2009/09/01

アルミピストンに必要な表面処理の話、DLC

さて、シリンダーの表面処理(AlSil)が解決しても、次に問題となるのは、ピストンの表面処理、
ベンツは、KS製のピストンを使用してまして、表面には鉄メッキがしてあります。

少し詳しい人ならわかりますが、一般にアルミに鉄はメッキできません。
溶射するとか、スパッタリングとか、無電解とか、バインダーが必要となります。
(これも、あとで話しますがアルミシリンダーには、ピストンリングも、鉄に窒化処理をしたものを使うのが通常です。)

やっかいなこの鉄メッキも、最近、国内でお願いできるところが見つかりましたので、
この問題も解決しました。もう、こうなると修理とか改造のレベルを超えて、開発レベルです。
すでにこの段階で、個人が道楽でやるようなことではないのですが、なんとかやっています。

ここら辺の、表面処理技術は、現在、環境とエコで、発明が盛んな先端部分であるので、
特許公報や公開公報を閲覧すると、どこの誰が開発してるのかとか、何処に、誰に聞けば良いというのがわかるし、

何より、発明のエッセンスがクレーム「請求項」に要約されている、図で表してある、ので
初学者にもヒントがたくさんあったりします。
秘密を公開するインセンティブがあるので、インターネット検索より何倍も役立ちますね

「特許というのは自然技術を応用した技術的、思想の創作である発明を広く世に公開することによって、技術を公にし、その対価として実施料を~」
等と呪文のように唱えてた学部時代の知的財産権法の講義やゼミを思い出します。

まさか、自分の趣味道楽でこんな知識が役立つとは思っておりませんでした(笑)。

ここで整理しますと、シリンダーにアルシル、ピストンに鉄メッキをしたのが、カールシュミット方式で
M117,M119はこれです。

シリンダーにニカジルをしたのが、マーレー方式で、ポルシェは両方ともエンジンに使っています。

最近の6.3Lなんかは、アルシルでなくて、ニカジルの発展系のメッキというか スパッタリングというか
そんな処理をしています。特許権者は日本のみたいです。


そして、今回、試験しようとしているのは、DLC(ダイヤモンドライクコーティング)です。
もちろん、鉄メッキとの比較になると思いますが、フリクションの低減や、潤滑が厳しいTDCでの潤滑(固体?)でも
良い結果が出るかなと期待しております。


アルミにDLCというのは、結構大変なようで、なんらかのバインダーを射出するか、溶射するかして、カーボン皮膜を造るようです。
これにWPCの技術が役立つということで、神奈川県の産業技術センターと共同で研究をされているようで、経済産業省のNEDOの認定設けて、国家プロジェクトとして研究されていますね。
これに便乗というか、試験できればと期待しているわけであります。

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コメント

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No title

お返事&色々教えていただき有り難うございます。
既存の6Lをベースにするのではなく5Lのブロックをボアアップなさると言うことなんですね。
ボーリング作業依頼をした加工業者にやんわりと断られた事があるんですが、ダミーヘッド作成した上でのボーリングをなさいましたか?

シリンダー側にはコーティングしてあるの知っていましたが、ピストン側にもコーティングが必要とは。
ベンツのピストンが高いからと言って、下手に普通に作成した物を使用すると問題発生の危険があるかも知れないと言うことでしょうか。

仰るように、アルミブロックエンジンでも大抵鉄のスリーブ入りでフェラーリなんかでも355にスリーブがあったようか記憶があります。
日本だとバイクではメッキシリンダーがかなり前からあったように記憶しております。

しかし理屈を判ってしまうとここまでやらないといけないんですねぇ。

ブロックのメッキは、昔々(500E販売当時)ヤナセでもやってくれると人づてで聞いた記憶がありますが国内での作業だったんでしょうかね。

Re: No title

 やろうとする人にとっては大事なことなので2-someで続けますね

>ダミーヘッド作成した上でのボーリングをなさいましたか?

 ダミーヘッドは、国内でもM119用を持ってる内燃機屋さんはありますよ。
 ただ、ボーリングしようとするとブロックの高さでマシンに乗らなくなる(笑)
 ので、ホーニングで使っています。

 大型の円筒研磨機もってるところはボーリングからやってるかもしれません。

> ベンツのピストンが高いからと言って、下手に普通に作成した物を使用すると問題発生の危険がある
>かも知れないと言うことでしょうか。
 鉄メッキなしで、アルミピストンをアルシルに合わせると「ほぼ」で齧ると思います。
 アルシルといっても、ハイシリコンアルミですからね....

>フェラーリなんかでも355にスリーブがあったようか記憶があります。
 355って、5ヴァルブですよね?あれは確かニカジルだったようなおぼろげな記憶があります
 テスタロッサはアルミに鉄スリーブでした、512だかは鉄スリーブにニカジルみたいなのが
 かかってたような記憶があります。

 それ考えると、やっぱりベンツのM119エンジンは偉いですね

> ブロックのメッキは、昔々(500E販売当時)ヤナセでもやってくれると人づてで聞いた記憶があります
>が国内での作業だったんでしょうかね。

 ヤナセは、国内で処理してました。今はたぶんやらないんだろうな、
 ドイツに送る人もいますが、寸法管理が国跨ぐとできないのと、クレームも緊張感がないので
 私は国内でやっています。できるところも複数箇所あるようですね

 でも、メーカー指定だとピストンクリアランスがアルミピストン+アルミブロックで
 1~2/100、とかなのに、ダミーボーリング指定してないですよね(笑)
 もしかして、当たり前だから書いてないのかな?