JP7411171B2 - 内燃機関用ピストンの製造方法 - Google Patents
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Description
実施例1~3として、以下の手順で、アルミニウム合金製の内燃機関用ピストンのトップリング溝の内面に陽極酸化皮膜を形成した。先ず、Siを12%を含有する組成のアルミニウム合金を用いて内燃機関用ピストンを鋳造し、所定の熱処理をした後、機械加工によりリング溝を形成した。トップリング溝の加工は表面粗さRpkが0.01μm程度となるように仕上げた。そして、このトップリング溝の内面に、硫酸処理液を用いて、1回のプラス電圧印加の通電時間が20~30μs、周波数が10~12kHzの条件で交直重畳電解法によって陽極酸化処理を行った。そして、トップリング溝の下面に形成された陽極酸化皮膜(交直重畳電解皮膜)の表面粗さRa及び表面粗さRpkを、それぞれJIS B0601及びJIS B0671-2に準拠して測定した。その結果を表1に示す。
このようにして陽極酸化皮膜を形成した実施例1~6及び比較例1~3の内燃機関用ピストンを用いて、エンジン実機でのブローバイガスの流量測定の実験を行った。実験条件としては、直列4気筒の1200ccのエンジンを用い、エンジン回転数を6400rpmWOT、水温を90℃、油温を135℃とした。その結果を表1に示す。なお、表1に示すブローバイガス流量は、エンジンの運転開始から30時間までのブローバイガス流量(単位:L/min)の測定値の平均値を算出し、比較例1の平均値を100とした場合の比で示した。
上述した実施例1、実施例4および比較例1と同様に条件でそれぞれアルミニウム合金基材上に陽極酸化皮膜を形成したもの、並びにこのような陽極酸化処理を施さなかったアルミニウム合金基材について、オイルに対する濡れ性の試験を行った。使用したオイルは、5W-30であり、各試験対象をホットプレート上におき、所定の温度下で所定量のオイルを滴下し、そのときのオイルの一番長い幅(単位:mm)を測定した。その結果を表2に示す。なお、表2に示す濡れ性の結果は、30℃でのアルミニウム合金基材におけるオイルの幅を1.0とした場合の比で示した。
11 ピストン冠面
12a トップランド
12b セカンドランド
13 トップリング溝
13c トップリング溝の下面
15 アルミニウム合金部材
16 シリコン
20、21、22、26 陽極酸化皮膜
23 空孔
25 封孔部
30 トップリング
40 シリンダ
50 オイル
60 陽極酸化処理装置
61 陰極電極
62 密封リング
63 処理液
64 水素気泡
Claims (3)
- 外周面にトップリング溝を有する内燃機関用ピストンの製造方法であって、
前記内燃機関用ピストンが、前記トップリング溝の内面のうち、少なくともセカンドリング溝側の内面であって、トップリングが接する領域の内面に、陽極酸化皮膜を備え、
前記陽極酸化皮膜のJIS B0671-2に準拠する表面粗さRpkが1.00μm以下であり、
前記製造方法が、
陽極酸化処理装置と前記内燃機関用ピストンとを、トップランド及びセカンドランドのそれぞれに配置された密封リングを介して密着させ、
前記内燃機関用ピストンのトップリング溝の内部、並びにトップランド及びセカンドランドの前記密封リングまでの部分に処理液を送り込みながら、前記内燃機関用ピストンを陽極とし、前記陽極酸化処理装置側の陰極電極との間で通電することで、
前記トップリング溝の全内面と、前記内燃機関用ピストンの外周面であって、前記トップリング溝からピストン冠面側への領域の外周面および前記トップリング溝からセカンドリング溝側への領域の外周面とにわたって前記陽極酸化皮膜を形成する、内燃機関用ピストンの製造方法。 - 前記処理液を送り込む際に、前記陰極電極を挟んで前記陽極酸化処理装置の一方から前記処理液を供給し、他方から前記処理液を排出する、請求項1に記載の内燃機関用ピストンの製造方法。
- 前記処理液を送り込む際に、前記陽極酸化処理装置と、前記トップランド及びセカンドランドとの間の領域に、前記内燃機関用ピストンのトップリング溝の内部よりも圧力の低い領域を形成する、請求項1又は2に記載の内燃機関用ピストンの製造方法。
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