JP2015501401A - 被覆されたピストンおよび被覆されたピストンを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.発明の分野
本発明はピストンに関し、より正確には、ディーゼルエンジン用の鋼ピストンに関する。
内燃機関製造業者は、エンジン効率および性能を改善するための増大する需要に直面している。このような需要は、限定されないが、燃費の改善、燃料消費の改善、オイル消費の減少、シリンダボア内の圧縮負荷の増加、重量の減少およびエンジンをより小型化することを含む。これらの需要の一部は、燃焼チャンバ内の混合気の温度および圧力を上昇させることにより達成され得る。したがって、エンジン内のピストンがこのような上昇された温度および圧力に耐性があることが重要である。
本発明の一局面に従うと、鋼から作製され、ボウル縁領域を有する燃焼ボウルを有する燃焼表面を示すクラウン部を含む、ディーゼルエンジン用ピストンが提供される。貴金属および耐熱金属の少なくとも1つを含むコーティングは、ボウル縁領域の少なくとも一部に選択的に塗布され、実質的にボウル縁領域のそれらの選択的な部分のみに塗布される。耐酸化コーティングは、ピストンの鋼系金属を酸化から保護し、燃焼の圧力および温度にも耐えることが可能なため、有利である。コーティングは、ピストンが頂部の完全に中心位置にあるとき、燃料噴射器に沿ったピストンの上面の部分のみに塗布されることが好ましい。したがって、ピストンの有用性を損なわずに、増加された酸化保護のための材料費用が最小限にされる。
図を参照するが、図中、同じ参照番号は、いくつかの図全体を通して対応する部分を示す。本発明の一局面に従って構築されたディーゼルエンジン22において使用される例示的なピストン20を図1および図2に全体的に示し、ディーゼルエンジン22内に設置した状態を図4に示す。
Claims (20)
- 鋼から作製され、ボウル縁領域を有する燃焼ボウルを有する燃焼表面を示すクラウン部と、
前記ボウル縁領域の少なくとも一部に選択的に塗布された貴金属および耐熱金属の少なくとも1つを含むコーティングとを備え、前記コーティングは、実質的に前記クラウン部の前記ボウル縁領域のみに塗布される、ディーゼルエンジン用ピストン。 - 前記コーティングを備える前記ボウル縁領域の所定部分は、前記ピストンが頂部の完全に中心位置にあるときの前記ディーゼルエンジン内の噴射器からの燃料の噴霧に沿うように選択される、請求項1に記載のピストン。
- 前記コーティングは、実質的に全面的に、レニウム、金、白金、イリジウム、パラジウム、オスミウム、銀、ロジウムおよびルテニウムの1以上からなる、請求項1に記載のピストン。
- 前記コーティングはレニウムを含む、請求項3に記載のピストン。
- 前記コーティングは、電着プロセスにより前記鋼クラウン部に結合される、請求項1に記載のピストン。
- 前記コーティングは、1と100ミクロンとの間(1−100μm)の厚さである、請求項1に記載のピストン。
- 前記ボウル縁領域の前記鋼材料と前記コーティングとの間に配置された結合層をさらに含む、請求項1に記載のピストン。
- 前記結合層は、実質的にニッケルからなる、請求項7に記載のピストン。
- 鋼からなり、燃焼ボウルおよびボウル縁領域を有する燃焼表面を有するクラウン部を作製するステップと、
貴金属および耐熱金属の少なくとも1つを含むコーティングを、実質的に前記クラウン部の前記ボウル縁領域のみに選択的に塗布するステップとを含む、ディーゼルエンジン用のピストンを製造する方法。 - 前記コーティングを選択的に塗布するステップは、前記貴金属を含む前記コーティングを、実質的に前記クラウン部の前記ボウル縁領域上のみに電着させるステップを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記コーティングを選択的に塗布するステップは、前記ボウル縁領域の所定の領域にスラリーペーストを塗布し、前記スラリーを乾燥し、電着物をレーザにより融解させるステップを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記コーティングは、実質的に全面的に、レニウム、金、白金、イリジウム、パラジウム、オスミウム、銀、ロジウムおよびルテニウムの1以上からなる、請求項9に記載のピストン。
- 前記コーティングは実質的に全面的にレニウムからなる、請求項12に記載の方法。
- 前記コーティングは、1と100ミクロンとの間(1−100μm)の厚さを有するように塗布される、請求項9に記載の方法。
- 前記コーティングを実質的に前記クラウン部の前記ボウル縁領域のみに選択的に塗布するステップの前に、ニッケルを含む結合層を前記ボウル縁領域に塗布するステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 鋼からなり、燃焼ボウルおよびボウル縁領域を有する燃焼表面を有するクラウン部を作製するステップと、
貴金属および耐熱金属の少なくとも1つを含むコーティングを、実質的に前記クラウン部の前記ボウル縁領域上のみに、棒状アプリケータにより電着させるステップとを含む、ディーゼルエンジン用ピストンを製造する方法。 - 前記電着ステップは、前記クラウン部を静止状態に保ち、前記棒状アプリケータを前記クラウン部に対して移動させるステップを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記電着ステップは、前記棒状アプリケータを静止状態に保ち、前記クラウン部を前記棒状アプリケータに対して移動させるステップを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記コーティングは、実質的に全面的に、レニウム、金、白金、イリジウム、パラジウム、オスミウム、銀、ロジウムおよびルテニウムの1以上からなる、請求項16に記載のピストン。
- 前記コーティングはレニウムを含む、請求項19に記載の方法。
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