FI123254B - Menetelmä sylinterinkannen valmistamiseksi ja sylinterinkansi - Google Patents
Menetelmä sylinterinkannen valmistamiseksi ja sylinterinkansi Download PDFInfo
- Publication number
- FI123254B FI123254B FI20106164A FI20106164A FI123254B FI 123254 B FI123254 B FI 123254B FI 20106164 A FI20106164 A FI 20106164A FI 20106164 A FI20106164 A FI 20106164A FI 123254 B FI123254 B FI 123254B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- cylinder head
- base material
- mold
- cylinder
- pores
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0009—Cylinders, pistons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/02—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making reinforced articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/08—Casting in, on, or around objects which form part of the product for building-up linings or coverings, e.g. of anti-frictional metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Menetelmä sylinterinkannen valmistamiseksi ja sylinterinkansi
Keksintö koskee menetelmää mäntämoottorin sylinterinkannen valmistamiseksi. Keksintö koskee myös mäntämoottorin sylinterinkantta.
5
Kehityssuuntaukset vähentää mäntämoottoreiden polttoaineen kulutusta ja päästöjä ovat asettaneet kasvaneita vaatimuksia monien komponenttien suorituskyvylle. Eräs tapa vähentää polttoaineen kulutusta ja päästöjä on kasvattaa moottorin puristussuhdetta. Tämä sylinteripaineen kasvu aiheuttaa kuitenkin 10 tyypillisesti sylinterinkannen lisääntynyttä käyristymistä ja sylinterinkannen ja sylinterilohkon vastakkaispintojen välistä liikehdintää. Tästä johtuen sylinteripai-ne voi purkautua sylinterin palotilasta moottorin jäähdytysjärjestelmään, missä painepulssit voivat vaurioittaa jäähdytyspumppua ja jäähdytysjärjestelmän muita komponentteja.
15
Esillä olevan keksinnön tavoitteena on parantaa sylinterinkannen jäykkyyttä.
Tavoite saavutetaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa esiin tuodulla tavalla. Keksinnön mukaisessa menetelmässä keraamisesta vaahdosta valmistettu 20 elementti asetetaan sylinterinkansimuotin sisään, sulaa sylinterinkannen perusmateriaalia kaadetaan muottiin, muotti ja elementin huokoset täytetään sulalla sylinterinkannen perusmateriaalilla ja sula sylinterinkannen perusmateriaali jähmetetään muottiin ja elementin huokosiin, δ
CvJ
cvj 25 Keksinnön mukaisesti keraamisesta vaahdosta valmistettu elementti on järjesty tetty sylinterinkanteen. Elementin huokoset on täytetty sylinterinkannen perus- x materiaalilla.
Q_
CD
^ Keksinnön avulla voidaan saavuttaa merkittäviä hyötyjä. Kun sylinterinkannen o g 30 perusmateriaali jähmettyy elementin huokosissa, elementtiin muodostuu rauta-
CVJ
keraamikomposiittirakenne, joka lisää sylinterinkannen jäykkyyttä. Tämä puolestaan vähentää sylinterinkannen käyristymistä ja siitä aiheutuvia ongelmia.
2
Keksinnön mukainen sylinterinkansi voidaan valmistaa lisäksi helposti ja kustannuksiltaan edullisesti.
Keksintöä kuvataan seuraavaksi yksityiskohtaisemmin esimerkinomaisesti viita-5 ten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen sylinterinkannen suoritusmuotoa palolevyn puolelta katsoen.
10 Kuvio 2 esittää kuvion 1 sylinterinkantta sivukuvana.
Piirustukset esittävät suuren mäntämoottorin sylinterinkantta 1, jota moottoria voidaan käyttää laivan pää- tai apukoneistona tai voimalaitoksessa lämmön ja/tai sähkön tuottamiseen. Moottori on keskinopeuksinen nelitahtinen moottori.
15 Moottorin kierrosluku on 300 - 1200 rpm. Moottorin sylinterin halkaisija on tyypillisesti 20 - 80 cm.
Kukin sylinteri on varustettu erillisellä sylinterinkannella 1. Sylinterinkansi 1 käsittää reikiä 2 kiinnitysruuveille, joiden avulla sylinterinkansi 1 voidaan kiinnittää 20 moottorin sylinterilohkoon. Sylinterinkansi 1 käsittää lisäksi vähintään yhden imukanavan 3 polttoilmalle ja vähintään yhden pakokanavan 4 pakokaasulle. Piirustuksissa esitetyssä suoritusmuodossa sylinterinkansi 1 on varustettu kah-della imukanavalla 3 ja kahdella pakokanavalla 4. Kussakin kanavassa on ka-o navan aukkoa ympäröivä venttiili-istukka 5. Sylinterinkansi 1 käsittää palolevyn cvj 25 6. Palolevy 6 on sylinterinkannen päällä oleva alue, joka rajaa sylinterin paloti- i σ) laa. Sylinterinkannen 1 perusmateriaali on valurautaa, tyypillisesti pallografiitti- £ valurautaa.
CL
CD
^ Jäykkyyden parantamiseksi sylinterinkanteen 1 on järjestetty keraamisesta o 5 30 vaahdosta valmistettu elementti 7. Elementti 7 on valmistettu avosoluisesta ke-
CVJ
raamisesta vaahdosta. Vaahtomateriaali voi olla mitä tahansa sopivaa keraamista karbidi- tai oksidiyhdistettä, kuten piikarbidia (SiC), alumiinioksidia, zir- 3 koniumoksidia (ZrO), zirkoniumkarbidia (ZrC) tai niiden yhdistelmiä. Elementti 7 käsittää huokosia, jotka on täytetty sylinterinkannen perusmateriaalilla.
Elementti 7 on järjestetty sylinterinkannen palolevyalueelle 6. Palolevyn 6 pin-5 nan ja elementin 7 välissä on kerros 8 sylinterinkannen perusmateriaalia. Kerroksen 8 paksuus riippuu sylinterinkannen mitoista, erityisesti paksuudesta. Kerroksen 8 paksuus on tyypillisesti vähintään 1 cm. Elementti 7 ulottuu koko palolevyalueelle 6 tai vain osaan palolevyalueesta 6.
10 Elementin 7 avohuokoisuus on 0,3 - 0,7. Avohuokoisuus tarkoittaa tilavuussuhdetta, jossa fluidivirtaus tapahtuu tehollisesti (tämä sulkee pois umpinaiset huokoset tai yhdistämättömät ontelot) huokoisen materiaalin kokonaistilavuuteen nähden. Avohuokosten koko on 1 -10 mm.
15 Sylinterinkansi 1 voidaan valmistaa seuraavasti. Keraamisesta vaahdosta valmistettu elementti 7 asetetaan sylinterinkansimuotin sisään haluttuun kohtaan. Elementti 7 voidaan tukea muotin seinämiin. Muottikeernat asetetaan myös muotin sisään haluttuihin kohtiin. Esivalmistetut venttiili-istukkarenkaat voidaan sijoittaa muottiin. Tarvittaessa muotti voidaan esikuumentaa ennen valua. Tä-20 män jälkeen sulaa sylinterinkannen perusmateriaalia kaadetaan sylinterinkan-simuottiin. Muotti ja elementin 7 avohuokoset täytetään sulalla sylinterinkansi-materiaalilla. Sylinterinkannen perusmateriaali jähmettyy muotissa ja elementin 7 huokosissa. Tämän seurauksena elementtiin 7 muodostuu rauta-
CM
o keraamikomposiittirakenne. Muotti poistetaan jähmettyneen sylinterinkannen c\j 25 ympäriltä. Tämän jälkeen muottikeernat poistetaan sylinterinkannesta tavan- i σ> omaisella tavalla. Lopuksi sylinterinkansi viimeistellään koneistamalla.
X
IX
Q.
''t
CO
CD
O
δ
C\J
Claims (5)
1. Mäntämoottorin sylinterinkansi (1), jonka palolevyalueelle (6) on järjestetty keraamisesta vaahdosta valmistettu elementti (7), jonka huokoset on täytetty 5 sylinterinkannen perusmateriaalilla, tunnettu siitä, että palolevyn pinnan (6) ja elementin (7) välissä on kerros (8) sylinterinkannen perusmateriaalia.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sylinterinkansi, tunnettu siitä, että elementti (7) ulottuu koko palolevyalueelle (6). 10
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sylinterinkansi (1), tunnettu siitä, että elementti (7) on valmistettu piikarbidista (SiC), alumiinioksidista, zirkoniumoksi-dista (ZrO) ja/tai zirkoniumkarbidista (ZrC).
4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen sylinterinkansi (1), tun nettu siitä, että sylinterinkannen (1) perusmateriaali on valurautaa, tyypillisesti pallog raf i itti valu rautaa.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sylinterinkansi (1), tunnettu siitä, että ker-20 roksen (8) paksuus on vähintään 1 cm. C\J δ c\j i c\j O) X cc CL co δ o δ c\j
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20106164A FI123254B (fi) | 2010-11-05 | 2010-11-05 | Menetelmä sylinterinkannen valmistamiseksi ja sylinterinkansi |
| EP11785036.2A EP2635391B1 (en) | 2010-11-05 | 2011-11-02 | Cylinder head |
| PCT/FI2011/050964 WO2012059644A1 (en) | 2010-11-05 | 2011-11-02 | Method of manufacturing a cylinder head and cylinder head |
| CN201180048834.4A CN103237615B (zh) | 2010-11-05 | 2011-11-02 | 制造气缸盖的方法和气缸盖 |
| KR1020137011471A KR101729477B1 (ko) | 2010-11-05 | 2011-11-02 | 실린더 헤드 제조 방법 및 실린더 헤드 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20106164 | 2010-11-05 | ||
| FI20106164A FI123254B (fi) | 2010-11-05 | 2010-11-05 | Menetelmä sylinterinkannen valmistamiseksi ja sylinterinkansi |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20106164A0 FI20106164A0 (fi) | 2010-11-05 |
| FI20106164A FI20106164A (fi) | 2012-05-06 |
| FI123254B true FI123254B (fi) | 2013-01-15 |
Family
ID=43268945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20106164A FI123254B (fi) | 2010-11-05 | 2010-11-05 | Menetelmä sylinterinkannen valmistamiseksi ja sylinterinkansi |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2635391B1 (fi) |
| KR (1) | KR101729477B1 (fi) |
| CN (1) | CN103237615B (fi) |
| FI (1) | FI123254B (fi) |
| WO (1) | WO2012059644A1 (fi) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5638779A (en) * | 1995-08-16 | 1997-06-17 | Northrop Grumman Corporation | High-efficiency, low-pollution engine |
| ES2150278T3 (es) | 1996-10-01 | 2000-11-16 | Hubert Francois | Pieza de desgaste compuesta. |
| DE10121928A1 (de) * | 2001-05-05 | 2002-11-14 | Univ Friedrich Alexander Er | Verfahren zur Herstellung lokal verstärkter Leichtmetallteile |
| FR2826598B1 (fr) * | 2001-07-02 | 2003-10-24 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede et dispositif de moulage d'une piece metallique comportant un insert poreux et utilisation |
| DE10135358A1 (de) * | 2001-07-20 | 2003-02-06 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem Metall-Keramik-Verbundwerkstoff |
| FR2831086B1 (fr) * | 2001-10-19 | 2004-02-06 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de fabrication par coulee de pieces metalliques comportant au moins une partie formee par noyautage et utilisation |
| DE10347510B3 (de) * | 2003-10-13 | 2005-04-28 | Federal Mogul Burscheid Gmbh | Zylinderlaufbuchse mit einer zwei Schichten umfassenden Außenbeschichtung und Verfahren zu deren Ein- oder Umgießen zu einem Verbundkörper |
| JP4329809B2 (ja) * | 2006-11-17 | 2009-09-09 | トヨタ自動車株式会社 | シリンダブロック |
-
2010
- 2010-11-05 FI FI20106164A patent/FI123254B/fi not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-11-02 KR KR1020137011471A patent/KR101729477B1/ko active IP Right Grant
- 2011-11-02 CN CN201180048834.4A patent/CN103237615B/zh active Active
- 2011-11-02 WO PCT/FI2011/050964 patent/WO2012059644A1/en active Application Filing
- 2011-11-02 EP EP11785036.2A patent/EP2635391B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012059644A1 (en) | 2012-05-10 |
| EP2635391B1 (en) | 2015-07-08 |
| KR101729477B1 (ko) | 2017-04-24 |
| CN103237615A (zh) | 2013-08-07 |
| KR20130123394A (ko) | 2013-11-12 |
| FI20106164A0 (fi) | 2010-11-05 |
| CN103237615B (zh) | 2015-04-22 |
| FI20106164A (fi) | 2012-05-06 |
| EP2635391A1 (en) | 2013-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5354608A (en) | Internal combustion engine cylinder heads and similar articles of manufacture and methods of manufacturing same | |
| RU109500U1 (ru) | Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания со встроенной системой выхлопных каналов и встроенным корпусом турбокомпрессора | |
| Kamo et al. | Cummins/TACOM advanced adiabatic engine | |
| WO2015019145A2 (en) | Internal combustion engine and manufacturing method therefor | |
| US8931441B2 (en) | Engine assembly | |
| US10690087B2 (en) | Aluminum cylinder block and method of manufacture | |
| US10774729B2 (en) | Compression self-ignited internal combustion engine | |
| JP2010038091A (ja) | 過給機付き内燃機関 | |
| US20170152809A1 (en) | Internal combustion engine with interbore cooling | |
| GB2049056A (en) | Wave compression turbocharger | |
| US6581381B2 (en) | Engine having adiabatic members in its combustion chambers, engine capable of reusing exhausted energy, and high pressure jet assembly having the engine | |
| FI123254B (fi) | Menetelmä sylinterinkannen valmistamiseksi ja sylinterinkansi | |
| CN106368803B (zh) | 涡轮增压器的阀门设备 | |
| CN105863865B (zh) | 带有衬套的往复式活塞发动机 | |
| JP2014088863A (ja) | 内燃機関 | |
| KR100828803B1 (ko) | 과공정 Ａｌ-Ｓｉ합금을 이용한 일체형 알루미늄 라이너를 포함하는 알루미늄 실린더블록 제조 방법 | |
| JP2013204443A (ja) | 内燃機関とその製造方法 | |
| CN104379278A (zh) | 金属铸造构件以及用于制造金属铸造构件的方法 | |
| WO2012027197A2 (en) | Exhaust-gas turbocharger component | |
| AU2021100783A4 (en) | A composite nano-coated internal combustion engine cylinder | |
| KR102239397B1 (ko) | 도금 두께가 부위에 따라 상이한 경질 크롬 도금층을 포함하는 습식 실린더라이너 | |
| JPH0712667Y2 (ja) | 冷却装置付きエンジン構造 | |
| JP2004340130A (ja) | 往復動ピストン式内燃機関のシリンダーヘッド | |
| JP2023011773A (ja) | 内燃機関のピストンの製造方法 | |
| Fuyama et al. | Properties of small rotary engine housing fabricated by aluminum alloy matrix composites |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 123254 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| MM | Patent lapsed |