KR20100039043A - Reinforcement material for top ring groove of piston for internal combustion engine in vehicle and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 내연기관용 피스톤 톱 링 그루브 보강재 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 내연기관용 피스톤 부품의 열전도 특성 향상 및 중량저감을 통해 무빙계 부품의 온도저감 및 경량화를 갖는 차량 내연기관용 피스톤 톱 링 그루브 보강재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a piston top ring groove reinforcement for a vehicle internal combustion engine and a method for manufacturing the same, and more particularly, for a vehicle internal combustion engine having a temperature reduction and a light weight of a moving system component through improved thermal conductivity and weight reduction of a piston component for a vehicle internal combustion engine. A piston top ring groove reinforcement and a method of manufacturing the same.
일반적으로 차량 내연기관의 피스톤(Piston)은 엔진 작동시에 고부하 및 열부하에 노출이 되기 때문에, 이에 따라 피스톤 재질에는 피로강도, 마모저항성, 및 경량화에 대한 특성이 요구되고 있다.In general, since the piston of the vehicle internal combustion engine is exposed to high load and heat load during engine operation, the piston material is required to have characteristics for fatigue strength, wear resistance, and weight reduction.
엔진 작동중에 피스톤이 받는 기계적 부하 및 열적 부하는 피스톤의 위치별로 조금씩 상이하게 나타나는데, 이중에서도 특히 피스톤의 톱 링 그루브 부위는 고온에 노출될 뿐만 아니라 폭발시 피스톤 링에 의한 높은 기계적 하중으로 내마모성에 대한 대책이 요구되고 있다. The mechanical loads and thermal loads of the pistons during engine operation differ slightly depending on the position of the pistons, among which the top ring grooves of the pistons are not only exposed to high temperatures but also to high wear resistance due to the high mechanical loads of the piston rings during explosion. Measures are required.
현재, 상기와 같은 기계적/열적 부하를 받는 톱 링 그루브 부위의 물성을 강 화하기 위해서 여러가지 방법이 적용되고 있다. Currently, various methods have been applied to strengthen the physical properties of the top ring groove portion subjected to such mechanical / thermal loads.
예를들면, 디젤용 엔진피스톤의 경우 톱 링 그루브 부위에 Ni-Resist 주철재질을 적용하여 보강하고 있으며, 가솔린엔진의 경우에도 고출력화에 따른 대책으로 디젤용에서와 마찬가지의 Ni-Resist 주철재질로 보강된 적용사례가 늘어가고 있는 실정이다. For example, in the case of diesel engine pistons, Ni-Resist cast iron is applied to the top ring groove and reinforced.In the case of gasoline engines, Ni-Resist cast iron is used as a countermeasure due to high output. There are increasing cases of reinforced applications.
그러나, 피스톤에 현재와 같은 주철 보강재를 적용할 경우, ① 비중이 높음에 따른 피스톤의 중량증가가 발생하고, ② 주철재질의 낮은 열전도특성으로 인해 피스톤의 열배출이 원활히 이루어지지 못하며, ③ 주철 보강재와 알루미늄 피스톤 두 가지 이종재질간의 열팽창 계수와 같은 물성의 차이가 발생함에 따라 변형 가능성이 존재함에 따라서, 이종 재질의 접합 계면에 접합성이 떨어지는 문제점이 발생하게 되었다. However, when the cast iron reinforcement is applied to the piston as follows, ① weight increase of the piston occurs due to the high specific gravity, ② heat dissipation of the piston is not performed smoothly due to the low thermal conductivity of the cast iron material, and ③ cast iron reinforcement As the difference in physical properties such as the coefficient of thermal expansion between the two different materials and the aluminum piston occurs, there is a possibility of deformation, resulting in a problem of poor adhesion at the bonding interface of different materials.
도 1에 도시된 바와 같이 알루미늄 피스톤에 Ni-Resist 주철 보강재가 적용된 경우에 알루미늄은 20~22 X 10E-6/℃ 의 열팽창이 일어나는 것에 비해 주철 보강재는 10~12 X 10E-6/℃ 정도로 약 2배의 열팽창의 차이가 발생하므로 엔진이 작동되는 환경에서 온도상승과 냉각이 반복됨에 따라 접합 계면에서 갭(Gap)이 발생하기 용이하게 되고, 이러한 갭발생에 의해 열전달이 방해되어 피스톤의 과열 및 고장의 원인으로 작용하게 된다. As shown in FIG. 1, when Ni-Resist cast iron reinforcement is applied to the aluminum piston, aluminum exhibits thermal expansion of 20 to 22 X 10E-6 / ° C, while cast iron reinforcement is about 10 to 12 X 10E-6 / ° C. Because of the difference in thermal expansion of 2 times, as the temperature rises and cools repeatedly in the engine operating environment, a gap is easily generated at the joining interface, and heat transfer is prevented due to such gaps, resulting in overheating of the piston and It causes the failure.
한편, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 최근에는 도 2a 및 도 2b에서 나타낸 것과 같은 여러가지 방법이 제안되고 있다. 즉, 도 2a에 나타낸 바와 같은 톱 링 그르부 부위에 특수 용접을 적용하는 방법등이 제안되고 있고, 도 2b에 나타낸 바와 같은 Federal Mogul사의 경우에도 용접에 의한 국부적인 강화 합금을 적용하여 기존의 기술대비 그루브의 내마모 저항성과 용접저항성을 개선하는 기술이 제안되었다. On the other hand, in order to solve the above problems, various methods such as those shown in FIGS. 2A and 2B have recently been proposed. That is, a method of applying special welding to the top ring groove portion as shown in FIG. 2A has been proposed. In the case of Federal Mogul as shown in FIG. 2B, a conventional reinforcement alloy by welding is applied. A technique for improving the wear resistance and welding resistance of the contrast groove has been proposed.
그러나, 상기와 같은 방법은 피스톤 제조 후에 별도의 추가 공정을 적용하여야 하므로 고비용이 소요된다는 단점을 가지고 있다.However, the above method has a disadvantage in that high cost is required because a separate additional process must be applied after the manufacture of the piston.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 피스톤의 톱 링 그루브 부위의 보강시 문제점을 해결하고 Ni-Resist 보강재에 비해 열전도 특성 및 경량화가 가능한 차량 내연기관용 피스톤 톱 링 그루브 보강재 및 그의 제조방법을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention for solving the above problems, the piston top ring groove reinforcement for vehicle internal combustion engines that can solve the problem of reinforcement of the top ring groove portion of the piston and is capable of reducing the heat conductivity and weight compared to the Ni-Resist reinforcement and its manufacture To provide a way.
상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량 내연기관용 피스톤 톱 링 그루브 보강재는, 7.0 내지 25.0wt%의 Si; 2.0 내지 7.0wt%의 Cu; 0.2 내지 2.0wt%의 Mg; 및 잔부 Al과 불가피한 불순물로 이루어진다.Piston top ring groove reinforcing material for a vehicle internal combustion engine according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is 7.0 to 25.0wt% Si; 2.0 to 7.0 wt% Cu; 0.2 to 2.0 wt% Mg; And remainder Al and unavoidable impurities.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보강재의 미세조직에 분포된 초정실리콘의 크기는 20 내지 50㎛이다.According to an embodiment of the present invention, the size of the primary silicon distributed in the microstructure of the reinforcing material is 20 to 50㎛.
본 발명의 실시예에 따른 차량 내연기관용 피스톤 톱 링 그루브 보강재 제조방법은, 7.0 내지 25.0wt%의 Si과, 2.0 내지 7.0wt%의 Cu와, 0.2 내지 2.0wt%의 Mg와, 잔부 Al 및 불가피한 불순물로 이루어진 용융 알루미늄 합금을 주탕함과 동시에 연속적으로 응고시키는 연속주조에 의해 알루미늄 소재를 제조하고, 상기 알루미늄 소재를 보강재 형상으로 2차 가공하여 피스톤 주조시 인서트함으로써 제조하는 것을 특징으로 한다.Method for producing a piston top ring groove reinforcement for a vehicle internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, 7.0 to 25.0wt% Si, 2.0 to 7.0wt% Cu, 0.2 to 2.0wt% Mg, balance Al and inevitable The aluminum material is manufactured by continuous casting for pouring molten aluminum alloy made of impurities and continuously solidifying the aluminum material. The aluminum material is secondaryly processed into a reinforcing material shape and then inserted into a piston casting.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 내연기관용 피스톤 톱 링 그루브 보강재 제조방법은, 7.0 내지 25.0wt%의 Si과, 2.0 내지 7.0wt%의 Cu와, 0.2 내지 2.0wt% 의 Mg와, 잔부 Al 및 불가피한 불순물로 이루어진 용융 알루미늄 합금을 회전하고 있는 주형에 주입하여 용탕에 원심력을 작용함으로써 중공 형태로 하는 원심주조에 의해 알루미늄 소재를 제조하고, 상기 알루미늄 소재를 보강재 형상으로 2차 가공하여 피스톤 주조시 인서트함으로써 제조하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a method for manufacturing a piston top ring groove reinforcement for an internal combustion engine for a vehicle includes: 7.0 to 25.0 wt% Si, 2.0 to 7.0 wt% Cu, 0.2 to 2.0 wt% Mg, balance Al, and A molten aluminum alloy made of unavoidable impurities is injected into a rotating mold and centrifugal force is applied to the molten metal to produce an aluminum material by centrifugal casting in a hollow form, and the aluminum material is second processed into a reinforcement shape to insert the piston during casting. It is characterized by manufacturing.
상기와 같은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 피스톤 톱 링 그루브 보강재 및 그의 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the piston top ring groove reinforcement for a vehicle internal combustion engine according to the present invention as described above and a manufacturing method thereof, the following effects can be obtained.
첫째. 종래 Ni-Resist 주철 보강재와 비교하여 비중이 작아 약29g/개의 중량저감이 가능하게 되며, 이를 통해 무빙계부품의 관성질량 저감을 통한 연비가 향상된다.first. Compared with the conventional Ni-Resist cast iron reinforcement, the specific gravity is small, allowing about 29 g / kg in weight reduction, thereby improving fuel efficiency by reducing the inertial mass of the moving parts.
둘째. 종래 Ni-Resist 주철 보강재와 비교하여 열전도도가 2배 이상 우수하므로 엔진 작동시 피스톤의 온도 저감이 가능하게 된다. second. Compared with the conventional Ni-Resist cast iron reinforcement, the thermal conductivity is more than two times, so the temperature of the piston can be reduced during engine operation.
셋째. 종래 Ni-Resist 주철 보강재 대비하여 피스톤 모재와 동종 재질을 사용하므로 열팽창 계수의 차이가 작아 접합성 및 변형 특성이 향상된다. third. Compared to the conventional Ni-Resist cast iron reinforcement, the piston base material and the same material are used, so the difference in thermal expansion coefficient is small, thereby improving the bonding property and deformation characteristics.
이하, 본 발명에 따른 차량 내연기관용 피스톤 톱 링 그루브 보강재 및 그의 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the piston top ring groove reinforcement for a vehicle internal combustion engine according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described.
도 3은 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재의 Si함량에 따른 알루미늄을 보인 미세조직사진이고, 도 5는 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재의 조성에 의해 제조된 소재의 미세조직사진이며, 도 6은 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재를 제조하는 연속주조공정을 보인 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재를 제조하는 원심주조주조공정을 보인 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재를 피스톤에 적용하는 구조를 보인 단면도이다.Figure 3 is a perspective view showing a reinforcement of the piston top ring groove according to the present invention, Figure 4 is a microstructure photograph showing aluminum according to the Si content of the reinforcement of the piston top ring groove according to the present invention, Figure 5 is a present invention Figure 6 is a microstructure picture of the material produced by the composition of the reinforcement of the piston top ring groove according to the present invention, Figure 6 is a view showing a continuous casting process for producing a reinforcement of the piston top ring groove according to the present invention, Figure 7 FIG. 8 is a view illustrating a centrifugal casting casting process for manufacturing a reinforcement material of a piston top ring groove according to the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a structure in which a reinforcement material of the piston top ring groove is applied to a piston.
공지된 바와 같이, 차량 내연기관의 피스톤은 엔진 작동시 높은 기계적 부하 및 열 부하를 받는 부품으로, 특히 톱 링 그루브(Top Ring Groove) 부위는 원할한 열배출 및 내마모성이 요구되는 부위로써 일반적으로는 아노다이징 표면처리를 통해 내마모성에 대응하고 있으며, 더욱이 디젤용 엔진과 같은 고부하/고온이 적용되는 경우에는 톱 링 그루브 부위에 주철재 인써트 보강재를 적용하여 대응하고 있는 실정이다. As is known, the piston of a vehicle internal combustion engine is a component that is subjected to high mechanical loads and heat loads when the engine is operated. In particular, the top ring groove portion is generally a portion requiring smooth heat dissipation and wear resistance. It is responding to wear resistance through anodizing surface treatment, and moreover, when high load / high temperature such as diesel engine is applied, cast iron insert reinforcement is applied to top ring groove part.
본 발명에서는 종래의 주철 보강재를 적용한 경우에 중량이 늘어나는 단점과 열전도 특성이 낮은 단점을 보완하기 위하여 주철재 보강재에 비해 열전도 특성이 2배 이상 향상되며, 약 65%의 경량화가 가능한 도 3과 같은 보강재(10)를 제공하였다.In the present invention, when the conventional cast iron reinforcement is applied to improve the disadvantages of the weight increase and the disadvantages of low thermal conductivity, the thermal conductivity is improved by more than two times compared to the cast iron reinforcement, light weight of about 65% as shown in FIG. The
상기의 톱 링 그루브 보강재질로는 피스톤 부품에 요구되는 열전도특성 및 및 내마모 특성의 필요성을 감안하여 알루미늄 합금, 특히 과공정 실리콘 알루미늄 합금을 적용하였다.As the top ring groove reinforcing material, an aluminum alloy, in particular, an over-process silicon aluminum alloy has been applied in consideration of the need for thermal conductivity and wear resistance required for piston parts.
상기 알루미늄 합금의 보강재(10)는, 7.0 내지 25.0wt%의 Si, 2.0 내지 7.0wt%의 Cu, 0.2 내지 2.0wt%의 Mg, 및 잔부 Al과 불가피한 불순물로 이루어진다.The reinforcing
특히, 상기 보강재(10)로 과공정 실리콘 알루미늄 합금이 적용되는 것이 바람직하며, 그에 함유된 Si의 함량이 14.0 내지 25.0wt%로 되게 한다.In particular, it is preferable that the eutectic silicon aluminum alloy is applied as the reinforcing
상기 보강재(10)의 알루미늄 합금에 포함된 상기의 각 성분의 한정 이유를 설명하면 다음과 같다.The reason for limitation of each component contained in the aluminum alloy of the reinforcing
1) 실리콘(Si)1) Silicon (Si)
상기 Si는 알루미늄 합금의 주조시 주조성을 향상시켜주며 그의 내에 고용되어 모재의 강도를 상승시켜주는 역할을 한다.The Si improves castability during casting of the aluminum alloy and is dissolved in it to increase the strength of the base metal.
Si의 함량이 7.0wt% 이하인 경우에는 보강재(10)에 충분한 강도 및 주조성을 제공하지 못하여 기계적 하중에 대응하지 못하고 주조시 문제점을 유발하며, 25wt% 이상이 되면 강도가 너무 상승하여 취성이 유발됨으로써 엔진 작동에 따른 과부하로 인한 파괴가 쉽게 발생할 수 있기 때문에, 그의 함량을 7.0 내지 25wt%으로 제한하였다. If the content of Si is less than 7.0wt%, it does not provide sufficient strength and castability to the reinforcing
그리고, 본 발명에서의 보강재(10) 재질은 알루미늄 과공정 실리콘 합금계를 기본 조성으로 사용하였다. In addition, the material of the reinforcing
일반적으로 알루미늄 주조용 합금은 주조성의 향상을 위해 Si를 주요원소로 포함하는데, 이때 Si의 함량에 따라 아공정, 공정 및 과공정으로 분류되며, 그들에 대한 알루미늄의 미세조직은 도 4에 나타낸 바와 같다. In general, the alloy for casting aluminum includes Si as a main element for improving castability, wherein it is classified into sub-process, process and over-process according to the content of Si, and the microstructure of aluminum for them is shown in FIG. As shown.
특히, 과공정 조성의 경우에는 응고시 Si가 입자 형태의 초정(Primary)으로 정출하게되어 부품의 내마모성을 향상시키는 특징을 가지고 있다.In particular, in the case of the over-process composition, Si is crystallized as a primary in the form of particles during solidification, thereby improving the wear resistance of the part.
2) 구리(Cu)2) Copper (Cu)
Cu는 석출경화 원소로서 소입성을 향상시켜주는 역할을 하는 것으로, 본 발명강에서는 Cu의 바람직한 효과를 얻기 위해서 2.0 내지 7.0wt%의 범위로 제한하였다.Cu plays a role of improving the hardenability as a precipitation hardening element. In the present invention steel, Cu is limited to a range of 2.0 to 7.0 wt% in order to obtain a desirable effect of Cu.
3) 마그네슘(Mg)3) Magnesium (Mg)
Mg는 열전도율이 우수한 특징으로 가지고 있으며, 특히 비강도(단위 중량당 강도)가 가장 크고 비중이 낮아 차량의 경량화에 적합한 성분이다. Mg is characterized by excellent thermal conductivity. Especially, Mg has the largest specific strength (low intensity per unit weight) and low specific gravity.
따라서, 알루미늄 합금에 고용되어 보강재(10)로써 적절한 열전도율 및 경량화에 적용되도록 그의 함량을 0.2 내지 2.0wt%의 범위로 제한하였다. Therefore, its content was limited to a range of 0.2 to 2.0 wt% so as to be dissolved in an aluminum alloy and applied to the appropriate thermal conductivity and light weight as the reinforcing
그리고, 상기 보강재(10)의 합금 조성에 있어서 과공정의 미세조직은 도 5에 나타낸 바와 같으며, 미세조직에 분포된 초정실리콘의 크기는 20 내지 50㎛의 범위가 되었다.And, the microstructure of the over-process in the alloy composition of the reinforcing
상기와 같은 조성으로 이루어진 보강재(10)의 제조 방법을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.Looking at the manufacturing method of the reinforcing
먼저, 상기 보강재(10)용 알루미늄 합금강으로 되게 첨가되는 성분의 양을 조절하면서 용해로를 통해 제강하여 소재를 제조한 후 연속주조 또는 또 다른 방안으로 원심주조를 사용한다. First, while manufacturing the material by steelmaking through the melting furnace while adjusting the amount of the component to be added to the aluminum alloy steel for the reinforcing
상기 연속주조는 일정단면의 긴 형상의 품질이 좋은 주조품을 만드는데 유리한 주조공법이며, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 합금 성분으로 이루어진 용융 알루미늄 합금을 주탕함과 동시에 연속적으로 응고시면서 제품을 만드는 방법이다. The continuous casting is an advantageous casting method for making a long good quality casting of a certain cross section, as shown in Figure 6, while pouring molten aluminum alloy consisting of the alloying components as described above while simultaneously solidifying the product How to make
상기 원심주조는, 도 7에 도시된 바와 같이, 주형을 회전시키면서 상기와 같은 합금 성분으로 이루어진 용융 알루미늄 합금을 주입하여 용탕에 원심력을 작용함으로써 중공(中孔) 형태의 품질이 좋은 주물을 얻어내는 방법이다. In the centrifugal casting, as shown in FIG. 7, the hollow aluminum alloy made of the alloying components is injected while rotating the mold to apply a centrifugal force to the molten metal, thereby obtaining a casting having good quality in the hollow form. It is a way.
따라서, 상기와 같은 연속주조 또는 원심주조에 의해 본 발명에 따른 보강재합금의 용이한 주조가 가능하게 되는 것이다. Therefore, it is possible to facilitate casting of the reinforcing material alloy according to the present invention by the continuous casting or centrifugal casting as described above.
상기의 연속주조 또는 원심주조공정으로 제조된 1차 소재는, 도 8에 도시된 바와 같이 인서트 형상으로 최종 2차 기계 가공한다.The primary raw material manufactured by the continuous casting or centrifugal casting process is subjected to final secondary machining into an insert shape as shown in FIG. 8.
최종 제품인 피스톤(1)의 주조시에는 앞서 제작된 보강재(10)를 톱 링 그루브 위치의 주조 금형에 셋팅하여 피스톤을 주조하게 되는 것이다. At the time of casting the final product piston (1) it is to cast the piston by setting the reinforcing material (10) produced in the casting mold of the top ring groove position.
이와 같은 과정을 통하여 톱 링 그루브가 보강재(10)에 의해 보강된 피스톤(1)의 제조가 가능하게 된다. Through this process, it is possible to manufacture the
즉, 상기와 같이 제조된 보강재(10)를 피스톤(1) 주조시 인서트로 사용하여 최종 제품인 톱 링 그루브가 보강된 피스톤(1) 제조가 가능한 이유로 저비용으로 제조가 가능하게 되는 것이다. That is, by using the
그리고, 상기 보강재(10)와 피스톤(1) 간의 계면은 종래의 주철-알루미늄의 계면과는 달리 알루미늄-알루미늄의 계면을 가지고 있기 때문에 접합성이 양호하며 열팽창계수의 차이가 적어 변형 특성도 향상되고, 열전도 특성도 종래재에 비해 더욱 우수하게 되는 장점을 가진다. In addition, since the interface between the reinforcing
현재 사용되고 있는 약 45g 수준인 Ni-Resist 주철재 보강재를 본 발명에 의한 보강재(10)로 대체할 경우에 중량은 16g 수준으로 피스톤(1) 당 약 29g/개의 중 량저감이 가능하며, 열전도 특성은 약 2.1배 향상하는 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.When the Ni-Resist cast iron reinforcing material, which is currently used at about 45g level, is replaced with the reinforcing
실시예Example
본 발명의 실시예에 따라 제조된 알루미늄 합금 보강재와 종래의 주철계 보강재의 물성을 비교하는 시험이 행해졌고, 그 결과는 다음의 표 1과 같다.A test comparing the physical properties of the aluminum alloy reinforcement prepared in accordance with an embodiment of the present invention and the conventional cast iron-based reinforcement was done, the results are shown in Table 1 below.
표 1에 나타난 바와 같이, 종래의 Ni계 주철과 본 발명의 실시예에 따른 과공정 알루미늄을 제조하여 그들에 대해 각각 물성을 측정한 결과, 본 발명의 보강재는 종래 보강재보다 열팽창계수 및 열전도도가 훨씬 높았으며, 반면에 중량에 있어서 아주 경량화 되었음을 알 수 있었다.As shown in Table 1, the conventional Ni-based cast iron and the over-processed aluminum according to the embodiment of the present invention and the physical properties were measured for them, the reinforcement of the present invention has a coefficient of thermal expansion and thermal conductivity than the conventional reinforcement It was much higher, while it was found to be very light in weight.
또한, 모재와 비교하여 종래 보강재는 물성에 있어 차이가 많이 났지만, 본 발명의 보강재에 있어서는 거의 동등한 수준을 유지하여 서로 간의 큰 갭이 발생하지 않아 접합계면에서 접합성이 우수할 것으로 판단된다. In addition, the conventional reinforcing material has a lot of differences in physical properties compared to the base material, but in the reinforcing material of the present invention is maintained at almost the same level, it is judged that there is no large gap between each other, it is excellent in the bonding interface.
결과적으로, 본 발명의 보강재를 사용한 디젤용 엔진의 경우 열전도 향상 및 경량화가 가능하며, 특히 가솔린엔진에 적용시 고출력화와 다운사이징 개발환경에 따라 GDI(가솔린 직접분사) 및 터보-GDI화에 따른 피스톤의 내구성 향상에의 대응이 가능해짐을 알 수 있다.As a result, in the case of a diesel engine using the reinforcement of the present invention it is possible to improve the thermal conductivity and light weight, especially when applied to gasoline engines according to the high output and downsizing development environment according to GDI (gasoline direct injection) and turbo-GDI It can be seen that it is possible to cope with an improvement in the durability of the piston.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various modifications may be made and equivalents may be resorted to without departing from the scope of the appended claims.
도 1은 종래의 피스톤 톱 링 그루브의 보강재를 보인 도면.1 is a view showing a reinforcement of a conventional piston top ring groove.
도 2a 및 도 2b는 종래의 피스톤 톱 링 그루브의 보강방법을 보인 도면.Figure 2a and 2b is a view showing a reinforcement method of a conventional piston top ring groove.
도 3은 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재를 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view of the reinforcement of the piston top ring groove according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재의 Si함량에 따른 알루미늄을 보인 미세조직사진.Figure 4 is a microstructure photograph showing the aluminum according to the Si content of the reinforcement of the piston top ring groove according to the present invention.
도 5은 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재의 조성에 의해 제조된 소재의 미세조직사진.Figure 5 is a microstructure photograph of the material produced by the composition of the reinforcement of the piston top ring groove according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재를 제조하는 연속주조공정을 보인 도면.Figure 6 is a view showing a continuous casting process for producing a reinforcement of the piston top ring groove according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재를 제조하는 원심주조주조공정을 보인 도면.Figure 7 is a view showing a centrifugal casting process for producing a reinforcement of the piston top ring groove according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 피스톤 톱 링 그루브의 보강재를 피스톤에 적용하는 구조를 보인 단면도.Figure 8 is a cross-sectional view showing a structure for applying a reinforcement of the piston top ring groove according to the present invention to the piston.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간략한 설명** Brief description of symbols for the main parts of the drawings *
1: 피스톤 10: 보강재1: piston 10: reinforcement
Claims (6)
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