JPH10259756A - ディーゼル機関用ピストン - Google Patents
ディーゼル機関用ピストンInfo
- Publication number
- JPH10259756A JPH10259756A JP6628397A JP6628397A JPH10259756A JP H10259756 A JPH10259756 A JP H10259756A JP 6628397 A JP6628397 A JP 6628397A JP 6628397 A JP6628397 A JP 6628397A JP H10259756 A JPH10259756 A JP H10259756A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cladding layer
- piston
- piston crown
- outer periphery
- diesel engine
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱応力による疲労破壊が生じないようにした
クラッディング層を設ける。 【解決手段】 ピストンクラウン１の燃焼室側触火面８
に設けるクラッディング層９の外周１０を、ピストンク
ラウン１の触火面８外周に形成されている円弧状角部１
１の中間に位置させて、クラッディング層９の端部とな
る外周１０がピストンクラウン１の半径方向の応力が零
になる位置とし、更にクラッディング層９の厚さｔを１
〜３ｍｍとして、熱応力を低減し、且つ耐熱鋼の希釈が
少ない状態でのレーザ溶接によるクラッディング層９の
形成を可能にする。
クラッディング層を設ける。 【解決手段】 ピストンクラウン１の燃焼室側触火面８
に設けるクラッディング層９の外周１０を、ピストンク
ラウン１の触火面８外周に形成されている円弧状角部１
１の中間に位置させて、クラッディング層９の端部とな
る外周１０がピストンクラウン１の半径方向の応力が零
になる位置とし、更にクラッディング層９の厚さｔを１
〜３ｍｍとして、熱応力を低減し、且つ耐熱鋼の希釈が
少ない状態でのレーザ溶接によるクラッディング層９の
形成を可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関用
ピストンに関するものである。
ピストンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のディーゼル機関用ピストンの一例
を図３によって説明すると、ディーゼル機関用ピストン
は、ピストンクラウンａとピストンスカートｂとにより
構成されていて、ピストンクラウンａはピストンスカー
トｂと共に、ピストン取付ボルトｃにより、ピストンロ
ッドｄに固定されている。
を図３によって説明すると、ディーゼル機関用ピストン
は、ピストンクラウンａとピストンスカートｂとにより
構成されていて、ピストンクラウンａはピストンスカー
トｂと共に、ピストン取付ボルトｃにより、ピストンロ
ッドｄに固定されている。
【０００３】ピストンクラウンａの外周垂直部には複数
のピストンリングｅが嵌められていて、これらのピスト
ンリングｅが図示しないシリンダ内周のライナに接し
て、シリンダ内を往復動するようになっている。
のピストンリングｅが嵌められていて、これらのピスト
ンリングｅが図示しないシリンダ内周のライナに接し
て、シリンダ内を往復動するようになっている。
【０００４】そして、ピストンクラウンａの下側には冷
却油室ｆが形成されており、ピストンクラウンａの上側
は燃焼室ｇになっている。
却油室ｆが形成されており、ピストンクラウンａの上側
は燃焼室ｇになっている。
【０００５】ピストンクラウンａは、鋳鋼、鋳鉄、鍛鋼
等で製作されていて、燃料の燃焼圧力をピストンクラウ
ンａの触火面ｈで受けて下降し、ピストンロッドｄを介
して図示しないクランク軸を回転させるようになってい
る。
等で製作されていて、燃料の燃焼圧力をピストンクラウ
ンａの触火面ｈで受けて下降し、ピストンロッドｄを介
して図示しないクランク軸を回転させるようになってい
る。
【０００６】ピストンクラウンａは、触火面ｈが燃料の
燃焼温度に耐えるようにするため、冷却油室ｆの冷却能
力を向上するか、或いは触火面ｈに、厚さ６〜８ｍｍの
耐熱鋼のクラッディング層ｉを、ピストンクラウンａの
外周垂直部に達するように設けている。
燃焼温度に耐えるようにするため、冷却油室ｆの冷却能
力を向上するか、或いは触火面ｈに、厚さ６〜８ｍｍの
耐熱鋼のクラッディング層ｉを、ピストンクラウンａの
外周垂直部に達するように設けている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、クラッディン
グ層ｉに使用する耐熱鋼は、Ｎｉ基の合金であり、ピス
トンクラウンａに使用されている鋳鋼、鋳鉄、鍛鋼に比
べて熱伝導率が小さく、熱膨張係数が大きい。このた
め、ディーゼル機関稼働中の熱によってクラッディング
層ｉの熱応力が増大する傾向になる。
グ層ｉに使用する耐熱鋼は、Ｎｉ基の合金であり、ピス
トンクラウンａに使用されている鋳鋼、鋳鉄、鍛鋼に比
べて熱伝導率が小さく、熱膨張係数が大きい。このた
め、ディーゼル機関稼働中の熱によってクラッディング
層ｉの熱応力が増大する傾向になる。
【０００８】従って、クラッディング層ｉの耐熱性を向
上しようとしてクラッディング層ｉを厚くすると、クラ
ッディング層ｉの熱応力が増大して疲労破壊の危険が起
こり、また、クラッディング層ｉの温度が上昇すること
によって逆に耐熱性が低下する問題があり、更にクラッ
ディング層ｉを厚くするためには、母材への入熱量が多
くなり、クラッディング層ｉが希釈されやすい問題があ
った。
上しようとしてクラッディング層ｉを厚くすると、クラ
ッディング層ｉの熱応力が増大して疲労破壊の危険が起
こり、また、クラッディング層ｉの温度が上昇すること
によって逆に耐熱性が低下する問題があり、更にクラッ
ディング層ｉを厚くするためには、母材への入熱量が多
くなり、クラッディング層ｉが希釈されやすい問題があ
った。
【０００９】またクラッディング層ｉがピストンクラウ
ンａの外周垂直部まで達していると、クラッディング層
ｉがシリンダ内周のライナに接触してクラッディング層
ｉに余分な応力が生じたり、焼付きを生じる危険を有し
ていた。
ンａの外周垂直部まで達していると、クラッディング層
ｉがシリンダ内周のライナに接触してクラッディング層
ｉに余分な応力が生じたり、焼付きを生じる危険を有し
ていた。
【００１０】本発明は、このような問題を除去し、熱応
力による疲労破壊が生じないようにしたクラッディング
層を設けたディーゼル機関用ピストンを提供することを
目的とするものである。
力による疲労破壊が生じないようにしたクラッディング
層を設けたディーゼル機関用ピストンを提供することを
目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ピス
トンクラウンの燃焼室側触火面に設けるクラッディング
層の外周を、該ピストンクラウンの触火面外周に形成さ
れている円弧状角部の中間に位置させたことを特徴とす
るディーゼル機関用ピストンに係るもので、熱応力の集
中がなくなる。
トンクラウンの燃焼室側触火面に設けるクラッディング
層の外周を、該ピストンクラウンの触火面外周に形成さ
れている円弧状角部の中間に位置させたことを特徴とす
るディーゼル機関用ピストンに係るもので、熱応力の集
中がなくなる。
【００１２】請求項２の発明は、クラッディング層の厚
さを、１〜３ｍｍにしたことを特徴とする請求項１記載
のディーゼル機関用ピストンに係るもので、クラッディ
ング層は従来よりも薄くなり、耐熱鋼の希釈が少ない状
態でのレーザ溶接によるクラッディング層の形成が可能
になる。
さを、１〜３ｍｍにしたことを特徴とする請求項１記載
のディーゼル機関用ピストンに係るもので、クラッディ
ング層は従来よりも薄くなり、耐熱鋼の希釈が少ない状
態でのレーザ溶接によるクラッディング層の形成が可能
になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
を参照しつつ説明する。
を参照しつつ説明する。
【００１４】図２は、本発明の実施の形態の一例を示す
縦断面図であって、１は鋳鋼、鋳鉄、鍛鋼等で製作され
たピストンクラウン、２はピストンスカート、３はピス
トンクラウン１とピストンスカートとをピストンロッド
４に固定するピストン取付ボルト、５はピストンクラウ
ン１の外周垂直部に嵌められたピストンリング、６はピ
ストンクラウン１の下側に形成されている冷却油室、７
は燃焼室、８は触火面、９はピストンクラウン１の触火
面８に設けられたクラッディング層である。
縦断面図であって、１は鋳鋼、鋳鉄、鍛鋼等で製作され
たピストンクラウン、２はピストンスカート、３はピス
トンクラウン１とピストンスカートとをピストンロッド
４に固定するピストン取付ボルト、５はピストンクラウ
ン１の外周垂直部に嵌められたピストンリング、６はピ
ストンクラウン１の下側に形成されている冷却油室、７
は燃焼室、８は触火面、９はピストンクラウン１の触火
面８に設けられたクラッディング層である。
【００１５】図１は、図２のＩ部分の拡大図であって、
図２に示すように、ピストンクラウン１の触火面８に設
けられたクラッディング層９の外周１０は、ピストンク
ラウン１の触火面８の外周に形成されている円弧状角部
１１の中間に位置していて、ピストンクラウン１の外周
垂直面１２には達していない。
図２に示すように、ピストンクラウン１の触火面８に設
けられたクラッディング層９の外周１０は、ピストンク
ラウン１の触火面８の外周に形成されている円弧状角部
１１の中間に位置していて、ピストンクラウン１の外周
垂直面１２には達していない。
【００１６】クラッディング層９の厚さｔは、従来より
も薄い１〜３ｍｍの厚さになっていて、クラッディング
層９の外周１０部分においては、ピストンクラウン１の
触火面８の円弧状角部１１の曲率半径Ｒに沿い、外側に
なるに従って厚さは次第に薄くなっている。
も薄い１〜３ｍｍの厚さになっていて、クラッディング
層９の外周１０部分においては、ピストンクラウン１の
触火面８の円弧状角部１１の曲率半径Ｒに沿い、外側に
なるに従って厚さは次第に薄くなっている。
【００１７】このようにクラッディング層９の外周１０
が、触火面８外周の円弧状角部１１の中間に位置し、ピ
ストンクラウン１の外周垂直面１２には達していないた
め、クラッディング層９自体はシリンダ内周のライナに
接触しなくなり、クラッディング層９に余分な応力が作
用しない状態でディーゼル機関を稼働させることができ
る。
が、触火面８外周の円弧状角部１１の中間に位置し、ピ
ストンクラウン１の外周垂直面１２には達していないた
め、クラッディング層９自体はシリンダ内周のライナに
接触しなくなり、クラッディング層９に余分な応力が作
用しない状態でディーゼル機関を稼働させることができ
る。
【００１８】また、ピストンクラウン１の触火面８の外
周に形成されている円弧状角部１１は、半径方向の応力
が零になる位置であって、この円弧状角部１１の中間位
置に異種材料であるクラッディング層９の外周１０端部
があることは、応力集中がなくなって信頼性が向上する
ことになる。
周に形成されている円弧状角部１１は、半径方向の応力
が零になる位置であって、この円弧状角部１１の中間位
置に異種材料であるクラッディング層９の外周１０端部
があることは、応力集中がなくなって信頼性が向上する
ことになる。
【００１９】一般に、クラッディング層９を設けること
によりピストンクラウン１全体の熱応力は大きくなるの
で、熱応力を小さくするためにはクラッディング層９は
薄い方が良いが、高温腐食に対する余裕を考えるとクラ
ッディング層９は厚い方が良くなる。
によりピストンクラウン１全体の熱応力は大きくなるの
で、熱応力を小さくするためにはクラッディング層９は
薄い方が良いが、高温腐食に対する余裕を考えるとクラ
ッディング層９は厚い方が良くなる。
【００２０】この矛盾する条件を満たすため、クラッデ
ィング層９の厚さｔを従来より薄い１〜３ｍｍとするこ
とにより、熱応力にも高温腐食にも対処でき、耐熱鋼の
クラッディング層９をピストンクラウン１の触火面８に
固着する際に、母材への入熱量の少ないレーザ溶接等を
使えば耐熱鋼の希釈が少ない状態でクラッディング層９
を形成することが可能になる。
ィング層９の厚さｔを従来より薄い１〜３ｍｍとするこ
とにより、熱応力にも高温腐食にも対処でき、耐熱鋼の
クラッディング層９をピストンクラウン１の触火面８に
固着する際に、母材への入熱量の少ないレーザ溶接等を
使えば耐熱鋼の希釈が少ない状態でクラッディング層９
を形成することが可能になる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１の発明は、クラッディング層の
端部となる外周が、ピストンクラウンの半径方向の応力
が零になる位置にあるため、異種材料の接合による応力
集中がなくなり、稼働中にクラックが生ずることがな
く、更に、クラッディング層がシリンダのライナと接触
しないため、ピストン摺動による余分な応力や焼付き等
の支障も生じなくなる効果がある。
端部となる外周が、ピストンクラウンの半径方向の応力
が零になる位置にあるため、異種材料の接合による応力
集中がなくなり、稼働中にクラックが生ずることがな
く、更に、クラッディング層がシリンダのライナと接触
しないため、ピストン摺動による余分な応力や焼付き等
の支障も生じなくなる効果がある。
【００２２】請求項２の発明は、クラッディング層の厚
さが従来よりも薄いため、熱応力が少なくなり、更に耐
熱鋼の希釈が少ない状態でレーザ溶接によりクラッディ
ング層を形成できる効果がある。
さが従来よりも薄いため、熱応力が少なくなり、更に耐
熱鋼の希釈が少ない状態でレーザ溶接によりクラッディ
ング層を形成できる効果がある。
【図１】図２のＩ部分の拡大図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図３】従来のディーゼル機関用ピストンの一例を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
１ ピストンクラウン ７ 燃焼室 ８ 触火面 ９ クラッディング層 １０ 外周 １１ 円弧状角部 ｔ 厚さ
Claims (2)
- 【請求項１】 ピストンクラウンの燃焼室側触火面に設
けるクラッディング層の外周を、該ピストンクラウンの
触火面外周に形成されている円弧状角部の中間に位置さ
せたことを特徴とするディーゼル機関用ピストン。 - 【請求項２】 クラッディング層の厚さを、１〜３ｍｍ
にしたことを特徴とする請求項１記載のディーゼル機関
用ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6628397A JPH10259756A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | ディーゼル機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6628397A JPH10259756A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | ディーゼル機関用ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10259756A true JPH10259756A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13311358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6628397A Pending JPH10259756A (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | ディーゼル機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10259756A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014227859A (ja) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のピストン |
| JP2015518536A (ja) * | 2012-03-28 | 2015-07-02 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテルハフツングＭＡＨＬＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ | アルミニウムピストンの製造方法 |
| JP2016075226A (ja) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP6628397A patent/JPH10259756A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015518536A (ja) * | 2012-03-28 | 2015-07-02 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテルハフツングＭＡＨＬＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ | アルミニウムピストンの製造方法 |
| JP2014227859A (ja) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のピストン |
| JP2016075226A (ja) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4495684A (en) | Process of joining a ceramic insert which is adapted to be embedded in a light metal casting for use in internal combustion engines | |
| JPS6122130B2 (ja) | ||
| JP2005538290A (ja) | 内燃機関用シリンダ | |
| EP0085106A1 (en) | Pistons with combustion bowl inserts | |
| JP2004515714A (ja) | 直噴式ディーゼル機関用の冷却通路を備えたピストン | |
| JPS5831464B2 (ja) | 内燃機関のピストン構造 | |
| US6676134B1 (en) | MLS gasket with wire ring stopper | |
| JPH10259756A (ja) | ディーゼル機関用ピストン | |
| JPS608449A (ja) | エンジンの耐熱応力構造 | |
| JPH05240347A (ja) | エンジン用ピストン耐摩環 | |
| CN107636276B (zh) | 四冲程内燃发动机以及用于该发动机的活塞 | |
| JPH08178070A (ja) | シリンダヘッドガスケット | |
| JP2014500436A (ja) | 高温ピストン | |
| JP4258980B2 (ja) | エンジンのシール構造 | |
| JPH0121165Y2 (ja) | ||
| JP3254827B2 (ja) | 遮熱ピストン | |
| JP2554168B2 (ja) | 内燃機関のピストン | |
| JP2864497B2 (ja) | 内燃機関のピストン | |
| JPS641477Y2 (ja) | ||
| JPS63235648A (ja) | エンジンの断熱ピストン構造 | |
| JPH0138277Y2 (ja) | ||
| JPH0134682Y2 (ja) | ||
| JP2000054813A (ja) | 内燃機関用弁 | |
| JP2024047114A (ja) | エンジンのシリンダ構造 | |
| JPH04272455A (ja) | 燃焼室の製造法 |