Способ финишной обработки гильз цилиндров двигателей

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено при изготовлении гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является повьшение качества обработки за счет создания многослойного покрытия. Рабочую поверхность гильзы натирают антифрикционными брусками, которые заполняют микровпадины , обеспечивая формирование йа поверхности гильзы антифрикционного Покрытия, а затем производят нанесение пленкообразующего вещества дискретно с интервалом, равным 1/4-2/3 от длительности цикла антифрикционной обработки. 1 табл. СО С м . со СО О5 01 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU,» 13654 (51) 4 В 24 В 1/00

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4002177/31/08 (22) 27. 12.85 (46) .30.05.87. Бюл. № 20 (71) Институт сверхтвердых материалов

АН УССР и Киевское производственное объединение по гильзам и поршням (72) И.Х.Чеповецкий, В.М.Павлиский и С.А.Ющенко (53) 621.923.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 988530, кл. В 24 В 1/00, 1981. (54) СПОСОБ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ГИЛЬ3

ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть применено при изготовлении гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение качества обработки sa счет создания многослойного покрытия. Рабочую поверхность гильзы натирают антифрикционными брусками, которые заполняют микровпадины, обеспечивая формирование на поверхности гильзы антифрикционного покрытия, а затем производят нанесение пленкообразующего вещества дискретно с интервалом, равным 1/4-2/3 m от длительности цикла антифрикционной обработки. 1 табл.! 131

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть применено при изготовлении гильз цилиндров двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение качества обработки путем создания многослойного покрытия, исключающего разрыкление и отслоение покрытия в процессе работы двигателя.

Способ заключается в том, что рабочую поверхность гильзы натирают антифрикционными брусками, которые заполняют микровпадияы микрорельефа, уменьшая их глубину, покрывают площадки микрорельефа, обеспечивая формирование на поверхности гильзы антифрикционного покрытия, содержащего продукты износа брусков (меди, олова, графита, дисульфида молибдена и др.).

Затем производят дискретное нанесение органического пленкообразуюшего вещества с интервалом, равным 1/42/3 длительности цикла обработки с момента начала антифрикционной обработки, что позволяет закрепить антифрикционное покрытие на рабочей поверхности гильзы за счет образования водомаслостойкой полимерной пленки. При этом получаемое покрытие имеет слоистый характер и состоит не менее чем из двух слоев. Первый слой покрытия, содержащий лишь продукты истирания брусков, покрывающий поверхность гильзы, заполняя микровпадины и взаимодействуя с основным металлом, формируется в начальный момент антифрикционной обработки, в первые 1/4-2/3 длительности цикла обработки. При этом поверхность гильзы за указанное время нагревается за счет тепловыделения при трении.

Затем вводят пленкообразующее вещество и формируют второй слой покрытия, представляющий собой механическую смесь введенного вещества и аытифрикционных материалов бруска. Несмешиваемость двух покрытий обеспечивается тем, что продукты истирания брусков содержат значительное количество графита и/или дисульфида молибдена, являющихся гидрофобными материалами (не смачиваемыми водой), а пленкообразующие вещества (в особенности полимеры) содержат значительное количество воды, При этом дальнейшая обработка способствует растиранию пленкообразующего вещества по поверхности гильзы и испарению воды

3654 2

f5

2с

Р,5

55 за счет теплавыделений при обработке и образованию на поверхности водои маслостойкой пленки. Процесс затвердевания пленкообраэующего вещества (полимеризации) происходит интенсивно, так как наносится на уже нагретую поверхность, что также благоприятствует несмешиванию вещества с уже нанесенным антифрикционным покрытием.

Кроме того, обработка поверхности гильзы по предлагаемому способу улучшает качество антифрикционного покрытия гильзы, способствуя большему износу антифрикционных брусков и их перенос на поверхность гильзы в начале обработки.

Так как пленкообразующее вещество, наносимое в процессе обработки, затердевает не только на поверхности гильзы,, но и засаливает антифрикционные бруски при полимеризации, при обработке последующей гильзы, имеющей заданную шероховатость, происходит истирание этой пленки с брусков, причем интенсивность истирания брусков зависит от множества факторов (величины шероховатости поверхности гильзы, давления прижима брусков и др.), определяющих величину сил трения.

При этом пленкообразуюшее вещество, нанесенное на поверхность гильзы в процессе или перед антифрикционной обработкой, является смазкой между брусками и гильзой, что снижает интенсивность износа брусков и ухудшает качество покрытия гильзы. При обработке по предлагаемому способу смазывающее,цействие пленкообраэующего вещества в начале обработки исключается, что способствует улучшению качества покрытия гильзы.

Таким образом, обработка гильзы цилиндра по предлагаемому способу способствует формированию на рабочей поверхности гильзы многослойного водомаслостойкого покрытия, обладающего улучшенными антифрикционными свойствами.

При установке гильз, обработанных по способу, в двигатель при холодной обкатке и в начальный момент работы второй слой покрытия гильзы (с пленкообразующим веществом) способствует приработке пары поршневое кольцо гильза.

Однако при достижении в двигателе о номинальных температур 280-320 С второй слой покрытия истирается

1313

Вреня нанесения пленкообразухе1его вещества с номен» та начала обработки

Хонтролируе1ые

Способ обработхи параметры ячество поверх- Эадиросто ости при на- 1коств> с реве до 300 С

Износ nosepx-1 Водомаслостойности прн (кость т-300 С, 1

Коэффициент трения. прн

Т 300 С

Глубокие трещины, разрьосле« ние и осыпаине

ЗЗ 0,074

Известный

Не смывается

6,3

До антифрикционной обработки

Раэрыхленне линь в верхнем слое, трещин нет

Предлагаемый 1/4 Тц*

2/3 тц

1/2 Тц

0,068

0,033

0,060

3,2

То хе и

4,8

32 и 3,7

Покрытие не осыпается и

1/3 Тц

6,1

О, 074

Разрьа:ление н трещины

26 0,078

3/4 Тц

Снываетсн

7,3

Раэрыхление поршневыми кольцами вследствие разрыхления при выгорании органического пленкообразующего вещества, при этом на поверхности гильзы остаются антифрикционные материалы первого слоя покрытия, которыми заполнены микровпадины профиля, что предохраняет возникновение металлического контакта гильза — кольцо, исключает прижоги и задиры поршневых колец и гиль- 10 зы в двигателе.

Пример. Обработали образцы гильз Д-240 к трактору "Беларусь".

Формирование микрорельефа осуществляли на операции чернового хонин- 15 гования алмазными брусками АС20

125/100 М08-4-100, при давлении разжима брусков 12 кгс/см, скорости вращательного движения 35 м/мин, скорости возвратно-поступательного дви- 20 жения 12 м/мин и на операции чистового хонингования алмазными брусками

ACM 14/10 в течение 20 с.

После указанных операций чернового и чистового хонингования рабочую поверхность гильзы обработали антифрикционными брусками, содержащими твердые смазки, при скорости вращательного движения 35 м/мин, скорости возвратно-поступательного дви- 30 жения 25 м/мин и удельном давлении на брусок 4 кгс/смэ . Через 15 с с момента начала антифрикционной обработки произвели впрыск полимеросодержащей среды в объеме 0 5 см . Анти- 35 фрикционную обработку проводили в течение 30 с.

*Тк — длительность цикла антнфрнкционной обработки

654 4

Время вспрыска полимера с момента начала антифрикционной обработки задается реле времени, подключенным к системе дозировки и впрыска.

Проводили обработку поверхностей гильз по прототипу и по предложенному способу.

Результаты сведены в таблицу.

Из таблицы видно, что обработка поверхностей по предлагаемому способу позволяет повысить задиростойкость поверхности на 15-60Х и уменьшить значения коэффициента трения на

6-?8X при температурах 270-300 С, что свидетельствует о повышении термостойкости и долговечности покрытия гильзы.

Формула изобретения

Способ финишной обработки гильз цилиндров двигателей, включающий антифрикционную обработку натиранием бруском из металла, твердость которого меньше твердости обрабатываемой детали, содержащим противозадирные ингредиенты, в процессе которой на обрабатываемую поверхность наносят органическое пленкообразующее вешество, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет создания многослойного покрытия, нанесение органического пленкообраэующего вещества производят дискретно с интервалом, равным 1/4-2/3 от длительности цикла антифрикционной обработки.