蓮轉曆之鋁-青钃始動材料之成本的為含 石墨之始動材料之一半，其意指此遽配*轉暦能Κ比已 注之康K3S轉靥更經濟，實賨更理想之方式製造。另外 ，藉應當控制應用之條件，如在热嗔鍍時使用之載Η或 保護氣釅之成份，能改變饍-青顙之騣度。更甚者，嗔 «後之暦之«度能鞴瘇當之曆之後處理予以變更，此» 將於後文詳述。鞴此，可用下述方式控制鋁-青綱之暦 之性臛俥使竈配蓮轉靥下之靥做為磨耗靥本Η。迪種磨 耗庸之材粁成本亦實質低於上述含鉬之型型之磨耗磨之 成本。 若在氣缸元件之竈配蓮縳期間塗曆之表面有刮痕時使 -5 - 本紙張尺度適用中國國家揉隼（CNS >Α4规格（2丨0X297公· > 鍾濟部中央#率扃貝工消费合作社印製 A7 ___B7___. 五、發明说明（4·) 用青鑭可防止此刮痕轚展成溶執，因鎘-青钃一直 到其溶化翳度窗具有酒淆性質之故。癢軌之特性係本地 瀟度會壜加很高。 鮰-青籣之磨耗曆最好係為介設在竈配應轉靥輿底下 之磨耗暦之間之中間暦，該磨耗蹰之硬度係大於中間蹰 之硬度。該磨耗層亦可為鋁-胄綱或其它之硬且抗磨耗 之材料，如含有摻入金廳母材之碳化ft,氧化物成氮化 «之砸顆粒之材料，例如珊典公司DAROS AB供應之商 讎名為 PM2, PM10, PM14, PM20, PM28 成 L1 中之一者。 逭些喷鍍跚提供氣缸元件有利之磨‘ 磨£期颺，Μ蕃較硬材料之露出，抗磨耗性亦增高。 鋁-青網之應Κ運轉曆能癯宜地具有0.2至40β積百 分比之多孔性，结果在鋁-胄钃之表面上具有許多因材 料之孔黻豪生之凹處。埴些凹«典型係均勻地分佈在表 面上，而當引擎蓮轉期間可貯留部份供給至表38之 油。在無«潸油自外部注入表面時貯留在凹處之»»油 可分敢於表面，藉此，使氣缸元件雎持»潰。此效應特 別有利於無瀾濟油供給之活塞環。 一偭實例具有二至七暦相互不同性質之路-育鯛•而 各暦之厚度係在0.02··到2.5··之間•最好係在0.丨〇·· 到1.0··之問。於該厚度《内使用具有不闻厚度之多 暦齙鼸镇地*生«合所獬應用之塗層之性霣。活塞®· 例如，也許需要一些極薄之層，而在最上頭之活塞環上 方之驅域内之活塞之塗靥可具有實霣較大之厚度。氣姐 各纸ft尺度適用中國•家揉率（CNS >Μ規格（210X297公釐） --： (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉率局貝工演费合作杜印策 A7 B7 . *五、發明説明（r ) 襯套之内部表面上之塗靥之數目可竈當配合俾可藉塗歷 均勻地增加硬度，因此塗暦之數量可离於活塞瓖之外部 表面上者。毎蹰之整俪厚度之性質可鞴在均勻之啧鍍條 件下進行多次嗔鍍直到所需之厚度俾得出實質相間之性 質° 鋁-靑緬之合金，Μ籯1百分比表示且無普遍發生之 轅質，可包含2至20ί«及«揮性之一或多種成份Sb, Co ,Be, Cr· Sn, MU, Si, Cd, Zn, Fe, Hi, Pb及 C·各 個成份之 ft 最大為 SXSb^XCo.SXBejXCr.lSJKSn.SXMa 15XSi,2XCd.l5XZn, 5XFe.20XHi.20XPb,2XC及至少 50XCu 之H餘部份。如此，Cu及A1之最小量為52X,而其它成 份之鱅數最大為48X,但限Μ為25X較有利》 Cr.Sb及C之添加物可藉形成碳化物而增加合金之硬度 ，埴些成份典型係添加於做為磨耗曆之底下曆》 Zn,Be,Co,Si及Ni及添加物可_櫬械影響，如《砂，嗔 滚珠或耩軋，而蝤加合金之強度•進而能增加蹰之硬度。 Cd之添加《舍搛昇合金之再结驀灌度及纘加其強度。 Mil之添加物會《加合金之«度，進而使其更具抗»度性 〇Fe之添加物會蝤加合金之硬度· Pb之添加物因其係做 為固《瀾滑黼，故使其具有優良之簠負《性質。Sn之添 加繭舍改善抗腐鋏及»低合金之鼸性，另外可鞴糴械膨 響增加硬度。 一種特別應用於癯配蓮轉暦之合金型式含有9至10XA1 • 0〜ltFe及痛触之Cu。此型石金之«度主要係被在嗔 -7- (請先Mtl背面之注$項再蜞寫本頁) ------C------订 —ιίν • If m 1_1 ·ϋ ϋ· an 1^1 · W ^ϋ· 1§> 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7__ 五、發明説明U ) 錶時使用之氣體成份所生成之氧化》含量所控制° _使 用不活化氣黼•如氫，可抑W氧化物之形成，而合金變 成甚软。 於一僱使用合金之氣化物含量以控制之曆之«度之實 例裡，氣缸元件可形成為« -育鋦之曆含有1至30臞積 百分比氣化物，在癦配蓮轉靨裡氣化物之含最小，最好 為10黼稹百分比，而於瓛配遵轉曆底下之磨耗曆，氧化 臞之含量最少為2X百分比臞積，最好至少為10百分比臞 積。底下蹰或底下多數暦内之氧化物含量愈多，愈能使 其成其等之躞度更大於竃配*轉曆之《*。 經濟部中央標率屑貝工消费合作社印製 {請先閱禎背面之注$項再填寫本X) 做為藉改變氧化物之含控制硬度之替代或補充方 法，氣缸元件可形成為在各曆之上嗔鍍«-育劂，且此 嗔鍍暦在進行次一蹰之噴鍍之前進行機械影響_理俾增 加《度，》最後嗔鍍之暦最好不進行降低粗轤度之加工 。蝤加續»曆之«度用之各種不同之髏械影響之钶係如 前述。藉姐合饑械膨響之型式與含有一成多種前述成份 Zn, Be, Co, Si,及Ni可使鋁-甯钃塗暦之各曆之硬度作廣 範_之變化。以逭種方式，«度，例如，可在50至500 H V20之範謹内變化。 氣缸元件之最後啧鍍暦無需最後加工，如搪磨，係為 最大ft點，對依本發明製成之大氣缸元件進行搪賻係相 當昂贵。 本發明另Η於柴油機型之内燃機引擎，持別是在全戰 時之最大燃《Κ力大於100巴之兩衡程十宇頭引擎之活 -8- 本纸張尺度適用中國國家鏢摩（CNS ) Α4规格（2丨0X297公釐） 經濟部中夬揲率局貝工消费合作社印製 A 7 B7 ______ __ _ ·— 觚. 五、發明説明（9 ) 塞《,其内，活塞上設有饞儷活塞瓖且Μ至少750··之 衝程在氣缸襯套内往復邐動，活塞環裝設於在_向高度 大於瓖之离度之圃形權之情形下至少具有150··之外徑， 且每一活塞環皆具有沿著襯套之内部表面滑動之徑向外 部表面，於每涸徑向外部表面上皆至少有一曆热嗔鍍曆。 雛於欲以有利之低材料成本生產具有與氣®元件行良 好黏著及產生優良之遒配蓮轉及動作性質之活塞瓖，本 發明之活塞環具有下述特戮：至少嗔鍍一暦鋁-甯嗣曆 ，鋁-育纜塗曆累積厚度至少為0.05··,最外曆係平均 硬度最大為330HV20。於活塞《上，鋁-育鋦塗靥可為 一或多暦，此簞一成多暦係直接曠鍍於活塞瓖之_，鑄 綱或鑄嫌之基材上，或啧踱於底下之其它抗磨耗材料之 嗔鍍謄上，此抗磨耗材料可為，例如，Daros型號ΡΜ2, Ρ Μ1 0 , Ρ Μ 1 4 , P Η 2 0 , P Μ 2 8或L 1中之一。鋁-育鋦之最外曆 係為防止溶執之缠配蓮轉暦，其可使新的活塞暦進行快 速麵配連轉，此黏將於下文詳述。 在活塞瓖進行初期癯S運轉期間，瓔之涅向外部表面 被磨成刻面形狀。因環樓之离度大於環之高度，故環能 在其各自之Μ形槽内於粬向上移豳並在作用於環上之大 壓力差之影響下，當活塞在進行往復運動期間環會在镄 内傾斜或稍扭曲俾環之外部表面對期套之内部表面形成 變動之角度。瓖之初始多次傾斜會使它們之上或下緣Κ 極小之面積緊接在覼套之內部表面並由於極高之表面懕 力造成環材料之快速磨耗，此因可推定環之緣會瞬間穿 -9- 本纸張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) tr- 經濟部中央揉準局負工消费合作社印裝 A7 _B7___,五、發明説明（《） 入襯套之内部表面上之油腰之故》當_建到刻而形狀時 緊接之面稹則增加，進而表面壓力味低至低於油膜會被 穿礮之限度》 蛔-青銅之適配麵轉層至少直到活塞職已被磨成_面 形狀止可阻止溶_之産生，該_面形狀能容許活庭琿進 行全載遍轉而不會在活塞琢之外部表面輿襯褰之内部表 面m産生»潸油膜之穿破β 若活塞璨上只塗覆單層之《-青銅靥畤此最外層之褎 度可藉上迷有鼷设置多《相互不同性霣之蛔-青銷層之 氣缸元件之機械彩審方法而增加》 下而將參照示意样述本發明之一些實例，其中 第1國供經氣缸襯楽之最上部之縱向斯面，其示出活 塞環在上死»Φ央之活塞； 第之_供經活塞琢之断面，其示出鋁-靑網之鳙配蓮轉 層供直接塗覆在鑄琢材料上； 第3 _傈經其它實例之活塞琛之斷面，其示出鋁-靑 銅之鳙配β轉層你塗覆在確磨耗層之上部，此褎磨耗靥樣 噴鑛在餺環材料上； 第4 _供设有活塞裙之活塞之分割_向_，兩者皆塗 * 覆本發明之鋁-青籣層；及- 第5 _供氣缸襯套之分拥躕面，其示出塗覆三層鑲-靑銅層》 第1 _示出總讎以1表示之大型兩衡程十字頭引擎用 之氣缸襯套之最上段，此引擎可做為發霣機之蓮轉用之 -10- (請先《讀背面之注$項再填寫本賈) C1. 訂

-良V 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公着） A7 B7 鍾濟部中夾樣率為貝工消费合作社印氧 五、發明説明 (9 ) Ί I 固 定 動 力 驩 » 或 船 舶 之 推 進 引 擎 0 依 引 擎 尺 寸 之 不 间 * • 1 氣 缸 襯 套 可 製 成 許 多 不 同 之 尺 寸，典 型 地 具 有 250i 至 1000 1 · 觀· 之 氣 缻 内 徑 及 1000 至 4500ii 之 對 應 長 度 〇 但 是 » 亦 請 先 1 1 能 使 用 本 發 明 於 兩 銜 程 之 十 宇 顗 引 擎 > 此 引 擎 之 氣 缸 内 閱 1 I 徑 係 在 150· 至 250·· 之 範 圏 * 埴 種情 形 9 觀 套 之 長 度 可 贫 Λ 之 1 1 降 至 500·· >襯套正常係由_嫌或綱或鑛鋼做成， 並在 注 % 1 I 內 部 表 面 上 醺 鍍 一 曆 磨 耗 蹰 及 可 做 成 一 體 或 分 割 成 相 互 再 1 在 延 伸 上 接 合 之 兩 部 份 〇 分 割 m 套 之 上 • 下 部 亦 可 用 不 填 寫 本 同 之 基 材 做 成 〇 買 1 | 以 熟 知 之 方 式 將 期 套 装 於 引 擎 % _ 上 僅 示 出 局 部 t 其 1 I 圖 形 朗 下 之 面 3 係 定 位 於 動 力 糴 架 箱 或 引 擎 體 之 頂 板 4 1 1 之 上 • 活 塞 5 則 装 於 引 擎 類 套 内 • 另 外 • 缸 蹵 6 係 装 在 1 订 襯 套 之 圆 形 朗 上 之 面 7 上 並 m Μ 之 成 裱 t 未 _ 示 • 而 被 夾 住 於 頂 板 上 〇 氣 缸 期 套 之 下 部 設 有 圓 形 鼷 氣 列 未 1 1 _ 示 〇 活 塞 係 可 在 m 套 之 m 向 上 於 上 死 黏 之 中 央及 下 死 1 I 點 之 中 央 之 闋 移 動 t 上 部 活 塞 表 面 9 係 於 上 死 點 中 央 位 1 在 缸 Μ 6 之 内 徑 而 在 下 死 酤 中 央 朗 直 接 位 在 鼷 氣 P 之 下 7 \ *· 1 蠼 之 下 〇 1 I 活 塞 係 Μ 热 知 之 方 式 » 活 塞 桿 10 9 十 字 頭 及 連 稈 而 接 1 1 至 引 擎 曲 柄 m 〇 曲 柄 軸 每 旋 轉 一 360 ° 9 引擎即自下死 1 | 黏 中 央 移 動 到 上 死 點 中 央 並 再 回 到 下 死 U 中 央 〇 1 I 在 位 於 面 3 及 7 間 之 上 段 9 氣 缸 偁 形 成 為 具 有 較 大 外 1 1 徑 9 於 此 段 之 上 部 設 有 許 多 白 外 部 凹 處 15穿 孔 進 入 襯 套 m 之 伸 長 冷 卻 孔 14俾 直 蠊 冷 卻 孔 之 縱 軸 相 對 於 襯 套 於 繙 1 I I -11- 1 1 1 1 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS > A4规格（2丨0X297公釐） 經濟部中央揉準局属工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明说明（α) 輪成斜向成斜嬢建伸° 氣Η襯褰之内部表面13上可塗覆一或多曆热嗔級之硬 磨耗蹰，疽些靥可宪全為»-育鋦曆，或一些為鋁-青 鑭暦另加上一成多曆Μ瓷· _瓷及金鼷之混合•所諝熇 结瓷金（ce»et>,之底下磨耗曆，或含有植入相當软金 鼷母材内之極砸顆粒之磨耗暦。此母材，例如，可為Cr ,Hi及/或Mo,而砸糴粒，例如，可為磺化物，氮化物 ，喔化物及/或氣化物。氧跹観褰之内部表面可製成波 浪型樣但去掉型樣之波頂°也可沿著襯套之整愐内部表 面製成波浪型樣。亦可只對觏套之上部，如被活塞環攆_ 磡之活塞首次之下行»程之40X之段部，之型樣加工。 此部份亦可有其它之相鼷尺寸.如20X,25X,30X或35X或 中閾值。波浪型樣有肋於在活塞瑁輿襯套之内部表面維 持最佳可能之澜滑情況，因钃滑油可貯留在波槽之底部 並供給《濟油於波禱閬之高原區域。當新的活塞環在襯 套内移動時活塞瓖之外部表面係在嫌乎平坦之离原區域 第1_示出活塞5你位於其上死黏。此活塞設有四價 鐮《用19表示之活塞讓，其中頂部之活塞環係標準之斜 切瓖或係為氣密型，亦即形成瓖之閬隙俾實霣防止氣體 流過環之E隔。此可藉，例如，具有一纗之平坦凸出物 穿入在瓖之另一鏞之對應凹處之瓖而達成。從頂部算起 之第2及第3活塞瓖及最底下之活塞環可為傅班之斜切 瑭.其内，環之£颶係形成為自上部到下部活塞瑙之表 -12- 本纸張尺度速用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） --- (請先聞讀背面之注$項再填寫本X) 訂 X I /3ΰ\ 經濟部中*橾率Λ貝工消费合作社印装 A7 _B7_ . 五、發明説明（"） 面之«面方面斜向延伸之閭隙戎可為接近氣密型。 第2 _之活塞瓖19含有鏞嫌，鑄鑭或钃之_活塞瓖H 。珊β之徑向外部表面31可鞴嗔踱塗覆一跚摩度至少為 0.05··, II好至少為之耜-育緬之竈配蓮轉靥 32。第3 _之活塞瓖含有Μ或鑄鏑之纗活塞壞Η34。因 瓖體34非由嬉_製成，故霤要在徑向外部鑕表面35塗覆 一曆對氣缸期套之内部表面具有令人滿意之潸動性質之 材料之磨耗暦36,如一成多曆明-青鋦之磨耗靥及/或 上述材料 ΡΜ2·ΡΜ10,ΡΜ14,ΡΜ20,ΡΜ28 或 L1 之磨耗 JB。Ji 度至少為〇.〇5··之鋁-育綱之魍配埋轉nr 37係藉热曠鍍 塗覆於徑向外部表面33°在活塞環上之魍£蓮轉«亦可 具有較大之厚度，如0.1至3.0··之範圈，最好最大為 2·00鼸σ 第4 示出活塞5之一 β段部，酪去中間之活塞段° 於活塞之徑向外部表面之頂部設段38上，》热嗔鍍塗覆 一躕錨-青緬之坎饜，其厚度為至5··, ft好至少 為0.4··。該頂部段38係自最上部之活塞段之圓形權延 伸至用於安装吊昇工具之榷39。前述砍暦之ft外部之功 用依作為《配理轉層，此庸之材料可與用於活塞環之瑭 £遲轉暦者相同。 活塞裙41係被鏢栓鎖住於活塞之下部表面。在活塞裙 41之外部表面上鶊热嗔鍍塗覆一層鋁-靑鋦之瓛配運轉 曆42,其摩度至少為0..05··,最好至少為〇.14··。在此 應配運轉賺底下可有一或多暦之鋁-育鋦之磨耗曆。 -13- 本纸張尺度適用中國家揉準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） ^^—•^—1· In —^n ^^1 11 ϋ— 11 In m· (請先《讀背面之注f項再填寫本I ) A7 B7 鯉濟部中夹樣率局貝工消费含作社印装 五、發明説明 (' ‘) 1 第 5 示 出 氣 缸襯 套 1 之 一 偭 段 部 % 其股有錨-青綱 • J' 1 之 中 Μ 磨 耗 暦 36 ,在 中 間 磨 耗 暦 36底 下 之最内部極硬之 1 1 鋁 • 甯 m m 耗 暦 43及 最 外 部 之 紹 一 育 鋦 蠊配蠼轉曆37。 請 I it 藉 热 明 m 而 將 材料 塗 覆 於 圆 « 上 之 方 式贋被热知。埴 閱 讀 1 種 方 式 可 為 9 例 如， 火 燄 嗔 射 9 霣 漿 哦 射，HVDF喷射， 背 1 I 之 1 1 成 電 弧 曠 射 0 m 鍍方 法 係 敘 述 於 » 例 如 ,EP-B0341672, 注 | 1 I EP -A0203556 , W095/02023 及 W095/21994 上。基本上，係 項 1 1 K 與 對 各 種 氣 缸 元件 行 嗔 鍍 之 方 式 相 间 之方式進行嗔鍍 丹 I α » 哦 射 設 備 及 氣 缸元 件 係 相 互 旋 轉 $ 之 後開始嘖射並在 頁 1 均 勻 之 噸 射 情 況 下， 重 複 涵 m 氣 缸 元 件 之表面之曠射道 1 1 持 讀 進 行 直 到 嗔 鍍層 達 到 所 要 之 厚 度 止 。當要喷鍍次一 1 1 暦 時 刖 賦 與 醺 鍍《 所 要 之 性 質 之 嗔 鍍 條件簠複前述步 1 訂 朦 〇 下 面 將 舉 對氣 缸 元 件 進 行 嗔 鍍 之 待例。 例 丄 1 於 内 徑 為 6 0 0 η a之氣缸襯套之内部表面上藉METC0製造 \ | 康 出 品 之 禰 準 電 漿嘖 射 装 置 唄 鍍 一 暦 鋸 -育_蹰。啧射 1 m 輿 m 套 之 内 部 表面 閭 之 拒 離 係 115· 而霣潦密度為 < Λ Ί 500A 〇 嗔 射 頭 及 觀套 間 之 相 互 旋 轉 速 度 係設定為27γρ·, 1 [ 在 覼 套 之 m 向 上 之進 给係 每 一 m 轉 為 7· 〇 9ΧΑ1 , lXFe及 1 m 餘 之 Cu 之 合 金 之粉 末 起 始 材 料 係 以 每 分鐘95g之量供 1 I 應 * 進 而 於 内 部 表面 之 每 道 上 澱 積 * 0 . 0 2隱1厚之暦。氮 1 I 氣 係 用 做 為 職 嫌 氣臞 〇 曆 之 厚 度 達 0. 1 。接著鶊輥軋 1 1 X 具 m 軋 該 Μ 〇 經_ 軋 後 該 靥 之 平 均 硬 度测定值為360 1 · HV2 0 〇 然 後 再 用 相同 之 處 理 條 件 喷 m 第 2曆。此曆然後 1； 1 14 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家榣率（CNS ) A4规格（210X297公釐) «濟部中央樣率爲貝工消费合作社印It Μ Β7 镛 五、發明説明（4 ) 被囔砂，藉此，層之平均磺度簡定值為320HV20»接着用 相间之«理條件囔鍍第3層β此層然後用小綱珠行噴滾 珠處理，鞴此，層之平均硬度澜定值為2 80 HU20。最後， 噴鍍鳙配薦轉層但無進行後處理β此層之平均硬度澜定 值為 180HV20。 襯套然後安裝於引擎内並與设有一組槺準之活塞琿之 活塞一起進行適配運轉》引擎之正常最大燃燒壓力為145 巴。俟在15Χ負載下初期《轉1鲡半小時後負載在15分鐘 内增加到100Χ,接替連鑛蓮轉1小時後停下引擎並檢视 氣缸襯套。沒有看到在氣缸襯套之内部表部有資際之溶 執現象》 ffiL2_ 四錮外徑晒好低於6 0 0 ··之鑄鐵之活塞琛相互接鄰設 置，使用舆例1柑同型式之喷射裝置及相闻之嗔射條件， 以及使用氮氣做為載讎氣讎對此四儀活塞琿塗覆耜-青 銅層，此虧-ft銅層之喷鍍厚度逹〇. 15··後則被噴砂。 IS之平均褎度测定值為3 . 5 Η V 2 0 β接箸拆醑活塞環，但無 進一步之後處理，然後將活塞琢裝於輿例1使用之引擎 相同之引擎内之標準氣赶襯套内之活塞上·逋配遵轉僳 以與例1所述者相同之方式進行，但只在100 X負載下蓮 轉1.5小畤。在鳙配蓮轉後檢視活塞琢之结果確認無溶 執之現象，另適配蓮轉層之厚度《少至平均為0.08··。 在活塞琢之外部表面可看到研磨之刻面，其顯示活塞琢 可持鑛__而不會形成溶 -1 5 - 本纸張尺度適用中国困家揉♦( CNS > Α4ΛΜΜ 210X297公釐） (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) -訂 -:: 經濟部中央糠率為胄工消费合作社印ft Α7 Β7 五、發明説明（w ) 若在甯調内霈含更多之增加硬度用之氧化物時則 在遒行嗔鍍期闋能使用靨鎺空氣，亦即，臛縮之大氣， 非氱氣，做載讎氣钃。若欲盡量控制氧化物之含量，不 管是因為要使塗曆變軟，或主要鞴變形硬化用合金成份 ，酣可使用不活性載臞氣H,如觎。 如上述，大量之不同銀-育«曆能塗覆於氣缸元件。 埴些蹰之《度最好釀著«雛氣赶元件之外部表面之方向 纘加且平均«度至少《暦壜加20HV20。最内曆具有最高 «度，確度可藉添加《度增加用之合金成份於錨-胄銅 內再加上對暦雄行機械處理而可完全或局部產生。若欲· 使最外部之竈配運轉曆做成非常软，如平均確度在50至 120HV20之間，時可利用氩做為，不添加«度增加用之 合金成份並可再K合可提極高多孔性，如大於飜_之20% ，之蘑之嗔鍍Λ理而達成。多孔性賦與曆软的性質，因其 能屈服於坚硬之本地負載。 磨耗臛之厚度•特別是最內部，最硬之磨耗蹰，係根 據氣缸元件之稹期使用壽命，而選定此厚度係竈宜地龌 定為大於在氣缸元件之使用壽命期間最高之預期磨耗。 此係特別龐用於氣缸襯套，活塞及活塞裙，及活塞環若 它«之基材非為鑄鐵時。若活塞環之基材係為鏞嫌時在 使用壽命期間整偭磨耗曆被磨掉釀可接受但不希望如此 。累積之磨耗暦•因此•能有，例如》2或3··之厚度。 -16- 冬纸張尺度適用中國國家橾準（CNS > A4規格（210X297公釐） I nn ^^1 m =----1 ml In 111 ^^1 In (請先M讀背面之注$項再填寫本頁)

五、發明説明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製_ 主要 元件符號 說 明 • « 1 氣 缸 襯 套 5 活 塞 13 内 部 表 面 32 最 外 靥 36 底 下 層 ST7 適 配 蓮 轉靥 41 活 塞 裙 43 磨 耗 靥 -16-1 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. S84355 ?! D8 修正 獨Λα 六、申請專利範園 IK 86117Q55號「柴油内燃機引擎用如氣缸{«赛、活塞、活 塞裙或活塞_之氣缸元件J専利案 （88年9月修正） (請先鷗讀背而之注|項再魂寫本I ) A、申誚專利耱· 1. 一霍柴油内燃機引擎用如氣缸襯套（1)、活塞（5)、活 塞裙（41)或活塞璨（19) 之氣缸元件，尤其在全截下 最大燃燒應力大於1ΘΘ巴之兩衡程十宇頭引擎，其中， 活塞设有多數活塞璨Μ以至少60Θ··之銜程在氣《[襯 套内行往愎麵動，活塞璨在裝於_形槽之情形下具有 至少15Θ··之外裡，該國形槽在轎向上之离度供大於 璨之商度，毎鲡活塞璨具有沿着襯楽之内部表面（13) ，動之徑向外部表面，氣缸元件至少在其侧面部份被 塗覆一）熱噴鎪層，其待徽為氣缸元件（1,5,19,41) 被塗覆以至少兩靥育綱跚，最外層像具有平均褎 度最大為330HV20之適配麵轉靥（37) ·而底下層(36) 你具有平均褎度大於鱅配蓮轉靥（37)之礙度且至少為 13ΘΗν2θ之磨耗靥〇 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印褽 2. 如申請専利範園第1項之氣缸元件•丼中蛔-靑銅之 磨耗暦像一塗佈在遽£蓮轉靥（37)及底下之磨耗靥 (4 3)之两之中肩層（36)·該底下》耗層之β度供大於 中閬靥之磺度。 3. 如申鱭専利範第1項之氣缸元件》其中蛔-育銅之 逵£蓮轉腰（37)属有Θ. 2到4β百分比讎稹之多孔性。 本纸張尺度逋用中國«家椹率（CNS > Λ4规格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 这84355 六、申請專利範困 4·如申謫専利缠圆第i項之氣鉦元件，其中具有二至七 層相互不间性質之躬-青鏞靥，毎跚之厚度僳在 0,02||至2.5||之191,最好為0.01至1.011之阳。 5·如申讅專利範_第1項之氣缸元件，其中以百分比重 量表示及_ 一毅發生之雑ft之蛔-育鏑合金含有2至 20)；IB及可趣鑤之一或多褊成份Sb,Co, Be,Cr,Sn,Mn, 3!.0<^|)，6,111,?1)及（：.名>镰成份之量最大為5!1^1>, 5XCo,5XBe,5XCr,15XSn.5XNn,15XSi,2XCd,15XZn, 5!^6,2011(1,20«卩1>,2)!(：及_餘為至少50)!(：11。 6.如申鱅専利鳙第5項之氣缸元件，其中ft合金含有 » 分至10XA1, 0至lXFe及剩餘之Cu。 7 .如申請専利蠊第1項之氣缸元件，其中育銅層 含有1至30百分比雇稹之ft化物，在遽配蓮轉靥（37) 内之《化物之含举供最少，最好少於10百分比«[積， 而於適配運轉層庠下之磨耗層内之氣化«之含量至少 為2百分比臞稹，最好至少為10百分比龌積。 經濟部智慧財產局霣工消費合作社印製 8. 如申Μ専利範園第1至第7項中任一項之氣缸元件， 其中钃-育鋦樣噴鍍在毎層上，毎鴒嗔鍍層在進行次 一靥之噴鍍之前先_露於礙度增加之機械彩響之下， 且無霈對最後之嗤鎪靥進行粗植度Κ低之加工。 9. 一種活塞璨（19)用於柴油機型之内鬆引擎，特别是在 全《下最大燃蠊Κ力超遍100巴之阐衡程十宇須引擎， -2- 本紙張尺度逋用中國國家樣準（CNS > A4iWM 210X297公釐） A8 ^_· ·_ 六、申請專利範困 其中·活钃上设有多數活塞璨並以至少為750»之櫥€ 在軀缸襯楽内遒行往復蓮轉，活塞璨於安裝於形榷 之情況下具有至少為150·屢之外«，鼷形槽在麯向上 之离赓%离於P之高度，毎褊珊具有沿著襯套之内部 / 表面（13)清·之卑向外部表面，活塞琢之徑向外部表 面上至少塗覆一雇熱_鎪靥，其特徽為該至少之一靥 噴《I暦（32)供為虧-靑鏑，蛔-青緬之累穰塗覆厚度 至少為0.05··,及最外跚侮具有平均嫌度最大為330 HV?0之適JB蓮轉零。 1β·蚍申請専利鳙第9項之活塞琢，其中最外暦（32)之 «度樣藉機械影響而增加》 (請先面之注項再Ϊ本買) 經濟部智慧財產局具工消費合作社印« 本紙張尺度適用中國•家揲準（CNS ) Λ4规格（210X297公釐）