JPH1193762A - Cylinder liner - Google Patents
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- JPH1193762A JPH1193762A JP25497897A JP25497897A JPH1193762A JP H1193762 A JPH1193762 A JP H1193762A JP 25497897 A JP25497897 A JP 25497897A JP 25497897 A JP25497897 A JP 25497897A JP H1193762 A JPH1193762 A JP H1193762A
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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
- F02F1/18—Other cylinders
- F02F1/20—Other cylinders characterised by constructional features providing for lubrication
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関な
どの往復摺動する内燃機関のシリンダライナに関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder liner for a reciprocating sliding internal combustion engine such as a diesel engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図８はディーゼルエンジンの部分断面図
である。図において、ａはディーゼルエンジンである。
ｂはシリンダヘッドであり、ｃはシリンダライナであ
る。ｄはシリンダジャケット、ｅはピストン、ｆは排気
弁である。FIG. 8 is a partial sectional view of a diesel engine. In the figure, a is a diesel engine.
b is a cylinder head and c is a cylinder liner. d is a cylinder jacket, e is a piston, and f is an exhaust valve.
【０００３】図９は従来のシリンダライナの摺動面の展
開図である。図において、ｇはシリンダライナｃの摺動
面である。この摺動面ｇには、研削加工によりピストン
の運動方向ｉに対して、９０°よりも小さい角度で、２
方向から交差するように加工目ｈが付けられている（以
下「交差加工目」という）。交差加工目ｈは、従来のホ
ーニング機械などで研削加工する場合、砥石を回転さ
せ、上下方向に移動させながら研削加工する関係で生じ
るものである。FIG. 9 is a developed view of a sliding surface of a conventional cylinder liner. In the figure, g is the sliding surface of the cylinder liner c. This sliding surface g is formed by grinding at an angle smaller than 90 ° with respect to the movement direction i of the piston.
A processing h is provided so as to intersect from the direction (hereinafter, referred to as “intersection processing”). The cross processing h occurs when grinding is performed by a conventional honing machine or the like in such a manner that the grinding wheel is rotated and moved up and down to perform grinding.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述したシリンダライ
ナにおいては、シリンダライナの摺動面に、交差加工目
が付いているため、ピストンリングとシリンダライナと
の間の油膜形成能力が低く、油膜が破断されやすい。従
来、研削加工後の初期表面粗さの突起部も油膜を破断さ
せやすく、いずれも、シリンダライナの過大摩耗や焼き
付きを誘発する。また、粗さの突起部を除去するにはピ
ストンリングとシリンダライナとのすり合わせ運転を長
時間かけて慎重に行わなければならずコスト高になるな
どの問題がある。In the above-described cylinder liner, since the sliding surface of the cylinder liner has a cross-cut, the ability to form an oil film between the piston ring and the cylinder liner is low, and the oil film is reduced. Easy to break. Conventionally, a projection having an initial surface roughness after grinding tends to break the oil film, and all of them cause excessive wear and seizure of the cylinder liner. In addition, in order to remove the roughness projection, there is a problem in that the grinding operation between the piston ring and the cylinder liner must be performed carefully over a long period of time, resulting in an increase in cost.
【０００５】本発明は、上記のような問題点を解決する
ために創案されたもので、シリンダライナの潤滑性能を
向上させ、かつ、すり合わせ運転時間の短縮化を図るこ
とができるシリンダライナを提供することを目的とす
る。The present invention has been made to solve the above problems, and provides a cylinder liner capable of improving the lubrication performance of the cylinder liner and shortening the operation time for the grinding operation. The purpose is to do.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内燃機
関のシリンダライナであって、該シリンダライナの摺動
面は、研削加工によりピストンの運動方向に対して、直
角方向の加工目が付けられており、加工目の突起を仕上
加工により除去して中心線平均粗さ（Ｒａ）が、０．４
μｍ以下となるようにしたシリンダライナが提供され
る。According to the present invention, there is provided a cylinder liner for an internal combustion engine, wherein the sliding surface of the cylinder liner is formed by grinding so that a machining direction perpendicular to the direction of movement of the piston is formed. The center line average roughness (Ra) is 0.4
A cylinder liner is provided that is less than or equal to μm.
【０００７】次に本発明の作用について説明する。実機
におけるシリンダライナの摺動面の中心線平均粗さ（Ｒ
ａ）は、一般に、０．５μｍ〜０．６μｍ程度である
が、これをすり合わせ運転により０．４μｍ程度までに
仕上げている。そこで、本願発明の発明者らは、すり合
わせ運転に先だち加工目の突起を除去すれば、研削加工
の時間はかかるがすり合わせ運転時間を短縮することが
でき、しかも、焼き付き防止になることに着目した。そ
して、本願発明の発明者らが実験した結果、前記シリン
ダライナの摺動面の表面粗さについては、シリンダライ
ナの摺動面の加工目を、ピストンの運動方向に対して、
直角方向に付けるとともに、中心線平均粗さ（Ｒａ）
が、０．４μｍ以下となるように加工目の突起を除去す
るように仕上げるとシリンダライナの油膜形成能力の向
上を図ることができることがわかった。Next, the operation of the present invention will be described. The center line average roughness of the sliding surface of the cylinder liner (R
a) is generally about 0.5 μm to 0.6 μm, but this is finished to about 0.4 μm by a grinding operation. Therefore, the inventors of the present invention focused on the fact that if the projections of the processing eyes were removed before the grinding operation, the grinding operation time could be reduced, but the grinding operation time could be reduced, and furthermore, seizure was prevented. . And, as a result of experiments conducted by the inventors of the present invention, regarding the surface roughness of the sliding surface of the cylinder liner, the machining of the sliding surface of the cylinder liner was performed with respect to the movement direction of the piston.
Attached in the right angle direction and center line average roughness (Ra)
However, it has been found that when the finishing is performed so as to remove the projections of the processing so as to be 0.4 μm or less, the oil film forming ability of the cylinder liner can be improved.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、図面に基づいて説明する。図１は本発明のシ
リンダライナの断面図である。図２はシリンダライナの
摺動面の表面粗さの拡大図で、図２（Ａ）は研削加工後
の初期表面粗さを示す図であり、図２（Ｂ）は図２
（Ａ）の初期表面粗さから突起を除去した後の粗さを示
す図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a cylinder liner according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the surface roughness of the sliding surface of the cylinder liner, FIG. 2 (A) is a diagram showing the initial surface roughness after grinding, and FIG. 2 (B) is FIG.
It is a figure which shows the roughness after removing a protrusion from the initial surface roughness of (A).
【０００９】図１において、１はシリンダライナであ
る。２はシリンダライナ１の摺動面であり、摺動面２に
は、ホーニング機械などの研削加工によりピストンの運
動方向４に対して、直角方向の加工目３が付けられてい
る。図２において、Ｒ１，Ｒ２はシリンダライナの摺動
面の表面粗さで、（Ａ）の研削加工後の鋭角の初期表面
粗さ（Ｒ１）を、サンドペーパ付きのハンドグラインダ
により仕上げて突起を除去し、（Ｂ）の粗さ（Ｒ２）、
すなわち、中心線平均粗さ（Ｒａ）が、０．４μｍ以下
になるように加工目の突起を除去するように仕上げたも
のである。なお、３ａは初期表面粗さの加工目であり、
３ｂは突起除去後の加工目である。（Ａ）では鋭角な突
起がみられるが、（Ｂ）ではＲａが小さくなっているの
みならず鋭角な突起が除去されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a cylinder liner. Reference numeral 2 denotes a sliding surface of the cylinder liner 1. The sliding surface 2 is provided with a machining mark 3 in a direction perpendicular to the movement direction 4 of the piston by grinding such as a honing machine. In FIG. 2, R1 and R2 are the surface roughness of the sliding surface of the cylinder liner, and the sharp initial surface roughness (R1) after the grinding process (A) is finished by a hand grinder with a sandpaper to remove protrusions. And the roughness (R2) of (B),
That is, it is finished so as to remove the projections of the processing so that the center line average roughness (Ra) becomes 0.4 μm or less. In addition, 3a is a process of the initial surface roughness,
Reference numeral 3b denotes a processed portion after the protrusion is removed. In (A), sharp projections are seen, but in (B), not only Ra is reduced but also sharp projections are removed.
【００１０】次に実施形態に基づく作用について説明す
る。シリンダライナ１の摺動面２の加工目３をピストン
の運動方向４に対して、直角方向に付けるとともに、加
工目３の突起を上記のように除去して仕上げたことによ
りシリンダライナの油膜形成能力の向上を図ることがで
きる。なお、加工目をピストンの運動方向に対して、直
角方向に付ける研削加工方法として、従来の砥石を回転
させ、上下方向に移動させながら研削する研削加工に代
えて、送りを小さくして砥石を一方向にだけ移動させて
研削する研削加工を行った。Next, the operation based on the embodiment will be described. An oil film is formed on the sliding surface 2 of the cylinder liner 1 by finishing the processing 3 at a right angle to the movement direction 4 of the piston and removing the projections of the processing 3 as described above. The ability can be improved. In addition, as a grinding method of attaching the processing eyes in the direction perpendicular to the movement direction of the piston, instead of the conventional grinding method in which the grinding wheel is rotated and moved up and down, grinding is performed by reducing the feed Grinding was carried out by moving only in one direction and grinding.
【００１１】[0011]
【実施例】本発明の効果を実証するため、本願発明の発
明者らはシリンダライナの研削方向の影響について、ピ
ストンリングを模擬したバレル形状の可動片とシリンダ
ライナを模擬した平坦な固定片を組み合わせて試験を行
った。なお、この可動片と固定片は、いずれも実機に使
用されている鋳鉄製ピストンリングとシリンダライナか
ら切り出したものを使用した。この試験では、所定の温
度，速度に設定した後、面圧をステップ状に上昇させ、
摩擦力または可動片温度が急上昇した時点をスカッフィ
ング（焼き付きにくさ）と判定し、その時点の面圧をス
カッフィング面圧と定義した。以下、図面に基づいてそ
の試験結果について説明する。EXAMPLES In order to demonstrate the effect of the present invention, the inventors of the present invention examined the effect of the grinding direction of a cylinder liner on a barrel-shaped movable piece simulating a piston ring and a flat fixed piece simulating a cylinder liner. The test was performed in combination. Both the movable piece and the fixed piece were cut from a cast iron piston ring and a cylinder liner used in an actual machine. In this test, after setting to a predetermined temperature and speed, the surface pressure was increased in steps,
The point at which the frictional force or the temperature of the movable piece suddenly increased was determined as scuffing (hardness to seize), and the surface pressure at that point was defined as the scuffing surface pressure. Hereinafter, the test results will be described with reference to the drawings.
【００１２】図３は試験に使用したピストンリングとシ
リンダライナの試験片の組立図である。図において６は
ピストンリングを模擬した摺動試験片であり、ホルダ９
に保持され、アーム９ａを介して可動テーブル１０に固
着されている。１１はアーム９ａに取り付けた荷重測定
用ゲージである。７はシリンダライナを模擬した固定片
であり、ライナ受台１２に固着されている。１３は熱電
対であり、１４はヒータである。なお、固定片７には、
図示しない給油孔から給油される。FIG. 3 is an assembly drawing of a test piece of a piston ring and a cylinder liner used for the test. In the figure, reference numeral 6 denotes a sliding test piece simulating a piston ring,
And is fixed to the movable table 10 via the arm 9a. Reference numeral 11 denotes a load measuring gauge attached to the arm 9a. Reference numeral 7 denotes a fixed piece simulating a cylinder liner, which is fixed to the liner receiving table 12. 13 is a thermocouple, and 14 is a heater. In addition, the fixing piece 7 includes
Oil is supplied from an oil supply hole (not shown).
【００１３】図４は試験に使用した上記固定試験片の形
状を示す図で、図４（Ａ）は正面図である。図４（Ｂ）
は側面図である。なお、固定試験片の寸法は、縦３９０
ｍｍ，横１２０ｍｍ，高さ１５ｍｍのものを使用した。FIG. 4 is a view showing the shape of the fixed test piece used for the test, and FIG. 4 (A) is a front view. FIG. 4 (B)
Is a side view. The size of the fixed test piece is 390
mm, a width of 120 mm and a height of 15 mm were used.
【００１４】図５は試験結果を示す図である。この試験
では、鏡面加工の粗さのタイプＡ、通常のホーニング機
械などの研磨加工の粗さのタイプＢ、初期の表面仕上げ
が研削加工で、表面粗さがＲａ＝１．０μｍ以上のもの
で、表面粗さの突起部を徐々に削り取ったものをタイプ
Ｃとし、これら３っつのタイプについて行った。FIG. 5 is a diagram showing test results. In this test, the type A of the mirror finishing roughness, the type B of the polishing processing such as a normal honing machine, the initial surface finishing is a grinding processing, and the surface roughness is Ra = 1.0 μm or more. Type C was obtained by gradually shaving off the projections of the surface roughness, and was performed for these three types.
【００１５】図５において、縦軸にスカッフィング発生
面圧（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を、横軸に表面の中心線平均粗
さ（Ｒａ）を示している。また、□印はタイプＡを、◇
印はタイプＢを、△印はタイプＣを示す。In FIG. 5, the vertical axis represents the surface pressure at which scuffing occurs (kgf / cm 2), and the horizontal axis represents the center line average roughness (Ra) of the surface. □ indicates type A, ◇
The mark indicates type B, and the mark indicates type C.
【００１６】この試験の結果、タイプＡはＲａ：０．０
５μｍでスカッフィング発生面圧（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）が
１７０ｋｇｆ／ｃｍ2 、タイプＢはＲａ：０．２５μｍ
〜０．３μｍでスカッフィング発生面圧が１３０〜１８
０ｋｇｆ／ｃｍ2 、タイプＣはＲａ：０．２５μｍ〜
１．０５μｍでスカッフィング発生面圧が２０〜１５０
ｋｇｆ／ｃｍ2 とばらつきがある。タイプＣはＲａが
０．４μｍ以下では概ねスカッフィング発生面圧が１０
０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上あり、満足すべき水準にあるが、
Ｒａが０．３５μｍあってもスカッフィング発生面圧が
４０ｋｇｆ／ｃｍ2と低いものがあった。これはＲａが
小さくても鋭角な突起が残っていたためと考えられる。As a result of this test, Ra of type A was 0.0
Scuffing generation surface pressure (kgf / cm 2) of 170 μf / cm 2 at 5 μm, Ra: 0.25 μm for type B
When the scuffing pressure is 130 to 18
0 kgf / cm 2, Type C: Ra: 0.25 μm
Scuffing generation surface pressure of 20 to 150 at 1.05 μm
kgf / cm2. Type C generally has a scuffing surface pressure of 10 when Ra is 0.4 μm or less.
0kgf / cm2 or more, which is a satisfactory level,
Even when Ra was 0.35 μm, the surface pressure at which scuffing occurred was as low as 40 kgf / cm 2. This is presumably because sharp projections remained even when Ra was small.
【００１７】図６は表面仕上げの評価試験結果を示す図
で、図６（Ａ）はタイプＡの表面粗さを、図６（Ｂ）は
タイプＢの表面粗さを、図６（Ｃ）はタイプＣの表面粗
さの突起部を削り取る前の表面粗さを示す図である。な
お、ＡはタイプＡを、ＢはタイプＢを、ＣはタイプＣを
それぞれ示している。スカッフィング発生面圧の低いＣ
タイプは、鋭角な突起が多数あることがわかる。FIGS. 6A and 6B show the results of the evaluation test of the surface finish. FIG. 6A shows the surface roughness of type A, FIG. 6B shows the surface roughness of type B, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the surface roughness before shaving off a projection having a surface roughness of type C; A indicates type A, B indicates type B, and C indicates type C. C with low scuffing surface pressure
It can be seen that the type has many sharp projections.
【００１８】図７は研削方向の影響試験結果を示す図で
ある。図７において、縦軸にスカッフィング発生面圧
（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を、横軸に研削方向を示している。
なお、ここで横研とはシリンダライナの摺動面の加工目
をピストンの運動方向に対して、直角方向に付けたもの
であり、クロスとは交差加工目である。FIG. 7 is a diagram showing the results of an influence test on the grinding direction. In FIG. 7, the vertical axis indicates the scuffing surface pressure (kgf / cm @ 2), and the horizontal axis indicates the grinding direction.
Here, the horizontal grinding means that a processing line on the sliding surface of the cylinder liner is provided in a direction perpendicular to the movement direction of the piston, and the cross is a crossing line.
【００１９】この試験の結果、横研ではスカッフィング
発生面圧が１８０ｋｇｆ／ｃｍ2 と高い傾向にあるが、
クロスではスカッフィング発生面圧が６０ｋｇｆ／ｃｍ
2 と面圧が低く、焼き付きやすいことがわかる。As a result of this test, the surface pressure at which scuffing occurs was found to be as high as 180 kgf / cm 2 at Yokoken.
Scuffing surface pressure is 60kgf / cm with cloth
2 shows that the surface pressure is low and it is easy to burn.
【００２０】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更でき
ることは勿論である。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
【００２１】[0021]
【発明の効果】上述した本発明のシリンダライナによれ
ば、シリンダライナの摺動面に、研削加工によりピスト
ンの運動方向に対して、直角方向の加工目を付け、か
つ、中心線平均粗さ（Ｒａ）が、０．４μｍ以下になる
ように加工目の突起を除去するように仕上げたので、シ
リンダライナの油膜形成能力の向上を図ることができる
とともに、すり合わせ運転時間の短縮化を図ることがで
きる。According to the above-described cylinder liner of the present invention, the sliding surface of the cylinder liner is provided with a processing line perpendicular to the movement direction of the piston by grinding, and the center line average roughness is obtained. (Ra) is finished so as to remove the projections of the processing so as to be 0.4 μm or less, so that the oil film forming ability of the cylinder liner can be improved and the grinding operation time can be shortened. Can be.
【図１】本発明のシリンダライナの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a cylinder liner of the present invention.
【図２】シリンダライナの摺動面の表面粗さの拡大図
で、図２（Ａ）は研削加工後の初期表面粗さを示す図で
あり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示す初期表面粗さから
サンドペーパ仕上げによる突起除去後の粗さを示す図で
ある。2 is an enlarged view of a surface roughness of a sliding surface of a cylinder liner, FIG. 2 (A) is a diagram showing an initial surface roughness after grinding, and FIG. 2 (B) is a diagram of FIG. 2 (A); FIG. 4 is a diagram showing the roughness after removing projections by sandpaper finishing from the initial surface roughness shown in FIG.
【図３】試験に使用したピストンリングとシリンダライ
ナの試験片の組立図である。FIG. 3 is an assembly view of a test piece of a piston ring and a cylinder liner used for a test.
【図４】試験に使用した固定試験片の形状を示す図で、
図４（Ａ）は正面図である。図４（Ｂ）は側面図であ
る。FIG. 4 is a view showing the shape of a fixed test piece used for the test.
FIG. 4A is a front view. FIG. 4B is a side view.
【図５】試験結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing test results.
【図６】シリンダライナの摺動面の表面粗さを示す図
で、図６（Ａ）はタイプＡの表面粗さを、図６（Ｂ）は
タイプＢの表面粗さを、図６（Ｃ）はタイプＣの表面粗
さを示す図である。6A and 6B are diagrams showing the surface roughness of a sliding surface of a cylinder liner. FIG. 6A shows the surface roughness of type A, FIG. 6B shows the surface roughness of type B, and FIG. (C) is a diagram showing the surface roughness of type C.
【図７】研削方向の影響試験結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a result of an influence test on a grinding direction.
【図８】２サイクルディーゼルエンジンの部分断面図で
ある。FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a two-cycle diesel engine.
【図９】従来のシリンダライナの摺動面の展開図であ
る。FIG. 9 is a development view of a sliding surface of a conventional cylinder liner.
１ シリンダライナ ２ 摺動面 ３ 加工目 ４ ピストンの運動方向 1 Cylinder liner 2 Sliding surface 3 Process 4 Piston movement direction
Claims (1)
シリンダライナの摺動面は、研削加工によりピストンの
運動方向に対して、直角方向の加工目が付けられてお
り、加工目の突起を仕上加工により除去して中心線平均
粗さ（Ｒａ）が、０．４μｍ以下となるようにしたこと
を特徴とするシリンダライナ。1. A cylinder liner for an internal combustion engine, wherein a sliding surface of the cylinder liner is provided with a processing edge in a direction perpendicular to a movement direction of a piston by grinding, and a projection of the processing edge is formed. A cylinder liner characterized by having a center line average roughness (Ra) of 0.4 μm or less removed by finishing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25497897A JP3858375B2 (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Cylinder liner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25497897A JP3858375B2 (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Cylinder liner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1193762A true JPH1193762A (en) | 1999-04-06 |
| JP3858375B2 JP3858375B2 (en) | 2006-12-13 |
Family
ID=17272522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25497897A Expired - Fee Related JP3858375B2 (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Cylinder liner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3858375B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009068584A (en) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Toyota Motor Corp | Coating structure for sliding |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP25497897A patent/JP3858375B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009068584A (en) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Toyota Motor Corp | Coating structure for sliding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3858375B2 (en) | 2006-12-13 |
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