JPH03230857A - チタン酸アルミニウム製部品の鋳包み方法 - Google Patents
チタン酸アルミニウム製部品の鋳包み方法Info
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- JPH03230857A JPH03230857A JP2214090A JP2214090A JPH03230857A JP H03230857 A JPH03230857 A JP H03230857A JP 2214090 A JP2214090 A JP 2214090A JP 2214090 A JP2214090 A JP 2214090A JP H03230857 A JPH03230857 A JP H03230857A
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Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、チタン酸アルミニウム製部品の鋳込み方法に
係り、特に自動専用エンジンのチタン酸アルミニウム（
ＴｉＡβ２０５）製の排気ボートライナをアルミニウム
あるいはその合金で鋳包む方法に関するものである。
係り、特に自動専用エンジンのチタン酸アルミニウム（
ＴｉＡβ２０５）製の排気ボートライナをアルミニウム
あるいはその合金で鋳包む方法に関するものである。
（１）
〔従来の技術〕
最近自動車排出ガスを低く抑え、更に燃費向上を図るた
め、又、他の目的としてエンジンの出力向上のために、
エンジンの燃焼制御の方法として、可燃混合気の最適化
、圧縮比の向上、点火時期の最適化等が行われている。
め、又、他の目的としてエンジンの出力向上のために、
エンジンの燃焼制御の方法として、可燃混合気の最適化
、圧縮比の向上、点火時期の最適化等が行われている。
このためエンジン燃焼室温度が上昇することになる。
この燃焼室温度上昇はエンジンシリンダーヘッドの排気
ポート、及び排気マニホールドに対しても高温腐蝕の影
響を与える。一方、これらの排気ポート、及び排気マニ
ホールドにチタン酸アルミニウム製ボートライナを排気
通路に鋳包むことによって、シリンダーヘッドの排気ポ
ートを通る高温排気ガスを冷却することなく高温度のま
５ポ一ト出口又はマニホールド出口に装着する過給機（
ターボチャジャ−）を供給出来、エンジンの高過給によ
る高出力が得られる。
ポート、及び排気マニホールドに対しても高温腐蝕の影
響を与える。一方、これらの排気ポート、及び排気マニ
ホールドにチタン酸アルミニウム製ボートライナを排気
通路に鋳包むことによって、シリンダーヘッドの排気ポ
ートを通る高温排気ガスを冷却することなく高温度のま
５ポ一ト出口又はマニホールド出口に装着する過給機（
ターボチャジャ−）を供給出来、エンジンの高過給によ
る高出力が得られる。
又一方、排気ポートを通してエンジンシリンダーヘッド
ブロック部に流出する熱を断熱し低減している。これは
、エンジンシリンダーヘッドプロ（２） ツク部中の冷却水の水孔の断面積が少さくて良く、又、
冷却水の水量も低減出来る。これは、エンジン冷却系が
簡易になりラジェータも少なくなり、車両重量の低減に
もなる。
ブロック部に流出する熱を断熱し低減している。これは
、エンジンシリンダーヘッドプロ（２） ツク部中の冷却水の水孔の断面積が少さくて良く、又、
冷却水の水量も低減出来る。これは、エンジン冷却系が
簡易になりラジェータも少なくなり、車両重量の低減に
もなる。
従来、自動専用エンジンのチタン酸アルミニウム（Ｔｉ
Ａβ２０５）製排気ポートライナをアルミニウム又はア
ルミニウム合金に鋳包む方法は６００℃〜８００℃の溶
湯を、前記排気ポートをセットした。
Ａβ２０５）製排気ポートライナをアルミニウム又はア
ルミニウム合金に鋳包む方法は６００℃〜８００℃の溶
湯を、前記排気ポートをセットした。
鋳型中に注入することによってなされる。
この注入によってチタン酸アルミニウム（ＴｉＡβ２０
．）と溶融アルミニウム（Ａｊｌりが反応して、チタニ
ア（Ｔ１０□）が還元され、チタン（Ｔｉ）層が生成す
る。この反応は ＴｉＡβ２０．→ＴｌＯ２＋ Ａ Ｉｌ ２０３
・・・（１）３ＴｉＯｚ＋４Ａｊ！→２Ａ Ｒ２０３
＋３Ｔ ｉ ・・・（２）である。
．）と溶融アルミニウム（Ａｊｌりが反応して、チタニ
ア（Ｔ１０□）が還元され、チタン（Ｔｉ）層が生成す
る。この反応は ＴｉＡβ２０．→ＴｌＯ２＋ Ａ Ｉｌ ２０３
・・・（１）３ＴｉＯｚ＋４Ａｊ！→２Ａ Ｒ２０３
＋３Ｔ ｉ ・・・（２）である。
上記反応によってチタン酸アルミニウム層とアルミニウ
ム層の境界は未分解チタン酸アルミ（３） （Ｔ＋Ａ Ｉ ２０５）、分解チクニア（Ｔｉｎ２）、
分解アルミナ（Ａｌ２Ｏ２）、生成アルミナ（八１２０
３）、還元チタン（Ｔｉ）が混在することになる。これ
ら混在層は多孔質で、ボッボッの脆い層である。
ム層の境界は未分解チタン酸アルミ（３） （Ｔ＋Ａ Ｉ ２０５）、分解チクニア（Ｔｉｎ２）、
分解アルミナ（Ａｌ２Ｏ２）、生成アルミナ（八１２０
３）、還元チタン（Ｔｉ）が混在することになる。これ
ら混在層は多孔質で、ボッボッの脆い層である。
このように従来法ではチタン酸アルミニウムを主成分と
する部品をアルミニウムあるいはアルミニウム合金で鋳
包む場合、 ■ チタン酸アルミニウム層が分解する。
する部品をアルミニウムあるいはアルミニウム合金で鋳
包む場合、 ■ チタン酸アルミニウム層が分解する。
■ 境界層がボッボッの脆い層が生成する。
０２つの大きな問題を有する。
これらの現像はチタン酸アルミニウム層の肉厚を減じ予
め設定された機能を低下させる。
め設定された機能を低下させる。
本発明は排気ボートライナの主成分として用いられるチ
タン酸アルミニウムと溶融アルミナとの反応による分解
を防止することを目的とする。
タン酸アルミニウムと溶融アルミナとの反応による分解
を防止することを目的とする。
上記課題は本発明によればチタン酸アルミニウムを主成
分とする部品をアルミニウムあるいはアルミニウム合金
によって鋳包む際に、前記部品の（４） 表面に、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ベリ
リウム、酸化セリウム、及び酸化ジルコニウムから選ば
れた少なくとも一種又は二種以上を塗布した後、前記ア
ルミニウムあるいはアルミニウム合金で鋳包むことを特
徴とするチタン酸アルミニウム製部品の鋳包み方法によ
って解決される。
分とする部品をアルミニウムあるいはアルミニウム合金
によって鋳包む際に、前記部品の（４） 表面に、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ベリ
リウム、酸化セリウム、及び酸化ジルコニウムから選ば
れた少なくとも一種又は二種以上を塗布した後、前記ア
ルミニウムあるいはアルミニウム合金で鋳包むことを特
徴とするチタン酸アルミニウム製部品の鋳包み方法によ
って解決される。
本発明では上記酸化カルシウム等の酸化物の塗布は厚さ
が０．１廁〜１ ｍｍで行うのが好ましく、１０ｊｍ１
〜１００μが最適である。
が０．１廁〜１ ｍｍで行うのが好ましく、１０ｊｍ１
〜１００μが最適である。
本発明によれば、酸化マグネシウム等の酸化物を、チタ
ン酸アルミニウムを主成分とする部品表面に塗布するこ
とにより３Ｍｇ０＋２Ａβ→ＡＡｚ０３＋３Ｍｇの反応
により、酸化マグネシウムがチタン酸アルミニウムより
選択的に反応してＡ １２０３ とｍｇになりＭｇとＡ
Ｉはすぐに合金を生成するので溶融アルミニウムによる
チタン酸アルミニウムの熱分解を防止でき境界層の強度
を向上できる。
ン酸アルミニウムを主成分とする部品表面に塗布するこ
とにより３Ｍｇ０＋２Ａβ→ＡＡｚ０３＋３Ｍｇの反応
により、酸化マグネシウムがチタン酸アルミニウムより
選択的に反応してＡ １２０３ とｍｇになりＭｇとＡ
Ｉはすぐに合金を生成するので溶融アルミニウムによる
チタン酸アルミニウムの熱分解を防止でき境界層の強度
を向上できる。
（５）
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面にもとすいて説明する。
第１図及び第２図は、本発明の１実施例を示す排気ポー
ト部及びその拡大図である。
ト部及びその拡大図である。
第１図及び第２図に示されたチタン酸化ルコニウム製の
ボートライナ９表面に酸化カルシウム（Ｃａｎ） 、酸
化マグネシウム（ＭｇＯ） 、酸化ベリリウム（Ｂｅｄ
） 、酸化セリウム（ｃｅ２ｏａ） 、酸化ジルコニウ
ム（２ｒＯ□）のうちの１種又は２種以上を厚さ０．１
ｇ１１〜２ｍ１１１１好ましくは１−〜１ｍｍ、より好
ましくは１０陶〜１００角に塗布する。
ボートライナ９表面に酸化カルシウム（Ｃａｎ） 、酸
化マグネシウム（ＭｇＯ） 、酸化ベリリウム（Ｂｅｄ
） 、酸化セリウム（ｃｅ２ｏａ） 、酸化ジルコニウ
ム（２ｒＯ□）のうちの１種又は２種以上を厚さ０．１
ｇ１１〜２ｍ１１１１好ましくは１−〜１ｍｍ、より好
ましくは１０陶〜１００角に塗布する。
塗布方法としては、プラズマ溶射法が最適であるがスラ
リー状にして、スプレー塗布、刷毛塗布、乾燥しても良
い。
リー状にして、スプレー塗布、刷毛塗布、乾燥しても良
い。
この様にして製造した排気ボートライナを所定の鋳造用
型にセットし、アルミニウム合金を湯温的７００℃にて
鋳造を行う。
型にセットし、アルミニウム合金を湯温的７００℃にて
鋳造を行う。
この方法によって製造したＥ／Ｇ用シサシリンダ−ヘッ
ド工してＥ／Ｇとして組立てた。性能は（６） 著しく向上し、Ｅ／Ｇは最高の良好な性能を維持した状
態で殆んど永久に運転可能であった。
ド工してＥ／Ｇとして組立てた。性能は（６） 著しく向上し、Ｅ／Ｇは最高の良好な性能を維持した状
態で殆んど永久に運転可能であった。
本発明の実施例を第１図、第２図に図示したが、第１図
は詳細に見れば直噴ジーゼルＥ／Ｇになっているが、単
にレシプロエンジンのみならず、スターリングエンジン
、カスタービンエンジンにも適用される。
は詳細に見れば直噴ジーゼルＥ／Ｇになっているが、単
にレシプロエンジンのみならず、スターリングエンジン
、カスタービンエンジンにも適用される。
第１図、第２図において１はエキゾーストバルブ、２は
シリンダーヘッド、３はシリンダーブロック、４はピス
トン、５は噴射弁、６はバルブガイド、７は水孔（冷却
水）、８は排気ポート、９はボートライナー、ｌＯは黒
塗つぶし部（コーテング層）、１１は燃焼室を示す。
シリンダーヘッド、３はシリンダーブロック、４はピス
トン、５は噴射弁、６はバルブガイド、７は水孔（冷却
水）、８は排気ポート、９はボートライナー、ｌＯは黒
塗つぶし部（コーテング層）、１１は燃焼室を示す。
以上説明した様に本発明によれば溶融アルミによるチタ
ン酸アルミの熱分解を防止でき、境界層の強度を向上す
ることができる。
ン酸アルミの熱分解を防止でき、境界層の強度を向上す
ることができる。
第１図及び第２図は、本発明の１実施例を示す（７）
１・・・エキソ−ストバルブ、
２・・・シリンダーヘッド、
３・・・シリンダーブロック、
４・・・ピストン、 ５・・・噴射弁、６・・
・バルブガイド、 ７・・・水孔（冷却水）、８・・
・排気ポート、 ９・・・ボートライナー１０・
・・黒塗つぶし部（コーテング層）、１１・・・燃焼室
。
・バルブガイド、 ７・・・水孔（冷却水）、８・・
・排気ポート、 ９・・・ボートライナー１０・
・・黒塗つぶし部（コーテング層）、１１・・・燃焼室
。
Claims (1)
- １、チタン酸アルミニウムを主成分とする部品をアルミ
ニウムあるいはアルミニウム合金によって鋳包む際に、
前記部品の表面に、酸化マグネシウム、酸化カルシウム
、酸化ベリリウム、酸化セリウム、及び酸化ジルコニウ
ムから選ばれた少なくとも一種又は二種以上を塗布した
後、前記アルミニウムあるいはアルミニウム合金で鋳包
むことを特徴とするチタン酸アルミニウム製部品の鋳包
み方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214090A JPH03230857A (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | チタン酸アルミニウム製部品の鋳包み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214090A JPH03230857A (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | チタン酸アルミニウム製部品の鋳包み方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03230857A true JPH03230857A (ja) | 1991-10-14 |
Family
ID=12074575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2214090A Pending JPH03230857A (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | チタン酸アルミニウム製部品の鋳包み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03230857A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003321286A (ja) * | 2001-02-02 | 2003-11-11 | Japan Fine Ceramics Center | アルミニウム合金溶湯に対する非濡れ性を改善したチタン酸アルミニウムセラミックス製部材とその製造方法 |
| JPWO2002040203A1 (ja) * | 2000-11-20 | 2004-03-18 | 財団法人ファインセラミックスセンター | 溶融金属供給装置及び非濡れ性が改善されたチタン酸アルミニウムセラミックス製部材 |
| CN103008533A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-04-03 | 常州大学 | 一种利用物质熔化和升华吸热的锌合金激冷醇基涂料 |
-
1990
- 1990-02-02 JP JP2214090A patent/JPH03230857A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2002040203A1 (ja) * | 2000-11-20 | 2004-03-18 | 財団法人ファインセラミックスセンター | 溶融金属供給装置及び非濡れ性が改善されたチタン酸アルミニウムセラミックス製部材 |
| JP2003321286A (ja) * | 2001-02-02 | 2003-11-11 | Japan Fine Ceramics Center | アルミニウム合金溶湯に対する非濡れ性を改善したチタン酸アルミニウムセラミックス製部材とその製造方法 |
| JP4667611B2 (ja) * | 2001-02-02 | 2011-04-13 | 財団法人ファインセラミックスセンター | アルミニウム合金溶湯に対する非濡れ性を改善したチタン酸アルミニウムセラミックス製部材とその製造方法 |
| CN103008533A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-04-03 | 常州大学 | 一种利用物质熔化和升华吸热的锌合金激冷醇基涂料 |
| CN103008533B (zh) * | 2012-12-25 | 2015-04-22 | 常州大学 | 一种利用物质熔化和升华吸热的锌合金激冷醇基涂料 |
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