JPS6338539B2 - - Google Patents
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- JPS6338539B2 JPS6338539B2 JP3543381A JP3543381A JPS6338539B2 JP S6338539 B2 JPS6338539 B2 JP S6338539B2 JP 3543381 A JP3543381 A JP 3543381A JP 3543381 A JP3543381 A JP 3543381A JP S6338539 B2 JPS6338539 B2 JP S6338539B2
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- Japan
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- cylinder
- sprayed layer
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- top dead
- porosity
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/02—Surface coverings of combustion-gas-swept parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関に用いるシリンダー（シリ
ンダーライナー、スリーブを含む）に係るもので
あり、特に内周面に溶射層を有するものに関す
る。
ンダーライナー、スリーブを含む）に係るもので
あり、特に内周面に溶射層を有するものに関す
る。
周知の如く、ピストンリングとシリンダーとの
摺動関係に於ては、ならし運転時間の短縮を図る
とともに運転初期にスカツフイングを発生させな
いこと、定常摩耗域に於ては、潤滑油消費量を少
くおさえ、且つ、優れた耐摩耗性を発揮すること
等が強く要望され、これに対処すべく研究、開発
が進められてきた。
摺動関係に於ては、ならし運転時間の短縮を図る
とともに運転初期にスカツフイングを発生させな
いこと、定常摩耗域に於ては、潤滑油消費量を少
くおさえ、且つ、優れた耐摩耗性を発揮すること
等が強く要望され、これに対処すべく研究、開発
が進められてきた。
従来の自動車用内燃機関シリンダーにおいて
は、鋳鉄製ライナー、あるいはクロムメツキを施
したアルミニウム合金製シリンダーライナーなど
が主として採用されてきたが、最近になつて各種
表面処理を内周面に施したシリンダーライナーが
関心をひくに至り、各社で種々の検討がなされて
いる、その背景には、排気ガス規制に対して考案
された各種デイバイス付エンジンは負荷を増大さ
せるために、シリンダーライナーには厳しい要求
が課されるという傾向がある。又、軽量化のため
のアルミシリンダブロツク及びライナーの採用、
及び省燃料車対策の一つとしてエンジンの小型化
とそれに伴う高負荷、高速回転の傾向もあり、シ
リンダー内面の耐摩耗性を向上させる必要性が高
い。さらにメツキ廃液公害に対する代替表面処理
として、耐摩耗性、耐焼付性、耐スカツフイング
性に優れているものとして、シリンダーの内周面
に溶射層を形成したものが種々考えられている。
は、鋳鉄製ライナー、あるいはクロムメツキを施
したアルミニウム合金製シリンダーライナーなど
が主として採用されてきたが、最近になつて各種
表面処理を内周面に施したシリンダーライナーが
関心をひくに至り、各社で種々の検討がなされて
いる、その背景には、排気ガス規制に対して考案
された各種デイバイス付エンジンは負荷を増大さ
せるために、シリンダーライナーには厳しい要求
が課されるという傾向がある。又、軽量化のため
のアルミシリンダブロツク及びライナーの採用、
及び省燃料車対策の一つとしてエンジンの小型化
とそれに伴う高負荷、高速回転の傾向もあり、シ
リンダー内面の耐摩耗性を向上させる必要性が高
い。さらにメツキ廃液公害に対する代替表面処理
として、耐摩耗性、耐焼付性、耐スカツフイング
性に優れているものとして、シリンダーの内周面
に溶射層を形成したものが種々考えられている。
シリンダー内周面に於るピストンの往復運動に
伴う上死点近傍の部分の内周面とそれ以外の部分
の内周面では、その置れた作動条件が全く異り、
この作動条件の内周面に対し、従来の溶射層は、
シリンダーの内周面の全体が均一に溶射されてい
て、その後で機械加工等により各種の表面仕上げ
がなされたが、加工性に非常に困難性があり、そ
のためシリンダーの内周面の上死点近傍に発生し
やすいスカツフイングに対して、溶射材料を選択
しなければならなかつた。
伴う上死点近傍の部分の内周面とそれ以外の部分
の内周面では、その置れた作動条件が全く異り、
この作動条件の内周面に対し、従来の溶射層は、
シリンダーの内周面の全体が均一に溶射されてい
て、その後で機械加工等により各種の表面仕上げ
がなされたが、加工性に非常に困難性があり、そ
のためシリンダーの内周面の上死点近傍に発生し
やすいスカツフイングに対して、溶射材料を選択
しなければならなかつた。
本発明は上述状況に鑑み、上記欠点を解決する
ものであり、シリンダー内周面に形成される溶射
層の特有である空孔に着目し、該空孔の油だまり
効果を有効に利用し、耐摩耗性、耐スカツフイン
グ性を発揮せしめる内燃機関用シリンダーを提供
するものである。
ものであり、シリンダー内周面に形成される溶射
層の特有である空孔に着目し、該空孔の油だまり
効果を有効に利用し、耐摩耗性、耐スカツフイン
グ性を発揮せしめる内燃機関用シリンダーを提供
するものである。
すなわち、本発明は第１図に示す如くシリンダ
ー１の内周面１１に形成される溶射層２におい
て、溶射層の空孔率が上死点近傍の部分３は20〜
30％であり、前記以外の部分は10〜15％に設定さ
れたことを特徴とする内燃機関用シリンダーであ
る。
ー１の内周面１１に形成される溶射層２におい
て、溶射層の空孔率が上死点近傍の部分３は20〜
30％であり、前記以外の部分は10〜15％に設定さ
れたことを特徴とする内燃機関用シリンダーであ
る。
本発明のシリンダーはエンジン運転中にあつて
は、最も苛酷なシリンダー内周面の上死点近傍の
部分での潤滑性を向上させるため溶射層の空孔率
を25〜30％に設定してある。即ち溶射層の空孔率
は、20％未満では有効な油留りとして作用せず、
耐摩耗性、耐スカツフイング性に顕著な差異がな
く、30％超では表面粗度が大きくなり、相手材で
あるピストンリングの摩耗が大となるため、20〜
30％の範囲に設定するものである。
は、最も苛酷なシリンダー内周面の上死点近傍の
部分での潤滑性を向上させるため溶射層の空孔率
を25〜30％に設定してある。即ち溶射層の空孔率
は、20％未満では有効な油留りとして作用せず、
耐摩耗性、耐スカツフイング性に顕著な差異がな
く、30％超では表面粗度が大きくなり、相手材で
あるピストンリングの摩耗が大となるため、20〜
30％の範囲に設定するものである。
また、上述の如くシリンダーの内周面の上死点
近傍の部分以外の溶射層においては、運転条件が
上死点近傍の部分程苛酷ではないため、また潤滑
油の消費量を増大させないため、通常の空孔率で
ある10〜15％の範囲で充分と考える。
近傍の部分以外の溶射層においては、運転条件が
上死点近傍の部分程苛酷ではないため、また潤滑
油の消費量を増大させないため、通常の空孔率で
ある10〜15％の範囲で充分と考える。
このように本発明の内燃機関用シリンダーは、
内周面に形成される溶射層の空孔率を上死点近傍
の部分とそれ以外の部分とでは変えているので特
に苛酷な運転条件である上死点近傍の部分の耐摩
耗性、耐スカツフイング性に有効である。
内周面に形成される溶射層の空孔率を上死点近傍
の部分とそれ以外の部分とでは変えているので特
に苛酷な運転条件である上死点近傍の部分の耐摩
耗性、耐スカツフイング性に有効である。
このことを立証するために以下、極めて苛酷な
設定条件下での摩耗試験の結果を述べる。
設定条件下での摩耗試験の結果を述べる。
鋳鉄材（Ｃ：3.2％、Si：2.0％、Mn：0.8％、
残Fe）で製作された円板状試料の上面にFe―Ｃ
系溶射材料をプラズマ溶射により溶射層を形成し
た。溶射層の空孔率は、溶射条件を変えて９％、
12％、15％、20％、25％、30％、40％とする。
残Fe）で製作された円板状試料の上面にFe―Ｃ
系溶射材料をプラズマ溶射により溶射層を形成し
た。溶射層の空孔率は、溶射条件を変えて９％、
12％、15％、20％、25％、30％、40％とする。
次にダクタイル鋳鉄製試験片（12mm×18mm×５
mm）の摺動面にCrメツキ層を形成し（硬度
Hv920）、固定片とする。
mm）の摺動面にCrメツキ層を形成し（硬度
Hv920）、固定片とする。
この固定片を上記７種の円板状試料の上面にそ
れぞれ圧接し、その圧接面に対し常時潤滑油を供
給しつつ円板状試料を回転させ、スカツフイング
が発生するまでの荷重を変化させ、その面圧を測
定した。
れぞれ圧接し、その圧接面に対し常時潤滑油を供
給しつつ円板状試料を回転させ、スカツフイング
が発生するまでの荷重を変化させ、その面圧を測
定した。
（試験条件）
すべり速度：0.2m／sec
荷 重：可変（Kg／cm2）
潤 滑 油：SAE＃30＋白灯油（１：１）
油 温：50℃
この結果は第２図に示す如くであり、溶射層の
空孔率が20，25，30％のものが他の試料に比較し
てスカツフイング発生までの面圧が高いことがわ
かる。すなわち耐スカツフイング性に優れている
ことが明らかである。
空孔率が20，25，30％のものが他の試料に比較し
てスカツフイング発生までの面圧が高いことがわ
かる。すなわち耐スカツフイング性に優れている
ことが明らかである。
以上の如く、本発明はシリンダーの内周面に形
成される溶射層の空孔率を、シリンダーの上死点
近傍の部分とそれ以外の部分とで異なるようにす
ることにより溶射層の空孔の油留り作用を有効に
活用し、溶射層の強度を向上せしめ、且つ面粗さ
をも改良することによる総合効果によつて従来で
きなかつた耐摩耗性、耐スカツフイング性におい
て優れた性能を発揮するものである。
成される溶射層の空孔率を、シリンダーの上死点
近傍の部分とそれ以外の部分とで異なるようにす
ることにより溶射層の空孔の油留り作用を有効に
活用し、溶射層の強度を向上せしめ、且つ面粗さ
をも改良することによる総合効果によつて従来で
きなかつた耐摩耗性、耐スカツフイング性におい
て優れた性能を発揮するものである。
第１図は本発明のシリンダーの一実施例を示す
縦断面図。第２図は本発明の試験結果を示すグラ
フである。 付号の説明、１……シリンダー、１１……シリ
ンダー内周面、２……溶射層、３……上死点近傍
の部分。
縦断面図。第２図は本発明の試験結果を示すグラ
フである。 付号の説明、１……シリンダー、１１……シリ
ンダー内周面、２……溶射層、３……上死点近傍
の部分。
Claims (1)
- １ シリンダーの内周面に形成される溶射層にお
いて、溶射層の空孔率が上死点近傍の部分は20〜
30％であり、前記以外の部分は10〜15％に設定さ
れたことを特徴とする内燃機関用シリンダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3543381A JPS57151043A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Cylinder for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3543381A JPS57151043A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Cylinder for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57151043A JPS57151043A (en) | 1982-09-18 |
| JPS6338539B2 true JPS6338539B2 (ja) | 1988-08-01 |
Family
ID=12441715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3543381A Granted JPS57151043A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Cylinder for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57151043A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4561153B2 (ja) * | 2004-04-09 | 2010-10-13 | 日産自動車株式会社 | 溶射皮膜気孔率調整方法およびこの方法によってシリンダボア内面の気孔率を調整したエンジンのシリンダブロック |
-
1981
- 1981-03-13 JP JP3543381A patent/JPS57151043A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57151043A (en) | 1982-09-18 |
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