JPH0231771B2 - - Google Patents

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JPH0231771B2
JPH0231771B2 JP58060296A JP6029683A JPH0231771B2 JP H0231771 B2 JPH0231771 B2 JP H0231771B2 JP 58060296 A JP58060296 A JP 58060296A JP 6029683 A JP6029683 A JP 6029683A JP H0231771 B2 JPH0231771 B2 JP H0231771B2
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JP
Japan
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combustion chamber
piece
sub
block
circumferential surface
Prior art date
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JP58060296A
Other languages
English (en)
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JPS59188024A (ja
Inventor
Akinori Wakasa
Akira Kageyama
Tatsuto Fukushima
Kaneyoshi Shimono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP58060296A priority Critical patent/JPS59188024A/ja
Publication of JPS59188024A publication Critical patent/JPS59188024A/ja
Publication of JPH0231771B2 publication Critical patent/JPH0231771B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/16Chamber shapes or constructions not specific to sub-groups F02B19/02 - F02B19/10
    • F02B19/165The shape or construction of the pre-combustion chambers is specially adapted to be formed, at least in part, of ceramic material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B2019/006Engines characterised by precombustion chambers with thermal insulation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、複数のセラミツクピースによりデイ
ーゼルエジンの副燃焼室を構成する場合における
該副燃焼室の製造法に関するものである。
(従来技術) セラミツク製の副燃焼室は、該副燃焼室自体の
形状が略球形でありこれを単一のセラミツク成型
品で一体形成することは製造技術上不可能である
ことから副燃焼室を複数個のセラミツクピースで
もつて構成するのが一般的である。
また、セラミツクは硬度が高く且つ耐脆性が低
いという特性があるためその加工性が悪く、この
ため副燃焼室をセラミツクで構成する場合にはそ
の外形形状をできるだけ単純な形状とする必要が
あり、一般的には円柱状とされている。
ところで、このように複数のセラミツクピース
でもつて副燃焼室を構成する場合、従来は各セラ
ミツクピース同士を金属製のインサートリング内
に焼嵌めして該インサートリングの焼嵌め締付力
によつてセラミツク同士を強固に結合固定するよ
うにしていた(例えば特開昭57−10723号公報=
F02B19/08)。
ところが、上記の如き従来方法においては、一
方のセラミツクピース上に他方のセラミツクピー
スをただ単に正規位置に位置決めして重ね合わせ
ただけの状態で(即ち、何ら仮止め手段を構ずる
ことなく)それらの外側にインサートリングを焼
嵌めするようにしていたため、インサートリング
の焼嵌め時に上下のセラミツクピース間に位置ズ
レが生じて内部の副燃焼室形状が不正確となり易
いという問題があり、特に各ピースに燃料噴霧用
口あるいは噴口等が該各ピースの軸心に対して非
点対称位置に形成されている場合には、これら各
ピースの位置ズレは即座にエンジンの燃焼性の悪
化につながるため重大である。
また、焼嵌めに際してはこれら各ピースに位置
ズレが生じないように注意しながら作業をしなけ
ればならないところから、その作業性が低劣にな
るという問題があつた。
(発明の目的) 本発明は、副燃焼室を構成する複数のセラミツ
クピースをインサートリングに焼嵌め固定するよ
うにしたデイーゼルエンジンの副燃焼室製造法に
おいて、簡単な構成により、インサートリング焼
嵌め時における各セラミツクピース間の位置ズレ
を未然に防止して製品の精度向上と作業性の向上
を図ることを目的としてなされたものである。
(発明の構成) 本発明は、円柱状外周面を有し、相互に衝合合
体させることによりその内部に副燃焼室を有する
副燃焼室ブロツクを構成し得る如く外周面に対し
直交する面で分割形成された複数個のセラミツク
製のピースを有し、副燃焼室の上壁部を構成する
上部セラミツク製のピースの上部には、グロープ
ラグ用および燃料噴霧用開口が上記円柱状外周面
軸心に対し非点対称に形成され、副燃焼室の下壁
部を構成する下部セラミツク製のピース下部に
は、主燃焼室と連通する噴口が上記円柱状外周面
軸心に対し非点対称に形成された構造であつて上
記複数個のセラミツク製のピースを、適宜の接着
手段により相互に正規の衝合位置に位置決めした
状態で仮止め固定して一体的な副燃焼室ブロツク
とし、さらに該副燃焼室ブロツクを、円柱状内周
面を有するインサートリング内に焼嵌め固定する
ことを特徴とするものである。
(実施例) 第1図には本発明実施例に係る製造法によつて
製造された渦流室式デイーゼルエンジンZのシリ
ンダヘツド1の要部が示されている。図中符号2
はシリンダブロツク、3はピストンである。この
シリンダヘツド1には、シリンダブロツク2に対
する衝合面1a上のしかも主燃焼室14に臨む位
置から上方に向つてセラミツク製副燃焼室ブロツ
クをもつインサートブロツク21(後述する)を
収容するための受穴17が円形凹陥状に形成され
ている。
インサートブロツク21は、内部に副燃焼室6
を形成したセラミツク製の副燃焼室ブロツク9を
金属製のインサートリング11内に嵌装して構成
されている。
副燃焼室ブロツク9は、同径の円柱状外周面を
有する第1ピース7と第2ピース8よりなる上下
2分割構造とされており、両者間に略球形の副燃
焼室6が形成されるようになつている。この副燃
焼室6の上側部分に当る略半球状凹陥部25を形
成した第1ピース7は、その装着部位がシリンダ
ヘツド1内のウオータジヤケツト22に近く特に
断熱性が要求されるところであるため、この実施
例においては該第1ピース7の材質として各種セ
ラミツク材の中でも特に断熱性に富むジルコニア
(ZrO2)を採用している。尚、この第1ピース7
には、燃料噴霧口20とグロープラグ嵌挿穴19
がそれぞれ該第1ピース7の円柱状の外周面の軸
心に対し非点対称状に形成されている。
一方、副燃焼室6の下側部分に当る傾斜底状凹
陥部26を有するとともにその傾斜底面26a
(即ち、副燃焼室底面6a)に副燃焼室6と主燃
焼室14とを相互に連通せしめる噴口13を形成
した第2ピース8は、該噴口13部付近が副燃焼
室6の中でも最も高温となるところであり特に耐
熱、耐食性が要求されるところであるため、この
実施例においてはこの第2ピース8の材質として
各種セラミツク材の中でも特に耐熱、耐食性に富
む窒化ケイ素(Si3N4)を採用している。尚、こ
の噴口13は、傾斜底状凹陥部26から斜めに傾
斜して設けられており、第2ピース8の円柱状外
周面の軸心に対して非点対称となつている。
この第1ピース7と第2ピース8は、相互に正
規位置に位置決めされた状態で金属製(この実施
例においてはステンレス材を使用)のインサート
リング11内に焼ばめされることによりインサー
トリング11とともに一体的に結合され、インサ
ートブロツク21を構成している。尚、このイン
サートリング11は、、上記の如く第1ピース7
と第2ピース8の結合固定部材として作用する他
に、後述する如くインサートブロツク21を受穴
17内に嵌装する場合にセラミツク製の第1ピー
ス7あるいは第2ピース8が誤つてシリンダヘツ
ド1側に直接当つて破損するのを防止する保護部
材としても作用するものであり、その形状はこの
実施例の如き単なるリング状のものに限定される
ものでなく、例えば第1ピース7と第2ピース8
の外周面を被覆する筒壁部と受穴17の天井面に
対向する第1ピース7の上側外端面を被覆する天
井部とを有する略椀状体に形成することもでき
る。シリンダヘツド1に形成される受穴17の形
状及び寸法は、該受穴17内にインサートブロツ
ク21を嵌装した状態で、該インサートブロツク
21の外周面と受穴17の内面との間に適宜大き
さの間隙23(即ち、エンジン冷機時及び作動時
のシリンダヘツド1とインサートブロツク21の
熱膨張差によつても受穴17の内面とインサート
ブロツク21の外周面との非接触状態を維持する
ことができる程度の間隙)を形成することができ
るように適宜に設定される。又、この受穴17の
天井面側には、シリンダヘツド1の上面1b側か
ら該受穴17側に向けて形成した燃料噴射弁取付
穴15とグロープラグ取付穴16の一端が夫々開
口せしめられている。この燃料噴射弁取付穴15
には燃料噴射弁4が、またグロープラグ取付穴1
6にはグロープラグ5が夫々シリンダヘツド上面
1b側から取付けられる。
ところで、上述の如くしてインサートブロツク
21を形成する際、特に副燃焼室ブロツク9の第
1ピース7と第2ピース8の位置決めが正確に行
なわれていないと例えば副燃焼室6の形状自体が
設計形状と異つていびつなものとなつたり、第1
ピース7に形成した燃料噴霧口20と第2ピース
8に形成した噴口13との相対位置がズレて燃料
の燃焼特性に悪影響を及ぼす等の不具合が生じる
ことになる。このため、この実施例の製造法にお
いては、副燃焼室ブロツク9をインサートリング
11に焼嵌めする前に予じめ第1ピース7と第2
ピース8を所定位置に位置決めして仮止め固定
し、インサートリング焼嵌め時における位置ズレ
を防止するようにしている。即ち、インサートリ
ング11の焼嵌めに先だつて先ず、第2図に示す
如く第1ピース7の衝合面7aと第2ピース8の
衝合面8aの両方あるいはどちらか一方側に符号
27で示す如く接着剤を塗布し該接着剤によりこ
の両者の正規の衝合位置に位置決めした状態で衝
合押圧して一体的に接合せしめる(仮止め固定作
業)。
次に、この一体的に仮止め固定された第1ピー
ス7と第2ピース8よりなる副燃焼室ブロツク9
をステンレス鋼製のインサートリング11内に焼
嵌めする。このようにすると、インサートリング
焼嵌め時に不用意に第1ピース7と第2ピース8
が位置ズレするというようなことがなくなり、焼
嵌め作業が容易であるとともに、各インサートブ
ロツク間における組立精度上のバラツキをなくす
ることができる。このインサートブロツク21を
組込んだエンジンにおいて、該エンジンが作動す
ると、接着剤27は作動時の燃焼熱によつて次第
に燃焼消滅しその接合力がなくなるが、その場合
でもインサートリング11の焼嵌め締付力は依然
として作用しているため、第1ピース7と第2ピ
ース8はこのインサートリング11の締付力によ
つてその結合状態が維持される。
尚、この第1ピース7と第2ピース8の仮止め
に使用する接着剤としては、溶剤乾燥型、触媒添
加型等の室温において硬化して所定の接着力を発
揮する室温硬化型接着剤とか加熱することによつ
て硬化して所定の接着力を発揮する熱硬化型接着
剤等が好適である。
尚、このインサートブロツク21は、受穴17
に対して所定位置に正確に嵌合されていないと例
えば、グロープラグ5を取付けた時該グロープラ
グ5の発熱部18が第1ピース7のグロープラグ
嵌挿穴19と干渉し該第1ピース7のグロープラ
グ嵌挿穴19付近が局部的に加熱されて破損する
おそれがある。このため、この実施例において
は、受穴17の口縁部とインサートリング11の
外周縁部にまたがつて形成したピン穴24内にセ
ツトピン12を打込むことにより受穴17とイン
サートブロツク21との位置決めを正確且つ容易
に行なうことができるようにしている。
又、上記実施例においては、副燃焼室6の底面
6aの形状をシリンダヘツド1の衝合面1aに対
して適宜角度にを傾斜する傾斜底としたが、本発
明の他の実施例においては第4図に示す如くこの
底面6aをシリンダヘツド1の衝合面1aに対し
て平行な平底に形成することもできる。尚、副燃
焼室6を第1図の実施例の如く傾斜底とした場合
には半失火が起りにくく燃焼特性が良好であると
いう利点を有し、また逆に第4図の実施例のよう
に平底とした場合には排気中にHCとかスモーク
とかがあまり発生せず排気特性が良好であるとい
う利点がある。
(発明の効果) 本発明のデイーゼルエンジンの副燃焼室製造方
法によれば、位置ズレの発生し易い円柱状外周面
を有ししかも位置ズレにより副燃焼室に対する相
対位置が大きく変化する開口を備えた分割型のセ
ラミツク製のピースを相互に衝合合体させて副燃
焼室ブロツクとし、これをインサートリング内に
焼嵌めして結合固定する場合に先ず、セラミツク
ピース相互を適宜の接合手段によつて正規の位置
に位置決めした状態で仮止め固定して一体的な副
燃焼室ブロツクとし、しかる後に、この一体化さ
れた副燃焼室ブロツクをインサートリング内に焼
嵌めするようにしているため、セラミツクピース
相互間の位置ズレを気にすることなくインサート
リングの焼嵌め作業を行なうことができ、このよ
うな手段を採用しない従来例(例えば、特開昭57
−10723号公報)の場合に比べてその作業性が向
上するとともに、各副燃焼室の形状が常に設計通
りに維持されて製品精度が向上する等の効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例に係る製造法によつて形
成されたセラミツク製の副燃焼室を有するデイー
ゼルエンジンのシリンダヘツド部の縦断面図、第
2図及び第3図は第1図に示された副燃焼室の製
造工程図、第4図は本発明の他の実施例に係る副
燃焼室ブロツクの縦断面図である。 1……シリンダヘツド、2……シリンダ、3…
…ピストン、4……燃料噴射弁、5……グロープ
ラグ、6……副燃焼室、7,8……セラミツクピ
ース、9……副燃焼室ブロツク、11……インサ
ートリング、21……インサートブロツク、27
……接着剤。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 円柱状外周面を有し、相互に衝合合体させる
    ことによりその内部に副燃焼室を有する副燃焼室
    ブロツクを構成し得る如く外周面に対し直交する
    面で分割形成された複数個のセラミツク製のピー
    スを有し、副燃焼室の上壁部を構成する上部セラ
    ミツク製のピースの上部には、グロープラグ用お
    よび燃料噴霧用開口が上記円柱状外周面軸心に対
    し非点対称に形成され、副燃焼室の下壁部を構成
    する下部セラミツク製のピース下部には、主燃焼
    室と連通する噴口が上記円柱状外周面軸心に対し
    非点対称に形成された構造であつて上記複数個の
    セラミツク製のピースを、適宜の接着手段により
    相互に正規の衝合位置に位置決めした状態で仮止
    め固定して一体的な副燃焼室ブロツクとし、さら
    に該副燃焼室ブロツクを、円柱状内周面を有する
    インサートリング内に焼嵌め固定することを特徴
    とするデイーゼルエンジンの副燃焼室製造法。
JP58060296A 1983-04-05 1983-04-05 デイ−ゼルエンジンの副燃焼室製造法 Granted JPS59188024A (ja)

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JPS59188024A JPS59188024A (ja) 1984-10-25
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