Camisa de cilindro y motor.

Camisa (2) de cilindro para fundición por inserción usada en un bloque (11) de cilindros, que comprende una primera parte y una segunda parte con respecto a una dirección axial de la camisa

(2) de cilindro, en la que una película (4) de alta conductividad térmica está prevista sobre una superficie circunferencial externa de la primera parte, y en la que una película (5) de baja conductividad térmica está prevista sobre la superficie circunferencial externa de la segunda parte, caracterizada porque

la película (4) de alta conductividad térmica no está prevista sobre una superficie circunferencial externa de la segunda parte, y

la película (5) de baja conductividad térmica no está prevista sobre la superficie circunferencial externa de la primera parte.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2006/313924.

Solicitante: TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1, TOYOTA-CHO TOYOTA-SHI, AICHI-KEN, 471-8571 JAPON.

Inventor/es: SATO, TAKASHI, HORI, KOUHEI, YAMADA, SATOSHI, YAMASHITA,Nobuyuki, Takami,Toshihiro, Tsukahara,Takeshi, Miyamoto,Noritaka, Hirano,Masaki, Ohta,Yukinori, Shibata,Kouhei, Mihara,Toshihiro, Saito,Giichiro, Horigome,Masami.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > FUNDICION; METALURGIA DE POLVOS METALICOS > COLADA DE METALES; COLADA DE OTRAS MATERIAS POR LOS... > B22D19/00 (Colada en, sobre o alrededor de objetos que forman parte del producto final (B22D 23/04 tiene prioridad; soldadura aluminotérmica B23K 23/00; revestimiento por colada de material fundido sobre un sustrato C23C 6/00))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > CILINDROS, PISTONES O CARCASAS PARA MOTORES DE COMBUSTION;... > Cilindro; Culatas de cilindros (en general F16J) > F02F1/10 (para refrigeración por líquido)

PDF original: ES-2460516_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Campo técnico

La presente invención se refiere a una camisa de cilindro para fundición por inserción usada en un bloque de cilindros, a un motor que tiene la camisa de cilindro y a un bloque de cilindros que tiene la camisa de cilindro.

Antecedentes de la técnica Se han llevado a la práctica bloques de cilindros para motores con camisas de cilindros. Normalmente se aplican camisas de cilindros a bloques de cilindros compuestos por una aleación de aluminio. Se conoce una camisa de cilindro para fundición por inserción de este tipo por la dada a conocer en la publicación de modelo de utilidad japonés abierto a consulta por el público n.º 62-52255.

En un motor, un aumento de temperatura de los cilindros provoca que los orificios de cilindro se expandan de manera térmica. Además, la temperatura en un cilindro varía entre las posiciones a lo largo de la dirección axial del cilindro. Por consiguiente, la cantidad de deformación del orificio de cilindro debido a expansión térmica varía a lo largo de la dirección axial. Tal variación en la cantidad de deformación del orificio de cilindro aumenta la fricción del pistón, que empeora la tasa de consumo de combustible.

El documento US 5 537 969 A da a conocer una camisa de cilindro para fundición por inserción usada en un bloque de cilindros, que comprende una primera parte y una segunda parte con respecto a una dirección axial de la camisa de cilindro, en la que una película de alta conductividad térmica está prevista sobre una superficie circunferencial externa de la primera parte, y en la que una película de baja conductividad térmica está prevista sobre la superficie circunferencial externa de la segunda parte.

Descripción de la invención Por consiguiente, es un objetivo de la presente invención proporcionar una camisa de cilindro que reduzca la diferencia de temperatura de un cilindro a lo largo de su dirección axial, un motor que tenga la camisa de cilindro y un bloque de cilindros que tenga la camisa de cilindro.

Según el objetivo anterior, un aspecto de la presente invención proporciona una camisa de cilindro para fundición por inserción usada en un bloque de cilindros. La camisa de cilindro tiene una primera parte y una segunda parte con respecto a una dirección axial de la camisa de cilindro. Una película de alta conductividad térmica está prevista sobre una superficie circunferencial externa de la primera parte. Una película de baja conductividad térmica está prevista sobre una superficie circunferencial externa de la segunda parte. La película de alta conductividad térmica no está prevista sobre una superficie circunferencial externa de la segunda parte. La película de baja conductividad térmica no está prevista sobre la superficie circunferencial externa de la primera parte. La película de alta conductividad térmica sirve para aumentar la conductividad térmica entre el bloque de cilindros y la camisa de cilindro. La película de baja conductividad térmica sirve para disminuir la conductividad térmica entre el bloque de cilindros y la camisa de cilindro.

Un aspecto adicional de la presente realización proporciona un motor que tiene la camisa de cilindro anterior.

Otro aspecto de la presente invención proporciona un bloque de cilindros que tiene la camisa de cilindro anterior.

Otros aspectos y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, tomada junto con los dibujos adjuntos, que ilustran a modo de ejemplo los principios de la invención.

Breve descripción de los dibujos La invención, junto con objetos y ventajas de la misma, puede entenderse mejor en referencia a la siguiente descripción de las realizaciones actualmente preferidas junto con los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1 es una vista esquemática que ilustra un motor que tiene camisas de cilindros según una primera realización de la presente invención;

la figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra la camisa de cilindro de la primera realización;

la figura 3 es una tabla que muestra un ejemplo de razón de composición de un hierro de fundición, que es un material de la camisa de cilindro de la primera realización;

las figuras 4 y 5 son diagramas modelo que muestran un saliente que tiene una forma estrechada formado sobre la

camisa de cilindro de la primera realización;

la figura 6A es una vista en sección transversal de la camisa de cilindro según la primera realización tomada a lo largo de la dirección axial;

la figura 6B es un gráfico que muestra un ejemplo de la relación entre posiciones axiales y la temperatura de la pared de cilindro en la camisa de cilindro según la primera realización;

la figura 7 es una vista en sección transversal ampliada de la camisa de cilindro según la primera realización, que muestra la parte rodeada con un círculo ZC de la figura 6A;

la figura 8 es una vista en sección transversal ampliada de la camisa de cilindro según la primera realización, que muestra la parte rodeada con un círculo ZD de la figura 6A;

la figura 9 es una vista en sección transversal de la camisa de cilindro según la primera realización, que muestra la parte rodeada con un círculo ZA de la figura 1;

la figura 10 es una vista en sección transversal de la camisa de cilindro según la primera realización, que muestra la parte rodeada con un círculo ZB de la figura 1;

las figuras 11A, 11B, 11C, 11D, 11E y 11F son diagramas de proceso que muestran las etapas para producir una camisa de cilindro a través de la fundición por centrifugación;

las figuras 12A, 12B y 12C son diagramas de proceso que muestran las etapas para formar un rebaje que tiene una forma estrechada en una capa de lavado de molde en la producción de la camisa de cilindro a través de la fundición por centrifugación;

las figuras 13A y 13B son diagramas que muestran un ejemplo del procedimiento para medir parámetros de la camisa de cilindro según la primera realización, usando un láser tridimensional;

la figura 14 es un diagrama que muestra parcialmente un ejemplo de líneas de contorno de la camisa de cilindro según la primera realización, obtenidas a través de medición usando un láser tridimensional;

la figura 15 es un diagrama que muestra la relación entre la altura medida y las líneas de contorno de la camisa de cilindro de la primera realización;

las figuras 16 y 17 son diagramas que muestran parcialmente cada uno otro ejemplo de líneas de contorno de la camisa de cilindro según la primera realización, obtenidas a través de medición usando un láser tridimensional;

las figuras 18A, 18B y 18C son diagramas que muestran un ejemplo de un procedimiento de un ensayo de tracción para evaluar la fuerza de unión de la camisa de cilindro según la primera realización en un bloque de cilindros;

las figuras 19A, 19B, 19C son diagramas que muestran un ejemplo de un procedimiento de un método de pulso láser para evaluar la conductividad térmica del bloque de cilindros que tiene la camisa de cilindro según la primera realización;

la figura 20 es una vista en sección transversal ampliada de una camisa de cilindro según una segunda realización de la presente invención, que muestra la parte rodeada con un círculo ZC de la figura 6A;

la figura 21 es una vista en sección transversal ampliada de la camisa de cilindro según la segunda realización, que muestra la parte rodeada con un círculo ZA de la figura 1;

la figura 22 es una vista en sección transversal ampliada de una camisa de cilindro según una tercera realización de la presente invención, que muestra la parte rodeada con un círculo ZC de la figura 6A;

la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Camisa (2) de cilindro para fundición por inserción usada en un bloque (11) de cilindros, que comprende una primera parte y una segunda parte con respecto a una dirección axial de la camisa (2) de cilindro, en la que una película (4) de alta conductividad térmica está prevista sobre una superficie circunferencial externa de la primera parte, y en la que una película (5) de baja conductividad térmica está prevista sobre la superficie circunferencial externa de la segunda parte, caracterizada porque la película (4) de alta conductividad térmica no está prevista sobre una superficie circunferencial externa de la segunda parte, y

la película (5) de baja conductividad térmica no está prevista sobre la superficie circunferencial externa de la primera parte.

2. Camisa de cilindro según la reivindicación 1, caracterizada porque la película (4) de alta conductividad térmica está formada por una capa (41) pulverizada de un material de metal.

3. Camisa de cilindro según la reivindicación 1, caracterizada porque la película (4) de alta conductividad térmica está formada por una capa (42) de recubrimiento por granallado de un material de metal.

4. Camisa de cilindro según la reivindicación 1, caracterizada porque la película de alta conductividad térmica está formada por una capa (43) chapada de un material de metal.

5. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la película (4) 25 de alta conductividad térmica tiene una conductividad térmica más alta que la de la camisa (2) de cilindro.

6. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película (5) de baja conductividad térmica está formada por un agente (54) desmoldante para fundición a presión.

7. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película (5) de baja conductividad térmica está formada por un lavado de molde para fundición por centrifugación.

8. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película (5)

de baja conductividad térmica está formada por un agente (56) de baja adhesión que contiene grafito como 35 componente principal.

9. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película (5) de baja conductividad térmica está formada por un agente (56) de baja adhesión que contiene nitruro de boro como componente principal.

10. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película (5) de baja conductividad térmica está formada por una pintura (57) metálica.

11. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película (5) 45 de baja conductividad térmica está formada por una resina (58) de alta temperatura.

12. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película (5) de baja conductividad térmica está formada por una capa (59) de tratamiento de conversión química.

13. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película (5) de baja conductividad térmica está formada por una capa (51) pulverizada de un material cerámico.

14. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película (5)

de baja conductividad térmica está formada por una capa (52) pulverizada de un material a base de hierro, 55 teniendo la capa (52) pulverizada óxidos y poros.

15. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la película (5) de baja conductividad térmica está formada por una capa (53) de óxido.

16. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque la película (5) de baja conductividad térmica tiene una conductividad térmica más baja que la de la camisa (2) de cilindro.

17. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque el grosor de

la película (5) de baja conductividad térmica se reduce a medida que se aleja de un segundo extremo de la 65 camisa (2) de cilindro a lo largo de la dirección axial de la camisa (2) de cilindro.

18. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque la película (4) de alta conductividad térmica comienza en un primer extremo de la camisa (2) de cilindro y alcanza una primera línea (25A) que es un primer extremo de una parte (25) central de la camisa, ubicándose la parte central en un centro de la camisa (2) de cilindro con respecto a la dirección axial, en la que la película (5) de baja conductividad térmica comienza en un segundo extremo de la camisa (2) de cilindro y alcanza una segunda línea (25B) que es un segundo extremo de la parte (25) central de la camisa, en la que ni la película (4) de alta conductividad térmica ni la película (5) de baja conductividad térmica se forma entre la primera línea (25A) y la segunda línea (25B) , y en la que la primera línea (25A) está ubicada más cerca del primer extremo de la camisa (2) de cilindro que la segunda línea (25B) .

19. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizada porque un grosor de la primera parte es menor que un grosor de la segunda parte.

20. Camisa de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizada porque la superficie

circunferencial externa de la camisa (2) de cilindro tiene una pluralidad de salientes (3) teniendo cada uno una forma estrechada.

21. Motor caracterizado por la camisa (2) de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20.

22. Bloque de cilindros caracterizado por la camisa (2) de cilindro según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20.

23. Bloque de cilindros según la reivindicación 22, caracterizado porque la película (4) de alta conductividad térmica tiene un punto de fusión que es menor que o igual a una temperatura de un material de fundición fundido del bloque (11) de cilindros, concretamente una aleación de aluminio, cuando el material de fundición fundido se suministra a un molde para realizar la fundición por inserción de la camisa (2) de cilindro con el bloque (11) de cilindros.

24. Bloque de cilindros según la reivindicación 22, caracterizado porque la película (4) de alta conductividad 30 térmica tiene una conductividad térmica más alta que la del bloque (11) de cilindros.

25. Bloque de cilindros según la reivindicación 22, caracterizado porque la película (5) de baja conductividad térmica tiene una conductividad térmica más baja que la del bloque (11) de cilindros.

26. Bloque de cilindros según la reivindicación 22, caracterizado porque el bloque (11) de cilindros tiene una pluralidad de orificios (15) de cilindro, ubicándose la camisa (2) de cilindro en uno de los orificios (15) de cilindro, y en el que la película (5) de baja conductividad térmica se forma sobre la superficie circunferencial externa de la parte inferior excepto por secciones que están orientadas hacia los orificios (15) de cilindro adyacentes.