JPH0146227B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0146227B2 JPH0146227B2 JP59034435A JP3443584A JPH0146227B2 JP H0146227 B2 JPH0146227 B2 JP H0146227B2 JP 59034435 A JP59034435 A JP 59034435A JP 3443584 A JP3443584 A JP 3443584A JP H0146227 B2 JPH0146227 B2 JP H0146227B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- port liner
- cylinder head
- ceramic
- coating layer
- liner
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
-
- 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
- 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
-
- 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
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/16—Fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は内燃機関の排気ポートライナーを付
したシリンダーヘツド特にポートライナーとして
セラミツクからなる管状のポートライナーを用
い、その外周に耐火物繊維の被覆層を断熱層と
し、その周囲を金属で鋳ぐるんだシリンダーヘツ
ドの製造方法に関するもので、製造過程でのポー
トライナーの破損を生ずることなく、又、耐火物
繊維の被覆層の断熱効果を阻害することのない断
熱ポートライナー付シリンダーヘツドを製造する
ことを目的とするものである。
したシリンダーヘツド特にポートライナーとして
セラミツクからなる管状のポートライナーを用
い、その外周に耐火物繊維の被覆層を断熱層と
し、その周囲を金属で鋳ぐるんだシリンダーヘツ
ドの製造方法に関するもので、製造過程でのポー
トライナーの破損を生ずることなく、又、耐火物
繊維の被覆層の断熱効果を阻害することのない断
熱ポートライナー付シリンダーヘツドを製造する
ことを目的とするものである。
一般に内燃機関の燃焼効率を向上させると排気
ガスの温度が低下し、例えば酸化触媒等による排
気ガスの完全燃焼による浄化作用が不充分となる
ので、排気ガスの温度を極力下げないように排気
管径路を断熱し保温する必要がある。
ガスの温度が低下し、例えば酸化触媒等による排
気ガスの完全燃焼による浄化作用が不充分となる
ので、排気ガスの温度を極力下げないように排気
管径路を断熱し保温する必要がある。
その対策の一つとして排気ポートライナーがあ
るが、しかし排気ポート部分は通常冷却水によつ
て冷却される箇所であるので、排気ガスの温度低
下による浄化触媒の作用の低下は著るしい。
るが、しかし排気ポート部分は通常冷却水によつ
て冷却される箇所であるので、排気ガスの温度低
下による浄化触媒の作用の低下は著るしい。
このような欠点を防止するためにステンレス管
等の金属管を二重管構造としたものや、セラミツ
ク管の外周に耐火物繊維の被覆層を設けたポート
ライナーが知られているが、前者は二重管の間の
空気の断熱効果が不充分であり、後者の方が金属
を用いていないだけに断熱効果が優れているもの
と考えられている。しかし製造過程等に於てセラ
ミツクの破損を生じたり、耐火物繊維が吸水等の
含浸により断熱効果を低下するなどの不都合が避
けられなかつた。
等の金属管を二重管構造としたものや、セラミツ
ク管の外周に耐火物繊維の被覆層を設けたポート
ライナーが知られているが、前者は二重管の間の
空気の断熱効果が不充分であり、後者の方が金属
を用いていないだけに断熱効果が優れているもの
と考えられている。しかし製造過程等に於てセラ
ミツクの破損を生じたり、耐火物繊維が吸水等の
含浸により断熱効果を低下するなどの不都合が避
けられなかつた。
即ち、一般にポートライナーを鋳包んでシリン
ダーヘツドを製造する場合には、ポートライナー
の中に中子砂をつめて鋳造しているが、中子砂の
熱膨張によつてセラミツクからなるポートライナ
ーが破損したり、内部の中子砂を除去するために
加振する際ポートライナーが破損したりする事故
の発生が避けられず、又、ポートライナーの周囲
に金属例えばアルミニウム製のシリンダーヘツド
を鋳造した後の工程に於て、アルミニウムの焼
入、焼戻し等の熱処理を行なう際に、水中投入し
なければならないが、そのときにセラミツクポー
トライナーの周囲に耐火物繊維の被覆層内に水が
浸入し含浸されたまゝとなつたり、無機溶液及び
有機溶液の含浸処理時に該溶液が耐火物繊維の被
覆層中に含浸され、その断熱効果を阻害する傾向
があつた。
ダーヘツドを製造する場合には、ポートライナー
の中に中子砂をつめて鋳造しているが、中子砂の
熱膨張によつてセラミツクからなるポートライナ
ーが破損したり、内部の中子砂を除去するために
加振する際ポートライナーが破損したりする事故
の発生が避けられず、又、ポートライナーの周囲
に金属例えばアルミニウム製のシリンダーヘツド
を鋳造した後の工程に於て、アルミニウムの焼
入、焼戻し等の熱処理を行なう際に、水中投入し
なければならないが、そのときにセラミツクポー
トライナーの周囲に耐火物繊維の被覆層内に水が
浸入し含浸されたまゝとなつたり、無機溶液及び
有機溶液の含浸処理時に該溶液が耐火物繊維の被
覆層中に含浸され、その断熱効果を阻害する傾向
があつた。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもの
であるが、図面を参照しつゝ従来品から本発明に
より製造されるものまで順次説明して行く。なお
各図を通じて同一部分には同一符号が付されてい
る。第１図は従来のポートライナーを付したシリ
ンダーヘツドで、セラミツクポートライナー１の
外周に耐火物繊維の被覆層２を設け、これを中子
として外周にシリンダーヘツドを構成するアルミ
ニウム又は鉄３を鋳造したものであつて、４はバ
ルブステムガイド、５は排気バルブ、６はバルブ
シート、７は冷却水の通過孔、８は排気ポート部
を示してある。
であるが、図面を参照しつゝ従来品から本発明に
より製造されるものまで順次説明して行く。なお
各図を通じて同一部分には同一符号が付されてい
る。第１図は従来のポートライナーを付したシリ
ンダーヘツドで、セラミツクポートライナー１の
外周に耐火物繊維の被覆層２を設け、これを中子
として外周にシリンダーヘツドを構成するアルミ
ニウム又は鉄３を鋳造したものであつて、４はバ
ルブステムガイド、５は排気バルブ、６はバルブ
シート、７は冷却水の通過孔、８は排気ポート部
を示してある。
その製造法は既述のとおりで、特にセラミツク
ポートライナー１の両端より約２mm程度残して耐
火物繊維の被覆層が設けられているので、この部
分に亀裂発生が多く、中子砂のとり出しの際セラ
ミツク割れを生じ易いことは前述のとおりであ
る。
ポートライナー１の両端より約２mm程度残して耐
火物繊維の被覆層が設けられているので、この部
分に亀裂発生が多く、中子砂のとり出しの際セラ
ミツク割れを生じ易いことは前述のとおりであ
る。
第２図はその対策として発明者等の一部によつ
て考えられたものでセラミツクポートライナーは
全面的に耐火物繊維の被覆層２が設けられ、特に
図の左側端部ではポートライナーの端面をも耐火
物繊維の被覆層２で包被するようにしてあり、第
１図のものよりはセラミツク割れを生じ難いが中
子砂の熱膨張による破損や中子砂を除去するため
の加振によつてセラミツク割れを生じることは依
然解消されず、耐火物繊維の被覆層２の断熱効果
が含浸により低下するという前述の問題はこれま
た解消されていない。
て考えられたものでセラミツクポートライナーは
全面的に耐火物繊維の被覆層２が設けられ、特に
図の左側端部ではポートライナーの端面をも耐火
物繊維の被覆層２で包被するようにしてあり、第
１図のものよりはセラミツク割れを生じ難いが中
子砂の熱膨張による破損や中子砂を除去するため
の加振によつてセラミツク割れを生じることは依
然解消されず、耐火物繊維の被覆層２の断熱効果
が含浸により低下するという前述の問題はこれま
た解消されていない。
本発明はこのような事情に鑑み鋭意研究の結果
第３図に示したように、セラミツクポートライナ
ーの外周に又、好ましくは端面まで耐火物繊維で
被覆するが、その端面は入口も出口も鉄、ステン
レス鋼等の金属キヤツプ９を被せて閉塞し、しか
る後これを鋳型にセツトし、その周囲にシリンダ
ーヘツドを鋳造し、しかる後焼入、焼鈍等の所定
の処理をし、（この段階は図示せず）次に第４図
に示したようにヘツドの仕上加工時にこの金属製
キヤツプ９もボーリング等により穿孔して開口
し、ポートライナー付シリンダーヘツドを製造し
ようとする方法である。
第３図に示したように、セラミツクポートライナ
ーの外周に又、好ましくは端面まで耐火物繊維で
被覆するが、その端面は入口も出口も鉄、ステン
レス鋼等の金属キヤツプ９を被せて閉塞し、しか
る後これを鋳型にセツトし、その周囲にシリンダ
ーヘツドを鋳造し、しかる後焼入、焼鈍等の所定
の処理をし、（この段階は図示せず）次に第４図
に示したようにヘツドの仕上加工時にこの金属製
キヤツプ９もボーリング等により穿孔して開口
し、ポートライナー付シリンダーヘツドを製造し
ようとする方法である。
かくすることによつて、ポートライナーの中に
は中子砂を充填しなくても鋳ぐるみができるの
で、工程が簡略化され、中子砂の節約とともに加
振の際の中子砂の重量によるセラミツク割れの問
題も解消することができ、更に、鋳造後の焼鈍及
び含浸処理に際し、ポートライナーの耐火性繊維
層が水及び溶液を接触を断たれているので吸水等
の含浸のおそれがなく優れた断熱効果を発揮する
ことができる。
は中子砂を充填しなくても鋳ぐるみができるの
で、工程が簡略化され、中子砂の節約とともに加
振の際の中子砂の重量によるセラミツク割れの問
題も解消することができ、更に、鋳造後の焼鈍及
び含浸処理に際し、ポートライナーの耐火性繊維
層が水及び溶液を接触を断たれているので吸水等
の含浸のおそれがなく優れた断熱効果を発揮する
ことができる。
いま内径30mm、肉厚1.5mm、長さ100mmのチタン
酸アルミニウムを主成分とするセラミツクポート
ライナーの外周に第４図に示すようにアルミナを
主成分とする耐火物繊維層を被覆し、その両端面
に内径39mm、肉厚0.3mm、長さ15mmのステンレス
製キヤツプ９を嵌めて、その周囲にアルミニウム
シリンダーヘツドを鋳造し、各処理をした後、孔
明加工をしてキヤツプ９を穿孔し開口したとこ
ろ、セラミツクの破損や耐火物繊維の被覆層への
溶液の含浸も発生せず断熱効果の優れたポートラ
イナーを付したシリンダーヘツドを得ることがで
きた。これに対し第２図に示すようにセラミツク
ポートライナーの外周に耐火物繊維の被覆層を設
け、内部に中子砂を充填しアルミニウムシリンダ
ーヘツドを鋳造すると既述のようにセラミツクポ
ートライナーに破損を生じ、耐火物繊維の被覆層
へ溶液が含浸することが認められた。
酸アルミニウムを主成分とするセラミツクポート
ライナーの外周に第４図に示すようにアルミナを
主成分とする耐火物繊維層を被覆し、その両端面
に内径39mm、肉厚0.3mm、長さ15mmのステンレス
製キヤツプ９を嵌めて、その周囲にアルミニウム
シリンダーヘツドを鋳造し、各処理をした後、孔
明加工をしてキヤツプ９を穿孔し開口したとこ
ろ、セラミツクの破損や耐火物繊維の被覆層への
溶液の含浸も発生せず断熱効果の優れたポートラ
イナーを付したシリンダーヘツドを得ることがで
きた。これに対し第２図に示すようにセラミツク
ポートライナーの外周に耐火物繊維の被覆層を設
け、内部に中子砂を充填しアルミニウムシリンダ
ーヘツドを鋳造すると既述のようにセラミツクポ
ートライナーに破損を生じ、耐火物繊維の被覆層
へ溶液が含浸することが認められた。
尚第５図、第６図、第７図は本発明の他の実施
例を示し、本発明の趣旨並びに範囲を離脱せざる
限り、各種の方法が実施し得るものである。
例を示し、本発明の趣旨並びに範囲を離脱せざる
限り、各種の方法が実施し得るものである。
第１図は従来のセラミツクポートライナーを付
したシリンダーヘツドの一例を示す縦断面図、第
２図は耐火物繊維の被覆層に改良を加えたものの
縦断面図、第３図は本発明の方法の実施に際し金
属製キヤツプを付したセラミツクポートライナー
の縦断面図、第４図は本発明により得られたシリ
ンダーヘツドの一例を示す縦断面図、第５，６，
７図は金属製キヤツプを付したセラミツクポート
ライナーの他の実施例の縦断面図第８図は第７図
のAA線断面図である。 １：セラミツクポートライナー、２：耐火物繊
維の被覆層、３：シリンダーヘツドを構成するア
ルミニウム又は鉄、４：バルブステムガイド、
５：排気バルブ、６：バルブシート、７：冷却水
の通過孔、８：排気ポート部、９：金属製キヤツ
プ。
したシリンダーヘツドの一例を示す縦断面図、第
２図は耐火物繊維の被覆層に改良を加えたものの
縦断面図、第３図は本発明の方法の実施に際し金
属製キヤツプを付したセラミツクポートライナー
の縦断面図、第４図は本発明により得られたシリ
ンダーヘツドの一例を示す縦断面図、第５，６，
７図は金属製キヤツプを付したセラミツクポート
ライナーの他の実施例の縦断面図第８図は第７図
のAA線断面図である。 １：セラミツクポートライナー、２：耐火物繊
維の被覆層、３：シリンダーヘツドを構成するア
ルミニウム又は鉄、４：バルブステムガイド、
５：排気バルブ、６：バルブシート、７：冷却水
の通過孔、８：排気ポート部、９：金属製キヤツ
プ。
Claims (1)
- １ セラミツクからなる管状の排気ポートライナ
ーの外周に耐火物繊維の被覆層を設け、その入口
及び出口の端面に金属製キヤツプを被せてこれを
鋳型にセツトし、その周囲にシリンダーヘツドを
鋳造し、しかる後所定の処理をした後前記金属製
キヤツプを開口し仕上げ加工をすることを特徴と
するポートライナーを付したシリンダーヘツドの
製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3443584A JPS60180659A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 |
| US06/705,789 US4604779A (en) | 1984-02-27 | 1985-02-26 | Method of producing a cylinder head with a port liner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3443584A JPS60180659A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180659A JPS60180659A (ja) | 1985-09-14 |
| JPH0146227B2 true JPH0146227B2 (ja) | 1989-10-06 |
Family
ID=12414140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3443584A Granted JPS60180659A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180659A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61154757A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 |
| JPS6348951U (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-02 | ||
| JP2790866B2 (ja) * | 1989-08-24 | 1998-08-27 | 日産自動車株式会社 | 燃焼装置の排気通路 |
| JP6131977B2 (ja) * | 2015-03-24 | 2017-05-24 | マツダ株式会社 | 金属製基材上に樹脂含有皮膜を有するワークの加工方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5753046B2 (ja) * | 1974-10-09 | 1982-11-11 | ||
| JPS57141A (en) * | 1980-05-31 | 1982-01-05 | Sanshiro Yamanaka | Method of improving dielectric characteristics of plasma- polymerized styrene membrane by electrical discharge treatment in hydrogen gas |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP3443584A patent/JPS60180659A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60180659A (ja) | 1985-09-14 |
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