JPH0515577Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、副室式デイーゼル機関におけるヒ
ートシールドに係わり、更に詳しくは燃料噴射弁
の熱をシリンダヘツドへ効率良く伝達出来るよう
にしたヒートシールドの改良に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

一般にヒートシールドの機能としては、燃焼室
内の高温の燃焼ガスから燃料噴射弁の表面を保護
し、かつ燃焼ガスからの受熱を極力少なくして燃
料噴射弁の針弁のステツクを防止すると共に、カ
ーボンの堆積を少なくして燃料の噴霧状態を常に
最適に保つことである。

ところで、従来のヒートシールド１は、第１図
に示すようにシリンダヘツド２に、フランジ部３
の表裏面にリンク状のパツキン４を介して取り付
けられ、燃料噴射弁５の先端部を支持するように
構成されていた。

然しながら、このような従来のヒートシールド
１にあつては、渦流室６内の燃焼ガスから燃料噴
射弁５の表面を適正に保護しているものの、ヒー
トシールド１と燃料噴射弁５の先端との隙間ｈが
小さい為に、高速・高負荷機関では、ヒートシー
ルド１で受けた熱が燃料噴射弁５に伝わり易く、
その結果燃料噴射弁５の針弁７にカーボンが堆積
し、しかも燃料の噴霧割れが発生して排気ガスの
劣化、騒音の悪化を引き起こすと言う問題があつ
た。

なお８はシリンダ、９はピストン、１０は燃焼
室である。

ヒートシールドに関する公知技術として実開昭
56−157366号公報や実開昭57−58769号公報が提
案されている。

前者はヒートシールドをセラミツク材料に構成
して断熱性の向上を図るものであるが、これはヒ
ートシールドが全体的にセラミツク材料で構成さ
れているために、燃料噴射弁の先端部を断熱する
ことが可能であるが、その先端部が受けた熱を積
極的にシリンダヘツド側に逃がす構造が採用され
ていないので、針弁の先端部にカーボンが堆積し
て次第に噴孔に詰まりを発生するという問題があ
る。

また、後者は燃料噴射弁の先端部の前端部と側
部を覆い、取付用のフランジ部を一体的に形成し
た金属製のヒートインシユレータの前記前端部を
覆う部分と、渦流室の一部を形成する棚部との間
にセラミツク材からなるリング状プレートを介在
させたものである。しかし、この公知技術も燃料
噴射弁の先端部をコルゲートワツシヤを介してヒ
ートインシユレータの前部で覆つた構造のもの
で、燃料噴射弁が受けた熱を積極的にシリンダヘ
ツド側に逃がす構造は採用されていない。

燃料噴射弁には燃料噴射孔が設けられている先
端部より若干後方に段部が設けられているが、こ
の段部の近傍に弁座が設けられている関係でこの
部分を冷却することが重要である。しかし、従来
の燃料噴射弁においては、先端部を断熱して噴孔
部分への炭化を防止するという技術的思想はある
が、前記弁座部分を積極的に冷却し、それによつ
て効率的に炭化を防止するという思想は開示され
ていない。

この考案は、係る従来の問題点に着目して案出
されたもので、その目的とするところは燃焼ガス
の温度が燃料噴射弁に伝達されるのを極力少なく
する一方、加熱された燃料噴射弁の熱を効率良く
シリンダヘツド側に逃がすことにより、針弁のカ
ーボン堆積による詰まりを有効に防止した副室式
デイーゼル機関におけるヒートシールドを提供す
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案に係る副室式デイーゼル機関のヒート
シールドは、上記目的を達成するため、燃料噴射
弁の先端部外周に断熱空気層を形成してシリンダ
ヘツドに設けた渦流室に通ずる取付穴に嵌合され
るヒートシールドであつて、該ヒートシールドは
前記渦流室側に位置する熱伝達の悪い金属材料で
形成された前部と、該前部に接続された熱伝達の
良い金属材料で形成された後部からなり、前部は
燃料噴射弁の前端部の一部を覆つて取付穴の一部
まで延長されて嵌合される円筒状の部分を有し、
前記後部は前記取付穴に嵌合する円筒状の部分
と、燃料噴射弁の段部端面と先端部の後端外周面
に当接する縮径された円板状の部分より構成して
成るものである。

〔作用〕

この考案に係るヒートシールドは、副室の高温
のガスに晒される部分を熱伝達の悪い金属材料か
らなる前部で、そして燃料噴射弁の段部と接触す
る部分を熱伝達の良い金属からなる後部から構成
した、複合構造に構成し、しかも燃料噴射弁の先
端部外周とは断熱空気層を形成して嵌合されてい
る。

従つて、前部で副室中の高温の燃焼ガスの熱が
燃料噴射弁に伝達されるのを防止し、後部で燃料
噴射弁に伝達された熱を低温のシリンダヘツド側
に速やかに伝達することができるものである。し
かも断熱空気層により燃料噴射弁の先端部に急激
な温度変化を与えないようにしている。

〔実施例〕

以下添付図面に基いて、この考案の実施例を説
明する。

なお第１図において説明した従来例と同一部品
は同一符号を付して説明は省略する。

第２図は、デイーゼル機関の副室式燃焼室の断
面図を示し、８はシリンダ、９はピストン、２は
渦流室６を設けたシリンダヘツド、１０は燃焼室
であつて、前記渦流室６には、グロープラグ１１
と、ヒートシールド１を介して主噴孔１２を備え
た燃料噴射弁５とが装着されている。

前記ヒートシールド１の後部１ｂは、シリンダ
ヘツド２に形成された渦流室６に一端が開口され
た取付穴に嵌合する円筒状の部分１ｃと、この円
筒状の部分１ｃの端部に接続され、前記取付穴と
燃料噴射弁５の段部５ｂ端面との間に装着され、
その縮径された部分を燃料噴射弁５の先端部５ａ
の後端外周面に当接するように構成した円板状の
部分１ｄより構成されている。

また、前記ヒートシールド１の前部１ａは、前
記取付穴の内径部に当接する円筒状の部分１ｅ
と、燃料噴射弁５の先端部５ａの前端部を覆う皿
状の部分１ｆより構成されており、この皿状の部
分１ｆの背後と前記先端部５ａの前端部との間に
コルゲートワツシヤを介在させて間隔ｈを形成し
ている。

そしてこのヒートシールド１と先端部５ａとの
間には断熱空気層１３を形成して燃焼ガスが直接
に先端部５ａに接触せず、更にシリンダヘツド２
によつて噴孔部分が冷却されないように構成して
いる。

前記ヒートシールド１は、第３図に示すように
燃料噴射弁５の先端部５ａ前方に位置する前部１
ａを熱伝達率の悪い金属材料、例えばステンレス
等の耐熱性及び断熱性に富んだ材料により形成さ
れ、また前記先端部５ａのシリンダヘツド２側に
当接する後端縁１ｃを有する後部１ｂは熱伝達率
の良い金属材料、例えば銅（Cu）等により形成
されている。

この考案のヒートシールドは上記のように構成
され、燃焼室１０内の燃焼ガス熱は、ヒートシー
ルド１を介して燃料噴射弁５側に伝達しようとす
るが、ヒートシールド１の前部１ａはステンレス
の如き熱伝達率の悪い金属材料により形成されて
いる為、該燃焼ガス熱は燃料噴射弁５側に伝達さ
れる率が少なく、また燃料噴射弁５とヒートシー
ルド１との間に断熱空気層１３が形成されている
為、熱の伝達は大幅に低減され、特に高速・高負
荷用機関で問題となる燃料噴射弁５の先端部５ａ
に内蔵されたノズル針弁（図示せず）のカーボン
附着による排気ガス劣化、及び騒音の悪化を解消
することが出来るものである。

また燃料噴射弁５が加熱されたとしても、ヒー
トシールド１の後部１ｂは銅等のような熱伝達率
の良い材料で形成されている為、その熱をシリン
ダヘツド２側に効率良く逃がすことができるもの
である。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案に係る副室式デイーゼ
ル機関のヒートシールドは、燃料噴射弁の先端部
外周に断熱空気層を形成してシリンダヘツドに設
けた渦流室に通ずる取付穴に嵌合されるヒートシ
ールドであつて、該ヒートシールドは前記渦流室
側に位置する熱伝達の悪い金属材料で形成された
前部と、該前部に接続された熱伝達の良い金属材
料で形成された後部からなり、前部は燃料噴射弁
の前端部の一部を覆う部分と取付穴の一部まで延
長されて嵌合される円筒状の部分を有し、前記後
部は前記取付穴に嵌合する円筒状の部分と、燃料
噴射弁の段部端面と先端部の後端外周面に当接す
る縮径され、更に先端部の外周に嵌合される円板
状の部分より構成して成るものである。

従つて、ヒートシールドの前部はステンレスの
如き熱伝達率の悪い金属材料により形成されてい
る為、燃焼ガス熱は燃料噴射弁側に伝達される率
が少なく、また燃料噴射弁とヒートシールドとの
間に断熱空気層が形成されている為、熱の伝達は
大幅に低減され、特に高速・高負荷用機関で問題
となる燃料噴射弁の先端部に内蔵されたノズル針
弁（図示せず）のカーボン附着による排気ガス劣
化、及び騒音の悪化を解消することが出来るもの
である。

また燃料噴射弁５が加熱されたとしても、ヒー
トシールド１の後部１ｂは銅等のような熱伝達率
の良い材料で形成されている為、その熱をシリン
ダヘツド２側に効率良く逃がすことができるもの
である。

さらに、上述の如きヒートシールドの前部の遮
熱効果と後部の電熱効果とが相俟つて、燃焼ガス
の熱が燃料噴射弁に伝達されるのを極力防止する
一方、加熱された燃料噴射弁の先端部の熱を効率
良くシリンダヘツド側に逃がすことができ、針弁
の先端にカーボンが堆積することによる噴孔の詰
まりを有効に防止すると同時に、燃料噴霧の割れ
の発生を防止して適正な形状の噴霧を形成する。
その結果、排気ガスの劣化と騒音の悪化を防止す
ると共に、燃料噴射弁の耐久性を著しく向上させ
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の副室式燃焼室の断面図、第２図
はこの考案を実施した副室式燃焼室の断面図、第
３図はヒートシールドの断面図である。 １……ヒートシールド、１ａ……ヒートシール
ドの前部、１ｂ……ヒートシールドの後部、２…
…シリンダヘツド、５……燃料噴射弁、１３は断
熱空気層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料噴射弁の先端部外周に断熱空気層を形成し
   てシリンダヘツドに設けた渦流室に通ずる取付穴
   に嵌合されるヒートシールドであつて、該ヒート
   シールドは前記渦流室側に位置する熱伝達の悪い
   金属材料で形成された前部と、該前部に接続され
   た熱伝達の良い金属材料で形成された後部からな
   り、前部は燃料噴射弁の前端部の一部を覆つて取
   付穴の一部まで延長されて嵌合される円筒状の部
   分を有し、前記後部は前記取付穴に嵌合する円筒
   状の部分と、燃料噴射弁の段部端面と先端部の後
   端外周面に当接する縮径された円板状の部分より
   構成して成る副室式デイーゼル機関のヒートシー
   ルド。