JPH0324858Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0324858Y2 JPH0324858Y2 JP1985006362U JP636285U JPH0324858Y2 JP H0324858 Y2 JPH0324858 Y2 JP H0324858Y2 JP 1985006362 U JP1985006362 U JP 1985006362U JP 636285 U JP636285 U JP 636285U JP H0324858 Y2 JPH0324858 Y2 JP H0324858Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- plating layer
- aluminum alloy
- head
- nickel
- 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
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本考案は、直噴タイプのデイーゼルエンジンの
ピストンに関するものである。 （従来技術） 従来から直噴タイプのデイーゼルエンジンは、
その母材として硬化処理を施されたアルミニウム
合金で製造されており、そのヘツド部１には、燃
焼用のキヤビテイ２が形成されている（第４図参
照）。ところが、このような構造のピストンにお
いては、キヤビテイ２の開口縁部を構成するリツ
プ部３が高温にさらされることにより熱疲労を起
こし、ついにはここを起点としてクラツクＣが入
るという問題を内包していた。かかる問題に対処
するものとしては、特開昭50−70715号公報記載
の如く、前記リツプ部３にヒートシールド部材４
を設けるようにしたものが提案されている。とこ
ろが、このヒートシールド部材４をリツプ部３に
強固に取付けることは技術的な困難を伴なうこと
となる。 又、この種ピストンにおいては、リツプ部の熱
疲労のほかにもピストンのヘツド部頂面５に発生
するエロージョンＥ（即ち、削りとられ）に対す
る対策も重要な課題であるが、上記公知例にはこ
の点については何ら考慮されていない。 （考案の目的） 本考案は、上記の点に鑑みてなされたもので、
ピストンヘツド部頂面の耐エロージヨン性を向上
させ、あわせてリツプ部の耐熱疲労性をも確保せ
んとすることを目的としている。 （目的を達成するための手段） 本考案は、上記目的を達成するための手段とし
て、ピストンヘツド部頂面において、キヤビテイ
開口縁を構成するリツプ部を少なくとも除く部分
に、ニツケル系もしくは鉄系のメツキ層を設けて
いる。 （作 用） 本考案では、上記手段によつて下記の如き作用
が得られる。 (1) アルミニウム合金より硬く、しかもアルミニ
ウム合金との密着性に優れたニツケル系もしく
は鉄系のメツキ層により、ピストンヘツド部の
エロージョン発生が抑制される。 (2) 前記メツキ層をリツプ部に設けないことによ
り、メツキ層とピストン母材（アルミニウム合
金）との熱膨張率の差異に基づいて生じるメツ
キ層へのクラツク発生、およびこれに起因して
リツプ部に生じる熱疲労クラツクの発生が未然
に防止される。 （実施例） 以下、第１図および第２図を参照して、本考案
の幾つかの好適な実施例を説明する。 第１図には、本考案の第１実施例が示されてい
る。 このピストンは、硬化処理（即ち、Ｔ５処理：
焼もどし、あるいはＴ６処理：焼入れ、焼もど
し）されたアルミニウム合金製であり、ヘツド部
１とスカート部６とにより構成されている。符号
７はピンボス部、８はピストンリングである。 前記ヘツド部１の頂面５には、燃焼用のキヤビ
テイ２が形成されている。 而して、本考案の特徴として、前記ヘツド部１
の頂面５には、前記キヤビテイ２の開口縁を構成
するリツプ部３以外の部分にニツケル系のメツキ
層９が設けられている。 該メツキ層９は、アルミニウム合金より硬く、
アルミニウム合金との密着性に優れたニツケル系
金属で構成されているため、ヘツド部頂面５の耐
エロージョン性を著しく向上せしめる。なお、こ
のメツキ層９は、ニツケル系のものに限定される
ものではなく、機械的性質および熱的性質の類似
する鉄系のものでもよいことは勿論である。又、
前記メツキ層９の厚さは20μ以上とするのが望ま
しい。 本実施例のピストンの耐エロージョン性を調査
するため、超音波加振テストを実施した。 テスト条件 装置：超音波洗浄器、出力：600W、水温：65
℃、周波数：28kHz、テスト時間：24H、ピスト
ン本体は、JIS AC8Aのアルミニウム合金を金型
重力鋳造した後、Ｔ５処理を行つたものである。 上記条件により比較例１，２（無処理のもの、
アルマイト処理のもの）とともにテストして得た
結果を第１表に示す。
ピストンに関するものである。 （従来技術） 従来から直噴タイプのデイーゼルエンジンは、
その母材として硬化処理を施されたアルミニウム
合金で製造されており、そのヘツド部１には、燃
焼用のキヤビテイ２が形成されている（第４図参
照）。ところが、このような構造のピストンにお
いては、キヤビテイ２の開口縁部を構成するリツ
プ部３が高温にさらされることにより熱疲労を起
こし、ついにはここを起点としてクラツクＣが入
るという問題を内包していた。かかる問題に対処
するものとしては、特開昭50−70715号公報記載
の如く、前記リツプ部３にヒートシールド部材４
を設けるようにしたものが提案されている。とこ
ろが、このヒートシールド部材４をリツプ部３に
強固に取付けることは技術的な困難を伴なうこと
となる。 又、この種ピストンにおいては、リツプ部の熱
疲労のほかにもピストンのヘツド部頂面５に発生
するエロージョンＥ（即ち、削りとられ）に対す
る対策も重要な課題であるが、上記公知例にはこ
の点については何ら考慮されていない。 （考案の目的） 本考案は、上記の点に鑑みてなされたもので、
ピストンヘツド部頂面の耐エロージヨン性を向上
させ、あわせてリツプ部の耐熱疲労性をも確保せ
んとすることを目的としている。 （目的を達成するための手段） 本考案は、上記目的を達成するための手段とし
て、ピストンヘツド部頂面において、キヤビテイ
開口縁を構成するリツプ部を少なくとも除く部分
に、ニツケル系もしくは鉄系のメツキ層を設けて
いる。 （作 用） 本考案では、上記手段によつて下記の如き作用
が得られる。 (1) アルミニウム合金より硬く、しかもアルミニ
ウム合金との密着性に優れたニツケル系もしく
は鉄系のメツキ層により、ピストンヘツド部の
エロージョン発生が抑制される。 (2) 前記メツキ層をリツプ部に設けないことによ
り、メツキ層とピストン母材（アルミニウム合
金）との熱膨張率の差異に基づいて生じるメツ
キ層へのクラツク発生、およびこれに起因して
リツプ部に生じる熱疲労クラツクの発生が未然
に防止される。 （実施例） 以下、第１図および第２図を参照して、本考案
の幾つかの好適な実施例を説明する。 第１図には、本考案の第１実施例が示されてい
る。 このピストンは、硬化処理（即ち、Ｔ５処理：
焼もどし、あるいはＴ６処理：焼入れ、焼もど
し）されたアルミニウム合金製であり、ヘツド部
１とスカート部６とにより構成されている。符号
７はピンボス部、８はピストンリングである。 前記ヘツド部１の頂面５には、燃焼用のキヤビ
テイ２が形成されている。 而して、本考案の特徴として、前記ヘツド部１
の頂面５には、前記キヤビテイ２の開口縁を構成
するリツプ部３以外の部分にニツケル系のメツキ
層９が設けられている。 該メツキ層９は、アルミニウム合金より硬く、
アルミニウム合金との密着性に優れたニツケル系
金属で構成されているため、ヘツド部頂面５の耐
エロージョン性を著しく向上せしめる。なお、こ
のメツキ層９は、ニツケル系のものに限定される
ものではなく、機械的性質および熱的性質の類似
する鉄系のものでもよいことは勿論である。又、
前記メツキ層９の厚さは20μ以上とするのが望ま
しい。 本実施例のピストンの耐エロージョン性を調査
するため、超音波加振テストを実施した。 テスト条件 装置：超音波洗浄器、出力：600W、水温：65
℃、周波数：28kHz、テスト時間：24H、ピスト
ン本体は、JIS AC8Aのアルミニウム合金を金型
重力鋳造した後、Ｔ５処理を行つたものである。 上記条件により比較例１，２（無処理のもの、
アルマイト処理のもの）とともにテストして得た
結果を第１表に示す。
【表】
又、上記テスト後における比較例１および実施
例１のエロージョン発生部の表面形状例を第３図
イ，ロに示す。 これらによれば、ニツケルメツキ層９が耐エロ
ージョン性向上に大きく寄与していることがわか
る。 なお、本実施例において、リツプ部３にニツケ
ルメツキ層を設けない理由は、リツプ部３にメツ
キ層を設けると、メツキ層（ニツケル）とピスト
ン母材（アルミニウム合金）との熱膨張率の差異
に起因して、まずメツキ層にクラツクが入り、こ
れに誘因されてリツプ部３に熱疲労クラツクが入
りやすくなるという問題が生じるからである。 第２図には、本考案の第２実施例が示されてい
る。 本実施例のピストンにおいては、ヘツド部頂面
５に第１実施例と同様にニツケル系のメツキ層９
を設けるとともに、リツプ部３およびキヤビテイ
２の内壁にアルマイト層１０を設けている。この
アルマイト層１０は、熱衝撃を緩和する作用を有
しており、リツプ部３へのクラツク発生を抑え
る。 実施例１および２のピストンの耐熱疲労性を調
査するため、熱衝撃テストを実施した。 本テストは、リツプ部に対してガスバーナによ
る加熱と冷却水による冷却とを繰返して、所定ク
ラツク（リツプ部先端から約10mmのクラツク）が
発生するサイクル数を調べることにより行なわれ
た。 テスト条件 加熱温度：350℃、冷却温度：20℃、バーナー
火口番号：500番、加熱冷却サイクル：39秒、昇
温時間：24秒、冷却時間：15秒、リツプ部とガス
バーナー火口先端との距離：36.0mm、なお、ピス
トン本体はJIS AC8Aのアルミニウム合金であ
る。 上記条件によりテストして得た結果を第２表に
示す。なお、実施例１，２はリツプ部３の先端か
らメツキ層９の端部まで約３mmのものであり、ま
た、実施例２のアルマイト層は90μである。さら
に、比較例３はヘツド部全面にニツケルメツキ層
を設けたものである。
例１のエロージョン発生部の表面形状例を第３図
イ，ロに示す。 これらによれば、ニツケルメツキ層９が耐エロ
ージョン性向上に大きく寄与していることがわか
る。 なお、本実施例において、リツプ部３にニツケ
ルメツキ層を設けない理由は、リツプ部３にメツ
キ層を設けると、メツキ層（ニツケル）とピスト
ン母材（アルミニウム合金）との熱膨張率の差異
に起因して、まずメツキ層にクラツクが入り、こ
れに誘因されてリツプ部３に熱疲労クラツクが入
りやすくなるという問題が生じるからである。 第２図には、本考案の第２実施例が示されてい
る。 本実施例のピストンにおいては、ヘツド部頂面
５に第１実施例と同様にニツケル系のメツキ層９
を設けるとともに、リツプ部３およびキヤビテイ
２の内壁にアルマイト層１０を設けている。この
アルマイト層１０は、熱衝撃を緩和する作用を有
しており、リツプ部３へのクラツク発生を抑え
る。 実施例１および２のピストンの耐熱疲労性を調
査するため、熱衝撃テストを実施した。 本テストは、リツプ部に対してガスバーナによ
る加熱と冷却水による冷却とを繰返して、所定ク
ラツク（リツプ部先端から約10mmのクラツク）が
発生するサイクル数を調べることにより行なわれ
た。 テスト条件 加熱温度：350℃、冷却温度：20℃、バーナー
火口番号：500番、加熱冷却サイクル：39秒、昇
温時間：24秒、冷却時間：15秒、リツプ部とガス
バーナー火口先端との距離：36.0mm、なお、ピス
トン本体はJIS AC8Aのアルミニウム合金であ
る。 上記条件によりテストして得た結果を第２表に
示す。なお、実施例１，２はリツプ部３の先端か
らメツキ層９の端部まで約３mmのものであり、ま
た、実施例２のアルマイト層は90μである。さら
に、比較例３はヘツド部全面にニツケルメツキ層
を設けたものである。
【表】
上記条件によりテストして得た結果を第２表に
示す。なお、比較例３はヘツド部全面にニツケル
メツキ層を設けたものである。 上記第２表によれば、アルマイト層１０による
熱衝撃緩和作用が耐熱疲労性の向上に大きく寄与
していることがわかる。アルマイト層は上記効果
を出すために20μ以上あるのが好ましい。なお、
比較例３と実施例１との比較において、リツプ部
３にニツケルメツキ層を設けない方が耐熱疲労性
の観点から良好な結果が得られるということもわ
かる。 （考案の効果） 叙上の如く、本考案によれば、ピストンヘツド
部の頂面において、キヤビテイの開口縁を構成す
るリツプ部以外の部分に、ピストン母材であるア
ルミニウム合金より硬く、アルミニウム合金との
密着性に優れたニツケル系もしくは鉄系のメツキ
層を設けたので、該メツキ層が燃焼ガス圧のピス
トン母材への作用をガードすることとなり、ヘツ
ド部頂面の耐エロージョン性が大巾に向上すると
いう実用的な効果がある。 又、メツキ層を設けないリツプ部においては、
硬化処理を施したアルミニウム合金自身の耐熱疲
労性を確保することができる。
示す。なお、比較例３はヘツド部全面にニツケル
メツキ層を設けたものである。 上記第２表によれば、アルマイト層１０による
熱衝撃緩和作用が耐熱疲労性の向上に大きく寄与
していることがわかる。アルマイト層は上記効果
を出すために20μ以上あるのが好ましい。なお、
比較例３と実施例１との比較において、リツプ部
３にニツケルメツキ層を設けない方が耐熱疲労性
の観点から良好な結果が得られるということもわ
かる。 （考案の効果） 叙上の如く、本考案によれば、ピストンヘツド
部の頂面において、キヤビテイの開口縁を構成す
るリツプ部以外の部分に、ピストン母材であるア
ルミニウム合金より硬く、アルミニウム合金との
密着性に優れたニツケル系もしくは鉄系のメツキ
層を設けたので、該メツキ層が燃焼ガス圧のピス
トン母材への作用をガードすることとなり、ヘツ
ド部頂面の耐エロージョン性が大巾に向上すると
いう実用的な効果がある。 又、メツキ層を設けないリツプ部においては、
硬化処理を施したアルミニウム合金自身の耐熱疲
労性を確保することができる。
第１図および第２図は、本考案の第１および第
２実施例にかかるエンジンのピストンの縦断面
図、第３図イ，ロは比較例１および実施例１にお
ける超音波加振テスト後のエロージョン発生部表
面形状例を示す図、第４図従来のピストンの縦断
面図である。 １……ヘツド部、２……キヤビテイ、３……リ
ツプ部、５……頂面、９……メツキ層、１０……
アルマイト層。
２実施例にかかるエンジンのピストンの縦断面
図、第３図イ，ロは比較例１および実施例１にお
ける超音波加振テスト後のエロージョン発生部表
面形状例を示す図、第４図従来のピストンの縦断
面図である。 １……ヘツド部、２……キヤビテイ、３……リ
ツプ部、５……頂面、９……メツキ層、１０……
アルマイト層。
Claims (1)
- 硬化処理を施したアルミニウム合金製ピストン
のヘツド部に燃焼用のキヤビテイを設けたピスト
ンにおいて、前記キヤビテイ開口縁を構成するリ
ツプ部以外の少なくともヘツド部頂面には、ニツ
ケル系もしくは鉄系のメツキ層が設けられている
ことを特徴とするエンジンのピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985006362U JPH0324858Y2 (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985006362U JPH0324858Y2 (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122352U JPS61122352U (ja) | 1986-08-01 |
| JPH0324858Y2 true JPH0324858Y2 (ja) | 1991-05-30 |
Family
ID=30483733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985006362U Expired JPH0324858Y2 (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0324858Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6158915A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-26 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼室壁面構造 |
-
1985
- 1985-01-19 JP JP1985006362U patent/JPH0324858Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61122352U (ja) | 1986-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4495684A (en) | Process of joining a ceramic insert which is adapted to be embedded in a light metal casting for use in internal combustion engines | |
| JPH0337024B2 (ja) | ||
| JPH11193721A (ja) | 筒内噴射式火花点火機関 | |
| US2362622A (en) | Injection engine | |
| JP5987450B2 (ja) | エンジンの燃焼室構造 | |
| JPH05240347A (ja) | エンジン用ピストン耐摩環 | |
| JPS6027820B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室構成部材の製造方法 | |
| US1426138A (en) | Piston | |
| JPS643797Y2 (ja) | ||
| JP7678980B2 (ja) | 内燃機関用ピストン及びその製造方法 | |
| JPS6019955Y2 (ja) | 内燃機関の副室 | |
| JPS6229621Y2 (ja) | ||
| JPS59134354A (ja) | デイ−ゼルエンジン用シリンダヘツド | |
| JPS6120276Y2 (ja) | ||
| JPH0240257Y2 (ja) | ||
| JPS6115218Y2 (ja) | ||
| JPH0353005Y2 (ja) | ||
| JPS62240457A (ja) | デイ−ゼルエンジンピストン | |
| JPS6210455A (ja) | 直噴式エンジンのピストン構造 | |
| JPS5827080Y2 (ja) | 断熱ピストン | |
| JP2517590Y2 (ja) | 燃焼室の構造 | |
| JPH0134663Y2 (ja) | ||
| RU2696518C1 (ru) | Устройство биметаллического днища головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания | |
| JP2560457B2 (ja) | セラミック溶射シリンダヘッド | |
| JPS5870038A (ja) | 内燃機関のピストン |