JPH10306745A - シリンダとピストンリングの組合せ - Google Patents
シリンダとピストンリングの組合せInfo
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- JPH10306745A JPH10306745A JP12808297A JP12808297A JPH10306745A JP H10306745 A JPH10306745 A JP H10306745A JP 12808297 A JP12808297 A JP 12808297A JP 12808297 A JP12808297 A JP 12808297A JP H10306745 A JPH10306745 A JP H10306745A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 摺動特性と強度を両立させ、さらに製造が容
易であるシリンダとピストンリングの組合せを提供す
る。 【解決手段】 ピストンリング１は外周面に複合Ｃｒめ
っき皮膜２を有する。複合Ｃｒめっき皮膜２は皮膜に形
成されているクラック内に窒化珪素粒子が分散されてい
る。窒化珪素粒子は、平均粒径が０．５〜１０μｍ、分
散体積比率が４〜１１％である。シリンダライナ３はＣ
Ｖ黒鉛鋳鉄からなる。ＣＶ黒鉛鋳鉄は、黒鉛の球状化率
が２５〜６０％、フェライトの面積率が５％を越え、１
０％以下である。
易であるシリンダとピストンリングの組合せを提供す
る。 【解決手段】 ピストンリング１は外周面に複合Ｃｒめ
っき皮膜２を有する。複合Ｃｒめっき皮膜２は皮膜に形
成されているクラック内に窒化珪素粒子が分散されてい
る。窒化珪素粒子は、平均粒径が０．５〜１０μｍ、分
散体積比率が４〜１１％である。シリンダライナ３はＣ
Ｖ黒鉛鋳鉄からなる。ＣＶ黒鉛鋳鉄は、黒鉛の球状化率
が２５〜６０％、フェライトの面積率が５％を越え、１
０％以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に使用さ
れるシリンダとピストンリングの組合せに関する。
れるシリンダとピストンリングの組合せに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、ピストンリングと摺動するシ
リンダブロックやシリンダライナは、ＦＣ１５０−ＦＣ
２５０相当の片状黒鉛鋳鉄で作られる。これは、片状黒
鉛鋳鉄が鋳造性・摺動特性・機械加工性に優れているこ
とによるものである。そしてこれらと組み合わされる圧
縮リングは、片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄あるいは鋼製
の母材に硬質Ｃｒめっきしたもの、あるいはステンレス
鋼の母材に窒化したものが用いられている。
リンダブロックやシリンダライナは、ＦＣ１５０−ＦＣ
２５０相当の片状黒鉛鋳鉄で作られる。これは、片状黒
鉛鋳鉄が鋳造性・摺動特性・機械加工性に優れているこ
とによるものである。そしてこれらと組み合わされる圧
縮リングは、片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄あるいは鋼製
の母材に硬質Ｃｒめっきしたもの、あるいはステンレス
鋼の母材に窒化したものが用いられている。
【０００３】エンジンの小型化・軽量化の要求から、シ
リンダブロックの肉厚やボア間ピッチを減少させる努力
がなされてきた。しかし、引張強度が１５０〜３００Ｍ
Ｐａの範囲のＦＣ１５０−ＦＣ２５０相当の片状黒鉛鋳
鉄を使用してこれ以上の大幅な軽量化を行うことは、強
度上の問題やボア変形を考慮すると困難である。
リンダブロックの肉厚やボア間ピッチを減少させる努力
がなされてきた。しかし、引張強度が１５０〜３００Ｍ
Ｐａの範囲のＦＣ１５０−ＦＣ２５０相当の片状黒鉛鋳
鉄を使用してこれ以上の大幅な軽量化を行うことは、強
度上の問題やボア変形を考慮すると困難である。
【０００４】片状黒鉛鋳鉄よりも高強度の鋳鉄として、
引張強度が４００〜８００ＭＰａの球状黒鉛鋳鉄を使用
する方法がある。この場合、片状黒鉛鋳鉄に比べて摺動
特性が悪化するので、摺動条件の厳しい圧縮リングに
は、ＣｒＮあるいはＴｉＮをＰＶＤ被覆した高価なピス
トンリングを使用する必要があって普及していない。
引張強度が４００〜８００ＭＰａの球状黒鉛鋳鉄を使用
する方法がある。この場合、片状黒鉛鋳鉄に比べて摺動
特性が悪化するので、摺動条件の厳しい圧縮リングに
は、ＣｒＮあるいはＴｉＮをＰＶＤ被覆した高価なピス
トンリングを使用する必要があって普及していない。
【０００５】さらに、片状黒鉛鋳鉄と球状黒鉛鋳鉄の中
間的な強度を有するＣＶ黒鉛鋳鉄（ｃｏｍｐａｃｔｅｄ
ｖａｍｉｃｕｌａｒ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｃａｓｔ
ｉｒｏｎ）が知られている。これをシリンダブロックや
シリンダライナに利用しようとする提案も種々なされて
きた。これらの提案には、 １．鋳鉄成分を指定して摺動特性を低下させるフェライ
トの発生を５％以下に抑制するもの（特公昭４７−１８
７２号、特開昭６０−２４７０３６号、特開昭６０−２
４７０３７号、特開昭６１−３８６６号、特公平２−１
４４１３号） ２．鋳造後熱処理して、摺動特性を低下させるフェライ
トをマルテンサイト、ソルバイト等に変態させるもの
（特開昭６０−２１３５５号、特開昭６３−１２１６１
６号、特公平１−２５３７５号） がある。
間的な強度を有するＣＶ黒鉛鋳鉄（ｃｏｍｐａｃｔｅｄ
ｖａｍｉｃｕｌａｒ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｃａｓｔ
ｉｒｏｎ）が知られている。これをシリンダブロックや
シリンダライナに利用しようとする提案も種々なされて
きた。これらの提案には、 １．鋳鉄成分を指定して摺動特性を低下させるフェライ
トの発生を５％以下に抑制するもの（特公昭４７−１８
７２号、特開昭６０−２４７０３６号、特開昭６０−２
４７０３７号、特開昭６１−３８６６号、特公平２−１
４４１３号） ２．鋳造後熱処理して、摺動特性を低下させるフェライ
トをマルテンサイト、ソルバイト等に変態させるもの
（特開昭６０−２１３５５号、特開昭６３−１２１６１
６号、特公平１−２５３７５号） がある。
【０００６】他方、アルミナ粒子を分散した複合Ｃｒめ
っきピストンリングがドイツで開発されている（特開昭
６２−５６６００号参照）。しかし、これは現在のとこ
ろ一部の中大型のディーゼルエンジンに使用されるに止
まっている。この場合のシリンダライナは、片状黒鉛鋳
鉄製である。従って、ＣＶ黒鉛鋳鉄製シリンダと複合Ｃ
ｒめっきピストンリングとの組合せの実績はない。
っきピストンリングがドイツで開発されている（特開昭
６２−５６６００号参照）。しかし、これは現在のとこ
ろ一部の中大型のディーゼルエンジンに使用されるに止
まっている。この場合のシリンダライナは、片状黒鉛鋳
鉄製である。従って、ＣＶ黒鉛鋳鉄製シリンダと複合Ｃ
ｒめっきピストンリングとの組合せの実績はない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】鋳鉄のフェライト量
は、成分、鋳造条件、冷却速度、肉厚等種々の要因が影
響する。従って、上記１の先行技術のみでは、鋳鉄の組
織を制御することは難しい。また、上記１のＣＶ黒鉛鋳
鉄製シリンダと従来の硬質Ｃｒめっきピストンリングを
組合せた場合、耐焼付性が不充分である。さらに、上記
２も高価であるうえ、耐焼付性が不充分である。
は、成分、鋳造条件、冷却速度、肉厚等種々の要因が影
響する。従って、上記１の先行技術のみでは、鋳鉄の組
織を制御することは難しい。また、上記１のＣＶ黒鉛鋳
鉄製シリンダと従来の硬質Ｃｒめっきピストンリングを
組合せた場合、耐焼付性が不充分である。さらに、上記
２も高価であるうえ、耐焼付性が不充分である。
【０００８】本発明の目的は、摺動特性と強度を両立さ
せ、さらに製造が容易であるシリンダとピストンリング
の組合せを提供することである。
せ、さらに製造が容易であるシリンダとピストンリング
の組合せを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋳鉄製シリン
ダと外周面に耐摩耗性の表面処理が施されたピストンリ
ングの組合せにおいて、前記シリンダを形成している鋳
鉄は黒鉛の球状化率が２５％以上、フェライトの面積率
が１０％以下であり、前記耐摩耗性表面処理は窒化珪素
粒子が分散した複合Ｃｒめっきであることを特徴とす
る。
ダと外周面に耐摩耗性の表面処理が施されたピストンリ
ングの組合せにおいて、前記シリンダを形成している鋳
鉄は黒鉛の球状化率が２５％以上、フェライトの面積率
が１０％以下であり、前記耐摩耗性表面処理は窒化珪素
粒子が分散した複合Ｃｒめっきであることを特徴とす
る。
【００１０】上記窒化珪素粒子は、平均粒径が０．５〜
１０μｍ、分散体積比率が４〜１１％であるのが望まし
い。
１０μｍ、分散体積比率が４〜１１％であるのが望まし
い。
【００１１】窒化珪素粒子の粒径が大きいと硬質Ｃｒめ
っきのクラックネットワーク内に固定することが困難で
あるので１０μｍ以下とした。また、粒径が小さいと自
身の摩耗が増加するので０．５μｍ以上とした。また、
分散体積比率は少ないとすると耐焼付性が低下するので
４％以上とした。また、窒化珪素粒子が固定されるクラ
ックの形成限界の面から分散体積比率を１１％以下とし
た。なお、窒化珪素粒子の平均粒径の上限は３μｍがよ
り好ましい。また、分散体積比率は下限が５％、上限は
９％がより好ましい。
っきのクラックネットワーク内に固定することが困難で
あるので１０μｍ以下とした。また、粒径が小さいと自
身の摩耗が増加するので０．５μｍ以上とした。また、
分散体積比率は少ないとすると耐焼付性が低下するので
４％以上とした。また、窒化珪素粒子が固定されるクラ
ックの形成限界の面から分散体積比率を１１％以下とし
た。なお、窒化珪素粒子の平均粒径の上限は３μｍがよ
り好ましい。また、分散体積比率は下限が５％、上限は
９％がより好ましい。
【００１２】本発明のシリンダとピストンリングの組合
せは、 ・シリンダの鋳鉄組織の黒鉛の球状化率が２５％以上で
あるから、強度が大きく、エンジンの小型化・軽量化を
図れる。 ・フェライトの面積率の許容度が広く、鋳造が容易であ
る。 ・シリンダのフェライトの面積率が１０％以下であり、
かつ、ピストンリングの外周面に窒化珪素粒子が分散し
た複合Ｃｒめっき皮膜を有するので、摺動特性（耐摩耗
性および耐焼付性）が優れている。
せは、 ・シリンダの鋳鉄組織の黒鉛の球状化率が２５％以上で
あるから、強度が大きく、エンジンの小型化・軽量化を
図れる。 ・フェライトの面積率の許容度が広く、鋳造が容易であ
る。 ・シリンダのフェライトの面積率が１０％以下であり、
かつ、ピストンリングの外周面に窒化珪素粒子が分散し
た複合Ｃｒめっき皮膜を有するので、摺動特性（耐摩耗
性および耐焼付性）が優れている。
【００１３】黒鉛の球状化率は強度に影響する。球状化
率は、２５％以上とする必要があり、６０％以下が望ま
しい。２５％を下回ると、強度が低下し、６０％を上回
ると耐焼付性が低下する他、溶湯の成分管理面等製造が
困難になる。なお、黒鉛の球状化率は下限が３０％、上
限は５０％がより好ましい。
率は、２５％以上とする必要があり、６０％以下が望ま
しい。２５％を下回ると、強度が低下し、６０％を上回
ると耐焼付性が低下する他、溶湯の成分管理面等製造が
困難になる。なお、黒鉛の球状化率は下限が３０％、上
限は５０％がより好ましい。
【００１４】フェライト面積率は１０％を越えると、耐
焼付性、耐摩耗性が低下する。フェライト面積率は製造
の面から、５％よりも大きい方が望ましい。また、フェ
ライト面積率は８％以下が耐焼付性および耐摩耗性の点
から望ましい。
焼付性、耐摩耗性が低下する。フェライト面積率は製造
の面から、５％よりも大きい方が望ましい。また、フェ
ライト面積率は８％以下が耐焼付性および耐摩耗性の点
から望ましい。
【００１５】本発明のシリンダ材はＣＶ黒鉛鋳鉄が望ま
しい。なお、黒鉛形態として片状黒鉛と擬似球状黒鉛の
混在したもので、球状化率の条件を満たすものであって
もよい。
しい。なお、黒鉛形態として片状黒鉛と擬似球状黒鉛の
混在したもので、球状化率の条件を満たすものであって
もよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】ピストンリング１は外周面に複合
Ｃｒめっき皮膜２を有している。複合Ｃｒめっき皮膜２
は皮膜に形成されているクラック内に窒化珪素粒子が分
散されている。窒化珪素粒子は、平均粒径が０．５〜１
０μｍ、分散体積比率が４〜１１％である。
Ｃｒめっき皮膜２を有している。複合Ｃｒめっき皮膜２
は皮膜に形成されているクラック内に窒化珪素粒子が分
散されている。窒化珪素粒子は、平均粒径が０．５〜１
０μｍ、分散体積比率が４〜１１％である。
【００１７】一方、シリンダライナ３はＣＶ黒鉛鋳鉄か
らなる。このＣＶ黒鉛鋳鉄は、黒鉛の球状化率が２５〜
６０％であり、かつ、フェライトの面積率が５％を越
え、１０％以下である。
らなる。このＣＶ黒鉛鋳鉄は、黒鉛の球状化率が２５〜
６０％であり、かつ、フェライトの面積率が５％を越
え、１０％以下である。
【００１８】以下、本発明の効果を確認するために、焼
付試験と摩耗試験を行った。
付試験と摩耗試験を行った。
【００１９】１．焼付試験 表１に示すシリンダライナ材を下試験片に使用し、表２
に示す表面処理を上試験片に施し、図３に示す上下試験
片の組合せについて往復動摩擦試験機を使用して耐焼付
性を評価した。
に示す表面処理を上試験片に施し、図３に示す上下試験
片の組合せについて往復動摩擦試験機を使用して耐焼付
性を評価した。
【００２０】（１）往復動摩擦試験機 図２に往復動摩擦試験機の構成を示す。ピン状の上試験
片１０は固定ブロック１１により保持され、上方から油
圧シリンダ１２により下向きの荷重が加えられて、下試
験片１３に押接される。矩形の平盤形状の下試験片１３
は可動ブロック１４により保持され、クランク機構１５
により往復動させられる。１６はロードセルである。
片１０は固定ブロック１１により保持され、上方から油
圧シリンダ１２により下向きの荷重が加えられて、下試
験片１３に押接される。矩形の平盤形状の下試験片１３
は可動ブロック１４により保持され、クランク機構１５
により往復動させられる。１６はロードセルである。
【００２１】（２）試験片 上試験片１０：１７Ｃｒマルテンサイト系ステンレス鋼
からなる直径８ｍｍφ×長さ２５ｍｍの丸棒の一端にＲ
１８ｍｍの球面加工を施し、その球面上に表２に示した
表面処理を施したもの。 下試験片１３：長さ７０ｍｍ×幅１７ｍｍ×高さ１４ｍ
ｍの平板で材質は表１に示す鋳鉄材。
からなる直径８ｍｍφ×長さ２５ｍｍの丸棒の一端にＲ
１８ｍｍの球面加工を施し、その球面上に表２に示した
表面処理を施したもの。 下試験片１３：長さ７０ｍｍ×幅１７ｍｍ×高さ１４ｍ
ｍの平板で材質は表１に示す鋳鉄材。
【００２２】（３）試験条件 荷重：１０ｋｇｆから２ｋｇｆ／ｍｉｎの割合でステッ
プ状に増加させた。 潤滑：軽油塗布、拭き取り後、試験開始 速度：１００ｃｐｍ
プ状に増加させた。 潤滑：軽油塗布、拭き取り後、試験開始 速度：１００ｃｐｍ
【００２３】（４）試験 試験中、摩擦力をモニターし、摩擦力が急増した時点で
試験を中止し、その時の荷重を焼付荷重とした。
試験を中止し、その時の荷重を焼付荷重とした。
【００２４】（５）試験結果 試験結果を図３に示す。表面処理が窒化珪素複合Ｃｒめ
っきのピストンリングとシリンダの組合せが、硬質Ｃｒ
めっきや窒化のピストンリングとシリンダの組合せより
も、耐焼付性が優れていることがわかる。そしてシリン
ダ材がＣＶ黒鉛鋳鉄、ピストンリングの表面処理が窒化
珪素複合Ｃｒめっきの場合は、シリンダ材が片状黒鉛鋳
鉄でピストンリングの表面処理が窒化珪素複合Ｃｒめっ
きの場合と同程度の耐焼付性を有していることがわか
る。しかしながら、シリンダ材がＣＶ黒鉛鋳鉄で、ピス
トンリングの表面処理が窒化珪素複合Ｃｒめっきの場合
であっても、フェライト面積率が１０％であれば耐焼付
性は高いが、フェライト面積率が１２％であると耐焼付
性が低下することがわかる。
っきのピストンリングとシリンダの組合せが、硬質Ｃｒ
めっきや窒化のピストンリングとシリンダの組合せより
も、耐焼付性が優れていることがわかる。そしてシリン
ダ材がＣＶ黒鉛鋳鉄、ピストンリングの表面処理が窒化
珪素複合Ｃｒめっきの場合は、シリンダ材が片状黒鉛鋳
鉄でピストンリングの表面処理が窒化珪素複合Ｃｒめっ
きの場合と同程度の耐焼付性を有していることがわか
る。しかしながら、シリンダ材がＣＶ黒鉛鋳鉄で、ピス
トンリングの表面処理が窒化珪素複合Ｃｒめっきの場合
であっても、フェライト面積率が１０％であれば耐焼付
性は高いが、フェライト面積率が１２％であると耐焼付
性が低下することがわかる。
【００２５】 Ａ：片状黒鉛鋳鉄（ＦＣ２５０相当のシリンダ材で、Ａ型黒鉛７０〜８０％、黒 鉛サイズ４．５のもの） Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ：ＣＶ黒鉛鋳鉄（Ｂ，Ｃ，Ｄは本発明、Ｅは比較例） Ｆ：球状黒鉛鋳鉄
【００２６】 番号３の窒化珪素複合Ｃｒめっきにおける窒化珪素粒子
の平均粒径は０．５〜１．０μｍ、分散体積比率は４〜
１１体積％である。
の平均粒径は０．５〜１．０μｍ、分散体積比率は４〜
１１体積％である。
【００２７】２．摩耗試験 表１に示すシリンダライナ材を下試験片に使用し、表２
に示す表面処理を上試験片に施し、図４および図５に示
す上下試験片の組合せについて往復動摩擦試験機を使用
して耐摩耗性を評価した。
に示す表面処理を上試験片に施し、図４および図５に示
す上下試験片の組合せについて往復動摩擦試験機を使用
して耐摩耗性を評価した。
【００２８】（１）試験条件 荷重：１０ｋｇｆ 潤滑：軽油 ２ｍｌ／Ｈｒ 速度：６００ｃｐｍ 試験時間：１Ｈｒ
【００２９】（２）試験結果 試験結果を図４および図５に示す。
【００３０】上試験片（ピストンリングに相当）の摩
耗 下試験片が片状黒鉛鋳鉄である場合は、上試験片の表面
処理がいずれの場合も、摩耗がきわめて少なく、摺動特
性が極めて良好であることがわかる。これに対して、下
試験片がＣＶ黒鉛鋳鉄、上試験片の表面処理が窒化珪素
複合Ｃｒめっきの場合は、下試験片が片状黒鉛鋳鉄であ
る場合と同程度の耐摩耗性を有している。しかしなが
ら、下試験片がＣＶ黒鉛鋳鉄であっても、フェライト面
積率が１０％の場合は耐摩耗性が良好であるが、フェラ
イト面積率が１２％である場合、あるいは下試験片が球
状黒鉛鋳鉄（黒鉛の球状化率７０％）の場合は、耐摩耗
性が低下する。
耗 下試験片が片状黒鉛鋳鉄である場合は、上試験片の表面
処理がいずれの場合も、摩耗がきわめて少なく、摺動特
性が極めて良好であることがわかる。これに対して、下
試験片がＣＶ黒鉛鋳鉄、上試験片の表面処理が窒化珪素
複合Ｃｒめっきの場合は、下試験片が片状黒鉛鋳鉄であ
る場合と同程度の耐摩耗性を有している。しかしなが
ら、下試験片がＣＶ黒鉛鋳鉄であっても、フェライト面
積率が１０％の場合は耐摩耗性が良好であるが、フェラ
イト面積率が１２％である場合、あるいは下試験片が球
状黒鉛鋳鉄（黒鉛の球状化率７０％）の場合は、耐摩耗
性が低下する。
【００３１】下試験片（シリンダライナに相当）の摩
耗 下試験片が片状黒鉛鋳鉄である場合は、上試験片の表面
処理がいずれの場合も、摩耗が少なく、摺動特性が良好
であることがわかる。しかしながら、下試験片がＣＶ黒
鉛鋳鉄であると、上試験片の表面処理が硬質Ｃｒめっき
の場合、耐摩耗性が低下することが示されている。これ
に対して、下試験片がＣＶ黒鉛鋳鉄で、上試験片の表面
処理が窒化珪素複合Ｃｒめっきの場合は、下試験片が片
状黒鉛鋳鉄で上試験片の表面処理が硬質Ｃｒめっきの場
合と同程度の耐摩耗性を発揮することがわかる。しかし
ながら、下試験片がＣＶ黒鉛鋳鉄であっても、フェライ
ト面積率が１０％の場合は耐摩耗性が良好であるが、フ
ェライト面積率が１２％である場合、あるいは下試験片
が球状黒鉛鋳鉄（黒鉛の球状化率７０％）の場合は、耐
摩耗性が低下する。
耗 下試験片が片状黒鉛鋳鉄である場合は、上試験片の表面
処理がいずれの場合も、摩耗が少なく、摺動特性が良好
であることがわかる。しかしながら、下試験片がＣＶ黒
鉛鋳鉄であると、上試験片の表面処理が硬質Ｃｒめっき
の場合、耐摩耗性が低下することが示されている。これ
に対して、下試験片がＣＶ黒鉛鋳鉄で、上試験片の表面
処理が窒化珪素複合Ｃｒめっきの場合は、下試験片が片
状黒鉛鋳鉄で上試験片の表面処理が硬質Ｃｒめっきの場
合と同程度の耐摩耗性を発揮することがわかる。しかし
ながら、下試験片がＣＶ黒鉛鋳鉄であっても、フェライ
ト面積率が１０％の場合は耐摩耗性が良好であるが、フ
ェライト面積率が１２％である場合、あるいは下試験片
が球状黒鉛鋳鉄（黒鉛の球状化率７０％）の場合は、耐
摩耗性が低下する。
【００３２】３．実機試験 上記焼付試験と摩耗試験で本発明の優秀性が確認された
ので、次に、従来のシリンダとピストンリングの組合せ
と、本発明のシリンダとピストンリングの組合せにおけ
る耐焼付性を実機で比較した。
ので、次に、従来のシリンダとピストンリングの組合せ
と、本発明のシリンダとピストンリングの組合せにおけ
る耐焼付性を実機で比較した。
【００３３】（１）エンジン 機関：過給器付きＩＤＩディーゼルエンジン 気筒：排気量２．２ｌ 内径８６φｍｍ、ストローク９４ｍｍ ４気筒
【００３４】（２）運転条件 冷却水温度：１２０℃ 油温 ：１３０〜１３５℃ 負荷 ：４２００ｒｐｍ×全負荷 運転時間 ：３００時間
【００３５】（３）試験 上記エンジンに、表１のＤ（黒鉛の球状化率６０％、フ
ェライト面積率１０％のＣＶ黒鉛鋳鉄）材料からなるシ
リンダライナを１〜３気筒に、Ｅ（黒鉛の球状化率６０
％、フェライト面積率１２％のＣＶ黒鉛鋳鉄）材料から
なるシリンダライナを４気筒に組み付け、さらに、ピス
トンリングは表３に示すように組み付けて、試験を行っ
た。
ェライト面積率１０％のＣＶ黒鉛鋳鉄）材料からなるシ
リンダライナを１〜３気筒に、Ｅ（黒鉛の球状化率６０
％、フェライト面積率１２％のＣＶ黒鉛鋳鉄）材料から
なるシリンダライナを４気筒に組み付け、さらに、ピス
トンリングは表３に示すように組み付けて、試験を行っ
た。
【００３６】（４）試験結果 運転後、分解して、シリンダライナとピストンリングの
摺動面の状況を観察評価した結果を表４に示してある。
実機運転結果も、先に説明した焼付試験結果と同様であ
り、本発明のシリンダとピストンリングの組合せの耐焼
付性が高いことが実証された。
摺動面の状況を観察評価した結果を表４に示してある。
実機運転結果も、先に説明した焼付試験結果と同様であ
り、本発明のシリンダとピストンリングの組合せの耐焼
付性が高いことが実証された。
【００３７】
【００３８】 ×記号：重度のスカッフィング発生 △記号：軽度のスカッフィング発生 〇記号：スカッフィングの発生なし
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のシリンダと
ピストンリングの組合せによれば、耐摩耗性と耐焼付性
が優れているとともに、シリンダの強度が高く、しかも
シリンダの製造が容易であるという優れた効果を発揮す
る。
ピストンリングの組合せによれば、耐摩耗性と耐焼付性
が優れているとともに、シリンダの強度が高く、しかも
シリンダの製造が容易であるという優れた効果を発揮す
る。
【図１】本発明の一実施形態を示し、（ａ）はピストン
リングの一部分を示す縦断面図、（ｂ）はシリンダライ
ナの縦断面図である。
リングの一部分を示す縦断面図、（ｂ）はシリンダライ
ナの縦断面図である。
【図２】往復動摩擦試験機の構成を示す図である。
【図３】焼付試験の結果を示すグラフである。
【図４】摩耗試験の結果を示すグラフであり、上試験片
の摩耗量を示すグラフである。
の摩耗量を示すグラフである。
【図５】摩耗試験の結果を示すグラフであり、下試験片
の摩耗量を示すグラフである。
の摩耗量を示すグラフである。
１ ピストンリング ２ 複合Ｃｒめっき皮膜 ３ シリンダライナ １０ 上試験片 １１ 固定ブロック １２ 油圧シリンダ １３ 下試験片 １４ 可動ブロック １５ クランク機構 １６ ロードセル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｊ 10/04 Ｆ１６Ｊ 10/04
Claims (4)
- 【請求項１】 鋳鉄製シリンダと外周面に耐摩耗性の表
面処理が施されたピストンリングの組合せにおいて、 前記シリンダを形成している鋳鉄は黒鉛の球状化率が２
５％以上、フェライトの面積率が１０％以下であり、 前記耐摩耗性表面処理は窒化珪素粒子が分散した複合Ｃ
ｒめっきであることを特徴とするシリンダとピストンリ
ングの組合せ。 - 【請求項２】 鋳鉄製シリンダと外周面に耐摩耗性の表
面処理が施されたピストンリングの組合せにおいて、 前記シリンダを形成している鋳鉄は黒鉛の球状化率が２
５〜６０％、フェライトの面積率が５％を越え、１０％
以下であり、 前記耐摩耗性表面処理は窒化珪素粒子が分散した複合Ｃ
ｒめっきであることを特徴とするシリンダとピストンリ
ングの組合せ。 - 【請求項３】 前記シリンダ材がＣＶ黒鉛鋳鉄であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載のシリンダとピス
トンリングの組合せ。 - 【請求項４】 前記窒化珪素粒子は、平均粒径が０．５
〜１０μｍ、分散体積比率が４〜１１％であることを特
徴とする請求項１，２，または３記載のシリンダとピス
トンリングの組合せ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12808297A JPH10306745A (ja) | 1997-05-01 | 1997-05-01 | シリンダとピストンリングの組合せ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12808297A JPH10306745A (ja) | 1997-05-01 | 1997-05-01 | シリンダとピストンリングの組合せ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306745A true JPH10306745A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14975975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12808297A Pending JPH10306745A (ja) | 1997-05-01 | 1997-05-01 | シリンダとピストンリングの組合せ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10306745A (ja) |
-
1997
- 1997-05-01 JP JP12808297A patent/JPH10306745A/ja active Pending
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Legal Events
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