DE313340T1 - Waermedaemmende brennkammer und verfahren zu deren herstellung. - Google Patents

Waermedaemmende brennkammer und verfahren zu deren herstellung.

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DE313340T1
DE313340T1 DE198888309818T DE88309818T DE313340T1 DE 313340 T1 DE313340 T1 DE 313340T1 DE 198888309818 T DE198888309818 T DE 198888309818T DE 88309818 T DE88309818 T DE 88309818T DE 313340 T1 DE313340 T1 DE 313340T1
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Germany
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partition wall
cylinder head
ceramic material
combustion chamber
carbon
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Pending
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DE198888309818T
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English (en)
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Hideo Kouza-Gun Kanagawa-Ken Kawamura
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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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 or frames
    • 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
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/02—Surface coverings of combustion-gas-swept parts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE
1. Wärmeisolierender Verbrennungsraum, bestehend aus: einem unteren Flächenteil eines Zylinderkopfes, der mit Einlaß- und Auspufföffnungen versehen ist und aus einem Keramikmaterial besteht, einem oberen Teil einer Zylinderbüchse, welcher mit dem unteren Flächenteil des Zylinderkopfes einstückig ausgebildet ist und aus einem Keramikmaterial besteht, einer Zylinderkopf-Auskleidung, welche aus dem unteren Flächenteil des Zylinderkopfs und dem oberen Teil der Zylinderbüchse besteht,
einem Verbrennungsraum, welcher an der Innenseite der Zylinderkopf-Auskleidung ausgebildet ist, einer gitterförmigen Trennwand, welche in senkrecht stehender Anordnung an der Innenfläche der Zylinderkopf-Auskleidung befestigt ist, und aus einem Keramikmaterial besteht,
in die durch die Trennwand gebildeten Hohlräume eingebrachtem Kohlenstoff, und
einer dünnen Schicht aus einem Keramikmaterial, welche derart ausgebildet ist, daß sie die Gesamtheit der Innenflächen der Trennwand und des Kohlenstoffs abdeckt.
2. Wärmeisolierender Verbrennungsraum nach Anspruch 1, wobei das Keramikmaterial, aus welchem die Zylinderkopf-Auskleidung, die Trennwand und die dünne Schicht bestehen, Siliziumnitrid ist.
3. Wärmeisolierender Verbrennungsraum nach Anspruch 1, wobei die dünne Schicht auf die Trennwand durch chemisches Aufdampfen eines Keramikmaterials aufgebracht ist.
4. Wärmeisolierender Verbrennungsraum nach Anspruch 1, wobei der Kohlenstoff in die Hohlräume zwischen den Abteilungen der Trennwand dergestalt eingebracht ist, daß die Dichte und die Wärmeleitfähigkeit derselben niedrig wird.
5. Wärmeisolierender Verbrennungsraum nach Anspruch 1, wobei ein Teil des in die Hohlräume zwischen den Abteilungen der Trennwand eingebrachten Kohlenstoffs mit dem Sauerstoff, welcher zwischen diesen Abteilungen vorhanden ist, im Verlauf eines chemischen Aufdampfungsvorgangs reagiert, so daß der Kohlenstoff zwischen den Abteilungen eine poröse Struktur annimmt.
6. Wärmeisolierender Verbrennungsraum nach Anspruch 1, wobei die Trennwand als Unterlage zur Aufnahme der auf die dünne Schicht ausgeübten Kräfte wirkt.
7. Wärmeisolierender Verbrennungsraum nach Anspruch 1, wobei die Zylinderkopf-Auskleidung in einen zylindrischen Teil eingesetzt ist, der an dem mit Einlaß- und Auspuff-Öffnungen versehenen Zylinderkopf ausgebildet ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierenden Verbrennungsraums, bestehend aus folgenden Schritten:
Ausbilden einer Zylinderkopf-Auskleidung, welche aus einem unteren Flächenteil eines Zylinderkopfs besteht, der aus einem Keramikmaterial hergestellt ist, und aus einem oberen Teil einer Zylinderbüchse, welcher einstückig mit dem unteren Flächenteil des Zylinderkopfs ausgebildet ist und aus einem Keramikmaterial besteht,
Ausbilden einer Trennwand aus einm Keramikmaterial in Gitterform dergestalt, daß die Trennwand ein Profil aufweist, welches das Einsetzen der Trennwand in einer gegen die Gesamtheit der Innenfläche der Zylinderkopf-Auskleidung anliegenden Weise ermöglicht, Einbringen von Kohlenstaub in die Hohlräume zwischen den Abteilungen der Trennwand zum Ausbilden eines Verbundkörpers, welcher aus einem Keramikmaterial und Kohlenstoff besteht,
Polieren der Innenfläche des Verbundkörpers dergestalt, daß die Innenflächen der Trennwand und des Kohlenstoffs abwechslungsweise in Erscheinung treten, Einsetzen des Verbundkörpers in die Zylinderkopf-Auskleidung, welche aus dem unteren Flächenteil des Zylinderkopfs und dem oberen Teil der Zylinderbüchse besteht, dergestalt, daß die Außenfläche des ersteren gegen die Innenfläche der letzteren anliegt, Anbringen eines Keramikmaterials durch chemisches Aufdampfen, nachdem der Verbundkörper in die Zylinderkopf-Auskleidung eingesetzt wurde, um eine dünne Schicht auf der Innenfläche des Verbundkörpers zu bilden, und Abdekken der gesamten Innenfläche des Verbundkörpers mit dieser dünnen Schicht, welche durch das chemische Aufdampfen eines Keramikmaterials gebildet wird, um die Trennwand und die dünne Schicht miteinander zu verbinden.
9. Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierenden Verbrennungsraums nach Anspruch 8, wobei der in der Trennwand enthaltene Sauerstoff und der Kohlenstoff mitein-
ander reagieren, um im Verlauf des Schritts der chemischen Aufdampfung eines Keramikmaterials auf die den Verbundkörper bildende Trennwand Kohlendioxid zu erzeugen, wodurch der Kohlenstoff in der Trennwand mit Hilfe des Kohlendioxids in eine poröse Struktur gebracht wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierenden Verbrennungsraums nach Anspruch 8, wobei der Schritt der Ausbildung einer Trennwand aus einem Keramikmaterial in Gitterform dergestalt, daß die Trennwand ein Profil aufweist, welches das Einsetzen der Trennwand in einer gegen die Gesamtheit der Innenfläche der Zylinderkopf-Auskleidung anliegenden Weise ermöglicht, durch Einspritzen eines Keramikmaterials wie Siliziumnitrid aus einer Düse, z.B. einer T-förmigen Düse oder einer kreuzförmigen Düse einer Spritzgußmaschine in eine Gießform zum Spritzen der Trennwand durchgeführt werden kann, welche verwendet wird, um einen an der unteren Fläche des Zylinderkopfs liegenden Teil und einen am oberen Teil der Zylinderbüchse liegenden Teil einstückig zu spritzen.
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