JPH07158504A - シリンダライナの構造 - Google Patents
シリンダライナの構造Info
- Publication number
- JPH07158504A JPH07158504A JP30394593A JP30394593A JPH07158504A JP H07158504 A JPH07158504 A JP H07158504A JP 30394593 A JP30394593 A JP 30394593A JP 30394593 A JP30394593 A JP 30394593A JP H07158504 A JPH07158504 A JP H07158504A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wear
- cylinder liner
- weight
- chromium
- boron
- 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.)
- Pending
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、シリンダライナの耐摩耗性を向上
する内燃機関のシリンンダライナの構造を提供すること
を目的としている。 【構成】 シリンダライナ（Ｃ）をピストン（４）の上
死点においてオイルリング（７）が接触する位置の上部
の第１の部分（１）と、その第１の部分（１）の下部の
第２の部分（２）とで構成し、第１の部分（１）はモリ
ブデン０．５〜０．８重量％、クロム１．１〜１．３重
量％、ボロン０．０４〜０．０８重量％添加した鋳鉄で
構成し、第２の部分（２）をモリブデン０．２〜０．４
重量％、クロム０．６〜１．０重量％、ボロン０．１４
〜０．２０重量％を添加した鋳鉄で構成し、第１の部分
（１）と第２の部分（２）とをろう材で固着している。
する内燃機関のシリンンダライナの構造を提供すること
を目的としている。 【構成】 シリンダライナ（Ｃ）をピストン（４）の上
死点においてオイルリング（７）が接触する位置の上部
の第１の部分（１）と、その第１の部分（１）の下部の
第２の部分（２）とで構成し、第１の部分（１）はモリ
ブデン０．５〜０．８重量％、クロム１．１〜１．３重
量％、ボロン０．０４〜０．０８重量％添加した鋳鉄で
構成し、第２の部分（２）をモリブデン０．２〜０．４
重量％、クロム０．６〜１．０重量％、ボロン０．１４
〜０．２０重量％を添加した鋳鉄で構成し、第１の部分
（１）と第２の部分（２）とをろう材で固着している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のシリンダラ
イナの構造に係り、詳細にはその耐久性向上に関する。
イナの構造に係り、詳細にはその耐久性向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のシリンダライナはその内側を
ピストン、ピストンリングが摺動するため、オイルで潤
滑されているが摩耗が発生するのでその内周面を耐摩耗
特性のよい組成とした鋳鉄ライナは種々知られている。
ピストン、ピストンリングが摺動するため、オイルで潤
滑されているが摩耗が発生するのでその内周面を耐摩耗
特性のよい組成とした鋳鉄ライナは種々知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
技術では特にピストンの上死点に置けるオイルリングよ
り上の部分である第１の部分の摩耗の問題があり、その
ため燃焼ガスのシール性や耐久信頼性の問題がある。
技術では特にピストンの上死点に置けるオイルリングよ
り上の部分である第１の部分の摩耗の問題があり、その
ため燃焼ガスのシール性や耐久信頼性の問題がある。
【０００４】したがって、本発明は、シリンダライナの
耐摩耗性を向上する内燃機関のシリンンダライナの構造
を提供することを目的としている。
耐摩耗性を向上する内燃機関のシリンンダライナの構造
を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、シリン
ダライナをピストンの上死点においてオイルリングが接
触する位置の上部の第１の部分と、その第１の部分の下
部の第２の部分とで構成し、第１の部分はモリブデン
０．５〜０．８重量％、クロム１．１〜１．３重量％、
ボロン０．０４〜０．０８重量％添加した鋳鉄で構成
し、第２の部分をモリブデン０．２〜０．４重量％、ク
ロム０．６〜１．０重量％、ボロン０．１４〜０．２０
重量％を添加した鋳鉄で構成し、第１の部分と第２の部
分とをろう材で固着している。
ダライナをピストンの上死点においてオイルリングが接
触する位置の上部の第１の部分と、その第１の部分の下
部の第２の部分とで構成し、第１の部分はモリブデン
０．５〜０．８重量％、クロム１．１〜１．３重量％、
ボロン０．０４〜０．０８重量％添加した鋳鉄で構成
し、第２の部分をモリブデン０．２〜０．４重量％、ク
ロム０．６〜１．０重量％、ボロン０．１４〜０．２０
重量％を添加した鋳鉄で構成し、第１の部分と第２の部
分とをろう材で固着している。
【０００６】
【作用効果の説明】上記のように構成されたシリンダラ
イナの構造において、ライナの摩耗に関与する要素とし
てモリブデン、クロム、ボロンについて実験した結果以
下のことが判った。すなわち第１の部分はマトリックス
硬度が高いほうが良く、第２の部分のマトリックス硬度
は第１の部分に比べあまり高くないほうがよい。そし
て、マトリックス硬度を高めるためにはモリブデンとク
ロムが多い方がよい。
イナの構造において、ライナの摩耗に関与する要素とし
てモリブデン、クロム、ボロンについて実験した結果以
下のことが判った。すなわち第１の部分はマトリックス
硬度が高いほうが良く、第２の部分のマトリックス硬度
は第１の部分に比べあまり高くないほうがよい。そし
て、マトリックス硬度を高めるためにはモリブデンとク
ロムが多い方がよい。
【０００７】そこで、第１の部分はモリブデンとクロム
の量を多くした鋳鉄で往復動の耐摩耗性を向上し、第２
の部分はモリブデンとクロムを少なくして一方向の運動
に強い組成として、第１の部分と第２の部分とを接続し
ている。
の量を多くした鋳鉄で往復動の耐摩耗性を向上し、第２
の部分はモリブデンとクロムを少なくして一方向の運動
に強い組成として、第１の部分と第２の部分とを接続し
ている。
【０００８】また、ボロンは硬質相の量を制御して鋳鉄
全体の硬度を管理し、それぞれの目的に応じた耐摩耗性
を向上している。
全体の硬度を管理し、それぞれの目的に応じた耐摩耗性
を向上している。
【０００９】したがって、本発明では、シリンダライナ
のピストンが往復する全ストロークに亘って摩耗が少な
く寿命延長に効果がある。
のピストンが往復する全ストロークに亘って摩耗が少な
く寿命延長に効果がある。
【００１０】
【好ましい実施の態様】本発明の実施に際し、第１の部
分、第２の部分共に銅を従来例と同様に１．０〜１．４
重量％添加しても良い。
分、第２の部分共に銅を従来例と同様に１．０〜１．４
重量％添加しても良い。
【００１１】また、その他のもの例えばケイ素を従来例
に基ずいて添加することを妨げない。
に基ずいて添加することを妨げない。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図１において、シリンダライナＣは第１の部分
１と第２の部分２とで構成され、その接続部３は、図２
を参照して、第１の部分１と第２の部分２の間にろう材
３ａを介して、高周波加熱コイル８で加熱溶着されてい
る。しかし、接続の方法は上記の方法に限定されるもの
ではない。
明する。図１において、シリンダライナＣは第１の部分
１と第２の部分２とで構成され、その接続部３は、図２
を参照して、第１の部分１と第２の部分２の間にろう材
３ａを介して、高周波加熱コイル８で加熱溶着されてい
る。しかし、接続の方法は上記の方法に限定されるもの
ではない。
【００１３】そして、第１の部分はモリブデン０．５〜
０．８重量％、クロム１．１〜１．３重量％、ボロン
０．０４〜０．０８重量％添加した鋳鉄で構成され、第
２の部分はモリブデン０．２〜０．４重量％、クロム
０．６〜１．０重量％、ボロン０．１４〜０．２０重量
％を添加した鋳鉄で構成されている。
０．８重量％、クロム１．１〜１．３重量％、ボロン
０．０４〜０．０８重量％添加した鋳鉄で構成され、第
２の部分はモリブデン０．２〜０．４重量％、クロム
０．６〜１．０重量％、ボロン０．１４〜０．２０重量
％を添加した鋳鉄で構成されている。
【００１４】そして、図３、図４を参照して、第１の部
分はマトリックス硬度が大である方が摩耗が少なく、大
２の部分はマトリックス硬度が小である方が摩耗が少な
いことが実験的に判っている。
分はマトリックス硬度が大である方が摩耗が少なく、大
２の部分はマトリックス硬度が小である方が摩耗が少な
いことが実験的に判っている。
【００１５】そして、定量的に鋳鉄に添加するモリブデ
ン、クロム、ボロンの量を決めるため、図５に示すピン
ポイント回転型と、図６に示すピンポイント往復型の摩
耗試験機を使用した摩耗試験の結果を図１１〜図１６に
示す。ここで符号１０はロータ、符号１１はピンを示
し、回転型は第２の部分の試験、往復型は第１の部分の
試験に対応する。
ン、クロム、ボロンの量を決めるため、図５に示すピン
ポイント回転型と、図６に示すピンポイント往復型の摩
耗試験機を使用した摩耗試験の結果を図１１〜図１６に
示す。ここで符号１０はロータ、符号１１はピンを示
し、回転型は第２の部分の試験、往復型は第１の部分の
試験に対応する。
【００１６】図１１〜図１３は往復型試験機による摩耗
試験結果の一例を示し、モリブデン０．５重量％以下で
は摩耗量が多い。
試験結果の一例を示し、モリブデン０．５重量％以下で
は摩耗量が多い。
【００１７】また、図１２はクロムの含有量と摩耗との
関係を示し、１．１％以下では摩耗量は増加する。
関係を示し、１．１％以下では摩耗量は増加する。
【００１８】図１３は同様にボロンと摩耗量との関係を
示し、０．０８％以上で摩耗が多くなる。
示し、０．０８％以上で摩耗が多くなる。
【００１９】そして、図１４〜図１６は回転型試験機に
よる結果で、モリブデンは０．４％以上では摩耗が増加
し、クロムは０．６〜１．０％で摩耗が少ない。また、
ボロンは０．１４〜０．２０％の範囲で摩耗が少い。
よる結果で、モリブデンは０．４％以上では摩耗が増加
し、クロムは０．６〜１．０％で摩耗が少ない。また、
ボロンは０．１４〜０．２０％の範囲で摩耗が少い。
【００２０】また、図１７、図１８は往復型試験機によ
る結果で、硬質相硬度と摩耗との関係を示し、ボロンの
含有量に左右されると推定される硬質相硬度が高い方が
摩耗が少なく、マトリックス硬度も高い（３６０〜３７
０ＨＶ）方が良いという結果が出ている。
る結果で、硬質相硬度と摩耗との関係を示し、ボロンの
含有量に左右されると推定される硬質相硬度が高い方が
摩耗が少なく、マトリックス硬度も高い（３６０〜３７
０ＨＶ）方が良いという結果が出ている。
【００２１】さらに、図１９、図２０は第２の部分に対
応する回転型試験機による結果で、硬質相硬度は高い方
が良いがマトリックス硬度は低い（２８０〜３２０Ｈ
Ｖ）方が良いことが判る。
応する回転型試験機による結果で、硬質相硬度は高い方
が良いがマトリックス硬度は低い（２８０〜３２０Ｈ
Ｖ）方が良いことが判る。
【００２２】また、図７〜図１０はマトリックス硬度と
添加物との関係を示し、クロム、銅、モリブデンはそれ
ぞれ含有量が多いほうが硬度が高く、ボロンは含有量が
少ない方が硬度が高い。
添加物との関係を示し、クロム、銅、モリブデンはそれ
ぞれ含有量が多いほうが硬度が高く、ボロンは含有量が
少ない方が硬度が高い。
【００２３】したがって、これらのデータより第１の部
分はモリブデンは０．５〜０．８重量％、クロムに付い
ては１．１重量％以下では摩耗が多く、１．３重量％以
上では効果に変化がない。
分はモリブデンは０．５〜０．８重量％、クロムに付い
ては１．１重量％以下では摩耗が多く、１．３重量％以
上では効果に変化がない。
【００２４】そして、ボロンはパーライト鋳鉄の硬質相
の量を増す事は知られている。しかしながら、実験上、
０．０８重量％以上の場合には摩耗量が増加した。ま
た、０．０４重量％以下でも摩耗量が増えるという結果
が出ている。
の量を増す事は知られている。しかしながら、実験上、
０．０８重量％以上の場合には摩耗量が増加した。ま
た、０．０４重量％以下でも摩耗量が増えるという結果
が出ている。
【００２５】すなわち、ボロンの量が少なすぎると硬質
相の量が少なく高度が低下し、硬質相の量が多すぎると
脆くなって剥離摩耗するものと推定される。
相の量が少なく高度が低下し、硬質相の量が多すぎると
脆くなって剥離摩耗するものと推定される。
【００２６】また、第２の部分についても同様にモリブ
デンが０．２〜０．４重量％、クロムが０．６〜１．０
重量％、ボロンが０．１４〜０．２０重量％が耐摩耗性
が良いという事が判る。
デンが０．２〜０．４重量％、クロムが０．６〜１．０
重量％、ボロンが０．１４〜０．２０重量％が耐摩耗性
が良いという事が判る。
【００２７】
【発明の効果】本考案は、以上説明したように構成され
ているので、シリンダライナ全域に亘って耐摩耗特性が
確保され、シール性・耐久性が向上するので、エンジン
の信頼性が向上する。
ているので、シリンダライナ全域に亘って耐摩耗特性が
確保され、シール性・耐久性が向上するので、エンジン
の信頼性が向上する。
【図１】本発明の一実施例を示すシリンダライナの側断
面図。
面図。
【図２】図１のライナの接合方法の例を示す図。
【図３】第１の部分の摩耗とマトリックス硬度の関係を
示す図。
示す図。
【図４】第２の部分の摩耗とマトリックス硬度の関係を
示す図。
示す図。
【図５】ピンポイント回転型摩耗試験機の模式図。
【図６】ピンポイント往復型摩耗試験機の模式図。
【図７】クロム含有量とマトリックス硬度の関係を示す
図。
図。
【図８】銅含有量とマトリックス硬度の関係を示す図。
【図９】ボロン含有量とマトリックス硬度の関係を示す
図。
図。
【図１０】モリブデン含有量とマトリックス硬度の関係
を示す図。
を示す図。
【図１１】モリブデン含有量とロータ摩耗量の実験結果
を示す図。
を示す図。
【図１２】クロム含有量とロータ摩耗量の実験結果を示
す図。
す図。
【図１３】ボロン含有量とロータ摩耗量の実験結果を示
す図。
す図。
【図１４】モリブデン含有量とロータ摩耗量の実験結果
を示す図。
を示す図。
【図１５】クロム含有量とロータ摩耗量の実験結果を示
す図。
す図。
【図１６】ボロン含有量とロータ摩耗量の実験結果を示
す図。
す図。
【図１７】硬質相硬度とロータ摩耗量の実験結果を示す
図。
図。
【図１８】マトリックス硬度とロータ摩耗量の実験結果
を示す図。
を示す図。
【図１９】硬質相硬度とロータ摩耗量の実験結果を示す
図。
図。
【図２０】マトリックス硬度とロータ摩耗量の実験結果
を示す図。
を示す図。
１…第１の部分 ２…第２の部分 ３…接続部 ４…ピストン ５、６、７…リング ８…高周波加熱コイル
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダライナをピストンの上死点にお
いてオイルリングが接触する位置の上部の第１の部分
と、その第１の部分の下部の第２の部分とで構成し、第
１の部分はモリブデン０．５〜０．８重量％、クロム
１．１〜１．３重量％、ボロン０．０４〜０．０８重量
％添加した鋳鉄で構成し、第２の部分をモリブデン０．
２〜０．４重量％、クロム０．６〜１．０重量％、ボロ
ン０．１４〜０．２０重量％を添加した鋳鉄で構成し、
第１の部分と第２の部分とをろう材で固着したことを特
徴とするシリンダライナの構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30394593A JPH07158504A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | シリンダライナの構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30394593A JPH07158504A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | シリンダライナの構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07158504A true JPH07158504A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=17927185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30394593A Pending JPH07158504A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | シリンダライナの構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07158504A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008124464A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-16 | Gkn Sinter Metals, Llc. | Multi-piece thin walled powder metal cylinder liners |
| WO2013060529A1 (de) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Funktionsoptimierte gestaltung einer zylinderlaufbuchse |
-
1993
- 1993-12-03 JP JP30394593A patent/JPH07158504A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008124464A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-16 | Gkn Sinter Metals, Llc. | Multi-piece thin walled powder metal cylinder liners |
| US20100116240A1 (en) * | 2007-04-04 | 2010-05-13 | Gkn Sinter Metals, Llc. | Multi-piece thin walled powder metal cylinder liners |
| WO2013060529A1 (de) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Funktionsoptimierte gestaltung einer zylinderlaufbuchse |
| CN103946606A (zh) * | 2011-10-28 | 2014-07-23 | Ks科尔本施密特有限公司 | 气缸套的功能优化的构造 |
| US10359000B2 (en) | 2011-10-28 | 2019-07-23 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Functionally optimized design of a cylinder liner |
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