JPH0610414B2 - エンジンの副室構造 - Google Patents
エンジンの副室構造Info
- Publication number
- JPH0610414B2 JPH0610414B2 JP60192959A JP19295985A JPH0610414B2 JP H0610414 B2 JPH0610414 B2 JP H0610414B2 JP 60192959 A JP60192959 A JP 60192959A JP 19295985 A JP19295985 A JP 19295985A JP H0610414 B2 JPH0610414 B2 JP H0610414B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic member
- chamber
- sub chamber
- sub
- space
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/16—Chamber shapes or constructions not specific to sub-groups F02B19/02 - F02B19/10
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B2019/006—Engines characterised by precombustion chambers with thermal insulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの副室構造に関し、特に副室をセラ
ミック材料で構成した場合の構造に関する。
ミック材料で構成した場合の構造に関する。
エンジン副燃焼室をセラミックで構成することは、従来
から知られている。セラミッ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、これらのセラミック材料の特有
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５８−１７５１１８号に
は、副室を形成するセラミック材料を金属スリーブに収
容して、外側から覆うとともに、これによって、セラミ
ック材料を金属スリーブで担持させるようにした副室構
造が開示されている。そして、金属スリーブは、シリン
ダヘッドに形成された凹部に収容されるようになってい
るとともに、上部及び下部において該凹部の内壁に圧接
してシリンダヘッドに固定されている。さらに、金属ス
リーブの外周の中間部には、凹部内壁との間に断熱空間
を形成するための溝が形成されている。この開示された
構造は、副室を構成するセラミック材料の外周に金属ス
リーブを配置することによって、セラミック材料を保護
するとともに、該スリーブ外周に断熱空間を形成し、金
属材料が熱の良導体であるという性質を利用して、セラ
ミック材料が熱伝導率が低いことに起因して生じるセラ
ミック副室構造の内外面の間に急激な温度勾配をなく
し、熱応力を緩和して、セラミックの割れの発生を防止
することを意図したものである。
から知られている。セラミッ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、これらのセラミック材料の特有
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５８−１７５１１８号に
は、副室を形成するセラミック材料を金属スリーブに収
容して、外側から覆うとともに、これによって、セラミ
ック材料を金属スリーブで担持させるようにした副室構
造が開示されている。そして、金属スリーブは、シリン
ダヘッドに形成された凹部に収容されるようになってい
るとともに、上部及び下部において該凹部の内壁に圧接
してシリンダヘッドに固定されている。さらに、金属ス
リーブの外周の中間部には、凹部内壁との間に断熱空間
を形成するための溝が形成されている。この開示された
構造は、副室を構成するセラミック材料の外周に金属ス
リーブを配置することによって、セラミック材料を保護
するとともに、該スリーブ外周に断熱空間を形成し、金
属材料が熱の良導体であるという性質を利用して、セラ
ミック材料が熱伝導率が低いことに起因して生じるセラ
ミック副室構造の内外面の間に急激な温度勾配をなく
し、熱応力を緩和して、セラミックの割れの発生を防止
することを意図したものである。
しかしながら、上記のものは急激な温度勾配をなくし、
熱応力を緩和できるものの、副室の形状上、どうしても
セラミック部材に肉厚の違う箇所が形成されるため、そ
の肉厚の違う箇所での熱膨張量が各々違い、その熱膨張
量の違いによりセラミック部材に割れが生じるという問
題があり、この問題は上記のものにおいても解決できず
依然として問題となっている。
熱応力を緩和できるものの、副室の形状上、どうしても
セラミック部材に肉厚の違う箇所が形成されるため、そ
の肉厚の違う箇所での熱膨張量が各々違い、その熱膨張
量の違いによりセラミック部材に割れが生じるという問
題があり、この問題は上記のものにおいても解決できず
依然として問題となっている。
本発明は、上記問題を解決するものであって、断熱効果
を向上させつつ、セラミック部材の肉厚の均一化を図
り、均一な熱膨張量を得るようにすることを目的とす
る。
を向上させつつ、セラミック部材の肉厚の均一化を図
り、均一な熱膨張量を得るようにすることを目的とす
る。
上記目的を達成するための本発明の構成は、噴口を介し
て主熱焼室と連通する副室をセラミック部材で形成した
ものにおいて、上記セラミック部材内部に空間部を形成
するとともに、該空間部を形成するセラミック部材の内
壁部および外壁部の肉厚を各々均一に形成することによ
り、断熱効果を向上させつつ、副室の内外面の間の急激
な温度勾配をなくし、さらにはセラミック部材の熱膨張
量を均一にしたことを特徴とするものである。
て主熱焼室と連通する副室をセラミック部材で形成した
ものにおいて、上記セラミック部材内部に空間部を形成
するとともに、該空間部を形成するセラミック部材の内
壁部および外壁部の肉厚を各々均一に形成することによ
り、断熱効果を向上させつつ、副室の内外面の間の急激
な温度勾配をなくし、さらにはセラミック部材の熱膨張
量を均一にしたことを特徴とするものである。
したがって、本発明は上記のように副室を形成するセラ
ミック部材に空間部を形成することにより、該空間部が
断熱空間として機能するので断熱効果が向上するととも
に、該空間部が副室とシリンダヘッドとの間において中
間的空間部となるため、副室の内外面間の急激な温度勾
配を低減することができる。つまり、副室、内壁部、空
間部、外壁部およびシリンダヘッドが順次位置するた
め、内壁部は副室と空間部との間の比較的小さな温度勾
配を、また、外壁部は空間部とシリンダヘッドとの間の
比較的小さな温度勾配を各々分担して受けるため、急激
な温度勾配によるセラミック部材の割れを防止できる。
ミック部材に空間部を形成することにより、該空間部が
断熱空間として機能するので断熱効果が向上するととも
に、該空間部が副室とシリンダヘッドとの間において中
間的空間部となるため、副室の内外面間の急激な温度勾
配を低減することができる。つまり、副室、内壁部、空
間部、外壁部およびシリンダヘッドが順次位置するた
め、内壁部は副室と空間部との間の比較的小さな温度勾
配を、また、外壁部は空間部とシリンダヘッドとの間の
比較的小さな温度勾配を各々分担して受けるため、急激
な温度勾配によるセラミック部材の割れを防止できる。
さらには、上記空間部を形成する場合においてセラミッ
ク部材の内壁部および外壁部の肉厚が各々均一になるよ
うに形成したことにより、均一な熱膨張量が得られ、肉
厚の違いによるセラミック部材の割れを防止することが
できる。
ク部材の内壁部および外壁部の肉厚が各々均一になるよ
うに形成したことにより、均一な熱膨張量が得られ、肉
厚の違いによるセラミック部材の割れを防止することが
できる。
以下、本考案を実施例に基いて説明する。図において、
ディーゼルエンジンのシリンダヘッド１に設けられた副
室２は、セラミック部材３内に形成され、この副室２の
底部中央からシリンダ４内の主燃焼室５へ向けて噴口６
が斜めに透設されている。
ディーゼルエンジンのシリンダヘッド１に設けられた副
室２は、セラミック部材３内に形成され、この副室２の
底部中央からシリンダ４内の主燃焼室５へ向けて噴口６
が斜めに透設されている。
上記セラミック部材３底部側には、耐熱合金製のスリー
ブ７が外嵌され、該スリーブ７およびセラミック部材３
の上端部３ａを凹部８の上下の嵌合部に各々圧入するこ
とにより、セラミック部材３をシリンダヘッド１に固定
している。また、セラミック部材３の外周側には円筒状
の断熱空間９が形成され、スリーブ７のシリンダヘッド
１への位置決めを兼ねたシール部材１０でシールされて
いる。
ブ７が外嵌され、該スリーブ７およびセラミック部材３
の上端部３ａを凹部８の上下の嵌合部に各々圧入するこ
とにより、セラミック部材３をシリンダヘッド１に固定
している。また、セラミック部材３の外周側には円筒状
の断熱空間９が形成され、スリーブ７のシリンダヘッド
１への位置決めを兼ねたシール部材１０でシールされて
いる。
上記副室２の上方のシリンダヘッド１には、副室２内へ
の燃料を噴射する噴射ノズル１１およびグロープラグ１
２が装着されている。
の燃料を噴射する噴射ノズル１１およびグロープラグ１
２が装着されている。
そして、上記セラミック部材３内部には、副室２の全周
を囲むように空間部１３が形成されている。
を囲むように空間部１３が形成されている。
また、上記空間部１３を形成するセラミック部材３の内
壁部１４および外壁部１５の肉厚が副室２を囲む全周に
おいて略均一となるように形成されている。
壁部１４および外壁部１５の肉厚が副室２を囲む全周に
おいて略均一となるように形成されている。
上記空間部１３は、ラジエータのリザーブタンク等の成
形方法として一般に用いられているブロー成形により形
成し、また、上記内壁部１４および外壁部１５の肉厚は
上記ブロー成形における空気の圧力等を制御することに
より適切に形成することができる。
形方法として一般に用いられているブロー成形により形
成し、また、上記内壁部１４および外壁部１５の肉厚は
上記ブロー成形における空気の圧力等を制御することに
より適切に形成することができる。
尚、１６はセラミック部材３のシリンダヘッド１への強
い当りを防止する緩衝部材を兼ねたガスケット、１７は
セラミック部材３とスリーブ７との位置決め部材であ
る。
い当りを防止する緩衝部材を兼ねたガスケット、１７は
セラミック部材３とスリーブ７との位置決め部材であ
る。
以上の構成に基いて本発明の作用を説明すると、まず、
副室２内は燃焼により高温状態になる一方、シリンダヘ
ッド１は冷却水等によりある程度冷却され比較的低温と
なるため、副室２とシリンダヘッド１との間に介在され
るセラミック部材３は副室２側とシリンダヘッド１側と
の温度勾配が大きくなり、それに伴う熱応力およびセラ
ミック部材３の肉厚の違う箇所における熱膨張量の相違
による熱応力の差により、セラミック部材３に割れが生
じるが、副室２とシリンダヘッド１との間に、内壁部１
４および外壁部１５により空間部１３を形成したことに
より、セラミック部材３としての内壁部１４は副室２と
空間部１３との間の比較的小さな温度勾配を、また、外
壁部１５は空間部１３と断熱空間９との間の比較的小さ
な温度勾配を各々分担して受けため、急激な温度勾配に
よる割れを防止できる。
副室２内は燃焼により高温状態になる一方、シリンダヘ
ッド１は冷却水等によりある程度冷却され比較的低温と
なるため、副室２とシリンダヘッド１との間に介在され
るセラミック部材３は副室２側とシリンダヘッド１側と
の温度勾配が大きくなり、それに伴う熱応力およびセラ
ミック部材３の肉厚の違う箇所における熱膨張量の相違
による熱応力の差により、セラミック部材３に割れが生
じるが、副室２とシリンダヘッド１との間に、内壁部１
４および外壁部１５により空間部１３を形成したことに
より、セラミック部材３としての内壁部１４は副室２と
空間部１３との間の比較的小さな温度勾配を、また、外
壁部１５は空間部１３と断熱空間９との間の比較的小さ
な温度勾配を各々分担して受けため、急激な温度勾配に
よる割れを防止できる。
また、肉厚の違いによる割れも、空間部１３を形成する
際に、内壁部１４および外壁部１５の肉厚を各々均一に
形成したことにより防止できる。
際に、内壁部１４および外壁部１５の肉厚を各々均一に
形成したことにより防止できる。
さらには、空間部１３、断熱空間９により断熱効果を向
上することができる。
上することができる。
図は、本発明の実施例を示す副室構造の縦断面図であ
る。 ２……副室、３……セラミック部材、５……主燃焼室、
６……噴口、１３……空間部、１４……内壁部、１５…
…外壁部。
る。 ２……副室、３……セラミック部材、５……主燃焼室、
６……噴口、１３……空間部、１４……内壁部、１５…
…外壁部。
Claims (1)
- 【請求項１】噴口を介して主燃焼室と連通する副室をセ
ラミック部材で形成したエンジンの副室構造において、
上記セラミック部材内部に空間部を形成するとともに、
該空間部を形成するセラミック部材の内壁部および外壁
部の肉厚を各々均一に形成したことを特徴とするエンジ
ンの副室構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192959A JPH0610414B2 (ja) | 1985-08-31 | 1985-08-31 | エンジンの副室構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192959A JPH0610414B2 (ja) | 1985-08-31 | 1985-08-31 | エンジンの副室構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6251718A JPS6251718A (ja) | 1987-03-06 |
| JPH0610414B2 true JPH0610414B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=16299877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60192959A Expired - Lifetime JPH0610414B2 (ja) | 1985-08-31 | 1985-08-31 | エンジンの副室構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610414B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPP558398A0 (en) * | 1998-09-01 | 1998-09-24 | Galbraith Engineering Pty Ltd | Improved reciprocatory machine |
-
1985
- 1985-08-31 JP JP60192959A patent/JPH0610414B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6251718A (ja) | 1987-03-06 |
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