气缸体、内燃机、输送设备及气缸体的制造方法

文档序号:5168532阅读:102来源:国知局

专利名称::气缸体、内燃机、输送设备及气缸体的制造方法
技术领域
:本发明涉及气缸体及其制造方法,尤其涉及由含有硅的铝合金形成的气缸体及其制造方法。另外,本发明也涉及具备这样的气缸体的内燃机及输送设备。
背景技术
:近年来,以内燃机的轻量化为目的,气缸体的铝合金化不断得到发展。气缸体要求高的强度及高的耐磨性,因此作为气缸体用的铝合金,含硅多的铝合金,即过共晶组成的铝一硅类合金被认为是有希望的。由铝一硅类合金形成的气缸体,位于滑动面的硅晶粒对提高强度及耐磨性做出贡献。作为使硅晶粒露出在合金母材的表面的方法,可以举出使硅晶粒浮出的珩磨处理(被称作"浮出珩磨")。另外。在专利文献1中公开了一种技术,该技术进行蚀刻处理,以使硅晶粒浮出在铝一硅类合金的表面,其后通过进行阳极氧化,形成氧化物层,还在该氧化物层上喷镀氟树脂,由此形成氟树脂层。在浮出在滑动面的硅晶粒之间保持润滑油(即,硅晶粒间的凹槽起油槽的作用),由此提高活塞在气缸内进行滑动时的润滑性,气缸体的耐磨性及耐烧结性提高。专利文献l:(日本)特许第2885407号公报但是,在将如上所述的铝合金制的气缸体用于特定的内燃机时,需要进一步提高耐磨性及耐烧结性。截至目前,铝合金制的气缸体在装载于四轮汽车的内燃机上使用。在四轮汽车上,将润滑油强制供给气缸体及活塞的机构(例如,机油泵)设于内燃机上,另外,由于内燃机以比较低的转速(具体而言,最大转速为7500rpm以下)进行运转,所以不会发生所述的问题。但是,对以比较高的转速(具体而言,最大转速为8000rpm以上)进行运转的内燃机或润滑油向气缸的供给仅通过随曲轴的旋转的润滑油飞溅进行(即,不具备机油泵)的内燃机(例如,装载于机动二轮车上的内燃机)而言,铝合金制的气缸体有时发生烧结或显著的磨损。另外,当为了使内燃机整体更轻量化而使用铝合金制的活塞时,铝合金的表面彼此进行滑动,因此更容易发生烧结。为了进一步提高气缸体的耐磨性及耐烧结性,必须提高内燃机起动时的润滑性,为此,必须在滑动面上保持充足的润滑油。据本申请发明人的研究可知,实施了如上所述的浮出珩磨处理或蚀刻处理后的气缸体,不能使润滑油的保持充分,若内燃机起动时突然高速进行运转的话,润滑性不充分。于是,本申请发明人在(日本)特愿2007—329164号提案了一种技术,该技术使滑动面保持润滑油的能力提高。在该技术中,作为表示滑动面的表面粗糙度的参数,着眼于十点平均粗糙度RZj!S和负荷长度率Rmr。通过将这些参数设定在特定的范围内,实现了有利于润滑油的保持的微细的硅晶粒许多浮出的滑动面,因此,得到耐磨性及耐烧结性优良的气缸体。但是,本申请发明人进行进一步研究的结果是,在应用(日本)特愿2007—329164号公开的技术时,由于滑动面浸渍在蚀刻液中,所以滑动面整体被均匀地蚀刻。因此,可知滑动面中的上侧(上止点附近)的部分,其气缸体的耐磨性及耐烧结性提高,但是滑动面的下侧部分在活塞滑动时,由于浮出在滑动面的微小的硅晶粒的剐蹭而发生摩擦损失增大这样的新的问题。
发明内容本发明是鉴于所述问题而开发的,其目的在于提供气缸体及其制造方法,该气缸体的耐磨性及耐烧结性优良,且摩擦损失小。本发明的气缸体具备气缸壁,该气缸壁具有活塞进行滑动的滑动面,且该气缸体由含有硅的铝合金形成。其中,在所述滑动面具有多个硅晶粒,所述滑动面的上侧1/4的部分上的十点平均粗糙度Rzj!s及切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)比在所述滑动面的下侧1/4的部分上的大。在某最佳的实施方式中,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rzns为0.54ym以上,且切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)为20%以上。在某最佳的实施方式中,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rzj!s为2.0ym以下。在某最佳的实施方式中,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,切断水平30y。的负荷长度率Rmr(30)为55%以下。在某最佳的实施方式中,在所述滑动面的下侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rzjts不足0.54ym,且切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)为15%以下。在某最佳的实施方式中,对所述滑动面实施蚀刻处理。本发明的其它的气缸体具备气缸壁,该气缸壁具有活塞进行滑动的滑动面,且该气缸体由含有硅的铝合金形成。其中,在所述滑动面具有多个硅晶粒,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度RzjK为0.54Um以上,且切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)为20%以上,对所述滑动面的至少下侧1/4的部分实施涂敷。在某最佳的实施方式中,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rz朋为2.0um以下。在某最佳的实施方式中,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,切断水平30。/。的负荷长度率Rmr(30)为55%以下。在某最佳的实施方式中,所述多个硅晶粒包含多个初晶硅粒及多个共晶硅粒。在某最佳的实施方式中,所述多个初晶硅粒的平均晶粒径为12Um50tim。在某最佳的实施方式中,所述多个共晶硅粒的平均晶粒径为7.5um以下。在某最佳的实施方式中,所述多个硅晶粒具有晶粒径在1Pm7.5ym的范围内具有第一峰值,且晶粒径在12um50um的范围内具有第二峰值的粒度分布。在某最佳的实施方式中,所述第一峰值的度数为所述第二峰值的度数的5倍以上。在某最佳的实施方式中,所述铝合金含有73.4%质量79.6%质量的铝、16%质量22%质量的硅、以及2.0°/。质量5.0%质量的铜。在某最佳的实施方式中,所述铝合金含有50ppm质量200ppm质量的磷、0.01%质量以下的钙。本发明的内燃机具备具有所述的构成的气缸体、以与所述气缸体的所述滑动面接触的状态进行滑动的活塞。在某最佳的实施方式中,所述活塞由铝合金形成。本发明的输送设备具备具有所述的构成的内燃机。本发明的气缸体的制造方法,其气缸体具备气缸壁,该气缸壁具有活塞进行滑动的滑动面。其中,该制造方法包括准备由含有硅的铝合金形成的成形体的工序;利用具有弁1500以上的粒度的磨具对所述成形体表面中的成为所述滑动面的区域进行研磨的工序;只对研磨后的所述区域的局部进行蚀刻的第一蚀刻工序。在某最佳的实施方式中,本发明的气缸体的制造方法在所述第一蚀刻工序后,还包括对所述区域的整体进行蚀刻的第二蚀刻工序。在某最佳的实施方式中,本发明的气缸体的制造方法在所述第一蚀刻工序后,不再执行对所述区域进行蚀刻的进一步的蚀刻工序。本发明的其它的气缸体的制造方法,其气缸体具备气缸壁,该气缸壁具有活塞进行滑动的滑动面。其中,该制造方法包括准备由含有硅的铝合金形成的成形体的工序;利用具有#1500以上的粒度的磨具对所述成形体的表面中的称为所述滑动面的区域进行研磨的工序;对所研磨后的区域的进行蚀刻的蚀刻工序;只对所蚀刻后的所述区域的局部实施涂敷的工序。以下,对本发明的作用、效果进行说明。本发明的气缸体的滑动面的上侧1/4的部分上的十点平均粗糙度Rzj,s及切断水平30%的负荷长度率Rmr(30),比在所述滑动面的下侧1/4的部分上的大。因此,在滑动面的上侧1/4的部分,能够提高滑动面的润滑油保持能力,且在滑动面的下侧1/4的部分,能够减小摩擦系数。因此,能够确保优良的耐磨性及耐烧结性,且减小摩擦损失。为了充分提高润滑油保持能力,实现优良的耐磨性及耐烧结性,优选在滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rz^为0.54um以上,且切断水平30。/。的负荷长度率Rmr(30)为20%以上。可是,从防止硅晶粒的脱落、或者浮出来的晶粒引起的对象材料(活塞环或活塞)的显著磨损的观点出发,优选在滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度R^s为2.0um以下。另外,从抑制对象材料的损伤或磨损的观点出发,优选在滑动面的上侧l/4的部分上,负荷长度率Rmr(30)为55%以下。另外,为了充分减小摩擦系数,充分减小摩擦损失,优选在滑动面的下侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rzns不足0.54ym,且切断负荷长度率Rmr(30)为15%以下。本发明的气缸体的滑动面被实施典型的蚀刻处理(化学蚀刻)。本发明的其它的气缸体在滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rzns为0.54ym以上,且切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)为20%以上,而且对滑动面的至少下侧1/4的部分实施涂敷。因此,在滑动面的上侧1/4的部分,能够提高滑动面的润滑油保持能力,且在滑动面的下侧l/4的部分,能够减小摩擦系数。因此,能够确保优良的耐磨性及耐烧结性,且减小摩擦损失。从防止硅晶粒的脱落、或者浮出来的硅晶粒引起的对象材料(活塞环或活塞)的显著磨损的观点出发,优选在滑动面的上侧1/4的部分,十点平均粗糙度Rzm为2.0um以下。另外,从抑制对象材料的损伤或磨损的观点出发,优选在滑动面的上侧l/4的部分,负荷长度率Rmr(30)为55%以下。典型地,多个硅晶粒含有多个初晶硅粒及多个共晶硅粒。在滑动面不仅浮出有初晶硅粒,也浮出有共晶硅粒,由此,能够充分提高十点平均粗糙度RzMs及负荷长度率Rmr(30)。从提高气缸体的耐磨性及强度的观点出发,优选多个初晶硅粒的平均晶粒径为12um50lim,优选多个共晶硅粒的平均晶粒径为7.5um以下。另夕卜,优选多个硅晶粒具有晶粒径在1ym7.5um的范围内具有第一峰值,且晶粒径在12um50um的范围内具第二峰值的粒度分布,更优选第一峰值的度数为第二峰值的度数的5倍以上。为了充分提高气缸体的耐磨性及强度,优选铝合金含有73.4%质量79.6%质量的铝、16%质量22%质量的硅、以及2.0%质量5.0%质量的铜。另外,优选铝合金含有50ppm质量200ppm质量的磷、0.01%质量以下的钙。当铝合金含有50ppm质量200ppm质量的磷时,能够抑制硅晶粒的粗大化,因此能够使硅晶粒均匀地分散到合金中。另外,通过设铝合金的钙含量为0.01%质量以下,能够确保磷引起的硅晶粒的微细化效果,且能够得到耐磨性优良的金属组织。本发明的气缸体适用于各种输送设备用的内燃机,尤其适用于为轻量化而由铝合金形成活塞的内燃机。本发明的气缸体的制造方法在进行利用具有弁1500以上的粒度的磨具对成形体表面中的成为滑动面的区域进行研磨的工序后,进行只对研磨后的所述区域的局部进行蚀刻的第一蚀刻工序。因此,能够使由第一蚀刻工序蚀刻后的部分和其它部分的十点平均粗糙度R^s及负荷长度率Rmr(30)不同。因此,能够使滑动面的上侧1/4的部分上的十点平均粗糙度Rzj!s及负荷长度率Rmr(30),比在下侧1/4的部分上的大,能够制造耐磨性及耐烧结性优良、摩擦损失小的气缸体。也可以在第一蚀刻工序后,进行对成为滑动面的区域的整体进行蚀刻的第二蚀刻工序。当进行这样的第二蚀刻工序时,跨滑动面的整体实施蚀刻处理(只是,由第一蚀刻工序进行蚀刻后的部分与其它部分相比,蚀刻量大),因此,适合跨滑动面的整体形成硅晶粒间的凹槽(起保持润滑油的油槽的作用),从而进一步提高滑动面整体的耐磨性及耐烧结性。另外,也可以在第一蚀刻工序后,不再进行对成为滑动面的区域进行蚀刻的进一步的蚀刻工序。在不进行进一步的蚀刻工序的情况下,工序数减少,因此能够实现制造成本的降低及制造工序的简单化。本发明的其它的气缸体的制造方法在进行利用具有#1500以上的粒度的磨具对成形体表面中的成为滑动面的区域进行研磨的工序后,进行对所研磨后的区域的进行蚀刻的蚀刻工序,而且,其后进行只对蚀刻后的区域的局部实施涂敷的工序。因此,能够使实施涂敷后的部分和其它的部分的十点平均粗糙度Rzj!s及负荷长度率Rmr(30)不同。因此,能够使滑动面的上侧1/4的部分上的十点平均粗糙度Rz氾及负荷长度率Rmr(30),比在下侧1/4的部分上的大,能够制造耐磨性及耐烧结性优良、且摩擦损失小的气缸体。所述的任一种制造方法均利用具有弁1500以上的粒度的磨具对成形体表面中的成为滑动面的区域进行研磨,其后,对研磨后的区域的至少一部分进行蚀刻。因此,所蚀刻后的部分形成不仅浮出初晶硅粒而且浮出多个共晶硅粒(突出来)的表面,以细小的间距形成具有充分深度的油槽。因此能够显著提高滑动面的局部的耐磨性及耐烧结性。据本发明,提供气缸体及其制造方法,该气缸体的耐磨性及耐烧结性优良,且摩擦损失小。另外,据本发明,还可以提供具备这样的气缸体的内燃机及输送设备。图1是示意性表示本发明的最佳实施方式的气缸体100的立体图2是示意性表示本发明的最佳实施方式的气缸体100的剖面图3是示意性扩大表示气缸体100的滑动面的平面图4是示意性扩大表示气缸体100的滑动面的剖视图5是用于说明十点平均粗糙度Rzj!s的图6是用于说明负荷长度率Rmr(c)的图7是表示目前的内燃机的曲轴角(deg)与气体压力(MPa)及摩擦力(N)的关系的一例的曲线;图8(a)及图8(b)是是用于说明作用于滑动面上的摩擦力在爆发后变为最大的原因的图9是表示气缸体100的制造工序的流程图10是表示气缸体100的制造工序的流程图11(a)(e)是示意性表示气缸体100的制造工序的一部分的工序剖面图12(a)及图12(b)是示意性表示气缸体100的制造工序的一部分的工序剖面图13是表示气缸体100的制造工序的流程图;图14是示意性表示气缸体100的制造工序的一部分的工序剖面图15是表示气缸体100的制造工序的流程图;图16(a)(c)是示意性表示气缸体100的制造工序的一部分的工序剖面图17(a)(c)是用于说明进行浮出珩磨处理时共晶硅粒对润滑油的保持不利的原因的图18(a)(c)是用于说明不经过镜面銜磨处理而进行蚀刻处理时共晶硅粒不利于润滑油的保持的原因的图19是示意性表示用于摩擦系数的测定的擦痕试验机30的图20是有关滑动面的上侧1/4部分,取十点平均粗糙度Rzm为横轴、取切断水平30y。的负荷长度率Rmr(30)为纵轴,绘制实施例l3和比较例111的座标图21是示意性表示不仅浮出初晶硅粒也浮出共晶硅粒的滑动面的剖面图22是示意性表示实际只浮出初晶硅粒的滑动面的剖面图;图23是用于说明利用浮出珩磨处理时不能得到一定的浮出高度的原因的图24是用于说明利用蚀刻处理时得到一定的浮出高度的原因的图25是有关滑动面的下侧1/4部分,取十点平均粗糙度Rzjjs为横轴、取切断水平30。/。的负荷长度率Rmr(30)为纵轴,绘制实施例l3和比较例111的座标图26是表示硅晶粒的最佳的粒度分布的例子的曲线;图27是示意性表示具备气缸体100的内燃机150的剖面图28是示意性表示具备图27所示的内燃机150的机动二轮车的侧面图。1初晶硅粒2共晶硅粒3基体(-卜U7夕义)4油槽100气缸体101滑动面101a滑动面的上侧l/4的部分101b滑动面的下侧l/4的部分102气缸内径103气缸壁104外壁105水套150内燃机具体实施例方式下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。另外以下,以水冷式的内燃机用的气缸体为例子进行说明,但本发明不限于此,也适用于空冷式的内燃机用的气缸体。图l及图2表示本实施方式的气缸体(也有时称作缸体)100。图1及图2是示意性表示气缸体100的立体图及剖面图。气缸体100由含有硅的铝合金,更具体地说由含硅多的过共晶组成的铝一硅类合金形成。如图1及图2所示,气缸体100具备划定气缸内径102的壁部(称作"气缸壁")103;包围气缸壁103、构成气缸体100的外廓的壁部(称作"外壁")104。在气缸壁103和外壁104之间,设有保持冷却液的水套105。另外,本实施方式图示了单气缸的气缸体IOO,但气缸体IOO也可以是多气缸。气缸壁103的气缸内径102侧的表面(即,内周面)IOI为活塞进行滑动(即,与活塞接触)的滑动面,图3扩大表示该滑动面101。图3是示意性表示滑动面101的平面图。具备具有滑动面101的气缸壁103的气缸体100,如图3所示,在滑动面101具有多个硅晶粒1、2。这些硅晶粒1、2分散存在于含有铝的固溶体的基体(合金母材)3中。在冷却过共晶组成的铝一硅类合金的烙液时,最初析出的硅晶粒粒被称作"初晶硅粒",接着析出的硅晶粒粒被称作"共晶硅粒"。图3所示的多个硅晶粒粒1、2中比较大的硅晶粒粒1为初晶硅粒。另外,位于初晶硅粒之间的比较小的硅晶粒粒2为共晶硅粒。图4表示滑动面101的剖面结构。如图4所示,含有初晶硅粒1及共晶硅粒2的多个硅晶粒1、2从基体3中突出(即浮出)。形成于硅晶粒l、2间的凹槽4作为保持润滑油的油槽起作用。本申请发明者研究了目前的浮出珩磨处理或蚀刻处理不能实现充分的润滑油保持的能力的原因。其结果可知,很多共晶硅粒被从滑动面除去,共晶硅粒几乎对润滑油的保持不起作用,因此润滑油保持能力低。于是,本申请发明者发现作为表示滑动面101的表面粗糙度的参数,着眼于十点平均粗糙度Rzjls和切断水平30%的负荷长度率Rmr(30),并将这些参数设定在特定的范围内,由此保持滑动面101的润滑油的能力大幅度提高。如图5所示,十点平均粗糙度Rzns为在从剖面曲线只选取基准长度L的部分,从最高起到第5号的山顶的标高R1、R3、R5、R7及R9的平均值和从最深起到第5号的谷底的标高R2、R4、R6、R8及R10的平均值的差值,由下述式表示。因此,十点平均粗糙度Rzj!s大,就表示油槽具有充分深的意思。[数学式l](Rl+R3+R5+R7+R9)—(R2+R4"f^6+R8+R10)另外,如图6所示,所谓某切断水平c的负荷长度率Rmr(c)为在从粗糙度曲线选取评价长度ln的部分,在用与山顶线平行的切断水平c切断粗糙度曲线时得到的切断长度之和(即,负荷长度)Ml(c)与评价长度ln的比,由下述式表示[数学式2]100mRmr(c)5喷c)i(%)因此,负荷长度率Rmr(c)可以说是表示在滑动面101上有多少硅粒1、2浮出的指标,负荷长度率Rmr(c)大,就意味着有很多硅粒1、2(特别是共晶硅粒2)浮出。在内燃机的运转初期,滑动面101的最表面由于磨损到与切断水平30%相对应的深度程度(称作"磨合"),所以切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)可以说是表示在实际运转时浮出的共晶硅粒2的多少的参数。如上所述,十点平均粗糙度Rzns大,就表示油槽4具有充分的深度,负荷长度率Rmr(30)大,就表示浮出在滑动面101(即不脱落地残留)的硅粒l、2的个数多。因此,通过使滑动面101的十点平均粗糙度RzMs和负荷长度率Rmr(30)大到某种程度以上,能够提高滑动面101的润滑油保持能力。可是,当单纯地使滑动面101的十点平均粗糙度Rzj,s及负荷长度率Rmr(30)增大,即使滑动面101整体相同地增大时,浮出在滑动面101的许多共晶硅粒2将造成摩擦损失增大。本实施方式的气缸体100中,在滑动面101的上侧1/4部分101a和下侧1/4部分101b(参照图2),其十点平均粗糙度Rzj!s及切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)不同。具体而言,有关滑动面的101的十点平均粗糙度R^s及切断水平30y。的负荷长度率Rmr(30),在滑动面101的上侧1/4部分101a大于在滑动面101的下侧1/4部分101b。滑动面101其表面粗糙度具有这样的分布,由此,能够确保优良的耐磨性及耐烧结性,减小摩擦损失。以下,说明其原因。另外,当然地,所谓滑动面IOI的"上侧",是指气缸盖侧(即,上止点侧),所谓滑动面101的"下侧",是指曲轴箱(即,下止点侧)。即所谓滑动面101的上侧1/4部分101a,是指将滑动面101整体沿活塞的滑动方向(气缸内径102的中心轴方向)均等分成四份时,位于最靠气缸盖侧的区域。所谓滑动面101的下侧1/4部分101b,是指位于最靠曲轴箱侧的区域。图7表示目前的四冲程内燃机的曲轴角、气体压力(气缸内的压力)、在包含活塞环的活塞和气缸体的滑动面之间发生的摩擦力的关系的一例。另外,有关曲轴角,设压缩上止点为O。。另外,有关摩擦力,用正值表示在曲轴的正转方向的反方向发生的摩擦力。在考虑在活塞和气缸体的滑动面之间发生的摩擦力的影响时,只考虑图7所示的摩擦力的绝对值即可。之所以曲轴角为土360。、±180°、0°时摩擦力大致为O,是因为曲轴角位于这些角度附近时,活塞的移动相对于曲轴角的变化极小,因此几乎不产生摩擦力。如图7所示,在吸入冲程中,在活塞的侧面和气缸体的滑动面之间产生的摩擦力大致一定,在滑动速度增大的曲轴角一270。附近,摩擦力最大。也与压縮冲程相同,摩擦力大致一定,在滑动速度增大的曲轴角一90。附近时摩擦力最大。与之不同,在爆发冲程中,作用于气缸体的滑动面的摩擦力变化大,在气体压力最高的曲轴角O。附近,在整个冲程中最大(即,图7中的虚线围住的区域R1)。SP,在刚爆发之后摩擦力最大,气缸体的滑动面和活塞(更具体地说,活塞环或活塞裙部)强力直接接触。刚爆发之后摩擦力增大的原因之一在于,如图8(a)所示,燃烧气体通过爆发压力(燃烧压力)窜入活塞和活塞环之间,将活塞环押向气缸体的滑动面。另外,再一个原因在于,如图8(b)所示,在刚爆发之后,活塞成为相对气缸内径倾斜的状态。在该状态下,活塞环强力地押向气缸体的滑动面(图8(b)中的虚线围成的区域A),且活塞裙部强有力地押向气缸体的滑动面(图8(b)中的虚线围成的区域B)。因此,除在活塞环和气缸体的滑动面之间外,在活塞裙部和气缸体的滑动面之间也产生大的摩擦力。另外,在活塞和气缸体的滑动面强力地相互摩擦时,活塞相对于滑动面的相对移动速度减小,因此用于减小摩擦力的油膜不能很好地保持在滑动面表面,也由此摩擦力进一步增大。与之不同,在气体压力降低后,摩擦力减小(图7中的虚线围成的区域R2)。即,如果除去爆发冲程的最初期,则气缸体的滑动面和活塞的接触压力低。因此,有关气缸体的滑动面中的压縮上止点附近(具体地说,曲轴角一45°+45°的范围)与活塞接触的部分,必须确保高的耐磨性及耐烧结性。另外,有关其它的部分,与过度的耐磨性及耐烧结性相比优选为更平滑的面,即优选摩擦系数小。本实施方式的气缸体IOO其滑动面101的十点平均粗糙度Rzj!s及切断水平30%的负荷长度率Rmr(30),在滑动面101的上侧1/4的部分101a比在滑动面101的下侧1/4的部分101b大。因此,能够提高滑动面101的上侧1/4的部分101a的滑动面101的润滑油保持能力,且能够减小滑动面101的下侧1/4的部分101b的摩擦系数。因此,能够确保优良的耐磨性及耐烧结性,且能够减小摩擦损失。为了充分提高润滑油保持能力(即,使滑动面101的共晶硅粒2对润滑油的保持非常有利),且实现优良的耐磨性及耐烧结性,在滑动面101的上侧1/4的部分101a,优选十点平均粗糙度Rzjjs为0.54ixm以上,且切断水平30。/。的负荷长度率Rmr(30)为20%以上。可是,如后所述,在通过包括蚀刻处理的制造方法制造气缸体100时,如果负荷长度率Rmr(30)超过55%的话,则有时浮出来的大量的硅晶粒引起的对象材料(活塞环或活塞)的损伤或磨损变得显著,因此优选负荷长度率Rmr(30)为55%以下。另外,从进一步提高润滑油保持能力的观点出发,更优选十点平均粗糙度Rzns为0.7um以上,从防止共晶硅粒2的脱落及对象材料的显著磨损的观点出发,优选十点平均粗糙度Rzj!s为2.0um以下。另外,为了充分减小摩擦系数且充分减小摩擦损失,优选滑动面101的下侧1/4的部分101b的十点平均粗糙度Rzns不足0.54um,且切断水平30。/。的负荷长度率Rmr(30)为15%以下。另外,从进一步减小摩擦损失的观点出发,更优选十点平均粗糙度Rzj,s及负荷长度率Rmr(30)在滑动面101的下侧1/2的部分在上述数值范围内,更优选滑动面101的下侧3/4的部分在上述数值范围内。如上所述,本实施方式的气缸体100其滑动面101的表面粗糙度具有分布。与之不同,目前的气缸体跨滑动面整体,表面粗糙度实质上相同。即,本申请发明是基于使滑动面101的某部分和其它部分的表面粗糙度(具体地说,十点平均粗糙度RzjB及切断水平30。/。的负荷长度率Rmr(30))显著不同的全新的理念而开发的。参照图9图12,说明本实施方式的气缸体100的制造方法。图9及图IO表示气缸体100的制造工序的流程图,图11及图12是示意性表示制造工序的一部分的剖面图。首先,准备由含有硅的铝合金形成的成形体(工序S1)。该成形体在表面附近含有初晶硅粒及共晶硅粒。准备成形体的工序S1,例如包括图10所示的工序SlaSle。首先,准备含有硅的铝合金(工序Sla)。为了充分提高气缸体100的耐磨性及强度,作为铝合金,优选使用含有73.4%79.6%质量的铝、16%22%质量的硅、以及2.0%5.0%质量的铜的铝合金。接着,在熔化炉中将准备好的铝合金加热熔化,由此形成熔液(工序Slb)。优选在熔化前的铝合金或熔液中添加上100ppm质量大小的磷。当铝合金含有50ppm质量200ppm质量的磷时,能够抑制硅晶粒的粗大化,因此能够使硅晶粒均匀地分散在合金中。另外,通过设铝合金的钙含量为0.01%质量以下,能够确保磷引起的硅晶粒的微细化效果,能够得到耐磨性优良的金属组织。g卩,优选铝合金含有50ppm质量200ppm质量的磷和0.01%质量以下的钙。接着,使用铝合金的熔液进行铸造(工序Slc)。BP,在铸模中将熔液进行冷却形成成形体。此时,以大的冷却速度(例如,4tV秒50'C/秒)冷却为气缸壁103的滑动面101的部分,由此,得到在表面附近具有有利于耐磨性的硅晶粒的成形体。该铸造工序Slc,例如可以使用国际公开第2004/002658号小册子公开的铸造装置进行。接着,对从铸模取出来的成形体进行被称作"T5"、"T6"及"T7"的热处理当中的任一种(工序Sld)。T5处理为以下处理在从铸模刚取出成形体之后,通过水冷等进行急冷,接着,为了改善机械性能及尺寸稳定化,在规定温度下进行规定时间的人工时效,其后进行空冷。T6处理为以下处理在从铸模取出成形体后,在规定温度下进行规定时间的熔体化处理,接着进行水冷,再接着在规定温度下进行规定时间的人工时效处理,其后进行空冷。T7处理与T6处理相比,为进行过时效处理,与T6相比,更能够实现尺寸稳定化,但硬度比T6处理低。接着,对成形体进行规定的机械加工(工序Sle)。具体地说,对与气缸盖的配合面及与曲轴箱的配合面进行磨削等。如上所述准备成形体后,如图11(a)所示,对成形体的表面,具体地说,对气缸壁103的内周面(即,为滑动面101的面)进行用于调节尺寸精度的精镗加工(工序S2)。接着,如图ll(b)所示,对实施精镗加工后的面进行粗绗磨处理(工序S3)。g卩,利用粒度比较小的(具体地说,具有弁600#1000的粒度)磨具对成为滑动面101的面进行研磨。该粗绗磨处理,例如可以利用特开2004—258179号公报公开的珩磨装置进行。接着,如图11(c)所示,进行镜面珩磨处理(工序S4)。艮P,利用粒度比较大的(具体地说,具有#1500以上的粒度)磨具,对成形体的表面中的为滑动面101的区域进行研磨。该镜面绗磨处理也可以利用特开2004—258179号公报公开的珩磨装置进行。接着,如图11(d)所示,只对所研磨后的区域的局部进行蚀刻处理(工序S5)。对实施了蚀刻处理(例如,碱蚀刻处理)的部分来说,表面附近的基体3被除去规定厚度,在初晶硅粒1及共晶硅粒2之间形成凹槽。该局部蚀刻的工序,如图12(a)所示,通过以下进行在倒置(即作为内燃机,在组装时上下相反)的成形体100'的气缸内径102内,配置具有比气缸内径102小的直径的圆筒部件11,在该状态下,蚀刻液12在圆筒部件11的外周面和气缸壁103的内周面之间充满到规定的高度。另外,局部蚀刻工序的蚀刻处理对成为滑动面101的区域中的至少上侧1/4的部分(图12(a)中,由于成形体100'倒置,所以相当于气缸壁103的内周面的下侧的l/4的部分)实施。其后,如图11(e)所示,对成为滑动面101的区域的整体进行蚀刻(工序S6)。通过蚀刻处理,在成为滑动面IOI的区域整体,表面附近的基体3被除去规定的厚度,形成初晶硅粒1及共晶硅粒2突出来的滑动面101。初晶硅粒1及共晶硅粒2之间的凹槽4作为油槽起作用。如图12(b)所示,该整体蚀刻工序通过增加蚀刻液12,且蚀刻液12在圆筒部件11的外周面和气缸壁103的内周面之间充满到气缸壁103的内周面整体浸于蚀刻液12的高度(即最大高度)而进行。圆筒部件11的上端开有口,蚀刻液12通过圆筒部件11的内部被回收且进行循环。另外,在镜面珩磨处理(工序S4)之前进行的定尺寸(形成尺寸)工序不限定于例示的精镗加工(工序S2)及粗绗磨处理(工序S3)这两个工序。既可以通过一个工序进行定尺寸,也可以通过三个以上的工序进行定尺寸。据本实施方式的制造方法,在进行只对为滑动面101的区域的局部进行蚀刻的局部蚀刻(第一蚀刻)工序后,进行对为滑动面101的区域整体进行蚀刻的整体蚀刻(第二蚀刻)工序。因此,相对于对为滑动面101的区域的局部进行两次蚀刻处理,对其它的部分只进行一次蚀刻处理。为此,在滑动面101内能够使十点平均粗糙度Rzj!s及负荷长度率Rmr(30)的大小具有分布,因此能够在滑动面101的上侧1/4的部分101a和下侧1/4的部分101b使滑动面101的十点平均粗糙度Rz朋及负荷长度率Rmr(30)不同。因此,能够使滑动面101的十点平均粗糙度RzjB及负荷长度率Rmr(30),在上侧1/4的部分101a比在下侧l/4的部分101b大。实施一次蚀刻处理的部分和实施两次蚀刻处理的部分的十点平均粗糙度RzjB及负荷长度率Rmr(30)分别可以通过局部蚀刻工序及整体蚀刻工序中的蚀刻液的浓度或温度、蚀刻时间(浸渍时间)进行调节。另外,如图13所示,也可以省略整体蚀刻工序。即,也可以在局部蚀刻(第一蚀刻)工序S5后,不再执行对为滑动面101的区域进行蚀刻的进一步的蚀刻工序。该情况下,如图14所示,局部蚀刻工序使用比图12所示的圆筒部件11低的圆筒部件11进行,蚀刻液12从圆筒部件11开口的上端通过圆筒部件11的内部被回收并进行循环。即使省略整体蚀刻工序,也能够在局部蚀刻工序中进行蚀刻处理的部分和完全没有进行蚀刻处理的其它的部分,使十点平均粗糙度RzMS及负荷长度率Rmr(30)不同。因此,能够使滑动面101的十点平均粗糙度Rzns及负荷长度率Rmr(30),在上侧1/4的部分101a比在下侧1/4的部分101b大。可是,在省略整体蚀刻工序时,优选调节局部蚀刻工序的蚀刻量,以使只通过局部蚀刻工序的蚀刻处理的滑动面101的十点平均粗糙度RzMs及负荷长度率Rmr(30)充分大。另外,即使利用不包括图15所示的局部蚀刻工序的制造方法,也可以制造本实施方式的气缸体100。图15所示的制造方法与图9及图13所示的制造方法相比,在镜面珩磨工序(工序S4)之前是相同的。图15所示的制造方法在镜面珩磨工序之后,如图16(a)所示,进行对为滑动面101的区域(区域整体)进行蚀刻的整体蚀刻工序(S7)。而且,其后只对所蚀刻后的区域的局部实施涂敷(工序S8)。在该部分涂敷工序中,如图16(b)所示,首先,在气缸内径102内配置具有与气缸内径102大致相同直径的圆柱状的遮蔽部件14。其后,如图16(c)所示,在气缸内径102内插入内径喷枪16,由内径喷枪16喷镀被膜材料,由此对气缸壁103的内周面中的没有被遮蔽的部分实施涂敷。涂敷对为滑动面101的区域中的至少下侧1/4的部分(在图16(c)中,由于成形体100'倒置,所以相当于气缸壁103的内周面的上侧1/4的部分)实施。在整体蚀刻工序后,进行部分涂敷工序,由此能够使十点平均粗糙度R2^s及负荷长度率Rmr(30)在实施涂敷的部分和不实施涂敷的部分不同。具体地说,能够使十点平均粗糙度Rzws及负荷长度率Rm(30),在实施涂敷的部分比不实施涂敷部分小。因此,能够使滑动面101的十点平均粗糙度Rzns及负荷长度率Rmr(30),在上侧1/4的部分101a比在下侧1/4的部分101b大。作为被膜材料,可以广泛使用难于与活塞的材料凝结在一起且润滑性优良的材料。聚酰胺酰亚胺和二硫化钼的混合物由于其耐热性、低摩擦性及直接接触时的耐烧结性优良,所以作为被膜材料优先使用。当然,被膜材料不限定于此,例如也可以使用如超硬的陶瓷制品。上述的任一种制造方法都是在使用具有#1500以上的粒度的磨具的研磨之后进行蚀刻。即,暂时进行镜面珩磨处理的表面平滑化处理后,通过蚀刻的化学的磨削就能够形成成为油槽的凹槽4。通过这样形成滑动面IOI(即,滑动面101为进行蚀刻处理后的滑动面),就不会使共晶硅粒2脱落而可残留在滑动面101上,因此能够使共晶硅粒2对充分保持润滑油有利。即,能够充分增大要求滑动面101高的耐磨性及耐烧结性的部分(上侧1/4的部分)的十点平均粗糙度Rz氾及负荷长度率Rmr(30)。反之,目前的浮出珩磨处理及蚀刻处理难于充分增大十点平均粗糙度RzjB及负荷长度率Rmr(30)。以下,说明其原因。在通过浮出珩磨处理形成滑动面101时,首先,准备在表面附近具有初晶硅粒及共晶硅粒的成形体(与图9所示的工序Sl相同的工序),接着,如图17(a)所示,对成形体的表面进行精镗加工。接着,如图17(b)所示,在进行粗珩磨处理后,如图17(c)所示,进行浮出珩磨处理。浮出珩磨处理例如使用粘结有磨粒的树脂刷进行,主要切削基体3。但是,机械磨削处理即浮出珩磨处理中,如图17(c)示意性表示的所示,共晶硅粒2的一部分连同基体3也一起被除去。因此,共晶硅粒2对润滑油的保持不太有利。另外,在不经过镜面珩磨处理而通过蚀刻处理形成滑动面101时,首先,准备在表面附近具有初晶硅粒及共晶硅粒的成形体(与图9所示的工序S1相同的工序),接着,如图18(a)所示,对成形体的表面进行精镗加工。接着,如图18(b)所示,在进行粗珩磨处理后,如图18(c)所示,进行蚀刻处理。该情况下,因粗珩磨处理而损伤表面(裂开裂纹或破碎)的共晶硅粒2仍然浮出,因此该共晶硅粒2如图18(c)示意性表示的所示,总从滑动面脱落。因此,共晶硅粒2仍然不太利于润滑油的保持。与之不同,如本实施方式所示,在进行镜面珩磨处理后进行蚀刻处理时,化学的磨削处理即蚀刻处理不像机械磨削即浮出珩磨处理那样使共晶硅粒2连同基体3—起被除去。另外,在蚀刻处理之前,表面(也包括共晶硅粒2的表面)通过镜面珩磨处理已经被平滑化,因此与在刚粗珩磨处理之后进行蚀刻处理的情况相比,其后的共晶硅粒2脱落少。因此,共晶硅粒2对润滑油的保持非常有利。另外,上述的任何方法得到的滑动面101的十点平均粗糙度RzJIS及负荷长度率Rmr(30)都从上侧向下侧二阶段进行变化。但是,滑动面IOI的十点平均粗糙度Rz^及负荷长度率Rmr(30)既可以更多阶段进行变化,也可以连续地(例如,线形)进行变化。接着,实际试作本实施方式的气缸体100,对进行了耐烧结性的评价试验和摩擦系数的测定的结果进行说明。使用表1所示的组成的铝合金,利用国际公开2004/002658号小册子公开的高压铸造法制成成为气缸体100的成形体。[表l]SiCuMg22.0%质量2.5%质量0.50%质量FePAl0.3%质量0.01%质量剩余部分制造成气缸体100(实施例13)。珩磨处理(粗珩磨处理及镜面绗磨处理)将用于冷却的机油供给被研磨的表面(即,湿式珩磨),同时利用如特开2004—268179号公报公开的珩磨装置进行。在粗珩磨处理中使用粒度#600的磨具,在镜面銜磨处理中使用粒度#2000的磨具。另外,磨具的粒度(序号)的数值越大,其磨粒越细,因此能够更进一步提高研磨后的表面的平滑性。可是,当磨粒变细时,切削速度降低,因此加工时间延长,生产性下降。g卩,本实施方式的制造方法中,从生产性的观点出发,敢于进行不利的镜面珩磨处理。对蚀刻处理来说,局部蚀刻工序及整体蚀刻工序的任一种都使用5%质量的氢氧化钠溶液,且在液温70'C的条件下进行。蚀刻量(蚀刻深度)通过变化浸渍时间进行调节。使用如上所述制成的气缸体100和另外通过锻造制成的铝合金制活塞,组装成内燃机。目测观察该内燃机从冷润滑油没有遍及气缸的状态突然以8000ipm的转速进行5分钟运转时的滑动面101的上侧1/4的部分101a的拉伤(即,划伤),判定作为气缸体可否采用。其结果(即,耐烧结性的评价结果)表2表示。表2连同表示对滑动面101的下侧1/4的部分101b的摩擦系数进行测定的结果。摩擦系数的测定利用图19所示的擦痕试验机30进行。擦痕试验机30具备记录针(义夕<,》)31、声发射(AE)传感器32、压入深度传感器(未图示)等。在对记录针3施加有规定的垂直载荷Fw的状态下,水平移动样本35,由此记录针31在样本35表面进行刻痕。由此,能够检测摩擦力FT,能够测定摩擦系数。在此,利用SUJ2球(水一;")作为记录针31,使用从气缸体100切出来的小片作为样本35。另外,关于测定,一边将油滴到样本35表面上,一边进行。另外,表3表示使用东京精密株式会社制廿一7-A1400D测定出的有关滑动面101的上侧1/4的部分101a和下侧1/4的部分的滑动面101的101b的十点平均粗糙度Rz氾及切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)。如上所述,十点平均粗糙度Rzns为可用于评价油槽4的深度的参数,负荷长度率Rmr(30)为可用于评价浮出在滑动面101(即,不脱落地残留)的共晶硅粒2的个数的参数。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>另外,表2及表3也连同表示进行与作为比较例制成的气缸体相同的评价及测定的结果。比较例1在粗珩磨处理、镜面珩磨处理后,既不进行蚀刻处理,也不进行浮出珩磨处理。另外,比较例25在粗珩磨处理、镜面珩磨处理之后,进行了浮出珩磨处理。比较例611在粗珩磨处理、镜面珩磨处理之后,对滑动面整体进行了蚀刻处理。由表2及表3可知,实施例13的任一例都使滑动面101的十点平均粗糙度R^s及切断水平30M的负荷长度率Rmr(30),在滑动面101的上侧1/4的部分101a比在下侧1/4的部分101b大,由此,可以实现优良的耐烧结性和摩擦损失的降低(在此,摩擦系数为0.15以下)。另外,实施例13的任一例其滑动面101的上侧1/4的部分101a的十点平均粗糙度Rz氾均为0.54lim以上,且负荷长度率Rmr(30)均为20%以上。由此可知,为了实现优良的耐烧结性,优选滑动面101的上侧1/4的部分101a的十点平均粗糙度Rzjjs为0.54Um以上,且负荷长度率Rmr(30)为20%以上。另外,实施例13的任一例其滑动面的下侧1/4的部分101b的十点平均粗糙度RzjK均不足0.54um,且负荷长度率Rmr(30)均为15%以下,由此可知,为了实现摩擦损失的充分降低(在此,为0.15以下的摩擦系数),优选滑动面101的下侧1/4的部分101b的十点平均粗糙度RzMs不足0.54um,且负荷长度率Rmr(30)为15%以下。有关比较例111,其滑动面的十点平均粗糙度RzjB及切断水平30。/。的负荷长度率Rmr(30),对滑动面的整体来说均大致相同,滑动面的上侧1/4的部分和下侧1/4的部分均大致相同。因此,耐烧结性差,或摩擦损失大(在此,摩擦系数为0.2以上)。具体而言,在镜面珩磨处理之后既不进行蚀刻处理也不进行浮出珩磨处理的比较例1、及在镜面珩磨处理之后进行了浮出珩磨处理的比较例25,摩擦系数小,但发生了划伤。另外,在镜面绗磨处理之后对滑动面整体进行了蚀刻处理的比较例711虽然没有发生划伤,但摩擦系数大。另外,虽然在镜面珩磨处理之后对滑动面整体进行了蚀刻处理,但与比较例711相比,蚀刻时间短的比较例6发生了划伤,摩擦系数也大。图20是取滑动面的上侧1/4部分十点平均粗糙度Rzws为横轴、取负荷长度率Rmr(30)为纵轴,绘制实施例13和比较例111的座标图。由图20也可知,没有发生划伤的实施例13及比较例111其十点平均粗糙度Rzjjs均为0.54um以上,且负荷长度率Rmr(30)均为20%以上。与之不同,发生了划伤的比较例16,其十点平均粗糙度Rzns及负荷长度率Rmr(30)的至少一个不在上述的数值范围内。因此,设十点平均粗糙度Rzj!s为0.54um以上,设切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)为20%以上,由此,滑动面101的上侧1/4的部分101a的润滑油的保持能力提高,且可防止划伤的发生。另外,当十点平均粗糙度Rz朋明显增大(具体地说,超过4.0nm)时,有时细的共晶硅粒2的脱落变明显,用于保持润滑油的细的间隙(间距细的油槽4)减小。因此,优选十点平均粗糙度Rzns为4.0um以下,更优选为2.0um以下。如上所述,滑动面101上不仅浮出初晶硅粒1,而且还浮出许多共晶硅粒2,由此能够提高润滑油的保持能力。如图21示意性表示所示,因为共晶硅粒2浮出许多而以细小的间距形成具有充分深度的油槽4,所以润滑油的保持能力提高,耐烧结性提高。另外,由于浮出许多共晶硅粒2,与只浮出初晶硅1的情况相比,实际上与活塞环122a的接触的部分的面积增大,因此滑动时施加于每单位面积的负荷减小,耐磨性提高。与之不同,如图22示意性表示所示,当实际上只有初晶硅粒l浮出时,油槽4以粗的间距形成,因此润滑油的保持能力降低,耐烧结性也降低。另外,由于共晶硅粒径2几乎不浮出,所以实际与活塞环122a的接触的面积小,耐磨性也降低。如上所述,目前的浮出珩磨处理难以充分增加十点平均粗糙度RzjB及负荷长度率Rmr(30)。其原因,参照图23进行说明。机械磨削处理即浮出珩磨处理在硅晶粒1、2稀疏的区域和密集的区域,其磨削量不同。具体而言,如图23的右侧所示,由于对硅晶粒1、2稀疏的区域进行深的磨削,所以浮出的高度h大,但如图23的左侧所示,对硅晶粒l、2密集的区域只进行浅的磨削,所以浮出的高度h小。因此,难以增大滑动面101整体的十点平均粗糙度Rzns。另外,由于共晶硅粒2连同基体3—起被削,所以也难于增大负荷长度率Rmr(30)。另外,由于浮出绗磨处理为机械磨削处理,所以难以将存在于各自硅晶粒l、2周围的铝合金(基体3)相对于硅晶粒1、2的顶部深地剜入。因此,在硅晶粒l、2的周围,存在与这些顶部相差不大的高度的铝合金,因此润滑油的保持能力与进行蚀刻处理的情况相比也小。与之不同,如图24所示,在化学磨削处理即蚀刻处理中,不管硅晶粒l、2的疏密如何,都能够进行磨削到一定的深度,得到一定的浮出高度h。因此,通过调节蚀刻液的浓度或温度、蚀刻时间,可以很容易增大十点平均粗糙度Rzns。另外,由于共晶硅粒2也不与基体3—起被切削,所以能够很容易增大负荷长度率Rmr(30)。图25是取滑动面的下侧1/4部分的十点平均粗糙度R^为横轴、取负荷长度率Rmr(30)为纵轴,绘制实施例13和比较例111的座标图。由图25也可知,摩擦系数小(0.15以下)的实施例13及比较例14,其十点平均粗糙度Rzj!s均不满0.54um,且负荷长度率Rrnr(30)均为15%以下。与之不同,摩擦系数大(0.2以上)的比较例611,其十点平均粗糙度Rzjjs及负荷长度率Rmr(30)的至少一个不在上述的数值范围。因此可知,通过设十点平均粗糙度Rzjjs不满0.54um、切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)为15%以下,能够充分减小滑动面101的下侧1/4的部分101b的摩擦系数,可进一步降低摩擦损失。另外,有关比较例5,虽然十点平均粗糙度Rzns为0.54um以上,但摩擦系数小,这是由于负荷长度率Rmr(30)减小到极小的3%的缘故。另外,由表2可知,滑动面101的下侧1/4的部分101b的摩擦系数按照实施例3、实施例2及实施例1的顺序减小,摩擦损失以该顺序减小。因此,从减小摩擦损失的观点出发,优选使用参照图15说明的制造方法,即在进行整体蚀刻工序后进行部分涂敷工序的制造方法。另外,如果利用参照图13说明的制造方法,即在进行局部蚀刻工序后不再进行进一步的蚀刻工序的制造方法的话,由于工序数减少,所以能够实现制造成本的降低及制造工序的简单化。另外,如果利用参照图9说明的制造方法,即在进行局部蚀刻工序后进行整体蚀刻工序的制造方法的话,由于对滑动面101整体实施蚀刻处理(只是,蚀刻量不一定),所以滑动面101整体的润滑油保持能力提高,提高滑动面101整体的耐磨性及耐烧结性的效果好。接着,对滑动面101的硅晶粒1、2的优选的平均晶粒径及优选的粒度分布进行说明。本申请发明者发现,详细研究滑动面101的硅晶粒l、2的状态与气缸体100的耐磨性及强度的关系的结果是,通过将硅晶粒1、2的平均晶粒径设定在特定的范围内,或者使硅晶粒1、2具有特定的粒度分布,能够大幅度提高耐磨性及强度。首先,使初晶硅粒1的平均晶粒径位于12um50unm的范围内,由此能够提高气缸体100的耐磨性。初晶硅粒1的平均晶粒径超过50unm时,滑动面101的每单位面积的初晶硅粒1的个数减少。因此,在内燃机运转时,每个初晶硅粒都受到大的载荷,初晶硅粒1往往被破坏。被破坏的初晶硅粒1的破片作为研磨粒起作用,因此有可能加大滑动面101的磨损。另夕卜,初晶硅粒1的平均晶粒径不足12unm时,初晶硅粒1的埋于基体3中的部分小。因此,在内燃机运转时,容易引起初晶硅粒1的脱落。脱落后的初晶硅粒1作为研磨粒起作用,因此有可能加大滑动面101的磨损。与之不同,初晶硅粒l的平均晶粒径为12um50nnm时,初晶硅粒1在每单位面积的滑动面101存在足够的数量。因此,在内燃机运转时,作用于各初晶硅粒1的载荷相对减小,因此可以抑制初晶硅粒1的破坏。另外,由于初晶硅粒1的埋于基体3中的部分充分大,所以初晶硅粒1的脱落减少,因此,也可以抑制因所脱落的初晶硅粒1而引起的滑动面IOI的磨损。另外,共晶硅粒2起到加强基体3的作用。因此,通过微细化共晶硅粒2,能够提高气缸体100的耐磨性及强度。具体地说,通过设共晶硅粒2的平均晶粒径为7.5ym以下,可得到提高耐磨性及强度的效果。另外,通过使硅晶粒l、2具有晶粒径在lum7.5um的范围内和晶粒径在12ym50nm的范围内各自具有峰值的粒度分布,由此,能够大幅度提高气缸体100的耐磨性及强度。图26表示优选的粒度分布的一例。晶粒径在lum7.5um范围内的硅晶粒为共晶硅粒2,晶粒径在12um50lim范围内的硅晶粒为初晶硅粒l。另外,从有利于使更多的共晶硅粒2形成油槽4的观点出发,也如图26所示,优选晶粒径在1lim7.5ym范围内的第一峰值(来自共晶硅粒2的峰值)的度数为晶粒径在12um50um范围内的第二峰值(来自初晶硅粒1的峰值)的度数的5倍以上。为了控制初晶硅粒1及共晶硅粒2的平均晶粒径,在铸造成形体的工序(图lO所示的Slc)中,只要调节成为滑动面IOI的部分的冷却速度即可。具体地说,按照以4。C/秒5(TC/秒的冷却速度冷却成为滑动面101的部分的方式进行铸造,由此析出硅晶粒1、2,以使初晶硅粒1的平均晶粒径为12lim50um,共晶硅粒2的平均晶粒径为7.5ym以下。如上所述,本实施方式的气缸体100的耐磨性及耐烧结性优良,而且摩擦损失小,因此适用于各种输送设备的内燃机。尤其适用于机动二轮车用的内燃机等的高转速运转(具体地说,最大转速为8000rpm以上的)的内燃机,能够大幅度提高内燃机的耐久性。图27表示具备本发明的气缸体100的内燃机150的一例。内燃机150具有曲轴箱110、气缸体100及气缸盖130。在曲轴箱110内收容有曲轴111。曲轴111具有曲轴销112及曲轴臂113。在曲轴箱110的上表面,设有气缸体100。在气缸体100的气缸内径102内插入有活塞122。活塞122在与气缸体100的滑动面101接触的状态下在气缸内径102内进行滑动。活塞122由铝合金(典型地为含有硅的铝合金)形成。活塞122可通过例如美国专利第6205836号说明书公开的所示的锻造形成。不在气缸内径102内镶入气缸套,不对气缸体100的气缸壁103的内侧表面实施电镀。BP,初晶硅粒1及共晶硅粒2露出在气缸内径壁103的内侧表面即滑动面101。在气缸体100的上表面设有气缸盖130。气缸盖130与气缸体100的活塞122—起形成燃烧室131。气缸盖130具有进气口132及排气口133。在进气口132内设有用于将混合气供给燃烧室131内的进气阀134,在排气口133内设有用于进行燃烧室131内的排气的排气阀135。活塞122和曲轴111通过连杆140连结。具体地说,在连杆140的小端部142的贯通孔中插入有活塞122的活塞销123,同时在大端部144的贯通孔中插入有曲轴111的曲轴销112,由此将活塞122和曲轴111连结。在大端部144的贯通孔的内周面和曲轴销112之间设有滚柱轴承(旋转轴承)114。图27所示的内燃机150不具备强制供给润滑油的机油泵,但具备本实施方式的气缸体100,因此耐久性优良。另外,本实施方式的气缸体100由于滑动面101的耐磨性高,所以不需要气缸套。因此,能够使内燃机150的制造工序简单化、内燃机150轻量化,并能够提高冷却性能。而且,由于也不需要对气缸壁103的内侧表面实施电镀,所以还能够实现制造成本的降低。另外,内燃机150具备本实施方式的气缸体100,由此摩擦损失减小,故燃料消耗得到改善。图28表示具备图27所示的内燃机150的机动二轮车。机动二轮车的内燃机150以高转速进行运转。图28所示的机动二轮车在主车架301的前端设有头管302。在头管302上以在车辆的左右方向可摆动的方式安装有前叉303。在前叉303的下端,前轮304被支承为可旋转。以从主车架301的后端上部向后方延伸的方式安装有座位导轨306。在主车架301上设有燃料箱307,在座位导轨306上设有主座位308a及串列座位308b。另外,在主车架301的后端安装有向后方延伸的后臂309。在后臂309的后端,后轮310被支承为可旋转。在主车架301的中央部保持有图27所示的内燃机150。内燃机150使用本实施方式的气缸体100。在内燃机150的前方设有散热器311。在内燃机150的排气口连接有排气管312,在排气管312的后端安装有消声器313。内燃机150上连结有变速器315。在变速器315的输出轴316上安装有驱动链轮317。驱动链轮317经由链条318连结于后轮310的后轮链轮319。变速器315及链条318作为将通过内燃机150产生的动力传递给驱动轮的传递机构起作用。产业上的利用可能性据本发明,可以提供气缸体及其制造方法,该气缸体的耐磨性及耐烧结性优良,且摩擦损失小。本发明的气缸体可以适用于各种输送设备用的内燃机,尤其适用于高转速进行运转的内燃机及不利用泵强制将润滑油供给气缸体的内燃机。3权利要求1、一种气缸体,其具备气缸壁,该气缸壁具有活塞进行滑动的滑动面,且该气缸体由含有硅的铝合金形成,其特征在于在所述滑动面具有多个硅晶粒,所述滑动面的上侧1/4的部分上的十点平均粗糙度RzJIS及切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)比在所述滑动面的下侧1/4的部分上的大。2、如权利要求1所述的气缸体,其中,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rz氾为0.54um以上,且切断水平30%的负荷长度率Rmr(30)为20%以上。3、如权利要求2所述的气缸体,其中,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rzj!s为2.0um以下。4、如权利要求2或3所述的气缸体,其中,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,切断水平30。/。的负荷长度率Rmr(30)为55%以下。5、如权利要求14中任一项所述的气缸体,其中,在所述滑动面的下侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rz瓜不足0.54iim,且切断水平30。/o的负荷长度率Rmr(30)为15%以下。6、如权利要求15中任一项所述的气缸体,其中,所述滑动面实施了蚀刻处理。7、一种气缸体,其具备气缸壁,该气缸壁具有活塞进行滑动的滑动面,且该气缸体由含有硅的铝合金形成,其特征在于在所述滑动面具有多个硅晶粒,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rzj!s为0.54Pm以上,且切断水平30。/。的负荷长度率Rmr(30)为20%以上,所述滑动面的至少下侧1/4的部分实施了涂敷。8、如权利要求7所述的气缸体,其中,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,十点平均粗糙度Rz氾为2.0ym以下。9、如权利要求7或8所述的气缸体,其中,在所述滑动面的上侧1/4的部分上,切断水平30。/。的负荷长度率Rmr(30)为55%以下。10、一种内燃机,其具备-权利要求19中任一项所述的气缸体、以与所述气缸体的所述滑动面接触的状态进行滑动的活塞。11、如权利要求IO所述的内燃机,其中,所述活塞由铝合金形成。12、一种输送设备,其具备权利要求10或11所述的内燃机。13、一种气缸体的制造方法,其气缸体具备气缸壁,该气缸壁具有活塞进行滑动的滑动面,其特征在于,该制造方法包括准备由含有硅的铝合金形成的成形体的工序;利用具有#1500以上的粒度的磨具对所述成形体表面中的成为所述滑动面的区域进行研磨的工序;只对研磨后的所述区域的一部分进行蚀刻的第一蚀刻工序。14、如权利要求13所述的气缸体的制造方法,其中,在所述第一蚀刻工序后,还包括对所述区域的整体进行蚀刻的第二蚀刻工序。15、如权利要求13所述的气缸体的制造方法,其中,在所述第一蚀刻工序后,不再执行对所述区域进行蚀刻的进一步的蚀刻工序。16、一种气缸体的制造方法,其气缸体具备气缸壁,该气缸壁具有活塞进行滑动的滑动面,其特征在于,该制造方法包括准备由含有硅的铝合金形成的成形体的工序;利用具有#1500以上的粒度的磨具对所述成形体的表面中的成为所述滑动面的区域进行研磨的工序;对研磨后的所述区域的进行蚀刻的蚀刻工序;只对蚀刻后的所述区域的一部分实施涂敷的工序。全文摘要本发明提供气缸体、内燃机、输送设备及气缸体的制造方法,该气缸体的耐磨性及耐烧结性优良,且摩擦损失小。本发明的气缸体具备具有滑动面(101)的气缸壁(103),且该气缸体由含有硅的铝合金形成。本发明的气缸体在滑动面(101)上具有多个硅晶粒(1)、(2),滑动面(101)的十点平均粗糙度Rz<sub>JIS</sub>及切断水平30%的负荷长度率Rmr(30),在滑动面(101)的上侧1/4的部分(101a)比在滑动面(101)的下侧1/4的部分(101b)大。文档编号F02F1/00GK101629529SQ20091013961公开日2010年1月20日申请日期2009年6月26日优先权日2008年6月27日发明者山县裕,岩崎进也,栗田洋敬申请人:雅马哈发动机株式会社
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