JPH02221632A - ディーゼルエンジン用副燃焼室インサート - Google Patents
ディーゼルエンジン用副燃焼室インサートInfo
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- JPH02221632A JPH02221632A JP1042469A JP4246989A JPH02221632A JP H02221632 A JPH02221632 A JP H02221632A JP 1042469 A JP1042469 A JP 1042469A JP 4246989 A JP4246989 A JP 4246989A JP H02221632 A JPH02221632 A JP H02221632A
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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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods 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】
（産業上の利用分野）
本発明はディーゼルエンジン用副燃焼室インサートの改
良番、゛係り、更に詳しくは、副燃焼室インサートの噴
孔の周縁部が耐熱疲労性に優れた耐熱合金で形成された
耐熱前進とすることにより、耐久性の向上が図られたデ
ィーゼルエンジン用副燃焼室インサート（以下、″イン
サート″と称する）に関する。
良番、゛係り、更に詳しくは、副燃焼室インサートの噴
孔の周縁部が耐熱疲労性に優れた耐熱合金で形成された
耐熱前進とすることにより、耐久性の向上が図られたデ
ィーゼルエンジン用副燃焼室インサート（以下、″イン
サート″と称する）に関する。
（従来の技術）
従来の金属製インサートの製造方法としてロストワック
ス鋳造方法、切削加工方法及び鍛造方法等があり、それ
に使用される材料としては耐熱疲労性等が要求されてお
り５ＵＨ３，５ＵＨ６１６等のマルテンサイト系耐熱鋼
、ＮＩＭＯＮＩＣ８０Ａ、ＬＣＮ−１５５等の超耐熱合
金がある。
ス鋳造方法、切削加工方法及び鍛造方法等があり、それ
に使用される材料としては耐熱疲労性等が要求されてお
り５ＵＨ３，５ＵＨ６１６等のマルテンサイト系耐熱鋼
、ＮＩＭＯＮＩＣ８０Ａ、ＬＣＮ−１５５等の超耐熱合
金がある。
（本発明が解決しようとする課Ｉり
最近ディーゼルエンジンは小型化および熱効率の向上、
高速回転の要求が強く、そのために燃焼室周辺の熱負荷
が大きくなってきている。特にインサートの噴孔の周縁
部は高温・高圧のガスが高速で通過していくため局部的
に高温になり損傷が激しく、前述の材料では最近の高負
荷エンジンの使用に耐えられなくなってきている。
高速回転の要求が強く、そのために燃焼室周辺の熱負荷
が大きくなってきている。特にインサートの噴孔の周縁
部は高温・高圧のガスが高速で通過していくため局部的
に高温になり損傷が激しく、前述の材料では最近の高負
荷エンジンの使用に耐えられなくなってきている。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、イ
ンサート本体をある程度の耐熱性を有し、変形の少ない
比較的安価なマルテンサイト系の耐熱鋼を用いて形成し
、異常に加熱される噴孔の周縁部を耐熱疲労性に優れた
耐熱合金にて構成することにより、耐久性を向上させた
インサートを安価に提供することを目的とする。
ンサート本体をある程度の耐熱性を有し、変形の少ない
比較的安価なマルテンサイト系の耐熱鋼を用いて形成し
、異常に加熱される噴孔の周縁部を耐熱疲労性に優れた
耐熱合金にて構成することにより、耐久性を向上させた
インサートを安価に提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため本発明は、インサート本体を
５ＵＳ４０３等の安価なマルテンサイト系耐熱鋼を用い
て形成し、噴孔の周縁部分を耐熱疲労性に優れた本発明
のＣ； ０．１５重量％以下、５ｉ５０．５重量％以下
、Ｍｎ；１．０重量％以下。
５ＵＳ４０３等の安価なマルテンサイト系耐熱鋼を用い
て形成し、噴孔の周縁部分を耐熱疲労性に優れた本発明
のＣ； ０．１５重量％以下、５ｉ５０．５重量％以下
、Ｍｎ；１．０重量％以下。
Ｃｒ；１０〜３０重量％、Ｍｏ；３〜７重量％、Ｗ；３
〜１０重量％、Ｆｅ；５〜２５重量％、残部がＮｉおよ
び不可避不純物からなる耐熱合金により形成したもので
ある。
〜１０重量％、Ｆｅ；５〜２５重量％、残部がＮｉおよ
び不可避不純物からなる耐熱合金により形成したもので
ある。
次に本発明による耐熱合金の成分範囲（重量％）の限定
理由について述べる。
理由について述べる。
Ｃ：ＣはＣｒ、Ｗ、Ｍｏ等と結合して炭化物を形成し靭
性を劣化させるため０．１５％以下とした。
性を劣化させるため０．１５％以下とした。
Ｓｉ：Ｓｉは耐酸化性を向上させるが、多過ぎると脆化
すると共に耐熱衝撃性が低下するので０゜５％以下とし
た。
すると共に耐熱衝撃性が低下するので０゜５％以下とし
た。
Ｍｎ：Ｍｎはクリープ強度の向上に有効であるが、多過
ぎると耐酸化性が悪化するので１．０％以下とした。
ぎると耐酸化性が悪化するので１．０％以下とした。
Ｃｒ：Ｃｒは高温における耐酸化性を決定づける成分で
あり、１０％以下では耐酸化性が充分に得られず、一方
３０％を超えて含有させても耐酸化性の効果が少なく経
済的でないのでその含有量の範囲を１０〜３０％とした
。
あり、１０％以下では耐酸化性が充分に得られず、一方
３０％を超えて含有させても耐酸化性の効果が少なく経
済的でないのでその含有量の範囲を１０〜３０％とした
。
Ｍｏ：Ｍｏはオーステナイト基地に固溶して強化する作
用があり少量でも効果があるが、３％以下ではその効果
が充分でなく、７％を超えて含有させても耐酸化性の効
果は顕著でなく経済的でないので、その含有量の範囲を
３〜７％としだ６Ｗ：ＷはＭＯと同様、オーステナイト
基地に固溶してこれを強化する作用があり１ＭＯとの共
存により特に効果がある。３％以下ではその効果はなく
、１０％を超えて含有すると靭性劣化の原因となるσ相
等の全居間化合物で形成されることからその含有量の範
囲を３〜１０％とした。
用があり少量でも効果があるが、３％以下ではその効果
が充分でなく、７％を超えて含有させても耐酸化性の効
果は顕著でなく経済的でないので、その含有量の範囲を
３〜７％としだ６Ｗ：ＷはＭＯと同様、オーステナイト
基地に固溶してこれを強化する作用があり１ＭＯとの共
存により特に効果がある。３％以下ではその効果はなく
、１０％を超えて含有すると靭性劣化の原因となるσ相
等の全居間化合物で形成されることからその含有量の範
囲を３〜１０％とした。
Ｆｅ：Ｆｅを２５％まで含有しても合金特性が余り損な
われずによい状態に保たれるが、少なすぎると切削性が
悪くなるので、コストを考慮してその含有量の範囲を５
〜２５％とした。
われずによい状態に保たれるが、少なすぎると切削性が
悪くなるので、コストを考慮してその含有量の範囲を５
〜２５％とした。
第１表
（重量％）
（実施例）
以下、本発明について実施例の図面に基づいて具体的に
説明する。
説明する。
第１図から第３図に示すインサート本体１を第１表に示
す化学成分の母材５ＵＳ４０３で形成し。
す化学成分の母材５ＵＳ４０３で形成し。
噴孔２の周縁部を下記の製造方法によって肉盛り溶接し
て、第１表に示す本発明の耐熱合金（Ａ）、（Ｂ）、（
Ｃ）にて形成した。
て、第１表に示す本発明の耐熱合金（Ａ）、（Ｂ）、（
Ｃ）にて形成した。
（ｉ）インサート本体１を機械加工或いは鍛造により噴
孔の母 材： 比較品（Ｄ）： （Ｅ）： （Ｆ）： ＵＳ４０３ ＳＵＳ３１０Ｓ ＮＩＭＯＮＩＣ：８０Ａ ＬＣＮ １ ５５ 周縁部に凹み３及び４を付加加工する。（第４図）（ｉ
ｔ）凹み３及び４に肉盛り溶接により、第１表に示す化
学成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）からなる本発明の耐熱合
金層５及び６を形成し、鍛造により平滑な形状、寸法に
仕上げる。（第５図、第６図）（ｉｆｆ） ４１械加工
により噴孔２を形成する６ （第１図〜第３図） 上記方法により得らか、たインサートについて耐熱疲労
試験を２回行なった。
孔の母 材： 比較品（Ｄ）： （Ｅ）： （Ｆ）： ＵＳ４０３ ＳＵＳ３１０Ｓ ＮＩＭＯＮＩＣ：８０Ａ ＬＣＮ １ ５５ 周縁部に凹み３及び４を付加加工する。（第４図）（ｉ
ｔ）凹み３及び４に肉盛り溶接により、第１表に示す化
学成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）からなる本発明の耐熱合
金層５及び６を形成し、鍛造により平滑な形状、寸法に
仕上げる。（第５図、第６図）（ｉｆｆ） ４１械加工
により噴孔２を形成する６ （第１図〜第３図） 上記方法により得らか、たインサートについて耐熱疲労
試験を２回行なった。
尚、比較量として第１表に示すＳ Ｕ Ｓ ３１０５（
Ｄ）を用イテ冷間鍛造ニテ、ＮＩＭＯＮＩＣ８０Ａ（Ｅ
）、ＬＣＮｌ ５５（Ｆ）を用いてロストワックス鋳造
方法により製造したインサートを用いて同様な耐熱疲労
試験を行った。
Ｄ）を用イテ冷間鍛造ニテ、ＮＩＭＯＮＩＣ８０Ａ（Ｅ
）、ＬＣＮｌ ５５（Ｆ）を用いてロストワックス鋳造
方法により製造したインサートを用いて同様な耐熱疲労
試験を行った。
本試験は第７図に示す試験装置１０に取付けられた第８
図に示す保持具１１に試験片のインサート本体１を固定
し、ガスバーナ１２で下面から約９００℃に加熱した後
、試験装置１０を回転させ副燃焼室インサート本体１を
スプレー１３の上方に移動させて水をスプレーして約４
０℃まで水冷した後空冷する。ｍ９図に示す加熱、冷却
のサイクルを３００回繰り返したのち、第１０１１ｉ４
に示すように噴孔２の周縁部に発生した亀裂７の長さを
測定し、その長さの合計によって耐熱疲労性を判定した
。
図に示す保持具１１に試験片のインサート本体１を固定
し、ガスバーナ１２で下面から約９００℃に加熱した後
、試験装置１０を回転させ副燃焼室インサート本体１を
スプレー１３の上方に移動させて水をスプレーして約４
０℃まで水冷した後空冷する。ｍ９図に示す加熱、冷却
のサイクルを３００回繰り返したのち、第１０１１ｉ４
に示すように噴孔２の周縁部に発生した亀裂７の長さを
測定し、その長さの合計によって耐熱疲労性を判定した
。
第１回試験及び第２回試験の亀裂の長さの測定結果、比
較量（Ｄ）の亀裂の長さは夫々６．２ｍｍ。
較量（Ｄ）の亀裂の長さは夫々６．２ｍｍ。
６ 、８ ＋＋ｕａ、比較品（Ｅ）は１３．８ｍｍ、
１２．９＋＋ｍ、比較量（Ｆ）は１０．６ｍｍ、 １１
．５ｍｍであったのに対して、本発明品の噴孔の周縁部
を耐熱合金で構成した（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は２回の
試験共いずれも亀裂の発生は全く認められなかった。こ
の結果より本発明に係るインサートは耐熱疲労性が著し
く向上し改善されたことが認められる。
１２．９＋＋ｍ、比較量（Ｆ）は１０．６ｍｍ、 １１
．５ｍｍであったのに対して、本発明品の噴孔の周縁部
を耐熱合金で構成した（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は２回の
試験共いずれも亀裂の発生は全く認められなかった。こ
の結果より本発明に係るインサートは耐熱疲労性が著し
く向上し改善されたことが認められる。
噴孔の周縁部に形成する耐熱合金層の形状は。
本実施例の形状に限定されるものでなく、インサート本
体と同心に円形に形成すること、或いは、噴孔の周縁部
に沿って全周に又は鋭角部の周縁部だけに形成する等自
在である。
体と同心に円形に形成すること、或いは、噴孔の周縁部
に沿って全周に又は鋭角部の周縁部だけに形成する等自
在である。
（効果）
インサート本体を安価である程度の耐熱性をもつ耐熱鋼
で形成し、噴孔の周縁部を肉盛りによって本発明の耐熱
合金層を形成することにより、耐熱疲労性が向上して耐
久性に優れたインサートを安価に提供できた実用上の効
果は大である。
で形成し、噴孔の周縁部を肉盛りによって本発明の耐熱
合金層を形成することにより、耐熱疲労性が向上して耐
久性に優れたインサートを安価に提供できた実用上の効
果は大である。
第１図 本発明に係わる副燃焼室インサートの一例を示
す縦断面図 第２図 第１図の平面図 第３図 第１図の底面図 第４図 本発明品の肉盛り溶接前の状態を示す縦断面図 第５図 本発明品の肉盛り溶接後の状態を示す縦断面図 第６図 ｍ５図の平面図 第７図 熱疲労試験装置の概要図 第８図 熱疲労試験装置の試験片保持具と試験方法を示
す概要図 第９図 熱疲労試験の加熱冷却サイクルを示すグラフ図 第１０図 亀裂の発生状況を示す平面図１：副燃焼室イ
ンサート本体 ２：噴孔３．４：肉盛り部の凹み ５．６：耐熱合金層 ７：亀裂
す縦断面図 第２図 第１図の平面図 第３図 第１図の底面図 第４図 本発明品の肉盛り溶接前の状態を示す縦断面図 第５図 本発明品の肉盛り溶接後の状態を示す縦断面図 第６図 ｍ５図の平面図 第７図 熱疲労試験装置の概要図 第８図 熱疲労試験装置の試験片保持具と試験方法を示
す概要図 第９図 熱疲労試験の加熱冷却サイクルを示すグラフ図 第１０図 亀裂の発生状況を示す平面図１：副燃焼室イ
ンサート本体 ２：噴孔３．４：肉盛り部の凹み ５．６：耐熱合金層 ７：亀裂
Claims (1)
- 副燃焼室インサート本体（１）をある程度の耐熱性を
有する安価な耐熱鋼で形成し、噴孔（２）の周縁部分を
Ｃ；０．１５重量％以下、Ｓｉ；０．５重量％以下、Ｍ
ｎ；１．０重量％以下、Ｃｒ；１０〜３０重量％、Ｍｏ
；３〜７重量％、Ｗ；３〜１０重量％、Ｆｅ；５〜２５
重量％、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる耐熱合
金にて形成されさていることを特徴とするディーゼルエ
ンジン用副燃焼室インサート。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042469A JPH02221632A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | ディーゼルエンジン用副燃焼室インサート |
| US07/442,610 US4993382A (en) | 1989-02-22 | 1989-11-29 | Insert for an indirect injection diesel engine |
| DE3941028A DE3941028C2 (de) | 1989-02-22 | 1989-12-12 | Einsatz für einen Dieselmotor mit indirekter Einspritzung |
| GB9000352A GB2228433B (en) | 1989-02-22 | 1990-01-08 | An insert for an indirect injection diesel engine |
| FR909001597A FR2643419B1 (fr) | 1989-02-22 | 1990-02-12 | Insert pour moteur diesel a injection indirecte |
| ES9000477A ES2021187A6 (es) | 1989-02-22 | 1990-02-19 | Un inserto para un motor diesel de inyeccion indirecta. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042469A JPH02221632A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | ディーゼルエンジン用副燃焼室インサート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02221632A true JPH02221632A (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=12636928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1042469A Pending JPH02221632A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | ディーゼルエンジン用副燃焼室インサート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02221632A (ja) |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP1042469A patent/JPH02221632A/ja active Pending
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