JP6973148B2 - Gas component adhesion test method for engine intake / exhaust system parts and their equipment - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン吸気系部品や排気系部品に対する吸気ガス又は排気ガスのガス成分の付着性を試験する方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for testing the adhesion of an intake gas or a gas component of an exhaust gas to an engine intake system component or an exhaust system component.
エンジンには、ブローバイガスを吸気系に環流させるブローバイガス環流装置が設けられ、また、必要に応じて、排気ガスをＥＧＲガスとして排気系から吸気系に環流させるＥＧＲ装置が設けられている。そのため、吸気ガスには、水分の他、ブローバイガス中の未燃炭化水素やオイルミスト、ＥＧＲガス中の炭化水素等が含まれることになる。このような吸気ガス中の空気以外のガス成分は、吸気管の内面、シリンダヘッドの吸気ポート、スロットルボディ等の吸気系部品に付着して、デポジットになる傾向があることが知られている。排気管等の排気系部品においても排気ガス中のガス成分のデポジットを生ずることが知られている。 The engine is provided with a blow-by gas recirculation device for circulating blow-by gas to the intake system, and, if necessary, an EGR device for circulating exhaust gas from the exhaust system to the intake system as EGR gas. Therefore, the intake gas includes unburned hydrocarbons and oil mist in blow-by gas, hydrocarbons in EGR gas, and the like, in addition to water. It is known that such gas components other than air in the intake gas tend to adhere to the inner surface of the intake pipe, the intake port of the cylinder head, the intake system parts such as the throttle body, and become a deposit. It is known that a deposit of a gas component in an exhaust gas is also generated in an exhaust system component such as an exhaust pipe.
そこで、従来より、吸排気系部品（吸気系部品及び／又は排気系部品）のデポジット対策として、吸排気系部品にその撥水性、撥油性、ないしはデポジット剥離性を高めるべく表面コーティングを行なうこと、或いは撥水性等が高い材料で吸排気系部品を形成することが試みられている。 Therefore, conventionally, as a measure against deposits of intake / exhaust system parts (intake system parts and / or exhaust system parts), surface coating is applied to the intake / exhaust system parts to improve their water repellency, oil repellency, or deposit peeling property. Alternatively, attempts have been made to form the intake / exhaust system parts with a material having high water repellency and the like.
ところで、そのようなコーティング材料や部品材料の選定ないしは開発にあたっては、その撥水性、撥油性、ないしはデポジット剥離性を評価する必要があり、一般にはエンジン実機によってその評価が行なわれている。 By the way, in selecting or developing such a coating material or component material, it is necessary to evaluate its water repellency, oil repellency, or deposit peeling property, and the evaluation is generally performed by an actual engine machine.
これに対して、部材の濡れ性（親水性・撥水性）を実験的に評価する方法も知られている。例えば、特許文献１には、供試部材を液体中に浸漬させ、その供試面を下方に向けて水平に保持した状態で該供試面に下方から気泡を付着させ、前記供試部材を傾斜させて前記気泡の転昇角を測り、該転昇角を基準に供試部材の濡れ性を評価することが記載されている。また、特許文献２には、紙送り装置のゴムローラのような摩擦によって動作する部品に模擬付着物に付着させ、その状態で当該部品の滑り状態を測定して、その性能劣化を評価することが記載されている。
On the other hand, a method for experimentally evaluating the wettability (hydrophilicity / water repellency) of a member is also known. For example, in Patent Document 1, a test member is immersed in a liquid, and air bubbles are attached to the test surface from below in a state where the test surface is held horizontally with the test surface facing downward. It is described that the rolling rise angle of the bubble is measured by inclining, and the wettability of the test member is evaluated based on the rolling rise angle. Further, in
しかし、上述のエンジン実機による評価では、撥水性、撥油性、デポジット剥離性の良し悪しがわかるだけで、水や油をどのように付着し、どうようにはじくか、或いはデポジットがどのように堆積していき、どのように剥離していくのかを知ることはできない。しかも、実機の組み立て及び試験後の分解に時間と労力を要する。また、特許文献１に記載の評価方法は、水や油等が散点的に付着するエンジンの吸排気系部品の評価には適さない。 However, in the above-mentioned evaluation by the actual engine machine, only the good or bad of water repellency, oil repellency, and deposit peeling property can be understood, and how water or oil adheres, how it repels, or how deposit is deposited. It is not possible to know how it will peel off. Moreover, it takes time and labor to assemble the actual machine and disassemble it after the test. Further, the evaluation method described in Patent Document 1 is not suitable for evaluation of intake / exhaust system parts of an engine to which water, oil, or the like are scatteredly adhered.
そこで、本発明は、エンジンの吸排気系部品に対する吸気ガス及び／又は排気ガスのガス成分の付着性を評価する信頼性が高い試験方法及び装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a highly reliable test method and apparatus for evaluating the adhesion of the gas component of the intake gas and / or the exhaust gas to the intake / exhaust system parts of the engine.
本発明は、上記課題を解決するために、エンジンの吸気通路又は排気通路を模擬した内部を観察可能なエア流通管を用いて上記ガス成分の付着性を試験するようにした。 In order to solve the above problems, the present invention attempts to test the adhesion of the gas component by using an air flow pipe that can observe the inside simulating the intake passage or the exhaust passage of the engine.
ここに開示するエンジン吸排気系部品のガス成分付着性試験方法は、エンジンの吸気ガス又は排気ガスが接触する面を形成する材料に対する吸気ガス又は排気ガスのガス成分の付着性を試験する方法であって、
上記材料によって評価面が形成された評価試料をエア流通管の管内に設置し、
上記評価面に上記ガス成分を供給しながら、上記エア流通管にエアを流し、
上記評価面に供給された上記ガス成分の上記エアの流通に伴う状態変化を管外から上記エア流通管の透明観察部を通して観察することを特徴とする。
The gas component adhesion test method for engine intake / exhaust system parts disclosed herein is a method for testing the adhesion of a gas component of intake gas or exhaust gas to a material forming a surface with which the intake gas or exhaust gas of an engine comes into contact. There,
An evaluation sample having an evaluation surface formed of the above materials is placed in the air flow tube.
While supplying the gas component to the evaluation surface, air is flowed through the air flow pipe to flow the air.
It is characterized in that the state change of the gas component supplied to the evaluation surface due to the flow of the air is observed from outside the pipe through the transparent observation portion of the air flow pipe.
また、上記試験方法の実施に使用する試験装置は、
エアを通すエア流通管と、
上記エア流通管にエアを供給するエア供給装置と、
上記エア流通管内に設けられ、上記材料によって評価面が形成された評価試料を設置する試料設置部と、
上記試料設置部に設置された上記評価試料の上記評価面に上記ガス成分を供給するガス成分供給装置とを備え、
上記エア流通管は、上記評価面に供給された上記ガス成分の上記エアの流通に伴う状態変化を管外から観察するための透明観察部を備えていることを特徴とする。
In addition, the test equipment used to carry out the above test method is
An air distribution pipe that allows air to pass through,
An air supply device that supplies air to the above air distribution pipe,
A sample installation section for installing an evaluation sample provided in the air flow tube and having an evaluation surface formed of the material.
A gas component supply device for supplying the gas component is provided on the evaluation surface of the evaluation sample installed in the sample installation unit.
The air flow pipe is characterized by including a transparent observation unit for observing a state change of the gas component supplied to the evaluation surface with the flow of the air from outside the pipe.
上記方法及び装置各々によれば、水や油等のガス成分が評価試料の評価面にどのような形で付着するか、その付着したガス成分がエアの流通によって評価面からどのような形になって離れていくかを透明観察部を通して管外から観察することができる。よって、ガス成分として、水や油を使用すると、評価試料に係る材料の撥水性や撥油性の確かな評価が可能になる。そして、この撥水性ないしは撥油性の評価から、当該材料がデポジットを生じやすいか否かを評価することができ、デポジットを生ずるメカニズムの解明にも有利になる。 According to each of the above methods and devices, how the gas components such as water and oil adhere to the evaluation surface of the evaluation sample, and how the adhered gas components adhere to the evaluation surface from the evaluation surface due to the circulation of air. It is possible to observe from outside the tube through the transparent observation unit. Therefore, when water or oil is used as the gas component, it is possible to reliably evaluate the water repellency and oil repellency of the material related to the evaluation sample. Then, from the evaluation of the water repellency or the oil repellency, it is possible to evaluate whether or not the material is likely to generate a deposit, which is also advantageous for elucidating the mechanism of producing a deposit.
また、ここに開示するエンジン吸排気系部品のガス成分付着性試験方法は、エンジンの吸気ガス又は排気ガスが接触する面を形成する材料に対する吸気ガス又は排気ガスのガス成分の付着性を試験する方法であって、
上記材料によって評価面が形成された評価試料の当該評価面に上記ガス成分を付着させ、
上記ガス成分を付着させた上記評価試料をエア流通管の管内に設置し、
上記エア流通管にエアを流し、
上記評価面に付着した上記ガス成分の上記エアの流通に伴う状態変化を管外から上記エア流通管の透明観察部を通して観察することを特徴とする。
Further, the gas component adhesion test method for engine intake / exhaust system parts disclosed herein tests the adhesion of the gas component of the intake gas or the exhaust gas to the material forming the surface with which the intake gas or the exhaust gas of the engine comes into contact. It ’s a method,
The gas component is attached to the evaluation surface of the evaluation sample on which the evaluation surface is formed by the above material.
The evaluation sample to which the gas component is attached is installed in the air flow pipe, and the evaluation sample is placed in the air flow pipe.
Air is passed through the above air flow pipe,
It is characterized in that the state change of the gas component adhering to the evaluation surface due to the flow of the air is observed from outside the pipe through the transparent observation portion of the air flow pipe.
また、上記試験方法の実施に使用する試験装置は、
エアを通すエア流通管と、
上記エア流通管内に設けられ、上記材料によって評価面が形成された評価試料を設置する試料設置部と、
上記ガス成分を上記評価面に付着させた上記評価試料を上記試料設置部に設置した状態で、上記エア流通管にエアを供給するエア供給装置とを備え、
上記エア流通管は、上記評価面に付着した上記ガス成分の上記エアの流通に伴う状態変化を管外から観察するための透明観察部を備えていることを特徴とする。
In addition, the test equipment used to carry out the above test method is
An air distribution pipe that allows air to pass through,
A sample installation section for installing an evaluation sample provided in the air flow tube and having an evaluation surface formed of the material.
An air supply device for supplying air to the air flow pipe in a state where the evaluation sample having the gas component adhered to the evaluation surface is installed in the sample installation portion is provided.
The air flow pipe is characterized by including a transparent observation unit for observing a state change of the gas component adhering to the evaluation surface with the flow of the air from outside the pipe.
当該方法及び装置の各々によれば、評価試料の評価面に付着させたガス成分がエアの流通によって評価面からどのような形になって離れていくかを透明観察部を通して管外から観察することができる。よって、ガス成分として、水や油、或いはデポジットを使用することにより、評価試料に係る材料の撥水性や撥油性、或いはデポジッド剥離性の確かな評価が可能になる。また、この撥水性ないしは撥油性の評価から、当該材料がデポジットを生じやすいか否かの評価が可能になる。 According to each of the methods and devices, it is observed from outside the tube through a transparent observation unit how the gas component adhering to the evaluation surface of the evaluation sample separates from the evaluation surface due to the flow of air. be able to. Therefore, by using water, oil, or a deposit as the gas component, it is possible to reliably evaluate the water repellency, oil repellency, or deposit peeling property of the material related to the evaluation sample. Further, from the evaluation of the water repellency or the oil repellency, it is possible to evaluate whether or not the material is likely to generate a deposit.
上記各試験装置の一実施形態では、上記エア流通管に設けられ、上記評価試料の上記評価面に付着した上記ガス成分の上記エアの流通に伴う伸び量を計測するための、上記透明観察部から観察可能なスケールを備えている。 In one embodiment of each of the above test devices, the transparent observation unit provided in the air flow tube and for measuring the amount of elongation of the gas component adhering to the evaluation surface of the evaluation sample with the flow of the air. It has a scale that can be observed from.
これによれば、評価面に付着したガス成分の伸び量から、そのガス成分の評価面に対する付着性を定量的に評価することができる。エアを流通させながら、評価面に対してガス成分を滴下するケースにおいても、ガス成分が評価面に付着した際の大きさとその後の伸び量に基づいて当該付着性を定量的に評価することができる。この場合、評価面のガス成分の状態変化をスケールと共に透明観察部からビデオカメラで撮影して記録することが上記付着性の定量的評価に有利になる。上記伸び量は、単位時間当たりの伸び量であっても、評価面から離れるまでの伸び量であってもよい。 According to this, the adhesiveness of the gas component to the evaluation surface can be quantitatively evaluated from the amount of elongation of the gas component adhering to the evaluation surface. Even in the case where the gas component is dropped onto the evaluation surface while air is flowing, the adhesiveness can be quantitatively evaluated based on the size of the gas component when it adheres to the evaluation surface and the amount of subsequent elongation. can. In this case, it is advantageous for the quantitative evaluation of the adhesiveness to capture and record the change of state of the gas component on the evaluation surface together with the scale from the transparent observation unit with a video camera. The amount of elongation may be the amount of elongation per unit time or the amount of elongation until it leaves the evaluation surface.
上記各試験装置の一実施形態では、上記エア供給装置は、エア流量調節弁を備えている。 In one embodiment of each of the test devices, the air supply device includes an air flow rate control valve.
これによれば、エア流量を、例えば、エンジンのアイドリング相当のエア流量に調節することにより、前回のエンジンの運転によって吸排気系部品に付着したガス成分が当該アイドリング運転によってその部品から脱離するか否か、従って、デポジットが成長していくか否か評価することができる。或いは、エンジンを当該エンジンに係る自動車の高速走行モードで運転したときに相当するエア流量に調節して、デポジットが剥離するか否かを評価することができる。 According to this, by adjusting the air flow rate to, for example, an air flow rate equivalent to the idling of the engine, the gas component adhering to the intake / exhaust system parts due to the previous operation of the engine is separated from the parts by the idling operation. Whether or not, and therefore whether or not the deposit will grow, can be assessed. Alternatively, it is possible to adjust the air flow rate to correspond to when the engine is operated in the high-speed running mode of the vehicle related to the engine, and evaluate whether or not the deposit is peeled off.
上記各試験装置の一実施形態では、上記試料設置部に設置した上記評価試料の上記評価面の温度を調節する温度調節装置を備えている。 In one embodiment of each of the above test devices, a temperature control device for adjusting the temperature of the evaluation surface of the evaluation sample installed in the sample installation unit is provided.
吸排気系部品の撥水性等は吸排気系部品の温度によって異なり、また、デポジットの性状も温度によって異なるところ、評価面の温度を調節する温度調節装置を備える試験装置によれば、吸排気系部品の温度に応じたガス成分の付着性を評価することができる。 The water repellency of intake / exhaust system parts differs depending on the temperature of the intake / exhaust system parts, and the properties of the deposit also differ depending on the temperature. It is possible to evaluate the adhesiveness of the gas component according to the temperature of the component.
本発明によれば、吸気ガス又は排気ガスが接触する面を形成する材料によって評価面が形成された評価試料をエア流通管の管内に設置し、上記評価面に吸排気ガスのガス成分を供給しながらエアを流し、このエアの流通に伴うガス成分の状態変化を管外から透明観察部を通して観察するから、或いは、予め評価試料に付着させたガス成分のエアの流通に伴う状態変化を管外から透明観察部を通して観察するから、吸排気系部品に係る材料に対する吸気ガス及び／又は排気ガスのガス成分の付着性を簡単に評価することができるとともに、信頼性が高い評価結果を得ることができる。 According to the present invention, an evaluation sample having an evaluation surface formed of a material forming a surface with which intake gas or exhaust gas comes into contact is installed in an air flow pipe, and a gas component of intake / exhaust gas is supplied to the evaluation surface. While flowing air, the change in the state of the gas component due to the flow of the air is observed from outside the tube through the transparent observation unit, or the change in the state of the gas component attached to the evaluation sample in advance due to the flow of the air is tubed. Since the observation is performed from the outside through the transparent observation unit, the adhesion of the gas component of the intake gas and / or the exhaust gas to the material related to the intake / exhaust system parts can be easily evaluated, and a highly reliable evaluation result can be obtained. Can be done.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary and is not intended to limit the invention, its applications or its uses.
＜試験装置＞
エンジン吸排気系部品のガス成分付着性試験装置は、自動車用エンジンの吸気ガス又は排気ガスが接触する面を形成する材料に対する吸気ガス又は排気ガスのガス成分の付着性を試験するものである。吸気ガスが接触する面としては、例えば、吸気管内面、サージタンク内面、吸気マニホールド内面、スロットルボディ等があり、排気ガスが接触する面としては、例えば、排気ポート内面、排気マニホールド内面、排気管内面等がある。そのような吸気ガスや排気ガスが接触する面を形成する材料としては、当該面に施されるコーティング材料があり、コーティングが施されないケースでは、当該面を形成する吸気部品自体又は排気部品自体を形成する材料がある。
<Test equipment>
The gas component adhesion test device for engine intake / exhaust system parts tests the adhesion of the gas component of the intake gas or the exhaust gas to the material forming the surface with which the intake gas or the exhaust gas of the automobile engine comes into contact. The surfaces with which the intake gas comes into contact include, for example, the inner surface of the intake pipe, the inner surface of the surge tank, the inner surface of the intake manifold, the throttle body, and the like, and the surfaces with which the exhaust gas comes into contact include, for example, the inner surface of the exhaust port, the inner surface of the exhaust manifold, and the inside of the exhaust pipe. There are faces, etc. As a material for forming the surface to which such intake gas and exhaust gas come into contact, there is a coating material applied to the surface, and in the case where the coating is not applied, the intake component itself or the exhaust component itself forming the surface is used. There is a material to form.
図１に示すように、当該試験装置１は、吸気ガス又は排気ガスに代わるエアを通すエア流通管２と、このエア流通管２にエアを供給するエア供給装置３とを備えている。エア流通管２は、透明プラスチックで形成されていて、通路断面積は一定であり、その下流部に評価試料４を設置する試料設置部５が設けられている。
As shown in FIG. 1, the test apparatus 1 includes an
本例の評価試料４は、吸気系部品又は排気系部品の上記コーティング材料を基板に塗布してなるものである。エア流通管２は底面が平坦になっており、その下流部の平坦な底面が板状の評価試料４を設置する試料設置部５となっている。評価試料４は、コーティング材料が塗布された評価面４ａがエア流通管２を流れるエアに晒されるようにエア流れ方向に広がった状態にして、試料設置部５に設置される。
The
エア供給装置３は、エア源のエアを所定の流量に調節してエア流通管２に供給するものであり、エア流量を調節するためのエア流量調節弁及び流量計を備えてなる。エア源としては、エアコンプレッサを利用することができ、或いは、工場内で各種のエア機器にエアを供給する所謂工場エアを利用することができる。エア流通管２とエア供給装置３はエア供給ホース６によって接続されている。
The
試験装置１は、さらに、ガス成分供給装置７、温度調節装置８及び記録装置９を備えている。ガス成分供給装置７は、エア流通管２の試料設置部５に設置された評価試料４の評価面４ａに後述するガス成分を供給するものである。本例では、液状のガス成分を評価面４ａに滴下するシリンジがガス成分供給装置７を構成している。温度調節装置８は、試料設置部５に設置する評価試料４の評価面４ａの温度を調節するものである。本例の温度調節装置８は、抵抗発熱方式であり、評価試料４を接触させる抵抗発熱体１１と、抵抗発熱体１１に対する通電量の調節が可能な電源装置１２とによって構成されている。
The test device 1 further includes a gas
エア流通管２は、上述の如く透明プラスチックで形成されており、その下流部が、評価試料４の評価面４ａに付着したガス成分の、エアの流通に伴う状態変化を管外から観察するための透明観察部１３となっている。エア流通管２における試料設置部５の傍らには、評価試料４の評価面４ａに付着したガス成分のエアの流通に伴う伸び量を計測するための、透明観察部１３から観察可能なスケール１４が設けられている。スケール１４は、エア流通管２の長手方向（エア流れ方向）に延ばして設けられている。
The
記録装置９は、上記評価面４ａに付着したガス成分のエアの流通に伴う状態変化を記録するものである。本例では、ビデオカメラを記録装置９として採用しており、管外から透明観察部１３を通して評価試料４の評価面４ａをスケール１４と共に撮影する。
The
＜試験方法＞
上記試験装置１を用いた、吸気ガス又は排気ガスが接触する面を形成する材料に対するガス成分の付着性を試験する方法を説明する。
<Test method>
A method of testing the adhesion of a gas component to a material forming a surface with which intake gas or exhaust gas comes into contact using the above test device 1 will be described.
［試験１］
評価試料４をエア流通管２の試料設置部５に設置し、温度調節装置８によって評価試料４の評価面４ａの温度を所定の温度に調節する。
[Test 1]
The
エア供給装置３により、所定流量でエアをエア流通管２に流しながら、ガス成分供給装置７によってガス成分を評価試料２の評価面４ａに滴下する。
The gas
評価面４ａに付着したガス成分の、エアの流通に伴う状態変化を透明観察部１３から観察することにより、評価面４ａに塗布されたコーティング材料に対するガス成分の付着性を評価する。
By observing the state change of the gas component adhering to the
ガス成分として水又は油を評価面４ａに滴下すると、水や油の当該コーティング材料に対する付着性（撥水性・撥油性）を評価することができる。例えば、水滴又は油滴が評価面４ａに付着したときに、評価面４ａにおいて薄く広がるか、接触角が大きな半球状ないしは玉状になるかを観察することによって撥水性・撥油性を評価することができる。また、評価面４ａに付着した水滴又は油滴がエアの流通に伴って、どのように変化していくか、すなわち、水滴又は油滴が付着場所からエア流通方向に所定距離流れるのにどの程度の時間を要するかを観察するによって、水や油の当該材料に対する付着性を評価することができる。
When water or oil is dropped on the
さらに、エア流量を変化させることにより、どの程度のエア流量で水滴や油滴が流れるかを観察することにより、エア流量との関係で付着性を評価することができる。 Further, by changing the air flow rate and observing at what air flow rate the water droplets and oil droplets flow, the adhesiveness can be evaluated in relation to the air flow rate.
試験例
吸気系部品に塗布するコーティング材料として、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン系コーティング材）、ＧＣ（ガラス系コーティング材）、Ｓｉ（ＳｉＯ２系コーティング材）及びＡｌ（アルミナ系コーティング材）を準備し、これらをそれぞれ基板に塗布してなる４種類の評価試料を作成した。ＤＬＣ、ＧＣ及びＡｌについては、各々による成膜後、その表面に表面処理によってナノレベルの微細凹凸を形成した後、フッ素コーティングによって撥水膜を形成した。Ｓｉについては、その成膜後にフッ素コーティングによって撥水膜を形成した。
Test example DLC (diamond-like carbon coating material), GC (glass coating material), Si (SiO 2 coating material) and Al (alumina coating material) are prepared as coating materials to be applied to the intake system parts. Four types of evaluation samples were prepared by applying each of these to a substrate. For DLC, GC and Al, after film formation by each, nano-level fine irregularities were formed on the surface thereof by surface treatment, and then a water-repellent film was formed by fluorine coating. For Si, a water-repellent film was formed by a fluorine coating after the film formation.
撥水性試験の水は水道水とし、撥油性試験の油は新品オイル（エンジンオイル）と劣化オイル（エンジンオイル）の２種類とした。滴下量は水及び油共に１ｍｌ／１０秒とした。評価試料の温度及びエアの温度は常温とした。そして、エア流量をアイドリング相当の５０ＮＬ／ｍｉｎ（エア流速；２００ｍ／ｍｉｎ）から自動車の高速走行モード相当の２８０ＮＬ／ｍｉｎ（エア流速；１１００ｍ／ｍｉｎ）の範囲で変化させて、評価試料の評価面に付着した水滴及び油滴の状態変化を観察した。 The water for the water repellency test was tap water, and the oil for the oil repellency test was two types, new oil (engine oil) and deteriorated oil (engine oil). The dropping amount was 1 ml / 10 seconds for both water and oil. The temperature of the evaluation sample and the temperature of the air were set to room temperature. Then, the air flow rate is changed in the range of 50 NL / min (air flow velocity; 200 m / min) equivalent to idling to 280 NL / min (air flow velocity; 1100 m / min) equivalent to the high-speed running mode of the automobile, and the evaluation surface of the evaluation sample is changed. Changes in the state of water droplets and oil droplets adhering to the water droplets were observed.
その結果、いずれのコーティング材においても、水滴はアイドリング相当のエア流速でも評価面を流れたが、油はアイドリング相当のエア流速では流れなかった。油は、自動車の通常走行時のエア流速になって流れるという結果になった。 As a result, in any of the coating materials, water droplets flowed on the evaluation surface even at an air flow rate equivalent to idling, but oil did not flow at an air flow rate equivalent to idling. The result is that the oil flows at the air flow velocity during normal driving of the automobile.
確認試験
図２は、上述のＤＬＣ、ＧＣ、Ｓｉ及びＡｌの各評価試料の撥水性及び撥油性の相対評価のための確認試験結果を示す。その代用試験は、評価試料をその評価面の水平に対する傾斜角度が３０度となるように治具に固定し、水、新品オイル及び劣化オイル各々をスポイトで評価面に滴下したときの、水、新品オイル及び劣化オイル各々が評価面上の１０ｍｍの区間を流れ落ちるのに要した時間を測定するというものである。ＤＬＣ及びＧＣは撥水性が高く、Ａｌは撥油性が高いという結果になっている。
Confirmation test FIG. 2 shows the confirmation test results for the relative evaluation of water repellency and oil repellency of each of the above-mentioned DLC, GC, Si and Al evaluation samples. In the substitute test, the evaluation sample was fixed to a jig so that the inclination angle of the evaluation surface with respect to the horizontal was 30 degrees, and water, new oil and deteriorated oil were dropped on the evaluation surface with a dropper. The time required for each of the new oil and the deteriorated oil to flow down the section of 10 mm on the evaluation surface is measured. The result is that DLC and GC have high water repellency, and Al has high oil repellency.
［試験２］
評価試料４の評価面４ａにガス成分を付着させ、この評価資料４をエア流通管２の試料設置部５に設置する。温度調節装置８によって評価試料４の評価面４ａの温度を所定の温度に調節する。
[Test 2]
A gas component is adhered to the
エア供給装置３により、所定流量でエアをエア流通管２に流し、評価面４ａに付着したガス成分の、エアの流通に伴う状態変化を透明観察部１３から観察する。これにより、評価面４ａに塗布されたコーティング材料に対するガス成分の付着性を評価する。
Air is flowed through the
ガス成分として水又は油を評価面４ａに付着させると、水や油の当該コーティング材料に対する付着性（撥水性・撥油性）を評価することができる。ガス成分としてデポジットを評価面４ａに付着させると、デポジットの当該コーティング材料に対する付着性を評価することができる。
When water or oil is attached to the
さらに、エア流量を変化させることにより、どの程度のエア流量でガス成分が流れるかを観察することにより、エア流量との関係で付着性を評価することができる。また、温度調節装置８による評価試料４の温度調節により、温度環境によるガス成分の付着性の評価も簡単に行なうことができる。
Further, by changing the air flow rate and observing at what air flow rate the gas component flows, the adhesiveness can be evaluated in relation to the air flow rate. Further, by controlling the temperature of the
試験例
上述のＤＬＣ、ＧＣ、Ｓｉ及びＡｌの各評価試料を準備した。新品オイルを熱重量分析装置によって１２０〜２５０℃の温度に上昇させることにより、デポジットを作成した。各評価試料の評価面にデポジットを０．１６ｍｇ乃至０．１８ｍｇ付着させ、この評価試料をエア流通管２の試料設置部５に設置した。エア流量を５０ＮＬ／ｍｉｎ（エア流速；２００ｍ／ｍｉｎ）から上昇させていき、デポジットの剥離開始流速及びデポジットの剥離による重量減少量を測定した。
Test Example Each evaluation sample of DLC, GC, Si and Al mentioned above was prepared. A deposit was made by raising the new oil to a temperature of 120-250 ° C. with a thermogravimetric analyzer. A deposit of 0.16 mg to 0.18 mg was adhered to the evaluation surface of each evaluation sample, and this evaluation sample was placed in the
結果を図３〜図６に示す。この試験により、各評価試料において、デポジットがどの程度のエア流速で剥離するか、その流速でどの程度剥離するか、デポジットがエアの流れ方向に伸びていくのか、或いは一気に剥離するか等の付着性に関する情報が得られる。また、スケールにより、デポジットがどの程度伸びていくかもわかる。また、デポジットの伸び量や重量減少量からデポジットの付着性（剥離性）に関する定量的な評価が可能になる。 The results are shown in FIGS. 3 to 6. By this test, in each evaluation sample, adhesion such as how much air flow velocity the deposit peels off, how much the deposit peels off at that flow velocity, whether the deposit extends in the air flow direction, or whether it peels off at once, etc. Get information about sex. You can also see how much the deposit will grow depending on the scale. In addition, it is possible to quantitatively evaluate the adhesiveness (peeling property) of the deposit from the amount of elongation and the amount of weight loss of the deposit.
＜その他＞
評価試料を恒温槽に入れて所望の熱負荷をかけてから上記試験を行なうことにより、材料の耐熱性（熱負荷によるガス成分付着性の脱離性の劣化度合）を評価することもできる。
<Others>
By placing the evaluation sample in a constant temperature bath and applying a desired heat load to the test, the heat resistance of the material (the degree of deterioration of the desorption of gas component adhesion due to the heat load) can also be evaluated.
上記試験例は吸気系部品のコーティング材料に対する吸気ガス成分の付着性試験に関するが、排気系部品のコーティング材料に対する吸気ガス成分の付着性試験も同様に行なうことができる。 The above test example relates to the adhesion test of the intake gas component to the coating material of the intake system component, but the adhesion test of the intake gas component to the coating material of the exhaust system component can also be performed in the same manner.
また、コーティングが施されない吸気系又は排気系の部品に関しては、吸気ガス又は排気ガスが接触する面を形成する材料で評価試料を作成して、本発明の試験装置又は試験方法による付着性試験を行なうことができる。 For intake system or exhaust system parts that are not coated, an evaluation sample is prepared from a material that forms a surface that comes into contact with the intake gas or exhaust gas, and the adhesion test is performed by the test device or test method of the present invention. Can be done.
評価試料は、板状に限ることは要さず、適宜の形状にすることができる。また、吸気系又は排気系の部品自体を評価試料とすることもできる。 The evaluation sample does not have to be limited to a plate shape, and can be formed into an appropriate shape. Further, the intake system or the exhaust system component itself can be used as an evaluation sample.
上記実施形態のエア流通管２はその全体が透明プラスチックで形成されているが、エア流通管の一部に試料設置部の評価試料を観察するための透明板を張った観察窓（透明観察部）を設けるようにしてもよい。
The
上記実施形態の温度調節装置８はヒータであるが、例えば、ペルチェ素子を用いたクーラであってもよい。
The
１ 試験装置
２ エア流通管
３ エア供給装置
４ 評価試料
４ａ 評価面
５ 試料設置部
７ ガス成分供給装置
８ 温度調節装置
９ 記録装置
１３ 透明観察部
１４ スケール
1
Claims (7)
上記材料によって評価面が形成された評価試料をエア流通管の管内に設置し、
上記評価面に上記ガス成分を供給しながら、上記エア流通管にエアを流し、
上記評価面に供給された上記ガス成分の上記エアの流通に伴う状態変化を管外から上記エア流通管の透明観察部を通して観察することを特徴とするエンジン吸排気系部品のガス成分付着性試験方法。 A method for testing the adhesion of a gas component of an intake gas or an exhaust gas to a material forming a surface with which the intake gas or the exhaust gas of an engine comes into contact.
An evaluation sample having an evaluation surface formed of the above materials is placed in the air flow tube.
While supplying the gas component to the evaluation surface, air is flowed through the air flow pipe to flow the air.
A gas component adhesion test of an engine intake / exhaust system component, which comprises observing a state change of the gas component supplied to the evaluation surface with the flow of the air from outside the pipe through a transparent observation section of the air flow pipe. Method.
上記材料によって評価面が形成された評価試料の当該評価面に上記ガス成分を付着させ、
上記ガス成分を付着させた上記評価試料をエア流通管の管内に設置し、
上記エア流通管にエアを流し、
上記評価面に付着した上記ガス成分の上記エアの流通に伴う状態変化を管外から上記エア流通管の透明観察部を通して観察することを特徴とするエンジン吸排気系部品のガス成分付着性試験方法。 A method for testing the adhesion of a gas component of an intake gas or an exhaust gas to a material forming a surface with which the intake gas or the exhaust gas of an engine comes into contact.
The gas component is attached to the evaluation surface of the evaluation sample on which the evaluation surface is formed by the above material.
The evaluation sample to which the gas component is attached is installed in the air flow pipe, and the evaluation sample is placed in the air flow pipe.
Air is passed through the above air flow pipe,
A method for testing gas component adhesion of engine intake / exhaust system parts, which comprises observing a state change of the gas component adhering to the evaluation surface from outside the pipe through a transparent observation portion of the air flow pipe. ..
エアを通すエア流通管と、
上記エア流通管にエアを供給するエア供給装置と、
上記エア流通管内に設けられ、上記材料によって評価面が形成された評価試料を設置する試料設置部と、
上記試料設置部に設置された上記評価試料の上記評価面に上記ガス成分を供給するガス成分供給装置とを備え、
上記エア流通管は、上記評価面に供給された上記ガス成分の上記エアの流通に伴う状態変化を管外から観察するための透明観察部を備えていることを特徴とするエンジン吸排気系部品のガス成分付着性試験装置。 A device for testing the adhesion of gas components of intake gas or exhaust gas to the material forming the surface with which the intake gas or exhaust gas of an engine comes into contact.
An air distribution pipe that allows air to pass through,
An air supply device that supplies air to the above air distribution pipe,
A sample installation section for installing an evaluation sample provided in the air flow tube and having an evaluation surface formed of the material.
A gas component supply device for supplying the gas component is provided on the evaluation surface of the evaluation sample installed in the sample installation unit.
The engine intake / exhaust system component is characterized in that the air flow pipe is provided with a transparent observation unit for observing a state change of the gas component supplied to the evaluation surface with the flow of the air from outside the pipe. Gas component adhesion test equipment.
エアを通すエア流通管と、
上記エア流通管内に設けられ、上記材料によって評価面が形成された評価試料を設置する試料設置部と、
上記ガス成分を上記評価面に付着させた上記評価試料を上記試料設置部に設置した状態で、上記エア流通管にエアを供給させるエア供給装置とを備え、
上記エア流通管は、上記評価面に付着した上記ガス成分の上記エアの流通に伴う状態変化を管外から観察するための透明観察部を備えていることを特徴とするエンジン吸排気系部品のガス成分付着性試験装置。 A device for testing the adhesion of gas components of intake gas or exhaust gas to the material forming the surface with which the intake gas or exhaust gas of an engine comes into contact.
An air distribution pipe that allows air to pass through,
A sample installation section for installing an evaluation sample provided in the air flow tube and having an evaluation surface formed of the material.
An air supply device for supplying air to the air flow pipe in a state where the evaluation sample having the gas component adhered to the evaluation surface is installed in the sample installation portion is provided.
The engine intake / exhaust system component is characterized in that the air flow pipe is provided with a transparent observation unit for observing a state change of the gas component adhering to the evaluation surface due to the air flow from outside the pipe. Gas component adhesion test equipment.
上記エア流通管に設けられ、上記評価試料の上記評価面に付着した上記ガス成分の上記エアの流通に伴う伸び量を計測するための、上記透明観察部から観察可能なスケールを備えていることを特徴とするエンジン吸排気系部品のガス成分付着性試験装置。 In claim 3 or 4,
It is provided in the air flow pipe and has a scale observable from the transparent observation unit for measuring the amount of elongation of the gas component adhering to the evaluation surface of the evaluation sample with the flow of the air. A gas component adhesion test device for engine intake / exhaust system parts.
上記エア供給装置は、エア流量調節弁を備えていることを特徴とするエンジン吸排気系部品のガス成分付着性試験装置。 In any one of claims 3 to 5,
The air supply device is a gas component adhesion test device for engine intake / exhaust system parts, which comprises an air flow rate control valve.
上記試料設置部に設置した上記評価試料の上記評価面の温度を調節する温度調節装置を備えていることを特徴とするエンジン吸排気系部品のガス成分付着性試験装置。 In any one of claims 3 to 6,
A gas component adhesion test device for engine intake / exhaust system parts, which comprises a temperature control device for adjusting the temperature of the evaluation surface of the evaluation sample installed in the sample installation section.
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