JPH04159418A - 断熱燃焼室の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、主室、副室、ピストンヘッド部等の燃焼室
を断熱構造に構成した断熱燃焼室及びその製造方法に関
する。

〔従来の技術〕

従来、エンジンの副室の製造法として、例えば、特開昭
６１−９３２２７号公報に開示されている。

該公報に開示されたエンジンの副室の製造法は、予め成
形したセラミックス製の内筒の外周の断熱部形成部位に
セラミックファイバー材を配置し、このセラミックファ
イバー材を包み込むように、焼結金属材によって予備成
形した外筒を嵌装し、しかる後に前記外筒を加熱焼結す
ることにより前記セラミックファイバー材のない部位に
おいて前記内筒と外筒とを結合したものである。更に、
前記外筒の開口端内縁に対応する前記内筒の外縁部位は
開口の外側に向けて先細りのテーバ状としたものである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に、エンジンの燃焼室において、副室式は直接噴射
式に比較して冷却水損失が大きく、燃費が悪い、しかし
、副室式は燃料と空気との混合が副燃焼室と主燃焼室と
で２回行われ、混合状態が直接噴射式に比較して良好で
ある。更に、副室式は、直接噴射式に比較して、ＮＯｘ
及びＨＣの発生が少なく、スモーク、パテキュレートの
発生も少ないものである。即ち、副室式は、スート（８
００丁）、ＮＯｘ及びＨＣの発生を低減させることでは
直接噴射式に比較して有利であるが、副室式の冷却水損
失を少なくとも直接噴射式の冷却水損失程度にまで或い
はそれ以上に如何にして改善するかが課題となる６即ち
、副燃焼室での濃混合気燃焼期間の温度上昇を図り、ス
モーク発生量、パテキュレート中間生成物の発生を抑え
るため、特に、ディーゼルエンジンの副室渦流室では酸
室の外周から熱が放散しない構造が好ましく、しかも冷
却水損失を小さくして燃費を改善するには副室を如何に
断熱構造に構成するか、また、副室を断熱構造に構成し
た場合に副室自体の強度を如何に確保するかの課題があ
る。

しかしながら、前掲特開昭６１−９３２２７号公報に開
示されたエンジンの副室の製造法では、副室自体の断熱
性を確保するという点では十分な効果を得ることができ
ず、また、燃焼ガスに晒される表面部は薄肉部材で形成
されておらず、該熱容量は大きくなり、該壁体は吸入空
気或いは燃焼ガスへの温度追従性が悪く、吸気効率を悪
化させるという問題がある。また、燃焼ガスに晒される
表面部の熱応力に対して十分な耐熱性と強度を確保する
ことができず、しかも内筒を包み込んだセラミックファ
イバー材は断熱材として使用したものであり、製造工程
で焼結金属材に発生する収縮を吸収するダンピング材で
はなく、内筒を薄肉に形成した場合に該内情の強度を確
保できないという問題を有している。

しかるに、上記のようなセラミックスを断熱材又は耐熱
材として使用して燃焼室を構成した構造のものでは、壁
面の強度を確保し、断熱特性を十分に得ることは、極め
て困難であり、十分な強度を得るため、セラミックスの
壁厚を厚くしなければならず、壁厚を厚くしても十分な
断熱効果を得ることができないという問題がある。

ところで、エンジンにおいて、副室等の燃焼室の内壁は
高温ガスに晒され、高度の耐熱性が要求されると共に、
高い熱応力が作用するため高温高強度材が必要になる。

特に、エンジンを断熱構造に構成した場合には、燃焼ガ
スが高温となり、しかも高度の断熱構造の場合には内壁
が高温に保持されるので、特に高度の耐熱性と高温高強
度材が要求される。

しかしながら、上記要求に応えられる材料は、窒化ケイ
素（ＳｉＪａ）　、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、サイアロン
等のセラミックスが存在するが、これらのセラミックス
は高耐熱性で高温高強度である反面、熱伝導率が高い値
であり、副室等の燃焼室を高度の断熱構造に構成するこ
とはできない。

そこで、この発明の目的は、上記の課題を解決すること
であり、主室、副室、ピストンヘッド部の凹部等の燃焼
室の燃焼ガスに晒される内壁面即ち内壁体を窒化ケイ素
（ＳｉｓＮＪ　、ＩＮ化ケイ素（ＳｉＣ）、サイアロン
等のセラミ・ンクスで製作して高度の耐熱性と高温高強
度材の要求に応え、しかも該内壁体の肉厚を可及的に薄
くした薄板で形成して熱容量を小さく構成し、該薄板の
外側に断熱性に富んだチタン酸アルミニウム（ＡＩｚＴ
ｉＯｓ）から成る外壁体を配置して高度の断熱構造を確
保し、更に、チタン酸アルミニウムは成形時及び焼成時
に収縮を起こすので、内壁体をサーマルストレス或いは
メカニカルストレスで破損しないように内壁体と外壁体
との間にアルミナファイバー等のセラミックファイバー
又はセラミックウィスカーから成るダンピング部材を配
置した断熱燃焼室を提供することである。

更に、この発明の目的は、上記断熱燃焼室の製造工程に
おいて、チタン酸アルミニウムの成形時及び焼成時に発
生するチタン酸アルミニウムの収縮をダンピング部材で
吸収し、薄板への応力の影響を緩和して該薄板のサーマ
ルストレス或いはメカニカルストレスによる破損、亀裂
等の発生を防止する断熱燃焼室の製造方法を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために次のように構
成されている。即ち、この発明は、燃焼室の内壁を構成
する高耐熱性で高強度のセラミックスから成る薄板、該
薄板の外側全面を覆ったセラミックファイバー又はセラ
ミックウィスカーから成るダンピング部材、及び該ダン
ピング部材の外側全面を覆った低ヤング率で低熱伝導材
料のチタン酸アルミニウムの断熱部材から成る外壁体を
有する断熱燃焼室に関する。

或いは、この発明は、燃焼室の内壁を構成する高耐熱性
で高強度のセラミックスから薄板を製作する工程、該薄
板の外側全面をセラミックファイバー又はセラミックウ
ィスカーから成るダンピング材で覆う工程、該ダンピン
グ材の外側全面を低ヤング率で低熱伝導材料のチタン酸
アルミニウムの断熱部材から成る外壁材で覆って成形体
に一体成形する工程、次いで前記成形体を窒素ガス雰囲
気中で焼成する工程から成る断熱燃焼室の製造方法に関
する。

〔作用〕

この発明による断熱燃焼室及びその製造方法は、以上の
ように構成されており、次のように作用する。即ち、こ
の断熱燃焼室は、燃焼室の内壁を構成する高耐熱性で高
強度のセラミックスから成る薄板、該薄板の外側全面を
覆ったダンピング部材、及び該ダンピング部材の外側全
面を覆った低ヤング率で低熱伝導材料のチタン酸アルミ
ニウムの断熱部材から成る外壁体を有するので、該チタ
ン酸アルミニウムで高度の断熱性を確保すると共に、燃
焼ガスに晒される内壁である薄板を可及的に薄く形成し
て熱容量を小さくし、吸入空気及び燃焼ガスへの温度追
従性を良好にして吸気効率の低下を防止し、ダンピング
部材の作用で薄板への応力の影響を緩和して薄板の破損
等の発生を防止し、且つ外壁体のチタン酸アルミニウム
の断熱部材で燃焼室の断熱性を大幅に向上させる。

また、この断熱燃焼室の製造方法は、燃焼室の内壁を構
成する高耐熱性で高強度のセラミックスから薄板を製作
し、該薄板の外側全面をダンピング材で覆い、該ダンピ
ング材の外側全面を低ヤング率で低熱伝導材料のチタン
酸アルミニウムの断熱部材から成る外壁材で覆つて成形
体に一体成形して前記成形体を窒素ガス雰囲気で焼成す
るので、製造工程においてチタン酸アルミニウムの外壁
体が成形時及び焼成時に収縮するが、ダンピング部材で
該収縮を吸収し、薄板へのサーマルストレス或いはメカ
ニカルストレスを緩衝し、チタン酸アルミニウムの収縮
の影響を緩和して薄板の破損、亀裂等の発生を防止する
。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による断熱燃焼室及び
その製造方法の実施例を詳述する。

第１図はこの発明による断熱燃焼室の一実施例が示す概
略断面図である。第１図において、この断熱燃焼室をエ
ンジンの副室に適用した一実施例が示されている。

この断熱燃焼室を適用した断熱副室式エンジンは、図示
していないが、燃焼室である副室２は冷却ジャケットを
備えた或いはジャケットレスのシリンダヘッドに形成さ
れた穴部に組み込まれている。シリンダヘッドはヘッド
ガスケットを介在してシリンダブロックに固定されてい
る。シリンダブロックの孔部に嵌合したシリンダライナ
で形成されるシリンダ内にはピストンリングを嵌着した
ピストンが往復運動する。

第１図に示す断熱燃焼室は、主として、シリンダ側に形
成きれた主室に連絡孔３を通じて連通した燃焼室である
副室２、該副室の内壁を構成する高耐熱性で高強度のセ
ラミックスから成る薄板４、該薄板４の外側全面を覆っ
たセラミックファイバー、セラミックウィスカー等のセ
ラミックスから成るダンピング部材５、及び該ダンピン
グ部材５の外側全面を覆った低ヤング率で低熱伝導材料
のチタン酸アルミニウム等の断熱部材から成る外壁体６
から構成されている。副室２には、図示していないが、
燃料噴射ノズルが設けられ、該燃料噴射ノズルからの燃
料が噴射されるものであり、薄板４、ダンピング部材５
及び外壁体６には燃料噴射ノズルの取付孔７が形成され
ている。

この断熱燃焼室について、燃焼室である副室２の内壁面
を形成する薄板４は、高温の燃焼ガスに晒されて高度の
耐熱性を要求されると共に高いサーマルストレス或いは
メカニカルストレスが作用する。そのため、薄板４は、
耐熱性に冨み且つ高温高強度を要求される。そこで、薄
板を高耐熱性で且つ高温高強度の窒化ケイ素（ＳｉＪｅ
）　、炭化ケイ素（ＳｉＣ）　、サイアロン等のセラミ
ックスから製作する。また、薄板４は、肉厚を可及的に
薄く形成され、燃焼ガス温度及び吸入空気温度への追従
性を良好に構成されており、吸気効率の低下を防止する
ように構成されている。

また、この断熱燃焼室において、燃焼室の外側に配置さ
れた外壁体６は、低ヤング率で低熱伝導材料のチタン酸
アルミニウム（ＡｂＴｉＯｓ）等の断熱部材から製作さ
れている。チタン酸アルミニウムは断熱性が極めて良好
な材料であるので、該チタン酸アルミニウムの外壁体６
は、薄板４の外側全面を覆ったセラミックファイバー又
はセラミックウィスカーから成るダンピング部材５の外
側全面を覆うことによって、燃焼室である副室２の断熱
性を大幅に向上させることができる。

更に、この断熱燃焼室に製作において、チタン酸アルミ
ニウムを外壁体６に形成する工程における成形時或いは
焼成時にチタン酸アルミニウム（ＡｈＴｉｏｓ）は収縮
を生じるが、その時にダンピング部材５は上記収縮を吸
収できる緩衝材として作用するものである。そこで、ダ
ンピング部材５をサーマルストレス或いはメカニカルス
トレスで圧縮可能な耐熱性を有するアルミナファイバー
、ムライトファイバー等のセラミックファイバー、或い
はアルミナウィスカー等のセラミックウィスカーによっ
て製作する。

それ故に、副室２の内壁面には燃料噴霧と火炎の交互作
用によって大きな熱ショックが作用するが、上記セラミ
ックスから成る薄板４を副室２の内壁面に配置し、該薄
板４の外側全面にセラミックファイバー又はセラミック
ウィスカーから成るダンピング部材５を覆って配置する
ことによって、該ダンピング部材５の外側全面に断熱性
に冨み且つ熱収縮するチタン酸アルミニウムを配置して
も、ダンピング部材５の作用によって副室２の薄板４に
熱ショックに対して強度が高い内壁面を提供することが
できる。従って、副室２を構成する薄板４を、強度は余
り強くないが、薄板４の外側に断熱性に富んだチタン酸
アルミニウムの断熱材を配置しても、薄板４ば強度に十
分に耐えることができ、併せて断熱性に富んだ副室２を
提供できる。

この発明による断熱燃焼室は、上記の構成を有している
が、この断熱燃焼室を製作する方法は、次のようにして
達成できる。

この断熱燃焼室の製造方法は、副室２等の燃焼室の内壁
体を構成する薄板４を高耐熱性で且つ高温高強度のセラ
ミックスで製作し、該薄板４の外側に緩衝層即ちダンピ
ング部材を配置し、これを中子相当にして該ダンピング
部材の外側全面にチタン酸アルミニウム（ＡｈＴｉＯｓ
）等の断熱材を鋳込んで成形体を製作し、該成形体を焼
成するものである。詳しくは、副室２等に燃焼室の内壁
を構成する高耐熱性で高温高強度の窒化ケイ素（Ｓｉ、
Ｎ４）、炭化ケイ素（５４Ｃ）等のセラミックスから薄
板４を製作する工程、該薄板４の外側全面を耐熱性、断
熱性等に冨んだアルミナファイバー等のセラミックファ
イバー或いはセラミックウィスカーから成るダンピング
部材５で覆う工程、該ダンピング部材５の外側全面を低
ヤング率で低熱伝導材料のチタン酸アルミニウム等の断
熱部材から成る外壁体６で覆って成形体に一体成形する
工程、次いで前記成形体を窒素ガス雰囲気中で焼成する
工程から成るものである。

この断熱燃焼室の製造方法において、チタン酸アルミニ
ウムによって外壁体６を製作する場合には、例えば、２
種類の製作方法がある。

その１つは、酸化アルミニウムと酸化チタンとを配合し
、Ｓｔ、Ｚｒ等の添加材を混合して焼成して製作するこ
とができる。この製作方法では、１工程で製品が製作で
きるが、焼成時にチタン酸アルミニウムの収縮量が２０
％〜３０％と大きくなる。

もう１つは、酸化アルミニウムと酸化チタンを焼成し、
焼成後にこれを細かく砕いて粒状にし、これらの粒体に
Ｓｉ、Ｚｒ等の添加材を加えて成形し、再焼成すること
によって製作することができる。この製作方法では、２
工程で製品を製作することになるが、チタン酸アルミニ
ウムの収縮量は成形時に１％程度であり且つ焼成時に２
％程度である。従って、チタン酸アルミニウムの収縮量
が全体で３％程度であれば、アルミナファイバー等のダ
ンピング部材５が薄い緩衝層であっても、薄板４への影
響を小さくすることができ、チタン酸アルミニウムの収
縮に対して十分に対応することができる。

そこで、この発明による断熱燃焼室の製造方法では、チ
タン酸アルミニウムの上記収縮量を、アルミナファイバ
ー等のダンピング部材５の圧縮量で吸収するように構成
されている。副室２が、例えば、φ２０である場合に、
径で約０．６ｍｍの収縮量が発生する。この収縮量をア
ルミナファイバーの圧縮量で吸収するように、アルミナ
ファイバーから成るダンピング部材５の厚さをコントロ
ールすることによって達成できる。薄板４の外側全面に
アルミナファイバーを配置するには、例えば、ディッピ
ングによって付着させて配置することができる。

また、外壁体６を構成するチタン酸アルミニウムの焼成
温度は、１４００℃程度から可能であり、窒素ガス雰囲
気中で焼成する場合に、薄板４を構成する窒化ケイ索（
ＳｉＪ＊）の強度劣化が発生するほどではない。また、
アルミナファイバーの耐熱性即ち耐熱温度は１７００℃
程度であり、アルミナファイバーは焼成温度に対しては
十分に耐久性を有しているものである１゜ 次に、この発明による断熱燃焼室の別の実施例を、第２
図を参照して説明する。この断熱燃焼室は、第１図に示
す断熱燃焼室の副室２と比較して副室２の形状が若干具
なる以外は、全く同一の材料で製作されたものである。

そこで、図では、同一の材料から成る部材には同一の符
号を付し、それらについての説明は省略する。この副室
２の形状については、内壁体を構成する薄板４の外形が
卵形（図示）、球形等の外向きに凸面形状に形成され、
連絡孔３は薄板４と同一のセラミックスで一体構造に構
成されている。従って、薄板４の外形が卵形（図示）、
球形等の外向きに凸面形状であるので、外壁体６のチタ
ン酸アルミニウムの収縮を受ける場合に、薄板４は外側
全面から均一なチタン酸アルミニウムの収縮力を受ける
ことになり、好ましいものである。

更に、第３図を参照して、この発明による断熱燃焼室の
更に別の実施例を説明する。この断熱燃焼室は、ピスト
ンヘッド部に凹み部で形成された燃焼室に適用した場合
であり、第１図に示す断熱燃焼室と比較して燃焼室の適
用例が異なる以外は、全く同一の材料で製作されたもの
である。そこで、図では、同一の材料から成る部材には
同一の符号を付し且つ添え字Ａを加えて示し、それらの
部材の作用及び製造方法についての詳細な説明は省略す
る。

第３図に示すように、この断熱燃焼室は、ピストンヘッ
ド部ＩＯに形成した凹み部１１に燃焼室２人を構成した
ものである。燃焼室２人の燃焼ガスに晒される表面部に
は、高耐熱性で且つ高温高強度の窒化ケイ素（ＳｉＪ４
）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、サイアロン等のセラミック
スで製作された薄板４Ａが配置されている。該薄板４Ａ
の背面には、アルミナファイバー等のセラミックファイ
バー或いはセラミックウィスカーから成るダンピング部
材５Ａが配置されている。更に、ダンピング部材５Ａの
背面には、断熱性に冨み且つ低ヤング率のチタン酸アル
ミニウム（ＡｈＴｉＯｓ）等の断熱部材から成る外壁体
６Ａが配置されている。この断熱燃焼室は、アルミニウ
ム、アルミニウム合金等の金属材料から成るピストンヘ
ッド部１０に配置されている。

第３図に示す断熱燃焼室の製造方法については、薄板４
Ａにダンピング部材５Ａを取付け、これにチタン酸アル
ミニウムの外壁体６Ａを鋳込んで成形体を製作し、次い
で、該成形体を焼成して断熱燃焼室を製作する。その後
、該断熱燃焼室をアルミニウム、アルミニウム合金等の
金属材料を鋳込んでピストンヘッド部１０を形成し、こ
れを機械加工してピストンを製作することにより完成す
る。

更に、第４図を参照して、この発明による断熱燃焼室の
他の実施例を説明する。この断熱燃焼室は、シリンダヘ
ッド１７に形成された穴部１６に断熱ガスケア）１８．
１９を介在して嵌合したエンジンの主室である燃焼室に
適用した場合であり、第１図に示す断熱燃焼室と比較し
て燃焼室の適用例が異なる以外は、全く同一の材料で製
作されたものである。そこで、図では、同一の材料から
成る部材には同一の符号を付し且つ添え字Ｂを加えて示
し、それらの部材の作用及び製造方法についての詳細な
説明は省略する。

第４図に示すように、この断熱燃焼室は、シリンダへラ
ド１７に形成した穴部１６に嵌合して主室即ち燃焼室２
Ｂを構成するヘッドライナ９に適用したものである。ヘ
ッドライナ９は、シリンダヘッド１７のヘッド下面部１
２とシリンダライナのライナ上部１３を一体構造に構成
したものである。このヘッドライナ９には、吸気バルブ
が配置される吸気ボート１４及び排気パルプが配置され
る排気ボート１５が形成されている。主室である燃焼室
２Ｂの燃焼ガスに晒される表面部には、高耐熱性で且つ
高温高強度の窒化ケイ素（ＳｉＪｍ）、炭化ケイ素（Ｓ
ｉＣ）　、サイアロン等のセラミックスで製作された薄
板４Ｂが配置されている。該薄板４Ｂの外側全面には、
アルミナファイバー等のセラミックファイバー或いはセ
ラミックウィスカーから成るダンピング部材５Ｂが配置
されている。

更に、ダンピング部材５Ｂの外側全面には、断熱性に富
み即ち低熱伝導性で且つ低ヤング率のチタン酸アルミニ
ウム（ＡｈＴｉＯｓ）等の断熱部材から成る外壁体６Ｂ
が配置されている。

第４図に示す断熱燃焼室の製造方法については、薄板４
Ｂにダンピング部材５Ｂを取付け、これにチタン酸アル
ミニウムの外壁体６Ｂを鋳込んで成形体を製作し、次い
で、該成形体を焼成して断熱燃焼室を製作する。その後
、該断熱燃焼室をシリンダヘッドに形成された穴部に、
断熱ガスケット等を介在させて嵌合することによってシ
リンダヘッドに主室を形成することができる。

〔発明の効果〕

この発明による断熱燃焼室及びその製造方法は、以上の
ように構成されているので、次のような効果を有する。

即ち、この断熱燃焼室は、燃焼室の内壁を構成する高耐
熱性で高強度のセラミックスから成る薄板、該薄板の外
側全面を覆ったセラミックファイバー又はセラミックウ
ィスカーから成るダンピング部材、及び該ダンピング部
材の外側全面を覆った低ヤング率で低熱伝導材料のチタ
ン酸アルミニウムの断熱部材から成る外壁体を有するの
で、窒化ケイ素（ＳｉｓＮ＊）　、炭化ケイ素（ＳｉＣ
）等のセラミックスから成る前記薄板の高耐熱性で且つ
高温高強度を確保すると共に、ダンピング部材の作用で
薄板への応力の影響を緩和して薄板への応力を緩和して
薄板の破損等の発生を防止し、且つ前記外壁体のチタン
酸アルミニウムで高度の断熱性を確保して燃焼室の断熱
性を大幅に向上させる。

即ち、この断熱燃焼室を上記のように構成することによ
り、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）　、炭化ケイ素（ＳｉＣ
）等のセラミックスから成る前記薄板の外側全面にアル
ミナファイバーの前記ダンピング部材及びチタン酸アル
ミニウムの前記外壁体がくるみ込んであるため、主室、
副室、ピストンヘッド部等の燃焼室は高度の断熱性を確
保できる。また、内壁体である前記薄板は窒化ケイ素（
ＳｉｓＮ４）　、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミック
スであるので、耐熱性に冨み且つ高温強度に優れたもの
となる。しかも、前記外壁体は、高断熱性で且つ低ヤン
グ率の材料であるチタン酸アルミニウムで製作されるの
で、高度の断熱性を提供できると共に、主室或いは副室
に適用した場合に、シリンダヘッドの機械応力に対して
も耐久力に冨んだものとなる。

また、この断熱燃焼室を断熱エンジンに適用した場合に
は、主室又は副室は壁面を通じての熱伝導通路が前記外
壁体で遮断され、シリンダヘッドを通じて熱の外部への
放熱がなく、前記燃焼室の断熱効果を高め、前記燃焼室
として理想的な構造を得ることができ、更に冷却水損失
を低減でき、燃費を向上できる。

更に、前記薄板は耐熱性、熱シヨツク性に優れ、高温燃
焼ガスに対して耐久性に冨み、前記薄板即ち副室表面部
をセラミック体の肉厚を薄くして熱容量を小さく構成で
き、燃焼ガス及び吸入空気への温度追従性を良好にして
短時間で温度上昇を可能にして燃料噴霧と空気との混合
を速やかに実行させることができ、或いは短時間で温度
降下を可能にして吸気効率を向上できる。従って、前記
副室及び前記主室において、スモーク、ＨＣ及びＮＯｘ
の発生を避ける燃焼を行わせることができる。

また、この断熱燃焼室の製造方法は、燃焼室の内壁を構
成する高耐熱性で高強度のセラミックスから薄板を製作
する工程、該薄板の外側全面をセラミックファイバー或
いはセラミックウィスカーから成るダンピング材で覆う
工程、該ダンピング材の外側全面を低ヤング率で低熱伝
導材料のチタン酸アルミニウムの断熱部材から成る外壁
材で覆って成形体に一体成形する工程、次いで前記成形
体を窒素ガス雰囲気で焼成する工程から成るので、製造
工程において前記外壁体が成形時及び焼成時に収縮する
が、該収縮を前記ダンピング部材で吸収し、前記薄板へ
のサーマルストレス或いはメカニカルストレスを緩衝し
、収縮の影響を緩和して薄肉に構成した前記薄板の破損
を防止する。

また、チタン酸アルミニウムで前記外壁体を製作する場
合に、酸化アルミニウムと酸化チタンを焼成し、焼成後
にこれを細かく砕いて粒状にし、これらの粒体にＳｔ、
Ｚｒ等の添加材を加えて成形し、再焼成することによっ
て製作すると、チタン酸アルミニウムの収縮量は成形時
に１％程度となり、焼成時に２％程度となる。従って、
チタン酸アルミニウムの収縮量が全体で３％程度である
ので、アルミナファイバー等の前記ダンピング部材が薄
い緩衝層であっても、前記薄板への影響を小さくするこ
とができ、チタン酸アルミニウムの収縮に対して十分に
対応することができる。

そこで、この発明による断熱燃焼室の製造方法では、チ
タン酸アルミニウムの前記外壁体の収縮量を、アルミナ
ファイバー等の前記ダンピング部材の圧縮量で吸収でき
るように、アルミナファイバーから成る前記ダンピング
部材の厚さをコントロールすることによって達成できる
。

また、製造工程において、前記外壁体を構成するチタン
酸アルミニウムの焼成温度は１４００℃程度から可能で
あり、窒素ガス雰囲気で焼成する場合に、前記薄板を構
成する窒化ケイ素（Ｓｉ　ｓＮ＃）の強度劣化が発生す
るほどではない、しかも、アルミナファイバーの耐熱性
即ち耐熱温度は１７００℃程度であり、前記ダンピング
部材のアルミナファイバーは焼成温度に対しては十分に
耐久性を有しているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による断熱燃焼室を副室式エンジンに
適用した一実施例を示す断面図、第２図はこの発明によ
る断熱燃焼室を断熱副室式エンジンに適用した別の実施
例を示す断面図、第３図はこの発明による断熱燃焼室を
ピストンヘッド部に形成した燃焼室に適用した他の実施
例を示す断面図、及び第４図はこの発明による断熱燃焼
室をシリンダヘッドに形成した穴部に嵌合するヘッドラ
イナに適用した他の実施例を示す断面図である。 １−−−一主室、２．　２Ａ、　　２Ｂ−−−一燃焼室
、３−一連絡孔、４．４Ａ、４Ｂ−−−〜−−薄板、５
．５Ａ。 ５　Ｂ−一一−−ダンピング部材、６．６Ａ、６Ｂ−−
−−一外Ｗ体、９・−・−へラドライナ、１０−−−−
・ピストンベツド部。 出願人　　いす−゛自動車株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼室の内壁を構成する高耐熱性で高強度のセラ
   ミックスから成る薄板、該薄板の外側全面を覆ったセラ
   ミックファイバー又はセラミックウィスカーから成るダ
   ンピング部材、及び該ダンピング部材の外側全面を覆っ
   た低ヤング率で低熱伝導材料のチタン酸アルミニウムの
   断熱部材から成る外壁体を有する断熱燃焼室。
2. （２）燃焼室の内壁を構成する高耐熱性で高強度のセラ
   ミックスから薄板を製作する工程、該薄板の外側全面を
   セラミックファイバー又はセラミックウィスカーから成
   るダンピング材で覆う工程、該ダンピング材の外側全面
   を低ヤング率で低熱伝導材料のチタン酸アルミニウムの
   断熱部材から成る外壁材で覆って成形体に一体成形する
   工程、次いで前記成形体を窒素ガス雰囲気中で焼成する
   工程から成る断熱燃焼室の製造方法。