JPS60203353A - 内燃機関用シリンダの製造方法 - Google Patents
内燃機関用シリンダの製造方法Info
- Publication number
- JPS60203353A JPS60203353A JP5797184A JP5797184A JPS60203353A JP S60203353 A JPS60203353 A JP S60203353A JP 5797184 A JP5797184 A JP 5797184A JP 5797184 A JP5797184 A JP 5797184A JP S60203353 A JPS60203353 A JP S60203353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sleeve
- casting
- ceramic
- alloy
- cylinder
- 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
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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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0009—Cylinders, pistons
-
- 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
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (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】
（技術分野）
本発明はセラミックスリーブを鋳ぐるんだアルミニウム
合金（以下Ａ１合金と記す）製の内燃機関用シリンダの
製造方法に関するものである。
合金（以下Ａ１合金と記す）製の内燃機関用シリンダの
製造方法に関するものである。
（背景技術）
セラミックで形成されたスリーブを鋳ぐるんだ内燃機関
用１１合金製シリンダが提案され、かかるシリンダの製
作は、予め焼成されたセラミックスリーブをダイカスト
鋳造方法により一体に鋳込み該スリーブ鋳ぐるんでいる
。
用１１合金製シリンダが提案され、かかるシリンダの製
作は、予め焼成されたセラミックスリーブをダイカスト
鋳造方法により一体に鋳込み該スリーブ鋳ぐるんでいる
。
従来のかかるシリンダの製造は、鋳造圧力を５００ ｋ
ｇ／ａｍ１〜８００ ｋｇ／ｃｒｎ” テセラミックス
リーブを鋳込むため、鋳造時の溶湯圧力や熱によってセ
ラミックスリーブが破損してしまう率が多く、鋳ぐるみ
に困難性を伴い、製品歩りが悪いこと２次にセラミック
スリーブ外周部と＾皇合金との密着性、結合性が必ずし
も充分とはいい難く密着性、結合性の点で改良の余地が
ある。
ｇ／ａｍ１〜８００ ｋｇ／ｃｒｎ” テセラミックス
リーブを鋳込むため、鋳造時の溶湯圧力や熱によってセ
ラミックスリーブが破損してしまう率が多く、鋳ぐるみ
に困難性を伴い、製品歩りが悪いこと２次にセラミック
スリーブ外周部と＾皇合金との密着性、結合性が必ずし
も充分とはいい難く密着性、結合性の点で改良の余地が
ある。
一方、重力鋳造方法によりセラミックスリーブの鋳込み
も検討され、これによれば鋳造圧力が低いためスリーブ
の破損は略々防止することができるが、 Ａ１合金とス
リーブの密着性が更に劣り、１合金とセラミックの境界
に熱的不連続が発生し、燃焼室近傍のスリーブ周りの温
度分布の不均一が助長され、熱間時のスリーブ内径が歪
んだりし、ブローバイガス、オイル消費等の性能に悪影
響を与える等の問題がある。
も検討され、これによれば鋳造圧力が低いためスリーブ
の破損は略々防止することができるが、 Ａ１合金とス
リーブの密着性が更に劣り、１合金とセラミックの境界
に熱的不連続が発生し、燃焼室近傍のスリーブ周りの温
度分布の不均一が助長され、熱間時のスリーブ内径が歪
んだりし、ブローバイガス、オイル消費等の性能に悪影
響を与える等の問題がある。
（発明の目的）
本発明は以上を改善すべくなされたもので、その目的と
する処はセラミックスリーブをＡ１合金で鋳込み、鋳ぐ
るむさいのスリーブの破損を皆無ならしめ、歩溜り良く
この種シリンダを得ることができること、セラミックス
リーブとＡ１合金との密着性、結合性に優れること、又
耐摩耗性にも優れ、更には熱間時の変形の少ない機能上
、性能上も優れた内燃機関用シリンダの製造方法を提供
するにある。
する処はセラミックスリーブをＡ１合金で鋳込み、鋳ぐ
るむさいのスリーブの破損を皆無ならしめ、歩溜り良く
この種シリンダを得ることができること、セラミックス
リーブとＡ１合金との密着性、結合性に優れること、又
耐摩耗性にも優れ、更には熱間時の変形の少ない機能上
、性能上も優れた内燃機関用シリンダの製造方法を提供
するにある。
（発明の構成）
以上の目的を達成するため本発明は、気孔率が７０〜８
０％のセラミックスリーブを予熱し、これを鋳造圧力３
００ ｋｇ／ｃｒｎ’以下の条件で鋳込むようにしたこ
とをその要旨とする。
０％のセラミックスリーブを予熱し、これを鋳造圧力３
００ ｋｇ／ｃｒｎ’以下の条件で鋳込むようにしたこ
とをその要旨とする。
（実施例）
次に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述する
。
。
第１図は鋳造状態を説明するための鋳造装置の縦断面図
、第２図は得られたシリンダの要部の拡大麿縦断面図で
ある。
、第２図は得られたシリンダの要部の拡大麿縦断面図で
ある。
ダイカストマシン（１）の概略を説明すると、最下位の
（２）は固定の下型でこれの中央部に湾曲膨出するクラ
ンクケース上半部成形用の中子（３）が付設され、更に
中子（３）上にスリーブ保持用ポアピン（４）が起設さ
れている。下型（２）には左右に可動の中間の型（５）
、（５）が配設され、これの内側にシリンダブロックの
外形の半体をなす溝（Ｂ）。
（２）は固定の下型でこれの中央部に湾曲膨出するクラ
ンクケース上半部成形用の中子（３）が付設され、更に
中子（３）上にスリーブ保持用ポアピン（４）が起設さ
れている。下型（２）には左右に可動の中間の型（５）
、（５）が配設され、これの内側にシリンダブロックの
外形の半体をなす溝（Ｂ）。
（６）が形成され、型（５）、（５）の上には上下方向
に可動の上型（７）が設けられ、型（７）、（５）、（
５）及び（２）によってキャビティ（８）を形成し、図
中（９）は上型（７）に垂下付設されたウォーダジャケ
ット成形用金型で、キャビティ（８）の上半部に嵌装さ
れている。
に可動の上型（７）が設けられ、型（７）、（５）、（
５）及び（２）によってキャビティ（８）を形成し、図
中（９）は上型（７）に垂下付設されたウォーダジャケ
ット成形用金型で、キャビティ（８）の上半部に嵌装さ
れている。
以上の金型のホルダ（０外周にスリーブ（１０）を嵌合
保持せしめ、キャビティ（８）内にＡ１合金の溶湯を加
圧充填し、スリーブ（１０）の外周を１合金で鋳ぐるむ
ものである。
保持せしめ、キャビティ（８）内にＡ１合金の溶湯を加
圧充填し、スリーブ（１０）の外周を１合金で鋳ぐるむ
ものである。
以上で用いられるスリーブはセラミック製とし、アルミ
ナ、シリカ等、又はこれらの混合体からなる材料をスリ
ーブ状に成形し、これを焼成したもので、得られたスリ
ーブはその気孔率を７０〜９０％とし、ポーラス状とす
る。
ナ、シリカ等、又はこれらの混合体からなる材料をスリ
ーブ状に成形し、これを焼成したもので、得られたスリ
ーブはその気孔率を７０〜９０％とし、ポーラス状とす
る。
かかるスリーブを３００℃〜４００℃に予熱し、予熱後
金型キヤビテイ内の前記ホルダ（０に嵌合セー２トする
。
金型キヤビテイ内の前記ホルダ（０に嵌合セー２トする
。
次にＡ１合金例えばＪＩＳＡＤＣ１２等の溶湯をキャビ
ティ内に注湯加圧充填する。鋳込圧力は３００ ｋｇ／
ａｍ″以下とし、かかる条件での加圧充填により前記ス
リーブ内に溶湯な浸透させがなら外側を鋳ぐるむ。
ティ内に注湯加圧充填する。鋳込圧力は３００ ｋｇ／
ａｍ″以下とし、かかる条件での加圧充填により前記ス
リーブ内に溶湯な浸透させがなら外側を鋳ぐるむ。
ところで予め気孔を内部に形成したセラミックスリーブ
をＡ１合金溶湯で鋳ぐるむとしたのは、セラミックを構
成する粒子（１０１）・・・間にスリーブ外周から溶湯
が粒子（１０１）・・・間の気孔部（１０２）・・・に
浸透し、得られたシリンダブロック（１１０）は第２図
の如く本体（１１１）のスリーブ（１０）外周部（１０
３）と接する部分の組織（１１２）が粒子（１０１）・
・・間の気孔部（１０２）・・・に入り込み、セラミッ
クスリブと１合金との密着性、機械的結合強度を従来に
比し画期的に高めることができ、又双方を一体き 化することがででるためである。
をＡ１合金溶湯で鋳ぐるむとしたのは、セラミックを構
成する粒子（１０１）・・・間にスリーブ外周から溶湯
が粒子（１０１）・・・間の気孔部（１０２）・・・に
浸透し、得られたシリンダブロック（１１０）は第２図
の如く本体（１１１）のスリーブ（１０）外周部（１０
３）と接する部分の組織（１１２）が粒子（１０１）・
・・間の気孔部（１０２）・・・に入り込み、セラミッ
クスリブと１合金との密着性、機械的結合強度を従来に
比し画期的に高めることができ、又双方を一体き 化することがででるためである。
セラミックスリーブの気孔率を７０〜９０％としたのは
、７０％以下の場合には気孔部にＡｌ１合金の未充填が
発生し、クラックやガス漏れ等の欠陥につながり、又８
０％以上の場合にはセラミックがトータルとして少なく
なることから耐摩耗性、体焼付性に問題が発生する。従
って気孔率を７０〜８０％とした。
、７０％以下の場合には気孔部にＡｌ１合金の未充填が
発生し、クラックやガス漏れ等の欠陥につながり、又８
０％以上の場合にはセラミックがトータルとして少なく
なることから耐摩耗性、体焼付性に問題が発生する。従
って気孔率を７０〜８０％とした。
リ
セラミックスループを予熱するとしたのは、溶湯温度の
低下を防ぎ、スリーブの気孔部内への溶湯の浸透を促進
せしめ、既述の如く密着性、結合性、一体性を高めるた
めと、溶湯注入時の熱衝撃によるスリーブの破損を防止
するためである。
低下を防ぎ、スリーブの気孔部内への溶湯の浸透を促進
せしめ、既述の如く密着性、結合性、一体性を高めるた
めと、溶湯注入時の熱衝撃によるスリーブの破損を防止
するためである。
鋳込圧力を３００ ｋｇ／ｃｍ″以下としたのは、３０
０ ｋｇ／ｃｒｎ’以上であると溶湯充填時にセラミッ
クスリーブが圧力により破損するからである。
０ ｋｇ／ｃｒｎ’以上であると溶湯充填時にセラミッ
クスリーブが圧力により破損するからである。
第３図は変更実施例を示すもので、シリンダブロック本
体（１２０）に鋳ぐるまれたスリーブ（１３０）の内径
摺動面を含む内径部（１３）を所定厚さに亘り気孔率を
少なくして緻密化し、残部の外側部（１３２）を既述の
如く気孔率７０〜８０％として。これによればピストン
摺動面が従来と同様のセラミックとなり、一般のセラミ
ックスリーブと同様の効果を得つつ上記を満足させるこ
とができる。
体（１２０）に鋳ぐるまれたスリーブ（１３０）の内径
摺動面を含む内径部（１３）を所定厚さに亘り気孔率を
少なくして緻密化し、残部の外側部（１３２）を既述の
如く気孔率７０〜８０％として。これによればピストン
摺動面が従来と同様のセラミックとなり、一般のセラミ
ックスリーブと同様の効果を得つつ上記を満足させるこ
とができる。
（発明の効果）
以上で明らかな如く本発明によれば、先ずセラミックス
リーブとＡｎ溶湯との緻密性、結合性、一体性従来に比
し画期的に向上させることができること、セラミックス
リーブを加圧溶湯で鋳ぐるむさいに予熱し、且つ所定圧
力以下で鋳込むために上記を企図しつつセラミックスリ
ーブの破損を防止し、歩溜りを著しく向上させることが
でき、量産上、コスト上有利であること、上記の密着性
、結合性、一体性の向上により熱間時に変形の少ないシ
リンダが得られ、ブローバイガスの発生を抑制し、オイ
ル消費量を抑制できること、上記によりシリンダ内壁に
露出するセラミックスリーブは面積率が１０〜３０％と
なり、耐摩耗性に優れ、Ａｎ合金の未充填孔部は油溜の
機能を果すためピストンリングの摩耗を防止することが
できる。
リーブとＡｎ溶湯との緻密性、結合性、一体性従来に比
し画期的に向上させることができること、セラミックス
リーブを加圧溶湯で鋳ぐるむさいに予熱し、且つ所定圧
力以下で鋳込むために上記を企図しつつセラミックスリ
ーブの破損を防止し、歩溜りを著しく向上させることが
でき、量産上、コスト上有利であること、上記の密着性
、結合性、一体性の向上により熱間時に変形の少ないシ
リンダが得られ、ブローバイガスの発生を抑制し、オイ
ル消費量を抑制できること、上記によりシリンダ内壁に
露出するセラミックスリーブは面積率が１０〜３０％と
なり、耐摩耗性に優れ、Ａｎ合金の未充填孔部は油溜の
機能を果すためピストンリングの摩耗を防止することが
できる。
本発明は以上の如き多大の利点を有する。
図面は本発明の一実施例を示すもので、Ｉｓ１図は鋳造
状態を説明するための鋳造装置の縦断面図、第２図は得
られたシリンダの要部の拡大縦断面図、第３図はシリン
ダの変更実施例の要部拡大縦断面図である。 尚図面中（１８）は金型、（８）はキャビティ、（ｌＯ
）はセラミックスリーブである。
状態を説明するための鋳造装置の縦断面図、第２図は得
られたシリンダの要部の拡大縦断面図、第３図はシリン
ダの変更実施例の要部拡大縦断面図である。 尚図面中（１８）は金型、（８）はキャビティ、（ｌＯ
）はセラミックスリーブである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 下記の構成要件からなる内燃機関用シリンダの製
造方法。 ａ、気孔率が７０〜８０％のセラミックスリーブを予熱
し、該セラミックスリーブを金型のキャビティ内にセッ
トする、 ５０次にアルミニウム合金の溶湯を鋳込圧入３００ ｋ
ｇ／ｃｍ″以下の条件で前記金型キャビティ内に加圧充
填する。 Ｃ８前記溶湯の加圧充填で前記セラミックスリブの気孔
内に溶湯を浸透させながら該スリーブ外周を鋳ぐるむよ
うにする。 ２、前記セラミックスリーブは、内径摺動面を所定厚さ
緻密な暦とし、外周部を気孔率が７０〜８０％とした前
記特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用シリンダの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5797184A JPS60203353A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 内燃機関用シリンダの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5797184A JPS60203353A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 内燃機関用シリンダの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203353A true JPS60203353A (ja) | 1985-10-14 |
Family
ID=13070896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5797184A Pending JPS60203353A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 内燃機関用シリンダの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203353A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61144236U (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-05 | ||
| WO1997037107A1 (de) * | 1996-03-29 | 1997-10-09 | Bleistahl Produktions-Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur herstellung von zylinderköpfen für verbrennungsmotoren |
| US6298957B1 (en) * | 1997-03-14 | 2001-10-09 | Daimlerchrysler Ag | Process for producing a component and a component produced thereby having particular use in vehicle disc brakes |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP5797184A patent/JPS60203353A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61144236U (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-05 | ||
| JPH032370Y2 (ja) * | 1985-02-28 | 1991-01-23 | ||
| WO1997037107A1 (de) * | 1996-03-29 | 1997-10-09 | Bleistahl Produktions-Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur herstellung von zylinderköpfen für verbrennungsmotoren |
| US6298957B1 (en) * | 1997-03-14 | 2001-10-09 | Daimlerchrysler Ag | Process for producing a component and a component produced thereby having particular use in vehicle disc brakes |
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