气缸筒的金刚砂液体喷***整珩磨

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发动机的微粒物排放与机油损耗量密切相干，而发动机的机油损耗量很大程度上是由气缸筒和活塞环之间的走漏量决定的。气缸筒的外貌质量对此具有紧张的影响。德国大众汽车公司借助於金刚砂-液体喷射-精整珩磨法（简称金刚砂-FG法）开辟了一种新式加工要领，其重要长处在於低落机油损耗量以及裁减活塞环温和缸筒的磨损量。

气缸筒加工工艺程度近况

汽车发动机气缸筒的终极加工险些无一例外地都是采取珩磨工艺举行的。根据工件的多少外形和刀具活动学的特点，气缸筒加工工艺涉及到一种长行程-内部-圆周珩磨。在这种工艺中，刀具的反转展转活动和移动活动叠加在一起，这种叠加的刀具活动在气缸筒外貌上产生了很特别的十字交错沟槽布局。

利用金刚砂切削剂举行的珩磨加工（金刚砂珩磨）具有一系列长处：特别高的刀具寿命、工件的尺寸稳固性和较低的刀具资本（与工件相关）。但其糟糕的切削特性（负的切削角、会产生倒圆）表现为：靠近外貌的石墨片（保卫罩）的破裂以及气缸筒外貌上的鳞片状天生物。

利用碳化硅作为切削剂的珩磨（陶瓷珩磨）工艺加工出来的气缸筒上较少出现石墨片产生破裂的环境，并且在外貌上有附着的金属微粒物（金属屑）。但与采取金刚砂相比，采取碳化硅时，气缸筒利用寿命显然地收缩了。

这两种珩磨要领都有一个互助的特点：由于十字交错沟槽布局的缘故，都形成了一个相相互同的沟槽体系，推进了在气缸筒外貌上运送机油的进程。

金刚砂珩磨FG法

1.对证料的要求

大众汽车公司为气缸体的制造订定了基于GG-25的珠光体灰铸铁的具体技能要求。这种珠光体灰铸铁与其竞争敌手差别，利用确定的钛含量（0.04%）举行了合金化。钛与氮和碳天生氮化钛和碳化钛，它们以有棱边的天生物（棱边长＜5μm）的式样镶嵌在铸件的构造中。氮化钛和碳化钛在稠浊摩擦中裁减摩擦系数，并且因其非金属的特性而可以或许克制粘附偏向。别的在机器加工进程中，氮化钛和碳化钛会使气缸筒内壁形成许多罐状的溶洞，好像一个储存机油的袋子，它们随机散布在气缸筒的外貌上，并且从总体上说形成一个微型压力室体系。

2.筒壁外貌物理量

粗糙度特性系数Rk、Rpk和Rvk（根据DIN4776）是对付机油走漏量的一种度量。随着Rxx数值的举高，机油走漏量增长。裁减初始机油损耗量和微粒物排放的最紧张的先决条件之一是，显然地低落对机油损耗量具有决定性意义的粗糙度系数Rpk（＜0.3μm）、Rk（＜0.6μm）和Rvk（＜0.8μm）。然而，只有在确保行驶了10万公里以后另有富裕的液体动力润滑，并且相相互同的沟槽体系最大程度上被微型压力室体系所更换的环境下，才华使机油损耗量大幅度地降落。

相相互同的沟槽体系和微型压力室体系对机油损耗量的影响的差别在于，由于气缸筒外貌的沟槽特徵（相相互同作用）差别，逼迫性地往燃烧室方向运送机油的作用也差别。相相互同的沟槽体系使得机油很容易进进燃烧室；与此雷同，气缸筒外貌孤独的凹坑大概不连贯的沟槽（微型压力室体系）只是一个根本上关闭的体系，只有有限的物质互换。另一个差别是，在相相互同的体系中，润滑油会在活塞环的压力下以侧向从珩磨沟槽中挤出来，因而不免会产生某种程度的稠浊摩擦。与此雷同，机油不大概从微型压力袋中挤出来，由于缓冲作用的缘故，活塞环会产生"悬浮"大概"滑移"，因而使产生稠浊摩擦的大概性降落，同时意味着较少的摩擦亏损和发动机功率的上升偏向。

3.加工原理

金刚砂液体喷***整珩磨体系可以或许在含钛的GG25铸铁气缸体的根本上实现微型压力室体系。这种要领是紧随着多见的两阶段金刚砂珩磨之后履行的。

液体喷射阶段：气缸筒外貌的保卫罩-金属屑议决高压的液体喷射（喷射介质为珩磨工艺所采取的冷却液议决最高雅的过滤所得）而被冲洗干净，于是涂上了润滑剂的珩磨沟槽以及由于合金化技能造成的物质溶洞得以显暴露来。喷射压力大抵为120巴。

物质溶洞的数量议决钛含量而加以控制。当钛含量为0.04%左右时，每平方公分大抵有40个物质溶洞。这些物质溶洞的直径大抵为30至50μm，这个尺寸显然地减小了外貌特性系数Rxx，可以或许确保气缸筒外貌上富裕的机油储存量。别的，外貌形状的突起局部和残馀的金属屑也被清撤除了。

精整珩磨阶段：由于液体喷射产生的猛烈的干净作用，可以或许采取粒度为D15的极其高雅的金刚砂珩磨条在最短的时间内（小于10秒钟）完成精整珩磨。在这个加工阶段中产生的物质剥离量最大为3μm，大地面低落了珩磨条的混浊程度，使珩磨条到达了极佳的利用寿命（＞5万个气缸筒）。同时，还禁止了气缸筒由此天生保卫罩而重又产生起鳞皮的表象，由于精整珩磨的刀具只须要对气缸筒外貌施加一个极小的压力就行了。

为了限定这种挤压作用，将精整珩磨条分成五段，每一段都稳固在一个加了弹簧的珩磨条托架上。因而使得精整珩磨条可以或许跟随着大概出现的气缸外形缺陷而变动。

金刚砂珩磨FG法在发动机行业中的应用

借助于这种液体喷射-珩磨原理，德国大众汽车公司第一次在大批量生产的条件下，在金刚砂珩磨的根本上得到了与腾贵的陶瓷珩磨划一质量程度的气缸筒外貌。从成长趋势来看，对付在外貌洗濯的根本上到达的质量还可以评估得更高一些。思考到珩磨条差别的利用寿命，上述的金刚砂珩磨FG法从摩擦学和经济方面来看比陶瓷珩磨更高一筹。这种新要领的重要长处是，裁减机油损耗量和微粒物排放。

如今大众汽车公司已经将全部柴油机气缸筒加工工艺转换成了上述的珩磨法。对现有的现场数据举行的分析证实了上述要领在客户运行中的有效性。