JPS6229621Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の副燃焼室の構造に関す
る。

内燃機関、特にデイーゼル機関の燃焼方式に
は、直接燃料噴射方式と副燃焼方式（間接燃料噴
射方式）とがあり、更に副燃焼方式には渦流式燃
焼方式があり、この渦流方式は燃焼効率が高いな
どの特徴を有するので、比較的小型の機関に多く
採用されている。

ところで、この渦流式燃焼方式では噴口部材の
鋭角側の隅部には熱負荷が高いため亀裂が生じや
すく、従来からこの亀裂発生の防止対策が色々と
られている。

しかしながら従来技術はいずれもある程度の効
果を上げてはいるが、未だ十分でなく完全に亀裂
の発生が抑えられる副燃焼室の提案が望まれてい
る。

本考案は上記したような事情の基になされたも
のであつて、その目的とするところは噴口部材に
亀裂の生じない副燃焼室を提供することである。

そして本考案によれば、噴口部材は超耐熱鋼で
構成され、また燃焼室部材は熱の良導体で構成さ
れ、そしてこれらの両部材は係合部で係合されて
一体化されている。また燃焼室の内面はクロムメ
ツキ或いは硬質アルマイト処理等が施され火炎に
よる酸化腐食を防止している。

以下添付図面によつて本考案の実施例を説明す
るが、まず第１図によつて渦流式燃焼方式の概略
を説明する。第１図は要部のみを示す断面図であ
り、シリンダブロツク１にはシリンダヘツド２が
装着され、そしてこのシリンダヘツドに噴口部材
３と燃焼室部材４とが取付けられている。シリン
ダブロツク１には、周知のごとくピストンリング
５，５を備えたピストン６が円筒状のライナ７内
を往復動するようになつており、また発生した熱
は冷却水８で冷却されるようになつている。シリ
ンダヘツド２はシール部材９を挾んでシリンダブ
ロツク１に装着されている。そしてこのシリンダ
ヘツド２内に副燃焼室１１が形成されている。

噴口部材３には噴孔１４が斜設されていて、こ
の噴孔から燃焼ガスが主燃焼室内へ送り込まれ、
そして主燃焼室内で良好な渦流が生じ、均一な燃
焼が行われるようになつている。

ところで、従来技術によれば副燃焼室を構成し
ている燃焼室部材はSCM420等の炭素鋼から、ま
た噴口部材３はSUH3等の耐熱合金からそれぞれ
構成されており同じ鉄鋼材料であるのでこれらは
摩擦溶接により一体化されていた。このような材
料から構成されていると、噴口部材で発生する熱
はシール部材９を介して冷却水８へ伝わり、また
シリンダヘツド２の冷却水１３へも伝わつて、あ
る程度の冷却は行われるが、噴口部材の材料の耐
熱性の問題と噴口部材にかかる熱負荷も大きく、
噴孔１４の鋭角側の隅部Ａ，Ｂに亀裂が生じると
いう問題があつた。

本考案は、このような亀裂の発生に対処して提
案されたものであつて、以下本考案の実施例を第
２図ないし第４図によつて説明する。本考案を実
施した副燃焼室の構成部材の形状は、概略従来の
ものと同様であり、燃焼室部材４０は環状を呈
し、内部には断面が台形の下部燃焼室４１が形成
されている。噴口部材３０は略円板状を呈し、そ
の略中心部から斜め外方へ向つて噴孔３１が斜設
されている。そして、これら両部材４０，３０は
係合部すなわち段部３２で例えば冷しばめによつ
て一体化されている。

さて、本考案によるとこのような形状を有する
燃焼室部材４０は熱伝導性の良い材料、例えばア
ルミニウム或いは銅から構成されている。そして
アルミニウムで構成される場合は、その円周面は
酸化腐食を防止するために硬質アルマイト処理を
行ない、また銅材料で構成される場合はクローム
メツキされている。このように熱の良導体の内周
面は腐食防止処理４２，４２が施される。また本
考案によると噴口部材３０は、超耐熱鋼（インコ
ネル又はナイモニツク系「登録商標名」）から構
成される。そしてこれら両部材３０，４０は例え
ば冷しばめによつて一体化されるが、この一体化
の別の実施例が第３図に示されその要部が第４図
に拡大して示されている。すなわち噴口部材３０
の上段面ａと上面ｂとの間には柱状の垂直部３２
ａと、中心方向へ縮径されたテーパ部３２ｂと、
垂直部３２ａの径より小径の第２の垂直部３２ｃ
とからなる係合部３２が形成されている。そして
燃焼室部材４０にも、これらの部分３２ａ，３２
ｂ，３２ｃと適合する形状の係合部が形成されて
いる。そして両部材３０，４０は、これらの係合
部３２によつて一体化されている。この例でもさ
らに冷しばめを用いてもよい。

本考案に係る副燃焼室すなわち燃焼室部材と噴
口部材とは、以上のように構成されているので噴
口部材の熱は熱の良導体で構成された燃焼室部材
を通して冷却水１３に伝達される。従つて噴口部
材の熱負荷が軽減されて、従来発生しがちであつ
た亀裂の発生が防止される。また燃焼室部材は熱
の良導体で構成されているが、熱の良導体である
銅、アルミニウム等は熱膨張係数が大きいので副
燃焼室の温度が高くなるとそれだけ膨張し、シリ
ンダヘツドに密着することになる。従つて温度が
高くなると、密着度が増して熱伝導が良くなり冷
却効果が一層高められる。逆に機関の始動時のよ
うに低温時には縮少し、シリンダヘツドとの間に
隙間が生じて断熱作用を奏し、みだりに過冷され
ることが防止される。従つて始動性及び暖機性に
対して有効であるという利点を有する。更に燃焼
室部材の内面は腐食防止処理されているので、耐
久性は大きいものである。

さらには、このような材料を使つて燃焼室部材
と噴口部材を一体化する場合それぞれの材料の融
点が異なるため、摩擦溶接により一体化すること
はむずかしく、それぞれの部材に係合部を設け冷
やしばめ等により一体化することによつて熱の良
導体からなる燃焼室部材と超耐熱鋼からなる噴口
部材を容易に一体化することができ、加工性も非
常に良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は副燃焼室を備えた内燃機関の要部を示
す断面図、第２図ないし第４図は本考案の実施例
を示す図であつて、第２図は副燃焼室の構成要素
のみを示す断面図、第３図は他の実施例を示す第
２図と同様な断面図、第４図は第３図におけるＣ
部の拡大図である。 １……シリンダブロツク、２……シリンダヘツ
ド、３０……噴口部材、３１……噴孔、４０……
燃焼室部材、４１……下部燃焼室、３２……係合
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 環状で内部に下部燃焼室を有する燃焼室部材
   と、略中心位置から斜め方向へ貫通するように斜
   設されている噴孔を有する噴口部材とを備え、こ
   れら両部材がシリンダヘツドに挿入されて副燃焼
   室を形成するものにおいて、前記燃焼室部材は熱
   の良導体から構成され、また前記噴口部材は超耐
   熱鋼から構成され、前記両部材は係合部で一体化
   されており、そして熱の良導体で構成された燃焼
   室部材の内面は火炎による酸化腐食を防止する処
   理がほどこされていることを特徴とする内燃機関
   の副燃焼室の構造。