JPS59218342A - 内燃機関用繊維強化軽合金ピストン - Google Patents

内燃機関用繊維強化軽合金ピストン

Info

Publication number
JPS59218342A
JPS59218342A JP58093063A JP9306383A JPS59218342A JP S59218342 A JPS59218342 A JP S59218342A JP 58093063 A JP58093063 A JP 58093063A JP 9306383 A JP9306383 A JP 9306383A JP S59218342 A JPS59218342 A JP S59218342A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ring groove
light alloy
compression ring
alumina fibers
specific gravity
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.)
Granted
Application number
JP58093063A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0147618B2 (ja
Inventor
Keisuke Ban
伴　恵介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP58093063A priority Critical patent/JPS59218342A/ja
Priority to US06/608,138 priority patent/US4643078A/en
Priority to FR8408139A priority patent/FR2546570B1/fr
Priority to GB08413343A priority patent/GB2143927B/en
Publication of JPS59218342A publication Critical patent/JPS59218342A/ja
Publication of JPH0147618B2 publication Critical patent/JPH0147618B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/22—Rings for preventing wear of grooves or like seatings
    • 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
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0015—Multi-part pistons
    • F02F3/003—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping
    • 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
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
    • F02F7/0087—Ceramic materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/06—Silicon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/16—Fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用繊維強化軽合金ピストンに関する。
従来、この種ピストンとして圧縮リング溝の内壁部をア
ルミナ繊維により繊維強化し、圧縮リング溝の熱間耐摩
耗性を改善し得るようにしたものが開発されている。
上記アルミナ繊維の結晶構造は、その製法、熱分解処理
等により異なり、γ／δ−Ａｔ２０３型。
δ１０−　”２０ｓ　ｍ　ｌ　”４−　Ａ１２　ｏｓ　
型＋　’／。−Ａｌ２Ｏ２型等種々のものが知られてい
る。
本発明者は、各種結晶構造を持つアルミナ繊維により軽
合金ピストンの圧縮リング溝内壁部を繊維強化し、それ
ら軽合金ピストンについて種々検討を加えた結果、前記
結晶構造を持つアルミナ繊維の全てが圧縮リング溝の熱
間耐摩耗性を改善する上に有効である訳ではなく、特定
の結晶構造と比重を持つアルミナ繊維のみが圧縮リング
溝における熱間耐摩耗性の改善に寄与することを究明し
た。
本発明はこのような観点よりなされたもので、圧縮リン
グ溝の熱間耐摩耗性を著しく改善した前記軽合金ピスト
ンを提供することを目的とし、アルミナ繊維の、少なく
とも圧縮リング溝開口部に位置する部分の結晶構造を／
、　−Ａｔ、　０３型とし、またその部分の比重を３．
７〜３９に設定したことを特徴とする。
以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、第１図において軽合金ピストン１０ランド、部、１３
．および第１．第２圧縮リング溝４．　１４２の内壁部
はアルミナ繊維により繊維強化されている。この場合繊
維強化部Ｆにおけるアルミナ繊維全体の結晶構造は／、
−Ａｔ、０３型に、また比重は３．７〜３９にそれぞれ
調整されている。
アルミナ繊維としては下表に示すものがあり、アルミナ
繊維■、■が本発明において用いられ、他の■〜■、■
は比較のために用いられる。
第２図は上記アルミナ繊維■〜■の結晶化率に対する比
重、引張り強さおよびα−Ａｔ２０３の含有量の関係を
示すもので、斜線で囲まれた部分が本発明において用い
られるアルミナ繊維ＴＶ、Ｖの範囲である。
上記アルミナ繊維■、■を用いて本発明に係る軽合金ヒ
：ストンＰ４　、Ｐ、と、他のアルミナ繊維■〜ＩＩＩ
、ＶＩを用いて比較のだめの軽合金ピストンＰ、〜ｐ３
　、ｐ、を製造する。各ピストンＰ１〜Ｐ６の製造に当
っては、アルミナ繊維Ｉ〜■を用いて外径７４ｍ、内径
５６咽、長さ１３咽、かさ密度０．１５　ｇ　／ｃｃの
円筒状繊維成形体を成形し、これを金型キャビティ内に
設置してマトリックスとしてアルミニウム合金（／　Ｉ
　Ｓ　Ａ’ＣｓＢ材）を用い高圧凝固鋳造法を適用する
ものである。
第３図は各軽合金ピストンＰ１〜Ｐ６の第１圧縮リング
溝４．における、アルミナ繊維結晶化率に対する引張り
強さおよびベンチ耐久テスト後の摩耗量の関係を示すも
ので、斜線で囲まれた部分が本発明の範囲である。ベン
チ耐久テストは、各軽合金ピストンＰ、〜Ｐ６を排気量
１．２１のエンジンに組込み、そのエンジンを有鉛ガソ
リンを使用して全負荷ｓ　ｏ　ｏ　ｏ　ｒｐｍ　、で４
００時間運転することにより行われる。
第３図から明らかなように、本発明に係る軽合金ピスト
ンＰ４　　ｗ　ＰＳ　、即ち％−Ａｔ２０３型の結晶構
造を有し、結晶化率９２〜９７％、比重３７〜３．９、
α−Ａｔ、０３の含有量２０〜３０重量％のアルミナ繊
維■、■を用いたものにおいては第１圧縮リング溝４１
の摩耗量が著しく少なく、また引張り強さも大きいもの
である。
％−Ａｔ２０３型結晶構造を有するアルミナ繊維ＴＶ、
Ｖにおいても、それらの比重が３９を上回る、即ち結晶
化率が９７％を上回ると、硬くてもろいα−Ａｔ２０．
、の含有量が増加するので第１圧縮リング溝４、の摩耗
量は減少するが、引張り強さが急激に低下して第１圧縮
リング溝４．開口部が破損することが確認された。また
比重が３，７を下回る、即ち結晶化率が９２％を下回る
と、第３図の軽合金ピストンＰ３で例示されるように第
１圧縮リング溝４□の引張り強さは高（なるが、α−Ａ
ｔ、０３の含有量が減少するので摩耗量が急激に増加す
るという不具合を生じることが確認された。
比較例としての軽合金ピストン７’＋　　９．Ｐ２　−
／’ａにおいては、第３図に示すように使用されたアル
ミナ繊維の結晶構造の相違およびそれらの比重の大小、
即ち結晶化率の増減に起因して摩耗量または引張り強さ
の何れか一方が軽合金ピストンに要求される値を満足し
ないことが確認された。
本発明において使用される前記アルミナ繊維■。
■は従来のアルミナ繊維を熱処理することにより改質さ
れたものである。従来のアルミナ繊維は各種塩、溶剤を
用いて比較的低温で紡糸した後、熱分解処理により結晶
化を進め、結晶粒、結晶化率、α−Ａｔ、Ｏ８の含有量
等を調整して得られるもので、例えば比重３２〜３７、
結晶化率７５〜９２上記従来のアルミナ繊維を改質する
場合には、ブランケット状素材を熱処理する、または素
材を所定の形状、例えば第４図に示すように円筒状に成
形した後その成形体ｆを心金５に嵌挿して外側から加熱
することにより熱処理するものである。
前者の場合には素材全体が略均−に改質されるので、そ
れを用いて円筒状成形体を成形することにより前記実施
例のように軽合金ピストンのランド部３および第１．第
２圧縮リング溝４．．４２の内壁部全体を繊維強化する
ことができる。
一方、後者の場合には成形体ｆ全体を均一に加熱するこ
とが難しく、そのため成形体ｆの外周部ｆαは十分に改
質されるが、内周部ｆｈは改質不十分となる。軽合金ピ
ストンにお〜・て、その熱間耐摩耗性が問題となるのは
第１．第２圧縮リング溝４８，４□開口部であり、した
がって上記成形体ｆを用いることにより第５図に示すよ
うに第１゜第２圧縮リング溝４．．４２開口部を前記成
形体ｆの外周部ｆａにより強化し得るものである。
以上のように本発明によれば、圧縮リング溝開口部に位
置するアルミナ繊維の結晶構造および比重を前記のよう
に特定することによって前記圧縮リング溝開口部の熱間
耐摩耗性を著しく改善した繊維強化軽合金ピストンを提
供し得るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例の縦断正面図、第２図はア
ルミナ繊維の結晶化率に対する引張り強さ、比重および
α−Ａｔ２０３含有量の関係を示すグラフ、第３図は繊
維強化軽合金ピストンの第１リング溝における結晶化率
に対する摩耗量および引−張り強さの関係を示すグラフ
、第４図は繊維成形体の熱処理方法を示す斜視図、第５
図は本発明の第２実施例の要部の縦断正面図である。 Ｆ・・・繊維強化部、１・・・軽合金ピストン、４．。 ４２・・・第１．第２圧縮リング溝 特許出願人　本田技研工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 圧縮リング溝の内壁部をアルミナ繊維により繊維強化し
    た軽合金ピストンにおいて、前記アルミナ繊維の、少な
    くとも前記圧縮リング溝開口部に位置する部分の結晶構
    造を　／−Ａｔ２０３ｍ　とＬ・θ α またその部分の比重を３．７〜３９に設定したことを特
    徴とする内燃機関用繊維強化軽合金ピストン。
JP58093063A 1983-05-26 1983-05-26 内燃機関用繊維強化軽合金ピストン Granted JPS59218342A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58093063A JPS59218342A (ja) 1983-05-26 1983-05-26 内燃機関用繊維強化軽合金ピストン
US06/608,138 US4643078A (en) 1983-05-26 1984-05-08 Fiber-reinforced lightweight alloy piston for an internal-combustion engine and associated method
FR8408139A FR2546570B1 (fr) 1983-05-26 1984-05-24 Piston en alliage leger a renforcement par fibres pour moteur a combustion interne, et procede pour renforcer ledit piston
GB08413343A GB2143927B (en) 1983-05-26 1984-05-24 Fiber-reinforced lightweight alloy pistons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58093063A JPS59218342A (ja) 1983-05-26 1983-05-26 内燃機関用繊維強化軽合金ピストン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59218342A true JPS59218342A (ja) 1984-12-08
JPH0147618B2 JPH0147618B2 (ja) 1989-10-16

Family

ID=14072053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58093063A Granted JPS59218342A (ja) 1983-05-26 1983-05-26 内燃機関用繊維強化軽合金ピストン

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4643078A (ja)
JP (1) JPS59218342A (ja)
FR (1) FR2546570B1 (ja)
GB (1) GB2143927B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0571419A (ja) * 1991-09-06 1993-03-23 Riken Corp ピストン

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1287240C (en) * 1985-09-14 1991-08-06 Hideaki Ushio Aluminum alloy slide support member
JPS6263628A (ja) * 1985-09-17 1987-03-20 Honda Motor Co Ltd アルミニウム合金製摺動部材の組合せ
JPS62233456A (ja) * 1986-04-01 1987-10-13 Izumi Jidosha Kogyo Kk 内燃機関用ピストン
JPS62244565A (ja) * 1986-04-16 1987-10-24 Toyota Motor Corp 閉ル−プ状炭素繊維強化部分を含む金属部材の製造方法
US4833977A (en) * 1986-05-07 1989-05-30 Volkswagen Ag Piston for internal combustion engine
US4817578A (en) * 1986-07-31 1989-04-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
DE3639806A1 (de) * 1986-11-21 1988-05-26 Kolbenschmidt Ag Leichtmetallkolben fuer brennkraftmaschinen
DE3831285A1 (de) * 1987-09-17 1989-04-06 Aisin Seiki Verfahren zur herstellung eines kolbens einer brennkraftmaschine
JP2691770B2 (ja) * 1989-04-20 1997-12-17 イズミ工業株式会社 内燃機関用アルミニウム合金ピストン
DE3937616A1 (de) * 1989-11-11 1991-05-16 Kolbenschmidt Ag Pressgegossener leichtmetallkolben fuer verbrennungskraftmaschinen
DE4016723A1 (de) * 1990-05-24 1991-11-28 Kolbenschmidt Ag Kolben-pleuel-anordnung
JPH06218521A (ja) * 1993-01-26 1994-08-09 Unisia Jecs Corp 内燃機関のピストン
US5425306A (en) * 1993-11-23 1995-06-20 Dana Corporation Composite insert for use in a piston
GB2284461B (en) * 1993-12-04 1996-06-26 Ae Piston Products Fibre-reinforced metal pistons for diesel engines
DE19535590A1 (de) * 1994-09-26 1996-04-04 Unisia Jecs Corp Kolben für Brennkraftmaschinen und Verfahren zu deren Herstellung
US5884550A (en) * 1996-03-13 1999-03-23 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Integral ring carbon-carbon piston
DE19650930C2 (de) * 1996-12-07 2001-03-29 Kolbenschmidt Ag Kolben für Brennkraftmaschine
JP3820769B2 (ja) * 1998-02-04 2006-09-13 トヨタ自動車株式会社 ウィスカ生成アルミナの製造方法およびアルミナ繊維ならびにそれを複合したピストン
DE102008002572A1 (de) * 2008-06-20 2009-12-24 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor sowie Kolben für einen Verbrennungsmotor

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2239530A (en) * 1938-01-10 1941-04-22 United States Pipe Foundry Lining composition for centrifugal casting molds
US3808015A (en) * 1970-11-23 1974-04-30 Du Pont Alumina fiber
GB1344286A (en) * 1971-05-12 1974-01-16 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Piston assembly
US3982955A (en) * 1971-12-22 1976-09-28 Bayer Aktiengesellschaft Aluminum oxide fibers and their production
US4318438A (en) * 1977-09-27 1982-03-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method for casting a fiber-reinforced composite article
WO1979001103A1 (en) * 1978-05-23 1979-12-13 British Internal Combust Eng Composite materials
JPS5550447A (en) * 1978-10-05 1980-04-12 Honda Motor Co Ltd Manufacture of fiber-reinforced magnesium alloy member
US4364159A (en) * 1980-07-14 1982-12-21 Trw Inc. Method for manufacturing a forged piston with reinforced ring groove
JPS57210140A (en) * 1981-06-18 1982-12-23 Honda Motor Co Ltd Fiber reinfoced piston for internal combustion engine
JPS5893948A (ja) * 1981-11-30 1983-06-03 Toyota Motor Corp エンジン用ピストン

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0571419A (ja) * 1991-09-06 1993-03-23 Riken Corp ピストン

Also Published As

Publication number Publication date
GB2143927A (en) 1985-02-20
GB8413343D0 (en) 1984-06-27
JPH0147618B2 (ja) 1989-10-16
FR2546570B1 (fr) 1987-11-20
GB2143927B (en) 1986-05-08
US4643078A (en) 1987-02-17
FR2546570A1 (fr) 1984-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS59218342A (ja) 内燃機関用繊維強化軽合金ピストン
EP0587802B1 (en) Improved internal combustion engine cylinder heads and similar articles of manufacture and methods of manufacturing same
EP0182034A1 (en) Piston for internal combustion engine
JPS5893948A (ja) エンジン用ピストン
CA1212561A (en) Composite material and method for producing same
GB2151303A (en) The reinforcement of engine blocks
JPS6362304B2 (ja)
DE4033853A1 (de) Lagerkonstruktion fuer die kurbelwelle einer brennkraftmaschine
DE102018122899A1 (de) Aluminium-Zylinderblockanordnungen und Verfahren zur Herstellung derselben
KR0138711B1 (ko) 실린더블록 보어의 면성상 및 실린더블록 보어의 호닝가공방법
JPS59229034A (ja) 内燃機関用ピストン
DE734978C (de) Leichtmetallmantel mit Kuehlrippen fuer Zylinder von Brennkraftmaschinen
JPS59229033A (ja) 内燃機関用ピストン
JPH041165B2 (ja)
JPH0510527B2 (ja)
JPS62261649A (ja) 繊維強化シリンダブロツク
CN208311246U (zh) 发动机曲轴和车辆
JPH0771438A (ja) 軸挟持部材およびその製造方法
JPS59133963A (ja) 内燃機関用カムシヤフトの製造方法
DE102010008386A1 (de) Druckwellenlader
JPH08177609A (ja) 内燃機関のシリンダおよびその製造方法
JPH0475758A (ja) セラミックス部品の鋳ぐるみ方法
JPH06108917A (ja) 多気筒エンジンの軽合金製シリンダブロック及びその製造方法
JPS5891961A (ja) 繊維強化金属性プ−リ及びその製造方法
JPH0631568B2 (ja) 内燃機関用軽合金製ピストン