内燃机与配件 ２０１３年第ｌ１期 浅谈气缸套的网纹与使用性能 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｌｉｎｅｒ Ｒｅｔｉｃｕｌａｔｅ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 胡九见 （安庆环新集团有限公司） ［摘要］本文回顾了气缸套内表面加工技术的发展过程，着重介绍当今缸套平台珩磨网纹的使 用性能及加工的关键技术。 ［关键词］气缸套平台网纹 １ 刖昌 众所周知，气缸套是发动机的心脏部件，它的加 工质量、网纹的形状直接影响到发动机的装配性能 Ｈ ～ｌ 。 ｝｛≮ ．和使用性能，因此，在发动机制造业和修理业中，气 缸套内表面的加工技术经过了一个慢长的探索过 程。 ２ 探索过程 １）上世纪７０年代之前，大家的共识是：缸套的内 表面是越光滑越好 粗糙度要达到Ｒａ０．１６ 如同镜面： 内表面的硬度越硬越好，部分企业采用内表面镀铬 图１ ３当今的平台网纹 顾名思义：平台网纹即既有平台又有网纹，如图 ２所示，由无数个均匀相间交叉的窄深沟槽与小平 处理；然而事与愿违，光如镜面的工作表面，不能储存 润滑油，在发动机高温的作用下，容易与活塞环表面 形成干摩擦，发动机高速运转时，易拉缸、积炭卡死， 导致发动机过早大修 大大缩短了寿命。 ２）上世纪７０…８０年代之间，采用普通珩磨网 纹，网纹形状如图１所示，粗糙度控制在Ｒａ０．６３左 右，很明显，这种相对粗糙的表面，确实能改善缸壁 与活塞环之间的接触状况，能够形成一定有效油膜． 台构成，并且网纹与网纹交错，相互有适当夹角。 但随着发动机的高速运转，负荷加大，这种网纹会因 嘲２ 承载面积小，很快就会磨平，磨平后的工况如同镜面 所述，因此，这种网纹只适合于在较低转速和负荷下 工作，而且还要在很短的时间的时程就必须更换机 油，否则，会出现早期磨损而降低缸套的使用寿命。 并且，这种网纹评定参数少，很难控制产品的均一 性 在发动机使用过程中，平台网纹较好地满足了 日益苛刻的排放法规和发动机的强化指标，具体优 势体现在以下几个方面： １）增强储油功能，改善了活塞环与缸套表面问润 滑条件 平台网纹表面有深谷区贮存机油，连续交错的网 胡九见：浅谈气缸套的网纹与使用性能 ２９ 状沟槽便于机油在缸套表面均匀分布。小平台有利 于高强度油膜的形成，并具有回油功能，使活塞环与 缸套表面间形成液体磨擦，大大降低磨擦功损失。避 免了拉缸事故，极大地延长了活塞环、缸套这一对磨 擦副的使用寿命。 ２１实现整机零磨合，增加承载面积 普通珩磨网纹在使用过程中由于承载面小 缸 壁内表面很快磨损，并且产生许多铁屑掉人机油箱， 污染机油，加快整个润滑系统的磨损。而平台网纹就 不存在这种状况，在加工过程中缸套内表的尖峰、毛 刺在精珩磨工序中被磨平，铁屑在超声波清洗工序 中清洗干净，所以装机后无需初期磨合。直接进入正 常工作期，机油洁净。延长机油的更换周期，大幅度 降低了机油消耗。 ３１回油效果好，减少机油燃烧，满足排放要求， 提升动力 平台网纹加工时，采用外圆定位，双进给珩磨机， 合适的砂条。较低的珩磨压力，有利于提高内表面的 圆柱度和圆度。更好地与活塞环外圆面贴合，形面密 封，提升发动机动力，又能将缸套内表面的机油更彻 底地刮回曲轴箱，减少机油燃烧，降低机油消耗，满足 排放要求，油耗对比如图３所示。 Ｉ生Ｉ ３ ４１有标准的评价参数，确保产品质量的均一性 我国在１９８９年ｌ２月颂布了第一部平台网纹国 家专业标准，即ＺＢＪ９２０１１—８９《内燃机气缸套平台 珩磨网纹技术规范及检测方法》，随着加工设备技术 的提高．工艺不断改进，产品质量水平也上新台阶，现 在企业对平台网纹的检验一般均按《》经实践证明， 平台网纹缸套与普通网纹缸套相比，寿命提高４０％ 以上．扭矩提高２０％以上，机油耗降低６Ｏ％以上，并 且避免了工作过程中的拉缸、积炭、活塞环抱死等现 象，强化提升了发动机的相关参数，满足了日益苛求 的排放法规。 ４关键设备和技术 １）双进给珩磨机（德国ＧＥＨＲＩＮＧ公司产）是加 工平台网纹的关键设备，它采用外圆定位一次装夹。 在同一工位下完成拉网纹，磨平台两道工序，确保了 网纹参数的均一性和稳定性。其加工过程分为两个 阶段，第一阶段是平台预珩、拉网纹深沟槽，即：粗砂 条先后在两种不同的压力下径向进给．加工至缸径 的公差下极限，并拉出网纹深沟槽；第二阶段是平台 成型与修复和网状细沟槽形成，即：平台成型始于第 一阶段尺寸至成品尺寸，还是由粗砂条加工至合适 尺寸，由自动测量装置发出信号，粗砂条退回，与此 同时，细砂条径向进给，进入精珩修复，由时间继电 器控制，直到成品尺寸，细砂条自动退回，珩磨头退 出缸孔。 ２）双进给珩磨头（关键的关键，建议采用与珩磨 机配套的ＧＥＨＲＩＮＧ珩磨头），从以上加工过程中不 难看出，对珩磨头精度要求很高，涨芯与磨头的配合 间隙，磨头与砂条座的配合间隙，要在保证不卡死的 前提下，尽可能地小。涨芯锥度与砂条座的锥度要严 格保持一致，从而保证同时工作的六付砂条能够在 同位置、同时、等速、均匀涨出。时刻保证涨开后的砂 条工作表面在一个高精度的柱度表面上。 ３）线气动测量仪是根据检测结果定时发出信 号，与继电器协同控制珩磨压力的转换和砂条交替 的关键检测仪器，精度要求高。 ４１砂条的选取从以上加工过度程中不难看出， 粗砂条的切削量大 又要拉网纹深沟槽，因此一般选 用截面积稍窄表面带有凹槽的金刚石砂条，金刚石 砂条硬度高，粒度稍大，自锐性能和防堵塞能力好 切 削效率高，耐用度高；细砂条一般采用截面积稍宽，粒 度较细的碳化硅砂条，以增强平台的稳定性。另外， 砂条的粒度、结合剂、硬度、组织等性能要通过反复 试验。结合工艺参数调整，要求供应商配合，直到合 适为止。 ５ 结论 平台网纹技术能满足现代发动机的强化指标和 日益苛求的排放法规，在发动机厂和零部件厂的合 作配套下日趋成熟，不断优化。
