缸套及具有其的发动机、缸套的设计方法与设计方案

本技术属于发动机技术领域，具体涉及一种缸套及具有其的发动机、缸套的设计方法。所述缸套包括缸套本体，在所述缸套本体的内壁上设有第一润滑区和位于第一润滑区下方的第二润滑区，第一润滑区上设有多个第一凹坑，第二润滑区上设有多个第二凹坑，第一凹坑的直径与深度比小于第二凹坑的直径与深度比。根据本技术的缸套，在第一润滑区上设置小而深的第一凹坑，增加第一润滑区的油膜增加，从而降低第一润滑区的摩擦力，避免活塞或缸套过早磨损的情况，在第二润滑区上设置大而浅的第二凹坑，润滑油的一部分进入大而

浅的凹坑中，在活塞环刮油能力一定的情况下，分布在第二润滑区的油膜厚度减小，从而减小活塞运动阻力。

权利要求书

1.一种缸套，其特征在于，所述缸套包括缸套本体，在所述缸套本体的内壁上设有第一润滑区和位于所述第一润滑区下方的第二润滑区，所述第一润滑区上设有多个第一凹坑，所述第二润滑区上设有多个第二凹坑，所述第一凹坑的直径与深度的比值小于所述第二凹坑的直径与深度的比值。

2.根据权利要求1所述的缸套，其特征在于，所述第一凹坑的直径为20微米至80微米，所述第一凹坑的深度为4微米至10微米。

3.根据权利要求1所述的缸套，其特征在于，所述第二凹坑的直径为活塞环直径的0.15倍至0.5倍，所述第二凹坑的深度为1微米至4微米。

4.根据权利要求1所述的缸套，其特征在于，所述多个第一凹坑占所述第一润滑区的面积比小于所述多个第二凹坑占所述第二润滑区的面积比。

5.根据权利要求4所述的缸套，其特征在于，所述多个第一凹坑占所述第一润滑区的面积为10%至20%。

6.根据权利要求4所述的缸套，其特征在于，所述多个第二凹坑占所述第二润滑区的面积为30%-70%。

7.根据权利要求1所述的缸套，其特征在于，所述缸套本体的内壁上未设有所述第一凹坑与所述第二凹坑的区域的粗糙度范围为小于等于2微米。

8.根据权利要求1所述的缸套，其特征在于，所述第一凹坑与所述第二凹坑分别均匀地布置在所述第一润滑区与所述第二润滑区。

9.一种发动机，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任一项所述的缸套。

10.一种缸套的设计方法，其特征在于，所述设计方法用于设计权利要求1至8中任一项所述的缸套，包括以下步骤：

S1:根据实测温度计算出缸套的实际粘度：

（1）

式中，为粘度，T为实测温度，a和c为常数；

根据缸压、活塞环弹力、活塞环与缸套的接触面积计算出载荷：

载荷=（经验系数×缸压+活塞环弹力）/活塞环与缸套接触面积（2）

根据实测的活塞的运动速度、载荷、粘度计算出轴承系数：

轴承系数（缸套润滑系数）=粘度*速度/载荷（3）

S2：将不同的轴承系数输入到摩擦试验机中，即可得到相关的摩擦系数，根据轴承系数与摩擦系数绘制斯特贝克曲线，并通过斯特贝克曲线的第一拐点区分边界润滑区域与混合润滑区域，通过第二拐点区分混合润滑区域与动压润滑区域；

S3：根据轴承系数与曲轴转角的关系绘制第一曲线，根据活塞行程与曲轴转角绘制第二曲线，将第二拐点的值带入到第一曲线中对应相应的曲轴转角的值，将曲轴转角的值带入到第二曲线中得到活塞行程的对应值，从而得动压润滑区域对应在缸套中的位置；

S4：在缸套上的动压润滑区域加工浅而大的凹坑，在缸套上的边界润滑区域及混合润滑区域加工深而小的凹坑。

技术说明书

缸套及具有其的发动机、缸套的设计方法

技术领域

本技术属于发动机技术领域，具体涉及一种缸套及具有其的发动机、缸套的设计方法。

背景技术

活塞式内燃机通过活塞在缸套内的往复运动来做功，活塞作往复运动时缸套与活塞、活塞环的摩擦占到总摩擦的50%以上，为了有效降低缸套与活塞、活塞环的摩擦，通常采用织构技术在缸套的内壁打孔使润滑油储存在孔中，通过润滑油增加缸套与活塞、活塞环的润滑以减小摩擦，此外，该结构还能增强缸套的耐磨能力。由于缸套内不同的润滑区所需的润滑条件不同，而现有的缸套大多采用同一打孔模式在整个缸套的内壁进行打孔，造成有的润滑区域油膜太厚，阻碍活塞的运动，或造成有的润滑区域油膜太薄，增大缸套与活塞之间的摩擦，发生过早磨损的情况。

技术内容

本技术的目的是至少解决现有缸套结构难以满足润滑需求的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本技术第一方面提出了一种缸套，所述缸套包括缸套本体，在所述缸套本体的内壁上设有第一润滑区和位于所述第一润滑区下方的第二润滑区，所述第一润滑区上设有多个第一凹坑，所述第二润滑区上设有多个第二凹坑，所述第一凹坑的直径与深度的比值小于所述第二凹坑的直径与深度的比值。

根据本技术实施例的缸套，在所述缸套本体的内壁上设有第一润滑区和第二润滑区，根据不同的润滑区设置不同的直径与深度比的凹坑，在第一润滑区上设置小而深的第一凹坑，增加第一润滑区的油膜增加，从而降低第一润滑区的摩擦力，避免活塞或缸套过早磨损的情况，在第二润滑区上设置大而浅的第二凹坑，润滑油的一部分进入大而浅的凹坑中，在活塞环刮油能力一定的情况下，分布在第二润滑区的油膜厚度减小，从而减小活塞运动阻力。

另外，根据本技术实施例的缸套，还可以具有如下的技术特征：

在本技术的一些实施例中，所述第一凹坑的直径为20微米至80微米，所述第一凹坑的深度为4微米至10微米。

在本技术的一些实施例中，所述第二凹坑的直径为活塞环直径的0.15倍至0.5倍，所述第二凹坑的深度为1微米至4微米。

在本技术的一些实施例中，所述多个第一凹坑占所述第一润滑区的面积比小于所述多个第二凹坑占所述第二润滑区的面积比。

在本技术的一些实施例中，所述多个第一凹坑占所述第一润滑区的面积为10%至20%。

在本技术的一些实施例中，所述多个第二凹坑占所述第二润滑区的面积为30%-70%。

在本技术的一些实施例中，所述缸套本体的内壁上未设有所述第一凹坑与所述第二凹坑的区域的粗糙度范围为小于等于2微米。

在本技术的一些实施例中，所述第一凹坑与所述第二凹坑分别均匀地布置在所述第一润滑区与所述第二润滑区。

本技术第二方面提出了一种发动机，所述发动机包括根据上述任一实施例所述的气缸盖。

根据本技术实施例的发动机，在所述缸套本体的内壁上设有第一润滑区和第二润滑区，根据不同的润滑区设置不同的直径与深度比的凹坑，在第一润滑区上设置小而深的第一凹坑，增加第一润滑区的油膜增加，从而降低第一润滑区的摩擦力，避免活塞或缸套过早磨损的情况，在第二润滑区上设置大而浅的第二凹坑，润滑油的一部分进入大而浅的凹坑中，在活塞环刮油能力一定的情况下，分布在第二润滑区的油膜厚度减小，从而减小活塞运动阻力。

本技术第三方面提供了一种缸套的设计方法，所述设计方法用于设计上述任一实施例所

述的缸套，包括以下步骤：

S1:根据实测温度计算出缸套的实际粘度：

（1）

式中，为粘度，T为实测温度，a和c为常数；