JP2017036722A - 断熱性内燃機関 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の内燃機関は始動直後の冷えている状態では効率が悪く。一刻も早く適温まで温める事が必要とされる。
【解決手段】レシプロ式エンジン、ロータリーエンジンなど内燃機関の外部空間と接する表面に、断熱材料１８を備える。断熱材料１８は、熱伝導率の低い非金属材料とする。
【選択図】図１
【解決手段】レシプロ式エンジン、ロータリーエンジンなど内燃機関の外部空間と接する表面に、断熱材料１８を備える。断熱材料１８は、熱伝導率の低い非金属材料とする。
【選択図】図１
Description
この発明は、水冷式の内燃機関の構造に関する。
従来、内燃機関は精密な機械であり、高い性能を発揮させるために、部品同士のクリアランスには最適な値がある。内燃機関を構成するほとんどの部品は金属で作られおり、燃焼ガスから発生する熱によってその部品の体積は膨張する。暖まった状態で最適なクリアランスとなるように常温では少し小さく作られている。
しかしながら以上の技術によれば、内燃機関を始動した直後はクリアランスが大きすぎるため、燃焼ガスの漏れや部品の摩耗が発生する。燃焼室の温度も極めて低く、冷却損失が大きい。本来の性能を発揮させるには内燃機関が温まるまで待たなければならない。
そこで、この発明は従来より素早く内燃機関を暖め、かつ熱エネルギーをなるべく逃がさない内燃機関を低コストで提供することを課題とする。
そこで、この発明は従来より素早く内燃機関を暖め、かつ熱エネルギーをなるべく逃がさない内燃機関を低コストで提供することを課題とする。
以上の課題を解決するために、第一発明は、内燃機関の外側の表面に断熱材料を備えることを特徴とする。
本発明によれば、既存の内燃機関の外側の表面に断熱材料を備えるので、内燃機関の表面から逃げる熱が減少し、内燃機関が従来よりも早く温まる。その結果、冷却損失が低減し、エネルギー効率を高めることができる。又、既存の内燃機関をそのまま利用するので莫大な開発費を伴うことなく実現できる。
この発明のレシプロ式エンジンへの形態を、図１に示す。
レシプロ式エンジンを構成する部品で、外部空間と接するシリンダーブロック４、シリンダーヘッド８、ヘッドカバー１０、は金属製であり、この部品は一般的に鋳鉄もしくはアルミで作られている。シリンダーブロック４、シリンダーヘッド８、ヘッドカバー１０の外側の表面に断熱材料１８を備える。断熱性能を高めるため断熱材料を表面に密着させ、保持する面積をなるべく広くとる。具体的な実施方法として高い断熱性を有する塗料を塗布する方法、樹脂やセラミックといった断熱性の高い材料をエンジン表面の形状に合わせてパネル状に成型し貼り付ける、などの方法が考えられる。両者とも断熱材の厚さは十分にとる。後者の場合は、繊維質の柔らかい断熱材料をパネル内側に設け多重構造とし、高い断熱性能とエンジン表面への優れた密着性を確保するのも有効な手段として考えられる。
レシプロ式エンジンを構成する部品で、外部空間と接するシリンダーブロック４、シリンダーヘッド８、ヘッドカバー１０、は金属製であり、この部品は一般的に鋳鉄もしくはアルミで作られている。シリンダーブロック４、シリンダーヘッド８、ヘッドカバー１０の外側の表面に断熱材料１８を備える。断熱性能を高めるため断熱材料を表面に密着させ、保持する面積をなるべく広くとる。具体的な実施方法として高い断熱性を有する塗料を塗布する方法、樹脂やセラミックといった断熱性の高い材料をエンジン表面の形状に合わせてパネル状に成型し貼り付ける、などの方法が考えられる。両者とも断熱材の厚さは十分にとる。後者の場合は、繊維質の柔らかい断熱材料をパネル内側に設け多重構造とし、高い断熱性能とエンジン表面への優れた密着性を確保するのも有効な手段として考えられる。
この発明のロータリー式エンジンへの形態を、図２に示す。
ロータリー式エンジンを構成する部品で、外部空間と接するローターハウジング１５、サイドハウジング１６は金属製であり、この部品は一般的に鋳鉄もしくはアルミで作られている。ローターハウジング１５、サイドハウジング１６の外側の表面に断熱材料１８を備える。断熱性能を高めるため断熱材料を表面に密着させ、保持する面積をなるべく広くとる。具体的な実施方法として高い断熱性を有する塗料を塗布する方法、樹脂やセラミックといった断熱性の高い材料をエンジン表面の形状に合わせてパネル状に成型し貼り付ける、などの方法が考えられる。両者とも断熱材の厚さは十分にとる。後者の場合は、繊維質の柔らかい断熱材料をパネル内側に設け多重構造とし、高い断熱性能とエンジン表面への優れた密着性を確保するのも有効な手段として考えられる。
ロータリー式エンジンを構成する部品で、外部空間と接するローターハウジング１５、サイドハウジング１６は金属製であり、この部品は一般的に鋳鉄もしくはアルミで作られている。ローターハウジング１５、サイドハウジング１６の外側の表面に断熱材料１８を備える。断熱性能を高めるため断熱材料を表面に密着させ、保持する面積をなるべく広くとる。具体的な実施方法として高い断熱性を有する塗料を塗布する方法、樹脂やセラミックといった断熱性の高い材料をエンジン表面の形状に合わせてパネル状に成型し貼り付ける、などの方法が考えられる。両者とも断熱材の厚さは十分にとる。後者の場合は、繊維質の柔らかい断熱材料をパネル内側に設け多重構造とし、高い断熱性能とエンジン表面への優れた密着性を確保するのも有効な手段として考えられる。
「実施形態の効果」
この実施形態によれば、断熱材料１８の働きで外部空間への熱伝達、熱の輻射を抑えることが出来る。ラジエターで冷やされる冷却水の温度はサーモスタットと呼ばれる部品であらゆる環境下でも一定に制御されている。それに対し、内燃機関表面からの放熱量は制御できない。制御不可能な放熱を遮断することにより従来よりも緻密に放熱量を制御できる様になる。その結果内燃機関の冷却損失の低減につながる。
「他の実施形態」
レシプロ式エンジンのヘッドカバーには、樹脂製のものもある。この場合、樹脂製のヘッドカバーが断熱性能を十分に有する場合、断熱材料は必要ない。
この実施形態によれば、断熱材料１８の働きで外部空間への熱伝達、熱の輻射を抑えることが出来る。ラジエターで冷やされる冷却水の温度はサーモスタットと呼ばれる部品であらゆる環境下でも一定に制御されている。それに対し、内燃機関表面からの放熱量は制御できない。制御不可能な放熱を遮断することにより従来よりも緻密に放熱量を制御できる様になる。その結果内燃機関の冷却損失の低減につながる。
「他の実施形態」
レシプロ式エンジンのヘッドカバーには、樹脂製のものもある。この場合、樹脂製のヘッドカバーが断熱性能を十分に有する場合、断熱材料は必要ない。
１ スパークプラグ ２ 吸気ポート ３ 排気ポート
４ シリンダーブロック ５ クランク ６ ピストン ７ コンロッド
８ シリンダーヘッド ９ オイルパン １０ ヘッドカバー
１１ カムシャフト １２ 吸気バルブ １３ 排気バルブ １４ ローター
１５ ローターハウジング １６ サイドハウジング
１７ ウォータージャケット １８ 断熱材料
４ シリンダーブロック ５ クランク ６ ピストン ７ コンロッド
８ シリンダーヘッド ９ オイルパン １０ ヘッドカバー
１１ カムシャフト １２ 吸気バルブ １３ 排気バルブ １４ ローター
１５ ローターハウジング １６ サイドハウジング
１７ ウォータージャケット １８ 断熱材料
Claims (4)
- 金属材料で構成されるレシプロ式エンジンのシリンダーブロック、シリンダーヘッド、ヘッドカバー、の外部空間と接する表面に断熱材料を備えることを特徴とする水冷式の内燃機関。
- 金属材料で構成されるロータリー式エンジンのローターハウジング、サイドハウジングの外部空間と接する表面に断熱材料を備えることを特徴とする水冷式の内燃機関。
- 少なくとも表面積の５割以上に断熱材料を備える構造を持つ、請求項１、請求項２に記載の水冷式の内燃機関。
- 構造体としての機能の有無に関わらず、表面から外部空間への熱伝達、輻射熱を抑える機能を有する非金属材料で構成される断熱材料を表面に密着させて保持する請求項１、請求項２に記載の水冷式の内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015172328A JP2017036722A (ja) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | 断熱性内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015172328A JP2017036722A (ja) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | 断熱性内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017036722A true JP2017036722A (ja) | 2017-02-16 |
Family
ID=58047012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015172328A Pending JP2017036722A (ja) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | 断熱性内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017036722A (ja) |
-
2015
- 2015-08-14 JP JP2015172328A patent/JP2017036722A/ja active Pending
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