具有最佳热传导性能的喷涂Al-Fe气缸套



具有最佳热传导性能的喷涂Al-Fe气缸套

Federal-Mogul公司开发了一种新型的热喷涂“Sprayfit”薄壁气缸套，为发动机喷涂铝机体中的Fe基气缸套提供了新的解决方案。该气缸套采用机械或热工艺方法，壁厚仅1mm，适用于轻型结构发动机。出于质量原因，Fe的含量应优化到摩擦学所必需的最小值。Sprayfit气缸套是由1层采用电弧金属丝喷涂工艺形成的0.4～0.6mm碳钢内层和1层采用相同工艺直接喷涂在内层上的0.4～0.7mm Al涂层组成，在内径珩磨后，包括剩余的0.1～0.3mm Fe气缸衬套在内的最终气缸套壁厚为1mm。Sprayfit气缸套可制成20～300mm缸径的气缸套。

因Fe的份额较少，Sprayfit气缸套在质量方面与镶铸气缸套相比具有明显的优势，如一台4缸发动机可减轻2kg，与质量优化的热结合灰铸Fe气缸套相比，Sprayfit气缸套可使每个气缸套曲轴箱的质量减轻0.5kg。

Sprayfit工艺除了可使质量减轻之外，其薄的铁涂层优化了从燃烧室至气缸体曲轴箱的热传导。此外，就摩擦学而言，Sprayfit气缸套与缸孔内壁Fe涂层优于镶铸式灰铸铁气缸套；在腐蚀方面，与灰铸铁气缸套或直接在Fe基缸孔内壁涂层并无明显的差异。根据要求也可以用Sprayfit工艺制成高耐腐蚀的FeCr涂层（Cr含量＞13％）。

此外，将Sprayfit气缸套在一台1.8L排量和175kW功率的汽油机上进行了试验，证实并无出现任何异常情况,表明该气缸套满足了对发动机轻型结构和热管理方面的要求。

刊名：国外内燃机

刊期：2015年第6期

作者：M. Aumiller et al