(57)【要約】【課題】燃焼室面に対向しているピストンの頂部での燃料のしみ込みを抑制することができる内燃機関のピストン及びその製造方法を提供する。【解決手段】ピストン本体１２と、ピストン本体１２の燃焼室に対面する頂部に配設された焼結体からなる低熱伝導部材１４とを備える内燃機関のピストン１０において、低熱伝導部材１４の燃焼室に対面している燃焼室面１４ａ側の表層部の気孔率は、低熱伝導部材１４の表層部よりも内側の内部の気孔率よりも小さい。低熱伝導部材１４の燃焼室面１４ａには、ショットピーニングが施されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン本体と、該ピストン本体の燃焼室に対面する頂部に配設された焼結体からなる低熱伝導部材とを備える内燃機関のピストンにおいて、
前記低熱伝導部材の前記燃焼室に対面している燃焼室面側の表層部の気孔率は、前記低熱伝導部材の前記表層部よりも内側の内部の気孔率よりも小さいことを特徴とする内燃機関のピストン。
【請求項２】
前記低熱伝導部材の前記燃焼室面に開口する開放気孔の開放気孔率は、２％以下であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン。
【請求項３】
前記低熱伝導部材全体の気孔率は、３〜３０％であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関のピストン。
【請求項４】
前記低熱伝導部材は、ＦｅとＭｎとを含む合金からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関のピストン。
【請求項５】
ピストン本体の燃焼室に対面する頂部に低熱伝導部材を配設してなる内燃機関のピストンの製造方法において、
前記低熱伝導部材の前記燃焼室に対面する燃焼室面に、ショットピーニングを行うことを特徴とする内燃機関のピストンの製造方法。
【請求項６】
前記ショットピーニングにより、前記低熱伝導部材の前記燃焼室面に開口する開放気孔の開放気孔率を、２％以下とすることを特徴とする請求項５記載の内燃機関のピストンの製造方法。
【請求項７】
前記ショットピーニングは、超音波ショットピーニングであることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の内燃機関のピストンの製造方法。
【請求項８】
前記超音波ショットピーニングは、前記低熱伝導部材を前記ピストン本体の前記頂部に配設した後に、前記低熱膨張部材の前記燃焼室面の外周縁をハウジングで囲み、該ハウジング内で鋼球を前記燃焼室面に衝突させて行うことを特徴とする請求項７記載の内燃機関のピストンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のピストン及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関のピストンとしては、噴射した燃料が衝突するピストンの頂面に低熱伝導部材を配設して、燃料衝突部からピストン本体への熱伝導を抑制して、内燃機関始動時などの冷間運転時における未燃焼炭化水素や煤の生成を防止することが知られている。例えば、特許文献１には、低熱伝導部材としてＦｅ−Ｍｎ−Ｃ合金などの焼結材を用いることにより、ピストン頂部の熱伝導率を低く抑え且つ熱膨張特性をピストン母材であるアルミニウム合金に近似させることが開示されている。
【０００３】
しかしながら、低熱伝導部材は焼結体であり、表面に多数の気孔が存在している。このため、ピストンの燃焼室に対面する燃焼室面に開口する多数の孔に、噴射された燃料がしみ込み、空気と混合しにくくなる。燃焼室面の気孔にしみ込んだ燃料は、燃焼されることなく、燃焼室から排気される。ゆえに、燃料排出量の増大、更には燃費の悪化を招くおそれがあった。
【０００４】
また、低熱伝導部材の熱伝導性を低下させるために、低熱伝導部材の密度を低下させると、低熱伝導部材の表面に存在する気孔が益々多くなり、燃料の吸い込み量も増加してしまう。
【特許文献１】特開２００７−３１５２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、燃焼室面に対向しているピストンの頂部での燃料のしみ込みを抑制することができる内燃機関のピストン及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関のピストンは、ピストン本体と、該ピストン本体の燃焼室に対面する頂部に配設された焼結体からなる低熱伝導部材とを備える内燃機関のピストンにおいて、前記低熱伝導部材の前記燃焼室に対面している燃焼室面側の表層部の気孔率は、前記低熱伝導部材の前記表層部よりも内側の内部の気孔率よりも小さいことを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
本発明の内燃機関のピストンの製造方法は、ピストン本体の燃焼室に対面する頂部に低熱伝導部材を配設してなる内燃機関のピストンの製造方法において、
前記低熱伝導部材の前記燃焼室に対面する燃焼室面に、ショットピーニングを行うことを特徴とする（請求項５）。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の内燃機関のピストンによれば、低熱伝導部材の燃焼室側の表層部の気孔率が、低熱伝導部材の表層部よりも内側の内部の気孔率よりも小さい。このため、燃焼室面に開口する気孔が少なくなり、燃料のしみ込み量を抑制することができる。ゆえに、噴射された燃料は、低熱伝導部材にしみ込むことが抑制され、空気と混合されて燃焼される。従って、燃料排出量が抑制され、且つ燃費の向上につながる。
【０００９】
本発明の内燃機関のピストンの製造方法によれば、低熱伝導部材の燃焼室に対面する燃焼室面にショットピーニングを行っている。このため、燃焼室面に開口する気孔が封止され、噴射された燃料のしみ込み量の少ないピストンを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の内燃機関のピストンにおいては、ピストン本体の燃焼室に対面する頂部に、低熱伝導部材が配設されている。低熱伝導部材の燃焼室に対面している燃焼室面側の表層部の気孔率は、低熱伝導部材の表層部よりも内側の内部の気孔率よりも小さい。「低熱伝導部材の燃焼室に対面している燃焼室面側の表層部」は、低熱伝導部材における燃焼室面から所定の厚みをもつ部分をいう。所定の厚みとは、低熱伝導部材の燃焼室面にショットピーニングをしたときに圧縮歪が生じる部分の厚みをいい、例えば、５０μｍの厚みをいう。「低熱伝導部材の内部」は、低熱伝導部材の表層部よりも内側にある、表層部以外の部分をいう。即ち、低熱伝導部材は、表層部と、その残部である内部とからなる。
【００１１】
「表層部の気孔率」は、低熱伝導部材の表層部の外形寸法の断面積に対する、表層部に存在する複数の気孔の合計断面積の比率（％）をいう。「内部の気孔率」は、低熱伝導部材の内部の外形寸法の断面積に対する、低熱伝導部材の内部に存在する複数の気孔の合計断面積の比率（％）をいう。ここで、気孔とは、低熱伝導部材の外部に連通している開放気孔だけでなく、外部に連通していない閉気孔も含む意味である。表層部及び内部の気孔率は、クベージに示す画像解析により測定される。低熱伝導部材の断面写真を撮影し、低熱伝導部材の表層部及び内部にそれぞれ存在する多数の気孔の面積の合計値を、観察した複数の視野についてもとめる。この表層部及び内部のそれぞれの気孔面積の合計値を、低熱伝導部材の表層部の複数観察視野の合計面積及び内部の複数観察視野の合計面積でそれぞれ除し、％に換算することにより、表層部の気孔率及び内部の気孔率が求められる。
【００１２】
表層部の気孔率は、小さいほど好ましい。表層部の気孔率が小さい場合には、燃料室面への燃料のしみ込み量が抑えられるからである。表層部の気孔率は、１０％以下であることが好ましく、更には５％以下であることが望ましい。１０％を越える場合には、燃焼室面に燃料がしみ込むおそれがある。
【００１３】
内部の気孔率は、１０〜４０％であることが好ましい。１０％未満の場合には、低熱伝導部材の熱伝導率が上がり、冷間運転時に燃焼室の温度が急速に上昇せず、未燃焼炭化水素や煤が生成するおそれがある。一方、４０％を越える場合には、低熱伝導部材の強度が低下するおそれがある。
【００１４】
前記低熱伝導部材の前記燃焼室面に開口する気孔の開放気孔率は、２％以下であるとよく（請求項２）、更には、１％以下であるとより好ましい。ここで、「燃焼室面に開口する気孔の開放気孔率」とは、低熱伝導部材の全体形状の体積に対する、低熱伝導部材における燃焼室面に開口していて外部に連通している複数の気孔の合計体積の比率（％）をいい、ＪＩＳＺ２５０１により求められる。開放気孔率が２％以下である場合には、燃焼室面に開口する気孔が少なくなり、燃焼室面に噴射された燃料が低熱伝導部材にしみ込むことを効果的に抑制することができる。一方、前記開放気孔率が２％を越える場合には、噴射された燃料の燃焼室面へのしみ込み量が多くなり、燃料排出量の増大を招くおそれがある。
【００１５】
前記低熱伝導部材全体の気孔率は、３〜３０％であることが好ましい（請求項３）。３％未満の場合には、低熱伝導部材の熱伝導性が低下するおそれがあり、３０％を越える場合には、低熱伝導部材の強度が低下するおそれがある。低熱伝導部材全体の気孔率は、低熱伝導部材の全体の外形寸法の断面積に対する、低熱伝導部材の全体に存在する複数の気孔の合計断面積の比率（％）をいう。ここで、気孔とは、開放気孔及び閉気孔を含む意味である。低熱伝導部材全体の気孔率は、クベージに示す画像解析により測定される。低熱伝導部材の断面写真を撮影し、低熱伝導部材の全体に存在する多数の気孔の面積の合計値を、観察した複数の視野についてもとめる。この気孔面積の合計値を、低熱伝導部材の複数観察視野の合計面積で除し、％に換算することにより、低熱伝導部材の全体の気孔率が求められる。
【００１６】
前記低熱伝導部材は、ＦｅとＭｎとを含む合金からなることが好ましい（請求項４）。これにより、ピストンの頂部の熱伝導率を低く抑えることができ、また低熱伝導部材の熱膨張特性をピストン母材であるアルミニウム合金に近似させることができ、低熱伝導部材における熱疲労破壊の発生を抑制することができる。
【００１７】
本発明の内燃機関のピストンを製造するに当たっては、まず、低熱伝導部材を作製する。低熱伝導部材は、原料調製工程、成形工程、焼結工程を経て形成することができる。
【００１８】
原料調製工程では、焼結体の中の例えばＭｎ、Ｃ及びＦｅが所望の含有量になるように、Ｆe−Ｍｎ合金粉末、Ｍｎ粉末、黒鉛、鉄粉などの原料粉末を配合して均一に混合する。各々の原料粉末は、例えば、ガスアトマイズなどのアトマイズ、粉砕などで形成することができる。原料粉末の平均粒径は、例えば、１５０μｍ以下であるとよい。
【００１９】
成形工程では、混合した原料粉末を金型などに充填して所望の形状に加圧成形する。この加圧成形時に、原料粉末を圧縮する圧縮荷重を調整することで焼結体の強度や気孔特性を所望の範囲にすることができる。圧縮荷重は、５００〜１０００ＭＰａであることが好ましい。５００ＭＰａ未満の場合には、焼結体の十分な強度が得られにくく、１０００ＭＰａを越える場合には成形型が焼き付くおそれがある。より好ましくは、６００〜８００ＭＰａである。
【００２０】
次に、焼結工程では、成形工程で成形された成形加圧体を焼結する。焼結温度は、１１００〜１３００℃であり、焼結時間は１０〜６０分間であるとよい。焼結温度が１１００℃未満の場合には焼結体の強度が不十分であり、１３００℃を越える場合には、焼結体に粗大な気孔が形成されてしまい、好ましくない。より好ましくは１１５０〜１２５０℃である。成形加圧体の焼結は、焼結体の酸化防止のため、窒素分圧が１気圧程度の窒素ガス雰囲気中で行うとよい。
【００２１】
上記の工程で形成された低熱伝導部材は、燃焼室に対面する頂部に配設する。例えば、低熱伝導部材をピストン本体の頂部に配置し、金属の溶湯で鋳ぐるむ。
【００２２】
低熱伝導部材の燃焼室面には、ショットピーニングが行われる。燃焼室面は、ショットピーニングによって、燃焼室面に開口していた気孔が封止される。ゆえに、燃焼室側の表層部の気孔率を、内部の気孔率よりも小さくすることができ、また、燃焼室面に開口する開放気孔の開放気孔率を小さくすることができる。ゆえに、噴射された燃料の低熱伝導部材へのしみ込み量を効果的に抑制することができる。
【００２３】
ショットピーニングにより、低熱伝導部材の燃焼室面に開口する開放気孔の開放気孔率を、２％以下とすることが好ましい（請求項６）。これにより、燃焼室面に開口する気孔が少なくなり、燃焼室面に噴射された燃料が低熱伝導部材にしみ込むことを効果的に抑制することができる。
【００２４】
低熱伝導部材の燃焼室面へのショットピーニングは、ピストン本体の頂部に低熱伝導部材を配設した後に行うとよい。例えば、低熱伝導部材をピストンの頂部に鋳ぐるんだ後に、ピストン本体の頂部の表層を加工する場合には、当該加工後に、鋳ぐるまれた低熱伝導部材の燃焼室面にショットピーニングを行うとよい。
【００２５】
前記ショットピーニングは、超音波ショットピーニングであるとよい（請求項７）。これにより、ピストン本体に低熱伝導部材を配設した後に、燃焼室面に開口する気孔を効果的に封止することができる。
【００２６】
前記超音波ショットピーニングは、前記低熱伝導部材を前記ピストン本体の前記頂部に配設した後に、前記低熱膨張部材の前記燃焼室面の外周縁をハウジングで囲み、該ハウジング内で鋼球を前記燃焼室面に衝突させて行うことが好ましい（請求項８）。これにより、ピストン本体の頂部をショットピーニングすることなく、ピストン本体に配設された低熱伝導部材に対してショットピーニングを行うことができる。
【００２７】
ショットピーニングは、低熱伝導部材における開放気孔率を２％以下とすることができる条件で行うことが好ましい。
【００２８】
ショットピーニングの好適な条件は、アークハイトが０．０３〜０．２ｍｍ（基準板：アルメンストリップ）であり、カバレージが５０〜３００％であるとよく、更にはカバレージは１００〜３００％であることが好ましい。アークハイトが０．０３未満の場合又はカバレージが５０％である場合には、低熱伝導部材の表層部の気孔率が大きくなり、噴射された燃料が燃焼室面にしみこみやすくなる。アークハイトが０．２を超える場合又はカバレージが３００％を超える場合には、それに見合う効果が期待できない。
【００２９】
ショットピーニングは、前記超音波ショットピーニングの他に、エアブラストショットピーニング、インペラなどでもよい。
【００３０】
なお、ショットピーニングは、前記のように低熱伝導部材をピストンに配設した後に行ってもよいが、配設後の加工取代が少ない場合には、ピストン本体に配設する前に行ってもよい。
【実施例】
【００３１】
本発明について、以下の試験片及びピストンを用いた測定、及び実施例により、具体的に説明する。以下の試験片１〜６は、低熱伝導部材であり、測定１によって、気孔特性が調査される。試験片１，２，４、６は本発明品であり、試験片３，５は比較品である。
【００３２】
＜試験片１の作製＞
表１の合金粉末、黒鉛及び鉄粉からなる原料粉末を表２の配合比率で混合し、８００ＭＰａで加圧して、直径６５ｍｍ、厚み１０ｍｍの円板状に成形して、加圧成形体を得た。加圧成形体を１２５０℃、窒素分圧が１気圧の窒素雰囲気中で３０分間焼結を行い、焼結素材を作製した。焼結素材の組成比は、表３に示すように、Ｍｎ：２４．９質量％、Ｃ：１．００３質量％、Ｆｅ：残部であった。低熱伝導部材の原料粉末の平均粒径は、１５０μｍ以下であった。この焼結素材を、直径５０ｍｍ、厚み１ｍｍの試験片に切り出し、圧電素子の振動により加速させた鋼球（粒径０．６ｍｍ、硬度Ｈｖ８００）を試験片の上面又は下面のいずれか一方の片面に衝突させて超音波ショットピーニングを行った。超音波ショットピーニングの条件は、表４に示すように、アークハイト０．１２８ｍｍ，カバレージ１００％、圧電素子の振幅９０μｍであった。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
【表２】
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【００３５】
【表３】
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【００３６】
【表４】
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【００３７】
＜試験片２の調製＞
上記試験片１と同様に焼結素材を作製し、超音波ショットピーニングを行った。超音波ショットピーニングの条件は、アークハイト０．０４４ｍｍ，カバレージ１００％、圧電素子の振幅３０μｍであった。
＜試験片３の調製＞
上記試験片１と同様に焼結素材を作製した。焼結素材には、超音波ショットピーニングは行わなかった。
＜試験片４の調製＞
上記試験片１と同様に原料粉末を混合し、８００ＭＰａで加圧して、試験片１と同形状の円板状に成形した。加圧成形体を、試験片１と同様に焼結させて焼結素材を得た。焼結素材には、超音波ショットピーニングを試験片１と同じ条件で行った。
＜試験片５の調製＞
上記試験片４と同様に焼結素材を作製した。この焼結素材には、超音波ショットピーニングを行わなかった。
＜試験片６の調製＞
上記試験片１と同様に焼結素材を作製し、超音波ショットピーニングを行った。ショットピーニング条件は、アークハイト０．０８４ｍｍ，カバレージ１００％、圧電素子の振り幅５０μｍとした。
【００３８】
＜測定１＞
上記試験片１〜６について、表面からの厚み５０μｍの表層部、及び表層部よりも内側の内部の気孔率を、クベージに示されている画像解析により求めた。即ち、試験片の断面写真を撮影し、試験片の表層部及び内部にそれぞれ存在する多数の気孔の面積の合計値を、観察した１０視野についてもとめた。この表層部及び内部のそれぞれの気孔面積の合計値を、試験片の表層部及び内部の観察１０視野の合計面積で除し、％に換算することにより、表層部の気孔率及び内部の気孔率を求めた。
【００３９】
また、低熱伝導部材全体の気孔率については、撮影された低熱伝導部材の断面写真から、低熱伝導部材全体に存在する多数の気孔の面積の合計値を、観察した１０視野についてもとめた。この気孔面積の合計値を、低熱伝導部材の１０視野の合計面積で除し、％に換算することにより、低熱伝導部材の全体の気孔率を求めた。
【００４０】
また、試験片１、２，４，６のショットピーニングを施した片面（上面又は下面の一方）に開口している開放気孔の開放気孔率をＪＩＳＺ２５０１により求めた。開放気孔率を測定する時には、ショットピーニングを行った片面以外の他の表面にニッケルめっき及び銅めっきによる封孔処理を行った。また、ショットピーニングを行っていない試験片３，５についても他の表面を封止処理した上で、片面に開口している開放気孔の開放気孔率を求めた。
【００４１】
また、試験片１〜６から、直径５ｍｍ、厚み１ｍｍの円板状のピースを切り出し、ＪＩＳＲ１６１１に規定されているレーザフラッシュ法により、ピースの熱伝導率を測定した。
【００４２】
上記試験片の表層部の気孔率、内部の気孔率、試験片全体の気孔率、試験片の片面の開放気孔率及び熱伝導率の測定結果を表５に示した。
【００４３】
【表５】
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【００４４】
表５の結果より、ショットピーニングをした本発明品である試験片１，２，４，６では、表層部の気孔率が、１〜４％であり、内部の気孔率よりも小さかった。また、試験片１，２，４，６では、試験片の片面に開口している開放気孔の開放気孔率が試験片全体の気孔率よりも小さかった。また、試験片１，２，４、６の前記開放気孔率は、２％以下であった。このことから、本発明品は、ショットピーニングが施された表層部は、開放気孔を含めて気孔の多くが潰れていることがわかる。
【００４５】
一方、ショットピーニングをしていない比較品である試験片３，５では、表層部の気孔率と内部の気孔率が同じであり、また試験片の前記開放気孔率が試験片全体の気孔率とほぼ同じであった。このことから、比較品の気孔の分布が、表層部と内部とでほぼ均一であり、試験片に存在している気孔の殆どが開放気孔であることがわかる。
【００４６】
また、気孔率が大きい試験片１，２，３，６の熱伝導率は、気孔率が小さい試験片４，５の熱伝導率よりも、低かった。このことは、試験片全体の気孔率が大きいほど、熱伝導率を低くすることができることがわかる。
【００４７】
試験片１の断面組織を、図１に示した。試験片２の断面組織を、図２に示した。両図より、ショットピーニングをした試験片1では、表層部の厚み１００μｍの間の気孔がほとんどなく、表層部よりも内側の内部は直径２０〜１００μｍ程度の多くの気孔が残っていることがわかる。一方、試験片２では、表層部の厚み５０μｍの間で気孔が少なく、それよりも内側の内部では直径２０〜１００μｍ程度の多数の気孔が均一に分散していた。
【００４８】
（実施例１）
本例の内燃機関のピストンは、図３に示すように、ピストン本体１２と、その頂部に低熱伝導部材１４とを備えている。ピストン本体１２は、例えば、ＡＣ８Ａなどのアルミニウム合金（以下、ピストン母材ともいう。）の鋳物によって形成されており、ピストン本体１２の頂部には、図示しないシリンダヘッド及びシリンダとともに燃焼室を区画する凹部１６が形成されている。内燃機関は、この凹部１６に向けて燃料を噴射するように構成されており、凹部１６の燃料が吹き付けられる部分に低熱伝導部材１４が配設されている。
【００４９】
低熱伝導部材１４は、アルミニウム合金に比べてはるかに熱伝導率が低いため、燃焼室は効率よく昇温されて燃料の気化が促進される。低熱伝導部材１４は、上記試験片１と同様のＦｅ−Ｍｎ−Ｃ合金からなる焼結体であり、組成比は、表３に示すように、Ｍｎ：２４．９質量％、Ｃ：１．００３質量％、Ｆｅ：残部である。低熱伝導部材の原料粉末の平均粒径は、１５０μｍ以下である。低熱伝導部材１４の燃焼室に対面している燃焼室面１４ａには、超音波ショットピーニング加工が施されている。
【００５０】
前記内燃機関のピストンの製造方法について説明する。まず、試験片１の焼結体を作製した。この焼結体を直径５０ｍｍ、厚み１．５ｍｍの円板状に加工して低熱伝導部材を得た。
【００５１】
得られた低熱伝導部材を、ピストン本体１２の頂部に、アルミニウム合金（ＡＣ＆Ａ）の溶湯で鋳ぐるんだ。その後、低熱伝導部材を配設したピストン本体の頂部表層を０．５ｍｍ加工した。図４に示すように、低熱伝導部材１４の外周縁１４ｂをハウジング２で囲み、ハウジング２内で低熱伝導部材１４の燃焼室面１４ａに超音波ショットピーニングを行った。超音波ショットピーニングは、圧電素子３の振動により加速させた鋼球４を低熱伝導部材１４の燃焼室面１４ａに衝突させて行った。超音波ショットピーニングの条件は、前記測定１で試験片１に超音波ショットピーニングを行ったときの条件と同様とした。以上により、ピストンが得られた。
【００５２】
図３に示すように、ピストン本体１２の頂部１４には、試験片１と同様の気孔特性及び熱伝導率をもつ低熱伝導部材１４が配設されている。このため、表５、図５に示すように、低熱伝導部材１４の燃焼室面１４ａを含む表層部１４ｃの気孔率が、内部１４ｄよりも小さく、また開放気孔率も、２％以下であり、低熱伝導部材全体の気孔率よりも小さい。また、低熱伝導部材１４は、熱伝導率が小さいＦｅ−Ｍｎ−Ｃ合金からなる低熱伝導部材を配置しているため、内燃機関の燃焼室の温度上昇及び燃料の気化を効果的に促進させることができる。
【００５３】
＜測定２＞
次に、低熱伝導部材の燃焼室面の開放気孔率と燃料のしみ込み量との関係を調べた。
【００５４】
実施例１のピストンと同様に、試験片１の焼結体をピストン本体の頂部に鋳ぐるみ、低熱伝導部材の燃焼室面に超音波ショットピーニングを行った。超音波ショットピーニングの条件を調整して、表６に示すように、低熱伝導部材の燃焼室面の開放気孔率が０．２％、１．５％、５％、１５％となるようにし、順に、ピストンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとした。
【００５５】
ピストンＡ〜Ｄを、ガソリン直噴エンジンに組み込み、エンジン回転数６０００ｒｐｍで２時間運転した。運転後、ピストンＡ〜Ｄに配設されている低熱伝導部材のソックスレー抽出を行い、油分を洗浄した。低熱伝導部材について抽出によって減少した重量分である重量減少量を測定して、低熱伝導部材にしみ込んだ燃料の量を求めた。その結果を表６に示した。
【００５６】
【表６】
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【００５７】
表６より知られるように、低熱伝導部材の燃焼室面の開放気孔率が減少するに伴って、低熱伝導部材の燃料のしみ込み量も減少した。特に、開放気孔率が０．２％、１．５％のときには、燃料のしみ込み量も格段に減少した。このことから、開放気孔率が２％以下の場合に、特に、燃料のしみ込み量が抑制されることがわかる。
【００５８】
実施例１の低熱伝導部材（試験片１）では、開放気孔率が０．２％であることから、燃料のしみ込み量は、ピストンＡと同程度に抑制されることがわかる。また、超音波ショットピーニングを行った試験片２，４、６も、開放気孔率が、１．５％、０．１％、１％であることから、これらをピストンの頂部に組み込んだ場合にも、噴射された燃料のしみ込みを効果的に抑えられることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】試験片１の組織断面写真である。
【図２】試験片２の組織断面写真である。
【図３】内燃機関のピストンの頂部の断面図である。
【図４】実施例１のピストンの頂部に超音波ショットピーニングを行う方法を示す説明図である。
【図５】実施例１の低熱伝導部材の断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０：ピストン、１２：ピストン本体、１４：低熱伝導部材、１４ａ：燃焼室面、１４ｂ：外周縁、１４ｃ：表層部、１４ｄ：内部、１６：凹部
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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