本发明涉及内燃机汽缸及气门的润滑与密封技术，特别是能产生固体润滑剂微粒以改善汽缸的润滑与密封的合金及装置。 中国专利86102893公开了沈阳冶炼厂发明的一种提高发动机性能的合金，这种合金由锡、铅、铟、镓按适当的配比在坩锅中冶炼而成，其特点是质脆、硬度小、易磨损，在使用时，将其置于油箱中，由于汽车运行时的颠簸和速度变化，引起合金块与箱壁的摩擦，产生的合金磨屑（微粒）悬浮在汽油中，随着汽油进入汽缸，燃油燃烧过程中，合金微粒被雾化喷涂在汽缸表面上，在活塞环与汽缸的摩擦面上形成固体润滑膜，从而提高了汽缸的润滑与密封，改善了发动机的动力与排放性能。然而，该技术存在不少缺陷，主要是：其一，为获得更多的合金磨屑（微粒），要求合金易磨损以产生大量的合金微粒，因此合金设计的硬度（约HV0.56～9）、熔点（约120℃～150℃）偏低，这样就导致合金极易流失，特别是当活塞运动到上止点附近的高温低速区时，合金将熔化而使润滑性能下降;其二，磨屑（微粒）扩散至油箱，再从油箱到汽缸，过程长，见效慢，并且必然有相当多的合金微粒沉积于油箱的底部与油污混合，部分又为各种过滤器阻挡而造成浪费，降低润滑密封效果;其三，合金中铅含量高达30%，尾气排放存在严重的铅污染，而铅又是设计该合金低熔点、低硬度的主要元素，因此这种污染无法排除。再如，中国专利89107075.3公开的改善发动机性能与排放的合金球，其贡献仅在于将合金块置于多孔空心球壳内，当多孔空心球壳在油箱中滚动时，合金块与球壳、合金块与合金块之间相互摩擦，能够产生较多地合金磨屑（微粒），至于在合金中增加5%～10%的铋，只是为了进一步将合金的熔点降低到110℃～120℃，并未改善上述中国专利86102893所具有的缺陷。
本发明的目的在于为克服上述技术的缺陷，设计了一种雾化后附着在汽缸内壁上耐磨损、不易流失而且无铅污染的合金，以及可以提供足够上述之合金微粒且损耗小、见效快的装置。
本发明的目的通过以下措施实现：本发明所称的合金具有类似轴承合金的显微组织，即软基体中弥散分布硬质点，因此摩擦系数低并具有一定的强度和耐磨性，该合金由锡、铟、镓、锑、铜以及稀土铈在坩锅电阻炉中熔炼而成，按重量分配，锡占50～66%、铟占20～35%、镓占5～10%、锑占3～5%、铜占1.9～4%、铈少于0.1%，其中，锡、铟为软基体，镓主要分布在晶界上，添加锑、铜可明显提高合金的强度和耐磨性，并促使生成第二相沉淀，稀土铈则用于提高合金的抗氧化性能，合金的熔点控制在160～200℃，高于活塞环与汽缸壁界面处的工作温度，合金硬度在20℃时HV0.5kg8～12。
由于上述之合金耐磨性好，因此为提供足够的合金微粒特设计了一个装置。考虑到发动机工作时频繁的加速度主要沿竖直方向发生，根据这一特点，该装置利用发动机的这种振动产生磨屑（微粒），同时为了缩短合金磨屑的流动过程，将其连接在进油管上，用油将合金磨屑直接带入汽缸中，从而避免不必要的损耗。该装置由两端带有管接头的壳体、端盖、以合金为端面的一对质量块、压缩弹簧组成，端盖封闭壳体形成一个密闭的容器，压缩弹簧将一对质量块连接为一个整体装入上述之容器，在压缩弹簧的张力作用下质量块的合金端面能够紧贴端盖的内壁滑动，管接头将该容器竖直地串接在发动机化油器前的进油管路中。
当发动机工作时，由于竖直方向的振动，合金与端盖发生摩擦，产生合金磨屑（微粒），合金亦不断减少，但在压缩弹簧的作用下，质量块的合金端面始终能与端盖内壁保持接触，油路中的油通过管接头将合金磨屑（微粒）送入油缸中。
选择压缩弹簧的刚度、质量块的重量以及端盖内壁表面的粗糙度，可以改变合金微粒的生产量。
本发明的优点：
1.润滑密封效果好。本发明所称的合金熔点及耐磨性高于已有技术方案中的合金，高温下有较高的承载能力在汽缸与活塞环的摩擦面上，特别是活塞运动到上止点附近的高温低速区，合金不熔化，得以充分发挥固体润滑剂的优点，因而有较好的润滑密封效果。模拟的高温磨损实验表明，本发明所称的合金有更好的附着性能-无流失;更好的防粘滑性能-急剧磨损临界载荷提高2～3倍;更好的耐磨性能-提高1倍以上;发动机试验表明一次性向进油管路中添加合金微粒，发动机缸压有增加以及随后逐渐下降的过程，比已有技术，缸压下降缓慢得多，这表明合金在汽缸壁形成的固体润滑膜的密封性好，有着较长的使用寿命。
2.合金利用率高。现有技术方案生产的合金磨屑（微粒）首先在汽油箱中扩散，再经油管进入汽缸，合金损耗大，本发明生产的合金磨屑（微粒）直接进入油缸，不仅时间短，见效快，而且几乎没有损失，利用率高。
3.适用面广。已有技术方案中，合金微粒主要靠油箱中的合金块或合金球沿水平方向滑动、滚动或撞击而产生，而本发明是依靠发动机工作时的振动产生磨屑（微粒）。试验表明，汽车在不行驶的条件下，仅依靠发动机自身的振动，本发明生产的合金磨屑（微粒）数量可以超过已有技术方案中在汽车行驶的条件下所提供微粒数量的1～2倍。因此，本发明不仅适用于汽车发动机，而适用于固定安装的柴油发动机。
4.无污染。已有技术方案的合金含铅，而本发明的合金不含铅，没有铅污染的问题。
图1为本发明所称装置的主视图
图2为本发明所称装置的侧视图
下面结合附图及实施例对本发明进行详细描述：
如上所述，由于本发明所称的装置依靠发动机的振动，以及选择压缩弹簧的刚度、质量块的重量、端盖内壁的粗糙度，可以生产足够的合金磨屑（微粒），因此，无需考虑如何调整合金成分使其易磨损，可根据固体润滑的原理设计合金，使本发明所称之合金的组织和性能更加符合汽缸固体润滑与密封的要求。为此，在合金的制作时，按原材料的重量取锡约57%，铟约30%，镓约8%，锑约3%，铜约2%，稀土铈微量（少于0.1%），在坩锅电阻炉中熔炼而成，并将该合金用于本发明所称的装置上。
参考附图1、2，本发明所称的装置由两端带有管接头（1）的壳体（2）、端盖（3）、以上述合金为（4）端面的质量块（5，6）、压缩弹簧（9）组成，端盖（3）封堵壳体（2）形成一个密闭的容器，为提高端盖（3）的粗糙度以及有利于合金磨屑（微粒）的排放，在端盖（3）内壁开有沟槽（10），质量块（5，6）、合金（4）、压缩弹簧（9）连接为一个整体装入上述之容器内，并能紧贴端盖（3）的内壁滑动，管接头（1）将该容器竖直地串接于化油向前的进油管路中，其中，质量块（5，6）为一对凸凹配合的金属块，质量为0.1kg，凸质量块（6）套上张力为4N的压缩弹簧（9）插入凹质量块（5）内并能在其中滑动，质量块（5，6）的两个自由端有燕尾槽以嵌合合金（4），压缩弹簧（9）的张力使合金（4）紧贴端盖（3）的内壁。在质量块（5，6）与进、出油管接头（1）之间设置一对弹簧（8），弹簧（8）与质量块（5、6）构成弹簧质量块振子可使质量块（5、6）在封闭容器内处于自由振动状态，以提高磨损效果。
对于旧车，使用本发明之前，可通过管接头（2）添加粒度小于30μm的合金微粒5g。
以下是使用本发明前后，发动机性能的平均改善指标：
节油率：台架试验3～5%，汽车道路实验6～9%，实车试验3～15%。
汽缸压缩压力：增加5～20%
发动机功率：提高3～10%
活塞漏气量：下降30～60%
尾气净化率：CO＝30～60% HC＝30～60%
积炭消除率：30～60%
延长发动机工作寿命：1～2次
加速及爬坡度：提高5～20%
机油消耗：降低20～50%