JPS60180659A - ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 - Google Patents
ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法Info
- Publication number
- JPS60180659A JPS60180659A JP3443584A JP3443584A JPS60180659A JP S60180659 A JPS60180659 A JP S60180659A JP 3443584 A JP3443584 A JP 3443584A JP 3443584 A JP3443584 A JP 3443584A JP S60180659 A JPS60180659 A JP S60180659A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder head
- port liner
- liner
- ceramic
- boat
- 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
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0009—Cylinders, pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/02—Surface coverings of combustion-gas-swept parts
-
- 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)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (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】
この発明は内燃機関の排気ポート２イナーを付したシリ
ンダーヘッド特にボートライナーとしてセラミックから
なる管状のボート２イナーを用い、その外周に耐火物繊
維の被覆層を断熱層とし、その周囲を金属で鋳ぐるんだ
シリンダーヘッドの製造方法に関するもので、製造過程
でのボート２イナーの破損を生ずることなく、又、耐火
物繊維の被覆層の断熱効果を阻害することのない断熱ボ
ートライナー付シリンダーヘッドを製造することを目的
とするものである。
ンダーヘッド特にボートライナーとしてセラミックから
なる管状のボート２イナーを用い、その外周に耐火物繊
維の被覆層を断熱層とし、その周囲を金属で鋳ぐるんだ
シリンダーヘッドの製造方法に関するもので、製造過程
でのボート２イナーの破損を生ずることなく、又、耐火
物繊維の被覆層の断熱効果を阻害することのない断熱ボ
ートライナー付シリンダーヘッドを製造することを目的
とするものである。
一般に内燃機関の燃焼効率を向上させると排気ガスの温
度が低下し１例えば酸化触媒等による排気ガスの完全燃
焼による浄化作用が不充分となるので、排気ガスの温度
を極力下げないように排気管径路を断熱し保温する必要
がある。
度が低下し１例えば酸化触媒等による排気ガスの完全燃
焼による浄化作用が不充分となるので、排気ガスの温度
を極力下げないように排気管径路を断熱し保温する必要
がある。
その対策の一つとして排気ボートライナーがあるが、し
かし排気ポート部分は通常冷却水によって冷却される箇
所であるので、排気ガスの温度低下による浄化触媒の作
用の低下は著るしい。
かし排気ポート部分は通常冷却水によって冷却される箇
所であるので、排気ガスの温度低下による浄化触媒の作
用の低下は著るしい。
このような欠点を防止するためにステンレス管等の金属
管を二重管構造としたものや、セラミック管の外周に耐
火物繊維の被覆層を設けたボートライナーが知られてい
るが、前者は二重管の間の空気の断熱効果が不充分であ
シ、後者の方が金属を用いていないだけに断熱効果が優
れているものと考えられている。しかし製造過程等に於
てセ２ミンクの破損を生じたシ、耐火物繊維が吸水等の
、含浸によシ断熱効果を低下するなどの不都合が避けら
れなかった。
管を二重管構造としたものや、セラミック管の外周に耐
火物繊維の被覆層を設けたボートライナーが知られてい
るが、前者は二重管の間の空気の断熱効果が不充分であ
シ、後者の方が金属を用いていないだけに断熱効果が優
れているものと考えられている。しかし製造過程等に於
てセ２ミンクの破損を生じたシ、耐火物繊維が吸水等の
、含浸によシ断熱効果を低下するなどの不都合が避けら
れなかった。
即ち、一般にボートライナーを鋳包んでシリンダーヘッ
ドを製造する場合には、ボート２イナーの中に中子砂を
つめて鋳造しているが、中子砂（熱膨張によってセラミ
ックからなるボートライニーが破損したシ、内部の中子
砂を除去するため響加振する際ボートライナーが破損し
たりする裏部の発生が避けられず、又、ボートライナー
の周囲に金属例えばアルミニウム製のシリンダーヘッド
を鋳造した後の工程に於て、アルミニウムの焼入。
ドを製造する場合には、ボート２イナーの中に中子砂を
つめて鋳造しているが、中子砂（熱膨張によってセラミ
ックからなるボートライニーが破損したシ、内部の中子
砂を除去するため響加振する際ボートライナーが破損し
たりする裏部の発生が避けられず、又、ボートライナー
の周囲に金属例えばアルミニウム製のシリンダーヘッド
を鋳造した後の工程に於て、アルミニウムの焼入。
焼戻し等の熱処理を行なう際に、水中投入しなければな
らないが、そのときにセラミックボート２イナーの周囲
に耐火物繊維の被覆層内に水が浸入し含浸されたま＼と
なったル、無機溶液及び有機溶液の含浸処理時に該溶液
が耐火物繊維の被覆層中に含浸され、その断熱効果を阻
害する傾同があった。
らないが、そのときにセラミックボート２イナーの周囲
に耐火物繊維の被覆層内に水が浸入し含浸されたま＼と
なったル、無機溶液及び有機溶液の含浸処理時に該溶液
が耐火物繊維の被覆層中に含浸され、その断熱効果を阻
害する傾同があった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであるが
、図面を参照しつ＼従来品から本発明によシ製造される
ものまで順次説明して行くｏなお各図を通じて同一部分
には同一符号が付されている。第１図は従来のボートラ
イナーを付したシリンダーヘッドで、セラミックボート
ライナー１の外周に耐火物繊維の被覆層２を設け、これ
を中子として外周にシリン！クツドを構成するアルミニ
ウム又は鉄３を鋳造したものであって、４はパルプステ
ムガイド、５は排気パルプ、６はバルブシート、７は冷
却水の通過孔、８は排気ボート部を示しである。
、図面を参照しつ＼従来品から本発明によシ製造される
ものまで順次説明して行くｏなお各図を通じて同一部分
には同一符号が付されている。第１図は従来のボートラ
イナーを付したシリンダーヘッドで、セラミックボート
ライナー１の外周に耐火物繊維の被覆層２を設け、これ
を中子として外周にシリン！クツドを構成するアルミニ
ウム又は鉄３を鋳造したものであって、４はパルプステ
ムガイド、５は排気パルプ、６はバルブシート、７は冷
却水の通過孔、８は排気ボート部を示しである。
その製造法は既述のとおシで、特にセラミックボートラ
イナー１の両端よシ約２ｒＩＩＭ程度残して耐火物繊維
の被覆層が設けられているので、この部分に亀裂発生が
多く、中子砂のとシ出しの際セラミック割れを生じ易い
ことは前述のとおシである。
イナー１の両端よシ約２ｒＩＩＭ程度残して耐火物繊維
の被覆層が設けられているので、この部分に亀裂発生が
多く、中子砂のとシ出しの際セラミック割れを生じ易い
ことは前述のとおシである。
第２図はその対策として発明者等の一部によって考えら
れたものでセラミックボートライナーは全面的に耐火物
繊維の被覆層２が設けられ、特に図の左側端部ではボー
トライナーの端面をも耐火物繊維の被覆層２で包被する
ようにしてあシ、第１図のものよルはセラミック割れを
生じ難いが中子砂の熱膨張による破損や中子砂を除去す
るための加振によってセラミック割れを生じることは依
然解消されず、耐火物繊維の被覆層２の断熱効果が含浸
により低下するという前述の問題はこれまた解消されて
いない。
れたものでセラミックボートライナーは全面的に耐火物
繊維の被覆層２が設けられ、特に図の左側端部ではボー
トライナーの端面をも耐火物繊維の被覆層２で包被する
ようにしてあシ、第１図のものよルはセラミック割れを
生じ難いが中子砂の熱膨張による破損や中子砂を除去す
るための加振によってセラミック割れを生じることは依
然解消されず、耐火物繊維の被覆層２の断熱効果が含浸
により低下するという前述の問題はこれまた解消されて
いない。
本発明はこのような事情に鑑み鋭意研究の結果第３図に
示したように、セラミックボートライナーの外周に又、
−好ましくは端面まで耐火物繊維で被覆するが、その端
面は入口も出口も鉄、ステンレス、鋼等の金属キャップ
９を被せて閉塞し、しかる後これを鋳型にセットし、そ
の周囲にシリオ〆ヘッドを鋳造し、しかる後焼入、焼鈍
等の所定の処理をし、（この段階は図示せず）次に第４
図に示したようにヘッドの仕上加工時にこの金属製キャ
ップ９もポーリング等によ）穿孔して開口し、ボートラ
イナー付シリンダーヘッドを製造しようとする方法であ
る。
示したように、セラミックボートライナーの外周に又、
−好ましくは端面まで耐火物繊維で被覆するが、その端
面は入口も出口も鉄、ステンレス、鋼等の金属キャップ
９を被せて閉塞し、しかる後これを鋳型にセットし、そ
の周囲にシリオ〆ヘッドを鋳造し、しかる後焼入、焼鈍
等の所定の処理をし、（この段階は図示せず）次に第４
図に示したようにヘッドの仕上加工時にこの金属製キャ
ップ９もポーリング等によ）穿孔して開口し、ボートラ
イナー付シリンダーヘッドを製造しようとする方法であ
る。
かくすることによって、ボートライナーの中には中子砂
を充填しなくても鋳ぐるみができるので、工程メ面略化
され、中子砂の節約とともに加振の際の中子砂の重量に
よるセラミック割れの問題も解消することかでき、更に
、鋳造後の焼鈍及び含浸処理に際し、ボートライナーの
耐火性繊維層が水及び溶液と接触を断たれているので吸
水等の含浸のおそれがなく優れた断熱効果を発揮するこ
とができる。
を充填しなくても鋳ぐるみができるので、工程メ面略化
され、中子砂の節約とともに加振の際の中子砂の重量に
よるセラミック割れの問題も解消することかでき、更に
、鋳造後の焼鈍及び含浸処理に際し、ボートライナーの
耐火性繊維層が水及び溶液と接触を断たれているので吸
水等の含浸のおそれがなく優れた断熱効果を発揮するこ
とができる。
いま内径５０ｔｙｘ、肉厚１．５順、長さ１００ｆｆの
チタン酸アルミニウムを主成分とするセラミックボート
ライナーの外周に第４図に示すようにアルミナを主成分
とする耐火物繊維層を被覆し、その両端面に内径３９１
Ｍ、肉厚ｏ、３ｍ、長さ１５ｗＩＩのステンレス製キヤ
、ツブ９を嵌めて、その周囲にアルミニウムシリンダー
ヘッドを鋳造し、各処理をした後、孔明加工をしてキャ
ップ９を穿孔し開口したところ、セラミックの破損や耐
火物繊維の被覆層への溶液のき浸も発生せず断熱効果の
優れたボートライナーを付したシリｙ％９７％ラドこン
ができた。これに対し第２図に示すようにセ２ミックボ
ートライナーの外周に耐火物繊維の被覆層を設け、内部
に中子砂を充填しアルミニウムシリンダーヘッドを鋳造
すると既述のようにセラミックボートライナーに破損を
生じ、耐火物繊維の被覆層へ溶液が含浸することが認め
られた。
チタン酸アルミニウムを主成分とするセラミックボート
ライナーの外周に第４図に示すようにアルミナを主成分
とする耐火物繊維層を被覆し、その両端面に内径３９１
Ｍ、肉厚ｏ、３ｍ、長さ１５ｗＩＩのステンレス製キヤ
、ツブ９を嵌めて、その周囲にアルミニウムシリンダー
ヘッドを鋳造し、各処理をした後、孔明加工をしてキャ
ップ９を穿孔し開口したところ、セラミックの破損や耐
火物繊維の被覆層への溶液のき浸も発生せず断熱効果の
優れたボートライナーを付したシリｙ％９７％ラドこン
ができた。これに対し第２図に示すようにセ２ミックボ
ートライナーの外周に耐火物繊維の被覆層を設け、内部
に中子砂を充填しアルミニウムシリンダーヘッドを鋳造
すると既述のようにセラミックボートライナーに破損を
生じ、耐火物繊維の被覆層へ溶液が含浸することが認め
られた。
尚第５図、第６図、第７図は本発明の他の実施例を示し
、本発明の趣旨並びに範囲を離脱せざる限シ、各種の方
法が実施し得るものである。
、本発明の趣旨並びに範囲を離脱せざる限シ、各種の方
法が実施し得るものである。
第１図は従来のセラミックポートシイｐダ付したシリン
ダーヘッドの一例を示す縦断面図、第２図は耐火物繊維
の被覆層に改良を加えたものの縦断面図、第３図は本発
明の方法の実施に際し金属製キャップを付したセラミッ
クボートライナーの縦断面図、第４図は本発明によシ得
られたシリンダーヘッドの一例を示す縦断面図、第５．
６．７図は金属製キャップを付したセラミックボートラ
イナーの他の実施例の縦断面図第８図は第７図のＡＡ線
断面図である。 １：セラミックボートライナー ２：耐火物繊維の被覆層 ３：シリンダーヘラドラ構成
するアルミニウム又は鉄 ４ニバルブステムガイド ５
二排気パルプ ６：バルプシート７：冷却水め通過孔
８：排気ポート部 ９：金属製キャップ 代理人 弁理士 竹 内 守 第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図
ダーヘッドの一例を示す縦断面図、第２図は耐火物繊維
の被覆層に改良を加えたものの縦断面図、第３図は本発
明の方法の実施に際し金属製キャップを付したセラミッ
クボートライナーの縦断面図、第４図は本発明によシ得
られたシリンダーヘッドの一例を示す縦断面図、第５．
６．７図は金属製キャップを付したセラミックボートラ
イナーの他の実施例の縦断面図第８図は第７図のＡＡ線
断面図である。 １：セラミックボートライナー ２：耐火物繊維の被覆層 ３：シリンダーヘラドラ構成
するアルミニウム又は鉄 ４ニバルブステムガイド ５
二排気パルプ ６：バルプシート７：冷却水め通過孔
８：排気ポート部 ９：金属製キャップ 代理人 弁理士 竹 内 守 第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図
Claims (1)
- セラミックからなる管状の排気ボートライナーの外周に
耐火物繊維の被覆層を設け、その入口及び出口の端面に
金属製キャップを被せてこれを鋳型にセットし、その周
囲にシリンダーヘッドを鋳造し、しかる後所定の処理を
した後前記金属製キャップを開口し仕上げ加工をするこ
とを特徴とするボートライナーを付したシリンダーヘッ
ドの製造法
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3443584A JPS60180659A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 |
| US06/705,789 US4604779A (en) | 1984-02-27 | 1985-02-26 | Method of producing a cylinder head with a port liner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3443584A JPS60180659A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180659A true JPS60180659A (ja) | 1985-09-14 |
| JPH0146227B2 JPH0146227B2 (ja) | 1989-10-06 |
Family
ID=12414140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3443584A Granted JPS60180659A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60180659A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61154757A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 |
| JPS6348951U (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-02 | ||
| DE4026571A1 (de) * | 1989-08-24 | 1991-02-28 | Nissan Motor | Auslasseinrichtung fuer brenngasanlagen und verfahren zur herstellung eines hierfuer geeigneten materials |
| JP2016180351A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | マツダ株式会社 | 金属製基材上に樹脂含有皮膜を有するワークの加工方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5144091A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-15 | Toyotsu Kk | |
| JPS57141A (en) * | 1980-05-31 | 1982-01-05 | Sanshiro Yamanaka | Method of improving dielectric characteristics of plasma- polymerized styrene membrane by electrical discharge treatment in hydrogen gas |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP3443584A patent/JPS60180659A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5144091A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-15 | Toyotsu Kk | |
| JPS57141A (en) * | 1980-05-31 | 1982-01-05 | Sanshiro Yamanaka | Method of improving dielectric characteristics of plasma- polymerized styrene membrane by electrical discharge treatment in hydrogen gas |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61154757A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 |
| JPS6348951U (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-02 | ||
| DE4026571A1 (de) * | 1989-08-24 | 1991-02-28 | Nissan Motor | Auslasseinrichtung fuer brenngasanlagen und verfahren zur herstellung eines hierfuer geeigneten materials |
| US5076054A (en) * | 1989-08-24 | 1991-12-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust apparatus for combustion equipment |
| JP2016180351A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | マツダ株式会社 | 金属製基材上に樹脂含有皮膜を有するワークの加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0146227B2 (ja) | 1989-10-06 |
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