BR112020006235B1

BR112020006235B1 - Forração de cilindro de ferro fundido, e motor de combustão interna

Info

Publication number: BR112020006235B1
Application number: BR112020006235-9A
Authority: BR
Inventors: Kiyoyuki Kawai; Shinji Amaike; Tetsuya NANGO; Seiji Tamaki; Seeroku Hoshino; Wataru Suzuki; Takashi Oizumi; Hiroshi Yaguchi; Takashi Suzuki
Original assignee: Tpr Co., Ltd.; Tpr Industry Co., Ltd
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2023-11-21
Also published as: US20200256277A1; KR102134742B1; BR112020006235A2; JP6533858B1; KR20200037873A; EP3657000A1; CN111148892A; EP3657000B1; JP2020016186A; EP3657000A4; MX2020003529A; WO2020022032A1

Abstract

FORRAÇÃO DE CILINDRO DE FERRO FUNDIDO, E MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. A fim de se reduzir o atrito, e para fornecer uma resistência excelente à captura é fornecida uma forração de cilindro de ferro fundido incluindo uma superfície deslizante periférica interna feita de ferro fundido, e um motor de combustão interna incluindo um orifício de cilindro que inclui uma superfície deslizante periférica interna feita de ferro fundido, em que a superfície deslizante periférica interna inclui uma região que satisfaz as Expressões de (1) a (3), Expressão (1) Rvk/Rk Ó 1,0 Expressão (2) 0,08 óm Ó Rk Ó 0,3 óm Expressão (3) Rk-Rpk > 0 [Rk é a profundidade de aspereza de núcleo em JIS B0671-2:2002, Rpk é a altura de pico reduzida com base em JIS B0671-2:2002 e Rvk é a profundidade de vale reduzida com base em JIS B0671-2:2002 nas Expressões de (1) a (3).

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a uma forração de cilindro de ferro fundido e um motor de combustão interna.

Antecedentes da Técnica

[002] Como um objetivo relacionado ao motor de combustão interna recentemente, tem havido uma redução no consumo de combustível. A redução na perda por atrito de um sistema de pistão é eficiente como uma medida para a redução do consumo de combustível do motor de combustão interna. A fim de se reduzir a perda por atrito do sistema de pistão, os estudos a seguir estão sendo conduzidos. A) com relação a uma parte do pistão, por exemplo, estudos relacionados à redução na força de tensão de um anel de pistão, um formato periférico externo de uma superfície deslizante, e a redução no coeficiente de atrito do tratamento de superfície estão sendo conduzidos. B) com relação a um cilindro ou uma forração de cilindro, por exemplo, estudos relacionados com as asperezas da superfície, materiais e redução no coeficiente de atrito do tratamento de superfície para uma superfície deslizante periférica interna estão sendo conduzidos (por exemplo, literaturas de patente 1 a 5).

[003] Na Literatura de Patente 1, é proposto um elemento deslizante combinado, que inclui um anel de pistão incluindo uma superfície deslizante, que possui uma aspereza de superfície Rz (aspereza de dez pontos em média, JIS B 0601:1994) ou de 0,5 μm, um peso de desgaste inicial Rpk de 0,05 μm a 1,5 μm, um peso de desgaste inicial Rpk de 0,05 a 0,2 μm com base no padrão DIN4776, uma aspereza de carga efetiva Rk de 0,2 a 0,6 μm, e uma profundidade de reservatório de óleo Rvk de 0,10 a 0,35 μm. Ademais, na Literatura de Patente 1, é descrito que a superfície deslizante da forração de cilindro é feita de qualquer um dentre: ferro fundido, ferro fundido de boro e aço. Com a tecnologia descrita na Literatura de Patente 1, um elemento deslizante que é capaz de satisfazer a demanda por redução no atrito e que é excelente em termos de resistência a arranhões (resistência à captura) pode ser fornecido.

[004] Ademais, na Literatura de Patente 2, é proposto um filme de revestimento por pulverização com base em ferro para um bloco de cilindro formado em uma superfície periférica interna do orifício de cilindro de um material de base de bloco de cilindro, Uma superfície, correspondendo à superfície periférica interna de orifício de cilindro, do filme de revestimento por pulverização com base em ferro, para um bloco de cilindro possuindo poros, possui uma aspereza média Ra igual a ou inferior a 0,4 μm, e uma profundidade de reservatório de óleo Rvk de 0,2 a 2,0 μm. Em um bloco de cilindro, como aplicado a um motor de alta saída, no qual uma pressão interna de cilindro significativamente alta é aplicada, uma alta carga é aplicada repetidamente ao filme de revestimento por pulverização por uma pressão de combustão alta, com o resultado sendo a ocorrência de rachaduras e solturas dentro do filme de revestimento por pulverização. A fim de solucionar esse problema, a tecnologia descrita na Literatura de Patente 2 fornece um filme de revestimento por pulverização com base em ferro para um bloco de cilindro, que é excelente em termos de resistência à soltura sob uma alta pressão de superfície.

[005] Ademais, na Literatura de Patente 3, é proposta uma combinação de uma forração de cilindro de liga de alumínio e um anel de pistão, que inclui uma superfície deslizante periférica externa possuindo uma camada de nitrito formada na mesma e possui uma aspereza de superfície predeterminada, que desliza uma na outra em uma pressão de superfície de 0,03 MPa para 0,2 MPa. Nessa configuração, a aspereza de superfície, da superfície periférica interna da forração de cilindro de liga de alumínio, é configurada de modo a apresentar uma aspereza média de dez pontos Rz com base em JIS B 0601:1994 de 0,5 a 1,0 μm, uma aspereza de carga efetiva Rk de 0,2 a 0,4 μm, um peso de desgaste inicial Rpk de 0,05 μm a 0,1 μm, e uma profundidade de reservatório de óleo Rvk de 0,08 a 0,2 μm. A tecnologia descrita na Literatura de Patente 3 possui um objetivo de lidar com uma demanda por redução no peso de um motor e alcançar a redução no atrito entre a forração do cilindro e o anel de pistão, redução na quantidade de desgaste mútuo, e aperfeiçoamento na resistência a arranhões.

[006] Ademais, nas Literaturas de Patente 4, é proposto um bloco de cilindro de liga de alumínio formado de modo que uma superfície de um orifício de cilindro satisfaça Rk +Rpk < 1.0 μm e Rk + Rvk < 2.0 μm. Nessas relações, Rk é a aspereza de carga efetiva, Rpk é o peso de desgaste inicial, e Rvk é a profundidade do reservatório de óleo. A tecnologia descrita na Literatura de Patente 4 possui um objetivo de fornecer um bloco de cilindro de liga de alumínio que pode ser fabricado a baixos custos enquanto garante as características necessárias de uma superfície de orifício de cilindro. Ademais, na Literatura de Patente 4, é descrito que a resistência a arranhões igual a ou superior à da forração de cilindro de ferro fundido pode ser garantida em uma superfície de orifício de cilindro pela configuração de uma largura de uma região de molde com vale, que possui Rk superior a 0,65 μm e possui uma diferença de altura menor do que 2 μm entre os recessos e as protuberâncias formadas em um formato espiral em uma superfície do orifício de cilindro, de forma que seja igual a ou inferior a 1,0 μm.

[007] Ademais, na Literatura de Patente 5, é proposto um elemento de contato deslizante possuindo uma superfície de contato deslizante, que é formada por afiação e possuindo uma aspereza média de dez pontos (Rz) igual a ou superior a 1 μm e igual a ou inferior a 5 μm, uma razão de comprimento de suporte de perfil (tp) igual a ou superior a 55% e igual a ou inferior a 98%, e uma aspereza de carga efetiva (Rk) igual a ou inferior a 1 μm. A tecnologia descrita na Literatura de Patente 5 possui um objetivo de fornecer um elemento de contato deslizante possuindo uma superfície de contato deslizante, que é excelente na função de retenção de óleo lubrificante e suficientemente baixa em termos de resistência ao atrito, depois do contato deslizante de um elemento predeterminado.

Lista de Citação Literatura de Patente

[008] PTL 1 JP 2004-116707 A

[009] PTL 2 JP 4984214 B2

[0010] PTL 3 JP 4954644 B2

[0011] PTL 4 JP 2012-12957 A

[0012] PTL 5 JP 4678802 B2

Sumário da Invenção Problema Técnico

[0013] Como descrito acima, recentemente, a partir de uma perspectiva da redução no peso e custo do motor de combustão interna, uma forração de cilindro ou um bloco de cilindro feito de liga de alumínio, como exemplificado na Literatura de Patente 3 e Literatura de Patente 4 estão sendo estudados. No entanto, quando um material que forma a superfície deslizante periférica interna do orifício de cilindro é a liga de alumínio, a liga de alumínio é inferior em termos de rigidez e resistência ao calor em comparação com um material com base em ferro, e apresenta mais chances de causar problemas em termos de resistência à desgaste e resistência a arranhões (por exemplo, ver parágrafos 0002 a 0003 da Literatura de Patente 2). Ademais, como exemplificado na Literatura de Patente 2, quando o material, que forma a superfície deslizante periférica interna do orifício de cilindro, é um filme de revestimento por pulverização, uma interface está presente entre o filme de revestimento por pulverização e o bloco de cilindro, e os poros também estão presentes no filme de revestimento por pulverização, com o resultado sendo que a ocorrência da soltura na interface e a formação de uma rachadura, que começa no poro, sejam fundamentalmente inevitáveis. Com base nesses pontos, de uma perspectiva do material da superfície deslizante periférica interna, características de tribologia mais excelentes podem ser garantidas através do uso de forração de cilindro de ferro fundido, e, dessa forma, é considerado que a forração de cilindro de ferro fundido seja mais vantajosa.

[0014] Enquanto isso, a fim de lidar com a demanda por redução no consumo de combustível do motor de combustão interna, o óleo lubrificante possuindo menor viscosidade tem sido utilizado para reduzir o atrito recentemente. No entanto, quando a viscosidade do óleo lubrificante é reduzida, tal chance de uma superfície deslizante periférica externa do anel de pistão e a superfície deslizante periférica interna do orifício de cilindro entrarem em contato direto um com o outro aumenta, com o resultado de captura ter mais chances de ocorrer. Portanto, mesmo com a forração de cilindro de ferro fundido da técnica relacionada, torna-se difícil se garantir, simultaneamente, a redução no atrito e uma excelente resistência à captura.

[0015] A presente invenção foi criada em vista das circunstâncias mencionadas acima, e possui um objetivo de fornecer uma forração de cilindro de ferro fundido que reduz o atrito e possui excelente resistência à captura, e um motor de combustão interna.

Solução para o Problema

[0016] O objetivo mencionado acima é alcançado pelas modalidades da presente invenção a serem descritas abaixo.

[0017] De acordo com a presente invenção, é fornecida uma forração de cilindro de ferro fundido, incluindo uma superfície deslizante periférica interna feita de ferro fundido, onde a superfície deslizante periférica interna inclui uma região que satisfaz a Expressão (1) até a Expressão (3), Expressão (1) Rvk/Rk > 1,0 Expressão (2) 0,08 μm < Rk < 0,3 μm Expressão (3) Rk - Rpk > 0 [na Expressão (1) até a Expressão (3), Rk é uma profundidade de aspereza núcleo com base em JIS B0671-2:2002, Rpk é uma altura de pico reduzida com base em JIS B0671-2:2002, e Rvk é uma profundidade de vale reduzida com base em Rvk em JIS B0671-2:2002].

[0018] Em uma modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que Rvk/Rk da região que satisfaz as Expressões de (1) a (3) seja igual a ou superior a 1,5.

[0019] Em outra modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que a profundidade de aspereza de núcleo Rk da região, que satisfaz as Expressões de (1) a (3), seja igual a ou superior a 0,2 μm, e Rvk/Rk da região que satisfaz as Expressões de (1) a (3) seja igual a ou superior a 3,0.

[0020] Em outra modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que uma aspereza média aritmética Ra, com base em JIS B0601:2013 da região que satisfaz as Expressões de (1) a (3) seja igual a ou inferior a 0,5 μm.

[0021] Em outra modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que uma marca de usinagem, constituída por um padrão cruzado, incluindo um primeiro grupo de linhas retas paralelas e um segundo grupo de linhas retas paralelas que cruza o primeiro grupo de linhas paralelas, seja formada na região que satisfaz a Expressão (1) até a Expressão (3).

[0022] Em outra modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que um ângulo cruzado, formado por uma direção na qual o primeiro grupo de linhas paralelas se estende a partir de um lado para outro lado em uma direção circunferencial de forração de cilindro, e uma direção na qual o segundo grupo de linhas paralelas se estende de um lado para o outro lado na direção circunferencial de forração de cilindro seja igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 50 graus.

[0023] Em outra modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que o ângulo cruzado seja igual a ou maior que 3 graus e igual a ou menor que 38 graus.

[0024] Em outra modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que o ferro fundido seja ferro fundido com flocos de grafite.

[0025] Em outra modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que a dureza do ferro fundido, com base em JIS Z 2245:2011 seja igual a ou superior a 90 HRB e igual a ou inferior a 115 HRB.

[0026] Em outra modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que toda a superfície da superfície deslizante periférica interna possua a mesma propriedade de superfície.

[0027] Em outra modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que a profundidade de vale reduzida Rvk seja igual a ou inferior a 1,0 μm.

[0028] Em outra modalidade da forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a presente invenção, é preferível que a profundidade de aspereza núcleo Rk seja igual a ou superior a 0,08 μm e igual a ou inferior a 0,25 μm.

[0029] De acordo com a presente invenção, é fornecido um motor de combustão interna, incluindo um orifício de cilindro que inclui uma superfície deslizante periférica interna feita de ferro fundido; um pistão disposto em um lado periférico interno do orifício de cilindro; e um anel de pistão montado em um sulco anular fornecido ao longo de uma direção circunferencial do pistão em uma superfície periférica externa do pistão, onde a superfície deslizante periférica interna inclui uma região que satisfaz a Expressão (1) até a Expressão (3), Expressão (1) Rvk/Rk > 1,0 Expressão (2) 0,08 μm < Rk < 0,3 μm Expressão (3) Rk - Rpk > 0 [na Expressão (1) até a Expressão (3), Rk é uma profundidade de aspereza de núcleo com base em JIS B0671-2:2002, Rpk é uma altura de pico reduzida com base em JIS B0671-2:2002, e Rvk é uma profundidade de vale reduzida Rvk com base em JIS B0671-2:2002].

[0030] Em uma modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que o motor de combustão interna inclua ainda uma forração de cilindro de ferro fundido incluindo uma superfície deslizante periférica interna possuindo uma região que satisfaz as Expressões de (1) a (3).

[0031] Em outra modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que o motor de combustão interna inclua ainda um bloco de cilindro de ferro fundido incluindo o orifício de cilindro.

[0032] Em outra modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que o anel de pistão inclua um material de base em formato de anel, e um filme de revestimento duro configurado para cobrir uma superfície periférica externa do material de base em formato de anel, e esteja em contato com, e seja deslizável em uma superfície deslizante periférica interna de uma forração de cilindro feita de ferro fundido de flocos de grafite, e o filme de revestimento duro seja de um tipo de filme de revestimento selecionado a partir do grupo que consiste de um filme de revestimento com base em CrN e de um filme de revestimento de carbono amorfo.

[0033] Em outra modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que a dureza de superfície da superfície deslizante periférica externa do filme de revestimento com base em CrN, com base em JIS Z 2244:2009, seja igual a ou superior a 800 HV0.1, e a robustez média aritmética Ra com base em JIS B0601:2013 da superfície deslizante periférica externa seja igual a ou inferior a 0,10 μm.

[0034] Em outra modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que a dureza de superfície da superfície deslizante periférica externa do filme de revestimento de carbono amorfo, com base em JIS Z 2244:2009, seja igual a ou superior a 1,200 HV0.1, e a robustez média aritmética Ra, com base em JIS B0601:2013 da superfície deslizante periférica externa seja igual a ou inferior a 0,10 μm, e o filme de revestimento de carbono amorfo não contenha hidrogênio.

[0035] Em outra modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que uma marca de usinagem constituída por um padrão cruzado, incluindo um primeiro grupo de linhas retas paralelas e um segundo grupo de linhas retas paralelas, cruzando o primeiro grupo de linhas paralelas seja formado na região que satisfaz as Expressões de (1) a (3).

[0036] Em outra modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que um ângulo cruzado formado por uma direção na qual o primeiro grupo de linhas paralelas se estende de um lado para o outro em uma direção circunferencial de orifício de cilindro, e uma direção na qual o segundo grupo de linhas paralelas se estende a partir de um lado para o outro lado na direção circunferencial de orifício de cilindro, seja igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 50 graus.

[0037] Em outra modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que o ângulo cruzado seja igual a ou maior que 3 graus e igual a ou menor que 38 graus.

[0038] Em outra modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que toda uma superfície da superfície deslizante periférica interna tenha a mesma propriedade de superfície.

[0039] Em outra modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que a profundidade de vale reduzida Rvk seja igual a ou inferior a 1,0 μm.

[0040] Em outra modalidade do motor de combustão interna, de acordo com a presente invenção, é preferível que a profundidade de robustez de núcleo Rk seja igual a ou superior a 0,08 μm e igual a ou inferior a 0,25 μm.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[0041] De acordo com a presente invenção, uma forração de cilindro de ferro fundido, que reduz o atrito e possui excelente resistência à captura, e um motor de combustão interna, pode ser fornecida.

Breve Descrição dos Desenhos

[0042] A Figura 1 É Uma Ilustração Esquemática De Uma Visão Geral Da Profundidade De Robustez De Núcleo Rk, Da Altura De Pico Reduzida Rpk, E Da Profundidade De Vale Reduzida Rvk. A Figura 1(A) É Uma Vista Em Corte Esquemática Para Ilustrar Um Exemplo De Uma Superfície De Objeto (Curva De Aspereza) Sujeita À Medição De Rk, Rpk E Rvk. A Figura 1(B) É Um Gráfico Para Ilustrar Uma Curva De Carga Adquirida Pela Medição Da Superfície Do Objeto (Curva De Aspereza) Ilustrada Na Figura 1(A).

[0043] A figura 2 é uma vista esquemática para ilustrar um exemplo de uma forração de cilindro, de acordo com essa modalidade.

[0044] A figura 3 é uma fotografia microscópica metalúrgica (amplificação: 400x) ilustrando um exemplo de uma estrutura em corte adjacente a uma superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro, de acordo com essa modalidade.

[0045] A figura 4 é uma vista esquemática para ilustrar outro exemplo da forração de cilindro, de acordo com essa modalidade.

[0046] A figura 5 são fotografias microscópicas metalúrgicas ilustrando as marcas de usinagem constituídas pelos padrões cruzados formados na superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro ilustrada na figura 4. A figura 5(a) é um exemplo de uma fotografia microscópica metalúrgica em uma região Tu ilustrada na figura 4. A figura 5(b) é um exemplo de uma fotografia microscópica metalúrgica em uma região Td ilustrada na figura 4.

[0047] A figura 6 são gráficos para ilustrar os perfis das curvas de aspereza quando a aspereza de superfície da superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro, ilustrada na figura 4, foi medida. A figura 6(a) é um gráfico para ilustrar um exemplo de um perfil de uma curva de aspereza na região Tu ilustrada na figura 4. A figura 6(b) é um gráfico para ilustrar um exemplo do perfil da curva de aspereza na região Td ilustrada na figura 4.

[0048] A figura 7 é uma vista esquemática para ilustrar um exemplo de um motor de combustão interna de acordo com essa modalidade.

[0049] A figura 8 são gráficos para ilustrar os perfis das curvas de aspereza quando a aspereza de superfície, da superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro, de acordo com essa modalidade, foi medida. A figura 8(a) é um gráfico para ilustrar um exemplo do perfil da curva de aspereza da superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro em um exemplo A1 (CHA30). A figura 8(b) é um gráfico para ilustrar um exemplo do perfil da curva de robustez da superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro em um exemplo A14 (CHA30). A figura 8(c) é um gráfico para ilustrar um exemplo do perfil da curva de aspereza da superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro em um exemplo A18 (CHA30).

[0050] A figura 9 é uma vista esquemática para ilustrar um dispositivo de teste de atrito recíproco utilizado para medir um coeficiente de atrito e avaliar a resistência à captura.

Descrição das Modalidades

[0051] De acordo com essa modalidade, é fornecida uma forração de cilindro de ferro fundido (doravante simplesmente referida como "forração de cilindro" em algumas partes), incluindo uma superfície deslizante periférica interna feita de ferro fundido, na qual a superfície deslizante periférica interna inclui uma região que satisfaz a Expressão (1) até a Expressão (3); Expressão (1) Rvk/Rk > 1,0 Expressão (2) 0,08 μm < Rk < 0,3 μm Expressão (3) Rk-Rpk > 0 na Expressão (1) até a Expressão (3), Rk é uma profundidade de aspereza de núcleo com base em JIS B0671-2:2002, Rpk é uma altura de pico reduzida com base em JIS B0671-2:2002 e Rvk é uma profundidade de vale reduzida Rvk com base em JIS B0671-2:2002.

[0052] A forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com essa modalidade, inclui a superfície deslizante periférica interna formada de ferro fundido. Ademais, o ferro fundido contém grafite precipitado possuindo uma propriedade de auto lubrificação, e é, dessa forma, preferido como um elemento deslizante. Ademais, quando o material que forma a superfície deslizante periférica interna é o ferro fundido, características de tribologia mais excelentes são facilmente garantidas em comparação com um caso no qual um material que forma a superfície deslizante periférica interna é a liga de alumínio, ou um caso no qual a superfície deslizante periférica interna é formada a partir do filme de revestimento por pulverização.

[0053] A profundidade de aspereza de núcleo Rk, a altura de pico reduzida Rpk, e a profundidade de vale reduzida Rvk, fornecidas na Expressão (1) até a Expressão (3) são parâmetros de aspereza com base em JIS B0671-2:2002. A figura 1 são ilustrações esquemáticas de uma visão geral da profundidade de aspereza de núcleo Rk, da altura de pico reduzida Rpk, e da profundidade de vale reduzida Rvk. A figura 1A é uma vista em corte esquemática para ilustrar um exemplo de uma superfície de objeto (curva de aspereza) sujeita à medição de Rk, Rpk e Rvk. A figura 1(b) é um gráfico para ilustrar uma curva de carga adquirida pela medição da superfície do objeto (curva de aspereza) ilustrada na figura 1(a). Eixos geométricos verticais da figura 1(a) e figura 1(b) representam uma altura de uma superfície de objeto (curva de aspereza). Um eixo geométrico horizontal da figura 1(a) representa uma direção ortogonal para a altura. Um eixo geométrico horizontal da figura 1(b) representa uma razão de comprimento de suporte de perfil (%).

[0054] Quando uma aspereza da superfície do objeto é medida dentro de uma extensão de um comprimento de avaliação l (l é o menor caso de L) como ilustrado na figura 1(a), uma curva de carga em um formato de S possuindo um ponto de inflexão pode ser obtida como ilustrado na figura 1(b). Rk, Rpk e Rvk podem ser obtidos a partir de uma linha equivalente (uma linha possuindo o menor gradiente) obtida em uma parte central da curva de carga que contém 40% dos pontos de medição da curva de aspereza, uma posição na qual a razão de comprimento de suporte de perfil é de 0%, e uma posição na qual a razão de comprimento de suporte de perfil é de 100%. A profundidade de aspereza de núcleo Rk é uma diferença entre um nível superior e um nível inferior de um núcleo da curva de aspereza. A altura de pico reduzida Rpk é uma altura média de um pico através do núcleo da curva de aspereza. A profundidade de vale reduzida Rvk é uma profundidade média de um vale sob o núcleo da curva de aspereza. Na figura 1(b), Mr1 é uma razão de comprimento de suporte de perfil em percentual em um ponto no qual uma linha, que forma um limite entre o pico e o núcleo na curva de aspereza, cruza a curva de carga. Ademais, Mr2 é um comprimento de suporte de perfil em percentual em um momento no qual uma linha, que forma um limite entre o vale e o núcleo na curva de aspereza, cruza a curva de carga.

[0055] Como é aparente a partir da figura 1, Rk é um parâmetro de aspereza que corresponde à parte central (núcleo) na direção de altura da curva de aspereza. Rpk é um parâmetro de aspereza que corresponde ao pico que se projeta na direção de um lado superior do núcleo da curva de aspereza. Rvk é um parâmetro de aspereza correspondendo ao vale profundamente recuado na direção de um lado inferior do núcleo da curva de aspereza. Uma descrição é fornecida posteriormente das condições detalhadas da medição para Rk, Rpk e Rvk.

[0056] Configurar Rvk/Rk de modo que seja igual a ou superior a 1,0 corresponde a formar a profundidade de vale reduzida Rvk de modo que seja igual a ou superior à profundidade de aspereza de núcleo Rk, como apresentado pela Expressão (1), e, dessa forma, significa que um vale (recesso) relativamente profundo com relação ao núcleo seja formado. Isso é, quando a profundidade de aspereza de núcleo Rk é constante, um volume do vale (parte recuada) no qual o óleo lubrificante pode ser facilmente retido, pode ser aumentado pela configuração de Rvk/Rk, de modo que seja igual a ou superior a 1,0. Portanto, quando o estado de atrito é o estado de lubrificação limítrofe ou o estado de lubrificação misto, o óleo lubrificante retido no vale (parte recuada) exerce uma ação de suprimento do óleo lubrificante para uma superfície próxima do núcleo e a resistência à captura é, dessa forma, aumentada. Ademais, tal ação e efeito são exercidos de forma mais proeminente em uma propriedade de superfície que tem chances de trazer o estado de atrito para o estado de lubrificação limítrofe ou estado de lubrificação mista (por exemplo, a profundidade de aspereza de núcleo Rk é inferior a 0,2 μm).

[0057] A fim de aumentar o volume do vale (recesso) no qual o óleo lubrificante é facilmente retido, é preferível que RvK/Rk seja igual a ou superior a 1,5, mais preferivelmente igual a ou superior a 2,0, e ainda mais preferivelmente igual a ou superior a 3,0. Ademais, a fim de aumentar a resistência à captura, é preferível que Rk seja igual a ou superior a 0,2 μm, e RvK/Rk seja igual a ou superior a 3,0 e é mais preferível que Rk seja igual a ou superior a 0,2 μm, e RvK/Rk seja igual a ou superior a 4,0.

[0058] Enquanto isso, um valor de limite superior de RvK/Rk não é particularmente limitado, mas quando o valor de RvK/Rk é excessivamente grande, a precisão da usinagem, quando a superfície deslizante periférica interna é formada, é instável. Portanto, é preferível que RvK/Rk seja igual a ou inferior a 10,0, mais preferivelmente igual a ou inferior a 8,0.

[0059] Ademais, como fornecido pela Expressão (2), o atrito pode ser reduzida pela configuração da profundidade de aspereza de núcleo Rk para que seja igual a ou inferior a 0,3 μm para reduzir o coeficiente de atrito. Além disso, a resistência à captura pode ser aumentada pela configuração da profundidade de aspereza de núcleo Rk, para que seja igual a ou superior a 0,08 μm. A partir de uma perspectiva de redução do coeficiente de atrito para reduzir ainda o atrito, é preferível que a profundidade de aspereza de núcleo Rk seja igual a ou inferior a 0,25 μm, mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,20 μm, ainda mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,18 μm, particularmente mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,16 μm. Ademais, de uma perspectiva de aumento da resistência à captura, é preferível que a profundidade de aspereza de núcleo Rk seja igual a ou superior a 0,10 μm, mais preferivelmente igual a ou superior a 0,12 μm.

[0060] Além disso, como fornecido pela Expressão (3), o coeficiente de atrito é reduzido, sendo, dessa forma, capaz de reduzir o atrito, pela configuração da profundidade de aspereza de núcleo Rk para que seja superior à altura de pico reduzida Rpk. Uma descrição é fornecida agora de uma razão para tal fato. Primeiro, quando a profundidade de aspereza de núcleo Rk é equivalente à altura de pico reduzida Rpk ou é inferior à altura de pico reduzida Rpk, uma ponta do pico da superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro tem chances de entrar em contato basicamente com uma superfície deslizante periférica externa de um anel de pistão em uma pressão de superfície de contato alta. Portanto, mesmo quando o estado de atrito é o estado de lubrificação hidrodinâmica, um contato sem intermediação do óleo lubrificante ocorre na ponta do pico, e uma chance de surgimento de micro arranhões aumenta. Portanto, o coeficiente de atrito aumenta consequentemente em tal estado, e o atrito aumenta. É preferível que o valor de Rk-Rpk seja igual a ou superior a 0,02 μm, mais preferivelmente igual a ou superior a 0,05 μm.

[0061] Ademais, um valor de limite superior do valor de Rk-Rpk não é particularmente limitado, mas é preferível que o valor de Rk-Rpk seja igual a ou inferior a 0,27 μm, mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,23 μm na prática.

[0062] Como descrito acima, na forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com essa modalidade, o coeficiente de atrito pode ser pequeno, sendo, dessa forma, capaz de reduzir o atrito, e excelente resistência à captura pode ser garantida pela utilização do ferro fundido para o material que forma a superfície deslizante periférica interna, e fazendo com que a superfície deslizante periférica interna contenha uma área que satisfaça as Expressões de (1) a (3).

[0063] Com referência à figura 1(a), o pico e o núcleo podem ser considerados como partes basicamente causando uma ocorrência da força de atrito devido ao contato com o elemento coincidente. Isso é, a soma (Rk + Rpk) da profundidade de robustez de núcleo Rk e a altura do pico reduzida Rpk se correlacionam de perto com o coeficiente de atrito em contato com o elemento coincidente, e é um parâmetro de robustez que se relacionada de perto com a magnitude da força de atrito. Dessa forma, de uma perspectiva de redução do coeficiente de atrito, para, dessa forma, reduzir o atrito, é preferível que Rk + Rpk da região, que satisfaz as Expressões de (1) a (3), seja inferior a 0,6 μm, mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,45 μm, ainda mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,38 μm, particularmente mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,31 μm, mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,26 μm. Um valor limite inferior de Rk + Rpk não é particularmente limitado, mas é preferível que o valor limite inferior de Rk + Rpk seja igual a ou superior a 0,11 μm, mais preferivelmente igual a ou superior a 0,15 μm na prática.

[0064] A profundidade de vale reduzida Rvk na região que satisfaz a Expressão (1) até a Expressão (3) não está limitada desde que a profundidade de vale reduzida Rvk satisfaça a Expressão (1), e pode ser selecionada dentro de uma faixa de, por exemplo, cerca de 0,04 μm a cerca de 2,5 μm. À medida que o valor da profundidade de vale reduzida Rvk aumenta, o óleo lubrificante tem mais chances de ser retido nos sulcos formados na superfície deslizante periférica interna, o que é vantajoso para um aumento na resistência à captura, mas uma quantidade consumida do óleo lubrificante tem chances de aumentar. Portanto, de uma perspectiva de garantia de uma resistência à captura suficiente, enquanto a quantidade consumida de óleo lubrificante é suprimida o máximo possível, é preferível que o valor da profundidade de vale reduzida Rvk seja igual a ou inferior a 1,4 μm, mais preferivelmente igual a ou inferior a 1,1 μm, ainda mais preferivelmente igual a ou inferior a 1,0 μm, particularmente mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,8 μm. Ademais, de uma perspectiva do aumento adicional da resistência à captura, é preferível que o valor da profundidade de vale reduzida Rvk seja igual a ou superior a 0,32 μm, mais preferivelmente igual a ou superior a 0,40 μm, ainda mais preferivelmente igual ou superior a 0,45 μm.

[0065] Ademais, da perspectiva da obtenção simultânea da redução no atrito, a resistência à captura, e a supressão da quantidade consumida de óleo lubrificante em equilíbrio, como uma combinação preferida de uma faixa no valor numérico da profundidade de aspereza de núcleo Rk e uma faixa no valor numérico da profundidade de vale reduzida Rvk, por exemplo, (Rk, Rvk) = (0,08 μm a 0,25 μm, igual a ou inferior a 1,0 μm), (0,10 μm a 0,18 μm, 0,32 μm a 1,1 μm), e similares são fornecidos.

[0066] Ademais, de uma perspectiva de redução do coeficiente de atrito, é preferível que a aspereza média aritmética Ra da região, que satisfaz as Expressões de (1) a (3), seja igual a ou inferior a 0,5 μm, mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,41 μm, ainda mais preferivelmente igual a ou inferior a 0, 32 μm, particularmente mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,28 μm. Ademais, um valor limítrofe inferior da aspereza média aritmética Ra não é particularmente limitado, e é preferível que o valor limite inferior da aspereza média aritmética Ra seja igual a ou superior a 0,03 μm na prática. Nessa especificação, a aspereza média aritmética Ra é um parâmetro de aspereza com base em JIS B0601:2013. A aspereza média aritmética Ra é um valor obtido a partir da curva de aspereza enquanto que o comprimento de referência l (l é o caso inferior de L) tem 0,8 mm. Detalhes das condições de medição de Ra serão descritos posteriormente.

[0067] Desde que a superfície deslizante periférica interna contenha a região que satisfaz a Expressão (1) até a Expressão (3), as propriedades de superfície, tal como valores dos parâmetros de aspereza além de Rk, Rpk, Rvk e Ra descritos acima, e um padrão de combinação das marcas formadas pela usinagem da superfície, não são limitados particularmente. No entanto, é particularmente preferível que uma marca de usinagem constituída por um padrão cruzado, que inclui um primeiro grupo de linhas retas paralelas e um segundo grupo de linhas retas paralelas, que cruza o primeiro grupo de linhas paralelas, seja formada na região que satisfaz a Expressão (1) até a Expressão (3).

[0068] A figura 2 é uma vista esquemática para ilustrar um exemplo da forração de cilindro, de acordo com essa modalidade, e é especificamente uma vista para ilustrar uma superfície deslizante periférica interna de um elemento semicilíndrico obtido pela bisseção de uma forração de cilindro em um formato cilíndrico. Na figura 2, o símbolo de referência A indica um eixo geométrico central da forração de cilindro, e o símbolo de referência C indica uma direção circunferencial da forração de cilindro. No exemplo ilustrado na figura 2, a marca de usinagem constituída por um padrão cruzado é formada de toda uma superfície da superfície deslizante periférica interna, mas apenas uma parte da marca de usinagem, constituída pelo padrão cruzado, é ilustrada para fins de uma descrição fácil do padrão cruzado e um ângulo cruzado.

[0069] A marca de usinagem 20, constituída pelo padrão cruzado, que inclui um primeiro grupo de linhas paralelas 22 e um segundo grupo de linhas paralelas 24, que cruza o primeiro grupo de linhas paralelas 22, é formada em uma superfície deslizante periférica interna 12 da forração de cilindro 10A (10) ilustrada na figura 2. Um ângulo θ (um ângulo de uma expansão de um espaço entre os dois grupos de linhas paralelas 22 e 24, de um lado para o outro lado da direção circunferencial C) entre uma direção D1, na qual o primeiro grupo de linhas paralelas 22 se estende na direção de um lado para o outro lado da direção circunferencial de forração de cilindro C e uma direção D2 na qual o segundo grupo de linhas paralelas 24 se estende na direção de um lado para o outro lado da direção circunferencial de forração de cilindro C nessa configuração, é referido como um ângulo cruzado (doravante simplesmente referido como "CHA" em algumas partes).

[0070] Quando a marca de usinagem 20 constituída pelo padrão cruzado é formada na região da superfície deslizante periférica interna 12, que satisfaz as Expressões de (1) a (3), o ângulo cruzado θ não é particularmente limitado. No entanto, é preferível que um valor limite inferior seja igual a ou superior a 3 graus, e que um valor limite superior seja igual a ou menor que 60 graus, mais preferivelmente igual a ou inferior a 55 graus, particularmente mais preferivelmente igual a ou inferior a 40 graus, e mais preferivelmente igual a ou inferior a 38 graus. É preferível que uma combinação do valor limite superior e do valor limite inferior seja igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 60 graus, mais preferivelmente igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 50 graus. O coeficiente de atrito é mais facilmente reduzido, para, dessa forma, reduzir o atrito, pela configuração do ângulo cruzado para que seja igual a ou inferior a 60 graus (mais preferivelmente igual a ou inferior a 50 graus). De uma perspectiva de aperfeiçoamento na resistência à captura, não existe quase diferença alguma entre um caso no qual o ângulo cruzado é de 50 graus e um caso no qual o ângulo cruzado é de 60 graus. Portanto, de uma perspectiva de redução ainda maior do atrito, enquanto determinada resistência à captura é garantida, é particularmente preferível que o ângulo cruzado seja igual a ou inferior a 50 graus. A resistência à captura é facilmente aumentada pela configuração do ângulo cruzado para que seja igual a ou superior a 3 graus. Além disso, quando o ângulo cruzado θ é inferior a 3 graus, um período necessário para afiação é significativamente longo, a capacidade de trabalho diminui de forma significativa, e a afiação é extremamente difícil na prática. Portanto, também de uma perspectiva de capacidade de trabalho, é particularmente preferível que o ângulo cruzado θ seja igual a ou superior a 3 graus.

[0071] Ademais, uma forração de cilindro mais excelente em sua capacidade prática pode ser obtida pela configuração do ângulo cruzado para que seja igual a ou inferior a 3 graus e igual a ou inferior a 50 graus, para, dessa forma, alcançar, simultaneamente, a redução no atrito e o aumento na resistência à captura no equilíbrio. A fim de se reduzir o coeficiente de atrito, para, dessa forma, alcançar de forma simultânea a redução no atrito e o aumento na resistência à captura com maior equilíbrio, é preferível que o ângulo cruzado θ seja preferivelmente igual a ou superior a 20 graus e igual a ou inferior a 40 graus, mais preferivelmente igual a ou superior a 25 graus e igual a ou inferior a 35 graus. Ademais, quando o aperfeiçoamento da redução no atrito a partir da redução no atrito e do aumento na resistência à captura é mais enfatizado, é preferível que o ângulo cruzado θ seja igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 40 graus, mais preferivelmente igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 38 graus, ainda mais preferivelmente igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 35 graus, particularmente mais preferivelmente igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 30 graus.

[0072] Ademais, o ângulo cruzado θ pode ser igual em qualquer localização na superfície deslizante periférica interna 12, mas pode ser diferente entre uma região e outra região da superfície deslizante periférica interna 12. O ângulo cruzado θ pode ser medido por um endoscópio geral ou um microscópio metalúrgico. Como uma posição de medição do ângulo cruzado θ, uma posição central em uma direção axial A da forração de cilindro 10 é selecionada em uma região na qual o ângulo cruzado θ é igual.

[0073] Descobriu-se que, quando o material que forma a superfície deslizante periférica interna é ferro fundido, as propriedades de superfície que satisfazem a Expressão (1) até a Expressão (3), isso é, tais propriedades de superfície, de modo que seja fornecida uma superfície suave na qual partes de platô de formação de altura da superfície deslizante periférica interna são quase constantes, enquanto uma capacidade de retenção de óleo lubrificante nos vales (partes recuadas) formados entre as partes de platô é aumentada, como exemplificado pelas figuras 6 e 8 descritas posteriormente, não pode ser alcançada por meio de afiação da técnica relacionada descrita na Literatura de Patente 1 e similares, como resultado do estudo realizado pelos inventores da presente invenção. Condições de afiação da técnica relacionada, com um sujeito à afiação sendo materiais (liga de alumínio, filme de revestimento por pulverização, e similares) além do ferro fundido descrito na Literatura de Patente 3 e similares não podem ser utilizadas como referência de forma alguma quando o ferro fundido, apresentando características de material completamente diferentes, é afiado. Portanto, os inventores da presente invenção estudaram e descobriram condições de afiação novas que fornecem propriedades de superfície que satisfazem as Expressões (1) a (3), quando o material que forma a superfície periférica interna é o ferro fundido. Uma descrição detalhada é fornecida agora de um método de usinagem preferido para a superfície deslizante periférica interna quando a forração de cilindro, de acordo com essa modalidade, é fabricada.

[0074] Primeiro, um elemento cilíndrico (uma forração de cilindro em um estado inacabado) feito de ferro fundido é preparado por fundição. Então, uma dimensão do diâmetro interno é ajustada pela perfuração de uma superfície periférica interna do elemento cilíndrico, de modo que esteja próxima de uma dimensão do diâmetro interno (dimensão final) de um elemento acabado. É preferível que essa perfuração seja realizada em duas etapas, que são uma etapa de perfuração bruta de realização da perfuração, de modo que a dimensão de diâmetro interno seja aproximada da dimensão final, e uma etapa de perfuração fina de realização da perfuração mais precisa, de modo que o diâmetro interno, depois da etapa de perfuração bruta, esteja mais próximo da dimensão final.

[0075] Então, a afiação é realizada no elemento cilíndrico depois da etapa de perfuração, de modo que a dimensão de diâmetro interno seja mais próxima da dimensão final, e a superfície deslizante periférica interna 12, possuindo as propriedades de superfície que satisfazem a Expressão (1) até a Expressão (3) seja formada. Nessa afiação, uma etapa de afiação bruta, uma primeira etapa de afiação fina, e uma segunda etapa de afiação fina são realizadas nessa ordem. Nesse procedimento, a etapa de afiação bruta é uma etapa possuindo tal finalidade básica que a dimensão de diâmetro interno está mais próxima da dimensão final. A primeira etapa de afiação fina e a segunda etapa de afiação fina são etapas possuindo uma finalidade principal de que a superfície deslizante periférica interna, que satisfaz as Expressões (1) a (3), é formada. A etapa de tratamento de conversão química de aplicação de tratamento de conversão química, tal como o processo de fosfatização na superfície periférica interna do elemento cilíndrico pode ser realizada entre a primeira etapa de afiação fina e a segunda etapa de afiação fina, como necessário. Quando o processo de fosfatização é aplicado à superfície periférica interna do elemento cilíndrico, furos finos são formados pela ação da gravação na superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro acabada, e uma propriedade de retenção do óleo lubrificante pode ser realizada entre a primeira etapa de afiação fina e a segunda etapa de afiação final, como necessário. Quando o processo de fosfatização é aplicado à superfície periférica interna do elemento cilíndrico, furos finos são formados pela ação da gravação da superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro acabado, e uma propriedade de retenção de óleo lubrificante pode ser aumentada pelos furos finos.

[0076] Pedras de afiação em formato de diamante, para as quais ligas metálicas são utilizadas como um material aglutinante, são utilizadas na etapa de afiação bruta. A afiação é realizada enquanto um líquido de esmerilhamento solúvel em água é utilizado, até que o diâmetro interno alcance a dimensão final em um estado no qual as pedras de afiação são pressionadas contra a superfície periférica interna do elemento cilíndrico por meio de expansão hidráulica.

[0077] Ademais, pedras de afiação em formato de diamante são utilizadas de modo a realizar a afiação enquanto um líquido de esmerilhamento solúvel em água é utilizado em um estado no qual as pedras de afiação são pressionadas contra a superfície periférica interna do elemento cilíndrico por meio da expansão hidráulica na primeira etapa de afiação fina. Grãos de afiação em formato de diamante utilizados na primeira afiação fina possuem um diâmetro médio de grão aproximadamente 1/3 maior do que um diâmetro médio de grão dos grãos de afiação em formato de diamante utilizados na afiação bruta, e são limitados e fixados através do uso de ligações metálicas inferiores em um grau de aglutinação do que o material aglutinante para os grãos de afiação em formato de diamante utilizados na etapa de afiação bruta. A primeira etapa de afiação fina é realizada basicamente a fim de obter um valor de Rvk desejado depois que a segunda etapa de afiação fina é encerrada.

[0078] Ademais, pedras de afiação em formato de diamante são utilizadas de modo a realizar a afiação enquanto um líquido de esmerilhamento solúvel em água é utilizado em um estado no qual as pedras de afiação são pressionadas contra a superfície periférica interna do elemento cilíndrico por meio de expansão hidráulica na segunda etapa de afiação fina. Grãos de afiação em formato de diamante utilizados na segunda afinação fina apresentam um diâmetro médio de grão aproximadamente 1/3 maior do que um diâmetro médio de grão dos grãos de afiação em formato de diamante utilizados na primeira afiação fina, e são limitados e fixados através do uso de uma liga metálica inferior em um grau de aglutinação do que o material aglutinante para os grãos de afiação em formato de diamante utilizados na primeira etapa de afiação fina.

[0079] Quando o material que forma a superfície deslizante periférica interna é ferro fundido, as propriedades de superfície que satisfazem as Expressões de (1) a (3) podem ser alcançadas pela realização do processo de afiação mencionado acima. Outras condições de afiação, tal como uma pressão de superfície de afiação (uma pressão de superfície determinada por uma combinação de uma pressão de expansão das pedras de afiação e uma área de superfície de usinagem das pedras de afiação), o número de rotações de um cabeçote de afiação, e similares podem ser adequadamente ajustados a fim de obter as propriedades de superfície desejadas dentro de uma faixa que satisfaz as Expressões de (1) a (3). Por exemplo, quando uma dimensão final tem aproximadamente 80 mm, é preferível que o número de pedras de afiação, montadas em um cabeçote de afiação, seja igual de 4 a 6, o comprimento das pedras de afiação sendo de 40 mm a 100 mm, a largura das pedras de afiação sendo de 1 mm a 4 mm, e o número de rotações do cabeçote de afiação sendo de 160 rpm a 240 rpm. Ademais, o ângulo cruzado θ da superfície periférica interna pode ser configurado na primeira etapa de afiação, e os ângulos cruzados nas outras etapas de afiação podem ser selecionados livremente.

[0080] Quando duas ou mais regiões diferentes na propriedade de superfície precisam ser formadas com relação à direção axial A da superfície deslizante periférica interna 12, um movimento ascendente/descendente do cabeçote de cilindro na direção axial A, o número de rotações do cabeçote de cilindro ou a pressão de expansão das pedras de afiação só precisam ser adequadamente alteradas. Como resultado disso, por exemplo, pode ser fornecida uma forração de cilindro 10 na qual uma região em um lado e uma região no outro lado na direção axial A da superfície deslizante periférica interna 12 são diferentes em valores de parâmetros de aspereza, tal como Rk, Rpk e Rvk, e/ou padrões da marca de usinagem, tal como o ângulo cruzado θ.

[0081] O valor da profundidade do vale reduzida Rvk da superfície deslizante periférica interna 12 não está particularmente limitado à forração de cilindro 10, de acordo com essa modalidade. No entanto, quando a profundidade de vale reduzida Rvk da superfície deslizante periférica interna 12 excede 1,8 μm, uma propriedade de afiação é degradada, uma variação na robustez da superfície deslizante periférica interna 12 tende a aumentar, ou qualquer uma das Expressões de (1) a (3) tende a ser difícil de ser satisfeita. Portanto, é preferível que a profundidade de vale reduzida Rvk da superfície deslizante periférica interna 12 seja igual a ou inferior a 1,8 μm.

[0082] Ademais, como o líquido de esmerilhamento utilizado para a afiação, quando o líquido de esmerilhamento baseado em óleo é utilizado, uma qualidade de corte das pedras de afiação é boa, e uma marca de usinagem limpa sem rebarbas deve ser obtida na superfície periférica interna depois da afiação, em comparação com o líquido de esmerilhamento solúvel em água. Em outras palavras, a Expressão (2) e a Expressão (3) são mais facilmente satisfeitas pela utilização do líquido de esmerilhamento com base em óleo do que pela utilização do líquido de esmerilhamento solúvel em água. No entanto, o líquido de esmerilhamento solúvel em água é vantajoso sobre o líquido de esmerilhamento com base em óleo, em termos da eliminação do líquido de despejo. No entanto, como resultado do estudo realizado pelos inventores da presente invenção, descobriu-se que a ocorrência de rebarbas também pode ser facilmente suprimida, sendo, dessa forma, capaz de satisfazer também a Expressão (2) e a Expressão (3) no método de afiação utilizando o líquido de esmerilhamento solúvel em água mesmo quando o líquido de esmerilhamento solúvel em água é utilizado.

[0083] É preferível que a forração de cilindro, de acordo com essa modalidade, seja fabricada através do uso de condições de afiação mencionadas acima. No entanto, o método de fabricação para uma forração de cilindro, de acordo com essa modalidade, não está limitado ao método de fabricação utilizando as condições de afiação mencionadas acima, e uma forração de cilindro pode ser fabricada através do uso de métodos/condições para usinagem da circunferência interna além de condições de afiação mencionadas acima.

[0084] Um método de fundição para a forração de cilindro 10, de acordo com essa modalidade, não é particularmente limitado, e o método de fundição publicação conhecido, tal como fundição de areia e fundição centrífuga pode ser utilizado. Ademais, o material que forma a forração de cilindro, de acordo com essa modalidade, é ferro fundido, quaisquer materiais publicamente conhecidos, tal como ferro fundido com flocos de grafite e o ferro fundido com grafite vermicular podem ser utilizados desde que o material seja ferro fundido, mas é particularmente preferível se utilizar o ferro fundido com flocos de grafite. Como ferro fundido com flocos de grafite adequado, por exemplo, FC250 ou FC300, que são materiais de ferro fundido com base em JIS G5501 ou materiais equivalentes a esses materiais de ferro fundido (um material equivalente a FC250 e um material equivalente a FC350, descritos abaixo) são fornecidos. Ademais, a dureza do ferro fundido não é particularmente limitada, mas é preferível que a dureza com base em JIS Z 2245:2011 seja igual a ou superior a 90 HRB. A redução no coeficiente de atrito (redução no atrito) e o aumento na resistência à captura são facilitados pela configuração da dureza para que seja igual a ou superior a 90 HRB. Enquanto isso, um limite superior de dureza não é particularmente limitado, mas, a partir de uma perspectiva de praticidade, tal como a capacidade de trabalho, é preferível que a dureza seja igual a ou inferior a 115 HRB. Ademais, quando a redução no coeficiente de atrito (redução no atrito) e o aumento na resistência à captura são mais enfatizados, é preferível que a dureza seja igual a ou superior a 100 HRB e igual a ou inferior a 115 HRB. Quando a capacidade de trabalho é mais enfatizada, é preferível que a dureza seja igual a ou superior a 90 HRB e igual a ou inferior a 105 HRB. A medição da dureza é realizada em uma posição separada da superfície deslizante periférica interna por 1 mm ou mais em uma seção transversal selecionada livremente na direção axial em uma posição central na direção axial da forração de cilindro. O mesmo método de medição é realizado para uma dureza de material de uma forração de cilindro possuindo a superfície deslizante periférica interna submetida ao tratamento de conversão química, tal como o processo de fosfatização.

Material equivalente a FC250

[0085] <Composição> A composição contendo C: igual a ou superior a 3,0% e igual a ou inferior a 3,7%, Si: igual a ou superior a 2,0% e igual a ou inferior a 2,8%, Mn: igual a ou superior a 0,5% e igual a ou inferior a 1,0%, P: igual a ou inferior a 0,2%, S: igual a ou inferior a 0,15%, e Cr: igual a ou inferior a 0,2% em % de massa, o Fe restante, e impurezas inevitáveis. Ademais, essa composição pode incluir pelo menos um elemento de B, Cu, Nb, W e similares.

[0086] <Tamanho do Grafite e similares> O tamanho do grafite não é limitado particularmente, e pode ser, por exemplo, de 4 a 6 (ISO 9451:2008). Ademais, uma fase de material curado pode ser incluída em uma matriz de ferro fundido com flocos de grafite.

[0087] <Dureza> Igual a ou superior a 90 HRB e igual a ou inferior a 105 HRB.

Material equivalente a FC300

[0088] <Composição> Composição contendo C: igual a ou superior a 2,85% e igual a ou inferior a 3,35%, Si: igual a ou superior a 1,95% e igual a ou inferior a 2,55%, Mn: igual a ou superior a 0,45% e igual a ou inferior a 0,8%, P: igual a ou superior a 0,03% e igual a ou inferior a 0,25%, S: igual a ou inferior a 0,15%, Cr: igual a ou superior a 0,15% e igual a ou inferior a 0,55%, Mo: igual a ou superior a 0,15% e igual a ou inferior a 0,65%, e Ni: igual a ou superior a 0,15% e igual a ou inferior a 0,65% em % de massa, o Fe restante e impurezas inevitáveis. Ademais, essa composição pode incluir pelo menos um elemento de B, Cu, Nb, W e similares.

[0089] <Tamanho do Grafite e Similares> O tamanho do grafite não é particularmente limitado, e pode ser, por exemplo, de 4 a 8 (ISO 9451:2008). Ademais, uma fase de material curado pode ser incluída em uma matriz de ferro fundido com flocos de grafite.

[0090] <Dureza> Igual a ou superior a 100 HRB e igual a ou inferior a 115 HRB.

[0091] Uma forma de precipitação do grafite em flocos na matriz não é particularmente limitada. No entanto, como em uma fotografia microscópica metalúrgica, como exemplificado na figura 3, é preferível que a deformação ou curva na direção da direção A, por uma força externa, tal como corte e esmerilhamento (incluindo afiação), não seja observada em um formato de grafite de grafite precipitado direcionado de outra extremidade para uma extremidade na superfície da superfície deslizante periférica interna 12, na direção R, em uma parte em uma extremidade da superfície deslizante periférica interna 12, é preferível que o grafite seja exposto na superfície deslizante periférica interna 12, e é preferível que uma pluralidade de grafites precipitados seja exposta à superfície deslizante periférica interna 12. A figura 3 é a fotografia microscópica metalúrgica (amplificação: 400x) ilustrando um exemplo de uma estrutura em corte adjacente à superfície deslizante periférica interna 12 da forração de cilindro 10 dessa modalidade. Na fotografia, A indica a direção axial da forração de cilindro 10, e R indica uma direção radial da forração de cilindro 10 nesse estado.

[0092] Ademais, o material que forma a superfície deslizante periférica interna 12 também é de ferro fundido (incluindo o ferro fundido ao qual o tratamento de conversão química foi aplicado) na forração de cilindro 10, de acordo com essa modalidade. Isso é, quando a forração de cilindro 10, de acordo com essa modalidade, é utilizada para o motor de combustão interna, uma superfície periférica externa de um pistão e uma superfície deslizante periférica externa de um anel de pistão entram em contato com e deslizam no ferro fundido que forma a superfície deslizante periférica interna 12. Portanto, a dureza é maior no caso no qual o material que forma a superfície deslizante periférica interna 12 é ferro fundido, em comparação com um caso no qual o material que forma a superfície deslizante periférica interna 12 é uma liga de alumínio, e, dessa forma, é significativamente vantajoso com relação à redução no coeficiente de atrito (redução no atrito) e no aumento da resistência à captura. Ademais, os poros não estão presentes nas proximidades da superfície deslizante periférica interna 12 no caso no qual o material que forma a superfície deslizante periférica interna 12 é ferro fundido, em comparação com o caso no qual a superfície deslizante periférica interna 12 é formada a partir de um filme de revestimento por pulverização, e, dessa forma, um problema de soltura e rachadura não ocorre.

[0093] Na forração de cilindro 10, de acordo com essa modalidade, (i) toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12 pode apresentar a mesma propriedade de superfície, mas (ii) quando a superfície deslizante periférica interna 12 pode ser dividida em duas ou mais regiões, as propriedades de superfície das regiões respectivas podem ser diferentes uma da outra. (i) No primeiro caso, toda a superfície da superfície deslizante periférica interna satisfaz a Expressão (1) até a Expressão (3). Enquanto isso, (ii) no segundo caso, pelo menos uma das regiões é exigida apenas para satisfazer as Expressões de (1) a (3), e é preferível que todas as regiões satisfaçam as Expressões de (1) a (3). Esses pontos também se aplicam a faixas adequadas de parâmetros de aspereza além de Rvk/Rk, Rk, (Rk-Rpk), que são parâmetros fornecidos pela Expressão (1) até a Expressão (3), e uma faixa adequada do ângulo cruzado. Ademais, quando a superfície deslizante periférica interna 12 é dividida em duas ou mais regiões, a superfície deslizante periférica interna 12 é geralmente dividida em duas ou mais regiões com relação à direção axial A. Considerando-se a produtividade da forração de cilindro 10, é preferível que (i) toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12 tenha a mesma propriedade de superfície. Ademais, (ii) quando a superfície periférica interna 12 é dividida em duas ou mais regiões, é preferível que a superfície deslizante periférica interna 12 seja dividida em duas regiões. Quando a superfície deslizante periférica interna 12 é dividida em três ou mais regiões, a produtividade da forração de cilindro 10 deve reduzir de forma significativa em alguns casos.

[0094] Nessa Descrição, um estado no qual "toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12 possui a mesma propriedade de superfície" significa que os valores de (ii) Rk, e (iii) Rk-Rpk são iguais em toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12. Ademais, um caso no qual a marca de usinagem constituída pelo padrão cruzado é formada na superfície deslizante periférica interna 12, e "toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12 possui a mesma propriedade de superfície" significa (iv) o valor do ângulo cruzado também é igual em toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12, em adição a (i) até (iii), descritos acima. Nesse estado, "o valor é igual" significa não apenas um caso no qual (a) valores de medição respectivos medidos em uma pluralidade de localizações livremente selecionadas em toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12 são iguais, mas também um caso no qual (b): localizações selecionadas livremente em toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12 são iguais, mas também um caso no qual (b): quando os valores de medição respectivos, medidos em uma pluralidade de localizações livremente selecionadas em toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12 são diferentes uns dos outros, esses valores de medição respectivos estão dentro de uma faixa de variação de medição.

[0095] Ademais, quando apenas uma parte das regiões da superfície deslizante periférica interna 12 satisfaz a Expressão (1) até a Expressão (3), é preferível que uma razão das regiões que satisfazem a Expressão (1) até a Expressão (3) seja igual a ou superior a 33,3%, mais preferivelmente igual a ou superior a 66,7%, ainda, mais preferivelmente igual a ou superior a 80%, quando toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12 é igual a 100%.

[0096] Além disso, quando apenas uma parte das regiões da superfície deslizante periférica interna 12 satisfaz as Expressões de (1) a (3), a superfície deslizante periférica interna 12 é dividida em duas ou mais regiões com relação à direção axial A, e o comprimento da forração de cilindro 10 na direção axial A é L, é preferível que uma região, que corresponde a um comprimento igual a ou superior a L/3, satisfaça as Expressões de (1) a (3), é mais preferível que uma região, que corresponde a um comprimento igual a ou superior a 2L/3, satisfaça as Expressões de (1) a (3), e é ainda mais preferível que uma região, que corresponde a um comprimento igual a ou superior a 4L/5, satisfaça as Expressões de (1) a (3). Ademais, nesse caso, é preferível que a região que satisfaz as Expressões de (1) a (3) seja posicionada em uma proximidade da parte central na direção axial A. Por exemplo, quando a região que corresponde ao comprimento igual a ou superior a L/3 satisfaz as Expressões de (1) a (3), uma posição em um lado de uma extremidade da forração de cilindro 10, na direção axial A, é igual a 0, e uma posição em um lado da outra extremidade é igual a L, é preferível que as Expressões de (1) a (3) sejam satisfeitas em uma região dentro de uma faixa igual a ou superior a L/3 e igual a ou inferior a 2L/3, ou uma região ligeiramente alterada na direção de um lado de extremidade ou o outro lado de extremidade da região dentro de uma faixa igual a ou superior a L/3 e igual a ou inferior a 2L/3.

[0097] Quando toda a superfície da superfície deslizante periférica interna 12 possui a mesma propriedade de superfície, a aspereza de superfície da superfície deslizante periférica interna 12 é um valor médio obtido através das medições em quatro localizações por amostra. Nesse caso, posições de medição específicas para a aspereza de superfície são descritas posteriormente em uma seção "2. Medição de Aspereza de Superfície (Rk, Rvk, Rpk e Ra)". Enquanto isso, quando (ii) a superfície deslizante periférica interna 12 é dividida em duas ou mais regiões, e as propriedades de superfície das regiões respectivas são diferentes uma da outra, a aspereza de superfície é um valor médio das medições em quatro localizações em cada uma das regiões. Nesse caso, o valor médio de aspereza de superfície é obtido em cada uma das regiões. Nesse caso, as posições de medição são selecionadas de forma adequada de acordo com um formato de contorno de cada uma das regiões, e as distâncias entre as duas posições de medição adjacentes uma à outra e as distâncias entre as posições de medição respectivas e a linha de contorno da região são configuradas de modo a serem basicamente iguais uma à outra o máximo possível. Por exemplo, quando o formato de contorno da região é um formato retangular, quatro interseções entre duas linhas retas que dividem verticalmente a região em três partes equivalentes e duas linhas retas que dividem horizontalmente a região em três partes equivalentes são configuradas para as posições de medição.

[0098] A figura 4 é uma vista esquemática para ilustrar outro exemplo da forração de cilindro, de acordo com essa modalidade, e é uma vista plana desenvolvida obtida pelo corte da forração de cilindro 10 ao longo da direção axial A em um ponto na direção circunferencial C da forração de cilindro 10, para, dessa forma, desenvolver a superfície deslizante periférica interna 12 no formato cilíndrico em um plano. Um símbolo Y na figura 4 é uma direção paralela ao eixo geométrico central A da forração de cilindro 10. Um símbolo X é uma direção paralela à direção circunferencial C da forração de cilindro 10. Ademais, quando a forração de cilindro 10 é disposta em um motor de combustão interna, um lado de direção Y1 significa um lado da câmara de combustão, e um lado de direção Y2 significa um lado da câmara de manivela. Esses pontos também se aplicam à figura 5 descrita posteriormente. No exemplo ilustrado na figura 4, uma marca de usinagem constituída por um padrão cruzado é formada em toda a superfície da superfície deslizante periférica interna, mas apenas uma parte da marca de usinagem constituída pelo padrão cruzado é ilustrada para facilitar a descrição do padrão cruzado e um ângulo cruzado.

[0099] A superfície deslizante periférica interna 12 da forração de cilindro 10B (10), ilustrada na figura 4, é dividida em três regiões na direção axial A (direção Y). Uma região Tu, uma região Tm, e uma região Td são fornecidas a partir do lado de câmara de combustão (lado de direção Y1) na direção do lado de câmara de manivela (lado de direção Y2). No exemplo ilustrado na figura 4, qualquer uma das regiões Tu, Tm e Td pode satisfazer as Expressões de (1) a (3).

[00100] Quando o comprimento da forração de cilindro 10B na direção axial A é igual a L nesse estado, o comprimento da região Tu é igual a L1, e o comprimento da região Td é igual a L2. Ademais, uma linha pontilhada Psb indica uma posição de extremidade inferior de uma saia de pistão quando um pistão (não ilustrado) alcança uma posição de centro morto superior na figura 4. Uma distância de uma extremidade em um lado da câmara de combustão da superfície deslizante periférica interna 12 para a linha pontilhada Psb é igual a Lp na direção Y nesse estado. Apesar de L1 = Lp na figura 4, L1 pode não ser igual a Lp.

[00101] Ademais, uma marca de usinagem 20A (20) constituída por um primeiro padrão cruzado possuindo um ângulo cruzado θu é formada na região Tu. Uma marca de usinagem 20B (20) constituída por um segundo padrão cruzado possuindo um ângulo cruzado θd é formada na região Td. Além disso, a região Tm é uma região intermediária entre a região Tu e a região Td, e a marca de usinagem 20A constituída pelo primeiro padrão cruzado e o segundo padrão cruzado 20B constituído pelo segundo padrão cruzado são formados de modo a se sobreporem um ao outro.

[00102] As propriedades de superfície e os comprimentos L, L1, L2 e Lp das regiões Tu, Td e Tm podem ser selecionados adequadamente de acordo com as especificações de projeto do motor de combustão interna que utiliza a forração de cilindro 10B. Como um exemplo, quando três anéis de pistão (um anel superior, um segundo anel e um anel de óleo) são montados em um pistão, tal configuração na qual L1 = 0,2L a 0,4L, Lp < L1 e L2 > 0,55L pode ser fornecida considerando-se que uma relação L > L1 + L2 seja satisfeita. A relação de L2 > 0,55L é configurada considerando-se L2 estando em uma posição que corresponde a um centro aproximado em uma faixa deslizante do anel superior na direção Y. Ademais, os estados de atrito nas regiões respectivas durante a operação do motor de combustão interna são tais que o estado de atrito na região Tu tende a estar relativamente no estado de lubrificação limítrofe ou no estado de lubrificação mista, e o estado de atrito na região Td tende, relativamente, a estar no estado de lubrificação mista ou estado de lubrificação hidrodinâmica.

[00103] Como um exemplo específico da forração de cilindro 10B, ilustrada na figura 4, por exemplo, um exemplo descrito abaixo pode ser fornecido. A propriedade de superfície da região Tm é uma propriedade de superfície intermediária entre a região Tu e a região Td. Propriedade de Superfície da Região Tu Ra = 0,11 μm Rk = 0,21 μm Rpk = 0,09 μm Rvk = 0,29 μm Rvk/Rk = 1,38 Rk - Rpk = 0,12 μm θu = 20 graus Propriedade de Superfície da Região Td Ra = 0,19 μm Rk = 0,28 μm Rpk = 0,10 μm Rvk = 0,56 μm Rvk/Rk = 2,00 Rk - Rpk = 0,18 μm θd = 10 graus

[00104] Com relação a um exemplo específico descrito acima como referência, a figura 5 apresenta fotografias microscópicas metalúrgicas (amplificação: 100x) de uma réplica das marcas de usinagem constituídas pelos padrões cruzados formados na superfície deslizante periférica interna 12 por meio do método de reservatório, e a figura 6 apresenta gráficos para ilustrar os perfis das curvas de aspereza quando a aspereza de superfície da superfície deslizante periférica interna 12 foi medida. A figura 5(A) é uma fotografia microscópica metalúrgica da região Tu. A figura 5(B) é uma fotografia microscópica metalúrgica da região Td. A figura 6(A) é um gráfico para ilustrar um exemplo do perfil da curva na região Tu. A figura 6(B) é um gráfico para ilustrar um exemplo do perfil da curva na região Td.

[00105] Quando a forração de cilindro 10B, possuindo propriedades de superfície diferentes nas respectivas regiões Tu, Td e Tm, como exemplificado nas figuras de 4 a 6, é fabricada, só é exigida a execução da primeira etapa de afiação fina sob uma primeira condição de afiação na região Tu, e a execução da primeira etapa de afiação fina sob uma segunda condição de afiação na região Td. Nesse caso, a região Tm é uma região para comutar da primeira condição de afiação para a segunda condição de afiação. Na segunda etapa de afiação fina, a mesma condição de afiação só precisa ser utilizada na região Tu e na região Td.

[00106] O motor de combustão interna, de acordo com essa modalidade, inclui orifícios de cilindro, os pistões e anéis de pistão. O orifício de cilindro inclui uma superfície deslizante periférica interna feita de ferro fundido. O pistão é disposto em um lado periférico interno do orifício de cilindro. O anel de pistão é montado em um sulco anular fornecido ao longo de uma direção circunferencial de pistão em uma superfície periférica externa do pistão. A superfície deslizante periférica interna do orifício de cilindro é caracterizada pela inclusão de uma região que satisfaz as Expressões de (1) a (3). De acordo com essa modalidade, também no motor de combustão interna, a superfície deslizante periférica interna do orifício de cilindro e um método de formação da mesma podem ser similares aos da forração de cilindro dessa modalidade descrita acima.

[00107] Ademais, uma estrutura do motor de combustão interna, de acordo com essa modalidade, não é particularmente limitada desde que o motor de combustão interna inclua os orifícios de cilindro, os pistões e os anéis de pistão descritos acima. Por exemplo, o motor de combustão interna, de acordo com essa modalidade, pode ser um motor de combustão interna incluindo as forrações de cilindro feitas de ferro fundido (forrações de cilindro de acordo com essa modalidade), e possuindo superfícies deslizantes internas que contêm as regiões que satisfazem as Expressões de (1) a (3) ou um motor de combustão interna (motor de combustão interna de um tipo sem forração de cilindro) incluindo um bloco de cilindro de ferro fundido incluindo orifícios de cilindro que possuem superfícies deslizantes periféricas internas que contêm as regiões que satisfazem as Expressões de (1) a (3).

[00108] O ângulo cruzado é definido como descrito abaixo na forração de cilindro, de acordo com essa modalidade. Essa definição é substancialmente aplicada também ao motor de combustão interna de acordo com essa modalidade. No entanto, a "direção circunferencial de forração de cilindro" é substituída pela "direção circunferencial de orifício de cilindro" em um sentido mais estrito na definição a seguir no motor de combustão interna de acordo com essa modalidade. A "direção circunferencial de orifício de cilindro" possui o mesmo significado que a "direção circunferencial de forração de cilindro" no motor de combustão interna incluindo as forrações de cilindro nessa configuração, e possui um significado literal no motor de combustão interna do tipo sem forração de cilindro incluindo os orifícios de cilindro.

[00109] "Definição de Ângulo Cruzado": um ângulo formado pela direção na qual o primeiro grupo de linhas paralelas se estende a partir de um lado para o outro lado na direção circunferencial de forração de cilindro e na direção na qual o segundo grupo de linhas paralelas se estende de um lado para o outro lado na direção circunferencial de forração de cilindro.

[00110] O motor de combustão interna, incluindo as forrações de cilindro de acordo com essa modalidade, inclui pelo menos os pistões, os anéis de pistão, as forrações de cilindro, de acordo com essa modalidade, e elementos de retenção/fixação. O elemento de retenção/fixação é configurado para reter e fixar, diretamente, a forração de cilindro. Nesse caso, o orifício de cilindro possuindo a superfície deslizante periférica interna feita de ferro fundido é formado a partir da forração de cilindro, de acordo com essa modalidade. Ademais, como um exemplo típico do elemento de retenção/fixação, um bloco de cilindro, no qual as forrações de cilindro são fundidas por inserção, pode ser fornecido. Em uma série do processo de fabricação para o motor de combustão interna, incluindo as forrações de cilindro, de acordo com essa modalidade, uma temporização da formação da superfície deslizante periférica interna, contendo as regiões que satisfazem as Expressões de (1) a (3) na etapa de afiação, não é particularmente limitada, e pode ser adequadamente selecionada. No motor de combustão interna típico, incluindo o bloco de cilindro no qual as forrações de cilindro são fundidas por inserção, a formação das superfícies deslizantes periféricas internas na etapa de afiação é geralmente realizada depois de uma etapa de fundição por inserção da fundição por inserção das forrações de cilindro (por exemplo, JP 2860537 B2 e JP 4954644 B2). Dessa forma, quando o motor de combustão interna, incluindo as forrações de cilindro, de acordo com essa modalidade, inclui ainda o bloco de cilindro dentro do qual as forrações de cilindro são fundidas por inserção, é preferível que a superfície deslizante periférica interna, contendo as regiões que satisfazem as Expressões de (1) a (3) seja formada em uma temporização similar.

[00111] Enquanto isso, o motor de combustão interna do tipo sem forração de cilindro é um motor de combustão interna no qual as superfícies deslizantes periféricas internas, contendo as regiões que satisfazem as Expressões (1) a (3), são formadas pela afiação direta das superfícies periféricas internas (superfícies periféricas internas feitas de material de ferro fundido, que é igual ao material de ferro fundido do bloco de cilindro de ferro fundido) dos orifícios de cilindro fornecidos para o bloco de cilindro de ferro fundido sem utilizar forrações de cilindro. Como o ferro fundido para formar o bloco de cilindro de ferro fundido utilizado para o motor de combustão interna do tipo sem forração de cilindro, de acordo com essa modalidade, qualquer ferro fundido publicamente conhecido, tal como o ferro fundido com flocos de grafite, e o ferro fundido de grafite vermicular, pode ser utilizado.

[00112] Uma descrição será fornecida agora do motor de combustão interna incluindo as forrações de cilindro, de acordo com essa modalidade, como um exemplo específico do motor de combustão interna, de acordo com essa modalidade, com referência aos desenhos. A figura 7 é uma vista esquemática para ilustrar um exemplo do motor de combustão interna 100, de acordo com essa modalidade. A forração de cilindro 10, o bloco de cilindro 110, e a câmara de combustão 140 são ilustrados em uma vista em corte. O pistão 120 e os anéis de pistão 130 dispostos no lado periférico interno da forração interna são ilustrados em uma vista lateral. Ademais, o símbolo de referência A indica o eixo geométrico central da forração de cilindro, e o símbolo de referência C indica a direção circunferencial da forração de cilindro 10. Na figura 7, a descrição é omitida para as marcas de usinagem, tal como os padrões cruzados formados na superfície deslizante periférica interna 12 da forração de cilindro 10.

[00113] O motor de combustão interna 100 ilustrado na figura 7 inclui o bloco de cilindro 110, a forração de cilindro 10, o pistão 120 e os três anéis de pistão 130. A forração de cilindro 10 é fundida no bloco de cilindro 110. O pistão 120 é disposto no lado periférico interno da forração de cilindro 10. Os anéis de pistão 130 são montados nos sulcos anulares fornecidos ao longo da direção circunferencial do pistão na superfície periférica externa do pistão 120. Os três anéis de pistão 130 são dispostos na ordem de um anel superior 130A, um segundo anel 130B e um anel de óleo 130C a partir do lado da câmara de combustão 140. No exemplo ilustrado na figura 7, um lado de extremidade superior da forração de cilindro 10 também é coberto pelo bloco de cilindro 110, mas as cercanias de uma parte de extremidade superior ou uma cercania de uma parte de extremidade inferior da forração de cilindro 10 pode não ser coberta pelo bloco de cilindro 110. Ademais, o motor de combustão interna 100 pode ter tal estrutura que a superfície periférica externa da forração de cilindro 10 não seja coberta pelo bloco de cilindro 110, e possa estar em contato direto com o refrigerante, que é frequentemente utilizado em um motor a diesel.

[00114] Ademais, no exemplo ilustrado na figura 7, o anel superior 130A, o segundo anel 130B e o anel de óleo 130C são utilizados como anéis de pistão 130, mas pelo menos um tipo desses só precisa ser utilizado. Como formatos em corte dos anéis de pistão 130, no exemplo ilustrado na figura 7, o anel superior 130A pode assumir qualquer um dentre um formato em corte retangular, um formato em corte de um anel chanfrado internamente, e um formato em corte do anel fundamental completo. No exemplo ilustrado na figura 7, o segundo anel 130B pode assumir qualquer um dentre um formato em corte retangular, tal como um formato em corte no qual a superfície periférica externa apresenta uma superfície afunilada aberta na direção do lado da câmara de combustão 140, e tal formato em corte, possuindo um rebaixo na superfície periférica externa em um lado distante do lado da câmara de combustão 140. Ademais, como o anel de óleo 130C, por exemplo, um anel de óleo de aço, um anel de controle de óleo com partições, e um anel de controle de óleo chanfrado podem ser utilizados, e um anel de óleo com um expansor de espiral além desses anéis de óleo também pode ser utilizado.

[00115] O anel de pistão 130 pode ser formado a partir de apenas um material base em formato de anel, mas inclui, preferivelmente, o material base em formato de anel e um filme de revestimento duro que cobre uma superfície periférica externa do material base em formato de anel, e está em contato com e é deslizante na superfície deslizante periférica interna 12 da forração de cilindro 10. Como esse filme de revestimento duro, um filme de revestimento com base em CrN, um filme de revestimento de carbono amorfo, e similares, podem ser exemplificados, e o filme de revestimento de carbono amorfo pode não conter hidrogênio. Esses filmes de revestimento podem ser formados por meio do método de deposição de vapor físico (PVD), tal como o método de pulverização e o método de revestimento com íon em arco.

[00116] O filme de revestimento com base em CrN pode conter ainda outros elementos metálicos além de Cr, como necessário. Ademais, como o elemento não metálico, um ou mais tipos de outros elementos não metálicos podem ser contidos além de N. Tais outros elementos não metálicos, o oxigênio O ou o carbono C são adequados. Ademais, o filme de revestimento de carbono amorfo que não contém o hidrogênio é um filme de revestimento que não contém substancialmente o hidrogênio. No entanto, é permitido que o filme de revestimento de carbono amorfo, não contendo hidrogênio, contenha inevitavelmente hidrogênio impuro causado pelo alvo de carbono utilizado para a formação do filme de revestimento e hidrogênio impuro causado por um componente de gás (molécula de água) contendo o hidrogênio que adere a uma parede interna de uma câmara de formação de filme de revestimento. Além disso, o filme de revestimento de carbono amorfo que não contém hidrogênio pode ser um filme de revestimento DLC (camada a-C) possuindo uma estrutura de carbono amorfo, um filme de revestimento DLC (camada ta-C), possuindo uma estrutura de carbono tetraédrica, ou uma estrutura de múltiplas camadas obtida pela alternância da laminação de ambas. Quando o filme de revestimento de carbono amorfo, que não contém o hidrogênio, apresenta a estrutura de múltiplas camadas, é preferível que uma espessura do filme de revestimento seja igual a ou superior a 2 μm. Ademais, uma camada adesiva, tal como um filme de revestimento de Ti, pode ser fornecida entre uma superfície periférica externa de um material base em formato de anel e o filme de revestimento de carbono amorfo que não contém hidrogênio.

[00117] É preferível que a aspereza média aritmética Ra da superfície deslizante periférica externa desses filmes de revestimento duro seja igual a ou inferior a 0,10 μm, mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,06 μm. É possível se evitar a ocorrência de arranhões na superfície deslizante periférica interna 12 da forração de cilindro 10, pela configuração da aspereza média aritmética Ra, para que seja igual a ou inferior a 0,10 μm. Um valor limite inferior da aspereza média aritmética Ra da superfície deslizante periférica externa do filme de revestimento duro não é particularmente limitado, e é preferível que o valor de limite inferior da aspereza média aritmética Ra da superfície deslizante periférica externa do filme de revestimento duro seja igual a ou superior a 0,01 μm na prática. Uma lapidação ou polimento periférico externo utilizando grãos de afiação fina como um meio pode ser utilizado, de modo que a superfície deslizante periférica externa do anel de pistão 130 apresente uma aspereza de superfície desejada.

[00118] Quando a superfície deslizante periférica externa do anel de pistão 130 é formada a partir do filme de revestimento com base em CrN, é preferível que a dureza de superfície na superfície deslizante periférica externa, com base em JIS Z 2244:2009, seja igual a ou superior a 800 HV0.1. Quando a superfície deslizante periférica externa do anel de pistão 130 é formada no filme de revestimento de carbono amorfo que não contém hidrogênio, é preferível que a dureza de superfície na superfície deslizante periférica externa, com base em JIS Z 2244:2009, seja igual a ou superior a 1200 HV0.1. Um progresso do atrito da superfície deslizante periférica externa do anel de pistão 130 pode ser suprimido pela configuração da dureza de superfície para que seja igual a ou superior ao valor mencionado acima no filme de revestimento duro. Portanto, é possível se suprimir uma ocorrência de um aumento no comprimento do contato entre a superfície deslizante periférica interna 12 da forração de cilindro 10 e a superfície deslizante periférica externa do anel de pistão 130 na direção axial A da forração de cilindro 10 por um longo período. Uma força hidráulica de lubrificação entre a forração de cilindro 10 e o anel de pistão 130 deve ser gerada, e um contato metálico pode, dessa forma, ser evitado, suprimindo, assim, também, o aumento no coeficiente de atrito. Um limite superior da dureza de superfície não é particularmente limitado, mas é preferível que a dureza de superfície seja igual a ou inferior a 2.000 HV0.1 para o filme de revestimento com base em CrN, e seja igual a ou inferior a 2,500 HV0.1 para o filme de revestimento de carbono amorfo que não contém o hidrogênio na prática.

[00119] Ademais, de uma perspectiva de redução do coeficiente de atrito, no motor de combustão interna 100, de acordo com essa modalidade, é preferível se utilizar uma combinação de forração de cilindro 10, feita de ferro fundido com flocos de grafite, possuindo a composição e a dureza do material FC300 equivalente, e o anel de pistão 130, que é coberto com o filme de revestimento de carbono amorfo que não contém hidrogênio na superfície periférica externa do material base em formato de anel.

[00120] Ademais, no motor de combustão interna 100, de acordo com essa modalidade, uma pressão de superfície, quando o pistão 130 e a forração de cilindro 10 entram em contato um com o outro, pode ser reduzida a fim de aumentar ainda a resistência à captura. A pressão de superfície pode ser controlada por forças de tensão dos anéis de pistão 130. Por exemplo, quando o motor de combustão interna 100 é um motor a gasolina, uma força de tensão total (força de tensão tangencial) por cilindro dos anéis de pistão 130 é Ft (unidade: N (newton)), e um diâmetro interno (diâmetro de orifício) da forração de cilindro 10 é D (unidade: mm), é preferível que Ft/D seja igual a ou inferior a 0,5, mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,4, ainda, mais preferivelmente igual a ou inferior a 0,3. Um limite inferior de Ft/D não é particularmente limitado, e é preferível que o limite inferior de Ft/D seja igual a ou superior a 0,25 na prática.

[00121] Deve-se compreender que os anéis de pistão mencionados acima 130 e o valor de Ft/D possam ser aplicados ao motor de combustão interna do tipo sem forração de cilindro.

Exemplos

[00122] A presente invenção é descrita especificamente abaixo por meio dos Exemplos, mas a presente invenção não está limitada aos Exemplos.

Produção da Forração de Cilindro

[00123] Forrações de cilindro nos exemplos respectivos e exemplos comparativos foram produzidos pelo procedimento a seguir. Primeiro, um elemento cilíndrico feito de ferro fundido foi produzido pela fundição centrífuga. Nessa ocasião, elementos cilíndricos feitos dos seguintes dois tipos de materiais de ferro fundido (ferro fundido com flocos de grafite) LA e LB foram produzidos. As mesmas condições de fundição centrífuga foram utilizadas independentemente do tipo de material de ferro fundido.

LA

[00124] Composição contendo C: 3,66%, Si: 2,41%, Mn: 0,54%, P: 0,12%, S: 0,0,042% e Cr: 0,08% em % em massa, o Fe restante, e impurezas inevitáveis.

[00125] Dureza: 90 HRB

LB

[00126] Composição contendo C: 2,87%, Si: 2,01%, Mn: 0,74%, P: 0,24%, S: 0,041%, Cr: 0,52%, Mo: 0,64% e Ni: 0,63% em % em massa, o Fe restante e impurezas inevitáveis.

[00127] Dureza: 115 HRB

[00128] A etapa de perfuração bruta e a etapa de perfuração fina foram aplicadas nessa ordem aos elementos cilíndricos obtidos pela fundição centrífuga. Então, a afiação foi aplicada.

[00129] A etapa de afiação bruta, a primeira etapa de afiação fina, e a segunda etapa de afiação fina foram aplicadas nessa ordem aos elementos cilíndricos utilizados para a produção das forrações de cilindro nos exemplos e exemplos comparativos nesse estado. As condições principais de afiação para as etapas respectivas são descritas abaixo.

[00130] Três tipos de pedras de afiação em formato de diamante foram preparadas na primeira etapa de afiação fina. Nesse estado, para a produção das forrações de cilindro nos exemplos e exemplos comparativos, a profundidade de vale reduzida Rvk das superfícies deslizantes periféricas internas acabadas, cada uma das quais satisfaz qualquer um dos níveis a seguir de (1) a 3), tipos diferentes de pedras de afiação em formato de diamante foram designadas para e utilizadas para os níveis respectivos. Rvk < 0,5 μm 0,5 μm < Rvk < 1,2 μm 1,2 μm < Rvk < 2,0 μm

[00131] Quatro tipos de pedras de afiação em formato de diamante foram preparadas na segunda etapa de afiação fina. Nesse estado, para produzir as forrações de cilindro nos exemplos e nos exemplos comparativos, a profundidade de aspereza de núcleo Rk das superfícies deslizantes periféricas internas acabadas, cada uma das quais satisfazendo qualquer um dos níveis a seguir de (1) a (4), tipos diferentes de pedras de afiação em formato de diamante, foram designados para e utilizados para os níveis respectivos.

[00132] Exemplos de A1 a A10 e de B1 a B10 e Exemplos Comparativos A3, A4, B3 e B4, nos quais a profundidade de aspereza de núcleo Rk é igual a ou inferior a 0,12 μm.

[00133] Exemplos de A11 a A19 e de B11 a B19, nos quais a profundidade de aspereza de núcleo Rk é igual a ou superior a 0,16 μm e igual a ou inferior a 0,20 μm.

[00134] Exemplos de A20 a A31 e de B20 a B31 e Exemplos Comparativos A1, A2, B1 e B2, nos quais a profundidade de aspereza de núcleo Rk é igual a ou superior a 0,25 μm e igual a ou inferior a 0,33 μm.

[00135] Exemplos Comparativos A5 e B5, nos quais a profundidade de aspereza de núcleo Rk é igual a ou superior a 0,4 μm.

[00136] Então, as propriedades de superfície desejadas (valores de Rk, Rvk e Rpk) foram obtidas pela primeira configuração de um rpm de eixo e uma velocidade vertical de eixo para alcançar cada um dos ângulos cruzados de 3 , 30 e 50 , respectivamente, na primeira etapa de afiação fina e na segunda etapa de afiação fina, e, então, selecionando, adequadamente, as pressões de expansão para essas pedras de afiação em formato de diamante, respectivamente, na primeira etapa de afiação fina e segunda etapa de afiação fina. Os ângulos cruzados na primeira etapa de afiação fina e na segunda etapa de afiação fina são iguais. Todas as superfícies periféricas internas dos elementos cilíndricos foram afiadas sob as mesmas condições de afiação.

[00137] Ademais, condições para o rpm de eixo, a velocidade vertical do eixo, e o líquido de esmerilhamento (líquido de esmerilhamento solúvel em água) são iguais em todos os exemplos e exemplos comparativos nas etapas descritas em (a), (b), (c1), e (c2), descritas abaixo.

Etapa de Afiação Bruta (Todos os Exemplos e Exemplos Comparativos)

[00138] Pedras de afiação: um tipo de pedra de afiação em formato de diamante R (material aglutinante usado sendo liga metálica)

[00139] Um diâmetro de grão médio R das pedras de afiação em formato de diamante R igual a 125 μm.

[00140] Ângulos cruzados: 3°, 30° e 50° (o mesmo que os ângulos cruzados das superfícies deslizantes periféricas internas acabadas)

[00141] (b) Primeira Etapa de Afiação Fina (Todos os Exemplos e Exemplos Comparativos)

[00142] Pedras de Afiação: Três tipos de pedras de afiação em formato de diamante A1, A2 e A3 (material aglutinante usado sendo liga metálica).

[00143] Um diâmetro de grão médio A2 das pedras de afiação em formato de diamante A2 é aproximadamente igual a 1/3 do diâmetro de grão médio R da pedra de afiação em formato de diamante utilizada na etapa de afiação bruta, um diâmetro de grão médio A1 das pedras de afiação em formato de diamante A1 possui um valor menor do que o diâmetro de grão médio A2 em aproximadamente 10 μm, e um diâmetro de grão médio A3 das pedras de afiação em formato de diamante A3 tem um valor maior do que o diâmetro de grão médio A2 por aproximadamente 10 μm. Ademais, o grau de aglutinação da liga metálica às pedras de afiação em formato de diamante A1, A2 e A3 foi inferior ao da liga metálica para as pedras de afiação em formato de diamante R utilizadas na etapa de afiação bruta.

[00144] Ângulos cruzados: 3°, 30° e 50° (os mesmos que os ângulos cruzados das superfícies deslizantes periféricas internas acabadas).

[00145] (c1) Segunda Etapa de Afiação Fina (aplicada apenas a todos os exemplos e exemplos comparativos A1 a A4, B1 a B4)

[00146] Pedras de Afiação: Três tipos de pedras de afiação em formato de diamante B1, B2 e B3 (material aglutinante usado sendo liga metálica).

[00147] Um diâmetro de grão médio B2 das pedras de afiação em formato de diamante B2 é de aproximadamente 1/3 do diâmetro de grão médio A2 da pedra de afiação em formato de diamante A2 utilizada na primeira etapa de afiação, um diâmetro de grão médio B1 das pedras de afiação em formato de diamante B1 foi um valor inferior ao diâmetro de grão médio B2 em aproximadamente 5 μm, e um diâmetro de grão médio B3 das pedras de afiação em formato de diamante B3 teve um valor superior ao do diâmetro de grão médio B2 em aproximadamente 5 μm. Ademais, o grau de aglutinação da ligação metálica às pedras de afiação em formato de diamante B1, B2 e B3 foi inferior ao da liga metálica às pedras de afiação em formato de diamante A1, A2 e A3 utilizadas na primeira etapa de afiação.

[00148] Ângulos cruzados: 3°, 30° e 50° (iguais aos ângulos cruzados das superfícies deslizantes periféricas internas acabadas).

[00149] (c2) Segunda Etapa de Afiação Fina (aplicada apenas aos Exemplos Comparativos A5 e B5)

[00150] Pedras de Afiação: um tipo de pedras de afiação em formato de diamante C (material aglutinante utilizado sendo liga metálica)

[00151] Um diâmetro de grão médio C das pedras de afiação em formato de diamante C foi um valor superior a aproximadamente 1/3 do diâmetro de grão médio A2 das pedras de afiação em formato de diamante A2 utilizadas na primeira etapa de afiação fina em aproximadamente 10 μm. Ademais, o grau de aglutinação da liga metálica às pedras de afiação em formato de diamante C foi inferior ao da ligação metálica com as pedras de afiação em formato de diamante A2 utilizadas na primeira etapa de afiação fina.

[00152] Ângulos cruzados: 3°, 30° e 50° (iguais aos ângulos cruzados das superfícies deslizantes periféricas internas acabadas)

[00153] (c3) Segunda Etapa de Afiação Fina (aplicada apenas ao Exemplo Comparativo A6)

[00154] A segunda etapa de afiação fina foi realizada como no Exemplo A21, exceto pelas pedras de afiação em formato de diamante B3 que foram utilizadas, e pela pressão de expansão para as pedras de afiação em formato de diamante B3 que foi ligeiramente inferior a do Exemplo A21.

[00155] (c4) Segunda Etapa de Afiação Fina (aplicada apenas ao Exemplo Comparativo B6)

[00156] A segunda etapa de afiação fina foi realizada como no Exemplo B21, exceto pelas pedras de afiação em formato de diamante B3 que foram utilizadas, e pela pressão de expansão para as pedras de afiação em formato de diamante B3 que foi ligeiramente inferior a do Exemplo B21.

[00157] (c5) Segunda Etapa de Afiação Fina (aplicada apenas ao Exemplo Comparativo A7)

[00158] A segunda etapa de afiação fina foi realizada como no Exemplo A3, exceto pelas pedras de afiação em formato de diamante B2 que foram utilizadas, e a pressão de expansão para as pedras de afiação em formato de diamante B1 foi ligeiramente maior do que no Exemplo A3.

[00159] (c6) Segunda Etapa de Afiação Fina (aplicada apenas ao Exemplo Comparativo B7)

[00160] A segunda etapa de afiação fina foi realizada como no Exemplo B3, exceto pelas pedras de afiação em formato de diamante B1 que foram utilizadas, e pela pressão de expansão para as pedras de afiação em formato de diamante B1 que foi ligeiramente superior a do Exemplo B3.

[00161] Um conjunto de três tipos de forrações de cilindro, que são iguais nos valores de Rk, Rvk e Rpk, e são diferentes um do outro apenas no ângulo cruzado, foi preparado nos exemplos e exemplos comparativos respectivos. Os três tipos de forrações de cilindro, que são iguais nos valores de Rk, Rvk e Rpk e são diferentes um do outro apenas no ângulo cruzado, foram afiados sob as mesmas condições de afiação, exceto por um ponto no qual as condições de afiação, que determinam os ângulos cruzados, foram diferentes uma da outra, e as pressões de expansão das pedras de afiação foram ajustadas.

[00162] Em uma descrição determinada abaixo, um número ilustrativo de teste (tal como "Exemplo A1") é designado para amostras diferentes no ângulo cruzado a partir um do outro, mas iguais nos valores de Rk, Rvk e Rpk, por motivos de conveniência. Ademais, quando uma descrição é fornecida de um caso no qual amostras possuindo um número ilustrativo de teste, e ângulos cruzados diferentes são distinguidos um do outro, uma anotação significando o ângulo cruzado e similares é adicionada depois do número ilustrativo de teste. Por exemplo, quando uma amostra possui um ângulo cruzado de 3 graus no Exemplo A1, a amostra é denotada como "Exemplo A1 (CHA3)".

[00163] As forrações de cilindro nos Exemplos A1 a A31 e nos Exemplos Comparativos A1 a A7 e nos Exemplos B1 a B31 e Exemplos Comparativos B1 a B7 foram obtidas através do procedimento descrito acima. Uma dimensão de diâmetro interno e um comprimento na direção axial das forrações de cilindro nos exemplos e exemplos comparativos respectivos foram de respectivamente 86 mm e 86 mm. O material que forma as superfícies deslizantes periféricas internas foi ferro fundido. As forrações de cilindro nos exemplos e exemplos comparativos respectivos foram usinadas em peças de teste possuindo formatos e tamanhos adequados, como necessário, para várias medições e testes descritos posteriormente.

[00164] As forrações de cilindro respectivas nos Exemplos A1 a A31 e forrações de cilindro respectivas nos Exemplos B1 a B31 são diferentes uma da outra apenas no tipo de material de ferro fundido utilizado para fundição, e são iguais na propriedade de superfície. De forma similar, as forrações de cilindro respectivas nos Exemplos Comparativos A1 a A7 e forrações de cilindro respectivas nos Exemplos Comparativos B1 a B7 são diferentes uma da outra apenas no tipo de material de ferro fundido utilizado para a fundição, e são iguais na propriedade de superfície.

Medição da Aspereza de Superfície (Rk, Rvk, Rpk, e Ra)

[00165] Um instrumento de medição de aspereza de superfície tipo caneta (SURFCORDER SE-3500) de Kosaka Laboratory Ltd. foi utilizado para a medição da aspereza de superfície (Rk, Rvk, Rpk e Ra), e PU-DJ2S (raio de ponta tem 2 μm, e o ângulo de afunilamento de um cone é de 60 graus) foi utilizado como um coletor (caneta). Um comprimento de referência l (l é o menor caso de L) para medir Ra é de 0,8 mm. Um comprimento de avaliação ln (l é o menor caso de L) para medir Rk, Rvk, e Rpk é igual a 4,0 mm. A caneta foi digitalizada na direção axial da forração de cilindro para a medição da aspereza de superfície.

[00166] As posições de medição para medir a aspereza de superfície de cada uma das superfícies deslizantes periféricas internas das forrações de cilindro nos exemplos respectivos e Exemplos Comparativos foram quatro localizações no total, descritas em (a) e (b) a seguir, enquanto uma posição livremente selecionada da forração de cilindro na direção circunferencial é de 0 grau. Então, os valores médios da aspereza de superfície das posições de medição nessas quatro localizações foram obtidos. Esses valores médios foram considerados como a robustez de superfície da superfície deslizante periférica interna das forrações de cilindro nos exemplos respectivos e exemplos comparativos ilustrados na Tabela 1 até a Tabela 4.

[00167] Posições a 0 grau e 180 graus deslocadas por 15 mm a partir de um lado de extremidade da forração de cilindro na direção axial.

[00168] Posições em 90 graus e 270 graus na parte central da forração de cilindro na direção axial.

[00169] Para Rk, Rvk, e Rpk, os valores médios das medições nas quatro localizações no total, indicados por (a) e (b) foram obtidos para cada uma das amostras diferentes uma da outra no ângulo cruzado em um exemplo de teste. Foi confirmado que os valores médios de cada Rk, Rvk e Rpk coincidem uns com os outros entre as amostras diferentes em ângulos cruzados. Para medir os coeficientes de medição (coeficiente de atrito A e coeficiente de atrito B) e avaliar a resistência à captura de um tipo de ângulo cruzado em um exemplo de teste, que é descrito posteriormente em detalhes, três de cada nove peças de teste cortadas de uma forração de cilindro foram utilizadas para cada uma das medições e avaliação.

[00170] Como uma referência, a figura 8(A) é um gráfico para ilustrar um exemplo de um perfil de uma curva de aspereza da superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro no Exemplo A1 (CHA30), a figura 8(B) é um gráfico para ilustrar um exemplo do perfil da curva de robustez da superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro no Exemplo A14 (CHA30), e a figura 8(C) é um gráfico ilustrando um exemplo do perfil de curva de aspereza da superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro no Exemplo A18 (CHA30). Amplificações verticais e horizontais das curvas ilustradas na figura 8 são, respectivamente, 10.000x e 50x na figura 8(A), e 5.000x e 50x nas figuras 8(B) e 8(C). Ademais, as unidades das escalas do eixo geométrico horizontal e do eixo geométrico vertical são mm.

[00171] Ademais, as posições de medição da aspereza de superfície da superfície deslizante periférica externa do anel de pistão para a produção de peças de teste superior utilizadas para medir os coeficientes de atrito por meio de um atrito recíproco e o testador de desgaste, foram três localizações no total, em 90 graus, 180 graus e 270 graus, enquanto que a posição de um espaço foi de 0 grau. Um valor médio da aspereza de superfície nas três posições de medição foi obtido, e esse valor médio foi considerando a aspereza de superfície da superfície deslizante periférica externa do anel de pistão.

[00172] Enquanto isso, com relação às posições de medição para a aspereza de superfície de uma parte de teste superior, possuindo uma extremidade distal semiesférica utilizada para medir a resistência à captura pelo testador de atrito e desgaste alternado, perto da extremidade distal da peça de teste superior, coberta por um revestimento de crômio duro, enquanto uma posição livremente selecionada na direção circunferencial foi determinada a 0 grau, um valor médio de duas localizações no total em uma direção de 0 grau a 180 graus através de uma ponta da extremidade distal e em uma direção a partir de 90 graus até 270 graus através da ponta da extremidade distal foi utilizado.

Medição dos Coeficientes de Atrito

[00173] O coeficiente de atrito quando a superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro, em cada um dos exemplos e exemplos comparativos respectivos, e a superfície deslizante periférica externa do anel de pistão, foram colocados em contato com e são deslizados um no outro, foi medido através do uso do testador de atrito e desgaste alternado ilustrado na figura 9. O testador de atrito recíproco 200 ilustrado na figura 9 é configurado de modo que uma peça de teste superior 210 seja pressionada contra uma peça de teste inferior 220 em uma aplicação profunda de formato de placa de uma carga P por uma carga de mola, e ambas as peças de teste deslizam uma na outra por um movimento alternado da peça de teste inferior 220. Ademais, a peça de teste inferior 220 é fixada a uma superfície superior de uma base de retenção 230. A peça de teste superior 210 e a peça de teste inferior 220 utilizadas para a medição do coeficiente de atrito foram preparadas através do seguinte procedimento.

Produção das Peças de Teste Superiores

[00174] O anel de pistão utilizado para a produção da peça de teste superior 210 inclui um material de base em formato de anel e um filme de revestimento duro que cobre uma superfície periférica externa do material base em formato de anel. Um diâmetro nominal do anel de pistão é de 72,5 mm. Uma largura (um comprimento em uma direção de um movimento alternado do pistão quando o anel de pistão é montado no pistão) é de 1,2 mm. Um formato de circunferência externa da superfície deslizante periférica externa é uma face de tambor. Um material que forma o material base em formato de anel é um material equivalente a JIS SUS440B. Como a peça de teste superior 210, um elemento recortado ao longo da direção circunferencial em um comprimento de 20 mm foi utilizado. As três peças de teste superior 210 recortadas a partir do mesmo anel de pistão foram preparadas para a medição dos coeficientes de atrito para cada um dos três tipos de ângulos cruzados nos exemplos respectivos e exemplos comparativos.

[00175] Ademais, como o filme de revestimento duro (correspondendo ao filme de revestimento que forma a superfície deslizante da peça de teste superior 210) do anel de pistão, os seguintes dois tipos de filmes de revestimento duro RA e RB foram utilizados. Dessa forma, quando os coeficientes de atrito foram medidos, os dois tipos de uma peça de teste superior 210, utilizando o filme de revestimento duro RA e uma peça de teste superior 210, utilizando o filme de revestimento duro RB, foram utilizados.

RA

[00176] O filme de revestimento duro RA é um filme de revestimento CrN. Para 72 anéis de pistão utilizados para o teste, a dureza de superfície do filme de revestimento duro RA foi de 800 HV0.1 a 850 HV0.1, a robustez média aritmética Ra da superfície deslizante periférica externa foi de 0,04 μm a 0,06 μm, e a espessura de filme de revestimento foi de 17 μm a 20 μm. O filme de revestimento RA foi formado na superfície periférica externa do material base em formato de anel por um dispositivo de revestimento de íon em arco, utilizando um alvo CR por meio de revestimento com íon em arco, que é um tipo de método PVD. Como o gás de processo para a formação de filme, apenas o gás de N2 foi utilizado. O filme de revestimento duro RA para 72 anéis de pistão utilizados para o teste apresenta o mesmo tratamento.

RB

[00177] O filme de revestimento duro RB é um filme de revestimento de carbono amorfo que não contém hidrogênio. Para 70 anéis de pistão utilizados para o teste, a dureza de superfície do filme de revestimento duro RB foi de 1.200 HV0.1 a 1.250 HV0.1, a robustez média aritmética Ra da superfície deslizante periférica externa foi de 0,03 μm a 0,06 μm, e a espessura de filme de revestimento do filme de revestimento duro RB propriamente dito, excluindo uma camada adesiva, é de 5 μm a 6 μm. O filme de revestimento RB foi formado na superfície periférica externa do material base em formato de anel através do procedimento a seguir. Primeiro, um filme de revestimento Ti é formado como a camada adesiva pelo método PVD. Então, um filme de revestimento DLC (camada a-C), possuindo a estrutura de carbono amorfo foi formado no filme de revestimento Ti por pulverização em uma atmosfera de íon de argônio pela utilização de um alvo C. Ainda, um filme de revestimento DLC (camada ta-C), possuindo a estrutura de carbono tetraédrica, foi formado na camada a-C pelo revestimento com íon em arco filtrado. Essas duas camadas foram laminadas reciprocamente e repetidamente. A superfície mais externa foi o filme de revestimento DLC (camada ta-C) possuindo a estrutura de carbono tetraédrica. O filme de revestimento duro RB para os 70 anéis de pistão utilizados para o teste apresenta o mesmo tratamento.

Produção de Peças de Teste Inferiores

[00178] Um conjunto de três tipos de forrações de cilindro, que são iguais em valores a Rk, Rvk e Rpk da aspereza de superfície, e são diferentes apenas pelo ângulo cruzado, foi preparado nos exemplos e exemplos comparativos respectivos para cada um dos dois tipos LA e LB de materiais de ferro fundido. Seis de cada nove membros recortados de uma forração de cilindro com 20 mm de comprimento ao longo da direção circunferencial e com 60 mm de comprimento ao longo da direção axial, enquanto a superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro foi considerada uma referência, foram configurados como as peças de teste inferior 220 para a medição de coeficiente de atrito. As três das seis peças restantes de teste inferior 220 foram combinadas com as três peças de teste superior 210 possuindo o filme de revestimento duro RB, de modo a avaliar o coeficiente de atrito. As três peças restantes de teste inferior 220 não utilizadas para a medição dos coeficientes de atrito foram utilizadas para a avaliação da resistência à captura descrita posteriormente.

Condições de Deslizamento

[00179] O coeficiente de atrito foi medido por toda a detecção de uma força de atrito da peça de teste superior 210 durante o deslizamento por uma célula de carga. As condições de deslizamento detalhadas são descritas abaixo.

[00180] Distância de um movimento alternado: 100 mm (uma direção de deslizamento é a direção axial da forração de cilindro como a de um motor de combustão interna real)

[00181] Velocidade: 300 ciclo/min (velocidade de deslizamento média: 0,5 m/s)

[00182] Carga P: 30 N

[00183] Óleo lubrificante utilizado: GF-5, 0W-20 (classe: padrão ILSAC, classificação de viscosidade: SAE J300)

[00184] Método de suprimento de óleo lubrificante: 0,025 ml de óleo lubrificante foi pingado a cada cinco minutos de modo a suprir para a superfície deslizante da peça de teste inferior 220

[00185] Temperatura da peça de teste inferior 220: Temperatura ambiente.

[00186] O óleo lubrificante usado é o óleo lubrificante do tipo de baixo consumo de combustível, amplamente disponível no mercado. As condições de suprimento mencionadas acima do óleo lubrificante foram configuradas de modo que o estado de atrito entre a peça de teste superior 210 e a peça de teste inferior 220 tenha entrado no estado de lubrificação hidrodinâmica. Esse teste foi conduzido três vezes para a combinação da peça de teste superior 210 e a peça de teste inferior 220 do mesmo tipo. Um valor médio dos coeficientes de atrito obtidos pelas medições respectivas foi obtido como o coeficiente de atrito da forração de cilindro de cada um dos exemplos e exemplos comparativos respectivos.

Avaliação das Resistências à Captura

[00187] As resistências à captura, quando a superfície deslizante periférica interna da forração de cilindro e a superfície deslizante periférica externa do anel de pistão, em cada um dos exemplos e exemplos comparativos respectivos, foram colocadas em contato uma com a outra e foram deslizadas uma na outra, foram medidas pelo testador de atrito e desgaste alternado ilustrado na figura 9. Uma peça de teste superior 210 e uma peça de teste inferior 220, utilizadas para medir a resistência à captura, foram preparadas através do procedimento a seguir.

Produção de Peças de Teste Superior

[00188] Como a peça de teste superior 210, um elemento no qual o revestimento de crômio duro foi aplicado a uma extremidade distal de um pino que possui um diâmetro de 8 mm, feito de um material equivalente a JIS SK5, foi utilizado. A extremidade distal da peça de teste superior 210 foi um formato semiesférico possuindo um raio de curvatura de 18 mmR na extremidade distal. Três peças de teste superior 210 foram preparadas para cada uma das forrações de cilindro, diferentes no ângulo cruzado em cada um dos exemplos e exemplos comparativos respectivos. Como um filme de revestimento duro formando a superfície deslizante da peça de teste superior 210, o filme de revestimento duro RC a seguir foi utilizado.

RC

[00189] O filme de revestimento duro RC é um filme de revestimento de crômio duro (JIS H8615:1999 Electroplated coatings of chromium for engineering purposes). Para 21 peças de teste superior 210 utilizadas para o teste, a dureza de superfície do filme de revestimento duro RC foi de 800 HV0.1 a 840 HV0.1. Uma superfície do filme de revestimento duro RC foi acabado por espelhamento pelo polimento, e a espessura do revestimento foi de 50 μm a 54 μm. O filme de revestimento RC foi formado por eletrorrevestimento. O filme de revestimento duro RC para as 72 peças de teste superior 210 apresentaram o mesmo tratamento.

Produção de Peças de Teste Inferior

[00190] As peças de teste inferior restantes 220 não utilizadas para a medição do coeficiente de atrito a partir das peças de teste inferior 220, produzidas para a medição do coeficiente de atrito, foram utilizadas.

Condições de Deslizamento

[00191] A resistência à captura foi avaliada como um período até que uma força de atrito da peça de teste superior 210, fosse detectada por uma célula de carga, durante o deslizamento alcance 0,75 N (força de atrito que corresponde a um coeficiente de atrito de 0,3). Condições de deslizamento detalhadas são descritas abaixo.

[00192] *Distância de um movimento alternado: 100 mm (uma direção de deslizamento é a direção axial da forração de cilindro como a de um motor de combustão interna real)

[00193] Velocidade: 200 ciclo/min (velocidade de deslizamento médio: 0,3 m/s)

[00194] Carga P: 2,5 N

Óleo lubrificante usado: óleo de suporte

[00195] Método de suprimento do óleo lubrificante: o óleo lubrificante foi aplicado à superfície deslizante da peça de teste inferior 220, e, então, foi removido antes do início do teste, e o óleo lubrificante que aderiu à superfície deslizante depois de ser removido foi utilizado para o teste.

[00196] Período de teste máximo: 45 minutos (quando a força de atrito alcança 0,75 N antes de se terem passado 45 minutos, o teste é encerrado imediatamente)

[00197] Temperatura da peça de teste inferior 220: Temperatura ambiente.

[00198] O óleo lubrificante usado (óleo de suporte) tem uma viscosidade inferior a do óleo lubrificante geral para motores. Ademais, as condições de suprimento mencionadas acima do óleo lubrificante foram configuradas de modo que o estado de atrito entre a peça de teste superior 210 e a peça de teste inferior 220 fosse colocado no estado de lubrificação limítrofe. Esse teste foi conduzido três vezes para a combinação da peça de teste superior 210 e a peça de teste inferior 220 do mesmo tipo. Nesse estado, quando a força de atrito é inferior a 0,75 N aos 45 minutos, que é o período máximo de teste, em pelo menos um dos três testes, um valor médio dos períodos quando o teste foi encerrado nos momentos respectivos foi considerado o resultado da avaliação da resistência à captura. Nesse caso, o valor foi avaliado como um valor relativo (razão de período de arranhões) para um valor de referência (100), que é o resultado da avaliação da resistência à captura no ângulo cruzado de 50 graus no Exemplo Comparativo A5.

[00199] É preferível que a razão de período de arranhões seja igual a ou superior a 85 no resultado da avaliação da resistência à captura em qualquer um dos ângulos cruzados de 3 graus, 30 graus e 50 graus.

Resultados da Avaliação do Coeficiente de Atrito e Resistencia à Captura

[00200] Os materiais, a aspereza de superfície (Rk, Rvk, Rpk e Ra) e os valores de característica (Rk + Rpk, Rvk/Rk e Rk-Rpk) das forrações de cilindro nos exemplos e exemplos comparativos respectivos são ilustrados na Tabela 1 até a Tabela 4 e na Tabela 4. Nas Tabelas de 1 a 4 e na Tabela 14, Ra (CHA3) significa um valor médio da aspereza média aritmética Ra medida em quatro localizações com uma amostra, possuindo o ângulo cruzado igual a 3 graus. Ra (CHA30) significa um valor médio da aspereza média aritmética Ra medida em quatro localizações para uma amostra possuindo o ângulo cruzado igual a 30 graus. Ra (CHA50) significa um valor médio da aspereza média aritmética Ra medida em quatro localizações para uma amostra possuindo o ângulo cruzado de 50 graus. Ra (CHA60) significa um valor médio de aspereza aritmética Ra medido em quatro localizações para uma amostra que possui o ângulo cruzado de 60 graus. Mesmo quando os parâmetros Rk, Rvk e Rpk da aspereza de superfície são iguais, mas o ângulo cruzado muda, a robustez média aritmética Ra muda.

[00201] Ademais, os resultados da medição e os resultados da avaliação dos coeficientes de atrito das forrações de cilindro nos exemplos e exemplos comparativos respectivos, são ilustrados nas Tabelas de 5 a 8 e na Tabela 15. Os resultados da medição e os resultados da avaliação da resistência à captura das forrações de cilindro nos exemplos e exemplos comparativos respectivos são ilustrados nas Tabelas de 9 a 12 e na Tabela 16. Os critérios de avaliação dos resultados de avaliação nos campos de "Avaliação de coeficiente de atrito", ilustrados nas Tabelas de 5 a 8 e na Tabela 15 e nos campos de "avaliação de resistência à captura", ilustrados nas Tabelas de 9 a 12 e na Tabela 16, são descritos abaixo. "Avaliação de coeficiente de atrito A" significa o caso no qual o filme de revestimento da peça de teste superior 210 é RA. "Avaliação de coeficiente de atrito B" significa o caso no qual o filme de revestimento da peça de teste superior 210 é RB.

[00202] Além disso, como uma referência, a Tabela 13 ilustra um resultado dos resultados da avaliação do coeficiente de atrito A (filme de revestimento de teste superior RA) e coeficiente de atrito B (filme de revestimento de teste superior RB) no Exemplo A13 (CHA30) e os resultados de avaliação do coeficiente de atrito A (filme de revestimento de teste superior RA) e o coeficiente de atrito B (filme de revestimento de teste superior RB) no Exemplo B13 (CHA30), que são diferentes um do outro apenas no tipo de material de forração de cilindro, e redispostos em termos do tipo da material de forração de cilindro e do tipo de filme de revestimento de teste superior.

Critério de Avaliação para "Avaliação de Coeficiente de Atrito"

[00203] A: Coeficiente de atrito é igual a ou inferior a 0,09 no ângulo cruzado de 50 graus.

[00204] B: Coeficiente de atrito é superior a 0,09 e igual a ou inferior a 0,10 no ângulo cruzado de 50 graus.

[00205] C: Coeficiente de atrito é superior a 0,10 e igual a ou inferior a 0,11 no ângulo cruzado de 50 graus.

[00206] D: Coeficiente de atrito é superior a 0,11 no ângulo cruzado de 50 graus.

Critério de Avaliação para (Avaliação de Resistência à Captura)

[00207] A: Todos os resultados da avaliação são "sem arranhões" na avaliação de resistência à captura nos ângulos cruzados de 3 graus, 30 graus e 50 graus.

[00208] B: O prior resultado de avaliação é igual a ou superior a 90 em uma razão de período de arranhões na avaliação da resistência à captura nos ângulos cruzados de 3 graus, 30 graus e 50 graus.

[00209] C: O pior resultado de avaliação é igual a ou superior a 85 em uma razão de período de arranhões na avaliação de resistência à captura nos ângulos cruzados de 3 graus, 30 graus e 50 graus.

[00210] D: O pior resultado de avaliação é inferior a 85 em uma razão de período de arranhões na avaliação da resistência à captura nos ângulos cruzados de 3 graus, 30 graus e 50 graus. Vários resultados de medição/avaliação das forrações de cilindro, nos exemplos comuns no material de forração de cilindro, e o mais alto em um grau de similaridade em aspereza com os Exemplos Comparativos A6, A7, B6 e B7, também são extraídos das Tabelas de 1 a 12, e ilustrados nas Tabelas de 14 a 16, em adição a vários resultados de medição/avaliação das forrações de cilindro nesses exemplos comparativos respectivos. Isso é, os exemplos A22 e A21 também são listados como sujeitos de comparação do Exemplo Comparativo A6, Exemplos A3 e A4 também são listados como sujeitos à comparação com o Exemplo Comparativo A7, Exemplos B22 e B21 são listados também como sujeitos à comparação com o Exemplo Comparativo B6, e os Exemplos B3 e B4 também são listados como sujeitos à compa-ração com o Exemplo Comparativo B7. Ademais, a partir de uma perspectiva do grau de similaridade na aspereza de superfície, os exemplos e os exemplos comparativos respectivos, ilustrados nas tabelas de 14 a 16, são classificados em quatro grupos. <Grupo A1> Exemplo comparativo A6 e Exemplos A22 e A21 Sujeitos à Comparação <Grupo A2> Exemplo comparativo A7 e Exemplos A3 e A4 sujeitos à comparação. <Grupo 1B> Exemplo comparativo B6 e Exemplos B22 e B21 sujeitos à comparação <Grupo 2B> Exemplo comparativo B7 e Exemplos B3 e B4 sujeitos à comparação. Tabela 1 Tabela 2 Tabela 3 Tabela 4 Tabela 5 Continuação Tabela 6 Continuação Tabela 7 Continuação Tabela 8 Continuação Tabela 9 Tabela 10 Tabela 11 Tabela 12 Tabela 13 Valores em parênteses são valores relativos, enquanto que o coeficiente de atrito 0,087 no campo inferior direito na tabela é o valor de referência 100. Tabela 14 Continuação Tabela 15 Continuação Tabela 16 Lista de Sinais de Referência 10, 10A, 10B: forração de cilindro 12: superfície deslizante periférica interna 14: grafite em flocos 20, 20A, 20B: marca de usinagem 22: primeiro grupo de linhas paralelas 24: segundo grupo de linhas paralelas 100: motor de combustão interna 110: bloco de cilindro 120: pistão 130: anel de pistão 130A: anel superior 130B: segundo anel

Claims

1. Forração de cilindro de ferro fundido (10), compreendendo uma superfície deslizante periférica interna feita de ferro fundido, caracterizada pelo fato de que a superfície deslizante periférica interna inclui uma região que satisfaz as Expressões de (1) a (4), uma marca de usinagem constituída por um padrão cruzado, que inclui um primeiro grupo de linhas retas paralelas (22) e um segundo grupo de linhas retas paralelas (24) que cruza o primeiro grupo de linhas paralelas, sendo formado na região que satisfaz as Expressões de (1) a (4), um ângulo cruzado formado por uma direção, na qual o primeiro grupo de linhas paralelas se estende a partir de um lado para outro lado, em uma direção circunferencial de forração de cilindro, e uma direção na qual o segundo grupo de linhas paralelas se estende a partir de um lado para o outro lado na direção circunferencial de forração de cilindro, sendo igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 50 graus, Expressão (1) Rvk/Rk>1,0 Expressão (2) 0,08 μm<Rk<0,2μm Expressão (3) Rk-Rpk>0,02μm Expressão (4) Rk-Rpk<1,1μm [nas Expressões de (1) a (4), Rk é uma profundidade de aspereza de núcleo com base em JIS B0671-2:2002, Rpk é uma altura de pico reduzida com base em JIS B0671-2:2002 e Rvk é uma profundidade de vale reduzida com base em JIS B0671-2:2002].

2. Forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de Rvk/Rk da região que satisfaz as Expressões de (1) a (4) ser igual a ou superior a 1,5.

3. Forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de a profundidade de aspereza de núcleo Rk da região que satisfaz as Expressões de (1) a (4) ser igual a ou superior a 0,2 μm, e Rvk/Rk da região que satisfaz as Expressões de (1) a (4) ser igual a ou superior a 3,0.

4. Forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de a aspereza média aritmética Ra, com base em JIS B0601:2013 da região ser igual a ou inferior a 0,5 μm.

5. Forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de o ferro fundido ser ferro fundido com flocos de grafite.

6. Forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de a dureza do ferro fundido, com base em JIS Z 2245:2011, ser igual a ou superior a 90 HRB e igual a ou inferior a 115 HRB.

7. Forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de toda a superfície da superfície deslizante periférica interna possuir a mesma propriedade de superfície.

8. Forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de a profundidade de vale reduzida Rvk ser igual a ou inferior a 1,0 μm.

9. Forração de cilindro de ferro fundido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o ângulo cruzado é igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 38 graus.

10. Motor de combustão interna (100), compreendendo: um orifício de cilindro incluindo uma superfície deslizante periférica interna feita de ferro fundido; um pistão (120) disposto em um lado periférico interno do orifício de cilindro; e um anel de pistão (130) montado em um sulco anular fornecido ao longo de uma direção circunferencial de pistão e uma superfície periférica externa do pistão, caracterizado pelo fato de que que a superfície deslizante periférica interna inclui uma região que satisfaz as Expressões (1) a (4), uma marca de usinagem constituída por um padrão cruzado, que inclui um primeiro grupo de linhas retas paralelas (22) e um segundo grupo de linhas retas paralelas (24) que cruza o primeiro grupo de linhas paralelas, sendo formado na região que satisfaz as Expressões de (1) a (4), um ângulo cruzado formado por uma direção, na qual o primeiro grupo de linhas paralelas se estende a partir de um lado para outro lado, em uma direção circunferencial de forração de cilindro, e uma direção na qual o segundo grupo de linhas paralelas se estende a partir de um lado para o outro lado na direção circunferencial de forração de cilindro, sendo igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 50 graus, Expressão (1) Rvk/Rk>1,0 Expressão (2) 0,08 μm<Rk<0,2μm Expressão (3) Rk-Rpk>0,02μm Expressão (4) Rk-Rpk<1,1μm [nas Expressões de (1) a (4), Rk é uma profundidade de aspereza de núcleo com base em JIS B0671-2:2002, Rpk é uma altura de pico reduzida com base em JIS B0671-2:2002, e Rvk é uma profundidade de vale reduzida com base em JIS B0671-2:2002].

11. Motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma forração de cilindro de ferro fundido incluindo uma superfície deslizante periférica interna que possui uma região que satisfaz as Expressões de (1) a (4).

12. Motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda um bloco de cilindro de ferro fundido incluindo o orifício de cilindro.

13. Motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de toda uma superfície da superfície deslizante periférica interna possuir a mesma propriedade de superfície.

14. Motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de a profundidade de vale reduzida Rvk ser igual a ou inferior a 1,0 μm.

15. Motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que o o ângulo cruzado é igual a ou superior a 3 graus e igual a ou inferior a 38 graus.