ロータリエンジン用サイドシール部材としての高炭素鉄系焼結摺動材料の開発

摘要

自動車の燃料消費率を改善するための種々の技術開発が行われているが，主な動力源であるエンジンについても，エネルギー効率向上のため，小型化·軽量化·燃焼改善などが検討されている．ところが，部品を小型化すると摺動部品では摺動面積が小さくなり，その結果として摺動画圧が大きくなる．高出力化のため圧縮比を大きくしても，レシプロエンジンのピストンリングやロータリエンジンのサイドシールのようなガスシールは，押し付け圧力を大きくしなければならないので，やはり摺動面圧が大きくなる．したがって，摺動部品を構成する材料には，従来よりも大きなPV値（P:面圧，V:摺動速度）条件において，高い耐摩耗性と耐焼き付き性を持つことが要求されるようになってきた．ロータリエンジンの開発に当り，当初はサイドシールにホウ素を含む耐摩耗高燐鋳鉄り，摺動相手のサイドハウジングに片状黒鉛鋳鉄句が用いられた．この耐摩耗高燐鋳鉄は黒鉛による自己潤滑性と燐共晶（硬さ：Hv700～750）やホウ素系硬質相（Hv900～1300）の耐摩耗性を利用した優れた材料である．ところがこの組み合わせでは，ガソリンと空気の混合気中に潤滑油を漆加しているにも関わらず，エンジンの高出力化に伴いサイドシールの異常摩耗とサイドハウジングの着火プラグ近傍の高温部に段付き摩耗が起こり，ガス漏れを生じて出力が低下する不具合が開発段階で発生した．これは着火プラグ近傍の高温部で潤滑油の油膜形成が不完全になり，金属接触を起こしていることが原因であると考えられた．