JPH01257747A - Structure of adiabatic engine - Google Patents
Structure of adiabatic engineInfo
- Publication number
- JPH01257747A JPH01257747A JP8531988A JP8531988A JPH01257747A JP H01257747 A JPH01257747 A JP H01257747A JP 8531988 A JP8531988 A JP 8531988A JP 8531988 A JP8531988 A JP 8531988A JP H01257747 A JPH01257747 A JP H01257747A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder head
- ceramic material
- wall
- cylinder
- thin
- 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
Links
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 7
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 7
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 abstract 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 2
- UUTKICFRNVKFRG-WDSKDSINSA-N (4R)-3-[oxo-[(2S)-5-oxo-2-pyrrolidinyl]methyl]-4-thiazolidinecarboxylic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CSCN1C(=O)[C@H]1NC(=O)CC1 UUTKICFRNVKFRG-WDSKDSINSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
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
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、セラミックエンジン等における断熱エンジ
ンの構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to the structure of an adiabatic engine such as a ceramic engine.
従来、セラミック材料を断熱材又は耐熱材として利用し
た断熱エンジン等のエンジン部材は、例えば、特開昭５
９−１２２７６５号公ａに開示されている。該公報に開
示された断熱エンジンについて、第４図を参照して概説
する。この断熱エンジンは、シリンダライナ上方部３３
を有するセラミック製ライナヘッド３１をシリンダヘッ
ド３０の内側に嵌合したものである。即ち、このライナ
ヘッド３１は、シリンダヘッド内壁部３２とシリンダラ
イナ上方部３３とを一体に形成したものであり、ライナ
ヘッド３１の該シリンダライナ上方部３３を下部のシリ
ンダライナ３４とは別部材として形成したものである。Conventionally, engine parts such as adiabatic engines using ceramic materials as heat insulating materials or heat-resistant materials have been developed, for example, in Japanese Patent Application Laid-open No. 5
It is disclosed in Publication No. 9-122765 a. The adiabatic engine disclosed in this publication will be outlined with reference to FIG. In this adiabatic engine, the cylinder liner upper part 33
A ceramic liner head 31 having a diameter is fitted inside the cylinder head 30. That is, this liner head 31 is formed by integrally forming a cylinder head inner wall part 32 and a cylinder liner upper part 33, and the cylinder liner upper part 33 of the liner head 31 is made as a separate member from the lower cylinder liner 34. It was formed.
また、ライナヘット′３１をシリンダヘッド３０に取付
けるには、位置決めリング３７．３８及び上側に位置決
めプレー１−を有するガスケソｌ−３６を介してライナ
ヘッド３１をシリンダヘッド３０に圧入、焼嵌め等によ
り嵌合することによって達成している。また、シリンダ
ヘッド３０とライナヘッド３１との間には空気層３５が
形成されている。In addition, in order to attach the liner head '31 to the cylinder head 30, the liner head 31 is press-fitted into the cylinder head 30 through a gasket 1-36 having a positioning ring 37, 38 and a positioning plate 1- on the upper side, or by shrink-fitting or the like. This is achieved by combining Further, an air layer 35 is formed between the cylinder head 30 and the liner head 31.
しかしながら、上記のようなセラミックスを断熱材又は
耐熱材として利用するシリンダヘッド等の断熱エンジン
部材において断熱特性を十分に得ることば、極めて困難
であり、十分な断熱特性を得るため壁厚が厚くなるとい
う問題がある。即ち、エンジンの燃焼室に面する部分は
耐熱性、断熱性、熱シヨツク性に優れた窒化珪素等のセ
ラミックスにて構成し、高温燃焼ガスに耐えることがで
きるが、余り壁厚が大きいと、熱容量が大きくなり、そ
のため吸入効率が低下するという問題点が生し、この問
題点をシリンダヘッドの構造によって解決するという課
題がある。However, it is extremely difficult to obtain sufficient heat insulation properties in insulating engine parts such as cylinder heads that use ceramics as heat insulating or heat-resistant materials, and in order to obtain sufficient heat insulation properties, the wall thickness must be increased. There's a problem. That is, the part facing the combustion chamber of the engine is made of ceramics such as silicon nitride, which has excellent heat resistance, heat insulation, and thermal shock properties, and can withstand high-temperature combustion gas, but if the wall thickness is too large, A problem arises in that the heat capacity increases, and therefore the suction efficiency decreases, and there is a problem in solving this problem by changing the structure of the cylinder head.
どころで、前掲特開昭５９−１２２７６５号公報に開示
された断熱エンジンについては、シリンダヘッド３０と
ライナヘッド３１との間には空気層３５が形成され、熱
の逃げを少なくすることはできるが、ライナヘッド３１
が、比較的に肉厚のセラミック材料から構成されている
。従って、上記と同様に、燃焼室側に面するライナヘッ
ト３１の熱容量が大きくなり、高温に晒される部分の熱
容量を小さくするということでは十分なものでなく、吸
入効率の低下を防止するという上記の問題点を解消する
ことができないものである。However, in the adiabatic engine disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-122765, an air layer 35 is formed between the cylinder head 30 and the liner head 31, which can reduce heat escape. , liner head 31
However, it is constructed from a relatively thick ceramic material. Therefore, similarly to the above, the heat capacity of the liner head 31 facing the combustion chamber side increases, and it is not sufficient to reduce the heat capacity of the portion exposed to high temperatures, and the above-mentioned goal of preventing a decrease in suction efficiency is insufficient. The problem cannot be resolved.
この発明の目的は、上記の課題を解決するごとであり、
燃焼室側内壁面を肉厚を薄く構成したセラミック製薄肉
部材で構成し、該薄肉部材をシリンダヘッド内壁部とシ
リンダライナ上部とを一体構造に構成したヘッドライナ
本体に堅固に固定し、それによって燃焼室側に面する高
温になる部位の前記薄肉部材の熱容量を小さく構成して
エンジンのサイクル効率及び吸入効率を向上させること
を特徴とする断熱エンジンの構造を提供することである
。The purpose of this invention is to solve the above problems,
The inner wall surface on the combustion chamber side is composed of a thin ceramic member with a thin wall thickness, and the thin member is firmly fixed to the headliner body, which has an integral structure of the inner wall part of the cylinder head and the upper part of the cylinder liner. It is an object of the present invention to provide a structure of an adiabatic engine characterized in that the heat capacity of the thin-walled member at a high temperature portion facing the combustion chamber side is configured to be small to improve cycle efficiency and intake efficiency of the engine.
この発明は、上記の課題を解決し、上記のＬ１的を達成
するために、次のように構成されている。In order to solve the above-mentioned problems and achieve the above-mentioned L1 goal, the present invention is configured as follows.
即ち、この発明は、シリンダヘッドの内側に嵌合したシ
リンダヘッド内壁部とシリンダライナ上部とを一体構造
に構成した多孔質セラミック材から成るヘッドライナ本
体、該ヘッドライナ本体の燃焼室側内壁面にコーティン
グしたカーボン層、及び該カーボン層の内面に化学蒸着
でコーティングしたセラミンク製薄肉部材から成ること
を特徴とする断熱エンジンの構造に関する。That is, the present invention provides a headliner body made of a porous ceramic material in which the cylinder head inner wall part fitted inside the cylinder head and the cylinder liner upper part are integrated, and the inner wall surface of the headliner body on the combustion chamber side. The present invention relates to a structure of an adiabatic engine characterized by comprising a coated carbon layer and a thin ceramic member made of ceramic coated on the inner surface of the carbon layer by chemical vapor deposition.
また、この断熱エンジンの構造は、前記シリンダヘッド
内壁部のバルブシート部に緻密質セラミック材から成る
バルブシートを固定したことを特徴とする断熱エンジン
の構造に関する。This adiabatic engine structure also relates to an adiabatic engine structure characterized in that a valve seat made of a dense ceramic material is fixed to the valve seat portion of the inner wall of the cylinder head.
この発明による断熱エンジンの構造は、以上のように構
成されており、次のように作用する。即ち、この断熱エ
ンジンの構造は、シリンダヘッド内壁部とシリンダライ
ナ上部とを一体構造に構成した多孔質セラミック材から
成るヘッドライナ本体の燃焼室側内壁面にカーボンをコ
ーティングし、更に該カーボン層の内面に化学蒸着でセ
ラミ、り拐をコーティングしたので、前記ヘッドライナ
本体の内面に薄肉のセラミック層を堅固に固定でき、高
温の燃焼ガスに晒される前記セラミック層即ち前記薄肉
部材の肉厚を可及的に薄く形成することができ、熱容量
を小さくし、エンジンの燃焼ガス及び吸気の温度への追
従性を良くすることができる。燃焼室側に面する壁面の
熱容量を小さくすることによって、エンジンのサイクル
効率及び吸入効率を向上させることができる。The structure of the adiabatic engine according to the present invention is constructed as described above, and operates as follows. That is, the structure of this adiabatic engine consists of coating the inner wall surface of the combustion chamber side of the headliner body, which is made of a porous ceramic material in which the inner wall of the cylinder head and the upper part of the cylinder liner are integrally structured, with carbon; Since the inner surface is coated with ceramic by chemical vapor deposition, the thin ceramic layer can be firmly fixed to the inner surface of the headliner body, and the thickness of the ceramic layer, that is, the thin member exposed to high-temperature combustion gas can be reduced. It can be made as thin as possible, the heat capacity can be reduced, and the ability to follow the temperature of combustion gas and intake air of the engine can be improved. By reducing the heat capacity of the wall surface facing the combustion chamber side, the cycle efficiency and intake efficiency of the engine can be improved.
また、前記シリンダヘッド内壁部のバルブシート部に緻
密質セラミック材から成るバルブシートを固定したので
、該バルブシー１〜が機械的衝撃力を受けても、前記薄
肉部材であるセラミック層に悪影響を与えることがない
。Further, since the valve seat made of a dense ceramic material is fixed to the valve seat portion of the inner wall of the cylinder head, even if the valve seat 1 is subjected to mechanical impact force, it will not have an adverse effect on the ceramic layer, which is the thin wall member. Never.
〔実施例〕
以下、図面を参照して、この発明による断熱エンジンの
構造の実施例を詳述する。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the structure of an adiabatic engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図において、この発明の実施例である断熱エンジンの構
造については、断熱エンジンにおけるシリンダヘッドの
部分の断熱構造についての技術的思想のみを開示したも
のであり、上記以外の部分のシリンダ、ビス１−ン及び
吸排気バルブについての断熱構造については開示し且つ
図示していないが、断熱エンジンについては、これらシ
リンダ、ピストン及び吸排気バルブについても、窒化珪
素等のセラミック材料、断熱材等によって断熱構造に構
成することによって一層確実に断熱の目的を達成できる
ことは勿論である。In the figure, regarding the structure of the adiabatic engine which is an embodiment of the present invention, only the technical concept of the adiabatic structure of the cylinder head portion in the adiabatic engine is disclosed, and the cylinder and screws 1- Although the heat insulating structure for the cylinder and intake and exhaust valves is disclosed and not shown, in the case of an adiabatic engine, the cylinder, piston, and intake and exhaust valves may also have a heat insulating structure using a ceramic material such as silicon nitride, a heat insulating material, etc. Of course, by configuring this structure, the purpose of heat insulation can be achieved more reliably.
第１′Ｕ２において、この発明の実施例である断熱エン
ジンの構造の概略断面図が示されている。この断熱エン
ジンの構造は、シリンダヘッド内壁部２とシリンダライ
ナ上部３とを一体構造に製作したヘッドライナ本体１を
有し、該ヘッドライナ本体１をシリンダヘッド１０の内
側に嵌合し、更に該ヘッドライナ本体１の燃焼室側内壁
面にカーボン層６を介してセラミック製薄肉部材４を配
置したものである。この断熱エンジンの構造は、特に、
第２図を参照して後述するが、ヘッドライナ本体１と薄
肉部材４との隣接面にカーボンＮ６を介して薄肉部材４
を堅固に固定したものである。従って、肉厚の薄いセラ
ミック材から成る薄肉部材４の外周部がカーボンの断熱
層に被覆された状態で燃焼室５に晒される内壁面を構成
するようになる。1'U2 shows a schematic cross-sectional view of the structure of an adiabatic engine according to an embodiment of the present invention. The structure of this adiabatic engine includes a headliner body 1 made of an integral structure of a cylinder head inner wall part 2 and a cylinder liner upper part 3. The headliner body 1 is fitted inside a cylinder head 10, and furthermore, A ceramic thin member 4 is disposed on the combustion chamber side inner wall surface of the headliner body 1 with a carbon layer 6 interposed therebetween. The structure of this adiabatic engine is particularly
As will be described later with reference to FIG.
is firmly fixed. Therefore, the outer periphery of the thin member 4 made of a thin ceramic material forms the inner wall surface exposed to the combustion chamber 5 while being covered with the carbon heat insulating layer.
また、ヘッドライナ本体１及び薄肉部材４については、
窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラ
ミック材で製作されている。Moreover, regarding the headliner main body 1 and the thin member 4,
It is made of ceramic materials such as silicon nitride (Si3N4) and silicon carbide (SiC).
第１図に示すように、シリンダヘッド内壁部２とシリン
ダライナ上部３とから成るセラミック製ヘッドライナ本
体１は、鋳物で製作したシリンダヘッド１０に嵌合され
ている。該シリンダヘッド１０とその内側に嵌合された
ヘッドライナ本体１のシリンダヘッド内壁部２との間に
は、位置決めの機能も有するプレート状の断熱ガスケア
ｈ １１が配置されている。また、該シリンダヘッド
１０とその内側に嵌合されたヘッドライナ本体１のシリ
ンダライナ上部３との間には、位置決めの機能も有する
リング状の断熱ガスケソ１〜１２．１３が上下に配置さ
れ、且つシリンダヘッド１０とシリンダライナ上部３と
の間には断熱空気層１４が形成されている。シリンダヘ
ッド内壁部２には、吸気バルブシー１一部及び排気バル
ブシート部が形成され、これらのバルブシート部には高
強度のセラミンク材から成るバルブシート１５が固定さ
れている。また、シリンダヘッド１０の下方には、断熱
ガスケット２３を介してシリンダライナ１９が嵌合した
シリンダブロック２４が配置されている。As shown in FIG. 1, a ceramic headliner body 1 consisting of a cylinder head inner wall 2 and a cylinder liner upper part 3 is fitted into a cylinder head 10 made of cast metal. Between the cylinder head 10 and the cylinder head inner wall portion 2 of the headliner body 1 fitted inside the cylinder head 10, a plate-shaped heat insulating gas cover h 11 which also has a positioning function is arranged. Further, between the cylinder head 10 and the cylinder liner upper part 3 of the headliner main body 1 fitted inside the cylinder head 10, ring-shaped insulating gas kets 1 to 12 and 13, which also have a positioning function, are arranged vertically, Moreover, a heat insulating air layer 14 is formed between the cylinder head 10 and the cylinder liner upper part 3. A portion of an intake valve seat 1 and an exhaust valve seat portion are formed in the cylinder head inner wall portion 2, and a valve seat 15 made of a high-strength ceramic material is fixed to these valve seat portions. Further, below the cylinder head 10, a cylinder block 24 is arranged, into which a cylinder liner 19 is fitted via a heat insulating gasket 23.
シリンダライナ１９及びシリンダライナ上部３に跨がっ
てピストン２０が往復運動するように構成されている。A piston 20 is configured to reciprocate across the cylinder liner 19 and the cylinder liner upper part 3.
第２図は第１図の符号Ａの部分の拡大断面図である。ヘ
ッドライナ本体１の燃焼室５側には、セラミック製の薄
肉部材４がカーボン層６を介して配置されている。ヘッ
ドライナ本体１は、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化珪素
（ＳｉＣ）等のセラミック材から製作され、該セラミッ
ク材は多孔質に構成されている。例えば、セラミ・ツク
材を多孔質に構成するには、ハニカム構造を製作するよ
うにノズルから絞り出して多孔に成形することによって
製作できる。ヘッドライナ本体１が多孔質に構成される
ことによって、ヘッドライナ本体１自体は空気層を備え
て低熱容量で且つ低熱伝導率を有するように構成できる
。このヘッドライナ本体１の燃焼室５側に面する内壁面
８にカーボンをコーティングしてカーボン層６を形成す
る。これによって多孔質のセラミック材から成るヘッド
ライナ本体１の表面をカーボンのコーティングによって
シール状態に構成する。勿論、ヘッドライナ本体１とカ
ーボン層６との境界部は、ヘッドライナ本体１の多孔質
面の中ヘカーポンが侵入した状態になる。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion indicated by the symbol A in FIG. 1. A thin ceramic member 4 is disposed on the combustion chamber 5 side of the headliner body 1 with a carbon layer 6 in between. The headliner body 1 is made of a ceramic material such as silicon nitride (Si3N4) or silicon carbide (SiC), and the ceramic material is porous. For example, a ceramic material can be made porous by squeezing it out of a nozzle and forming it into a porous structure, similar to creating a honeycomb structure. By configuring the headliner body 1 to be porous, the headliner body 1 itself can be configured to include an air layer, have a low heat capacity, and have a low thermal conductivity. The inner wall surface 8 of the headliner body 1 facing the combustion chamber 5 side is coated with carbon to form a carbon layer 6. As a result, the surface of the headliner body 1 made of a porous ceramic material is sealed with carbon coating. Of course, at the boundary between the headliner body 1 and the carbon layer 6, carbon enters into the porous surface of the headliner body 1.
更に、該カーボン層６の内壁面７に対して、窒化珪素（
Ｓｉ３Ｎ４） 、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミック材
による化学蒸着（ＣＶＤ）でコーティングし、カーボン
層６の内壁面７に肉厚の薄いセラミック製薄肉部材４を
形成する。この場合に、カーボンは、セラミック材の化
学蒸着においてセラミック材と極めて強固に接合するこ
とができる。Furthermore, silicon nitride (
A thin ceramic member 4 is formed on the inner wall surface 7 of the carbon layer 6 by coating with a ceramic material such as Si3N4) or silicon carbide (SiC) by chemical vapor deposition (CVD). In this case, the carbon can be bonded very strongly to the ceramic material in chemical vapor deposition of the ceramic material.
第３図は第１図の符号Ｂの部分の拡大断面図である。ヘ
ッドライナ本体１のシリンダヘッド内壁部２には、吸気
バルブシート部及び排気バルブシート部が形成されてい
る。これらのバルブシート部には、緻密質の窒化珪素等
のセラミック材から成るバルブシート１５が固定されて
いる。従って、該バルブシート１５が、吸気バルブ又は
排気バルブの上下運動に伴う機械的衝撃力を受けても強
度上の問題は生しない。FIG. 3 is an enlarged sectional view of the portion indicated by the symbol B in FIG. 1. The cylinder head inner wall portion 2 of the headliner body 1 is formed with an intake valve seat portion and an exhaust valve seat portion. A valve seat 15 made of a dense ceramic material such as silicon nitride is fixed to these valve seat portions. Therefore, even if the valve seat 15 is subjected to a mechanical impact force due to the vertical movement of the intake valve or the exhaust valve, no strength problem will occur.
この発明による断熱エンジンの構造は、以上のように構
成されているので、次のような効果を奏する。即ち、こ
の断熱エンジンの構造は、シリンダヘッド内壁部とシリ
ンダライナ上部とを一体構造に構成した多孔質セラミッ
ク材から成るヘッドライナ本体の燃焼室側内壁面にカー
ボンをコーティングし、更に該カーボン層の内面に化学
蒸着でセラミック材をコーティングしたので、カーボン
自体がセラミック材、特に窒化珪素系セラミック材の化
学蒸着ではセラミック材との接合性が優れており、前記
へラドライナ本体の内面に薄肉のセラミック層を堅固に
固定できる。また、高温の燃焼ガスに晒される前記薄肉
部材の肉厚を可及的に薄く形成することができ、該薄肉
部材の熱容量を小さくし、エンジンの燃焼ガス及び吸気
の温度へに追従性を良くすることができる。即ち、多孔
質に構成するごとによって前記ヘッドライナ本体自体を
空気層を備え、低熱容量で且つ低熱伝導音・（の構造に
構成でき、また、前記ヘッドライナ本体の多孔質セラミ
ック材の表面にカーボンをコーティングしてシール性を
向上させて前記カーボン層が良好な断熱層となり、前記
ヘッドライナ本体と燃焼室側に面する前記薄肉部材との
間を断熱し、前記薄肉部材に燃焼ガスから与えられた熱
を前記ヘッドライナ本体に伝導さ丑ることが少なくなり
、燃焼室に面するセラミック製の前記薄肉部材の熱容量
を確実に小さくすることができる。それ故に、燃焼室側
に面する壁面の熱容量を小ざくすることによって、エン
ジンの・す”イクル効率及び吸入効率を向上させること
ができる。言い換えれば、エンジンのサイクル効率及び
吸入効率を向上させるため、断熱エンジンの燃焼室内壁
からの受熱を最小限にすることによって、エンジンの吸
気時に、吸気によって耐熱性としてのセラミック材の前
記薄肉部材が直ちに冷却し、吸気温度と薄肉部材温度と
の温度差を小さくし、それによって吸気を流入し易くす
る。また、断熱するという点からは、燃焼室内の最高温
度時に、前記ヘッドライナ本体及び前記カーボン層で前
記薄肉部材を断熱し、前記薄肉部材に吸収される熱量を
小さくして燃焼ガス温度と薄肉部材温度との温度差を小
さくし、シリンダヘッド、シリンダブロック等を通して
外部に逃げる熱エネルギーを最小限に抑える。このよう
にエンジンのサイクル効率及び吸入効率を向上させると
共に、燃焼室における熱エネルギーを最大限に排気ポー
トを通じて下流に設けたエネルギー回収装置に送り込む
ことができ、従って該熱エネルギーを最大限に回収する
ことができる。Since the structure of the adiabatic engine according to the present invention is configured as described above, it has the following effects. That is, the structure of this adiabatic engine consists of coating the inner wall surface of the combustion chamber side of the headliner body, which is made of a porous ceramic material in which the inner wall of the cylinder head and the upper part of the cylinder liner are integrally structured, with carbon; Since the inner surface is coated with a ceramic material by chemical vapor deposition, carbon itself has excellent bonding properties with the ceramic material, especially when silicon nitride ceramic material is chemically vapor deposited. can be firmly fixed. In addition, the thickness of the thin-walled member exposed to high-temperature combustion gas can be made as thin as possible, reducing the heat capacity of the thin-walled member and improving the ability to follow the temperature of the combustion gas and intake air of the engine. can do. That is, by making the headliner body porous, the headliner body itself can have an air layer, have a low heat capacity, and have a structure with low thermal conductivity. The carbon layer serves as a good heat insulating layer by coating to improve sealing performance, insulating the space between the headliner main body and the thin wall member facing the combustion chamber side, and preventing combustion gas from being applied to the thin wall member. This reduces the amount of heat that is conducted to the headliner body, making it possible to reliably reduce the heat capacity of the thin ceramic member facing the combustion chamber. By reducing the heat capacity, the cycle efficiency and intake efficiency of the engine can be improved.In other words, in order to improve the cycle efficiency and intake efficiency of the engine, the heat received from the combustion chamber wall of an adiabatic engine can be reduced. By minimizing the temperature, when the engine takes air, the thin-walled member made of heat-resistant ceramic material is immediately cooled by the intake air, reducing the temperature difference between the intake air temperature and the thin-walled member temperature, thereby making it easier for the intake air to flow in. In addition, in terms of insulation, the headliner body and the carbon layer insulate the thin-walled member when the temperature inside the combustion chamber is at its highest, reducing the amount of heat absorbed by the thin-walled member and reducing the temperature of the combustion gas. This reduces the temperature difference between the temperature of thin-walled parts and minimizes the thermal energy escaping to the outside through the cylinder head, cylinder block, etc.In this way, the cycle efficiency and intake efficiency of the engine are improved, and the thermal energy in the combustion chamber is reduced. The maximum amount of thermal energy can be fed through the exhaust port to the downstream energy recovery device, and thus the maximum amount of thermal energy can be recovered.
また、前記シリンダヘッド内壁部のバルブシート部に緻
密質セラミック材から成るバルブシートを固定したので
、該バルブシートが機械的衝撃力を受けても、前記薄肉
部材であるセラミック層に悪影響を与えることがない。Furthermore, since the valve seat made of a dense ceramic material is fixed to the valve seat portion of the inner wall of the cylinder head, even if the valve seat is subjected to mechanical impact force, it will not have an adverse effect on the ceramic layer, which is the thin wall member. There is no.
第１図はこの発明による断熱エンジンの構造の一実施例
を示す断面図、第２図は第１図の符号Ａの部分の拡大断
面図、第３図は第１図の符号Ｂの部分の拡大断面図、及
び第４図は従来の断熱エンジンの構造の別の例を示す断
面図である。
１−−−ヘッドライナ本体、２−−−−シリンダヘッド
内壁部、３−−−−−−−シリンダライナ上部、４−
薄肉部材、５−・−燃焼室、６−−−カーボン層、７゜
８−−−−一内壁面、１０−−−−シリンダヘッド、１
５−−バルブシート。
特許出願人 いすヌ′自動車株式会社
代理人 弁理士 尾 仲 −宗
＝ （Ｙ）FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the structure of an adiabatic engine according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion marked A in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a portion B shown in FIG. The enlarged sectional view and FIG. 4 are sectional views showing another example of the structure of a conventional adiabatic engine. 1---Headliner main body, 2---Cylinder head inner wall, 3---Cylinder liner upper part, 4---
Thin wall member, 5--Combustion chamber, 6--Carbon layer, 7° 8--Inner wall surface, 10--Cylinder head, 1
5--Valve seat. Patent applicant Isunu Jidosha Co., Ltd. Agent Patent attorney Onaka - So = (Y)
Claims (1)
内壁部とシリンダライナ上部とを一体構造に構成した多
孔質セラミック材から成るヘッドライナ本体、該ヘッド
ライナ本体の燃焼室側内壁面にコーティングしたカーボ
ン層、及び該カーボン層の内面に化学蒸着でコーティン
グしたセラミック製薄肉部材から成ることを特徴とする
断熱エンジンの構造。（２）前記シリンダヘッド内壁部
のバルブシート部に緻密質セラミック材から成るバルブ
シートを固定したことを特徴とする請求項１に記載の断
熱エンジンの構造。(1) A headliner body made of a porous ceramic material that has an integral structure with the cylinder head inner wall part fitted inside the cylinder head and the upper part of the cylinder liner, and carbon coated on the combustion chamber side inner wall surface of the headliner body. 1. A structure for an adiabatic engine, characterized in that it consists of a carbon layer and a thin ceramic member coated on the inner surface of the carbon layer by chemical vapor deposition. (2) The structure of an adiabatic engine according to claim 1, characterized in that a valve seat made of a dense ceramic material is fixed to the valve seat portion of the inner wall of the cylinder head.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8531988A JPH01257747A (en) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | Structure of adiabatic engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8531988A JPH01257747A (en) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | Structure of adiabatic engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257747A true JPH01257747A (en) | 1989-10-13 |
Family
ID=13855294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8531988A Pending JPH01257747A (en) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | Structure of adiabatic engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01257747A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012077651A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Toyota Motor Corp | Engine |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP8531988A patent/JPH01257747A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012077651A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Toyota Motor Corp | Engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2718071B2 (en) | Sub-chamber insulated engine | |
| JPH01110863A (en) | Construction of thermally insulated combustion chamber | |
| US4864987A (en) | Heat insulating engine | |
| US5282411A (en) | Heat-insulating piston with middle section of less dense but same material | |
| US5040504A (en) | Heat-insulating engine swirl chamber | |
| JPH01257747A (en) | Structure of adiabatic engine | |
| JP2906418B2 (en) | Secondary combustion chamber structure | |
| JPH0223767Y2 (en) | ||
| JP2540878B2 (en) | Insulation engine structure | |
| JPH01318750A (en) | Structure of insulated piston | |
| JPH03179153A (en) | Structure of insulated engine | |
| JP2699586B2 (en) | Adiabatic piston and method of manufacturing the same | |
| JPH0668257B2 (en) | Structure of adiabatic piston | |
| JPH0233453A (en) | Structure for adiabatic engine | |
| JPH01257745A (en) | Structure of heat insulating engine | |
| JPH07109176B2 (en) | Insulation engine structure | |
| JPH0218299Y2 (en) | ||
| JPH0143469Y2 (en) | ||
| JP2560400B2 (en) | Insulation engine structure | |
| JPS63302125A (en) | Heat-insulated engine structure | |
| JPH0555748B2 (en) | ||
| JPH0645603Y2 (en) | Valve guide seal structure | |
| JPS63255547A (en) | Heat insulated engine | |
| JP3091049B2 (en) | Heat shielding gasket and combustion chamber structure of engine using the same | |
| JPH03124944A (en) | Heat insulating engine component, manufacture thereof and heat insulating piston |