JPH0541230Y2

JPH0541230Y2 -

Info

Publication number: JPH0541230Y2
Application number: JP1985036003U
Authority: JP
Priority date: 1985-03-12
Filing date: 1985-03-12
Publication date: 1993-10-19
Anticipated expiration: 2000-03-12
Also published as: JPS61151034U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、エンジン燃焼室の副室構造に関し、
特に、該副室をセラミツク材料で構成した場合の
構造に関する。

（従来技術）エンジン副燃焼室をセラミツクで構成すること
は、従来から知られている。セラミツク材料は耐
熱性に優れているので、この点副室の構成材料と
して好適であるが、一方熱伝導率及び熱膨張率が
低いとともに、もろく、特に、引張応力に極めて
弱いという金属材料とは異なる性質を有する。こ
のため、これらのセラミツク材料の特有の性質に
起因して生じる問題を解消する種々の提案がなさ
れている。例えば、実開昭56−161129号には、シ
リンダヘツドに形成した凹部にセラミツク材料を
挿入して副室の一部を構成するとともにセラミツ
ク材料の下面に金属プレートを配置した副室構造
が開示されている。この開示された構造は、熱の
良導体である金属プレートをセラミツク構造の下
面に配置することにより、熱伝導率が低いことに
起因して生じるセラミツク副室構造の内外面の間
の急激な温度勾配をなくし、熱応力を緩和して、
セラミツクの割れの発生を防止することを意図し
たものである。

（解決すべき問題点）上記実開昭56−161129号に開示された構造は、
金属プレートをセラミツク部材の外面に配置する
ことにより、セラミツク部材内の急激な温度勾配
を解消できる点で一定の効果を奏するものであ
る。しかし、金属プレートは、セラミツク材料の
下側に配置されているだけで、側方には配置され
ていないため、金属プレートは、エンジンの運転
時及び停止時を通じて、反復して生じるセラミツ
ク材料の熱膨張、熱収縮に追従して上下に変位す
ることとなる。この場合、セラミツク副室構造を
側部から担持するシリンダヘツドは、金属材料で
あつて、セラミツク材料よりも大きな熱膨張率を
有するので、上下方向に関して、セラミツク副室
構造よりも大きな熱的変位を生じる。このため、
経年変化によつて、金属プレートとガスケツトと
の間には、僅かな間隙が生じ、この間隙に、副燃
焼室内の高温ガスが侵入して、ガスケツトの上面
の温度が上昇する。一方、ガスケツトの下面は、
冷却水によつて冷却されるシリンダブロツクに接
触しているので、比較的低い温度に維持されてい
る。この結果、ガスケツトの上下面の間に大きな
温度勾配が生じて、ガスケツトの周縁部に配置さ
れるグロメツトが熱応力のためにクラツクを生じ
るという現象が発生し、ガスケツトが損傷すると
いう問題がある。

（問題を解決するための手段）本考案は、セラミツク材料を用いた副室構造
と、ガスケツトの間に間隙が生じないようにし
て、上記ガスケツトの劣化の問題を解消するため
に構成されたもので、本考案に係るエンジンの副
室は、該副室を構成するセラミツク部材と、該セ
ラミツク部材を収容して担持する金属スリーブと
を備えている。そして、この金属スリーブは、下
端部に、シリンダブロツクとシリンダヘツドとの
接合部に間挿されるガスケツトと接触しつつシリ
ンダ内方に延びる延長部を備えており、この延長
部の先端は、少なくとも上記ガスケツトの先端ま
で達しており、上方から該ガスケツトを覆うよう
になつている。さらに本考案の構造では、該金属
スリーブの延長部上面と、セラミツク部材の下面
との間には一定の間隔が設けられている。該金属
スリーブは、好ましくは、水平断面がほぼリング
状を成し、縦断面がほぼコ字状を成すように形成
され内部に、焼きバメによつて収容されるセラミ
ツク副室構造を担持するとともに、外側面の少な
くとも上下端部は、シリンダヘツドに形成された
凹部内壁に圧接するようになつている。これによ
つて、金属スリーブがシリンダヘツドに固定さ
れ、この結果副室構造が、シリンダヘツドに対し
て固定されることになる。

（実施例の説明）以下、図面を参照しつつ本考案の１実施例につ
き説明する。

第１図を参照すれば、本考案に従う副室構造体
１は、シリンダヘツド２に形成された凹部３に収
容されるようになつている。シリンダヘツド２は
下端において、内部に燃焼室を構成するシリンダ
ボア４が設けられたシリンダブロツク５とガスケ
ツト６を介して接合されている。第２図を併わせ
て参照すれば、副室構造体１は、外側に、水平断
面がリング状の金属スリーブ８を備えており、金
属スリーブ８は、上端部において、凹部３に形成
された段部３ａに圧接状態で外接している。また
金属スリーブ８は下端部に外方に突出した縁部８
ａを有しており、この縁部８ａは、凹部３に形成
されて大径部３ｂに圧接状態で嵌合している。す
なわち、金属スリーブ８は上端部及び下端部の２
ケ所でシリンダヘツド２に固定されている。金属
スリーブ８には、内面で副室９を形成するセラミ
ツク部材１０が収容されている。セラミツク部材
１０は、上下２分割されており、焼きバメによつ
て、金属スリーブ８内に収容されるようになつて
いる。従つて、常温では、セラミツク部材１０は
金属スリーブ８により外面から圧縮応力がかかつ
た状態になつている。セラミツク部材１０の上部
には、燃焼噴射ノズルを配置するためのノズル孔
１１、及びグロープラグ１２を挿入するためのグ
ロー孔１２ａがそれぞれ設けられている。また、
第３図を併わせて参照すればセラミツク部材１０
の下部には、副室９内の燃焼ガスを燃焼室４に噴
出させるための噴口１３が設けられている。さら
に、金属スリーブ８下端部には、ガスケツト６と
接触状態で内方に延びる延長部８ｂが形成されて
おり、この延長部８ｂの先端は、ほぼ燃焼室４ま
で延びるガスケツト６の周縁部に取付けられるグ
ロメツト１４を覆う位置まで達している。そし
て、延長部８ｂの上方には、セラミツク部材１０
との間に一定の間隙１５が設けられている。また
セラミツク部材１０の上端の肩部とシリンダヘツ
ド２の凹部３との間のスキ間１６には、ガスケツ
ト１７が間挿されている。さらに、金属スリーブ
８の周囲には、シリンダヘツドの凹部３との間に
一定の断熱空間１８が形成されている。ガスケツ
ト１７は、副室９内の燃焼ガスがセラミツク部材
１０の外面とシリンダヘツド２の凹部内面との間
のスキ間１６から、側方の空間部１８に流入する
シール材としての機能を有するとともに、セラミ
ツク部材１０がシリンダヘツド２の凹部３の壁面
に直接接触するのを防止する緩衝材としての役割
を果たす。

以上の構造によれば、ガスケツト６に接触して
水平に延びる延長部８ｂは上下方向に延びる金属
スリーブ８と一体になつているので、温度変化に
よつて、シリンダヘツド２との間に上下方向の相
対的位置のずれは生じない。従つて、延長部８ｂ
と、ガスケツト６とは温度変化に拘わらず、常に
接触状態に維持される。また、セラミツク材１０
の下側には、延長部との間に一定の間隙１５が設
けられているので、この間隙１５により、セラミ
ツク材１０から延長部８ｂへの伝熱が抑制され、
この結果、延長部８ｂの急激な温度上昇が緩和さ
れる。

（考案の効果）本考案によれば、上述のように、ガスケツトの
上面に接触状態で配置される延長部が温度変化に
拘わらず、その接触状態を維持することができる
ので、ガスケツトと、延長部との間に燃焼室内の
高温ガスが侵入するのを阻止することができる。
この結果、ガスケツトの上下面の温度勾配が緩和
され、熱応力を小さくすることができ、従つて、
グロメツト部の割れ等、ガスケツトの劣化を抑制
することができる。なお、セラミツク部材の周囲
には熱伝導率の良好な金属スリーブが配置されて
いるとともに、その延長部との間には一定のすき
間が設けられているので、セラミツク内外面の間
の温度勾配を緩和することができ、従つて、セラ
ミツクの割れに対しても十分な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に従う副室構造の断面図、第
２図は、第１図の副室構造の平面図、第３図は、
第１図のＡ−Ａ矢視図である。１……副室構造体、２……シリンダヘツド、３
……凹部、４……燃焼室、５……シリンダブロツ
ク、６……ガスケツト、８……金属スリーブ、９
……副室、１０……セラミツク部材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

副燃焼室を構成するセラミツク部材と、該セラ
ミツク部材を内部に収容して担持する金属スリー
ブとを備え、前記金属スリーブは下端部にシリン
ダブロツクとシリンダヘツドとの接合部に間挿さ
れるガスケツトと接触しつつシリンダ側内方に延
び先端が少なくとも前記ガスケツトの先端まで達
する延長部を有しており、該延長部の上面とセラ
ミツク部材の下面との間には一定の間隙が設けら
れたことを特徴とするエンジンの副室構造。