JPS60122206A - 内燃機関の弁 - Google Patents
内燃機関の弁Info
- Publication number
- JPS60122206A JPS60122206A JP23038883A JP23038883A JPS60122206A JP S60122206 A JPS60122206 A JP S60122206A JP 23038883 A JP23038883 A JP 23038883A JP 23038883 A JP23038883 A JP 23038883A JP S60122206 A JPS60122206 A JP S60122206A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- hardening agent
- built
- valve body
- intermediate material
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/02—Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
- F01L3/04—Coated valve members or valve-seats
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lift Valve (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】
［発明の利用分野］
本発明は内燃機関の弁に係り、特にシート面の硬化材肉
盛部が改良された内燃機関の弁に関する。
盛部が改良された内燃機関の弁に関する。
［従来技術］
ディーゼルエンンジン等の往復式の内燃機関には、通常
、吸気弁及び排気弁が設置されている。
、吸気弁及び排気弁が設置されている。
これらの内燃ｍ関の弁とりわけ排気弁は爆発時の燃焼ガ
スの高熱を直接受けるため、その母材ば熱によく酎え、
容易に酸化しない材質である必要があり、ステンレス鋼
とりわけオーステナイト系ステンレス鋼が広く用いられ
ている。
スの高熱を直接受けるため、その母材ば熱によく酎え、
容易に酸化しない材質である必要があり、ステンレス鋼
とりわけオーステナイト系ステンレス鋼が広く用いられ
ている。
そして、第１図及び第２図に示すように、耐エロージヨ
ン、耐摩耗性向上、吹抜は防止のために弁本体１のシー
ト面２には１通常、コバルト系又はニッケル系の硬化材
３が肉盛りされている。
ン、耐摩耗性向上、吹抜は防止のために弁本体１のシー
ト面２には１通常、コバルト系又はニッケル系の硬化材
３が肉盛りされている。
而して、エンジンを駆動すると前述の如く弁、とりわけ
排気弁のシート面付近は燃焼ガスによって極めて高温度
に加熱されるのであるが（例えば舶用ディーゼルエンジ
ンでは約５００℃程度にまで加熱される）、シート面に
肉盛りされている硬化材の熱膨張係数は弁母材の熱膨張
係数よりも小さいところから、この熱膨張係数の差に起
因した熱応力が生じ、硬化材３に引張応力が負荷される
。この熱応力は、第２図に示す如き半径方向の割れ４の
一因と考えられる。なお最大応力の方向は、割れの方向
から推定して、第２図矢印への如く周方向と考えられる
。
排気弁のシート面付近は燃焼ガスによって極めて高温度
に加熱されるのであるが（例えば舶用ディーゼルエンジ
ンでは約５００℃程度にまで加熱される）、シート面に
肉盛りされている硬化材の熱膨張係数は弁母材の熱膨張
係数よりも小さいところから、この熱膨張係数の差に起
因した熱応力が生じ、硬化材３に引張応力が負荷される
。この熱応力は、第２図に示す如き半径方向の割れ４の
一因と考えられる。なお最大応力の方向は、割れの方向
から推定して、第２図矢印への如く周方向と考えられる
。
［発明の目的］
本発明の目的は、上記従来の問題点を解消し、熱応力に
よる肉盛部の割れの発生が防止される内燃機関の弁を提
供することにある。
よる肉盛部の割れの発生が防止される内燃機関の弁を提
供することにある。
［発明の構成］
この目的を達成するために、本発明の内燃機関用弁は肉
盛部に熱応力を緩和するための中間材を設けるようにし
たものであり、 シート面に、弁の母材よりも高硬度の硬化材が肉盛りさ
れてなる内燃機関の弁において、弁母材はオーステナイ
ト系耐熱ステンレス鋼よりなり、硬化材はコバルト系合
金、ニッケル系合金、セラミックス又はタングステンカ
ーバイド系合金よりなり、該硬化材と弁母材との間には
、硬化材の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有する、
フェライト系鉄基合金又はマルテンサイト系鉄基合金の
中間材が介在されてなることを特徴とする内燃機関の弁
。
盛部に熱応力を緩和するための中間材を設けるようにし
たものであり、 シート面に、弁の母材よりも高硬度の硬化材が肉盛りさ
れてなる内燃機関の弁において、弁母材はオーステナイ
ト系耐熱ステンレス鋼よりなり、硬化材はコバルト系合
金、ニッケル系合金、セラミックス又はタングステンカ
ーバイド系合金よりなり、該硬化材と弁母材との間には
、硬化材の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有する、
フェライト系鉄基合金又はマルテンサイト系鉄基合金の
中間材が介在されてなることを特徴とする内燃機関の弁
。
を要旨とするものである。
［発明の実施例コ
以下に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
第３図ないし第５図は、木発す１の内燃機関の弁の実施
例を示す断面図である。本発明の内燃機関の弁は、第３
図にその弁頭付近の断面図を示す如く、弁本体工のシー
ト面２に肉盛りされた硬化材３と弁母材との間に、硬化
材３の熱膨張係数と近似した熱膨張係数を有する材質の
中間材１１が介在されている。（なお、第４図は第３図
のシート面２付近の拡大図である。）このように硬化材
３と熱膨張係数の近似した中間材１１を介在させること
により硬化材３に加わる引張応力が緩和され、前述の第
２図の如き割れ４が発生しにくくなるのである。
例を示す断面図である。本発明の内燃機関の弁は、第３
図にその弁頭付近の断面図を示す如く、弁本体工のシー
ト面２に肉盛りされた硬化材３と弁母材との間に、硬化
材３の熱膨張係数と近似した熱膨張係数を有する材質の
中間材１１が介在されている。（なお、第４図は第３図
のシート面２付近の拡大図である。）このように硬化材
３と熱膨張係数の近似した中間材１１を介在させること
により硬化材３に加わる引張応力が緩和され、前述の第
２図の如き割れ４が発生しにくくなるのである。
未発明において中間材の具体例としては、例えば弁母材
にオーステナイト系耐熱ステンレス鋼（２０〜５００°
Ｃにおける熱膨張係数：約１９×ｌＯ７℃）を用い、硬
化材としてコバルト系合金（間約１４ＸｌＯ７℃）又は
ニッケル系合金（間約１３Ｘ１０ ／’Ｃ）を用いた場
合には、フェライト系鉄基鋼材（間約１４Ｘ１０ 、／
’ｃ）及びマルテンサイト系鉄基鋼材（間約１３ Ｘ
ｔ ｏ’／°Ｃ）等が好適である。
にオーステナイト系耐熱ステンレス鋼（２０〜５００°
Ｃにおける熱膨張係数：約１９×ｌＯ７℃）を用い、硬
化材としてコバルト系合金（間約１４ＸｌＯ７℃）又は
ニッケル系合金（間約１３Ｘ１０ ／’Ｃ）を用いた場
合には、フェライト系鉄基鋼材（間約１４Ｘ１０ 、／
’ｃ）及びマルテンサイト系鉄基鋼材（間約１３ Ｘ
ｔ ｏ’／°Ｃ）等が好適である。
弁母材への中間材及び硬化材の接合方法としては、弁母
材に中間材及び硬化材を溶接により肉盛りする方法、あ
るいはろう付により接合する方法等が挙げられる。
材に中間材及び硬化材を溶接により肉盛りする方法、あ
るいはろう付により接合する方法等が挙げられる。
肉盛りの際、例えばオーステナイト系耐熱ステンレス鋼
の弁母材の上に中間材として鉄を主成分とするフェライ
ト系又はマルテンサイト系の材料を肉盛りする場合、弁
母材と中間材の組合せによっては直接肉盛溶接すると、
溶接欠陥が生じゃすく健全な溶接が行なえない場合があ
る。このような例として具体的には、弁母材として完全
オーステナイト系ステンレス鋼を用い、中間材として炭
素鋼を用いる場合があるが、このような場合には第５図
に示す如く、さらに接着層となる中間材を介在させて中
間材を２層に設けるのが好ましい。即ち、弁母材の上に
フェライトを含有するオーステナイト系ステンレス鋼の
第２中間材１３を肉盛りした後、鉄を主成分とするフェ
ライト系又はマルテンサイト系材料の中間材１２を肉盛
りする。そして、この中間材１２の上に硬化材３を肉盛
りすることにより、容易に肉盛り溶接が０丁能となる。
の弁母材の上に中間材として鉄を主成分とするフェライ
ト系又はマルテンサイト系の材料を肉盛りする場合、弁
母材と中間材の組合せによっては直接肉盛溶接すると、
溶接欠陥が生じゃすく健全な溶接が行なえない場合があ
る。このような例として具体的には、弁母材として完全
オーステナイト系ステンレス鋼を用い、中間材として炭
素鋼を用いる場合があるが、このような場合には第５図
に示す如く、さらに接着層となる中間材を介在させて中
間材を２層に設けるのが好ましい。即ち、弁母材の上に
フェライトを含有するオーステナイト系ステンレス鋼の
第２中間材１３を肉盛りした後、鉄を主成分とするフェ
ライト系又はマルテンサイト系材料の中間材１２を肉盛
りする。そして、この中間材１２の上に硬化材３を肉盛
りすることにより、容易に肉盛り溶接が０丁能となる。
［発明の効果］
以上詳述した如く、本発明の内燃機関の弁は硬化材と弁
母材との間に、硬化材の熱膨張係数に近似した熱膨張係
数を有する中間材を介在させたものであり、中間材によ
り引張応力の硬化材層への伝達が緩和されるようになり
、弁の高温度における使用による硬化材肉感部の割れの
発生が防止される。
母材との間に、硬化材の熱膨張係数に近似した熱膨張係
数を有する中間材を介在させたものであり、中間材によ
り引張応力の硬化材層への伝達が緩和されるようになり
、弁の高温度における使用による硬化材肉感部の割れの
発生が防止される。
本発明の内燃機関の弁は耐熱性、耐摩耗性に優れ、しか
も寿命が長いところから工業的に極めて有用である。し
かして特に排気弁に適用するに好適である。
も寿命が長いところから工業的に極めて有用である。し
かして特に排気弁に適用するに好適である。
例を示す断面図、第４図は第３図のシート面付近の拡大
図、第５図は本発明の内燃機関の弁の他の実施例を示す
シート面付近の拡大断面図である。 ｌ・・・・・・弁本体、２・・・用シート面、３・・・
・・・硬化材５４・・・・・・割れ、１１．１２・・・
・・・中間材、１３・・・・・・第２中間材。 代理人 弁理士 重 野 割 筒１図 第２図 第３図 第４図 璽 第５図 冒
図、第５図は本発明の内燃機関の弁の他の実施例を示す
シート面付近の拡大断面図である。 ｌ・・・・・・弁本体、２・・・用シート面、３・・・
・・・硬化材５４・・・・・・割れ、１１．１２・・・
・・・中間材、１３・・・・・・第２中間材。 代理人 弁理士 重 野 割 筒１図 第２図 第３図 第４図 璽 第５図 冒
Claims (3)
- （１） シート面に、弁間材よりも高硬度の硬化材が肉
盛りされてなる内燃機関の弁において、弁間材はオース
テナイト系耐熱ステンレス鋼よりなり、硬化材はコバル
ト系合金、ニッケル系合金、セラミックス又はタングス
テンカーバイド系合金よりなり、該硬化材と弁間材との
間には、硬化材の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有
する、フェライト系鉄基合金又はマルテンサイト系鉄基
合金の中間材が介在されてなることを特徴とする内燃機
関の弁。 - （２） 中間材と弁間材との間に該中間材と母材との接
合性を高める第２中間材が介在されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の弁。 - （３） 中間材と弁間材とはろう付により接合されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23038883A JPS60122206A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 内燃機関の弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23038883A JPS60122206A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 内燃機関の弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60122206A true JPS60122206A (ja) | 1985-06-29 |
Family
ID=16907089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23038883A Pending JPS60122206A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | 内燃機関の弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60122206A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0771938A1 (en) * | 1995-10-31 | 1997-05-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cylinder head for internal combustion engine |
| WO2009127348A1 (de) * | 2008-04-14 | 2009-10-22 | Märkisches Werk GmbH | Auslassventil an einem hubkolbenmotor |
| US20150285109A1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-10-08 | Man Diesel & Turbo, Filial Af Man Diesel & Turbo Se, Tyskland | Exhaust valve for an internal combustion engine, and a method of strengthening an annular valve seat area in an exhaust valve |
-
1983
- 1983-12-06 JP JP23038883A patent/JPS60122206A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0771938A1 (en) * | 1995-10-31 | 1997-05-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cylinder head for internal combustion engine |
| WO2009127348A1 (de) * | 2008-04-14 | 2009-10-22 | Märkisches Werk GmbH | Auslassventil an einem hubkolbenmotor |
| US20150285109A1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-10-08 | Man Diesel & Turbo, Filial Af Man Diesel & Turbo Se, Tyskland | Exhaust valve for an internal combustion engine, and a method of strengthening an annular valve seat area in an exhaust valve |
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