JPS59134353A - 断熱エンジン - Google Patents
断熱エンジンInfo
- Publication number
- JPS59134353A JPS59134353A JP970183A JP970183A JPS59134353A JP S59134353 A JPS59134353 A JP S59134353A JP 970183 A JP970183 A JP 970183A JP 970183 A JP970183 A JP 970183A JP S59134353 A JPS59134353 A JP S59134353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- liner
- ring
- ceramic
- section
- 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.)
- Granted
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
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特にセラミック材製上ライナ部と、金属材製
下ライナ都とからなるシリンダライナと、セラミック材
製クラウン部と金属材製スカート部とからなるピストン
全Ｍする断熱エンジンに関するものでりる１゜ 仕俊励内燃機関の燃焼空間を画成するシリンダライナ、
シリンダヘッド、吸排気弁、ピストン等全セラミック材
で形成し、外側を断熱被覆した、ＰＩ Ｎｍ、断熱エン
ジンにおいて、シリンダライナを８１０、８１３Ｎ４．
ＰＳＺ等のセラミック材によって形成すると燃焼ガス
の温変は断熱効果によって高温となり、シリンダライナ
部分が９０００Ｃ以上となり、潤滑油は高温により細成
が破磯され、炭化し潤滑機能、シール機能を喪失し、摺
動関連部材を極度に摩耗させ、耐久性を劣化させる等、
実用断熱エンジンとして解決すべき重要な技術的課題で
あったＯ 本発明は前記のような事情から、シリンダとピストンお
よびこれらシリンダおよびピストンの関連部分、特にシ
リンダライナをセラミック材製上ライナ部と、金属材製
下ライナ都とにより形成り。
下ライナ都とからなるシリンダライナと、セラミック材
製クラウン部と金属材製スカート部とからなるピストン
全Ｍする断熱エンジンに関するものでりる１゜ 仕俊励内燃機関の燃焼空間を画成するシリンダライナ、
シリンダヘッド、吸排気弁、ピストン等全セラミック材
で形成し、外側を断熱被覆した、ＰＩ Ｎｍ、断熱エン
ジンにおいて、シリンダライナを８１０、８１３Ｎ４．
ＰＳＺ等のセラミック材によって形成すると燃焼ガス
の温変は断熱効果によって高温となり、シリンダライナ
部分が９０００Ｃ以上となり、潤滑油は高温により細成
が破磯され、炭化し潤滑機能、シール機能を喪失し、摺
動関連部材を極度に摩耗させ、耐久性を劣化させる等、
実用断熱エンジンとして解決すべき重要な技術的課題で
あったＯ 本発明は前記のような事情から、シリンダとピストンお
よびこれらシリンダおよびピストンの関連部分、特にシ
リンダライナをセラミック材製上ライナ部と、金属材製
下ライナ都とにより形成り。
セラミック材製クラウン部のリング−に嵌装したピスト
ンリングと、金属材製スカート部のリング溝に嵌装しピ
ストンリングとをシリンダライナの上ライナ部、下ライ
ナ部との間で所定の往復摺動域を限定し、ピストンとシ
リンダライナ部分との関連作動７購成部分を断熱領域と
摺動領域とに分かつようｌでしたものでのって、金属製
シリンダボデーに形成した下ライナ部とセラミック材製
上ライナ部ヲ断熱材製ガスケットを介装して固着し、シ
リンダヘッドに固着したセラミック材製ヘッドプレート
と前ｄ己上ライナＩＩ（丁ライナとでンリング室を形１
＆し、クラウン部に嵌装したピストンリングケ介しピス
トンのクラウン部ヲ／リング室の上シリンライナ部域内
で摺動自在とし、かつスカート部のリング罫に嵌装した
ピストンリングを下ライナ部域内で摺動自在としてピス
トンを往復動自在とするようにしたことを特徴とする断
熱エンジンである。
ンリングと、金属材製スカート部のリング溝に嵌装しピ
ストンリングとをシリンダライナの上ライナ部、下ライ
ナ部との間で所定の往復摺動域を限定し、ピストンとシ
リンダライナ部分との関連作動７購成部分を断熱領域と
摺動領域とに分かつようｌでしたものでのって、金属製
シリンダボデーに形成した下ライナ部とセラミック材製
上ライナ部ヲ断熱材製ガスケットを介装して固着し、シ
リンダヘッドに固着したセラミック材製ヘッドプレート
と前ｄ己上ライナＩＩ（丁ライナとでンリング室を形１
＆し、クラウン部に嵌装したピストンリングケ介しピス
トンのクラウン部ヲ／リング室の上シリンライナ部域内
で摺動自在とし、かつスカート部のリング罫に嵌装した
ピストンリングを下ライナ部域内で摺動自在としてピス
トンを往復動自在とするようにしたことを特徴とする断
熱エンジンである。
本発明断熱エンジンの一実施１クリの要都金図面につい
て説明する。
て説明する。
本発明断熱エンジン１のシリンダヘッド２にはセラミツ
タ材製ヘッドプレート３を固着してあり、このヘッドプ
レート３の吸気口４、排気口５のそれぞれの弁座６，７
に係脱自在なセラミック材製吸気弁８、セラミック材製
排気弁９を設けである。。
タ材製ヘッドプレート３を固着してあり、このヘッドプ
レート３の吸気口４、排気口５のそれぞれの弁座６，７
に係脱自在なセラミック材製吸気弁８、セラミック材製
排気弁９を設けである。。
シリンダボデー１０は金属材製とし、このシリンダボデ
ー１０には冷却水ジャケット１］を設けるとともに、シ
リンダライナを形成するための下ライナ部１２を設けで
ある。
ー１０には冷却水ジャケット１］を設けるとともに、シ
リンダライナを形成するための下ライナ部１２を設けで
ある。
次に、前記下ライナ部１２と同径の内周面全有す：す
るセラミック製上うイナ部１３を設け、この上ライナ部
１３の下端と前記下ライナ部１，２の上端とを断熱材製
ガスケツ） １４を介装して結合し、上ライナ部１３と
下ライナ部１２とによりシリンダライナー５ヲ形成し、
このシリンダライナー５とヘッドプレート３とで／リン
ダ室１６を画成しである。
１３の下端と前記下ライナ部１，２の上端とを断熱材製
ガスケツ） １４を介装して結合し、上ライナ部１３と
下ライナ部１２とによりシリンダライナー５ヲ形成し、
このシリンダライナー５とヘッドプレート３とで／リン
ダ室１６を画成しである。
ピストン１７はセラミック材製クラウン部１８と、金属
材製スカート部１９とを締結ボルト２０、ナツト２１に
より結合し、クラウン部１８に設けた第１リング溝２２
に第１ピストンリング２３を嵌装し、スカート部１つに
設けた第２リング溝２４、第３リング舛２５にそれぞれ
第２ピストンリング２６、第３ピストンリング２７を嵌
装しである。
材製スカート部１９とを締結ボルト２０、ナツト２１に
より結合し、クラウン部１８に設けた第１リング溝２２
に第１ピストンリング２３を嵌装し、スカート部１つに
設けた第２リング溝２４、第３リング舛２５にそれぞれ
第２ピストンリング２６、第３ピストンリング２７を嵌
装しである。
前記ピストン１７の往復動は、前記第Ｉピストンリング
２：３が上ライナ部１３域を往復摺動自在と１〜、第２
ピストンリング２６および第３ピストンリング２７は下
ライナ部１２域を往復摺動自在とする。
２：３が上ライナ部１３域を往復摺動自在と１〜、第２
ピストンリング２６および第３ピストンリング２７は下
ライナ部１２域を往復摺動自在とする。
換言すれば、ピストン１７の往復動時において、第１ピ
ストンリング２３ ｖ、ｔ−ｋ ニアミンク材製上ライ
ナ部」３城のみを往復贋勤して金属材製下ライナ部１２
に亘っては摺動せず、第２ピストンリング２６、粥３ピ
ストンリング２７は金属材製下ライチ部Ｊｚ域のみを往
復摺動してセラミック材製上ライナ部１：（に亘−って
は摺動しないよう設定しである。
ストンリング２３ ｖ、ｔ−ｋ ニアミンク材製上ライ
ナ部」３城のみを往復贋勤して金属材製下ライナ部１２
に亘っては摺動せず、第２ピストンリング２６、粥３ピ
ストンリング２７は金属材製下ライチ部Ｊｚ域のみを往
復摺動してセラミック材製上ライナ部１：（に亘−って
は摺動しないよう設定しである。
図中、２８は燃焼室である。
本発明断熱エンジンＪは前記のように構成したので、ソ
リンダ室１６内における燃焼ガスの高温は断熱性大なる
七うミック拐製よライナ部１３によって低減され、かつ
１１）「熱性を有するガスケツ１−１４によって上ライ
ナ部Ｉ２は余り高温とならない。
リンダ室１６内における燃焼ガスの高温は断熱性大なる
七うミック拐製よライナ部１３によって低減され、かつ
１１）「熱性を有するガスケツ１−１４によって上ライ
ナ部Ｉ２は余り高温とならない。
従って、第２ピストンリング２も、第３ピストンリング
２７は比較的温度の低い下ライナ部１２を往復摺動する
から円滑でめる〇 壕だ、ｇｌピストンリング２３は断熱性大なるセラミッ
ク材製−上ライナ部Ｉ３の第１リノグ溝２２に嵌 −
装されているから余り高温とならず上ライナ［３を円滑
に往復摺動する。
２７は比較的温度の低い下ライナ部１２を往復摺動する
から円滑でめる〇 壕だ、ｇｌピストンリング２３は断熱性大なるセラミッ
ク材製−上ライナ部Ｉ３の第１リノグ溝２２に嵌 −
装されているから余り高温とならず上ライナ［３を円滑
に往復摺動する。
さらに、町熱性大なるセラミック材製クラウン部１８に
よって燃焼ガスの高温は低減されピストン］７のスカー
ト部１９は余り高温とならない。
よって燃焼ガスの高温は低減されピストン］７のスカー
ト部１９は余り高温とならない。
このよう（、でして、第ｌピストンリング２３は上ライ
ナ都１３域内を往復摺動し、第２ピストンリング２６、
第３ピストンリング２７は下ライナ部Ｉ２域内金往少摺
励し、帛１ピストンリング２３は下ライナ部１２には至
らず、また第２ピストンリング２６、第３ピストンリン
グ２７は上ライナ部１３には至らない。
ナ都１３域内を往復摺動し、第２ピストンリング２６、
第３ピストンリング２７は下ライナ部Ｉ２域内金往少摺
励し、帛１ピストンリング２３は下ライナ部１２には至
らず、また第２ピストンリング２６、第３ピストンリン
グ２７は上ライナ部１３には至らない。
この」揚台、ピストン１７外周とシリンダライナ１５と
の隙ｊ…の望気層が燃焼の妨げとならないようにセラミ
ック材製クラウン部１８の第１リング躊２２に嵌装した
第ｌピストンリング２３はシールｉ能を果たし、またピ
ストン１７のスカート都１９と下ライナ郡３との間隙を
小とするとともに上ライナ鄭１：ツとの間隙を比較的太
としてピストン１７とシリンダライナ１５の間の衝＝Ｗ
司及的に少くするようにして破損等の事故を防止するよ
うにしてりる。
の隙ｊ…の望気層が燃焼の妨げとならないようにセラミ
ック材製クラウン部１８の第１リング躊２２に嵌装した
第ｌピストンリング２３はシールｉ能を果たし、またピ
ストン１７のスカート都１９と下ライナ郡３との間隙を
小とするとともに上ライナ鄭１：ツとの間隙を比較的太
としてピストン１７とシリンダライナ１５の間の衝＝Ｗ
司及的に少くするようにして破損等の事故を防止するよ
うにしてりる。
一般にシリンダライナはエンジン各部の全放熱に対して
放熱寄与率が約４０％であると云われ、断熱率を５０渠
とすれば全体は２０チのｗｒ熱が可能となゐ０ これらのことから本発明はシリンダ室面積の２分の１を
断熱構造とし、残余の２分の１を非断熱構造として、過
高温１（よるビスリング作動の軸点およびソール性の劣
化を緩和して実用件のある熱効率大なる断熱エンジンと
するものである。
放熱寄与率が約４０％であると云われ、断熱率を５０渠
とすれば全体は２０チのｗｒ熱が可能となゐ０ これらのことから本発明はシリンダ室面積の２分の１を
断熱構造とし、残余の２分の１を非断熱構造として、過
高温１（よるビスリング作動の軸点およびソール性の劣
化を緩和して実用件のある熱効率大なる断熱エンジンと
するものである。
本発明婢熱エンジンはシリンダライナを上下に分かち上
ライナ部をセラミック材製と１〜、ピストンのクラウン
部をセラミック材製として、相互の関連作動領域を分相
させてなジ過高温による潤滑油の炭化を防止し、シール
機能を確保するから熱効率大にして実用性大なるもので
ある。
ライナ部をセラミック材製と１〜、ピストンのクラウン
部をセラミック材製として、相互の関連作動領域を分相
させてなジ過高温による潤滑油の炭化を防止し、シール
機能を確保するから熱効率大にして実用性大なるもので
ある。
図面は本発明断熱エンジンの要部断面図である。
１・・・本発明断熱エンジン、２・・・シリンダヘッド
、３・・・ヘッドプレート、４・・吸気口、５・・排気
口、６．７・・弁座、８・・吸気弁、９・・排気弁、１
０・・シリンダボデー、月・・・冷却水ジャケット、１
２・・・下ライナ都、１３・・上シイナ部、１４・・ガ
スケット、１５・・・シリンダライナ、１６・・シリン
ダ室、１７・・・ピストン、１８・・・クラウン部、１
９・・スカーＦ ＨＶＳ、２０・・締結ボルト、２■・
ナツト、２２・・・リング溝、２３・・・第１ピストン
リング、２４・・第２リング溝、２５・・第３リング４
．２０・第２ピストンリング、２７・・・第３ピストン
リング○
、３・・・ヘッドプレート、４・・吸気口、５・・排気
口、６．７・・弁座、８・・吸気弁、９・・排気弁、１
０・・シリンダボデー、月・・・冷却水ジャケット、１
２・・・下ライナ都、１３・・上シイナ部、１４・・ガ
スケット、１５・・・シリンダライナ、１６・・シリン
ダ室、１７・・・ピストン、１８・・・クラウン部、１
９・・スカーＦ ＨＶＳ、２０・・締結ボルト、２■・
ナツト、２２・・・リング溝、２３・・・第１ピストン
リング、２４・・第２リング溝、２５・・第３リング４
．２０・第２ピストンリング、２７・・・第３ピストン
リング○
Claims (1)
- 金属製シリンダボデーに形成した下ライナ都とセラミッ
ク材製上ライナ部を断熱材製ガスケットを介装して固着
し、シリンダヘッドに固着したセラミック材製ヘッドプ
レートと前記上ライナ都、下ライナ都とでシリンダ室を
形成し、リング溝を有するセラミック相製クラウン部と
、複数のリング溝を有する金属材製スカート部と全結合
してピストンを形、成し、クラウン部のリング溝に嵌装
したピストンリングを介しピストンのクラウン部をシー
リング室の上ライナ部域内で摺動目在とし、かつスカー
ト部のリング溝に嵌装したピストンリングを１ライナ部
域内で摺動自在としてピストンと往復動自在とするよう
にしたことを特徴とする断熱エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP970183A JPS59134353A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 断熱エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP970183A JPS59134353A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 断熱エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59134353A true JPS59134353A (ja) | 1984-08-02 |
| JPH0512545B2 JPH0512545B2 (ja) | 1993-02-18 |
Family
ID=11727531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP970183A Granted JPS59134353A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 断熱エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59134353A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214148U (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-28 | ||
| JPS6216750U (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-31 | ||
| EP1312778A1 (en) * | 2001-11-15 | 2003-05-21 | Chang Sun Kim | Internal combustion engines |
-
1983
- 1983-01-24 JP JP970183A patent/JPS59134353A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214148U (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-28 | ||
| JPS6216750U (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-31 | ||
| EP1312778A1 (en) * | 2001-11-15 | 2003-05-21 | Chang Sun Kim | Internal combustion engines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0512545B2 (ja) | 1993-02-18 |
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