ディーゼルエンジン用コネクティングロッドの高強度軽量化手法

摘要

近年，環境問題に関連して，高圧機器や自動車部品の効率向上軽量コンパクト化など数多くの検討が行われている。 自動車部品では高圧を受けるエンジン部品の軽量化によるエンジン性能向上（出力，低燃費,レスポンス，低振動など）による環境対応が強く求められている。 特に，コネクティングロッド（以下，コンロッドと略す）はシリンダー内の燃焼による筒内圧を受けたピストンの往復運動をクランク軸へ伝える運動系部品であるので軽量化ニーズが高い。 軽量化を行うためには部品の高強度化が必要である。 部品毎に要求される強度は異なり（例えば引張り強度，圧縮強度，疲労強度，衝撃強度，耐摩耗性，靭性および剛性など），それにより高強度化の手法は異なる。 コンロッドの場合は筒内圧による圧縮とピストンの慣性力による引張りの繰返し荷重を受けるため，特に疲労強度向上が重要となる。 一般に疲労強度向上法としては次の3方法が有用であると言える。 （i）表面粗さを小さくして，応力集中を小さくする。（ii）材料の硬さ（降伏強度）を向上させる。 （iii）表面近傍に大きな圧縮残留応力を導入する。