JPS5993920A - ２サイクルエンジン - Google Patents
２サイクルエンジンInfo
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- JPS5993920A JPS5993920A JP57202307A JP20230782A JPS5993920A JP S5993920 A JPS5993920 A JP S5993920A JP 57202307 A JP57202307 A JP 57202307A JP 20230782 A JP20230782 A JP 20230782A JP S5993920 A JPS5993920 A JP S5993920A
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- Japan
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- ceramic member
- wall surface
- cylinder head
- combustion chamber
- engine
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/08—Engines with means for preventing corrosion in gas-swept spaces
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- 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
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
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- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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- F05C2251/04—Thermal properties
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For 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】
この発明は２サイクルエンジンのシリンダーヘッドの燃
焼室側に断熱性を有するセラミック部材全形成し、燃料
の消費量を著しく改善した２サイクルエンジンに関する
ものである。
焼室側に断熱性を有するセラミック部材全形成し、燃料
の消費量を著しく改善した２サイクルエンジンに関する
ものである。
従来から、内燃機関のエンジン部品であるシリンターヘ
ッド、シリンダーブロック、ピストン等の燃焼室を構成
する部品に、その一部分又は全部を断熱性を有するセラ
ミック部材を使用することが知られている。特にデーイ
ーゼルエンジンにかかるセラミック部材を適用すること
により、熱効率を向上して燃費を低減し、粗悪燃料の燃
焼改善が図られる。しかし、４サイクルエンジンの燃焼
家人 部材にセラミック部材音用いた場合には出力増水が殆ん
ど得られず、逆に温度が高くなることからノッキングな
いしは点火プラグのプレイグニツシヨンを容易に誘発す
る問題が発生した。
ッド、シリンダーブロック、ピストン等の燃焼室を構成
する部品に、その一部分又は全部を断熱性を有するセラ
ミック部材を使用することが知られている。特にデーイ
ーゼルエンジンにかかるセラミック部材を適用すること
により、熱効率を向上して燃費を低減し、粗悪燃料の燃
焼改善が図られる。しかし、４サイクルエンジンの燃焼
家人 部材にセラミック部材音用いた場合には出力増水が殆ん
ど得られず、逆に温度が高くなることからノッキングな
いしは点火プラグのプレイグニツシヨンを容易に誘発す
る問題が発生した。
ところが、本発名者等は２サイクルエンジンにおいて、
そのシリンダーヘッド金断熱性金有する窒化珪素、ジル
コニア、サイアロン等のセラミックで形成すると格別な
性能を有すること全見出したものでちる。即ち、２サイ
クルエンジンのシリンダーヘッドを前記セラミックで形
成すると燃焼室壁面の温度が高められ、これによって新
気混合ガス及び既燃ガスの蒸発微粒化を促して出力が増
加し、燃費の大巾な低減が得られる。しかしそれに伴っ
て点火プラグの温度も上昇することからノッキングない
しはプレイグニツシヨンを容易に起こすｆｃ給実用し短
い問題があった。そこでこの点を改良するため、点火プ
ラグの取付金具の先端部を囲むようにシリンダーヘッド
の燃焼室の内壁面を、上記セラミック部材で形成すると
上述の（ツキング及びブレイグニッションを駆出してエ
ンジン性能を向上できることが本発明者等の実験結果に
よって見出されたものである。
そのシリンダーヘッド金断熱性金有する窒化珪素、ジル
コニア、サイアロン等のセラミックで形成すると格別な
性能を有すること全見出したものでちる。即ち、２サイ
クルエンジンのシリンダーヘッドを前記セラミックで形
成すると燃焼室壁面の温度が高められ、これによって新
気混合ガス及び既燃ガスの蒸発微粒化を促して出力が増
加し、燃費の大巾な低減が得られる。しかしそれに伴っ
て点火プラグの温度も上昇することからノッキングない
しはプレイグニツシヨンを容易に起こすｆｃ給実用し短
い問題があった。そこでこの点を改良するため、点火プ
ラグの取付金具の先端部を囲むようにシリンダーヘッド
の燃焼室の内壁面を、上記セラミック部材で形成すると
上述の（ツキング及びブレイグニッションを駆出してエ
ンジン性能を向上できることが本発明者等の実験結果に
よって見出されたものである。
本発明は上記事情にエリ鑑みてなされたものであって、
その目的はエンジン性能を向上して燃費全低減した２サ
イクルエンジンの提供にある。
その目的はエンジン性能を向上して燃費全低減した２サ
イクルエンジンの提供にある。
以下、本発明を図面の実施例によって詳述する。
第１図は本発明の具体的実施例の２サイクルエンジンを
示す要部断面（２）であり、１は金属製から成るシリン
ダーブロック、２は前記シリンダーブロックのシリンダ
ーを往復運動する例えばアルミニウム合金製のピストン
であ、ｐ、８１ｄその摺動部分に設けられたピストンリ
ングである。４はアルミニウム又はその合金等から成る
金属製のシリンダーヘッドでｆＮＮフシリンダ−ブロッ
クガスゲット５を介して図示しない締付はポルトでもっ
て固着される。６は前記ピストンとシリンダーヘッドと
の間に形成する燃焼室７に面するシリンダーヘッドに形
成された断熱性を有する例えば窒化珪素、ジルコニア、
サイアロン、アルミナ、炭化珪素等焼結体から成るセラ
ミック部材であり、そのセラミック部材は燃焼室側に略
半球状の内壁面６ａｆ有した円筒状をなし、Ｆｍｍフシ
リンダ−ヘッド４凹部４ａ’（ｒ穿設しその凹部に焼嵌
又は必要に応じて緩衝材を介在して嵌着される。８は点
火プラグであり、その取付金具９の取付ねじ部９ａは上
記シリンダーヘッド４の中央部に螺刻された雌ねじ４ｂ
に螺着されると共に、その先端部９ｂは上記セラミック
部材６の嵌合孔６ｂに挿通され、さらに取付金具の先端
面９ｃは内壁面６ａとはｙ同一面上に位置し、電極部分
が前記内壁面よ）突出するように点火プラグが所定のガ
スケット１０を介して締結されてなる。
示す要部断面（２）であり、１は金属製から成るシリン
ダーブロック、２は前記シリンダーブロックのシリンダ
ーを往復運動する例えばアルミニウム合金製のピストン
であ、ｐ、８１ｄその摺動部分に設けられたピストンリ
ングである。４はアルミニウム又はその合金等から成る
金属製のシリンダーヘッドでｆＮＮフシリンダ−ブロッ
クガスゲット５を介して図示しない締付はポルトでもっ
て固着される。６は前記ピストンとシリンダーヘッドと
の間に形成する燃焼室７に面するシリンダーヘッドに形
成された断熱性を有する例えば窒化珪素、ジルコニア、
サイアロン、アルミナ、炭化珪素等焼結体から成るセラ
ミック部材であり、そのセラミック部材は燃焼室側に略
半球状の内壁面６ａｆ有した円筒状をなし、Ｆｍｍフシ
リンダ−ヘッド４凹部４ａ’（ｒ穿設しその凹部に焼嵌
又は必要に応じて緩衝材を介在して嵌着される。８は点
火プラグであり、その取付金具９の取付ねじ部９ａは上
記シリンダーヘッド４の中央部に螺刻された雌ねじ４ｂ
に螺着されると共に、その先端部９ｂは上記セラミック
部材６の嵌合孔６ｂに挿通され、さらに取付金具の先端
面９ｃは内壁面６ａとはｙ同一面上に位置し、電極部分
が前記内壁面よ）突出するように点火プラグが所定のガ
スケット１０を介して締結されてなる。
第２図及び第３図は本発明の他の実施例金示す２サイク
ルエンジンのシリンダーヘッドであり、第２図は点火プ
ラグ取付ねじ２４ｂを備えた金属製のシリンダーヘッド
２４に凹部２４ａｋ穿設し、この凹部内に嵌合するため
、燃焼室の内壁面２６ａに貫通する孔２６ｂを有する円
筒状のセラミック部材２６の外周に、ステンレス等と耐
熱鋼材を用いた筒状の金属リング２７を予め焼嵌し、こ
のアセングリーヲ前記シリンダーヘッド２４の凹部内に
圧入嵌合したものである。また第８図は同様に点火プラ
グ取付ねじ８４ｂを備えた金属製のシリンダーヘッド３
４に径小の段部を設けた凹部８４ａｆ形成し、この四部
に嵌合するため、燃焼室の内壁面３６ａに貫通する孔８
．６ｂｉ有する円盤状のセラミック部材３６を形成し、
第１図に示したシリンダーブロックにガスケットを介し
てセラミック部材３６及び金属製シリンダーヘッド３４
を載置して固着したものである。
ルエンジンのシリンダーヘッドであり、第２図は点火プ
ラグ取付ねじ２４ｂを備えた金属製のシリンダーヘッド
２４に凹部２４ａｋ穿設し、この凹部内に嵌合するため
、燃焼室の内壁面２６ａに貫通する孔２６ｂを有する円
筒状のセラミック部材２６の外周に、ステンレス等と耐
熱鋼材を用いた筒状の金属リング２７を予め焼嵌し、こ
のアセングリーヲ前記シリンダーヘッド２４の凹部内に
圧入嵌合したものである。また第８図は同様に点火プラ
グ取付ねじ８４ｂを備えた金属製のシリンダーヘッド３
４に径小の段部を設けた凹部８４ａｆ形成し、この四部
に嵌合するため、燃焼室の内壁面３６ａに貫通する孔８
．６ｂｉ有する円盤状のセラミック部材３６を形成し、
第１図に示したシリンダーブロックにガスケットを介し
てセラミック部材３６及び金属製シリンダーヘッド３４
を載置して固着したものである。
なお、従来の金属製シリンダーヘッドの燃焼室側の内壁
面に溶剤等によるセラミックコーティングＭを形成した
だけでは断熱効果に乏しく満足すべき性能が得られない
。またセラミック部材は点火プラグの取付金具の先端部
が軸方向に少なくとも約２〜６間の厚みをもって前記先
端部を包むように形成しないと、火炎核の初期成長にお
ける燃焼促進効果が十分に発揮されないために満足すべ
き性能が得られないことが、点火プラグの取付金具の先
端部を覆わない内壁面の周囲にセラミック部材を配置し
たものとの比較において確認されている。
面に溶剤等によるセラミックコーティングＭを形成した
だけでは断熱効果に乏しく満足すべき性能が得られない
。またセラミック部材は点火プラグの取付金具の先端部
が軸方向に少なくとも約２〜６間の厚みをもって前記先
端部を包むように形成しないと、火炎核の初期成長にお
ける燃焼促進効果が十分に発揮されないために満足すべ
き性能が得られないことが、点火プラグの取付金具の先
端部を覆わない内壁面の周囲にセラミック部材を配置し
たものとの比較において確認されている。
次に、本発明の２サイクルエンジン性能について述べる
。本発明の実験に用いたシリンダーヘッドは第１図に示
した形状の単気筒エンジンであり、このうちＡはセラミ
ック部材として窒化珪素焼結体【・、熱伝導率０．０８
ｃａｌ／ ＩＭＩＩ−ｓｅｅ ’Ｃ）、Ｂは部分安定
化ジルコニア焼結体（０，００６ｃａｌ／α・ｓｅｃ’
Ｃ）、さらにＣは第４図に記載の従来のアルミニウム（
０，５８Ｃａｔ／ ｅｌｌ−ｓｅｃ ’Ｃ）シリンダー
ヘッドを用いて比較したものであり、そのｄの出力及び
燃費性能について第５図、第６図に示す。なお燃焼室の
容積はいずれの材質のシリンダーヘッドとも同じであり
、また点火プラグの電極部分の突出量は燃焼室内壁面よ
り：ｄ、ＱＭＨ，スパークギヤングは０．７ ｔｔｔｚ
Ｑものでテストした。
。本発明の実験に用いたシリンダーヘッドは第１図に示
した形状の単気筒エンジンであり、このうちＡはセラミ
ック部材として窒化珪素焼結体【・、熱伝導率０．０８
ｃａｌ／ ＩＭＩＩ−ｓｅｅ ’Ｃ）、Ｂは部分安定
化ジルコニア焼結体（０，００６ｃａｌ／α・ｓｅｃ’
Ｃ）、さらにＣは第４図に記載の従来のアルミニウム（
０，５８Ｃａｔ／ ｅｌｌ−ｓｅｃ ’Ｃ）シリンダー
ヘッドを用いて比較したものであり、そのｄの出力及び
燃費性能について第５図、第６図に示す。なお燃焼室の
容積はいずれの材質のシリンダーヘッドとも同じであり
、また点火プラグの電極部分の突出量は燃焼室内壁面よ
り：ｄ、ＱＭＨ，スパークギヤングは０．７ ｔｔｔｚ
Ｑものでテストした。
−さて、第５図に示したように、スロットル開度一定の
同一燃費における出力は、従来のＡ１ヘッド０に比べて
本発明のＳ ｉ ３ Ｎ４嵌着ヘッドＡ及びＺｒＯ□嵌
着ヘッドＢのいずれも出力が大巾に向上する。特ＫＢは
断熱性にすぐれた分だけその効果が大きい、、また第６
図に示したようにスロットル開度一定の同一出力状態に
おける燃費はそれぞれ出力に応じて本発明のＡ、Ｂヘッ
ド共、各車速の部分負荷において顕著な燃費の向上が認
められる。特に本発明のヘッドはアイドリングの無負荷
状態においては殆ど性能向上の効果が認められないが、
部分負荷以上で顕著に現われ、２サイクルエンジンの不
整燃焼を防止してスモークの排出全抑制する効果をも有
することができる。なお、実験によれば第２図に示した
セラミック部材を直、接にｈｌヘッドに嵌合せず、ステ
ンレス鋼等のｈｌよりも熱伝導率及び熱膨張係数の小さ
い材料を配して間接的にＡｔ３ヘツドに嵌着した方が断
熱効果にすぐれ、出力燃費向上に有効であることが確認
されており、またセラミック部材の破損を防止する観点
からも望ましい。
同一燃費における出力は、従来のＡ１ヘッド０に比べて
本発明のＳ ｉ ３ Ｎ４嵌着ヘッドＡ及びＺｒＯ□嵌
着ヘッドＢのいずれも出力が大巾に向上する。特ＫＢは
断熱性にすぐれた分だけその効果が大きい、、また第６
図に示したようにスロットル開度一定の同一出力状態に
おける燃費はそれぞれ出力に応じて本発明のＡ、Ｂヘッ
ド共、各車速の部分負荷において顕著な燃費の向上が認
められる。特に本発明のヘッドはアイドリングの無負荷
状態においては殆ど性能向上の効果が認められないが、
部分負荷以上で顕著に現われ、２サイクルエンジンの不
整燃焼を防止してスモークの排出全抑制する効果をも有
することができる。なお、実験によれば第２図に示した
セラミック部材を直、接にｈｌヘッドに嵌合せず、ステ
ンレス鋼等のｈｌよりも熱伝導率及び熱膨張係数の小さ
い材料を配して間接的にＡｔ３ヘツドに嵌着した方が断
熱効果にすぐれ、出力燃費向上に有効であることが確認
されており、またセラミック部材の破損を防止する観点
からも望ましい。
以上の如く、本発明の２サイクルエンジンは、点火プラ
グの取付金具の先端部を囲むようにシリンダーヘッドの
燃焼室の内壁面金、断熱性を有するセラミック部材で形
成したことに、Ｊニジ、部分負荷以上において不整燃焼
を防出して出力全向上し燃費を大巾に低減することがで
きる。了た実用状態におけるノッキング及び点火プラグ
のプレイグニツシヨンの抑制をも合わせ備えることがで
きる。
グの取付金具の先端部を囲むようにシリンダーヘッドの
燃焼室の内壁面金、断熱性を有するセラミック部材で形
成したことに、Ｊニジ、部分負荷以上において不整燃焼
を防出して出力全向上し燃費を大巾に低減することがで
きる。了た実用状態におけるノッキング及び点火プラグ
のプレイグニツシヨンの抑制をも合わせ備えることがで
きる。
第１図は本発明の一実施例を示す２サイクルエンジンの
要部断面図、第２図及び第３図は本発明の他の実７ｉ１
Ｊ’＆示す２サイクルエンジンのシリンダーヘッドの断
面図、第４図は従来の２サイクルエンジンの要部断面図
、第５図及び第６図はそれぞれ出力、燃費の比較結果を
示すグラフである。 ４．２４．８４・・・シリンダーヘッド、６，２６．３
６・・・セラミック部材、６ａ、２６ａ、８６ａ・・・
内壁面、８：・・点火７°ラグ、９・・・点火プラグ、
９ａ・・・取付ねじ、９ｂ・・・先端部特許出願人
日本特殊陶業株式会社 第２図 第３図 第４図
要部断面図、第２図及び第３図は本発明の他の実７ｉ１
Ｊ’＆示す２サイクルエンジンのシリンダーヘッドの断
面図、第４図は従来の２サイクルエンジンの要部断面図
、第５図及び第６図はそれぞれ出力、燃費の比較結果を
示すグラフである。 ４．２４．８４・・・シリンダーヘッド、６，２６．３
６・・・セラミック部材、６ａ、２６ａ、８６ａ・・・
内壁面、８：・・点火７°ラグ、９・・・点火プラグ、
９ａ・・・取付ねじ、９ｂ・・・先端部特許出願人
日本特殊陶業株式会社 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- （１） 点火プラグの取付金具の先端部を囲むように
シリンダーヘッドの燃焼室の内壁面を、断熱性を有する
セラミック部材で形成したことを特徴とする２サイクル
エンジン。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57202307A JPS5993920A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | ２サイクルエンジン |
| US06/552,826 US4532896A (en) | 1982-11-18 | 1983-11-17 | Two-cycle engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57202307A JPS5993920A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | ２サイクルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5993920A true JPS5993920A (ja) | 1984-05-30 |
Family
ID=16455373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57202307A Pending JPS5993920A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | ２サイクルエンジン |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4532896A (ja) |
| JP (1) | JPS5993920A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63171641U (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-08 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4791896A (en) * | 1982-07-29 | 1988-12-20 | Howard Bidwell | Water cooled scavenged crankcase type Otto internal combustion engine |
| DE299679T1 (de) * | 1987-07-11 | 1989-05-11 | Isuzu Motors Ltd., Tokio/Tokyo | Kuehlungsanlage fuer eine waermeisolierte brennkraftmaschine. |
| JPS6445918A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-20 | Mitsubishi Motors Corp | Combustion chamber for diesel engine |
| US4825817A (en) * | 1987-09-08 | 1989-05-02 | Romanowski Jack R | Replaceable combustion chamber for two-cycle engines |
| US5435278A (en) * | 1994-07-05 | 1995-07-25 | Ford Motor Company | Cylinder head and spark plug assembly and method of using the same |
| US5586522A (en) * | 1995-09-12 | 1996-12-24 | Phillis; Lawrence R. | Cylinder head for internal combustion engines |
| DE19937934A1 (de) * | 1999-08-11 | 2001-02-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Zylinderkurbelgehäuse, Verfahren zur Herstellung der Zylinderlaufbuchsen dafür und Verfahren zur Herstellung des Zylinderkurbelgehäuses mit diesen Zylinderlaufbuchsen |
| US6354260B1 (en) | 2000-11-14 | 2002-03-12 | Cwn, Inc. | Replaceable combustion chamber insert for two cycle engines and method for manufacturing same |
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| JP5528647B1 (ja) * | 2014-02-21 | 2014-06-25 | 信也 ▲高▼原 | ピストン型内燃機関 |
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| US4532896A (en) | 1985-08-06 |
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