JPH11117716A - エンジン用カム - Google Patents
エンジン用カムInfo
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- JPH11117716A JPH11117716A JP9278640A JP27864097A JPH11117716A JP H11117716 A JPH11117716 A JP H11117716A JP 9278640 A JP9278640 A JP 9278640A JP 27864097 A JP27864097 A JP 27864097A JP H11117716 A JPH11117716 A JP H11117716A
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Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの燃焼生成物として発生する硫酸と
硝酸とに対するカムの耐食性を向上して腐食摩耗の発生
を抑制し、延いてはカムの摩耗を大幅に低減し得るよう
にする。 【解決手段】 シリンダヘッドに装備したバルブを適切
なタイミングで開作動するエンジン用カム12に関し、
その材質として、クロムを約12〜18重量%の範囲で
含有したステンレス鋼を用いる。このようなステンレス
鋼を材質としたカム12は、エンジンの燃焼生成物とし
て発生する硫酸と硝酸との両方に対し高い耐食性を示す
ものとなり、腐食摩耗の発生が著しく抑制されることに
なる。
硝酸とに対するカムの耐食性を向上して腐食摩耗の発生
を抑制し、延いてはカムの摩耗を大幅に低減し得るよう
にする。 【解決手段】 シリンダヘッドに装備したバルブを適切
なタイミングで開作動するエンジン用カム12に関し、
その材質として、クロムを約12〜18重量%の範囲で
含有したステンレス鋼を用いる。このようなステンレス
鋼を材質としたカム12は、エンジンの燃焼生成物とし
て発生する硫酸と硝酸との両方に対し高い耐食性を示す
ものとなり、腐食摩耗の発生が著しく抑制されることに
なる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン用カムに
関するものである。
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7はディーゼルエンジンにおけるバル
ブ機構の一例を概略的に示すもので、図中1はシリンダ
ヘッド2に装備されたバルブを示し、該バルブ1はスプ
リング3により上向きに付勢されて燃焼室4とポート5
との間を閉じるようになっており、回転軸6を中心に傾
動するロッカアーム7の一端部によりクロスヘッド8を
介し押し下げられて開作動されるようになっている。
ブ機構の一例を概略的に示すもので、図中1はシリンダ
ヘッド2に装備されたバルブを示し、該バルブ1はスプ
リング3により上向きに付勢されて燃焼室4とポート5
との間を閉じるようになっており、回転軸6を中心に傾
動するロッカアーム7の一端部によりクロスヘッド8を
介し押し下げられて開作動されるようになっている。
【0003】前記ロッカアーム7は、プッシュロッド9
により他端側を突き上げられて傾動するようになってお
り、前記プッシュロッド9は、その下端部にカムフォロ
ワとして備えたローラ形式のタペット10を、カムシャ
フト11の長手方向に配列されたカム12に摺接して該
カム12の回転により適切なタイミングで間欠的に突き
上げられるようになっている。
により他端側を突き上げられて傾動するようになってお
り、前記プッシュロッド9は、その下端部にカムフォロ
ワとして備えたローラ形式のタペット10を、カムシャ
フト11の長手方向に配列されたカム12に摺接して該
カム12の回転により適切なタイミングで間欠的に突き
上げられるようになっている。
【0004】この種のバルブ機構においてカム12とタ
ペット10のローラ13の接触形態が転がりであって
も、摩耗を皆無とすることは難しく、対策として、炭素
鋼から成るカム12に高周波焼入れや浸炭焼入れを施し
てカム12の硬度を極力向上させるようにしている。
ペット10のローラ13の接触形態が転がりであって
も、摩耗を皆無とすることは難しく、対策として、炭素
鋼から成るカム12に高周波焼入れや浸炭焼入れを施し
てカム12の硬度を極力向上させるようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単にカ
ム12の硬度を向上するだけでは、カム12の摩耗を低
減する効果が不十分であるというのが実情であり、より
効果的にカム12の摩耗を低減し得る手段の提供が望ま
れている。
ム12の硬度を向上するだけでは、カム12の摩耗を低
減する効果が不十分であるというのが実情であり、より
効果的にカム12の摩耗を低減し得る手段の提供が望ま
れている。
【0006】そこで、本発明者らは、従来より業界内で
カム12の摩耗の主要因であると考えられてきた凝着摩
耗(カム表面の一部が瞬間的に溶けてカムフォロワ側に
付着し、そのまま随伴されてしまうことによる摩耗)、
並びにアブレシブ摩耗(オイル中の煤等の細かい粒子が
介在することによる摩耗)について検討し、これらの摩
耗が起こる要因を取り除く手段を講じ、その裏付けをと
るべく試験を行ったが、期待されたほどの効果が得られ
ず、更に他の要因を見つけるべく、解析・検討を行っ
た。
カム12の摩耗の主要因であると考えられてきた凝着摩
耗(カム表面の一部が瞬間的に溶けてカムフォロワ側に
付着し、そのまま随伴されてしまうことによる摩耗)、
並びにアブレシブ摩耗(オイル中の煤等の細かい粒子が
介在することによる摩耗)について検討し、これらの摩
耗が起こる要因を取り除く手段を講じ、その裏付けをと
るべく試験を行ったが、期待されたほどの効果が得られ
ず、更に他の要因を見つけるべく、解析・検討を行っ
た。
【0007】本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、カ
ム12の摩耗発生の主要因が、エンジンの燃焼生成物と
して発生する硫酸と硝酸とによる腐食にあることが明ら
かとなり、硫酸と硝酸とに対する耐食性を有する適切な
材質を選定すれば、カム12の摩耗を大幅に低減するこ
とが可能となるという知見を得るに至った。
ム12の摩耗発生の主要因が、エンジンの燃焼生成物と
して発生する硫酸と硝酸とによる腐食にあることが明ら
かとなり、硫酸と硝酸とに対する耐食性を有する適切な
材質を選定すれば、カム12の摩耗を大幅に低減するこ
とが可能となるという知見を得るに至った。
【0008】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、エンジンの燃焼生成物として発生する硫酸と硝酸と
に対するカムの耐食性を向上して腐食摩耗の発生を抑制
し、延いてはカムの摩耗を大幅に低減し得るようにする
ことを目的としている。
で、エンジンの燃焼生成物として発生する硫酸と硝酸と
に対するカムの耐食性を向上して腐食摩耗の発生を抑制
し、延いてはカムの摩耗を大幅に低減し得るようにする
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダヘッ
ドに装備したバルブを適切なタイミングで開作動するエ
ンジン用カムであって、その材質がクロムを約12〜1
8重量%の範囲で含有したステンレス鋼であることを特
徴とするものである。
ドに装備したバルブを適切なタイミングで開作動するエ
ンジン用カムであって、その材質がクロムを約12〜1
8重量%の範囲で含有したステンレス鋼であることを特
徴とするものである。
【0010】而して、このようなステンレス鋼を材質と
したエンジン用カムは、エンジンの燃焼生成物として発
生する硫酸と硝酸との両方に対し高い耐食性を示すもの
となり、腐食摩耗の発生が著しく抑制されることにな
る。
したエンジン用カムは、エンジンの燃焼生成物として発
生する硫酸と硝酸との両方に対し高い耐食性を示すもの
となり、腐食摩耗の発生が著しく抑制されることにな
る。
【0011】即ち、ステンレス鋼が耐食性を示すメカニ
ズムは、ステンレス鋼に含まれるクロムがステンレス表
面に安定な被膜を形成することによるが、この作用はク
ロムの含有割合により異なり、酸化性の酸である硝酸に
対しては、クロムの含有割合を約12重量%以上とすれ
ば腐食を著しく抑制することが可能となるのに対し、酸
素の酸化作用がない非酸化性の酸である硫酸に対して
は、クロムの含有割合を約18重量%以下としなければ
腐食を抑制することが困難となるので、クロムを約12
〜18重量%の範囲で含有したステンレス鋼をカムの材
質とすれば、硫酸と硝酸との両方に対し高い耐食性を示
すカムが得られる。
ズムは、ステンレス鋼に含まれるクロムがステンレス表
面に安定な被膜を形成することによるが、この作用はク
ロムの含有割合により異なり、酸化性の酸である硝酸に
対しては、クロムの含有割合を約12重量%以上とすれ
ば腐食を著しく抑制することが可能となるのに対し、酸
素の酸化作用がない非酸化性の酸である硫酸に対して
は、クロムの含有割合を約18重量%以下としなければ
腐食を抑制することが困難となるので、クロムを約12
〜18重量%の範囲で含有したステンレス鋼をカムの材
質とすれば、硫酸と硝酸との両方に対し高い耐食性を示
すカムが得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
参照しつつ説明する。
【0013】図1〜図6は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、図1に示す本形態例のエンジン用のカム
12は、従来の炭素鋼に替えて、クロムを約12〜18
重量%の範囲で含有したステンレス鋼を材質として製作
されており、図示しないプッシュロッドの下端部に備え
られたタペット(図7参照)のローラ13が摺接する部
位を摺接部x、ローラ13が摺接しない部位を非摺接部
yとして示している。
を示すもので、図1に示す本形態例のエンジン用のカム
12は、従来の炭素鋼に替えて、クロムを約12〜18
重量%の範囲で含有したステンレス鋼を材質として製作
されており、図示しないプッシュロッドの下端部に備え
られたタペット(図7参照)のローラ13が摺接する部
位を摺接部x、ローラ13が摺接しない部位を非摺接部
yとして示している。
【0014】而して、このようなステンレス鋼を材質と
したカム12は、エンジンの燃焼生成物として発生する
硫酸と硝酸との両方に対し高い耐食性を示すものとな
り、腐食摩耗の発生が著しく抑制されることになる。
したカム12は、エンジンの燃焼生成物として発生する
硫酸と硝酸との両方に対し高い耐食性を示すものとな
り、腐食摩耗の発生が著しく抑制されることになる。
【0015】即ち、ステンレス鋼が耐食性を示すメカニ
ズムは、ステンレス鋼に含まれるクロムがステンレス表
面に安定な被膜を形成することによるが、この作用はク
ロムの含有割合により異なり、図2に示す如く、酸化性
の酸である硝酸によるステンレス鋼の腐食摩耗量は、ク
ロムの含有割合が約12重量%以上となっている範囲で
著しく抑制され、クロムの含有割合が約12重量%より
少ない範囲になると急激に増加する傾向となるのに対
し、酸素の酸化作用がない非酸化性の酸である硫酸によ
るステンレス鋼の腐食摩耗量は、クロムの含有割合が約
18重量%以下となっている範囲で著しく抑制され、ク
ロムの含有割合が約18重量%より多い範囲になると急
激に増加する傾向となるので、クロムを約12〜18重
量%の範囲で含有したステンレス鋼をカム12の材質と
すれば、硫酸と硝酸との両方に対し高い耐食性を示すカ
ム12が得られる。
ズムは、ステンレス鋼に含まれるクロムがステンレス表
面に安定な被膜を形成することによるが、この作用はク
ロムの含有割合により異なり、図2に示す如く、酸化性
の酸である硝酸によるステンレス鋼の腐食摩耗量は、ク
ロムの含有割合が約12重量%以上となっている範囲で
著しく抑制され、クロムの含有割合が約12重量%より
少ない範囲になると急激に増加する傾向となるのに対
し、酸素の酸化作用がない非酸化性の酸である硫酸によ
るステンレス鋼の腐食摩耗量は、クロムの含有割合が約
18重量%以下となっている範囲で著しく抑制され、ク
ロムの含有割合が約18重量%より多い範囲になると急
激に増加する傾向となるので、クロムを約12〜18重
量%の範囲で含有したステンレス鋼をカム12の材質と
すれば、硫酸と硝酸との両方に対し高い耐食性を示すカ
ム12が得られる。
【0016】事実、クロムを約12〜18重量%の範囲
で含有したステンレス鋼を材質としたカム12を定格負
荷で一定時間運転した後、その摺接部xを500倍に拡
大して観察したところ、図3に示す如く、カム12を研
削仕上げした際の砥石による加工目(縦すじ)が残った
摩耗の少ない状態が観察された。
で含有したステンレス鋼を材質としたカム12を定格負
荷で一定時間運転した後、その摺接部xを500倍に拡
大して観察したところ、図3に示す如く、カム12を研
削仕上げした際の砥石による加工目(縦すじ)が残った
摩耗の少ない状態が観察された。
【0017】尚、図4は同じカム12の非摺接部yを5
00倍に拡大して比較例としたものであり、この非摺接
部yは新品時の表面状態を保っているので、この図4と
図3とを比較すれば、摺接部xにおける摩耗が少ないこ
とが明らかであり、実測においても、摺接部xにおける
摩耗量は、約1.5μm程度と軽微なものであった。
00倍に拡大して比較例としたものであり、この非摺接
部yは新品時の表面状態を保っているので、この図4と
図3とを比較すれば、摺接部xにおける摩耗が少ないこ
とが明らかであり、実測においても、摺接部xにおける
摩耗量は、約1.5μm程度と軽微なものであった。
【0018】これに対し、従来の炭素鋼を材質としたカ
ム12を定格負荷で一定時間運転した後、その摺接部x
を500倍に拡大して観察した場合には、図5に示す如
く、カム12を研削仕上げした際の砥石による加工目
(縦すじ)が大幅に消失してしまった顕著な摩耗状態が
観察され、図6に示す同じカム12の非摺接部yを50
0倍に拡大したものと比較しても、摺接部xにおける摩
耗が激しいことが確認され、その実測においても、摺接
部xにおける摩耗量は、約3.5μmと非常に多いもの
であった。
ム12を定格負荷で一定時間運転した後、その摺接部x
を500倍に拡大して観察した場合には、図5に示す如
く、カム12を研削仕上げした際の砥石による加工目
(縦すじ)が大幅に消失してしまった顕著な摩耗状態が
観察され、図6に示す同じカム12の非摺接部yを50
0倍に拡大したものと比較しても、摺接部xにおける摩
耗が激しいことが確認され、その実測においても、摺接
部xにおける摩耗量は、約3.5μmと非常に多いもの
であった。
【0019】以上に述べたように、本形態例によれば、
エンジンの燃焼生成物として発生する硫酸と硝酸とに対
するカム12の耐食性を大幅に向上することができるの
で、腐食摩耗の発生を著しく抑制することができ、延い
てはカム12の摩耗を従来より大幅に低減することがで
きる。
エンジンの燃焼生成物として発生する硫酸と硝酸とに対
するカム12の耐食性を大幅に向上することができるの
で、腐食摩耗の発生を著しく抑制することができ、延い
てはカム12の摩耗を従来より大幅に低減することがで
きる。
【0020】尚、本発明のエンジン用カムは、上述の形
態例にのみ限定されるものではなく、図示する例ではシ
リンダサイドにカムシャフトを配置してプッシュロッド
を介しロッカアームを傾動するようにしたOHV形式の
場合で示したが、シリンダヘッド上にカムシャフトを配
置してロッカアームを直接傾動するようにしたOHC形
式の場合にも同様に適用し得ること、カムフォロワ(タ
ペット)の形式は図示するローラ形式に限定されないこ
と、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。
態例にのみ限定されるものではなく、図示する例ではシ
リンダサイドにカムシャフトを配置してプッシュロッド
を介しロッカアームを傾動するようにしたOHV形式の
場合で示したが、シリンダヘッド上にカムシャフトを配
置してロッカアームを直接傾動するようにしたOHC形
式の場合にも同様に適用し得ること、カムフォロワ(タ
ペット)の形式は図示するローラ形式に限定されないこ
と、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】上記した本発明のエンジン用カムによれ
ば、エンジンの燃焼生成物として発生する硫酸と硝酸と
に対するカムの耐食性を大幅に向上することができるの
で、腐食摩耗の発生を著しく抑制することができ、延い
てはカムの摩耗を従来より大幅に低減することができる
という優れた効果を奏し得る。
ば、エンジンの燃焼生成物として発生する硫酸と硝酸と
に対するカムの耐食性を大幅に向上することができるの
で、腐食摩耗の発生を著しく抑制することができ、延い
てはカムの摩耗を従来より大幅に低減することができる
という優れた効果を奏し得る。
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す斜視図であ
る。
る。
【図2】ステンレス鋼のクロムの含有割合と腐食摩耗量
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図3】本形態例のステンレス鋼を材質としたカムの摺
接部の拡大写真である。
接部の拡大写真である。
【図4】本形態例のステンレス鋼を材質としたカムの非
摺接部の拡大写真である。
摺接部の拡大写真である。
【図5】従来における炭素鋼を材質としたカムの摺接部
の拡大写真である。
の拡大写真である。
【図6】従来における炭素鋼を材質としたカムの非摺接
部の拡大写真である。
部の拡大写真である。
【図7】ディーゼルエンジンにおけるバルブ機構の一例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
1 バルブ 2 シリンダヘッド 12 カム
Claims (1)
- 【請求項1】 シリンダヘッドに装備したバルブを適切
なタイミングで開作動するエンジン用カムであって、そ
の材質がクロムを約12〜18重量%の範囲で含有した
ステンレス鋼であることを特徴とするエンジン用カム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27864097A JP3452178B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | エンジン用カム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27864097A JP3452178B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | エンジン用カム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11117716A true JPH11117716A (ja) | 1999-04-27 |
| JP3452178B2 JP3452178B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=17600102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27864097A Expired - Fee Related JP3452178B2 (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | エンジン用カム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3452178B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05209252A (ja) * | 1991-03-14 | 1993-08-20 | Nippon Steel Corp | 均一微細な炭化物組織を有する高炭素含有ステンレス鋼の製造方法 |
| JPH07238350A (ja) * | 1993-12-23 | 1995-09-12 | Latrobe Steel Co | 高温用表面浸炭ステンレス鋼合金及びそれから作られる製品及びその製造方法 |
| JPH0841607A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-02-13 | Nippon Funmatsu Gokin Kk | 耐熱・耐摩耗性焼結ステンレス鋼 |
-
1997
- 1997-10-13 JP JP27864097A patent/JP3452178B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05209252A (ja) * | 1991-03-14 | 1993-08-20 | Nippon Steel Corp | 均一微細な炭化物組織を有する高炭素含有ステンレス鋼の製造方法 |
| JPH07238350A (ja) * | 1993-12-23 | 1995-09-12 | Latrobe Steel Co | 高温用表面浸炭ステンレス鋼合金及びそれから作られる製品及びその製造方法 |
| JPH0841607A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-02-13 | Nippon Funmatsu Gokin Kk | 耐熱・耐摩耗性焼結ステンレス鋼 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3452178B2 (ja) | 2003-09-29 |
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