JP3600341B2 - シリンダライナ - Google Patents
シリンダライナ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3600341B2 JP3600341B2 JP35259495A JP35259495A JP3600341B2 JP 3600341 B2 JP3600341 B2 JP 3600341B2 JP 35259495 A JP35259495 A JP 35259495A JP 35259495 A JP35259495 A JP 35259495A JP 3600341 B2 JP3600341 B2 JP 3600341B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder liner
- opening
- stress
- chamfer
- cooling
- 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 - Lifetime
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 18
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 10
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 18
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はディーゼル機関のシリンダライナ、さらに詳細には、応力集中部の疲労限度の向上を図った鋳鉄製シリンダライナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は大形ディーゼル機関の標準的構成を示す従断面図である。燃焼室内で発生したガス圧Ｐをピストン冠８で受けて、その力をピストン棒７及び連接棒を介してクランク軸に伝達する。
シリンダライナ５には燃焼時の圧力と共に熱も作用するため、前記シリンダライナ５に冷却孔１１ａ、１１ｂを穿設すると共に、その外側に水ジャケット４及び６を設けてシリンダライナ５を冷却している。
【０００３】
大形ディーゼル機関のシリンダライナの材料には、機能上潤滑保持能力が高く、且つ高硬度化合物であるステダイトを含み耐摩耗性に優れている鋳鉄を用いるのが一般的であるが、疲労強度の低いことが欠点である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図４において、燃焼室内で燃料噴霧が燃焼した場合、シリンダライナ５には内外の温度差による熱応力とガス圧Ｐによる繰返し応力が作用し、シリンダライナ５外周面の冷却孔１１ａ、１１ｂの開口部には応力集中に伴う高い平均応力と繰返し応力が作用し、疲労き裂を発生することがある。
【０００５】
本発明の目的は、シリンダライナに穿設された冷却孔の開口部近傍の内表面に高周波焼入れを施すことによって圧縮残留応力を付与し、疲労限度を大幅に向上させたディーゼル機関用の鋳鉄製シリンダライナを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のシリンダライナは、ディーゼル機関の鋳鉄製シリンダライナであって、該シリンダライナに穿設された冷却孔の開口部に面取り部を設け局部過熱を防止するとともに、該面取り部とその奥側の、開口部近傍の孔の内表面全周に高周波焼き入れを施すことによって圧縮残留応力を付与し、疲労限度を大幅に向上させたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係るシリンダライナ５の縦断面図で、冷却孔１１ａと１１ｂ並びに該冷却孔の開口部近傍における高周波加熱による焼入硬化層ＨａとＨｂが示されている。なお、冷却孔１１ａの開口部には面取り部１２を設け局部過熱を防止している。
【０００８】
高周波加熱には図２に示すように冷却孔１１内に挿入可能な外径で、先端部に噴射水用の水ジャケット２２を有する中空の多巻コイル２１を使用する。該多巻コイルに高周波電流を流して冷却孔１１の開口部近傍の内表面（孔の内表面全周）を急速に加熱すると共に、中空のコイルを通して水ジャケット２２に送られてきた冷却水Ｗを噴射口２３から冷却孔１１の内表面に噴射して加熱部を急冷する。
【０００９】
この急加熱と急冷却によって、シリンダライナ５に穿設された冷却孔１１の開口部近傍の内表面（孔の内表面全周）は局所的に焼入れされ、焼入硬化層Ｈに圧縮残留応力が付与される。次に高周波焼入れ処理による効果について説明する。
【００１０】
大形ディーゼル機関のシリンダライナには潤滑性や耐摩耗性の観点から鋳鉄を使用するのが一般的であるが、その材質特性上基地内にグラファイトを含むため、これがき裂発生の誘因となり疲労強度が極めて低い。
【００１１】
しかし、図２に示したようにシリンダライナ５の冷却孔１１の開口部近傍の内表面（孔の内表面全周）に高周波焼入れ処理をすると、焼入れされた部分では基地のフェライトとセメンタイトの混合相であるパーライトがマルテンサイトに変化する。マルテンサイトはパーライト（そのうちフェライト）より格子間隔が大きいので体積膨張するため、焼入れした部分には圧縮の残留応力を生じることになる。
【００１２】
図３は前記高周波焼入れ処理の効果を説明するグッドマン線図で、高周波焼入れをしていない場合には応力振幅σａ1のもとで平均応力σｍ1の応力域の点Ｐ1にあったものが、高周波焼入れによる圧縮残留応力（σｍ1＋σｍ2）を与えることによって点Ｐ2の応力域に移動し、鋳鉄材の疲労限度が大幅に向上することが示されている。
【００１３】
【発明の効果】
鋳鉄製のシリンダライナの冷却孔シリンダライナに穿設された冷却孔の開口部に面取り部を設け局部過熱を防止するとともに、該面取り部とその奥側の開口部近傍の孔の内表面全周に高周波焼入れをすることによって応力集中部に圧縮残留応力を発生させ、疲労強度を大幅に向上させることができる。
鋳鉄は本来もろい材料であるが、局所的に焼入れして圧縮残留応力のもとで使用することによって、鋳鉄材を有効に利用できることが特徴である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るシリンダライナの縦断面図。
【図２】冷却孔の高周波焼入れ状況の説明図。
【図３】高周波焼入れによる圧縮残留応力の付与で疲労強度が向上することを示す説明図。
【図４】従来からの大形ディーゼル機関の標準的構成を示す縦断面図。
【符号の説明】
１…主弁、２…シリンダヘッド、３…水ジャケット、４…水ジャケット、５…シリンダライナ、６…水ジャケット、７…ピストン棒、８…ピストン冠、９…燃料噴射弁取付穴、１１、１１ａ、１１ｂ…冷却孔、１２…面取り部、２１…多巻コイル、２２…水ジャケット、２３…噴射口、Ｐ…ガス圧、Ｈ、Ｈａ、Ｈｂ…焼入硬化層、Ｗ…冷却水。
Claims (1)
- ディーゼル機関のシリンダライナであって、該シリンダライナに穿設された冷却孔の開口部に面取り部を設け局部過熱を防止するとともに、該面取り部とその奥側の、開口部近傍の孔の内表面全周に高周波焼き入れを施すことによって圧縮残留応力を付与し、疲労限度を大幅に向上させたことを特徴とするシリンダライナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35259495A JP3600341B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | シリンダライナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35259495A JP3600341B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | シリンダライナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184450A JPH09184450A (ja) | 1997-07-15 |
| JP3600341B2 true JP3600341B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=18425118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35259495A Expired - Lifetime JP3600341B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | シリンダライナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3600341B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5088912B2 (ja) * | 2001-01-16 | 2012-12-05 | 高周波熱錬株式会社 | 高周波表面焼入れによる球状黒鉛鋳鉄の疲労強度の強化方法と疲労強度に優れた球状黒鉛鋳鉄 |
| KR100906827B1 (ko) * | 2009-03-03 | 2009-07-09 | 라경배 | 피스톤펌프 및 피스톤모터용 실린더블록의 냉각용 지그 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP35259495A patent/JP3600341B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09184450A (ja) | 1997-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1059395A (en) | Ported engine cylinder liner with selectively hardened bore | |
| US7617805B2 (en) | Cylinder liner and method construction thereof | |
| US20120304954A1 (en) | Cylinder liner with a case on a cuff-ring groove | |
| JP3600341B2 (ja) | シリンダライナ | |
| US20120312159A1 (en) | Machine component with a cavitation resistant covering | |
| US7162798B2 (en) | Ported engine cylinder liner with selectively laser-hardened and induction-hardened bore | |
| WO2002002829A1 (en) | Austempered gray iron cylinder liner and method of manufacture | |
| US8691029B2 (en) | Reduced ferrite steel liner | |
| US20070051336A1 (en) | Method for hardening and tempering cylinder heads, and cylinder heads for internal combustion engines | |
| JP3858886B2 (ja) | クランク軸の焼入れ方法及び焼入れ装置並びにクランク軸の製造方法 | |
| JPH01309927A (ja) | 円筒状耐摩耗部品の熱処理方法 | |
| JP2002226949A (ja) | アルミニウム合金製ピストン用耐摩環 | |
| CN86107204A (zh) | 球墨铸铁的高频等温淬火 | |
| JPS6021355A (ja) | 鋳鉄製シリンダライナ及びその製造法 | |
| JP3644742B2 (ja) | シリンダライナの製造方法 | |
| RU2071505C1 (ru) | Способ закалки коленчатых валов | |
| JP2019157880A (ja) | コンロッド、内燃機関およびコンロッドの製造方法 | |
| JPH10246146A (ja) | シリンダライナ | |
| KR100580048B1 (ko) | 실린더 블록 보어 내면의 경화구조 및 경화방법 | |
| JPS61129419A (ja) | デイ−ゼルエンジンのピストン | |
| JP2006105103A (ja) | ピストン | |
| JP3915773B2 (ja) | クランク軸の焼入れ方法及び焼入れ装置並びにクランク軸の製造方法 | |
| KR19980022479A (ko) | 자동차의 피스톤 제조방법 | |
| KR19980022483A (ko) | 디젤 엔진의 일체형 실린더 블록의 제조방법 | |
| JPH0370816A (ja) | 副室断熱エンジンの温度制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040518 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040601 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040730 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040831 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040916 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080924 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080924 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090924 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090924 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100924 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110924 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110924 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120924 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120924 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |