JPS61178514A - セラミツク製副燃焼室式デイ−ゼルエンジン - Google Patents
セラミツク製副燃焼室式デイ−ゼルエンジンInfo
- Publication number
- JPS61178514A JPS61178514A JP60018964A JP1896485A JPS61178514A JP S61178514 A JPS61178514 A JP S61178514A JP 60018964 A JP60018964 A JP 60018964A JP 1896485 A JP1896485 A JP 1896485A JP S61178514 A JPS61178514 A JP S61178514A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- intermediate layer
- surface layer
- combustion chamber
- precombustion chamber
- 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.)
- Pending
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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
- F02B19/165—The shape or construction of the pre-combustion chambers is specially adapted to be formed, at least in part, of ceramic material
-
- 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
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
- F05C2203/08—Ceramics; Oxides
- F05C2203/0804—Non-oxide ceramics
- F05C2203/0813—Carbides
- F05C2203/0817—Carbides of silicon
-
- 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)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は副燃焼室式ディーゼルエンジン、更に詳しくは
触媒化されたセラミック製副燃顧室を有するディーゼル
エンジンに関するものである０ 〔従来の技術〕 ディーゼルエンジンの着火性を向上させて低振動色、低
騒音化したり、エンジン内壁面に付着した燃料やカーボ
ンの燃焼を促進させる目的で副燃焼室内壁面や副燃焼室
内のグロープラグの表面に触媒層を形成させることが行
われている。しかして従来副燃焼室は主に金属材で作製
されており、例えば上記副燃焼室内壁面やグロープラグ
表面にニッケル、クロム等からなる金属中間層を形成し
、該中間層の表面にアルミナ。
触媒化されたセラミック製副燃顧室を有するディーゼル
エンジンに関するものである０ 〔従来の技術〕 ディーゼルエンジンの着火性を向上させて低振動色、低
騒音化したり、エンジン内壁面に付着した燃料やカーボ
ンの燃焼を促進させる目的で副燃焼室内壁面や副燃焼室
内のグロープラグの表面に触媒層を形成させることが行
われている。しかして従来副燃焼室は主に金属材で作製
されており、例えば上記副燃焼室内壁面やグロープラグ
表面にニッケル、クロム等からなる金属中間層を形成し
、該中間層の表面にアルミナ。
ジルコニアなどの耐熱性無機物質層を形成し、この無機
物質層に白金、ロジウム等の触媒金属を担持させたもの
が知られている。
物質層に白金、ロジウム等の触媒金属を担持させたもの
が知られている。
又、最近では金属材よりも耐熱性や耐腐食性に優れたセ
ラミック材例えば窒化珪素などを用いて副＃！−室を作
製することが行われている。
ラミック材例えば窒化珪素などを用いて副＃！−室を作
製することが行われている。
しかしながら、副燃焼室をセラミシフ製とした場合、そ
の表面に形成する触媒担持層である耐熱性無機物質層例
えばアルミナ、ジルコニア等の酸化物系セラミック層と
の濡れ性が異なるため相互の密着性に問題がある。又、
この場合金属中間層を用いることは不適当であり、触媒
担持層の耐剥離性の向上が望まれていた。
の表面に形成する触媒担持層である耐熱性無機物質層例
えばアルミナ、ジルコニア等の酸化物系セラミック層と
の濡れ性が異なるため相互の密着性に問題がある。又、
この場合金属中間層を用いることは不適当であり、触媒
担持層の耐剥離性の向上が望まれていた。
本発明は上記従来技術における問題点を解決するための
ものであり、その目的とするところはセラミック製副燃
炉室内に形成した触媒担持層の耐剥離性を向上させ長い
間触媒性能を絢持することのできるディーゼルエンジン
ヲ提供することにある。
ものであり、その目的とするところはセラミック製副燃
炉室内に形成した触媒担持層の耐剥離性を向上させ長い
間触媒性能を絢持することのできるディーゼルエンジン
ヲ提供することにある。
すなわち本発明のセラミック製副？φ室式ディーゼルエ
ンジンは、副燃焼室内壁面又はグロープラグ表面の少な
くとも一部に窒化アルミニウム、ムライト、炭化珪素の
うちの少々くとも一種よりなる中間層を形成し、該中間
層上にアルミナ、シリカ、マグネシア、チタニア、ジル
コニア、イツトリアのうちの少なくとも一種よりなる表
面層を形成し、更に該表面層に触媒金属を担持したこと
を特徴とする。
ンジンは、副燃焼室内壁面又はグロープラグ表面の少な
くとも一部に窒化アルミニウム、ムライト、炭化珪素の
うちの少々くとも一種よりなる中間層を形成し、該中間
層上にアルミナ、シリカ、マグネシア、チタニア、ジル
コニア、イツトリアのうちの少なくとも一種よりなる表
面層を形成し、更に該表面層に触媒金属を担持したこと
を特徴とする。
副ヂζ焼室に用いることのできるセラミックとしては、
特に限定されないが、例えばＳｉ、Ｎ４、ＢＮ％Ａ工Ｎ
、ＳｉＣ等が挙げられる。
特に限定されないが、例えばＳｉ、Ｎ４、ＢＮ％Ａ工Ｎ
、ＳｉＣ等が挙げられる。
このセラミック製副燃＃室内壁面又は副燃焼室内に挿入
されたグロープラグ表面の一部又は全部に形成する中間
層は上記セラミック基材との濡れ性又は固溶性がよく、
又、熱膨張係数が基材と表面層との中間であるものが好
ましい。
されたグロープラグ表面の一部又は全部に形成する中間
層は上記セラミック基材との濡れ性又は固溶性がよく、
又、熱膨張係数が基材と表面層との中間であるものが好
ましい。
このような素材としては例えば窒化アルミニウム、ムラ
イト、炭化珪素が挙げられる。該素材 ・は単独でも、
組合せても使用することができる。
イト、炭化珪素が挙げられる。該素材 ・は単独でも、
組合せても使用することができる。
又、二層以上の中間層を形成してもよい。中間層の厚さ
は素材の種類などによっても異なるが。
は素材の種類などによっても異なるが。
２０〜１５０μｍ程度が好ましい。
中間層の上に更に無機酸化物例えばアルミナ。
シリカ、マグネシア、チタニア、ジルコニアを単独又は
組合せて用いて表面層を形成する。厚さは２０〜１５０
μｍが好ましい。
組合せて用いて表面層を形成する。厚さは２０〜１５０
μｍが好ましい。
表面層には触媒金属を所定濃度で担持させる。
触媒金属としては白金、ロジウム、パラジウム等の通常
排気ガス浄化用触媒に使用されるものを用いることがで
きる。活性を高めるためにセリウム、ランタン、鉄等の
金属を共存させても゛よい。
排気ガス浄化用触媒に使用されるものを用いることがで
きる。活性を高めるためにセリウム、ランタン、鉄等の
金属を共存させても゛よい。
以下の実施例において本発明を更に詳細に説明する。な
お、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
お、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
実施例１：
本発明の一実施例を第１図に示す。窒化珪素（Ｓｔ、Ｎ
４．熱膨張係数５．６Ｘ１０−’ Ｋ−’）を基材とす
る副燃焼室１の内壁面又はグロープラグ２の表面の少な
くとも一部に溶射法により窒化アルミニウム（ＡＩＮ、
熱膨張係数５．６Ｘ１０−４に下りよりなる中間層を５
０μｍの厚さで形成し、その上にジルコニア（ＺｒＯｔ
、熱膨張係数１０．ＯＸ １０−’に−りよりなる表面
層を同様の方法で５０μｍの厚さで形成した。次いで、
副燃焼室１をジニトロジアンミン白金溶液及び硝酸ロジ
ウム溶液に含浸した後引き上げ乾燥して、表面層に触媒
金属を所定量担持した。図中、３け燃料噴射弁である。
４．熱膨張係数５．６Ｘ１０−’ Ｋ−’）を基材とす
る副燃焼室１の内壁面又はグロープラグ２の表面の少な
くとも一部に溶射法により窒化アルミニウム（ＡＩＮ、
熱膨張係数５．６Ｘ１０−４に下りよりなる中間層を５
０μｍの厚さで形成し、その上にジルコニア（ＺｒＯｔ
、熱膨張係数１０．ＯＸ １０−’に−りよりなる表面
層を同様の方法で５０μｍの厚さで形成した。次いで、
副燃焼室１をジニトロジアンミン白金溶液及び硝酸ロジ
ウム溶液に含浸した後引き上げ乾燥して、表面層に触媒
金属を所定量担持した。図中、３け燃料噴射弁である。
第２図は第１図の一点鎖線■で囲んだ部分の拡大断面図
であり１図中、４け基材、５は中間層、６は表面層であ
る。
であり１図中、４け基材、５は中間層、６は表面層であ
る。
実施例２：
中間層としてムライト（Ａ４０ｓ５５重量％−５ｉＯｔ
４１重景チ、熱膨張係数４．９ Ｘ １０−’ Ｋ −
１−）を５０μｍ の厚さで溶射したこと以外は実施例
１と同様にして触媒化した副燃焼室を得た。
４１重景チ、熱膨張係数４．９ Ｘ １０−’ Ｋ −
１−）を５０μｍ の厚さで溶射したこと以外は実施例
１と同様にして触媒化した副燃焼室を得た。
実施例３〜４：
中間層に各々アルミナ（ＡＴＯｓ）及びマグネシア、イ
ツトリア混合物（重量比で１：１）を用いた以外は実施
例１と同様にして触媒化した副燃焼室を得た。
ツトリア混合物（重量比で１：１）を用いた以外は実施
例１と同様にして触媒化した副燃焼室を得た。
比較例：
中間層を形成しないこと以外は実施例１と同様にして触
媒化した副燃焼室を得た。
媒化した副燃焼室を得た。
比較試験：
実施例及び比較例で得た触媒化した副燃焼室を、８００
℃の電気炉中に入れ、全体が均一に加熱されるまで保持
した後取り出して副熔焼室中央部に水を１０μを吹きつ
ける（３０秒後に１５０℃程度に冷却される）という冷
却サイクルを１００回繰り返した。実施例１〜４では中
間層及び表面層の剥離は全く認められなかったが、比較
例では１０ザイクルぐらいで亀裂が生じ、１０〜２０サ
イクルで剥離が認められた。実施例で剥離を生じないの
け中間層を設けることにより基材と表面層の間で熱膨張
係数を段階的に変化させたためと考えられる。
℃の電気炉中に入れ、全体が均一に加熱されるまで保持
した後取り出して副熔焼室中央部に水を１０μを吹きつ
ける（３０秒後に１５０℃程度に冷却される）という冷
却サイクルを１００回繰り返した。実施例１〜４では中
間層及び表面層の剥離は全く認められなかったが、比較
例では１０ザイクルぐらいで亀裂が生じ、１０〜２０サ
イクルで剥離が認められた。実施例で剥離を生じないの
け中間層を設けることにより基材と表面層の間で熱膨張
係数を段階的に変化させたためと考えられる。
上述のように本発明のセラミック製副燃焼室式ディーゼ
ルエンジンは、セラミック基材との濡れ性や固溶性及び
熱膨張率を考慮して中間層及び表面層の材質を最適に選
択し、基材上に中間層及び表面層を形成したため相互の
密着性を飛躍的に向上させることができる。このため触
媒担持層である表面層の耐剥離性が向上し、長い間触媒
性能を維持すみことができるのでディーゼルエンジンの
性能及び信頼性の向上に効果を奏する。
ルエンジンは、セラミック基材との濡れ性や固溶性及び
熱膨張率を考慮して中間層及び表面層の材質を最適に選
択し、基材上に中間層及び表面層を形成したため相互の
密着性を飛躍的に向上させることができる。このため触
媒担持層である表面層の耐剥離性が向上し、長い間触媒
性能を維持すみことができるのでディーゼルエンジンの
性能及び信頼性の向上に効果を奏する。
第１図は本発明のディーゼルエンジンの一実施例の副燃
焼室の断面図、 第２図は第１図の一点鎖線で囲んだ表面部分■の拡大断
面図である。 図中、 １・・・・・・副燃焼室 ２・・・・・・グロープラグ ３・・・・・・燃料噴射弁 ４・・・・・・基材 ５・・・・・・中間層 ６・・・・・・表面層 （ほか１名）
焼室の断面図、 第２図は第１図の一点鎖線で囲んだ表面部分■の拡大断
面図である。 図中、 １・・・・・・副燃焼室 ２・・・・・・グロープラグ ３・・・・・・燃料噴射弁 ４・・・・・・基材 ５・・・・・・中間層 ６・・・・・・表面層 （ほか１名）
Claims (1)
- 副燃焼室内壁又はグロープラグ表面の少なくとも一部に
窒化アルミニウム、ムライト、炭化珪素のうちの少なく
とも一種よりなる中間層を形成し、該中間層上にアルミ
ナ、シリカ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、イツ
トリアのうちの少なくとも一種よりなる表面層を形成し
、更に該表面層に触媒金属を担持したことを特徴とする
セラミック製副燃焼室式ディーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018964A JPS61178514A (ja) | 1985-02-02 | 1985-02-02 | セラミツク製副燃焼室式デイ−ゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60018964A JPS61178514A (ja) | 1985-02-02 | 1985-02-02 | セラミツク製副燃焼室式デイ−ゼルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178514A true JPS61178514A (ja) | 1986-08-11 |
Family
ID=11986332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60018964A Pending JPS61178514A (ja) | 1985-02-02 | 1985-02-02 | セラミツク製副燃焼室式デイ−ゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61178514A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4998517A (en) * | 1988-07-21 | 1991-03-12 | Isuzu Motors | Heat insulating engine |
| EP0602799A1 (en) * | 1992-12-16 | 1994-06-22 | Ford Motor Company Limited | Redox catalysis of NOx in internal combustion engines |
| US5805973A (en) * | 1991-03-25 | 1998-09-08 | General Electric Company | Coated articles and method for the prevention of fuel thermal degradation deposits |
| US5891584A (en) * | 1991-03-25 | 1999-04-06 | General Electric Company | Coated article for hot hydrocarbon fluid and method of preventing fuel thermal degradation deposits |
| US5923944A (en) * | 1995-10-20 | 1999-07-13 | General Electric Company | Fluid containment article for hot hydrocarbon fluid and method of forming a coating thereon |
-
1985
- 1985-02-02 JP JP60018964A patent/JPS61178514A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4998517A (en) * | 1988-07-21 | 1991-03-12 | Isuzu Motors | Heat insulating engine |
| US5805973A (en) * | 1991-03-25 | 1998-09-08 | General Electric Company | Coated articles and method for the prevention of fuel thermal degradation deposits |
| US5891584A (en) * | 1991-03-25 | 1999-04-06 | General Electric Company | Coated article for hot hydrocarbon fluid and method of preventing fuel thermal degradation deposits |
| EP0602799A1 (en) * | 1992-12-16 | 1994-06-22 | Ford Motor Company Limited | Redox catalysis of NOx in internal combustion engines |
| US5923944A (en) * | 1995-10-20 | 1999-07-13 | General Electric Company | Fluid containment article for hot hydrocarbon fluid and method of forming a coating thereon |
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