JPH0263645A - シリンダーヘッドの鋳造方法 - Google Patents
シリンダーヘッドの鋳造方法Info
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- JPH0263645A JPH0263645A JP21617588A JP21617588A JPH0263645A JP H0263645 A JPH0263645 A JP H0263645A JP 21617588 A JP21617588 A JP 21617588A JP 21617588 A JP21617588 A JP 21617588A JP H0263645 A JPH0263645 A JP H0263645A
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/38—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F2200/00—Manufacturing
- F02F2200/06—Casting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (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、内燃機関用シリンダーヘッドの鋳造方法に関
し、吸排気バルブシート間部における亀裂の発生を防止
するシリンダーヘッドの鋳造方法に関するものである。
し、吸排気バルブシート間部における亀裂の発生を防止
するシリンダーヘッドの鋳造方法に関するものである。
現在量産されている自動車用エンジンては、シリンダー
ヘッドの吸排気バルブシート間に亀裂か発生することか
あり、最近てはターボチャージャ付エンジン、四ハルツ
エンジン等の出現により自動車用エンジンか益々高出力
化し、その結果吸排気バルブシート間に亀裂ガ発生する
事故か多発する傾向にある。
ヘッドの吸排気バルブシート間に亀裂か発生することか
あり、最近てはターボチャージャ付エンジン、四ハルツ
エンジン等の出現により自動車用エンジンか益々高出力
化し、その結果吸排気バルブシート間に亀裂ガ発生する
事故か多発する傾向にある。
第４図に従来の４気筒エンジンのシリンダーヘッドの底
面図を示す。シリンターへ・ンド６の各シリンターに対
向する位置にインレットバルブシート７．エキゾースト
ハルフシート８か配設されるか、それらのバルブシート
間部９に亀裂か発生することかある。これは、エンジン
運転中にこの部分９が非常に高い燃焼熱にさらされると
共に、ハルツ、ノズル等を取付けるため、冷却水通路の
設置か制約され、このバルブシート間部９か高温となり
、熱疲労を起すためである。
面図を示す。シリンターへ・ンド６の各シリンターに対
向する位置にインレットバルブシート７．エキゾースト
ハルフシート８か配設されるか、それらのバルブシート
間部９に亀裂か発生することかある。これは、エンジン
運転中にこの部分９が非常に高い燃焼熱にさらされると
共に、ハルツ、ノズル等を取付けるため、冷却水通路の
設置か制約され、このバルブシート間部９か高温となり
、熱疲労を起すためである。
特開昭５６−６０４５号公報には、鋳鉄製のシリンダー
ヘッドの鋳造におい゛Ｃ１弁間部の鋳型に球状化処理剤
を設置し、鋳造時に溶湯か球状化処理剤に接触して弁間
部及びその近傍を球状黒鉛化又は不完全球状黒鉛化する
ことにより機械的強度を向上させ、運転中に発生する弁
間部亀裂を防止するシリンダーヘッドの製造方法か提案
されてぃる。
ヘッドの鋳造におい゛Ｃ１弁間部の鋳型に球状化処理剤
を設置し、鋳造時に溶湯か球状化処理剤に接触して弁間
部及びその近傍を球状黒鉛化又は不完全球状黒鉛化する
ことにより機械的強度を向上させ、運転中に発生する弁
間部亀裂を防止するシリンダーヘッドの製造方法か提案
されてぃる。
シリンダーヘッドの吸排気バルブシート間がエンジン運
転中に高温となることは避けられず、熱疲労によりこの
部分に亀裂が発生する。また、前記公開公報に記載され
た製造方法は、鋳鉄製のシリツタ−ヘットの鋳造に適用
てきても、アルミニウム製のシリンダーヘッドの鋳造に
は適用てきない。
転中に高温となることは避けられず、熱疲労によりこの
部分に亀裂が発生する。また、前記公開公報に記載され
た製造方法は、鋳鉄製のシリツタ−ヘットの鋳造に適用
てきても、アルミニウム製のシリンダーヘッドの鋳造に
は適用てきない。
本発明は、前記の課題を解決し、アルミニウム製のシリ
ンターヘラｌ−において、運転中に発生する吸排気バル
ブシート間部亀裂を防止するシリンダーヘッドの鋳造方
法を提供することを目的とするものである。
ンターヘラｌ−において、運転中に発生する吸排気バル
ブシート間部亀裂を防止するシリンダーヘッドの鋳造方
法を提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段及び作用）本発明は、シリ
ンダーヘッドのバルブシート間都キャヒテイに対向する
金型の部位に冷却用溝を形成した鋳型にアルミニウム溶
湯を注湯し、バルブシート間部の溶湯を急冷して鋳造す
るシリンダーヘッドの鋳造方法である。
ンダーヘッドのバルブシート間都キャヒテイに対向する
金型の部位に冷却用溝を形成した鋳型にアルミニウム溶
湯を注湯し、バルブシート間部の溶湯を急冷して鋳造す
るシリンダーヘッドの鋳造方法である。
断面で示しである。
金型１には複数のボート中子３，３が取付けられ、キャ
ピティ４か形成される。金型１には、ボート中子３，３
を設置した中間部に対向する位置に冷却用溝２か形成し
である。この冷却用溝２のく１法は、第２図（Ａ） （
Ｂ）に示すように、幅Ｗ、長さし、深さｄとする。この
鋳型を用いたディーゼルニンジン用アルミニウム製のシ
リンダーヘッド鋳造の実施例について説明する。
ピティ４か形成される。金型１には、ボート中子３，３
を設置した中間部に対向する位置に冷却用溝２か形成し
である。この冷却用溝２のく１法は、第２図（Ａ） （
Ｂ）に示すように、幅Ｗ、長さし、深さｄとする。この
鋳型を用いたディーゼルニンジン用アルミニウム製のシ
リンダーヘッド鋳造の実施例について説明する。
中子アセンブリーを取付けた金型１を約４４０−４５０
℃に予熱し、６９０°Ｃのアルミニウム溶湯をキ＼・ビ
テイ４に注湯する。金型１に設ける冷却用溝２の寸法は
、ボート中子３の中心間隔が２４ｍｍのとき、第２図（
Ａ）（Ｂ）に示す幅Ｗ＝５ｍｍ、長さＬ＝２０＋ｎｎ＋
、深さｄ＝１５ｍｍとし、抜き勾配０＝３度、溝先端の
半径Ｒ＝２ｍ＋ｉとする。
℃に予熱し、６９０°Ｃのアルミニウム溶湯をキ＼・ビ
テイ４に注湯する。金型１に設ける冷却用溝２の寸法は
、ボート中子３の中心間隔が２４ｍｍのとき、第２図（
Ａ）（Ｂ）に示す幅Ｗ＝５ｍｍ、長さＬ＝２０＋ｎｎ＋
、深さｄ＝１５ｍｍとし、抜き勾配０＝３度、溝先端の
半径Ｒ＝２ｍ＋ｉとする。
キャピティ４に注入された溶湯は、ボート中子３の間の
バルブシート間部９に入ると共に冷却用溝２にも流入す
る。このときにバルブシート間部９に流入した溶湯は、
金型ｌとの接触面からの放鋳型に注湯されたアルミニウ
ム溶湯は、金型から放熱するか、バルブシート間部に対
向する金型の部位に冷却用溝か形成されているので、こ
の冷却用溝に流入した溶湯か金型て急冷され、これに接
続したバルブシート間部の溶湯も冷却速度か犬となる。
バルブシート間部９に入ると共に冷却用溝２にも流入す
る。このときにバルブシート間部９に流入した溶湯は、
金型ｌとの接触面からの放鋳型に注湯されたアルミニウ
ム溶湯は、金型から放熱するか、バルブシート間部に対
向する金型の部位に冷却用溝か形成されているので、こ
の冷却用溝に流入した溶湯か金型て急冷され、これに接
続したバルブシート間部の溶湯も冷却速度か犬となる。
アルミニウム溶湯の冷却速度か大となると、材料組織の
デンドライト・アーム・スベイシンクの値か小さくなる
。このようにしてシリンダーヘッド鋳物を鋳造した後、
鋳物から冷却用溝に流入した材料を除去すると、バルブ
シート間部の材料組織のテントライト・アーム・スベイ
シンクの値か小さいシリンダーヘッド鋳物か得られる。
デンドライト・アーム・スベイシンクの値か小さくなる
。このようにしてシリンダーヘッド鋳物を鋳造した後、
鋳物から冷却用溝に流入した材料を除去すると、バルブ
シート間部の材料組織のテントライト・アーム・スベイ
シンクの値か小さいシリンダーヘッド鋳物か得られる。
バルブシート間部て発生する亀裂は、熱負荷に起因する
ものてあり、熱疲労寿命は、シリンダーヘッド材料組織
のテントライト・アーム・スベイシンクの値と密接な関
係かあり、その値か小さいほと寿命か延びる。
ものてあり、熱疲労寿命は、シリンダーヘッド材料組織
のテントライト・アーム・スベイシンクの値と密接な関
係かあり、その値か小さいほと寿命か延びる。
（実施例）
第１図にシリンダーヘッドの鋳造鋳型の一部を熱に加え
、冷却用溝２に流入した溶湯を介して金型ｌて熱を奪わ
れて急冷する。
、冷却用溝２に流入した溶湯を介して金型ｌて熱を奪わ
れて急冷する。
このようにしてシリンダーヘッド鋳物を鋳造した後、鋳
物から冷却用溝２に流入した材料を除去すると、バルブ
シート間部９の材料組織のデンドライト・アーム・スベ
イシンクの値か小さいシリンダーヘッド鋳物か得られる
。
物から冷却用溝２に流入した材料を除去すると、バルブ
シート間部９の材料組織のデンドライト・アーム・スベ
イシンクの値か小さいシリンダーヘッド鋳物か得られる
。
アルミニウム合金の結晶組織は、第３図に顕微鏡写真の
拡大模型図を示すように、−次アーム１１と直角方向に
多数の二次アーム１２を有する樹枝状の結晶形状５とな
る。この二次アーム１２の間隔りは、デンドライト・ア
ーム・スベイシンク（ｄｅｎｄｒｏｉｄ ａｒｍ ｓｐ
ａｃｉｎｇ）と呼ばれ、鋳造時の冷却速度か早いほどそ
の値が減少する。
拡大模型図を示すように、−次アーム１１と直角方向に
多数の二次アーム１２を有する樹枝状の結晶形状５とな
る。この二次アーム１２の間隔りは、デンドライト・ア
ーム・スベイシンク（ｄｅｎｄｒｏｉｄ ａｒｍ ｓｐ
ａｃｉｎｇ）と呼ばれ、鋳造時の冷却速度か早いほどそ
の値が減少する。
前記の実施例ては、バルブシート間部９におけるデンド
ライト・アーム・スベイシンクの値か従来６０ｇｍてあ
ったのか５７〜５８ｇｍとなった。
ライト・アーム・スベイシンクの値か従来６０ｇｍてあ
ったのか５７〜５８ｇｍとなった。
バルブシート間部９に発生する亀裂は、熱負荷に起因す
るものてあり、熱疲労寿命は、シリンタ・＼ット材料組
織のプントライｌ−・アーム・スベイシンクの値と密接
な関係かあり、その値か小さいほど寿命か延びる。
るものてあり、熱疲労寿命は、シリンタ・＼ット材料組
織のプントライｌ−・アーム・スベイシンクの値と密接
な関係かあり、その値か小さいほど寿命か延びる。
デス１−ピースによる実験結果によると、前記の実施例
においてデンドライト・アーム・スベイシンクの値か従
来の６０ｇｍから５７〜５８ｇｍとなったことにより、
熱疲労寿命は約１．２倍向上している。
においてデンドライト・アーム・スベイシンクの値か従
来の６０ｇｍから５７〜５８ｇｍとなったことにより、
熱疲労寿命は約１．２倍向上している。
本発明は、シリンダーヘットの鋳造時にバルブシート間
部の溶湯の冷却速度を早めることにより、材料組織のデ
ンドライト・アーム・スベイシンクの値か減少し、この
部位における熱疲労寿命を向上させることかてきるので
、エンジン運転時における亀裂の発生か防止できる。
部の溶湯の冷却速度を早めることにより、材料組織のデ
ンドライト・アーム・スベイシンクの値か減少し、この
部位における熱疲労寿命を向上させることかてきるので
、エンジン運転時における亀裂の発生か防止できる。
第１図は本発明に使用するシリンダーヘッドの鋳造鋳型
の一部断面図、第２図（Ａ） （Ｂ）は金型に設ける冷
却用溝の寸法を示す図、第３図は材料組織の拡大模型図
、第４図はシリンダーヘッドの底面図である。 ｌ 金型 ２・冷却用溝 ３：ボート中子 ４：キャビテイ ５：樹枝状組織模型 ６：シリンダーヘツト９：バルブ
シート間部 Ｄ：デンドライト・アーム・スベイシンク代理込弁理士
古川和夫
の一部断面図、第２図（Ａ） （Ｂ）は金型に設ける冷
却用溝の寸法を示す図、第３図は材料組織の拡大模型図
、第４図はシリンダーヘッドの底面図である。 ｌ 金型 ２・冷却用溝 ３：ボート中子 ４：キャビテイ ５：樹枝状組織模型 ６：シリンダーヘツト９：バルブ
シート間部 Ｄ：デンドライト・アーム・スベイシンク代理込弁理士
古川和夫
Claims (1)
- シリンダーヘッドのバルブシート間部キャビティに対向
する金型の部位に冷却用溝を形成した鋳型にアルミニウ
ム溶湯を注湯し、バルブシート間部の溶湯を急冷して鋳
造することを特徴とするシリンダーヘッドの鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21617588A JPH0263645A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | シリンダーヘッドの鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21617588A JPH0263645A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | シリンダーヘッドの鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0263645A true JPH0263645A (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=16684464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21617588A Pending JPH0263645A (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | シリンダーヘッドの鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0263645A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030013958A (ko) * | 2001-08-10 | 2003-02-15 | 현대자동차주식회사 | 냉매를 이용한 엔진 실린더 헤드의 조직 미세화 방법 |
| JP2008022755A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Farmers Design Kk | 植物栽培用点滴給水装置 |
| CN102228976A (zh) * | 2010-02-19 | 2011-11-02 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于半永久型铸模气缸盖铸件的燃烧室壁冷却室设计 |
| CN104439042A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-03-25 | 安徽嘉木橡塑工业有限公司 | 一种制造气门座圈铸造的原料以及工艺 |
-
1988
- 1988-08-30 JP JP21617588A patent/JPH0263645A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030013958A (ko) * | 2001-08-10 | 2003-02-15 | 현대자동차주식회사 | 냉매를 이용한 엔진 실린더 헤드의 조직 미세화 방법 |
| JP2008022755A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Farmers Design Kk | 植物栽培用点滴給水装置 |
| CN102228976A (zh) * | 2010-02-19 | 2011-11-02 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于半永久型铸模气缸盖铸件的燃烧室壁冷却室设计 |
| CN104439042A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-03-25 | 安徽嘉木橡塑工业有限公司 | 一种制造气门座圈铸造的原料以及工艺 |
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