JP5966977B2 - エンジンの断熱層形成方法 - Google Patents
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Description
本発明者は、上記課題を解決するために、エンジン基材に熱処理を施す工程を有し、シリコーン系樹脂の断熱層の一部がSi系酸化物となるような焼成工程に、2段階の焼成を施す工程を設けることで、上記課題を解決することができるエンジンの断熱層の形成方法を完成した。
<エンジンの所定部位>
エンジンの所定部位には、AC8A、AC9Aなどのアルミニウム合金を使用する。アルミニウム合金であれば、例えば鋳鉄等の金属よりも軽量という点で優れている。
シリコーン系樹脂としては、例えば、メチルシリコーン系樹脂、メチルフェニルシリコーン系樹脂に代表される、分岐度の高い3次元ポリマーからなるシリコーン系樹脂を好ましく用いることができる。シリコーン系樹脂の具体例としては、例えばポリアルキルフェニルシロキサンを挙げることができる。
シリコーン系樹脂によって形成される断熱層が、耐ガソリン性をもつには、シリコーン系樹脂に含まれている有機物を焼成し、断熱層表面の一部の樹脂を熱分解および酸化させ、Si系酸化物とすることが必要である。こうして、上記シリコーン系樹脂含有断熱材料2が断熱層1となる。
以下に述べる方法では、エンジンの構成部品であるピストンに断熱層を形成することを前提としているが、ピストン以外にもシリンダライナ側面やシリンダヘッドなど、どのエンジンの所定部位においてもピストンの場合と同様の方法で、短時間で断熱層を形成することができる。
上記図4の方法により、断熱層が形成されたテストピースをガソリン中に24時間浸漬する。浸漬後、渦電流式膜厚計により断熱層の厚さを測定し、断熱層の厚さ減少度を測定する。また、目視にて断熱層の剥離がないかを確認する。
実施例1は、エンジンの構成部品の表面に見立てたテストピース(丸平板、φ40mmで厚さ5mm、基材:AC8Aアルミニウム合金)に、図1と同様の断熱層(ポリアルキルフェニルシロキサン)を図4に記載のフローにて形成した。断熱層厚みは100μmとし、シリコーン系樹脂焼成条件は、第1段階の焼成が180℃で10時間、第2段階の焼成が250℃で3時間とした。
2 シリコーン系樹脂含有断熱材料
3 ピストンの表面処理加工面
4 ピストン
5 中空粒子
6 金属めっき
Claims (6)
- エンジンの所定部位に断熱層を形成する方法であって、
前記エンジンの所定部位に熱処理を施す熱処理工程と、
前記熱処理工程後、前記エンジンの所定部位の少なくとも一部にシリコーン系樹脂を含む材料を塗布する断熱層塗布工程と、
前記断熱層塗布工程後、前記断熱層に対して2段階の焼成を行う焼成工程とを有し、
第1段階の焼成の後に行われる第2段階の焼成が230℃以上250℃以下の温度で3時間以上10時間以下の範囲であり、前記第1段階の焼成温度が第2段階の焼成温度よりも低い焼成温度であることを特徴とする、エンジンの断熱層形成方法。 - 請求項1において、前記エンジンの所定部位がアルミニウム合金製であり、前記熱処理がT7処理であることを特徴とする、エンジンの断熱層形成方法。
- 請求項1又は2において、上記エンジンの所定部位が、エンジンの燃焼室に臨む部位であることを特徴とする、エンジンの断熱層形成方法。
- 請求項1乃至3のいずれか一において、前記焼成工程の第1段階の焼成が180℃以上200℃以下の温度で5時間以上20時間以下の範囲であることを特徴とする、エンジンの断熱層形成方法。
- 請求項1乃至4のいずれか一において、前記エンジンの所定部位表面に表面処理加工を行う表面処理加工工程を有し、
前記熱処理工程後に前記表面処理加工工程を行うとともに、前記表面処理加工工程後に前記断熱層塗布工程を行うことを特徴とする、エンジンの断熱層形成方法。 - 請求項1乃至5のいずれか一において、前記焼成工程の後に、前記焼成された断熱層表面に金属層を設ける工程を含むことを特徴とする、エンジンの断熱層形成方法。
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