WO2010119977A1 - エンジン燃焼室構造およびその製造方法 - Google Patents

エンジン燃焼室構造およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010119977A1
WO2010119977A1 PCT/JP2010/056957 JP2010056957W WO2010119977A1 WO 2010119977 A1 WO2010119977 A1 WO 2010119977A1 JP 2010056957 W JP2010056957 W JP 2010056957W WO 2010119977 A1 WO2010119977 A1 WO 2010119977A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
combustion chamber
engine combustion
film
porosity
engine
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/056957
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
酒井　武信
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=42982632&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2010119977(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority to US13/264,626 priority Critical patent/US9816458B2/en
Application filed by トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to CN201080026269.7A priority patent/CN102459838B/zh
Priority to EP10764559.0A priority patent/EP2420658B1/en
Publication of WO2010119977A1 publication Critical patent/WO2010119977A1/ja

Links

Images

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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/06—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used
    • C25D11/08—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used containing inorganic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/06—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used
    • C25D11/10—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used containing organic acids
    • 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 
    • 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 
    • F02F3/10—Pistons  having surface coverings
    • 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 
    • F02F3/10—Pistons  having surface coverings
    • F02F3/12—Pistons  having surface coverings on piston heads
    • F02F3/14—Pistons  having surface coverings on piston heads within combustion chambers
    • 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
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0603—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston at least part of the interior volume or the wall of the combustion space being made of material different from the surrounding piston part, e.g. combustion space formed within a ceramic part fixed to a metal piston head
    • F02B2023/0609—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston at least part of the interior volume or the wall of the combustion space being made of material different from the surrounding piston part, e.g. combustion space formed within a ceramic part fixed to a metal piston head the material being a porous medium, e.g. sintered metal
    • 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
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • 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
    • F05C2203/08—Ceramics; Oxides
    • F05C2203/0865—Oxide ceramics
    • F05C2203/0869—Aluminium oxide
    • 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
    • F05C2253/12—Coating
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/4927—Cylinder, cylinder head or engine valve sleeve making
    • Y10T29/49272—Cylinder, cylinder head or engine valve sleeve making with liner, coating, or sleeve

Definitions

  • the present invention relates to a structure of a combustion chamber of an engine such as a reciprocating engine and a manufacturing method thereof.
  • the engine burns gasoline such as fuel and uses the power generated at that time as power.
  • gasoline such as fuel
  • four strokes (strokes) of intake, compression, expansion (combustion), and exhaust are repeated as one cycle.
  • thermal insulation means include an engine coated with ceramics or an engine in which the combustion chamber itself is made of ceramics and the back surface thereof is used as an air layer for thermal insulation. The feature of this method is that heat loss from the combustion chamber to the cooling water is reduced by heat insulation of the wall surface, and the energy is recovered by the piston work or the turbocharger to improve the thermal efficiency.
  • a heat shielding method that does not raise the combustion chamber wall temperature in the intake stroke.
  • a thermal barrier film with low thermal conductivity and low heat capacity is formed on the combustion chamber wall surface, and the wall surface temperature is changed according to the gas temperature (low temperature during intake, high temperature during combustion) In this way, the temperature difference between the combustion gas and the wall surface is reduced to prevent intake air heating and reduce heat loss at the same time.
  • Non-Patent Document 1 Vector W. Wong et al. , “Assessment of Thin Thermal Barrier Coatings for I.C. Engines”, described in Society of Automotive Engineers Number: 950980, Date Public 95: Date Public.
  • a sprayed film of ZrO 2 is described.
  • the ZrO 2 sprayed film tends to be peeled off and dropped off, and there remains a problem that durability and reliability are insufficient.
  • an anodized anodized layer is formed on the top of the piston that forms part of the combustion chamber, and a ceramic layer is formed by thermal spraying to reduce heat conduction from the combustion chamber to the top of the piston.
  • Patent Documents 1 and 2 are premised on aiming to reduce heat conduction.
  • simply reducing the heat conduction raises the problem that the combustion chamber wall temperature rises and the intake gas is overheated, leading to deterioration in intake efficiency and an increase in NOx emissions.
  • An object of the present invention is to supply an engine combustion chamber with a film having low thermal conductivity, low heat capacity, and excellent durability and reliability without peeling / dropping off, in order to improve the thermal efficiency of the engine.
  • the present invention provides the following.
  • An engine combustion chamber structure characterized in that an anodized film having a film thickness of more than 20 ⁇ m and not more than 500 ⁇ m and a porosity of not less than 20% is formed on the inner surface of the engine combustion chamber.
  • the engine combustion chamber structure described in (1) wherein the film thickness is 50 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the anodized film has a thermal conductivity of 7.8 W / mK or less and a volumetric heat capacity of 800 kJ / m 3 K or less, according to any one of (1) to (3) Engine combustion chamber structure.
  • an aqueous solution containing at least one of phosphoric acid, oxalic acid, sulfuric acid, or chromic acid is prepared, where the concentration of the electrolytic solution is 0.2 mol / l or more. 0 mol / l or less, the temperature of the electrolytic solution is 20 ° C. or higher and 30 ° C., and anodizing treatment using the electrolytic solution, A method for manufacturing the engine combustion chamber structure described in any one of (1) to (4). (6) Anodizing is performed using a desired portion of the member constituting the engine combustion chamber as an anode so that an anodized film is formed on the inner surface of the combustion chamber when the engine combustion chamber is assembled. The method according to (5).
  • An outline of a cross-sectional structure of an anodized film having pores is shown.
  • a large pore diameter is shown by low voltage treatment at the initial stage of anodization and then increasing the voltage.
  • hole is shown.
  • a) shows a cross section (wide area) of the anodic oxide film having pores
  • b) shows its longitudinal section (enlarged section)
  • c) shows a cross section removed by 50 ⁇ m from the surface.
  • the relationship between the porosity of a anodic oxide film (film thickness of 100 micrometers) and thermal conductivity is shown.
  • the relationship between the porosity of an anodized film (film thickness of 100 micrometers) and a volumetric heat capacity is shown.
  • the present invention is characterized in that an anodized film having a film thickness of more than 20 ⁇ m and 500 ⁇ m or less and a porosity of 20% or more is formed on the inner surface of the engine combustion chamber.
  • the engine combustion chamber refers to a space surrounded by the inner surface of the bore of the cylinder block, the upper surface of the piston assembled to the bore, and the bottom surface of the cylinder head disposed opposite to the upper surface of the cylinder block.
  • the material of the members composing the engine combustion chamber is selected from materials that can be anodized.
  • materials that can be anodized For example, an aluminum alloy, a magnesium alloy, or a titanium alloy may be used.
  • Anodization is an oxidation reaction that occurs at the anode (anode) during electrolysis.
  • anode an oxidizable substance (which may be an electrode material) in the electrolyte is oxidized.
  • the oxide film formed on the anode by this anodic oxidation is the anodic oxide film. Since the anodized film is continuously formed from the surface of the anode material, it has high adhesion and uniformity, and it has a highly reliable surface treatment layer that is unlikely to peel, crack, or lack during long-term operation. can get.
  • the electrolyte used for anodic oxidation can be appropriately selected according to the anode material.
  • As the electrolytic solution an aqueous solution of phosphoric acid, oxalic acid, sulfuric acid, chromic acid, or the like can be used.
  • the concentration of the electrolytic solution is generally in the range of 0.2 to 1.0 mol / l, and the temperature of the electrolytic solution is generally in the range of 20 to 30 ° C.
  • a pretreatment may be performed for the purpose of cleaning the surface of the anode material.
  • the pretreatment method can be performed mechanically, chemically, and electrochemically, and the method is not particularly limited as the present invention.
  • the desired part of the members constituting the engine combustion chamber is used as an anode so that when the engine combustion chamber is assembled, an anodized film is formed on the inner surface of the combustion chamber. If there is a place where it is desired to avoid anodization, an appropriate masking or the like can be applied thereto.
  • the film thickness is greater than 20 ⁇ m and less than or equal to 500 ⁇ m.
  • the film thickness is not less than 50 ⁇ m and not more than 300 ⁇ m because the thermal characteristics (thermal conductivity and volumetric heat capacity) are well balanced, and as a result, the fuel efficiency improvement rate can be further increased.
  • Film thickness is a factor that affects the thermal characteristics of the coating, and is therefore an important factor that affects the fuel consumption of the engine. If the film thickness is large, the heat transfer property of the film is lowered, but if the film thickness is too thick, the heat capacity of the film is increased. Conversely, if the film thickness is thin, the heat capacity of the film is low, but if the film thickness is too thin, the heat transfer property of the film is high. Film thickness is also a factor that affects durability and reliability. If the film thickness is too thick or too thin, concerns such as peeling and dropping increase. By defining the film thickness within the above-described range, these disadvantages can be avoided and the optimum effect of the present invention can be obtained.
  • the film thickness increases as the anodizing time is longer.
  • the anodic oxidation film is formed in a thickness of 20 to 500 ⁇ m by increasing the anodic oxidation time in the range of 30 minutes to 15 hours. It can be thickened in the range of.
  • the porosity is 20% or more.
  • the porosity is 30% or more because the thermal characteristics (thermal conductivity and volumetric heat capacity) are further reduced, and the fuel efficiency improvement rate can be further increased.
  • the porosity is 70% or less.
  • the porosity is 60% or less because if the porosity is too high, the concern about peeling / dropping increases.
  • the porosity of the anodized film is determined as follows.
  • the conventional method for measuring the porosity is to obtain the porosity by the adsorption amount of nitrogen gas or the like when the pore diameter is on the order of micrometers, but the pores obtained by this anodic oxidation are on the order of nanometers. Therefore, the conventional porosity measurement method cannot be used. Therefore, after polishing the outermost surface of the anodized film, the ratio of the area occupied by the pores on the SEM observation surface (hole area / observation surface area) was defined as the porosity. (See FIG. 2 (c)).
  • the porosity is a factor that affects the thermal characteristics of the film, and thus an important factor that affects the fuel consumption of the engine.
  • the higher the porosity the lower the heat conductivity and heat capacity of the coating, leading to improved fuel efficiency.
  • the porosity can be reduced.
  • the porosity is too small, the heat conductivity and heat capacity of the film increase, leading to a reduction in fuel consumption.
  • the porosity can be adjusted by changing the applied voltage of the anodizing treatment and the type of the electrolytic solution. Generally, the higher the applied voltage of the anodizing treatment, the higher the porosity.
  • the maximum applied voltage can be changed by changing the type of the electrolytic solution. In general, if the electrolyte is sulfuric acid, the maximum applied voltage can be 25V, if the electrolyte is oxalic acid, the maximum applied voltage can be 40V, and if the electrolyte is phosphoric acid, the maximum applied voltage can be 195V.
  • the anodic oxidation time is 3 to 4 hours
  • the maximum applied voltage is increased in the range of 25 to 190V.
  • the porosity of the anodized film can be increased in the range of 20 to 70%.
  • the anodic oxidation time fluctuates in the range of 3 to 4 hours because the film thickness is made constant (100 ⁇ m).
  • FIG. 1 shows that the pore size is increased by lowering the applied voltage at the initial stage of anodization and then increasing the applied voltage.
  • the anodized film of the present invention will be described below using examples.
  • Formation method of sample No. 1 An aluminum foil (thickness: 100 ⁇ m) having an aluminum purity of IN30 (JIS) was degreased with an alkaline solution, and then anodized in an aqueous 0.8 M sulfuric acid solution (room temperature: 25 ° C.). In the anodic oxidation, an initial voltage of 10 V was applied, and after 3.5 hours, the applied voltage was 25 V and the application was continued for 30 minutes. The resulting anodized film was 100 ⁇ m.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of an anodic oxide film having pores
  • FIG. 2B is a vertical cross-section thereof
  • FIG. 2C is a cross-sectional photograph of 50 ⁇ m removed from the surface.
  • the above-mentioned No. 1 was used except that the anodizing time was extended.
  • An anodic oxide film test piece having a diameter of 25 mm was prepared under the same anodic oxide film formation conditions as in 1-6.
  • the thermal conductivity and volumetric heat capacity of these anodized films were measured according to the laser flash method (JIS R1611).
  • As measuring devices LF / TCM-FA8510B manufactured by Rigaku Corporation and LFA-501 manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd. were used. The obtained results are shown in Table 1.
  • the relationship between the porosity and thermal conductivity in the anodized film is arranged in FIG. It was found that the higher the porosity, the lower the thermal conductivity. In particular, the porosity at which the thermal conductivity sharply decreased was 20% or more, and preferably 30% or more.
  • the piston head upper surface and the cylinder head bottom surface (that is, the portion in contact with the combustion gas) corresponding to a part of the inner surface of the combustion chamber of a gasoline reciprocating engine with a displacement of 1800 CC have a film thickness of 100 ⁇ m using the anodizing conditions described above.
  • Anodized films (30% and 50% porosity) were formed. Thereafter, 10-15 mode fuel consumption was measured with this gasoline reciprocating engine.
  • the thermal conductivity and volumetric heat capacity of the anodic oxide film that forms the inner surface of the combustion chamber strongly correlate with fuel efficiency.
  • the porosity is 30%
  • the fuel efficiency improvement rate is 1%
  • the porosity is 50%
  • FIG. 5 shows the relationship between the thermal characteristics (thermal conductivity and volumetric heat capacity) of the anodized film and the improvement of fuel consumption.
  • FIG. 5 also plots the thermal characteristics of the piston head upper surface and the cylinder head bottom surface, which are made of dense aluminum oxide, cast iron, and an Al alloy and are not anodized.
  • the film thickness of the anodized film that can improve the fuel efficiency is greater than 20 ⁇ m and 500 ⁇ m or less.
  • the film thickness of the anodized film is 50 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. This is probably because if the thickness is less than 50 ⁇ m, the heat shielding effect is insufficient. On the other hand, if it is thicker than 300 ⁇ m, it is considered that the heat capacity increases.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

　本発明は、エンジンの熱効率向上のために、低熱伝導率・低熱容量であり且つ剥離・脱落等のない耐 久性・信頼性に優れた膜をエンジン燃焼室に供給することを目的とする。　本発明により、エンジン燃焼室の内面に、膜厚が２０μｍより大きく５００μｍ以下であり且つ空孔 率が２０％以上である陽極酸化皮膜を、形成することを特徴とする、エンジン燃焼室構造、およびその 製法が提供される。

Description

エンジン燃焼室構造およびその製造方法
　本発明は、レシプロエンジン等のエンジンの燃焼室の構造およびその製法に関係する。
　エンジンは燃料のガソリン等を燃焼させ、そのときに生まれる力を利用して動力とする。一般的な４サイクルエンジンでは、吸気、圧縮、膨張（燃焼）、排気という４つの行程（ストローク）を１つの周期（サイクル）として繰り返している。
　エンジンの熱効率が向上すると、燃費向上や排気温度向上による触媒活性向上の効果がある。したがって今日なおエンジンの熱効率を向上させるための努力が続けられている。
　エンジンの熱効率向上のためには、まず燃焼中の熱を逃がさないことが考えられる。このためには、膨張（燃焼）行程で燃焼室内の温度が高いことが望まれる。この場合、燃焼室の壁面に求められる特性は、熱伝導率が小さいこと、すなわち断熱性が高いことである。従来検討されてきた断熱手段として、セラミックスをコーティングしたエンジンもしくは燃焼室そのものをセラミックスで構成し、その背面を空気層として断熱化を計ったエンジンがある。この手法の特徴は、壁面の遮熱化により燃焼室から冷却水への熱損失を低減し、そのエネルギーをピストン仕事またはターボチャージャにより回収して熱効率向上を図ったものである。
　しかし断熱性を高めすぎると、燃焼室壁温が上昇して作動ガスを加熱し吸気効率の悪化およびＮＯｘ排出量の増加を招く。さらに遮熱層が高温となるために潤滑に問題が生じるという課題があった。
　そこで、吸気行程において燃焼室壁温を上げない遮熱手法が必要とされる。具体的には、材料特性として、低熱伝導率・低熱容量の遮熱膜を燃焼室壁面に形成し、ガス温度に応じて、壁表面温度を変化させる（吸気時は低温、燃焼時は高温）ことで燃焼ガスと壁面との温度差を減少させ、吸気加熱防止と熱損失低減を同時に行う技術である。
　上記の考えに基づいて、熱損失低減および吸気ガス過熱防止を同時に行うために、燃焼室壁面に低熱伝導率・低熱容量の薄膜材料を形成させる技術が非特許文献１（Ｖｉｃｔｏｒ　Ｗ．Ｗｏｎｇ　ｅｔ　ａｌ，“Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｂａｒｒｉｅｒ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｆｏｒ　Ｉ．Ｃ．Ｅｎｇｉｎｅｓ”，Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　Ｄｏｃｕｍｅｎｔ　Ｎｕｍｂｅｒ：９５０９８０，Ｄａｔｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ：Ｆｅｂｒｕａｒｙ　１９９５）に記載されている。具体的な薄膜材料としてＺｒＯ２の溶射膜が記載されている。しかしながら、ＺｒＯ２の溶射膜は、剥離、脱落が起こりやすく、耐久性・信頼性が不足しているという問題が残る。
　ところで、近年のエンジンの高出力化に伴い、燃焼室内の温度は高まることから、燃焼室では局部的な熱負荷が高くなる傾向にあり、これが燃焼室を構成する部材に熱歪みや亀裂を生じることがある。
　このような熱歪みを低減するために、燃焼室の一部を構成するシリンダヘッドに陽極酸化による多孔質セラミック層を形成して、燃焼室からシリンダヘッドへの熱伝導を低減することが特許文献１（特開２００３−１１３７３７号明細書）に記載されている。
　また亀裂を低減するために、燃焼室の一部を構成するピストン頂部に陽極酸化によるアルマイト層を形成し、さらに溶射によるセラミック層を形成して、燃焼室からピストン頂部への熱伝導を低減することが特許文献２（特開平１−４３１４５号明細書）に記載されている。
　上記のとおり、特許文献１、２は熱伝導低減を目指すことを前提としている。しかしながら、熱伝導を低減するだけでは、燃焼室壁温が上昇して吸気ガスを過熱するために、吸気効率悪化およびＮＯｘ排出量増加を招くという問題が残る。
特開２００３−１１３７３７号明細書 特開平１−４３１４５号明細書
Ｖｉｃｔｏｒ　Ｗ．Ｗｏｎｇ　ｅｔ　ａｌ，"Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｂａｒｒｉｅｒ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｆｏｒ　Ｉ．Ｃ．Ｅｎｇｉｎｅｓ"，Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　Ｄｏｃｕｍｅｎｔ　Ｎｕｍｂｅｒ：９５０９８０，Ｄａｔｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ：Ｆｅｂｒｕａｒｙ　１９９５
　本発明は、エンジンの熱効率向上のために、低熱伝導率・低熱容量であり且つ剥離・脱落等のない耐久性・信頼性に優れた膜をエンジン燃焼室に供給することを目的とする。
　本発明により以下が提供される。
　（１）エンジン燃焼室の内面に、膜厚が２０μｍより大きく５００μｍ以下であり且つ空孔率が２０％以上である陽極酸化皮膜を、形成することを特徴とする、エンジン燃焼室構造。
　（２）前記皮膜の膜厚が５０μｍ以上３００μｍ以下であることを特徴とする、（１）に記載されたエンジン燃焼室構造。
　（３）前記皮膜の空孔率が２０％以上７０％以下であることを特徴とする、（１）または（２）に記載されたエンジン燃焼室構造。
　（４）陽極酸化皮膜が、７．８Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率および８００ｋＪ／ｍ３Ｋ以下の体積熱容量を有することを特徴とする、（１）~（３）のいずれか１つに記載のエンジン燃焼室構造。
　（５）陽極酸化に用いる電解液として、リン酸、シュウ酸、硫酸、またはクロム酸の少なくとも１種を含む水溶液を用意し、ここで該電解液の濃度は０．２モル／ｌ以上１．０モル／ｌ以下であり、該電解液の温度は２０℃以上３０℃であり、および
　該電解液を用いて陽極酸化処理を行うこと、
　を含んでなる、（１）~（４）のいずれか１つに記載されたエンジン燃焼室構造を製造する方法。
　（６）エンジン燃焼室を組み上げたときに、燃焼室内面に陽極酸化皮膜が形成されるように、エンジン燃焼室を構成する部材の所望の箇所を陽極として陽極酸化処理を行うこと、を含んでなる、（５）に記載の方法。
空孔を有する陽極酸化皮膜の断面構造の概要を示す。陽極酸化初期に低電圧処理しその後電圧を増加することによる大空孔径化が示される。 空孔を有する陽極酸化皮膜の断面の電子顕微鏡写真を示す。ａ）は空孔を有する陽極酸化皮膜の断面（広範囲部）を示し、ｂ）はその縦断面（拡大部）を示し、ｃ）は表面から５０μｍ除去した横断面を示す。 陽極酸化皮膜（膜厚１００μｍ）の空孔率と熱伝導率の関係を示す。 陽極酸化皮膜（膜厚１００μｍ）の空孔率と体積熱容量の関係を示す。 陽極酸化皮膜（膜厚１００μｍ）の熱特性（熱伝導率・体積熱容量）と燃費向上の関係を示す。 陽極酸化皮膜（空孔率５０ｖｏｌ％）の膜厚と燃費向上の関係を示す。
　本発明では、エンジン燃焼室の内面に、膜厚が２０μｍより大きく５００μｍ以下であり且つ空孔率が２０％以上である陽極酸化皮膜を、形成することを特徴とする。
　エンジン燃焼室とは、シリンダブロックのボア内面と、そのボアに組み付けられたピストンの上面と、シリンダブロックの上面に対向配置されたシリンダヘッドの底面とで囲まれた空間を指す。
　エンジン燃焼室を構成する部材（シリンダブロック、ピストン、シリンダブロック等）の材質は、陽極酸化することができる材料から選択される。例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、またはチタン合金等であってもよい。
　陽極酸化とは、電気分解の際に陽極（アノード）でおこる酸化反応である。陽極では、電子が電解液側から陽極内へ動くので、電解液中の被酸化性物質（これが電極材料であってもよい）が酸化される。この陽極酸化によって陽極に生成した酸化皮膜が、陽極酸化皮膜である。陽極酸化皮膜は、陽極材料表面から連続して形成されるため、密着性・均一性が高く、長期運転等に対して、剥離・割れ・欠落等が発生しにくく信頼性の高い表面処理層が得られる。
　陽極酸化に用いる電解液は、陽極材料に応じて適当に選択することができる。電解液として、リン酸、シュウ酸、硫酸、クロム酸等の水溶液を使用することができる。なお、電解液濃度としては、０．２~１．０モル／ｌの範囲が一般的であり、電解液温度としては２０~３０℃の範囲が一般的である。
　陽極酸化皮膜を形成する前に、陽極材料の表面を清浄化する等の目的で前処理がされてもよい。前処理方法は、機械的、化学的、電気化学的に行うことができ、本発明としてはその方法について特に限定はされない。
　エンジン燃焼室を組み上げたときに、燃焼室内面に陽極酸化皮膜が形成されるように、エンジン燃焼室を構成する部材の所望の箇所を陽極とする。陽極酸化を避けたい箇所があれば、そこは適当なマスキング等を施すことができる。
　本発明の陽極酸化皮膜においては、膜厚が２０μｍより大きく５００μｍ以下である。好ましくは、膜厚が５０μｍ以上３００μｍ以下である、というのは熱特性（熱伝導率および体積熱容量）のバランスがよく、ひいては燃費向上率をさらに高めることができるからである。
　膜厚は、皮膜の熱特性に影響を与える因子であり、ひいてはエンジンの燃費に影響を与える重要な因子である。膜厚が厚ければ皮膜の伝熱性は低くなるが、膜厚が厚すぎると皮膜の熱容量が高くなる。逆に膜厚が薄ければ、皮膜の熱容量は低くなるが、膜厚が薄すぎると皮膜の伝熱性が高くなる。また、膜厚は耐久性、信頼性に影響を与える因子でもある。膜厚が厚すぎても薄すぎても、剥離・脱落等の懸念が高まる。膜厚は上述した範囲に規定されることにより、これらのデメリットを避け、本発明の最適な効果が得られる。
　概して皮膜の膜厚は、陽極酸化処理時間が長いほど、厚くなる。陽極としてアルミニウム合金を用い、電解液としてシュウ酸溶液陽極電圧を４０Ｖとした場合、陽極酸化時間を３０分~１５時間の範囲で長時間化させることにより、陽極酸化皮膜の膜厚は２０~５００μｍの範囲で厚くすることができる。
　本発明の陽極酸化皮膜においては、空孔率が２０％以上である。好ましくは、空孔率が３０％以上である、というのは熱特性（熱伝導率および体積熱容量）が一段と低減し、ひいては燃費向上率をさらに高めることができるからである。本発明の陽極酸化皮膜においては、空孔率が７０％以下である。好ましくは、空孔率が６０％以下である、というのは空孔率が高すぎると、剥離・脱落等の懸念が高まるからである。
　本発明における、陽極酸化皮膜の空孔率は以下のように求められる。従来の空孔率を測定する方法は、孔径がマイクロメートルオーダーである場合に、窒素ガス等の吸着量により空孔率を求めるものであるが、本陽極酸化により得られる空孔はナノメートルオーダーであるため、従来の空孔率測定方法が使用できない。そこで、陽極酸化皮膜の最表面を研磨した後、ＳＥＭ観察面において空孔の占める面積の比率（空孔面積／観察面面積）を空孔率とした。（図２（ｃ）参照）。
　空孔率は、皮膜の熱特性に影響を与える因子であり、ひいてはエンジンの燃費に影響を与える重要な因子である。空孔率が大きいほど皮膜の伝熱性および熱容量は低くなり、燃費向上につながるが、空孔率が大きすぎると剥離・脱落等の懸念が高まり皮膜の耐久性、信頼性は低下する。耐久性、信頼性を向上するために、空孔率を小さくすることもできるが、空孔率が小さすぎると、皮膜の伝熱性および熱容量は高くなり、燃費低下につながる。空孔率は上述した範囲に規定されることにより、これらのデメリットを避け、本発明の最適な効果が得られる。
　概して空孔率は、陽極酸化処理の印加電圧と電解液の種類を変えることにより、調節することができる。概して、陽極酸化処理の印加電圧が高いほど、空孔率は大きくなる。電解液の種類を変更することにより、最大印加電圧を変えることができる。概して、電解液が硫酸であれば最大印加電圧は２５Ｖ、電解液がシュウ酸であれば最大印加電圧は４０Ｖ、電解液がリン酸であれば最大印加電圧は１９５Ｖとすることができる。陽極としてアルミニウム合金を用い、電解液として硫酸、シュウ酸、クロム酸またはリン酸を用い、陽極酸化時間を３~４時間とした場合、最大印加電圧を２５~１９０Ｖの範囲で高くしていくと、陽極酸化皮膜の空孔率は２０~７０％の範囲で大きくすることができる。なお、この場合、陽極酸化時間が３~４時間の範囲で変動しているのは、膜厚が一定（１００μｍ）となるようにしたためである。
　図１は、陽極酸化初期に印加電圧を低目にし、その後印加電圧を高くすることによる大空孔径化を示している。
　以下に実施例を用いて、本発明の陽極酸化皮膜について説明する。
（試料Ｎｏ．１の形成方法）
　アルミニウム純度ＩＮ３０（ＪＩＳ）のアルミニウム箔（厚さ１００μｍ）をアルカリ溶液で脱脂を行い、その後硫酸０．８Ｍ水溶液（常温：２５℃）中で陽極酸化処理を行なった。なお、陽極酸化に際しては、初期電圧１０Ｖを印加し、３．５時間後に印加電圧を２５Ｖとして３０分間印加を続けた。結果として得られた陽極酸化皮膜は１００μｍであった。
（試料Ｎｏ．２~６の形成方法）
　次に、陽極酸化処理の最大印加電圧と電解液の種類を変えて、試料Ｎｏ．２~６を形成した。陽極酸化時間は、得られる陽極酸化皮膜が１００μｍになるように、３~４時間の範囲で調整をした。初期電圧は１０Ｖとし、陽極酸化処理の最終工程３０分で最大印加電圧を印加した。他の試料形成条件は試料Ｎｏ．１と同様とした。
（陽極酸化皮膜の熱特性）
　上記処理により得られた陽極酸化皮膜について、スライス片を透過型電子顕微鏡にて観察し（図２参照）、空孔の孔径、孔長および陽極酸化皮膜の厚さ、幅を測定し、空孔率を求めた。図２（ａ）は空孔を有する陽極酸化皮膜の断面、図２（ｂ）はその縦断面、図２（ｃ）は表面から５０μｍ除去した横断面の写真である。陽極酸化条件と併せて、これらの測定結果を表１に示す。
　さらに、陽極酸化皮膜の熱伝導率および体積熱容量を測定するために、陽極酸化時間を延長したこと以外は前述のＮｏ．１~６と同様の陽極酸化皮膜形成条件で、直径２５ｍｍの陽極酸化皮膜テストピースを作成した。これらの陽極酸化皮膜の熱伝導率および体積熱容量を、レーザーフラッシュ法（ＪＩＳ　Ｒ１６１１）に従って、測定した。測定装置は、リガク社製　ＬＦ／ＴＣＭ−ＦＡ８５１０Ｂおよび京都電子社製　ＬＦＡ−５０１を使用した。得られた結果を、表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の結果から、印加電圧と電解液の種類を変えることにより、空孔率や空孔径を調整できることが分かる。
　また、表１の結果に基づいて、陽極酸化皮膜における空孔率と熱伝導率の関係を図３に整理する。空孔率が高くなるほど、熱伝導率が低くなることが分かった。特に熱伝導率が急激に低下する空孔率は２０％以上であり、好ましくは３０％以上であった。
　また、表１の結果に基づいて、陽極酸化皮膜における空孔率と体積熱容量の関係を図４に整理する。空孔率が高くなるほど、体積熱容量が低くなることが分かった。
（陽極酸化皮膜の熱特性と燃費の関係）
　排気量１８００ＣＣのガソリンレシプロエンジンの燃焼室の内面の一部に相当する、ピストンヘッド上面およびシリンダヘッド底面（すなわち燃焼ガスの接触する部分）に、前述の陽極酸化条件を用いて、膜厚１００μｍの陽極酸化皮膜（空孔率３０％および５０％）を形成した。その後、このガソリンレシプロエンジンでの、１０−１５モード燃費の測定を行った。結果として、燃焼室の内面となる陽極酸化皮膜の熱伝導率および体積熱容量が、燃費と強く相関しており、空孔率３０％では燃費向上率が１％、空孔率５０％では燃費向上率５％であった。ここで燃費向上率は、陽極酸化処理を行わなかった場合の燃費を基準とした。図５に、陽極酸化皮膜の熱特性（熱伝導率・体積熱容量）と燃費向上の関係を整理した。図５には、ピストンヘッド上面およびシリンダヘッド底面を、緻密酸化アルミニウム、鋳鉄、Ａｌ合金で製造し、陽極酸化処理していないものの、熱特性もプロットしている。
（陽極酸化皮膜の耐久性・信頼性）
　さらに、この陽極酸化処理したエンジンを用いて、アップダウン耐久試験（耐久試験時間３００時間、８００~５０００ｒ．ｐ．ｍ．）を実施した。耐久試験前後における、陽極酸化皮膜の剥離・脱落は認められず、長期信頼性の高いことが確認された。
（陽極酸化皮膜の膜厚と燃費の関係）
　排気量１８００ＣＣのガソリンレシプロエンジンの燃焼室の内面の一部に相当する、ピストンヘッド上面およびシリンダヘッド底面（すなわち燃焼ガスの接触する部分）に、空孔率５０％となる陽極酸化条件を用いて、陽極酸化処理時間を３０分~１５時間の範囲で変化させることにより、膜厚２０~５００μｍの範囲の陽極酸化皮膜を形成した。その後、このガソリンレシプロエンジンでの、１０−１５モード燃費の測定を行った。表２に、陽極酸化条件、得られた膜厚および空孔率、ならびに燃費向上率を整理した。ここで燃費向上率は、陽極酸化処理を行わなかった場合の燃費を基準とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２の結果に基づいて、陽極酸化皮膜（空孔率５０ｖｏｌ％）の膜厚と燃費向上の関係を図６に整理する。燃費向上の効果が得られる陽極酸化皮膜の膜厚は２０μｍより大きく５００μｍ以下である。好ましくは、陽極酸化皮膜の膜厚は５０μｍ以上３００μｍ以下である。この理由としては、５０μｍより薄いと、遮熱効果が不足するためと考えられる。一方、３００μｍより厚くなると、熱容量が大きくなるためと考えられる。

Claims (6)

  1. 　エンジン燃焼室の内面に、膜厚が２０μｍより大きく５００μｍ以下であり且つ空孔率が２０％以上である陽極酸化皮膜を、形成することを特徴とする、エンジン燃焼室構造。
  2. 　前記皮膜の膜厚が５０μｍ以上３００μｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載されたエンジン燃焼室構造。
  3. 　前記皮膜の空孔率が２０％以上７０％以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載されたエンジン燃焼室構造。
  4. 　陽極酸化皮膜が、７．８Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率および８００ｋＪ／ｍ３Ｋ以下の体積熱容量を有することを特徴とする、請求項１~３のいずれか１項に記載のエンジン燃焼室構造。
  5. 　陽極酸化に用いる電解液として、リン酸、シュウ酸、硫酸、またはクロム酸の少なくとも１種を含む水溶液を用意し、ここで該電解液の濃度は０．２モル／ｌ以上１．０モル／ｌ以下であり、該電解液の温度は２０℃以上３０℃であり、および
    　該電解液を用いて陽極酸化処理を行うこと、
    　を含んでなる、請求項１~４のいずれか１項に記載されたエンジン燃焼室構造を製造する方法。
  6. 　エンジン燃焼室を組み上げたときに、燃焼室内面に陽極酸化皮膜が形成されるように、エンジン燃焼室を構成する部材の所望の箇所を陽極として陽極酸化処理を行うこと、
    　を含んでなる、請求項５に記載の方法。
PCT/JP2010/056957 2009-04-15 2010-04-14 エンジン燃焼室構造およびその製造方法 WO2010119977A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/264,626 US9816458B2 (en) 2009-04-15 2010-04-04 Engine combustion chamber structure and manufacturing method thereof
CN201080026269.7A CN102459838B (zh) 2009-04-15 2010-04-14 发动机燃烧室结构及其制造方法
EP10764559.0A EP2420658B1 (en) 2009-04-15 2010-04-14 Engine combustion chamber structure and method for producing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009099132A JP5696351B2 (ja) 2009-04-15 2009-04-15 エンジン燃焼室構造
JP2009-099132 2009-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010119977A1 true WO2010119977A1 (ja) 2010-10-21

Family

ID=42982632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/056957 WO2010119977A1 (ja) 2009-04-15 2010-04-14 エンジン燃焼室構造およびその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9816458B2 (ja)
EP (1) EP2420658B1 (ja)
JP (1) JP5696351B2 (ja)
CN (1) CN102459838B (ja)
WO (1) WO2010119977A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013038249A3 (en) * 2011-09-12 2013-08-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine and method for manufacturing the same
WO2015121920A1 (ja) * 2014-02-12 2015-08-20 日鍛バルブ株式会社 ポペットバルブ
US11300018B2 (en) 2018-03-20 2022-04-12 Nittan Valve Co., Ltd. Hollow exhaust poppet valve
US11536167B2 (en) 2018-11-12 2022-12-27 Nittan Valve Co., Ltd. Method for manufacturing engine poppet valve
US11850690B2 (en) 2020-03-30 2023-12-26 Nittan Corporation Method for manufacturing engine poppet valve

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5315308B2 (ja) 2010-08-25 2013-10-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関とその製造方法
JP5673160B2 (ja) * 2011-02-02 2015-02-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関とその製造方法
JP5718774B2 (ja) * 2011-09-20 2015-05-13 トヨタ自動車株式会社 ピストン
WO2013080389A1 (ja) 2011-12-02 2013-06-06 日本碍子株式会社 エンジン燃焼室構造
JPWO2013129430A1 (ja) 2012-02-27 2015-07-30 日本碍子株式会社 断熱部材、及びエンジン燃焼室構造
JP5783114B2 (ja) 2012-03-30 2015-09-24 株式会社豊田中央研究所 火花点火式内燃機関
CN204572181U (zh) 2012-08-10 2015-08-19 爱信精机株式会社 发动机和活塞
JP5938374B2 (ja) * 2012-09-18 2016-06-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のピストン
JP6024392B2 (ja) * 2012-10-31 2016-11-16 マツダ株式会社 エンジン燃焼室部材の断熱構造体及びその製造方法
JP5913227B2 (ja) * 2013-08-05 2016-04-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関とその製造方法
DE102013221375A1 (de) * 2013-10-22 2015-04-23 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Bohrungsfläche, insbesondere einer Zylinderbohrung
DE102014219819A1 (de) 2014-09-30 2016-03-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur thermischen Isolierung eines Brennraums und/oder einer Abgasführung einer Brennkraftmaschine
JP6331420B2 (ja) * 2014-01-28 2018-05-30 マツダ株式会社 断熱層構造及びその製造方法
JP5904425B2 (ja) 2014-03-27 2016-04-13 スズキ株式会社 陽極酸化皮膜及びその処理方法並びに内燃機関用ピストン
JP6418498B2 (ja) 2014-03-27 2018-11-07 スズキ株式会社 陽極酸化処理方法及び内燃機関の構造
JP6070631B2 (ja) 2014-05-23 2017-02-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のピストン
JP6394105B2 (ja) * 2014-06-20 2018-09-26 いすゞ自動車株式会社 アルミ複合材の遮熱コーティング方法及びその構造並びにピストン
JP6337639B2 (ja) * 2014-06-20 2018-06-06 いすゞ自動車株式会社 アルミニウム合金材のハイブリッド遮熱コーティング方法及びその構造並びにピストン
JP6260492B2 (ja) * 2014-08-11 2018-01-17 トヨタ自動車株式会社 直噴式エンジンのピストンの製造方法
DE102014219970A1 (de) 2014-10-01 2016-04-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Kolben, Kolbenmaschine mit einem solchen sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Kolbenmaschine
JP6413704B2 (ja) * 2014-11-28 2018-10-31 スズキ株式会社 遮熱膜の形成方法
CA2923716C (en) 2015-03-17 2017-06-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Piston for internal combustion engine, internal combustion engine including this piston, and manufacturing method of this piston
FR3040712B1 (fr) * 2015-09-03 2019-12-13 Montupet S.A. Procede ameliore de formation d'un revetement de conduit de culasse et culasse ainsi obtenue
JP6233391B2 (ja) 2015-11-26 2017-11-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
KR20170127903A (ko) * 2016-05-13 2017-11-22 현대자동차주식회사 인서트 주조용 실린더 라이너 및 그 제조 방법
JP6465087B2 (ja) 2016-08-29 2019-02-06 トヨタ自動車株式会社 遮熱膜の製造方法
JP6465086B2 (ja) * 2016-08-29 2019-02-06 トヨタ自動車株式会社 遮熱膜の製造方法
JP2018090897A (ja) * 2016-12-02 2018-06-14 アイシン精機株式会社 陽極酸化皮膜の製造方法及び陽極酸化皮膜
JP6409152B1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-17 日本碍子株式会社 多孔質セラミック粒子および多孔質セラミック構造体
JP6859942B2 (ja) 2017-12-19 2021-04-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52153017A (en) * 1976-06-11 1977-12-19 Mahle Gmbh Internal combustion engine light metal piston which is locally high thermally loaded on surface
JPS5984240U (ja) * 1982-11-29 1984-06-07 イズミ工業株式会社 内燃機関用ピストン
JPS6443145A (en) 1987-08-12 1989-02-15 Takeo Aida Auxiliary tool for tying fishhook
JPH08177622A (ja) * 1994-12-27 1996-07-12 Isuzu Motors Ltd ピストン及びその製造方法
JP2000026997A (ja) * 1998-07-13 2000-01-25 Yamaha Motor Co Ltd アルミニウム合金の陽極酸化方法
JP2003113737A (ja) 2001-07-31 2003-04-18 Aisan Ind Co Ltd シリンダヘッド
JP2003211002A (ja) * 2002-01-18 2003-07-29 Toyota Motor Corp 金属部材表面への触媒担持方法および触媒担持金属部材
WO2009020206A1 (ja) * 2007-08-09 2009-02-12 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho 内燃機関

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3953625A (en) * 1971-12-07 1976-04-27 Horizons Incorporated Process for making indicia bearing anodized article
JPS5484419U (ja) * 1977-11-28 1979-06-15
JPS5852451A (ja) 1981-09-24 1983-03-28 Toyota Motor Corp 耐熱・断熱性軽合金部材およびその製造方法
JPS58192949A (ja) 1982-05-06 1983-11-10 Izumi Jidosha Kogyo Kk ピストンおよびその製造方法
JPS61268850A (ja) * 1985-05-23 1986-11-28 Isuzu Motors Ltd 燃焼室の断熱壁構造
US4727832A (en) * 1986-06-13 1988-03-01 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Roller rocker arm
JP2549516B2 (ja) * 1987-01-05 1996-10-30 株式会社フジクラ 内燃機関のピストンおよびその製造方法
JPH08151953A (ja) * 1994-11-29 1996-06-11 Unisia Jecs Corp 内燃機関用ピストンおよびその製造方法
JP2837397B2 (ja) * 1995-12-04 1998-12-16 テクノ工業株式会社 アルミニウムまたはアルミニウム合金の陽極酸化処理装置
JP2000109996A (ja) * 1998-10-05 2000-04-18 Mitsubishi Alum Co Ltd 耐食性に優れたアルミニウム陽極酸化被膜および該陽極酸化被膜の形成方法
JP3046594B1 (ja) * 1999-04-02 2000-05-29 日本テクノ株式会社 振動流動攪拌を活用した金属の陽極酸化処理システム
JP3751498B2 (ja) * 2000-03-22 2006-03-01 本田技研工業株式会社 アルミ合金製内燃機関用ピストン
JP4195781B2 (ja) 2000-12-20 2008-12-10 富士フイルム株式会社 平版印刷版用原版
JP2002364369A (ja) 2001-05-31 2002-12-18 Unisia Jecs Corp 燃料噴射式内燃機関
JP4522615B2 (ja) * 2001-06-25 2010-08-11 三菱アルミニウム株式会社 表面処理アルミニウム材及びアルミニウム成形体
JP2003013801A (ja) * 2001-06-27 2003-01-15 Honda Motor Co Ltd アルミ合金製内燃機関用ピストンの製造方法
US6495267B1 (en) * 2001-10-04 2002-12-17 Briggs & Stratton Corporation Anodized magnesium or magnesium alloy piston and method for manufacturing the same
JP2004018928A (ja) 2002-06-14 2004-01-22 Mitsubishi Alum Co Ltd 容器用アルミ箔及びアルミ箔成形容器
JP2005061396A (ja) * 2003-07-31 2005-03-10 Denso Corp 空気制御弁
JP2005349692A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Mitsubishi Alum Co Ltd 飲料缶キャップ用熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板
JP2007284784A (ja) * 2006-03-20 2007-11-01 Nissan Motor Co Ltd アルミニウム合金製部品
JP2007308757A (ja) 2006-05-18 2007-11-29 Aisin Seiki Co Ltd マグネシウム又はマグネシウム合金部材
JP5246609B2 (ja) * 2007-03-30 2013-07-24 日産自動車株式会社 伝熱部材の表面処理方法
JP2010116862A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Nissan Motor Co Ltd 液冷式内燃機関
US20110284385A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Pioneer Metal Finishing Method and Apparatus For Anodizing Objects

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52153017A (en) * 1976-06-11 1977-12-19 Mahle Gmbh Internal combustion engine light metal piston which is locally high thermally loaded on surface
JPS5984240U (ja) * 1982-11-29 1984-06-07 イズミ工業株式会社 内燃機関用ピストン
JPS6443145A (en) 1987-08-12 1989-02-15 Takeo Aida Auxiliary tool for tying fishhook
JPH08177622A (ja) * 1994-12-27 1996-07-12 Isuzu Motors Ltd ピストン及びその製造方法
JP2000026997A (ja) * 1998-07-13 2000-01-25 Yamaha Motor Co Ltd アルミニウム合金の陽極酸化方法
JP2003113737A (ja) 2001-07-31 2003-04-18 Aisan Ind Co Ltd シリンダヘッド
JP2003211002A (ja) * 2002-01-18 2003-07-29 Toyota Motor Corp 金属部材表面への触媒担持方法および触媒担持金属部材
WO2009020206A1 (ja) * 2007-08-09 2009-02-12 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho 内燃機関

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2420658A4 *
VICTOR W. WONG ET AL.: "Assessment of Thin Thermal Barrier Coatings for I.C. Engines", February 1995, SOCIETY OF AUTOMOBILE ENGINEERS

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013038249A3 (en) * 2011-09-12 2013-08-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine and method for manufacturing the same
US9359946B2 (en) 2011-09-12 2016-06-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine and method for manufacturing the same
WO2015121920A1 (ja) * 2014-02-12 2015-08-20 日鍛バルブ株式会社 ポペットバルブ
US11300018B2 (en) 2018-03-20 2022-04-12 Nittan Valve Co., Ltd. Hollow exhaust poppet valve
US11536167B2 (en) 2018-11-12 2022-12-27 Nittan Valve Co., Ltd. Method for manufacturing engine poppet valve
US11850690B2 (en) 2020-03-30 2023-12-26 Nittan Corporation Method for manufacturing engine poppet valve

Also Published As

Publication number Publication date
EP2420658A4 (en) 2013-11-06
JP2010249008A (ja) 2010-11-04
US9816458B2 (en) 2017-11-14
CN102459838A (zh) 2012-05-16
US20120042859A1 (en) 2012-02-23
EP2420658B1 (en) 2015-05-20
CN102459838B (zh) 2016-04-20
JP5696351B2 (ja) 2015-04-08
EP2420658A1 (en) 2012-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010119977A1 (ja) エンジン燃焼室構造およびその製造方法
RU2551017C2 (ru) Двигатель внутреннего сгорания и способ его изготовления
JP5607582B2 (ja) エンジンバルブの製造方法
CN105986921B (zh) 用于内燃机的活塞、包括其的内燃机及其制造方法
JP2016125082A (ja) 遮熱膜の形成方法および内燃機関
US10208703B2 (en) Piston for internal combustion engine, internal combustion engine including this piston, and manufacturing method of this piston
JP6260492B2 (ja) 直噴式エンジンのピストンの製造方法
JP6814406B2 (ja) アルミニウム部材の表面構造及びその製造方法
CN108977865A (zh) 一种5xxx铝及铝合金表面高耐蚀单致密微弧氧化膜层的制备方法
JP6394105B2 (ja) アルミ複合材の遮熱コーティング方法及びその構造並びにピストン
EP4180647A1 (en) Piston, device for manufacturing pistons, and method for manufacturing pistons
JP3751498B2 (ja) アルミ合金製内燃機関用ピストン
EP3591198B1 (en) Internal combustion engine
RU2581329C1 (ru) Каталитически-активное термобарьерное керамическое покрытие на поверхности камеры внутреннего сгорания двигателя
JP6036542B2 (ja) ピストンおよび内燃機関
KR20110016048A (ko) 금속체의 표면처리 방법
JP2023028382A (ja) 内燃機関用ピストン及びその製造方法
JP2023004190A (ja) 内燃機関用ピストン及びその製造方法
CN115896893A (zh) 适用于铝基板表面的高导热良绝缘复合涂层及制备方法
JP2021046797A (ja) 内燃機関用ピストンおよびその製造方法、ならびに車両
CN117248208A (zh) 激光熔覆制备高耐磨铝合金微弧氧化复合涂层的方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080026269.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10764559

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13264626

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010764559

Country of ref document: EP