JPS6013910A - 排気バルブ - Google Patents
排気バルブInfo
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- JPS6013910A JPS6013910A JP12094383A JP12094383A JPS6013910A JP S6013910 A JPS6013910 A JP S6013910A JP 12094383 A JP12094383 A JP 12094383A JP 12094383 A JP12094383 A JP 12094383A JP S6013910 A JPS6013910 A JP S6013910A
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- JP
- Japan
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- heat shielding
- shielding material
- valve
- exhaust valve
- alloy
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- Pending
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/02—Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
- F01L3/04—Coated valve members or valve-seats
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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】
この発明は、耐熱性ならびに応答性の優れた排気バルブ
に関するものである。
に関するものである。
近年、自動車用エンジンの改良Φ進歩には目ざましいも
のがあり、最近ではエンジンの出力特性をさらに高める
ためにその高速回転化が進んでいる。このため、エンジ
ンバルブに対してはカムシャフトの高速回転に対して十
分に追従することができる応答性の高い特性を有するこ
とが要求されるほか、特に排気バルブにあっては耐熱性
にも優れていることが要求される。
のがあり、最近ではエンジンの出力特性をさらに高める
ためにその高速回転化が進んでいる。このため、エンジ
ンバルブに対してはカムシャフトの高速回転に対して十
分に追従することができる応答性の高い特性を有するこ
とが要求されるほか、特に排気バルブにあっては耐熱性
にも優れていることが要求される。
これらのうち、バルブの応答性を改善する対策としては
、■バルブの軽量化を行うこと、■弁ばねを高強度化す
ること、などが主としであるが、この発明では前者■の
対策についてさらに研究を進めた結果なされたものであ
る。
、■バルブの軽量化を行うこと、■弁ばねを高強度化す
ること、などが主としであるが、この発明では前者■の
対策についてさらに研究を進めた結果なされたものであ
る。
そこで、ｌ（ルブの軽量化をその形状を大幅に変更する
ことなく実現するためには、゛比強度の高いＴｉ合金を
使用することが有効であり、一部特殊な競争用自動車の
バルブ素材として、車体重量の軽減化の意味から表面処
理を施さないＴｉ合金製のバルブが使用されることがあ
った。しかし、特にエンジンの排気バルブでは当該バル
ブ傘部の最高温度が８００°Ｃ程度にまで到達するため
、６００°Ｃ以上での高温クリープ強度の低いＴｉ合金
では、上記競争用自動車のように短時間使用するエンジ
ンには一時的に使用可能であるものの、長寿命が要求さ
れる一般の自動車エンジンの排気バルブ素材としてＴｉ
合金は使用しがたいという問題点があった。
ことなく実現するためには、゛比強度の高いＴｉ合金を
使用することが有効であり、一部特殊な競争用自動車の
バルブ素材として、車体重量の軽減化の意味から表面処
理を施さないＴｉ合金製のバルブが使用されることがあ
った。しかし、特にエンジンの排気バルブでは当該バル
ブ傘部の最高温度が８００°Ｃ程度にまで到達するため
、６００°Ｃ以上での高温クリープ強度の低いＴｉ合金
では、上記競争用自動車のように短時間使用するエンジ
ンには一時的に使用可能であるものの、長寿命が要求さ
れる一般の自動車エンジンの排気バルブ素材としてＴｉ
合金は使用しがたいという問題点があった。
そのため、現在は自動車用エンジンの排気バルブ用素材
として耐熱性および高温クリープ強度の高いＮｉ基耐熱
合金あるいは耐熱鋼が使用されているが、このようなＮ
ｉ基あるいはＦｅ基合金ではバルブの重量が大となるた
め応答性が悪く、前述したエンジンの高速回転化には適
さないという問題点があった。
として耐熱性および高温クリープ強度の高いＮｉ基耐熱
合金あるいは耐熱鋼が使用されているが、このようなＮ
ｉ基あるいはＦｅ基合金ではバルブの重量が大となるた
め応答性が悪く、前述したエンジンの高速回転化には適
さないという問題点があった。
この発明は、上述したような従来の問題点に着目してな
されたもので、耐熱性にすぐれているため排気バルブへ
の適用が可能であると共に、軽量であるためエンジンの
高速回転化にも対応することが可能である排気バルブを
提供することを目的としている。
されたもので、耐熱性にすぐれているため排気バルブへ
の適用が可能であると共に、軽量であるためエンジンの
高速回転化にも対応することが可能である排気バルブを
提供することを目的としている。
この発明による排気バルブは、当該排気バルブの少なく
とも弁頭部、あるいは弁軸部を含む全体をチタン合金か
ら形成すると共に、前記チタン合金表面の一部または全
部に熱遮蔽物質を被覆したことを特徴とするものである
。
とも弁頭部、あるいは弁軸部を含む全体をチタン合金か
ら形成すると共に、前記チタン合金表面の一部または全
部に熱遮蔽物質を被覆したことを特徴とするものである
。
この発明による排気バルブは、吸気バルブにも使用可能
であるが、吸気バルブでは排気バルブはど耐熱性が要求
されないため、この発明による排気バルブを使用しなく
とも十分応答性にすぐれた低価格のバルブを顎外するこ
とが可能である。
であるが、吸気バルブでは排気バルブはど耐熱性が要求
されないため、この発明による排気バルブを使用しなく
とも十分応答性にすぐれた低価格のバルブを顎外するこ
とが可能である。
この発明による排気バルブは、その少なくとも弁頭部、
あるいは弁頭部および弁軸部を含めた全体がチタン合金
からなるものであり、このチタン合金としては、例えば
、Ｔｉ−Ａｕ系、Ｔｉ−Ａｕ−３ｎ系、Ｔｉ−ＡＭ−Ｍ
ｏ−Ｖ系、Ｔｉ −Ａｕ−５ｎ−Ｚｒ−Ｍｏ系などの合
金が適用され、さらに具体的には、Ｔｉ−５％Ａ文−２
，５％Ｓ ｎ 、 Ｔ ｉ −８％ＡＭ−１％Ｍｏ−１
％Ｖ。
あるいは弁頭部および弁軸部を含めた全体がチタン合金
からなるものであり、このチタン合金としては、例えば
、Ｔｉ−Ａｕ系、Ｔｉ−Ａｕ−３ｎ系、Ｔｉ−ＡＭ−Ｍ
ｏ−Ｖ系、Ｔｉ −Ａｕ−５ｎ−Ｚｒ−Ｍｏ系などの合
金が適用され、さらに具体的には、Ｔｉ−５％Ａ文−２
，５％Ｓ ｎ 、 Ｔ ｉ −８％ＡＭ−１％Ｍｏ−１
％Ｖ。
Ｔｉ−６％Ａ１−２％５ｎ−４％Ｚｒ−２％ＭＯなどの
高温クリープ強度の高い合金を使用することがより望ま
しく、上記の成分に限定されることなくその他のＴｉ合
金から適宜選択することも可能である。
高温クリープ強度の高い合金を使用することがより望ま
しく、上記の成分に限定されることなくその他のＴｉ合
金から適宜選択することも可能である。
そして、上記チタン合金表面の一部または全部、とくに
高温にさらされる少なくとも弁頭部の表面部分には、熱
遮蔽物質を被覆するが、この熱遮蔽物質としては、セラ
ミックス、あるいはセラミックスと金属との混合物であ
るサーメットなどを使用することがより望ましい。この
場合、セラミックスとしては、例えば、ＺｒＯ２゜Ａｆ
Ｌ２０３ 、ＭｇＯ，Ｃａｂ、Ｃｒ２ ｏ３ 。
高温にさらされる少なくとも弁頭部の表面部分には、熱
遮蔽物質を被覆するが、この熱遮蔽物質としては、セラ
ミックス、あるいはセラミックスと金属との混合物であ
るサーメットなどを使用することがより望ましい。この
場合、セラミックスとしては、例えば、ＺｒＯ２゜Ａｆ
Ｌ２０３ 、ＭｇＯ，Ｃａｂ、Ｃｒ２ ｏ３ 。
Ｙ２０３ 、Ｓ ｉ０２などの酸化物系セラミックスや
、ＷＣ，ＳｊＣ，ＴａＣ，ＮｂＣなどの炭化物系セラミ
ックスや、Ｓｉ３Ｎ４．ＢＮ等の窒化物系セラミックス
や、５ｉ３Ｎ４Ａ交２０３などの複合セラミックス等の
中から適宜選択してこれら各種セラミックスの単体ある
いは混合物を使用することができるが、いずれにしても
、Ｔｉ合金そのものあるいは中間下地層との密着性が良
く、かつ又熱伝導度が低く；熱遮蔽特性にすぐれたもの
を使用することがより望ましい。
、ＷＣ，ＳｊＣ，ＴａＣ，ＮｂＣなどの炭化物系セラミ
ックスや、Ｓｉ３Ｎ４．ＢＮ等の窒化物系セラミックス
や、５ｉ３Ｎ４Ａ交２０３などの複合セラミックス等の
中から適宜選択してこれら各種セラミックスの単体ある
いは混合物を使用することができるが、いずれにしても
、Ｔｉ合金そのものあるいは中間下地層との密着性が良
く、かつ又熱伝導度が低く；熱遮蔽特性にすぐれたもの
を使用することがより望ましい。
また、セラミックスの代わりにサーメットを使用するこ
とも可能であるが、このサーメットを構成するセラミッ
クスとしては、上述した各種セラミックスの中から適宜
選んで使用することができ、また、同じくサーメットを
構成する金属としては、耐熱性がありかつ熱伝導性の低
いもの、例えばＣｒなどを使用することができる。この
場合、サーノ・シト中の金属成分が多ければ、Ｔｉ合金
あるいは中間下地層との密着性が高まる傾向にあると考
えられるが、金属成分の量が多すぎると熱遮蔽特性は劣
る傾向となるので、使用するサーメット中のセラミック
スや金属の種類などによってそれらの混合割合を適宜定
めることがより望ましい。
とも可能であるが、このサーメットを構成するセラミッ
クスとしては、上述した各種セラミックスの中から適宜
選んで使用することができ、また、同じくサーメットを
構成する金属としては、耐熱性がありかつ熱伝導性の低
いもの、例えばＣｒなどを使用することができる。この
場合、サーノ・シト中の金属成分が多ければ、Ｔｉ合金
あるいは中間下地層との密着性が高まる傾向にあると考
えられるが、金属成分の量が多すぎると熱遮蔽特性は劣
る傾向となるので、使用するサーメット中のセラミック
スや金属の種類などによってそれらの混合割合を適宜定
めることがより望ましい。
このようなセラミックスまたはサーメットをＴｉ合金表
面の所要部分に被覆する手段としては、ある程度の厚さ
で被覆させて良好な熱遮蔽特性が得られるようにするた
めには、プラズマ等による溶射を用いることがより望ま
しい。
面の所要部分に被覆する手段としては、ある程度の厚さ
で被覆させて良好な熱遮蔽特性が得られるようにするた
めには、プラズマ等による溶射を用いることがより望ま
しい。
この場合熱遮蔽物質の気孔率が小さすぎると熱伝導によ
る直接的な熱の伝達量が多くなって熱遮蔽特性が低下す
る傾向にあり、気孔率が大きすぎると排ガス中の熱量が
熱遮蔽物質の気孔を通して直接的にＴｉ合金表面に到達
してＴｉ合金表面の温度を高める傾向にあるので、３〜
３５％程度の範囲の気孔率とすることがより望ましいこ
とが種々の実験から明らかとなった。
る直接的な熱の伝達量が多くなって熱遮蔽特性が低下す
る傾向にあり、気孔率が大きすぎると排ガス中の熱量が
熱遮蔽物質の気孔を通して直接的にＴｉ合金表面に到達
してＴｉ合金表面の温度を高める傾向にあるので、３〜
３５％程度の範囲の気孔率とすることがより望ましいこ
とが種々の実験から明らかとなった。
さらに、前記したセラミックスまたはサーメット等の熱
遮蔽物質とＴｉ合金との密着性を高めるためには、物理
的あるいは化学的手段を併用することも望ましく、物理
的な手段としては、Ｔｉ合金表面をある程度粗面にして
それらの密着性を機械的に高めるようにする手段を選定
することができ、化学的な手段としてはＴｉ合金表面の
とくに熱遮蔽物質を被覆すべき部分に中間下地層を設け
ることができる。この場合、中間下地層としてはＮｉ系
、Ｍｏ系等の合金を用いることができ、この中間下地層
の形成に際しては溶射、真空蒸着。
遮蔽物質とＴｉ合金との密着性を高めるためには、物理
的あるいは化学的手段を併用することも望ましく、物理
的な手段としては、Ｔｉ合金表面をある程度粗面にして
それらの密着性を機械的に高めるようにする手段を選定
することができ、化学的な手段としてはＴｉ合金表面の
とくに熱遮蔽物質を被覆すべき部分に中間下地層を設け
ることができる。この場合、中間下地層としてはＮｉ系
、Ｍｏ系等の合金を用いることができ、この中間下地層
の形成に際しては溶射、真空蒸着。
めっきなどの手段を用いることができる。
以下、実施例について説明する。
実施例１
ここでは、Ｔｉ合金としてＴｉ−６％Ａ文−４％Ｖ合金
を選んで、第１図に模型的断面で示すように、板厚２ｍ
ｍの前記成分のＴｉ合金板１を用意し、このＴｉ合金板
１の表面に中間下地層２を介して、あるいは中間下地層
を介さず直接的に熱遮蔽物質３を被覆し、Ｔｉ合金より
なる排気バルブの表面に熱遮蔽物質を被覆した場合の効
果の模擬実験を行った。
を選んで、第１図に模型的断面で示すように、板厚２ｍ
ｍの前記成分のＴｉ合金板１を用意し、このＴｉ合金板
１の表面に中間下地層２を介して、あるいは中間下地層
を介さず直接的に熱遮蔽物質３を被覆し、Ｔｉ合金より
なる排気バルブの表面に熱遮蔽物質を被覆した場合の効
果の模擬実験を行った。
まず、前記Ｔｉ合金板１を脱脂したのちショツトブラス
トを行って表面の粗度を調整し、次いで、一部に対して
その表面に７８％Ｎｉ−１５％Ｃｒ−７％ＡＭ合金を０
．１ｍｍの厚さで溶射して中間下地層２を形成した。次
に、中間下地層２を形成したＴｉ合金板１と、中間下地
層２を形成しないＴｉ合金板１とに対して、それぞれセ
ラミックスとしてＺｒＣ）＋ （ジルコニア）を選んで
当該ＺｒＯ２粉末の粉末の粒度および溶射条件等を制御
して各々気孔率が変化するようにして溶射し１溶射層の
厚さが０．５ｍｍとなるまで溶射して遮蔽物質３を被覆
した。
トを行って表面の粗度を調整し、次いで、一部に対して
その表面に７８％Ｎｉ−１５％Ｃｒ−７％ＡＭ合金を０
．１ｍｍの厚さで溶射して中間下地層２を形成した。次
に、中間下地層２を形成したＴｉ合金板１と、中間下地
層２を形成しないＴｉ合金板１とに対して、それぞれセ
ラミックスとしてＺｒＣ）＋ （ジルコニア）を選んで
当該ＺｒＯ２粉末の粉末の粒度および溶射条件等を制御
して各々気孔率が変化するようにして溶射し１溶射層の
厚さが０．５ｍｍとなるまで溶射して遮蔽物質３を被覆
した。
次に、上記により得られた熱遮蔽物質３を被覆したＴｉ
合金板１に対′し、第１図に示すように、Ｔｉ合金板１
の表面温度が測定できるように熱電対４を設けると共に
、熱遮蔽物質３の表面温度が測定できるように熱電対５
を設けた後、熱遮蔽物質３の表面をバーナーにより加熱
してその表面温度が熱電対５により測定した値において
８００°Ｃと一定になるようにし、そのときのＴｉ合金
板１の表面温度を熱電対４により測定した。その結果を
第２図に示す。
合金板１に対′し、第１図に示すように、Ｔｉ合金板１
の表面温度が測定できるように熱電対４を設けると共に
、熱遮蔽物質３の表面温度が測定できるように熱電対５
を設けた後、熱遮蔽物質３の表面をバーナーにより加熱
してその表面温度が熱電対５により測定した値において
８００°Ｃと一定になるようにし、そのときのＴｉ合金
板１の表面温度を熱電対４により測定した。その結果を
第２図に示す。
第２図に示すように、Ｔｉ合金板１の表面に熱遮蔽物質
３を設けることによって、Ｔｉ合金板１の表面温度が８
００℃よりも低くなるようにすることができた。この場
合、中間下地層２の有無は熱遮蔽に対してさほど大きな
影響はなかったが、熱遮蔽物質３を設けることによって
有効な熱遮蔽特性が得られ、熱遮蔽物質３の気孔率が小
さすぎるときには直接的な熱伝導による熱の伝達量が多
くなって熱遮蔽特性が悪くなり、反対に気孔率が大きす
ぎるとバーナーの熱が気孔を通して直接的にＴｉ合金板
１の表面に到達するため同じく熱遮蔽特性が悪くなり、
これらの実験結果から熱遮蔽物質３の気孔率は３〜３５
％とするのがより望ましいことがわかった。また、この
ことは、Ｔｉ合金からなるバルブの表面に直接熱遮蔽物
質を被覆し、あるいは中間下地層を介して熱遮蔽物質を
被覆したときにもほぼ同じであることがわかった。
３を設けることによって、Ｔｉ合金板１の表面温度が８
００℃よりも低くなるようにすることができた。この場
合、中間下地層２の有無は熱遮蔽に対してさほど大きな
影響はなかったが、熱遮蔽物質３を設けることによって
有効な熱遮蔽特性が得られ、熱遮蔽物質３の気孔率が小
さすぎるときには直接的な熱伝導による熱の伝達量が多
くなって熱遮蔽特性が悪くなり、反対に気孔率が大きす
ぎるとバーナーの熱が気孔を通して直接的にＴｉ合金板
１の表面に到達するため同じく熱遮蔽特性が悪くなり、
これらの実験結果から熱遮蔽物質３の気孔率は３〜３５
％とするのがより望ましいことがわかった。また、この
ことは、Ｔｉ合金からなるバルブの表面に直接熱遮蔽物
質を被覆し、あるいは中間下地層を介して熱遮蔽物質を
被覆したときにもほぼ同じであることがわかった。
そして、熱遮蔽特性を高める観点からは熱遮蔽物質３の
厚さを大きくする方が良いことも確認された。
厚さを大きくする方が良いことも確認された。
次に、前記により得られた熱遮蔽物質３を被覆覆したＴ
ｉ合金板１に対して曲げ試験を行い、熱遮蔽物質３の耐
剥離性を調べた。その結果を同じく第２図に示す。第２
図に示す結果から明らかなように、中間下地層２を設け
ない場合には中間下地層２を設けた場合よりも曲げ可能
角度が小さく、Ｉ＠剥離性に劣っていることが認められ
た。したがって、中間下地層２を設ける方がより望まし
いことがわかった。また、気孔率が４％を超えると上記
曲げによって熱遮蔽物質３の剥離がさらに生じやすくな
ることもわかった。
ｉ合金板１に対して曲げ試験を行い、熱遮蔽物質３の耐
剥離性を調べた。その結果を同じく第２図に示す。第２
図に示す結果から明らかなように、中間下地層２を設け
ない場合には中間下地層２を設けた場合よりも曲げ可能
角度が小さく、Ｉ＠剥離性に劣っていることが認められ
た。したがって、中間下地層２を設ける方がより望まし
いことがわかった。また、気孔率が４％を超えると上記
曲げによって熱遮蔽物質３の剥離がさらに生じやすくな
ることもわかった。
実施例２
実施例１においては熱遮蔽物質３としてＺｒＯ２を使用
したが、ここでは熱遮蔽物質３を次表に示すように種々
変えて実施例１と同様に溶射を行い、得られたＴｉ合金
板１に対する熱遮蔽物質３の熱遮蔽効果を調べた。この
結果を同じく次表に示す。なお、この場合には熱遮蔽物
質３の気孔率が２０％となるようにして溶射を行った。
したが、ここでは熱遮蔽物質３を次表に示すように種々
変えて実施例１と同様に溶射を行い、得られたＴｉ合金
板１に対する熱遮蔽物質３の熱遮蔽効果を調べた。この
結果を同じく次表に示す。なお、この場合には熱遮蔽物
質３の気孔率が２０％となるようにして溶射を行った。
第２表に示す結果から明らかなように、この実施例によ
る場合には、ＺｒＯ２系セラミックスが最も熱遮蔽特性
にすぐれていることがわかった。
る場合には、ＺｒＯ２系セラミックスが最も熱遮蔽特性
にすぐれていることがわかった。
また、サーメットではセラミックスよりも熱遮蔽特性が
劣っているが、密着性は高く耐剥離性にすぐれているこ
とがわかった。そして、サーメットでは金属成分が３０
％を越えると熱遮蔽特性が悪化するので、金属成分を３
０％以下にすることがより望ましいこともわかった。
劣っているが、密着性は高く耐剥離性にすぐれているこ
とがわかった。そして、サーメットでは金属成分が３０
％を越えると熱遮蔽特性が悪化するので、金属成分を３
０％以下にすることがより望ましいこともわかった。
実施例３
この実施例ではＴｉ合金よりなるバルブを製作してその
表面に熱遮蔽物質を被覆した。
表面に熱遮蔽物質を被覆した。
第３図に示す工程に従って、まず、Ｔｉ−６％Ａ文−２
％５ｎ−４％Ｚｒ−２％ＭＯ合金を素材としてアンダー
カット→脱脂を行った第４図に示すＴｉ合金バルブ素材
１１に対し、所定部分すなわちこの場合は弁頭部１１ａ
に熱遮蔽物質を被覆できようるにマスキングを行い、次
いで、ショツトブラスト→予熱を行ったのちＮｉ−５％
ＡＭを０．１ｍｍの厚さで溶射して中間下地層１２を形
成し、ｆｃｌイテ”ｌ ｒ ０２ ・ＡＡ２０３を０．
５ｍｍ（７）厚さで溶射して熱遮蔽物質１３を被覆した
。その戦後、現用のバルブと同様に弁座部との気密性を
保つためにバルブフェース面にステライト盛り部１４を
形成した。また、弁軸部１１ｂには耐摩耗性を付与する
ためにガス窒化を施すと共に、軸端部には現用のバルブ
し同様に軸端チップ材をフラッシュバット溶接により設
けた。
％５ｎ−４％Ｚｒ−２％ＭＯ合金を素材としてアンダー
カット→脱脂を行った第４図に示すＴｉ合金バルブ素材
１１に対し、所定部分すなわちこの場合は弁頭部１１ａ
に熱遮蔽物質を被覆できようるにマスキングを行い、次
いで、ショツトブラスト→予熱を行ったのちＮｉ−５％
ＡＭを０．１ｍｍの厚さで溶射して中間下地層１２を形
成し、ｆｃｌイテ”ｌ ｒ ０２ ・ＡＡ２０３を０．
５ｍｍ（７）厚さで溶射して熱遮蔽物質１３を被覆した
。その戦後、現用のバルブと同様に弁座部との気密性を
保つためにバルブフェース面にステライト盛り部１４を
形成した。また、弁軸部１１ｂには耐摩耗性を付与する
ためにガス窒化を施すと共に、軸端部には現用のバルブ
し同様に軸端チップ材をフラッシュバット溶接により設
けた。
また、比較のために、現用の２ｌ−４Ｎ（０，５％Ｃ−
２１％Ｃｒ−４％Ｎ１−Ｆｅ）ｖのバルブを同寸法で製
作した。
２１％Ｃｒ−４％Ｎ１−Ｆｅ）ｖのバルブを同寸法で製
作した。
上記により得られた本実施例によるバルブは４５ｇであ
り、現用の２１−４Ｎ製のバルブは８５ｇであって、４
７％の軽量化を実現することができた。
り、現用の２１−４Ｎ製のバルブは８５ｇであって、４
７％の軽量化を実現することができた。
次に、両バルブをエンジンに取付けて実機試験を行い、
各バルブの運動性能を調べた。なお、このときのエンジ
ン回転数は３０００ｒｐｍとした。この結果を第５図に
示す。
各バルブの運動性能を調べた。なお、このときのエンジ
ン回転数は３０００ｒｐｍとした。この結果を第５図に
示す。
第５図より明らかなように、本発明バルブの応答時間は
現用バルブのそれに比べて約３３％速いことが確認され
、本発明バルブではエンジンの高速化に十分対応できる
ものであり、燃費の改善にも役立つことが確かめられた
。さらに、本発明によるバルブでは、現用バルブに勝る
とも劣らないすぐれた＃勢性を有するものであり、高熱
を受ける排気バルブとして著しく優れたものであること
が確かめられた。
現用バルブのそれに比べて約３３％速いことが確認され
、本発明バルブではエンジンの高速化に十分対応できる
ものであり、燃費の改善にも役立つことが確かめられた
。さらに、本発明によるバルブでは、現用バルブに勝る
とも劣らないすぐれた＃勢性を有するものであり、高熱
を受ける排気バルブとして著しく優れたものであること
が確かめられた。
以上説明してきたように、この発明による排気バルブは
、当該排気バルブの少なくとも弁頭部、あるいは弁軸部
を含む全体をチタン合金から形成すると共に、前記チタ
ン合金表面の一部または全部、とくに高熱を受ける部分
の表面に、セラミックスおよび／またはサーメット等よ
りなる熱遮蔽物質を被覆する構成として、適宜前記熱遮
蔽物質の気孔率を選定すようにしたから、耐熱性にすぐ
れているため排気バルブへの適用が十分に可能であると
同時に、軽量であるため今後のエンジンの高速回転化に
対しても十分に対応することが可能であるという工業的
価値大なる非常に優れた効果を有している。
、当該排気バルブの少なくとも弁頭部、あるいは弁軸部
を含む全体をチタン合金から形成すると共に、前記チタ
ン合金表面の一部または全部、とくに高熱を受ける部分
の表面に、セラミックスおよび／またはサーメット等よ
りなる熱遮蔽物質を被覆する構成として、適宜前記熱遮
蔽物質の気孔率を選定すようにしたから、耐熱性にすぐ
れているため排気バルブへの適用が十分に可能であると
同時に、軽量であるため今後のエンジンの高速回転化に
対しても十分に対応することが可能であるという工業的
価値大なる非常に優れた効果を有している。
第１図はこの発明の実施例１において表面に中間下地層
を介して熱遮蔽物質を被覆したＴｉ合金板の模型的断面
図、第２図は熱遮蔽物質の気孔率による熱遮蔽特性およ
び耐剥離強度への影響を調べた結果の一例を示すグラ乙
第３図および第４図は各々この発明の実施例３において
製作した排気バルブの製作工程図および排気バルブの弁
頭部側断面図、第５図は本発明によるバルブと現用のバ
ルブの応答性能を調べた結果の一例を示すグラフである
。 １・・・チタン合金板、２・・・中間下地層、３・・・
熱遮蔽物質、１１・・・バルブ。ｌｌａ・・・弁頭部、
ｌｌｂ・・・弁軸部、１２・・・中間下地層、１３・・
・熱遮蔽物質。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 豊 第１図 ＯＩｏ ２０ ３０． ４０ 気１４（’／；）
を介して熱遮蔽物質を被覆したＴｉ合金板の模型的断面
図、第２図は熱遮蔽物質の気孔率による熱遮蔽特性およ
び耐剥離強度への影響を調べた結果の一例を示すグラ乙
第３図および第４図は各々この発明の実施例３において
製作した排気バルブの製作工程図および排気バルブの弁
頭部側断面図、第５図は本発明によるバルブと現用のバ
ルブの応答性能を調べた結果の一例を示すグラフである
。 １・・・チタン合金板、２・・・中間下地層、３・・・
熱遮蔽物質、１１・・・バルブ。ｌｌａ・・・弁頭部、
ｌｌｂ・・・弁軸部、１２・・・中間下地層、１３・・
・熱遮蔽物質。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 豊 第１図 ＯＩｏ ２０ ３０． ４０ 気１４（’／；）
Claims (4)
- （１）排気バルブの少なくとも弁頭部をチタン合金から
形成すると共に、前記チタン合金表面に熱遮蔽物質を被
覆したことを特徴とする排気バルブ。 - （２）熱遮蔽物質がセラミックスである特許請求の範囲
第（１）項記載の排気バルブ。 - （３）熱遮蔽物質がサーメットである特許請求の範囲第
（１）項または第（２）項記載の排気バルブ。 - （４）熱遮蔽物質の気孔率が３〜３５％である特許請求
の範囲第（１）項、第（２）項または第（３）項のいず
れかに記載の排％／＜ルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12094383A JPS6013910A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | 排気バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12094383A JPS6013910A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | 排気バルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6013910A true JPS6013910A (ja) | 1985-01-24 |
Family
ID=14798804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12094383A Pending JPS6013910A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | 排気バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013910A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61229907A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | エンジンの動弁機構 |
| JPS62179838A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-07 | Fuji Valve Kk | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
| JPS62179837A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-07 | Fuji Valve Kk | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
| JPS63109208A (ja) * | 1986-10-28 | 1988-05-13 | Fuji Valve Co Ltd | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
| JP2017008835A (ja) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | イビデン株式会社 | エンジンバルブ及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-07-05 JP JP12094383A patent/JPS6013910A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61229907A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | エンジンの動弁機構 |
| JPS62179838A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-07 | Fuji Valve Kk | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
| JPS62179837A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-07 | Fuji Valve Kk | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
| JPH0469495B2 (ja) * | 1986-02-05 | 1992-11-06 | Fuji Valve | |
| JPH0472625B2 (ja) * | 1986-02-05 | 1992-11-18 | Fuji Valve | |
| JPS63109208A (ja) * | 1986-10-28 | 1988-05-13 | Fuji Valve Co Ltd | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
| JPH0476004B2 (ja) * | 1986-10-28 | 1992-12-02 | Fuji Valve | |
| JP2017008835A (ja) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | イビデン株式会社 | エンジンバルブ及びその製造方法 |
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