JPS59173535A - セラミツクエンジン - Google Patents
セラミツクエンジンInfo
- Publication number
- JPS59173535A JPS59173535A JP58046793A JP4679383A JPS59173535A JP S59173535 A JPS59173535 A JP S59173535A JP 58046793 A JP58046793 A JP 58046793A JP 4679383 A JP4679383 A JP 4679383A JP S59173535 A JPS59173535 A JP S59173535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- ceramic
- cylinder liner
- outer circumferential
- 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
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
-
- 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
- F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
- F05C2203/08—Ceramics; Oxides
- F05C2203/0804—Non-oxide ceramics
- F05C2203/0813—Carbides
- F05C2203/0817—Carbides of silicon
-
- 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
- F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
- F05C2203/08—Ceramics; Oxides
- F05C2203/0865—Oxide ceramics
- F05C2203/0891—Zinc oxide
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (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)
- Ceramic Products (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】
〔発明の利用分野〕
本発明はセラミックスから成るエンジン部品に係シ、特
にセラミックス製のピストンに関する。
にセラミックス製のピストンに関する。
内燃機関の一つであるエンジンは従来金為材料で作られ
ており、セラミック部品がオＵ用されている例は点火栓
が代表的であり、セラミックスがエンジンの主要部品と
して使用されるには至っていない。
ており、セラミック部品がオＵ用されている例は点火栓
が代表的であり、セラミックスがエンジンの主要部品と
して使用されるには至っていない。
セラミックスは耐熱温度が冒く、これが内燃機関用材料
として使用できれは金属製のエンジンに比べ燃焼温度を
著しく筒温化することができ、省エネルキー化に大きく
貢献する。
として使用できれは金属製のエンジンに比べ燃焼温度を
著しく筒温化することができ、省エネルキー化に大きく
貢献する。
第１図は従来のエンジン中心部の断面図である、ピスト
ンのヘッド部分にビス、トンリング１０が取り付けられ
、／リンダライナ２との間を気密にしている。
ンのヘッド部分にビス、トンリング１０が取り付けられ
、／リンダライナ２との間を気密にしている。
従来の金属材料製のエンジンでは耐熱温度が高くないた
め、水冷または空冷して使用している、このため、ピス
トンと７リンダライナ間にはピストンリングを取付は潤
滑油を介してしゆう動させているっこのためピストンと
シリンダライチ間の摩擦係数に小さくすることが可能で
あった。しかしなから、エンジン部品をセラミック化し
、燃焼温度を尚くすれは潤滑油を使用することができな
くなる。すなわち、燃焼温度が筒部であるため、潤滑油
が燃えてしまい、潤滑油としての機能を果さなくなって
しまうためである。
め、水冷または空冷して使用している、このため、ピス
トンと７リンダライナ間にはピストンリングを取付は潤
滑油を介してしゆう動させているっこのためピストンと
シリンダライチ間の摩擦係数に小さくすることが可能で
あった。しかしなから、エンジン部品をセラミック化し
、燃焼温度を尚くすれは潤滑油を使用することができな
くなる。すなわち、燃焼温度が筒部であるため、潤滑油
が燃えてしまい、潤滑油としての機能を果さなくなって
しまうためである。
また、従来の金属製のエンジンにおいてはビヌトンに金
属製のピストンリングを取付けることは容易に行うこと
ができたが、セラミックス製のピストンに対し、セラミ
ックス製のピストンリングを取り付けることは極めて離
しい。これはセラミックスが脆性材料であるために、取
付は時に変形させるような力を加えると壊れてしまうた
めである。
属製のピストンリングを取付けることは容易に行うこと
ができたが、セラミックス製のピストンに対し、セラミ
ックス製のピストンリングを取り付けることは極めて離
しい。これはセラミックスが脆性材料であるために、取
付は時に変形させるような力を加えると壊れてしまうた
めである。
本発明の目的はセラミック材料でエンジン部品を製造す
る場合、ピストンリングの取付けの困難さをなくすとと
もに、潤滑油を用いないで使うことができるセラミック
エンジン部品を提供することにある。
る場合、ピストンリングの取付けの困難さをなくすとと
もに、潤滑油を用いないで使うことができるセラミック
エンジン部品を提供することにある。
本発明は従来技術では困難であったセラミックエンジン
部品のうち、セラミックス製のシリンダライナと接触す
るセラミックス製のピストンの外周部に凹凸を設けず、
ピストンの外周部の全面がシリンダライナの内側と接触
するようにした。本発明になるセラミック製のピストン
を用いることによシ、特にディーセルエンジンのごとき
圧縮比を大きくする必畳があるエンジンについても、ピ
ストンとシリンダライナ間の気室性が十分に保つことが
でき、しかも潤滑油を使用しないでも良好な燃焼状態を
得ることが可能となった。
部品のうち、セラミックス製のシリンダライナと接触す
るセラミックス製のピストンの外周部に凹凸を設けず、
ピストンの外周部の全面がシリンダライナの内側と接触
するようにした。本発明になるセラミック製のピストン
を用いることによシ、特にディーセルエンジンのごとき
圧縮比を大きくする必畳があるエンジンについても、ピ
ストンとシリンダライナ間の気室性が十分に保つことが
でき、しかも潤滑油を使用しないでも良好な燃焼状態を
得ることが可能となった。
また、本発明になるピストンは形状が単純であり、加工
がｋしいセラミックエンジン部品を容易に製造しうると
いう他のオＵ点を、も有する、本発明になるエンジン部
品を製造するためには高温の無潤滑下でも十分に１更用
できる摩擦係数の小さい材料が必要である。本発明者ら
は従来のセラミック材料では摩擦係数が大きく、そのま
までは使用上イ皇々の問題点があることが明らかになっ
たため、＃：擦係数の小さい材料全開発した。すなわら
、Ｓ Ｉ Ｃ，Ｓ ’３Ｎ４、サイアロンのうちから選
はれる材料にＢＮまたはグラファイトの粉末を５〜５０
ｗｔ％過剰に徐加して得た焼結体は添加したＢＮまたは
グラファイトの結晶粒が焼結体中に分散して存在し、こ
れらの結晶粒が潤滑材の役割を果し、高温下においても
無潤滑状態で摩擦係数が極めて小さいことを見出した。
がｋしいセラミックエンジン部品を容易に製造しうると
いう他のオＵ点を、も有する、本発明になるエンジン部
品を製造するためには高温の無潤滑下でも十分に１更用
できる摩擦係数の小さい材料が必要である。本発明者ら
は従来のセラミック材料では摩擦係数が大きく、そのま
までは使用上イ皇々の問題点があることが明らかになっ
たため、＃：擦係数の小さい材料全開発した。すなわら
、Ｓ Ｉ Ｃ，Ｓ ’３Ｎ４、サイアロンのうちから選
はれる材料にＢＮまたはグラファイトの粉末を５〜５０
ｗｔ％過剰に徐加して得た焼結体は添加したＢＮまたは
グラファイトの結晶粒が焼結体中に分散して存在し、こ
れらの結晶粒が潤滑材の役割を果し、高温下においても
無潤滑状態で摩擦係数が極めて小さいことを見出した。
このため該焼結体を用いることにより、無＠滑状態でも
運転が可能なセラミック材偶のピストンの製造が可能に
なった。
運転が可能なセラミック材偶のピストンの製造が可能に
なった。
（実施例１）
第２図は本発明になるセラミック製ピストンの断面図で
ある。本発明のヒストンはＳｉＣ焼結体で製造した。Ｓ
ｉＣは耐酸化性に優れ、高温強度が大きいことの他に耐
摩耗性が太きく、しきも摩擦係数が小さいことから、こ
のようなピストン部品用材料として優れている。本発明
になるピストンは外周に溝及びピストンリングを設けて
なく、外周部全面がシリンダライナと接触する構造であ
シ、形状が極めて単純であシ、高精度に製造することが
容易でアリ、シかも童陀性の点でも優れている。
ある。本発明のヒストンはＳｉＣ焼結体で製造した。Ｓ
ｉＣは耐酸化性に優れ、高温強度が大きいことの他に耐
摩耗性が太きく、しきも摩擦係数が小さいことから、こ
のようなピストン部品用材料として優れている。本発明
になるピストンは外周に溝及びピストンリングを設けて
なく、外周部全面がシリンダライナと接触する構造であ
シ、形状が極めて単純であシ、高精度に製造することが
容易でアリ、シかも童陀性の点でも優れている。
（実施例２）
実施例１に記載した構造のピストンをＳＩＣにＢＮを５
〜５０ｗｔ％過剰に添加した焼結体を用いて製造した。
〜５０ｗｔ％過剰に添加した焼結体を用いて製造した。
該焼結体は荷重２０ｋｇｔにおける摩擦係数が室温、７
５０Ｃの温度の場合とも０．１以下であった。該焼結体
によシ製造したピストンは無潤滑下でも良好な運転状態
を示した。
５０Ｃの温度の場合とも０．１以下であった。該焼結体
によシ製造したピストンは無潤滑下でも良好な運転状態
を示した。
（実施例３）
ピストンを製造する材料を、８ ｉ Ｃ、８１３Ｎ＜
、サイアロンのいずれか１種にＢＮまたはグラファイト
粉末を５〜５０ｗｔ％過剰に添加したものとした。該材
料により製造したピストンは実施例２に記載したピスト
ンと同様に無潤滑下で良好な運転状態を示した。
、サイアロンのいずれか１種にＢＮまたはグラファイト
粉末を５〜５０ｗｔ％過剰に添加したものとした。該材
料により製造したピストンは実施例２に記載したピスト
ンと同様に無潤滑下で良好な運転状態を示した。
本発明によれは、ピストンリングを不要にし、構造閏年
な工／ンジンを製造できる。
な工／ンジンを製造できる。
第１図は従来のエンジン中心部の一部をボす部分断面図
、第２図は本発明になるピストンの構造を示す断面図で
ある。 １・・・ピストン、２・・・シリンターライナ、３・・
・ピストンピン、４・・・コネクティングロッド、５・
・・副燃焼室、６・・・第１．気バルブ、７・・・排気
ポートライナ、８・・・グロープラグ、９・・・燃料噴
射ポンプ、１０・・・ビ第 １ 口 第 ２ 口
、第２図は本発明になるピストンの構造を示す断面図で
ある。 １・・・ピストン、２・・・シリンターライナ、３・・
・ピストンピン、４・・・コネクティングロッド、５・
・・副燃焼室、６・・・第１．気バルブ、７・・・排気
ポートライナ、８・・・グロープラグ、９・・・燃料噴
射ポンプ、１０・・・ビ第 １ 口 第 ２ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、セラミックスから成るピストンにおいて、該ピスト
ンはセラミックスから成るシリンダライチとピストンの
外周部が全面にわたって接触できるようにしたことを特
徴とするセラミックエンジン。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記ピストンはＳ
ｉＣ及びＳｉ３Ｎ４から選ばれた１種を主成分とし、Ｂ
Ｎまたは炭素を５〜５０重量％含む焼結体により、セラ
ミックエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58046793A JPS59173535A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | セラミツクエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58046793A JPS59173535A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | セラミツクエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173535A true JPS59173535A (ja) | 1984-10-01 |
Family
ID=12757207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58046793A Pending JPS59173535A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | セラミツクエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173535A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5274809A (en) * | 1988-05-26 | 1993-12-28 | Hitachi, Ltd. | Task execution control method for a multiprocessor system with enhanced post/wait procedure |
-
1983
- 1983-03-18 JP JP58046793A patent/JPS59173535A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5274809A (en) * | 1988-05-26 | 1993-12-28 | Hitachi, Ltd. | Task execution control method for a multiprocessor system with enhanced post/wait procedure |
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