JPH05149194A - 内燃機関のシリンダヘツド - Google Patents
内燃機関のシリンダヘツドInfo
- Publication number
- JPH05149194A JPH05149194A JP33439991A JP33439991A JPH05149194A JP H05149194 A JPH05149194 A JP H05149194A JP 33439991 A JP33439991 A JP 33439991A JP 33439991 A JP33439991 A JP 33439991A JP H05149194 A JPH05149194 A JP H05149194A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- frm
- head
- cylinder head
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/249—Cylinder heads with flame plate, e.g. insert in the cylinder head used as a thermal insulation between cylinder head and combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/16—Fibres
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 繊維強化金属（ＦＲＭ）材を利用してもプラ
グ取付孔のネジ加工に支障がなく、かつ点火プラグの冷
却性が良くなり、エンジン性能の向上を図ることが可能
な内燃機関のシリンダヘッドを提供する。 【構成】 燃焼室部を構成するヘッド本体３をＦＲＭ溶
着鍛造品にて形成するとともに、ヘッド本体３の内周壁
に、ヘッド本体３の中央部に設けられるプラグ取付孔８
の部分を除いてＦＲＭ溶着材１０を燃焼室中央部付近よ
りも端部９側が厚くなるように溶着して燃焼室７の壁面
をヘッド本体３とは別体に形成している。
グ取付孔のネジ加工に支障がなく、かつ点火プラグの冷
却性が良くなり、エンジン性能の向上を図ることが可能
な内燃機関のシリンダヘッドを提供する。 【構成】 燃焼室部を構成するヘッド本体３をＦＲＭ溶
着鍛造品にて形成するとともに、ヘッド本体３の内周壁
に、ヘッド本体３の中央部に設けられるプラグ取付孔８
の部分を除いてＦＲＭ溶着材１０を燃焼室中央部付近よ
りも端部９側が厚くなるように溶着して燃焼室７の壁面
をヘッド本体３とは別体に形成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のシリンダヘ
ッドに関するものである。
ッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、図２に示すような２サイクルエ
ンジンは、リードバルブ５１にて開閉される吸気ポート
５２を有するクランクケース５３、該クランクケース５
３の上部に設けられ掃気ポート５４および排気ポート５
５を有するシリンダブロック５６、該シリンダブロック
５６の上部に取付けられるシリンダヘッド５７等を備え
ており、このシリンダヘッド５７はアルミ鋳物で一体的
に形成され、頂部中央に点火プラグ（図示せず）を螺入
するプラグ取付孔５８が設けられている。なお、図にお
いて５９はシリンダブロック５６内を上下方向に摺動す
るピストン、６０はピストン５９とクランクシャフト６
１とを連結して往復運動を回転運動に変えるコンロッド
である。
ンジンは、リードバルブ５１にて開閉される吸気ポート
５２を有するクランクケース５３、該クランクケース５
３の上部に設けられ掃気ポート５４および排気ポート５
５を有するシリンダブロック５６、該シリンダブロック
５６の上部に取付けられるシリンダヘッド５７等を備え
ており、このシリンダヘッド５７はアルミ鋳物で一体的
に形成され、頂部中央に点火プラグ（図示せず）を螺入
するプラグ取付孔５８が設けられている。なお、図にお
いて５９はシリンダブロック５６内を上下方向に摺動す
るピストン、６０はピストン５９とクランクシャフト６
１とを連結して往復運動を回転運動に変えるコンロッド
である。
【０００３】このような２サイクルエンジンにおいて、
エンジン性能を向上させるためには圧縮比を上げるのが
最も確実で効果的な方法であるが、あまり圧縮比を上げ
ると、これに伴ってシリンダヘッド５７の燃焼室６２の
スキッシュエリア部６３に異常燃焼による虫食い現象
（以下、デトネーションと称する）が発生することにな
る。したがって、圧縮比を上げるにも限界がある。一
方、上記したデトネーションを防止するため、燃焼室６
２を形成するシリンダヘッド５７の内壁面にアルマイト
メッキを施したりする方法もあるが、効果は少ない。
エンジン性能を向上させるためには圧縮比を上げるのが
最も確実で効果的な方法であるが、あまり圧縮比を上げ
ると、これに伴ってシリンダヘッド５７の燃焼室６２の
スキッシュエリア部６３に異常燃焼による虫食い現象
（以下、デトネーションと称する）が発生することにな
る。したがって、圧縮比を上げるにも限界がある。一
方、上記したデトネーションを防止するため、燃焼室６
２を形成するシリンダヘッド５７の内壁面にアルマイト
メッキを施したりする方法もあるが、効果は少ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、高い強度を有
する繊維強化金属材（以下、ＦＲＭ材と称する）をシリ
ンダヘッド５７に使用してデトネーションを防ぐことも
考えられるが、当該ＦＲＭ材をシリンダヘッド５７に採
用するには次のような問題点がある。すなわち、ＦＲＭ
材は加工性が悪く、複雑な形状に形成することはできな
い。そのため、ピストン５９は鋳造品ではなく鍛造ピス
トンを用いて頭部にＦＲＭ材を溶着鍛造する必要があ
る。また、ＦＲＭ材はじん性が悪く脆弱で欠落しやすい
ので、シリンダヘッド５７に使用するとプラグ取付孔５
８にネジ加工することは難しい。
する繊維強化金属材（以下、ＦＲＭ材と称する）をシリ
ンダヘッド５７に使用してデトネーションを防ぐことも
考えられるが、当該ＦＲＭ材をシリンダヘッド５７に採
用するには次のような問題点がある。すなわち、ＦＲＭ
材は加工性が悪く、複雑な形状に形成することはできな
い。そのため、ピストン５９は鋳造品ではなく鍛造ピス
トンを用いて頭部にＦＲＭ材を溶着鍛造する必要があ
る。また、ＦＲＭ材はじん性が悪く脆弱で欠落しやすい
ので、シリンダヘッド５７に使用するとプラグ取付孔５
８にネジ加工することは難しい。
【０００５】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ＦＲＭ材を利用してもプラ
グ取付孔のネジ加工に支障がなく、かつ点火プラグの冷
却性が良くなり、エンジン性能の向上を図ることが可能
な内燃機関のシリンダヘッドを提供することにある。
ものであって、その目的は、ＦＲＭ材を利用してもプラ
グ取付孔のネジ加工に支障がなく、かつ点火プラグの冷
却性が良くなり、エンジン性能の向上を図ることが可能
な内燃機関のシリンダヘッドを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、燃焼室部を構
成するヘッド本体を繊維強化金属溶着鍛造品にて形成す
るとともに、前記ヘッド本体の内周壁に、該ヘッド本体
の中央部に設けられるプラグ取付孔の部分を除いて繊維
強化金属溶着材を燃焼室中央部付近よりも端部側が厚く
なるように溶着して燃焼室の壁面を前記ヘッド本体とは
別体に形成している。
題を解決するために、本発明においては、燃焼室部を構
成するヘッド本体を繊維強化金属溶着鍛造品にて形成す
るとともに、前記ヘッド本体の内周壁に、該ヘッド本体
の中央部に設けられるプラグ取付孔の部分を除いて繊維
強化金属溶着材を燃焼室中央部付近よりも端部側が厚く
なるように溶着して燃焼室の壁面を前記ヘッド本体とは
別体に形成している。
【０００７】
【作 用】本発明に係る内燃機関のシリンダヘッドで
は、ＦＲＭ溶着鍛造品のヘッド本体に設けられる燃焼室
の壁面をなす端部にＦＲＭ溶着材を中央部付近よりも厚
くなるように溶着しているため、ＦＲＭ材の特質によっ
て燃焼室のスキッシュエリア部に発生するデトネーショ
ンを確実に防げる。しかも、ヘッド本体の中央部に設け
られるプラグ取付孔の部分にはＦＲＭ溶着材が溶着され
ていないため、当該プラグ取付孔のネジ加工時にＦＲＭ
材が欠落するということは起こらない。
は、ＦＲＭ溶着鍛造品のヘッド本体に設けられる燃焼室
の壁面をなす端部にＦＲＭ溶着材を中央部付近よりも厚
くなるように溶着しているため、ＦＲＭ材の特質によっ
て燃焼室のスキッシュエリア部に発生するデトネーショ
ンを確実に防げる。しかも、ヘッド本体の中央部に設け
られるプラグ取付孔の部分にはＦＲＭ溶着材が溶着され
ていないため、当該プラグ取付孔のネジ加工時にＦＲＭ
材が欠落するということは起こらない。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施例を示すもので、図
において１は２サイクルエンジンのシリンダヘッドであ
り、このシリンダヘッド１はシリンダを形成するシリン
ダブロック（図示せず）の上部に組付ボルトなどで取付
けられるようになっている。なお、シリンダブロックの
内部にはピストン２が上下方向に摺動自在に配設されて
いる。
において１は２サイクルエンジンのシリンダヘッドであ
り、このシリンダヘッド１はシリンダを形成するシリン
ダブロック（図示せず）の上部に組付ボルトなどで取付
けられるようになっている。なお、シリンダブロックの
内部にはピストン２が上下方向に摺動自在に配設されて
いる。
【００１０】上記シリンダヘッド１は、ＦＲＭ溶着鍛造
品を用い内部に断面略半円形状の空洞部が形成されるヘ
ッド本体３と、該ヘッド本体３の上部にガスケット４を
介して取付けられるヘッドカバー５とを有しており、こ
れらヘッド本体３とヘッドカバー５との間には冷却水を
溜める水ジャケット６が形成されている。
品を用い内部に断面略半円形状の空洞部が形成されるヘ
ッド本体３と、該ヘッド本体３の上部にガスケット４を
介して取付けられるヘッドカバー５とを有しており、こ
れらヘッド本体３とヘッドカバー５との間には冷却水を
溜める水ジャケット６が形成されている。
【００１１】ヘッド本体３は燃焼室部を構成するもの
で、内部には混合気が燃焼する半球形型燃焼室７が形成
されている。この燃焼室７の頂点に位置するヘッド本体
３の中央部には、雌ネジ加工されるプラグ取付孔８が穿
設されており、該プラグ取付孔８内に雄ネジ部を螺入す
ることにより点火プラグ（図示せず）が取付けられるよ
うになっている。また、燃焼室７の周端部には、当該燃
焼室７内にガス流動を生成するためのスキッシュエリア
部９が設けられている。このスキッシュエリア部９は、
ヘッド本体３の底面とピストン２の頂面との間に形成さ
れる狭い間隙であり、シリンダヘッド１とピストン２と
の相対連動を利用してスキッシュエリア部９から燃焼室
７の空間へ混合気を押し出したり、あるいは引き戻すス
キッシュ流を作り出し、燃焼速度を速くせしめている。
で、内部には混合気が燃焼する半球形型燃焼室７が形成
されている。この燃焼室７の頂点に位置するヘッド本体
３の中央部には、雌ネジ加工されるプラグ取付孔８が穿
設されており、該プラグ取付孔８内に雄ネジ部を螺入す
ることにより点火プラグ（図示せず）が取付けられるよ
うになっている。また、燃焼室７の周端部には、当該燃
焼室７内にガス流動を生成するためのスキッシュエリア
部９が設けられている。このスキッシュエリア部９は、
ヘッド本体３の底面とピストン２の頂面との間に形成さ
れる狭い間隙であり、シリンダヘッド１とピストン２と
の相対連動を利用してスキッシュエリア部９から燃焼室
７の空間へ混合気を押し出したり、あるいは引き戻すス
キッシュ流を作り出し、燃焼速度を速くせしめている。
【００１２】しかして、上記燃焼室７の壁面は、ヘッド
本体３の内周壁に高い強度を有するＦＲＭ溶着材１０を
溶着することによって当該ヘッド本体３とは別体に形成
されている。ＦＲＭ溶着材１０の溶着層は、燃焼室７の
半円球形を形成する内径Ｒ1 よりも外径Ｒ2 の方を大き
くしかつ内径Ｒ1 の中心Ｏよりも下方へＸｍｍずらすこ
とによって、デトネーション発生部となる燃焼室７の端
部のスキッシュエリア部９が中央部付近よりも厚くなる
ように形成されている。しかも、ＦＲＭ溶着材１０はヘ
ッド本体３の中央部に設けられるプラグ取付孔８の部分
を除いて溶着されることになるため、じん性および熱伝
導率が悪くて脆弱な性質をも併せて有するＦＲＭ溶着材
１０の溶着層が上記したプラグ取付孔８にかからないよ
うになっている。
本体３の内周壁に高い強度を有するＦＲＭ溶着材１０を
溶着することによって当該ヘッド本体３とは別体に形成
されている。ＦＲＭ溶着材１０の溶着層は、燃焼室７の
半円球形を形成する内径Ｒ1 よりも外径Ｒ2 の方を大き
くしかつ内径Ｒ1 の中心Ｏよりも下方へＸｍｍずらすこ
とによって、デトネーション発生部となる燃焼室７の端
部のスキッシュエリア部９が中央部付近よりも厚くなる
ように形成されている。しかも、ＦＲＭ溶着材１０はヘ
ッド本体３の中央部に設けられるプラグ取付孔８の部分
を除いて溶着されることになるため、じん性および熱伝
導率が悪くて脆弱な性質をも併せて有するＦＲＭ溶着材
１０の溶着層が上記したプラグ取付孔８にかからないよ
うになっている。
【００１３】本実施例のシリンダヘッド１においては、
燃焼室７の周端部にＦＲＭ溶着材１０を中央部付近より
も厚く溶着しているため、スキッシュエリア部９にデト
ネーションが発生しなくなる。また、ＦＲＭ溶着材１０
の溶着層はプラグ取付孔８の部分に形成されていないた
め、当該プラグ取付孔８のネジ加工に際してＦＲＭ溶着
材１０の欠落を考慮することなく加工作業が行える上、
プラグ座廻りの熱伝導性が損なわれるということはな
い。
燃焼室７の周端部にＦＲＭ溶着材１０を中央部付近より
も厚く溶着しているため、スキッシュエリア部９にデト
ネーションが発生しなくなる。また、ＦＲＭ溶着材１０
の溶着層はプラグ取付孔８の部分に形成されていないた
め、当該プラグ取付孔８のネジ加工に際してＦＲＭ溶着
材１０の欠落を考慮することなく加工作業が行える上、
プラグ座廻りの熱伝導性が損なわれるということはな
い。
【００１４】以上、本発明の一実施例につき述べたが、
本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能
である。
本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能
である。
【００１５】
【発明の効果】上述の如く、本発明に係る内燃機関のシ
リンダヘッドは、燃焼室部を構成するヘッド本体をＦＲ
Ｍ溶着鍛造品にて形成するとともに、前記ヘッド本体の
内周壁に、該ヘッド本体の中央部に設けられるプラグ取
付孔の部分を除いてＦＲＭ溶着材を燃焼室中央部付近よ
りも端部側が厚くなるように溶着して燃焼室の壁面を前
記ヘッド本体とは別体に形成したので、高い強度を有す
るＦＲＭ材を有効に利用することができ、燃焼室の端部
に設けられるスキッシュエリア部に特に発生するデトネ
ーションを確実に防止できる。したがって、本発明のシ
リンダヘッドを取付けた２サイクルエンジンでは、支障
なく圧縮比を上げることが可能になるため、従来に比べ
てエンジン性能の向上を図ることができる。
リンダヘッドは、燃焼室部を構成するヘッド本体をＦＲ
Ｍ溶着鍛造品にて形成するとともに、前記ヘッド本体の
内周壁に、該ヘッド本体の中央部に設けられるプラグ取
付孔の部分を除いてＦＲＭ溶着材を燃焼室中央部付近よ
りも端部側が厚くなるように溶着して燃焼室の壁面を前
記ヘッド本体とは別体に形成したので、高い強度を有す
るＦＲＭ材を有効に利用することができ、燃焼室の端部
に設けられるスキッシュエリア部に特に発生するデトネ
ーションを確実に防止できる。したがって、本発明のシ
リンダヘッドを取付けた２サイクルエンジンでは、支障
なく圧縮比を上げることが可能になるため、従来に比べ
てエンジン性能の向上を図ることができる。
【００１６】また、本発明のシリンダヘッドは、ヘッド
本体の中央部に設けられるプラグ取付孔の部分にＦＲＭ
溶着材が溶着されていないので、当該プラグ取付孔のネ
ジ加工時にＦＲＭ材が欠落するということは起こらず、
加工作業を容易に行うことができるとともに、点火プラ
グの冷却性が良くなる。
本体の中央部に設けられるプラグ取付孔の部分にＦＲＭ
溶着材が溶着されていないので、当該プラグ取付孔のネ
ジ加工時にＦＲＭ材が欠落するということは起こらず、
加工作業を容易に行うことができるとともに、点火プラ
グの冷却性が良くなる。
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関のシリンダヘ
ッドを示す断面図である。
ッドを示す断面図である。
【図２】従来のシリンダヘッドを取付けた２サイクルエ
ンジンを示す断面図である。
ンジンを示す断面図である。
１ シリンダヘッド ３ ヘッド本体 ７ 燃焼室 ８ プラグ取付孔 ９ スキッシュエリア部 １０ ＦＲＭ溶着材（繊維強化金属溶着材）
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼室部を構成するヘッド本体を繊維強
化金属溶着鍛造品にて形成するとともに、前記ヘッド本
体の内周壁に、該ヘッド本体の中央部に設けられるプラ
グ取付孔の部分を除いて繊維強化金属溶着材を燃焼室中
央部付近よりも端部側が厚くなるように溶着して燃焼室
の壁面を前記ヘッド本体とは別体に形成したことを特徴
とする内燃機関のシリンダヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33439991A JPH05149194A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 内燃機関のシリンダヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33439991A JPH05149194A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 内燃機関のシリンダヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05149194A true JPH05149194A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=18276936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33439991A Pending JPH05149194A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 内燃機関のシリンダヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05149194A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016093997A1 (en) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Briggs & Stratton Corporation | Welded engine block for small internal combustion engines |
| US9581106B2 (en) | 2013-07-09 | 2017-02-28 | Briggs & Stratton Corporation | Welded engine block for small internal combustion engines |
| US9863363B2 (en) | 2013-07-09 | 2018-01-09 | Briggs & Stratton Corporation | Welded engine block for small internal combustion engines |
| US10202938B2 (en) | 2013-07-09 | 2019-02-12 | Briggs & Stratton Corporation | Welded engine block for small internal combustion engines |
| US11761402B2 (en) | 2020-03-02 | 2023-09-19 | Briggs & Stratton, Llc | Internal combustion engine with reduced oil maintenance |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP33439991A patent/JPH05149194A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9581106B2 (en) | 2013-07-09 | 2017-02-28 | Briggs & Stratton Corporation | Welded engine block for small internal combustion engines |
| US9856822B2 (en) | 2013-07-09 | 2018-01-02 | Briggs & Stratton Corporation | Welded engine block for small internal combustion engines |
| US9863363B2 (en) | 2013-07-09 | 2018-01-09 | Briggs & Stratton Corporation | Welded engine block for small internal combustion engines |
| US10202938B2 (en) | 2013-07-09 | 2019-02-12 | Briggs & Stratton Corporation | Welded engine block for small internal combustion engines |
| WO2016093997A1 (en) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Briggs & Stratton Corporation | Welded engine block for small internal combustion engines |
| CN107208567A (zh) * | 2014-12-12 | 2017-09-26 | 布里格斯斯特拉顿公司 | 小型内燃机的焊接发动机机体 |
| US11761402B2 (en) | 2020-03-02 | 2023-09-19 | Briggs & Stratton, Llc | Internal combustion engine with reduced oil maintenance |
| US12276235B2 (en) | 2020-03-02 | 2025-04-15 | Briggs & Stratton, Llc | Internal combustion engine with reduced oil maintenance |
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