[发明专利]发动机用活塞的制造方法

说明书

本发明的目的是在活塞主体顶面的挤流区域面上形成绝热层，同时防止该绝热层产生较大的裂缝，抑制绝热层的损伤和剥离。为了达成该目的，本发明中，对设置于活塞主体（19）的顶面上的绝热层（21）进行加压，预先施加加压应力。

技术领域

本发明涉及发动机用活塞的制造方法。

背景技术

以往，在像发动机部件那样暴露在高温气体中的金属制品中，为了抑制来自于高温气体的热传递，即冷却损失，而在其金属制母材的表面形成绝热层。作为一个示例，已知有在划分出发动机燃烧室的活塞主体的顶面，形成由氧化锆等无机氧化物或含有中空粒子的有机类材料构成的绝热层。

可是，有时会在划分出燃烧室的活塞主体的顶面与汽缸盖的下表面之间的间隙部内形成挤流区域。如果在这样的活塞主体顶面中形成挤流区域的面（挤流区域面）上设置绝热层，则该绝热层的温度会变得高温，进而挤流区域面本身会变得高温。因此，在燃烧工序中，高温高圧的端部气体（end gas）（处于远离火花塞的地方的未燃烧的混合气）流入挤流区域时，高温的挤流区域面使得从端部气体向挤流区域面的散热受到阻碍，可能发生爆震（knocking）。而且，形成于挤流区域面的绝热层产生裂缝，造成绝热层的损伤和剥离，绝热性能丧失。

因此，也有记载活塞主体顶面中的挤流区域面上没有形成绝热层，仅在除此以外的部分形成绝热层的内燃机的文献（例如参照专利文献1）。

根据专利文献1的内燃机，挤流区域面上未形成绝热层，因此可以促进端部气体向挤流区域面的散热，抑制爆震的发生。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2011-169232号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，在专利文献1的结构中，虽然能够抑制挤流区域的爆震发生，但从降低冷却损失的观点出发，理想的是在将挤流区域面也包括在内的活塞主体的整个顶面形成绝热层。

因此，本发明的目的是在挤流区域面上形成绝热层，同时防止因爆震的发生而导致该绝热层产生较大的裂缝，抑制绝热层的损伤和剥离。

解决问题的手段：

为了达成上述目的，本发明中，对设置于活塞主体的顶面上的绝热层进行加压，预先施加加压应力。

即，这里公开的发动机用活塞的制造方法是活塞主体的顶面上设置有绝热层的发动机用活塞的制造方法，所述绝热层是包括众多中空粒子、以及在将该中空粒子保持于所述活塞主体的顶面的同时填满所述中空粒子间从而形成所述绝热层的母材的粘合剂的层，具备：在所述活塞主体的顶面上配置包括所述中空粒子和所述粘合剂的绝热材料从而形成所述绝热层的绝热层形成工序；以及，对所述绝热层进行加压的加压工序。

根据本发明，通过预先对设置于活塞主体的顶面上的绝热层施加加压应力，以此提高该绝热层对拉伸应力的耐受性，发生爆震时，能够抑制绝热层的裂缝的产生。

在优选形态中，所述活塞主体的顶面具备形成挤流区域的挤流区域面，在所述加压工序中，所述加压仅对配置于所述挤流区域面上的绝热层进行。挤流区域容易发生爆震，形成于挤流区域面上的绝热层容易产生裂缝。根据本结构，能够有效地抑制形成于挤流区域面上的绝热层的裂缝的产生。

在优选形态中，所述挤流区域为平面。由此，能够容易地进行加压。

在优选形态中，在所述加压工序中，与所述加压同时地进行所述绝热层的烧成。由此，绝热层的强度提高，并能够有效地抑制裂缝的产生。

在优选形态中，所述粘合剂为硅类树脂，通过所述烧成使所述绝热层的表面至少一部分的所述硅类树脂氧化。由此，绝热层的强度提高，并能够有效地抑制裂缝的产。