JP2576108B2 - シリンダライナ− - Google Patents
シリンダライナ−Info
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- JP2576108B2 JP2576108B2 JP62027964A JP2796487A JP2576108B2 JP 2576108 B2 JP2576108 B2 JP 2576108B2 JP 62027964 A JP62027964 A JP 62027964A JP 2796487 A JP2796487 A JP 2796487A JP 2576108 B2 JP2576108 B2 JP 2576108B2
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- Japan
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- cylinder liner
- layer
- pores
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- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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
- F02F1/004—Cylinder liners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/02—Surface coverings of combustion-gas-swept parts
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は耐摩耗性および耐焼付性にすぐれた摺動面を
有する内燃機関のシリンダライナーに関する。
有する内燃機関のシリンダライナーに関する。
（従来の技術） 内燃機関の使用条件は、近年ますます苛酷になつてき
ている。このため内燃機関の各部品はこれに対処し得る
特性を備えた材質であることが要求されている。とりわ
けシリンダライナーの摺動面である内表面には様々な処
理が工夫されている。特開昭59−129768号公報には、シ
リンダライナー内表面に複数の溶射層を形成する方法
が、また特開昭58−93947号公報には内表面に溶射層を
形成した上に燐酸塩被膜を形成したシリンダライナー
が、そして実開昭57−26642号公報には内表面にリユー
ブライト処理したシリンダライナーが各々開示されてお
り、これらはシリンダライナーの耐摩耗性の向上を図つ
ている。
ている。このため内燃機関の各部品はこれに対処し得る
特性を備えた材質であることが要求されている。とりわ
けシリンダライナーの摺動面である内表面には様々な処
理が工夫されている。特開昭59−129768号公報には、シ
リンダライナー内表面に複数の溶射層を形成する方法
が、また特開昭58−93947号公報には内表面に溶射層を
形成した上に燐酸塩被膜を形成したシリンダライナー
が、そして実開昭57−26642号公報には内表面にリユー
ブライト処理したシリンダライナーが各々開示されてお
り、これらはシリンダライナーの耐摩耗性の向上を図つ
ている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の処理により得られたシリンダラ
イナーの内表面は、確かに耐摩耗性は向上するが、その
一方でこのシリンダライナーと摺動する相手材であるピ
ストンのピストンリングの摩耗の増加、およびピストン
リングまたはピストン本体との焼付の発生という問題が
ある。例えばシリンダライナー内表面に複数の溶射層を
形成する方法では、溶射層を形成した後に仕上げ研摩を
行ない内面を円滑にしてはいるが、溶射層は本来多孔質
なので、その表面を研摩しても、表層の気孔が露出する
ことにより細かい凹部が多数形成されている。このため
油膜が形成され難くなり潤滑性に劣り、内表面自体の耐
摩耗性は向上するが、焼付の発生や相手材の摩耗の増加
という問題が生じる。
イナーの内表面は、確かに耐摩耗性は向上するが、その
一方でこのシリンダライナーと摺動する相手材であるピ
ストンのピストンリングの摩耗の増加、およびピストン
リングまたはピストン本体との焼付の発生という問題が
ある。例えばシリンダライナー内表面に複数の溶射層を
形成する方法では、溶射層を形成した後に仕上げ研摩を
行ない内面を円滑にしてはいるが、溶射層は本来多孔質
なので、その表面を研摩しても、表層の気孔が露出する
ことにより細かい凹部が多数形成されている。このため
油膜が形成され難くなり潤滑性に劣り、内表面自体の耐
摩耗性は向上するが、焼付の発生や相手材の摩耗の増加
という問題が生じる。
本発明はこの様な問題点を解決するためのものであ
り、その目的とするところは、耐摩耗性および耐焼付性
にすぐれた摺動面を備えたシリンダライナーを提供する
ことである。
り、その目的とするところは、耐摩耗性および耐焼付性
にすぐれた摺動面を備えたシリンダライナーを提供する
ことである。
（問題点を解決するための手段） 本発明のシリンダライナーは、シリンダライナーの内
表面に気孔を有するカーボンスチール粉末溶射層が形成
され、そして前記溶射層表面および前記気孔内に硫化鉄
からなる浸硫層が形成されていることを特徴とする。
表面に気孔を有するカーボンスチール粉末溶射層が形成
され、そして前記溶射層表面および前記気孔内に硫化鉄
からなる浸硫層が形成されていることを特徴とする。
本発明は、鋳鉄等で製造したシリンダライナーの内表
面に、まず耐摩耗性金属であるカーボンスチール粉末を
溶射することにより細かい気孔を有する耐摩耗性の溶射
層を形成し、次にこれを硫化鉄等を含有する含硫浴中で
加熱する浸硫処理により前記溶射層表面および溶射層内
の気孔内に潤滑効果の高い浸硫層を形成したものであ
る。
面に、まず耐摩耗性金属であるカーボンスチール粉末を
溶射することにより細かい気孔を有する耐摩耗性の溶射
層を形成し、次にこれを硫化鉄等を含有する含硫浴中で
加熱する浸硫処理により前記溶射層表面および溶射層内
の気孔内に潤滑効果の高い浸硫層を形成したものであ
る。
また本発明において、溶射層を形成した後にその表面
をホーニング加工等により仕上げ研磨することは有効な
手段である。
をホーニング加工等により仕上げ研磨することは有効な
手段である。
（作用） 本発明のシリンダライナーは、ピストンリングとの摺
動面に潤滑効果の高い浸硫層が形成されているため、ピ
ストンリングおよびシリンダライナー自体の摩耗を抑制
すると共に焼付の発生を防いでいる。
動面に潤滑効果の高い浸硫層が形成されているため、ピ
ストンリングおよびシリンダライナー自体の摩耗を抑制
すると共に焼付の発生を防いでいる。
またこのシリンダライナー内表面も長時間の使用によ
りある程度は摩耗するが、この場合でも溶射層内の気孔
内面に形成された浸硫層が露出するため、耐摩耗性およ
び耐焼付性が失なわれることはない。
りある程度は摩耗するが、この場合でも溶射層内の気孔
内面に形成された浸硫層が露出するため、耐摩耗性およ
び耐焼付性が失なわれることはない。
（実施例） 本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが本
発明はこれに限定されるものではない。
発明はこれに限定されるものではない。
実施例１ 第１図および第２図は、本発明に係るシリンダライナ
ーを示すが、これは鋳鉄製のシリンダライナー本体１の
内表面に耐摩耗性金属の内部に気孔３を有する溶射層２
が形成され、その表面および気孔３内には浸硫層４が形
成されているものである。次にこの処理方法について詳
しく説明する。
ーを示すが、これは鋳鉄製のシリンダライナー本体１の
内表面に耐摩耗性金属の内部に気孔３を有する溶射層２
が形成され、その表面および気孔３内には浸硫層４が形
成されているものである。次にこの処理方法について詳
しく説明する。
まずシリンダライナー本体１の内表面への溶射層２の
形成は、耐摩耗性金属として0.4％カーボンスチール粉
末をプラズマ溶射して行なつた。ここではプラズマ溶射
装置（米国METCO社製）でAr−H2ガスを使用し、アーク
電流470A・粉末供給量40g/分の溶射条件とした。形成さ
れた溶射層２の厚さは0.5mmで微細な気孔３を多数有す
る（気孔率７％）。次いでこの表面をホーニング加工に
より仕上げ研摩を行ない、溶射層２の厚さを0.35mmとし
た。なお、加工後においても表面には細かい凹部が残つ
ている。
形成は、耐摩耗性金属として0.4％カーボンスチール粉
末をプラズマ溶射して行なつた。ここではプラズマ溶射
装置（米国METCO社製）でAr−H2ガスを使用し、アーク
電流470A・粉末供給量40g/分の溶射条件とした。形成さ
れた溶射層２の厚さは0.5mmで微細な気孔３を多数有す
る（気孔率７％）。次いでこの表面をホーニング加工に
より仕上げ研摩を行ない、溶射層２の厚さを0.35mmとし
た。なお、加工後においても表面には細かい凹部が残つ
ている。
次に浸硫処理を行なつた。これは第１表に示す中性塩
浴剤中にシリンダライナーを280℃の温度で２時間浸漬
することにより行なつた。
浴剤中にシリンダライナーを280℃の温度で２時間浸漬
することにより行なつた。
この結果、溶射層２表面および内部の気孔３に潤滑効
果を有する浸硫層４が形成された。
果を有する浸硫層４が形成された。
比較例１ 実施例１における浸硫処理を行なわずプラズマ溶射お
よびホーニング加工のみを行なつた。
よびホーニング加工のみを行なつた。
比較例２ 実施例１と同様にプラズマ溶射後、燐酸塩処理を行な
つた。これは、主成分としての燐酸マンガン（Mn（H2PO
6）２）に酸化剤（NO3 -）を添加した溶液に80℃で10分
間シリンダライナーを浸漬し、溶射層上に燐酸塩被膜を
形成させたものである。処理後、内表面をホーニング加
工した。
つた。これは、主成分としての燐酸マンガン（Mn（H2PO
6）２）に酸化剤（NO3 -）を添加した溶液に80℃で10分
間シリンダライナーを浸漬し、溶射層上に燐酸塩被膜を
形成させたものである。処理後、内表面をホーニング加
工した。
耐久試験 上記のシリンダライナーを実際にシリンダ内に挿入し
耐久試験を行なつた。これは６気筒６サイクルガソリン
エンジンの６個の各シリンダに、実施例１、比較例１お
よび２のシリンダライナーを挿入し、下記の条件で実施
した。
耐久試験を行なつた。これは６気筒６サイクルガソリン
エンジンの６個の各シリンダに、実施例１、比較例１お
よび２のシリンダライナーを挿入し、下記の条件で実施
した。
シリンダボア径:90mm ストローク :86mm 排気量 :2188cc 回転数 :5600rpm エンジン負荷 ：全負荷 試験時間 :500時間 ここでピストンリングとして、トツプリングはシリコ
ン−クロム鋼（JIS SWOSC−Ｖ）に硬質クロムメツキを1
50μ厚に施したもの、セカンドリングは片状黒鉛鋳鉄
（JIS FC23）、オイルリングはステンレス鋼（JIS SUS4
20J2）に硬質クロムメツキを150μ厚に施したものを各
々使用した。
ン−クロム鋼（JIS SWOSC−Ｖ）に硬質クロムメツキを1
50μ厚に施したもの、セカンドリングは片状黒鉛鋳鉄
（JIS FC23）、オイルリングはステンレス鋼（JIS SUS4
20J2）に硬質クロムメツキを150μ厚に施したものを各
々使用した。
試験結果を第２表に示す。
これによると比較例１および２のものはボア面即ちシ
リンダライナー内表面にスカツフが発生したのに対し、
本発明による実施例１のものはスカツフの発生が無かつ
たことがわかる。またボア上死点およびピストンリング
の摩耗量も、本発明のものは格段に少なく、特にボア上
死点、トツプリングおよびオイルリングにおいてそれが
顕著である。
リンダライナー内表面にスカツフが発生したのに対し、
本発明による実施例１のものはスカツフの発生が無かつ
たことがわかる。またボア上死点およびピストンリング
の摩耗量も、本発明のものは格段に少なく、特にボア上
死点、トツプリングおよびオイルリングにおいてそれが
顕著である。
以上のことから本発明のシリンダライナーの摺動面
は、耐摩耗性および耐焼付性が高く、しかも相手材の摩
耗も防いでいることがわかる。これは本発明のシリンダ
ライナーの浸硫層が硫化鉄から成る層であり、この硫化
鉄が潤滑特性および塑性流動性を有していること、そし
てこの浸硫層の摩擦係数が燐酸塩被膜のそれより低いこ
と等によるものと考えられる。
は、耐摩耗性および耐焼付性が高く、しかも相手材の摩
耗も防いでいることがわかる。これは本発明のシリンダ
ライナーの浸硫層が硫化鉄から成る層であり、この硫化
鉄が潤滑特性および塑性流動性を有していること、そし
てこの浸硫層の摩擦係数が燐酸塩被膜のそれより低いこ
と等によるものと考えられる。
（発明の効果） 本発明のシリンダライナーは、以上説明した様に耐摩
耗性および耐焼付性を従来のものに比較して格段に向上
させたものである。これは溶射層上および内部の気孔に
形成された潤滑効果の高い浸硫層の存在によるものであ
るために、シリンダライナー内表面の摩耗がある程度進
んでも、その耐摩耗性および耐焼付性が損なわれること
なく、長期間にわたり持続される。
耗性および耐焼付性を従来のものに比較して格段に向上
させたものである。これは溶射層上および内部の気孔に
形成された潤滑効果の高い浸硫層の存在によるものであ
るために、シリンダライナー内表面の摩耗がある程度進
んでも、その耐摩耗性および耐焼付性が損なわれること
なく、長期間にわたり持続される。
これらのことから本発明のシリンダライナーは、長期
間にわたり内燃機関の良好な作動を可能とするものであ
る。
間にわたり内燃機関の良好な作動を可能とするものであ
る。
第１図は本発明に係るシリンダライナーの断面図、第２
図は第１図のシリンダライナーの内面を拡大して示す断
面図である。 図中、 １……シリンダライナー本体 ２……溶射層、３……気孔 ４……浸硫層
図は第１図のシリンダライナーの内面を拡大して示す断
面図である。 図中、 １……シリンダライナー本体 ２……溶射層、３……気孔 ４……浸硫層
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダライナーの内表面に気孔を有する
カーボンスチール粉末溶射層が形成され、そして前記溶
射層表面および前記気孔内に硫化鉄からなる浸硫層が形
成されていることを特徴とするシリンダライナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62027964A JP2576108B2 (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | シリンダライナ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62027964A JP2576108B2 (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | シリンダライナ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63195255A JPS63195255A (ja) | 1988-08-12 |
| JP2576108B2 true JP2576108B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=12235574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62027964A Expired - Fee Related JP2576108B2 (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | シリンダライナ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2576108B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5724750B2 (ja) * | 2011-08-23 | 2015-05-27 | 日産自動車株式会社 | シリンダブロックの製造方法及びシリンダブロック |
| DE102013112809A1 (de) * | 2013-11-20 | 2015-05-21 | Ks Aluminium-Technologie Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer gespritzten Zylinderlauffläche eines Zylinderkurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine sowie derartiges Zylinderkurbelgehäuse |
| WO2022049667A1 (ja) * | 2020-09-02 | 2022-03-10 | 日産自動車株式会社 | 溶射被膜及び該溶射被膜の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51141915A (en) * | 1975-05-31 | 1976-12-07 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Bore finishing for internal combustion engine-use cylinder |
| JPS5249965A (en) * | 1975-10-18 | 1977-04-21 | Sumitomo Metal Ind | Surfaceecoated press metal mold |
-
1987
- 1987-02-09 JP JP62027964A patent/JP2576108B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63195255A (ja) | 1988-08-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |