JPH0233453A - Structure for adiabatic engine - Google Patents
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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
た断熱エンジンは、例えば、特開昭５９１２２７６５号
公報に開示されている。該公報に開示された断熱エンジ
ンについて、第２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
製ライナヘラド３１をシリンダヘッド３９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。また、ライナヘッド
３１をシリンダへラド３９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トを有するガ
スケット３６を介してライナヘッド３１をシリンダヘッ
ド３９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３９とライナヘッド
３１との間には空気１１３５が形成されている。Conventionally, an adiabatic engine using a ceramic material as a heat insulating material or a heat resistant material is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59122765. The adiabatic engine disclosed in this publication will be outlined with reference to FIG. This adiabatic engine has a ceramic liner head 31 having a cylinder liner upper part 33 fitted inside a cylinder head 39. 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. Furthermore, in order to attach the liner head 31 to the cylinder head 39, the liner head 31 is fitted into the cylinder head 39 by press fitting, shrink fitting, etc. via the positioning rings 37 and 38 and the gasket 36 having the positioning plate on the upper side. This has been achieved by Furthermore, air 1135 is formed between the cylinder head 39 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
において断熱特性を十分に得ることは、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が生じ、如何に構成し
たら、上記問題を解決できるかの課題があった。However, it is extremely difficult to obtain sufficient heat insulation properties in cylinder heads and other heat-insulating engines that use ceramics as heat insulators or heat-resistant materials. 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 was a problem as to how to configure it to solve the above problem.
ところで、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３９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
ド３１の熱容量が太き（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課題を解決する
ことができないものである。By the way, 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 39 and the liner head 31, and the escape of heat can be reduced. 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 is large (reducing the heat capacity of the portion exposed to high temperatures is not sufficient).
The above-mentioned problem of preventing a decrease in inhalation efficiency cannot be solved.
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
燃焼室側に面する部材の肉厚を薄く構成したセラミック
製薄板で構成して該薄板の外周面を断熱構造に構成し、
燃焼室側に面する高温になる部位の熱容量を小さく構成
してエンジンの吸入効率を向上させると共に、しかも該
薄板の上部側から下部側への熱伝達を遮断して温度状態
を変え、スモーク発生温度ゾーンでの燃焼時間を短時間
にし、Ｎｏ、発生温度ゾーンでの燃焼を避け、スモーク
及びＮｏヨの発生を防止し、しかもセラミック材料の肉
厚の減少に伴う強度劣化を防止できる構造に構成した断
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 member facing the combustion chamber is made of a thin ceramic plate with a thin wall, and the outer peripheral surface of the thin plate has a heat-insulating structure,
The heat capacity of the high-temperature area facing the combustion chamber is reduced to improve engine intake efficiency, and the heat transfer from the upper side to the lower side of the thin plate is blocked to change the temperature state and generate smoke. It has a structure that shortens the combustion time in the temperature zone, avoids combustion in the temperature zone, prevents smoke and generation of smoke, and prevents strength deterioration due to decrease in the thickness of the ceramic material. The purpose of the present invention is to provide an adiabatic engine structure.
この発明は、上記の課題を解決し、上記の目的を達成す
るために、次のように構成されている。In order to solve the above problems and achieve the above objects, the present invention is configured as follows.
即ち、この発明は、低熱伝導材製シリンダライナ上部を
シリンダヘッドの内側に嵌合し、該シリンダライナ上部
の燃焼室側上部内壁面に前記シリンダヘッドの下面部に
対向するセラミック製ヘッド下面薄板と一体構造のセラ
ミック製上部薄板を嵌合し、前記シリンダライナ上部の
燃焼室側下部内壁面にセラミック製下部薄板を前記上部
薄板との間に隙間を形成して嵌合したことを特徴とする
断熱エンジンの構造に関する。That is, in the present invention, an upper part of a cylinder liner made of a low thermal conductive material is fitted inside a cylinder head, and a head lower thin plate made of ceramic is provided on an upper inner wall surface of the upper part of the cylinder liner on the combustion chamber side, facing the lower part of the cylinder head. A heat insulating device characterized in that an integrally constructed ceramic upper thin plate is fitted, and the ceramic lower thin plate is fitted to the combustion chamber side lower inner wall surface of the upper part of the cylinder liner with a gap formed between the ceramic lower thin plate and the upper thin plate. Regarding the structure of the engine.
また、この断熱エンジンの構造は、前記シリンダヘッド
の下面部と前記ヘッド下面薄板との間に断熱材を介在さ
せたものである。Further, the structure of this adiabatic engine is such that a heat insulating material is interposed between the lower surface portion of the cylinder head and the thin plate on the lower surface of the head.
更に、この断熱エンジンの構造は、前記シリンダライナ
上部の内周面には突出部が形成され、前記突出部上面に
前記上部薄板の段部を支持したものである。Furthermore, in the structure of this adiabatic engine, a protrusion is formed on the inner circumferential surface of the upper part of the cylinder liner, and the stepped part of the upper thin plate is supported on the upper surface of the protrusion.
また、この断熱エンジンの構造は、前記下部薄板の上端
部には半径方向内向きに伸びるフランジ部を一体構造に
形成し、該フランジ部上面が前記突出部下面に当接状態
に嵌合し、前記フランジ部の内周面と前記上部薄板の外
周面との間に前記隙間が形成されているものである。Further, the structure of this adiabatic engine is such that a flange portion extending radially inward is integrally formed at the upper end portion of the lower thin plate, and the upper surface of the flange portion fits into the lower surface of the protrusion in abutting state, The gap is formed between the inner peripheral surface of the flange portion and the outer peripheral surface of the upper thin plate.
更に、この断熱エンジンの構造は、前記上部薄板と前記
ヘッド下面薄板とで形成した主燃焼室を前記下部薄板で
形成した準燃焼室より小さく構成したものである。Further, the structure of this adiabatic engine is such that the main combustion chamber formed by the upper thin plate and the head lower thin plate is smaller than the quasi-combustion chamber formed by the lower thin plate.
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、セラミック製ヘッド下面Ｆ！仮と一体
構造のセラミック製上部薄板とセラミック製下部薄板と
の間に隙間を形成して低熱伝導材製シリンダライナ上部
に嵌合したので、前記ヘッド下面薄板と前記上部薄板と
で形成される主燃焼室の熱容量を小さくでき、該主燃焼
室の温度を直ちに高温にして、燃料と空気との燃料当量
比と燃焼温度とで決定されるスモーク発生温度ゾーンで
の燃焼を直ちにクリアし、該高温状態の温度に保持でき
る時間を増し、熱容量が小さいことにより吸入効率の減
少がないので、引き続く燃焼はピストンの下降に伴って
咳主燃焼室及びシリンダライナ上部の下部薄板で構成さ
れる準燃焼室に移る時、燃料当量比の減少に伴って主燃
焼室及び準燃焼室での燃焼温度を短時間に下げることに
よってＮＯ８発生温度ゾーンでの燃焼を避けることがで
きる。従って、燃焼室において、スモークの発生及びＮ
Ｏ５の発生を避ける燃焼を行わせることができる。更に
、低熱伝導材製シリンダライナ上部に前記上部薄板と前
記下部薄板とを嵌合したので、前記各薄板の強度を確保
でき、燃焼室の高温時での前記各薄板の破壊を防止でき
る。The structure of the adiabatic engine according to the present invention is constructed as described above, and operates as follows. In other words, the structure of this adiabatic engine is that the lower surface of the ceramic head F! Since a gap is formed between the upper thin plate made of ceramic and the lower thin plate made of ceramic, which have a temporarily integrated structure, and are fitted to the upper part of the cylinder liner made of a low thermal conductive material, The heat capacity of the combustion chamber can be reduced, the temperature of the main combustion chamber can be immediately raised to a high temperature, and combustion in the smoke generation temperature zone determined by the fuel-to-air fuel equivalence ratio and combustion temperature can be immediately cleared, and the high temperature can be achieved. This increases the time that the temperature can be maintained at the current temperature, and since there is no decrease in suction efficiency due to the small heat capacity, the subsequent combustion is carried out as the piston descends. When moving to the NO8 generation temperature zone, combustion in the NO8 generation temperature zone can be avoided by lowering the combustion temperature in the main combustion chamber and the sub-combustion chamber in a short time as the fuel equivalence ratio decreases. Therefore, in the combustion chamber, smoke generation and N
Combustion that avoids the generation of O5 can be performed. Furthermore, since the upper thin plate and the lower thin plate are fitted to the upper part of the cylinder liner made of a low heat conductive material, the strength of each of the thin plates can be ensured, and breakage of each of the thin plates can be prevented at high temperatures in the combustion chamber.
また、この断熱エンジンの構造は、前記シリンダヘッド
の下面部と前記ヘッド下面薄板との間に断熱材を介在し
たので、燃焼室の断熱効果を高めることができる。Further, in the structure of this heat-insulated engine, since a heat insulating material is interposed between the lower surface portion of the cylinder head and the thin plate on the lower surface of the head, the heat insulation effect of the combustion chamber can be enhanced.
更に、この断熱エンジンの構造は、前記シリンダライナ
上部の内周面の突出部上面に前記上部薄板を当接支持し
たので、前記上部Ｆ４Ｆｉの支持状態が安定し、強度を
高めることができる。Further, in the structure of this adiabatic engine, since the upper thin plate is supported in contact with the upper surface of the protruding portion of the inner peripheral surface of the upper cylinder liner, the supporting state of the upper portion F4Fi is stabilized and the strength can be increased.
また、この断熱エンジンの構造は、前記下部薄板の上端
部には半径方向内向きに伸びるフランジ部が一体構造に
形成され、該フランジ部上面が前記突出部下面に当接状
態に嵌合しているので、前記下部薄板の支持状態が安定
している。Further, the structure of this adiabatic engine is such that a flange portion extending radially inward is integrally formed at the upper end portion of the lower thin plate, and the upper surface of the flange portion is fitted into the lower surface of the protrusion in abutting state. Therefore, the supporting state of the lower thin plate is stable.
更に、前記上部薄板と前記ヘッド下面薄板とで形成され
る主燃焼室を前記下部薄板で形成される準燃焼室より小
さく構成したので、燃料当量比の減少及び燃焼温度を短
時間に下げると共に、前記主燃焼室に流入する燃料と空
気とを出来るだけ小さく圧縮してスワールを強力にする
ことができる。Furthermore, since the main combustion chamber formed by the upper thin plate and the head lower thin plate is configured to be smaller than the quasi-combustion chamber formed by the lower thin plate, the fuel equivalence ratio and combustion temperature can be lowered in a short time. The swirl can be made stronger by compressing the fuel and air flowing into the main combustion chamber as small as possible.
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。Hereinafter, embodiments of the structure of an adiabatic engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１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、鋳物で製作したシリンダヘッド１０に形成し
たシリンダに低熱伝導材製シリンダライナ上部１を嵌合
し、該シリンダライナ上部１の燃焼室５側上部内壁面２
５にセラミック製上部薄板２を嵌合し、シリンダライナ
上部１の燃焼室５側下部内壁面２６にセラミック製下部
薄板３を嵌合したものである。シリンダヘッド１０の下
面部２８に対してセラミック製ヘッド下面薄板４が対向
配置されており、シリンダヘッド１０とヘッド下面薄板
４との間には、断熱空気層及びチタン酸カリウムシート
、チタン酸アルミニウムシート等の断熱材８が形成され
ている。このヘッド下面薄板４と上部薄板２とは、窒化
珪素（Ｓｉｓｅａ ） 、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラ
ミック材から一体構造に構成されている。また、シリン
ダライナ上部１は、チタン酸アルミニウム、チタン酸カ
リウム等の低熱伝導材の断熱ライナで製作されており、
シリンダライナ上部１の内周面には突出部２２が形成さ
れ、該突出部２２の上面には上部薄板２の外周面に形成
された段部２１が当接支持される。従って、シリンダラ
イナ上部ｌに対して上部薄板２を嵌合する場合には、シ
リンダライナ上部１の上部開口から上部薄板２を挿入し
、フロートタイプに嵌合すればよい、また、下部薄板３
の上端部には、半径方向内向きに伸びるフランジ部２４
が一体構造に形成されている。この下部薄板３はシリン
ダライナ上部１の下部に下方から圧入等によって嵌合さ
れ、下部薄板３のフランジ部２４の上面はシリンダライ
ナ上部１の突出部２２の下面に当接状態に配置されてい
る。従って、シリンダライナ上部ｌと下部薄板３との間
は、タイトクリアランスの状態に嵌合されている。上記
のように、シリンダライナ上部ｌに対して上部薄板２と
下部薄板３とが嵌合されるが、この場合に、下部薄板３
のフランジ部２４の内周面と上部薄板２の下端部の外周
面との間には、隙間６が形成されている。この構造にお
いて、上部薄板２、下部薄板３及びヘッド下面薄板４が
燃焼室５内の燃焼ガスに晒される部分を構成するように
なる。しかも、上部薄板２及びヘッド下面薄板４は燃焼
室５における主燃焼室１１を構成し、また、下部薄板３
は燃焼室５における本燃焼室１５を構成することになる
。しかも、主燃焼室１１は、本燃焼室１５より小さく構
成されている。FIG. 1 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 is such that a cylinder liner upper part 1 made of a low heat conductive material is fitted into a cylinder formed in a cylinder head 10 manufactured by casting, and an upper inner wall surface 2 of the cylinder liner upper part 1 on the combustion chamber 5 side is fitted.
5 is fitted with an upper thin ceramic plate 2, and a lower thin ceramic plate 3 is fitted onto a lower inner wall surface 26 of the cylinder liner upper part 1 on the combustion chamber 5 side. A ceramic head lower thin plate 4 is arranged to face the lower surface portion 28 of the cylinder head 10, and between the cylinder head 10 and the head lower thin plate 4, there is a heat insulating air layer, a potassium titanate sheet, an aluminum titanate sheet. A heat insulating material 8 such as the above is formed. The head lower thin plate 4 and the upper thin plate 2 are integrally formed of a ceramic material such as silicon nitride (Sisea) or silicon carbide (SiC). In addition, the cylinder liner upper part 1 is made of a heat insulating liner made of a low heat conductive material such as aluminum titanate or potassium titanate.
A protruding portion 22 is formed on the inner circumferential surface of the cylinder liner upper portion 1, and a step portion 21 formed on the outer circumferential surface of the upper thin plate 2 is abutted and supported on the upper surface of the protruding portion 22. Therefore, when fitting the upper thin plate 2 to the cylinder liner upper part l, it is sufficient to insert the upper thin plate 2 through the upper opening of the cylinder liner upper part 1 and fit it in a float type.
A flange portion 24 extending radially inward is provided at the upper end of the
is formed into an integral structure. This lower thin plate 3 is fitted into the lower part of the cylinder liner upper part 1 from below by press-fitting or the like, and the upper surface of the flange portion 24 of the lower thin plate 3 is arranged in contact with the lower surface of the protrusion 22 of the cylinder liner upper part 1. . Therefore, the cylinder liner upper part l and the lower thin plate 3 are fitted with tight clearance. As described above, the upper thin plate 2 and the lower thin plate 3 are fitted to the upper part l of the cylinder liner, but in this case, the lower thin plate 3
A gap 6 is formed between the inner circumferential surface of the flange portion 24 and the outer circumferential surface of the lower end portion of the upper thin plate 2. In this structure, the upper thin plate 2, the lower thin plate 3, and the lower head thin plate 4 constitute a portion exposed to combustion gas in the combustion chamber 5. Moreover, the upper thin plate 2 and the head lower thin plate 4 constitute the main combustion chamber 11 in the combustion chamber 5, and the lower thin plate 3
constitutes the main combustion chamber 15 in the combustion chamber 5. Moreover, the main combustion chamber 11 is configured to be smaller than the main combustion chamber 15.
シリンダへラド１０の下面２８とシリンダライナ上部１
の上面とは、当接状態に配置されているが、場合によっ
ては、両者の間に位置決めの機能も有するプレート状の
断熱ガスケットを介在させることもできる。シリンダラ
イナ上部１の内周面に嵌合した上部″１ｉＩｉ２の上面
は、シリンダライナ上部１の上面とほぼ同一面であるが
、上部薄板２と一体構造の下面薄板４の上面とシリンダ
ヘッド１０の下面２８との間には、チタン酸カリウムシ
ート、チタン酸アルミニウムシート等の断熱材１７を介
在している。また、該シリンダヘッド１０とその内側に
嵌合されたシリンダライナ上部１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）１２．１３が
上下に配置され、しかもシリンダヘッド１０とシリンダ
ライナ上部１との間には断熱空気層１４が形成されてい
る。シリンダヘッド下面薄板４には吸排気バルブシート
３１が配置され、該吸排気バルブシート３１に吸排気バ
ルブ９が配置されている（図では一方のみを示す）、シ
リンダヘッドｌＯ及びシリンダライナ上部１の各下端面
の下方には、断熱ガスケット７゜２３を介してシリンダ
ライナ１８が嵌合したシリンダブロック１６が配置され
ている。しかるに、断熱ガスケント７はシリンダライナ
１８に押圧されているため、若干の熱流失はある。シリ
ンダライナ１８内を往復運動するピストン２０のピスト
ンヘッド部は、下部薄板３のフランジ部２４の付近まで
上昇するように構成されている。なお、符号１９はピス
トン２０のピストンリング溝１７に嵌合したピストンリ
ングを示す。The lower surface 28 of the cylinder rad 10 and the upper part 1 of the cylinder liner
Although the upper surface of the holder is placed in contact with the upper surface of the holder, in some cases, a plate-shaped heat insulating gasket having a positioning function may be interposed between the two. The upper surface of the upper part "1iIi2 fitted to the inner circumferential surface of the cylinder liner upper part 1 is almost the same as the upper surface of the cylinder liner upper part 1, but the upper surface of the lower thin plate 4 which is integrated with the upper thin plate 2 and the cylinder head 10 are A heat insulating material 17 such as a potassium titanate sheet or an aluminum titanate sheet is interposed between the lower surface 28 and the cylinder liner upper part 1 fitted inside the cylinder head 10. Ring-shaped insulating gas cylinders 12 and 13 which also have a positioning function are arranged above and below, and an insulating air layer 14 is formed between the cylinder head 10 and the cylinder liner upper part 1. 4, an intake and exhaust valve seat 31 is disposed, and an intake and exhaust valve 9 is disposed on the intake and exhaust valve seat 31 (only one is shown in the figure). A cylinder block 16 to which a cylinder liner 18 is fitted via an insulating gasket 7° 23 is arranged below.However, since the insulating gasket 7 is pressed against the cylinder liner 18, there is some heat loss. The piston head portion of the piston 20 that reciprocates within the cylinder liner 18 is configured to rise to the vicinity of the flange portion 24 of the lower thin plate 3. Note that the reference numeral 19 fits into the piston ring groove 17 of the piston 20. The assembled piston rings are shown.
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、セラミック製ヘッド下面薄板
と一体構造のセラミック製上部薄板とセラミック製下部
薄板との間に隙間を形成して低熱伝導材製シリンダライ
ナ上部に嵌合したので、前記各薄板を前記シリンダライ
ナ上部に対して均等に且つ堅固に安定して支持でき、高
温の燃焼ガスに晒される前記各薄板のセラミック材料の
肉厚を可及的に薄く形成することができ、前記各薄板の
熱容量を小さくすることができる。Since the structure of the adiabatic engine according to the present invention is configured as described above, it has the following effects. That is, in the structure of this adiabatic engine, a gap is formed between the ceramic head lower thin plate, the ceramic upper thin plate, and the ceramic lower thin plate, which are integrally structured, and are fitted to the upper part of the cylinder liner made of a low thermal conductive material. Each thin plate can be evenly, firmly and stably supported on the upper part of the cylinder liner, and the thickness of the ceramic material of each thin plate exposed to high temperature combustion gas can be made as thin as possible; The heat capacity of each thin plate can be reduced.
特に、前記シリンダヘッド下面薄板と前記セラミック型
上部ｆ！ｌ板とで形成される主燃焼室の熱容量を小さく
できるの−で、該主燃焼室の温度を直ちに高温にして、
燃料と空気との燃料当量比と燃焼温度とで決定されるス
モーク発生温度ゾーンでの燃焼を直ちにクリアし、該高
温状態の温度に保持できる時間を増し、次いで、燃焼は
ピストンの下降に伴って該主燃焼室及びシリンダライナ
上部の下部薄板で構成される本燃焼室に移り、急激に温
度が低下することを防止するが、燃料と空気の混合は促
進することができる。また、各燃焼室の熱容量が小さく
、吸入効率が低減することがない。燃料当量比の減少に
伴って主燃焼室及び本燃焼室での燃焼温度を保持しなが
ら、その後急速に温度を下げることによってＮＯＫ発生
温度ゾーンでの燃焼を避けることができる。従って、燃
焼室において、スモークの発生及びＮＯＸの発生を避け
る燃焼を行わせることができる。しかるに、エンジンの
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には、高温になる燃焼室壁面
を構成するセラミック性薄板の熱容量を最小限にし、そ
の外周部を断熱することが重要なことであるが、上記各
燃焼室構造は、その条件に全くマツチし、前記シリンダ
ヘッド下面薄板、上部薄板及び下部薄板の熱容量を小さ
くして温度振幅を大にするように構成すると共に前記各
薄板の外周部を断熱することによって、エンジンの吸気
時に、前記各薄板が僅かな吸気で直ちに冷却され、吸気
温度と各薄板温度との温度差が小さくなり、吸気が膨張
することなく、それによって吸気の流量が増加し易くな
る。燃焼室壁温を、吸気温度に追従させることによって
、エンジンのサイクル効率の向上、吸入効率の向上を図
ることができる。In particular, the lower thin plate of the cylinder head and the upper part of the ceramic mold f! Since the heat capacity of the main combustion chamber formed by the L plate can be reduced, the temperature of the main combustion chamber can be immediately raised to a high temperature.
The combustion in the smoke generation temperature zone determined by the fuel equivalence ratio of fuel and air and the combustion temperature is immediately cleared, the time for which the temperature can be maintained at the high temperature is increased, and then combustion continues as the piston descends. Moving to the main combustion chamber, which is composed of the main combustion chamber and the lower thin plate above the cylinder liner, the temperature is prevented from dropping rapidly, but the mixing of fuel and air can be promoted. Furthermore, the heat capacity of each combustion chamber is small, so that the suction efficiency does not decrease. Combustion in the NOK generation temperature zone can be avoided by rapidly lowering the temperature while maintaining the combustion temperature in the main combustion chamber and the main combustion chamber as the fuel equivalence ratio decreases. Therefore, combustion can be performed in the combustion chamber while avoiding the generation of smoke and NOx. However, in order to improve the intake efficiency of the engine and to minimize the heat received from the combustion chamber wall of an adiabatic engine, the heat capacity of the ceramic thin plate that makes up the combustion chamber wall, which gets hot, should be minimized, and the outer periphery should be minimized. It is important to insulate the cylinder head, and each of the combustion chamber structures described above perfectly meets that condition, and is designed to reduce the heat capacity of the lower thin plate, upper thin plate, and lower thin plate of the cylinder head to increase the temperature amplitude. By configuring this structure and insulating the outer circumferential portion of each thin plate, each thin plate is immediately cooled with a small amount of intake air when the engine takes air, the temperature difference between the intake air temperature and each thin plate temperature becomes small, and the intake air expands. This makes it easier to increase the intake air flow rate. By making the combustion chamber wall temperature follow the intake air temperature, it is possible to improve the cycle efficiency of the engine and the intake efficiency.
更に、前記シリンダライナ上部に前記上部薄板と前記下
部薄板とを嵌合したので、前記各薄板の強度を確保でき
、燃焼室の高温時での前記各薄板の破壊を防止できる。Further, since the upper thin plate and the lower thin plate are fitted to the upper part of the cylinder liner, the strength of each of the thin plates can be ensured, and breakage of each of the thin plates can be prevented at high temperatures in the combustion chamber.
また、この断熱エンジンの構造は、前記シリンダヘッド
の下面部と前記ヘッド下面薄板との間に断熱材を介在さ
せたので、燃焼室の断熱効果を高めることができる。Further, in the structure of this heat-insulating engine, since a heat insulating material is interposed between the lower surface portion of the cylinder head and the thin plate on the lower surface of the head, the heat insulation effect of the combustion chamber can be enhanced.
更に、この断熱エンジンの構造は、前記シリンダライナ
上部の内周面の突出部上面に前記上部薄板が当接支持さ
れるので、前記上部薄板の支持状態が安定し、強度を高
めることができる。Further, in the structure of this adiabatic engine, the upper thin plate is supported in contact with the upper surface of the protruding portion of the inner circumferential surface of the upper part of the cylinder liner, so that the supporting state of the upper thin plate is stabilized and the strength can be increased.
また、この断熱エンジンの構造は、前記下部薄板の上端
部には半径方向内向きに伸びるフランジ部が一体構造に
形成され、該フランジ部上面が前記突出部下面に当接状
態に嵌合しているので、前記下部薄板の支持状態が安定
している。Further, the structure of this adiabatic engine is such that a flange portion extending radially inward is integrally formed at the upper end portion of the lower thin plate, and the upper surface of the flange portion is fitted into the lower surface of the protrusion in abutting state. Therefore, the supporting state of the lower thin plate is stable.
更に、前記上部薄板と前記シリンダヘッド下面薄板とで
形成される主燃焼室を前記下部薄板で形成される準燃焼
室より小さく構成したので、前記主燃焼室に流入する燃
料と空気とを出来るだけ小さく圧縮してスワールを強力
にすることができる。Furthermore, since the main combustion chamber formed by the upper thin plate and the lower thin plate of the cylinder head is configured to be smaller than the quasi-combustion chamber formed by the lower thin plate, the fuel and air flowing into the main combustion chamber are reduced as much as possible. You can make the swirl more powerful by compressing it smaller.
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、及び第２図は従来の断熱エンジンの例を
示す断面図である。
１・・・・−・・シリンダライナ上部、２・・・−・−
上部薄板、３ ・・−下部薄板、４・・・・・−シリン
ダヘッド下面薄板、５・−−−−一燃焼室、６−・・・
・−隙間、８・・−・−断熱層、１０−・・・−・・シ
リンダヘッド、１１・−・・・・−主燃焼室、１５・・
・準燃焼室、２１・・・−・−・突出部、２２−−−−
・・・上部薄板の段部、２４・−・−・−フランジ部。
出願人 いすＮ“自動車株式会社
代理人 弁理士 尾 仲 −宗
第 １
図FIG. 1 is a sectional view showing an example of the structure of an adiabatic engine according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing an example of a conventional adiabatic engine. 1...---Cylinder liner top, 2...------
Upper thin plate, 3...-Lower thin plate, 4...-Cylinder head lower thin plate, 5...--Combustion chamber, 6-...
・-Gap, 8...-Insulation layer, 10--Cylinder head, 11--Main combustion chamber, 15...
・Semi-combustion chamber, 21...--Protrusion, 22--
...Step part of upper thin plate, 24.--.--flange part. Applicant: IsuN “Jidosha Co., Ltd. Agent Patent Attorney: Onaka-so Figure 1
Claims (5)
ッドに嵌合し、該シリンダライナ上部の燃焼室側上部内
壁面に前記シリンダヘッドの下面部に対向するセラミッ
ク製ヘッド下面薄板と一体構造のセラミック製上部薄板
を嵌合し、前記シリンダライナ上部の燃焼室側下部内壁
面にセラミック製下部薄板を前記上部薄板との間に隙間
を形成して嵌合したことを特徴とする断熱エンジンの構
造。(1) The upper part of a cylinder liner made of a low thermal conductive material is fitted into the cylinder head, and the upper inner wall surface of the upper part of the cylinder liner on the combustion chamber side is made of ceramic that is integrated with a ceramic head lower thin plate facing the lower surface of the cylinder head. A structure for an adiabatic engine, characterized in that an upper thin plate is fitted, and a lower ceramic thin plate is fitted to the combustion chamber side lower inner wall surface of the upper part of the cylinder liner with a gap formed between the lower thin plate and the upper thin plate.
板との間に断熱材を介在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。(2) Claim 1 characterized in that a heat insulating material is interposed between the lower surface of the cylinder head and the head lower surface thin plate.
The structure of the adiabatic engine described in .
成し、前記突出部上面に前記上部薄板の段部を支持した
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
。(3) The structure of the adiabatic engine according to claim 1, wherein a protrusion is formed on the inner circumferential surface of the upper part of the cylinder liner, and the stepped part of the upper thin plate is supported on the upper surface of the protrusion.
びるフランジ部が一体構造に形成され、フランジ部上面
が前記突出部下面に当接状態に合し、前記フランジ部の
内周面と前記上部薄板の外周面との間に前記隙間が形成
されていることを特徴とする請求項３に記載の断熱エン
ジンの構造。(4) A flange portion extending radially inward is integrally formed at the upper end portion of the lower thin plate, and the upper surface of the flange portion is in contact with the lower surface of the protrusion, and the inner peripheral surface of the flange portion is in contact with the lower surface of the protrusion. 4. The adiabatic engine structure according to claim 3, wherein the gap is formed between the upper thin plate and the outer peripheral surface thereof.
れる主燃焼室を前記下部薄板で形成される準燃焼室より
小さく構成したことを特徴とする請求項４に記載の断熱
エンジンの構造。(5) The structure of the adiabatic engine according to claim 4, wherein the main combustion chamber formed by the upper thin plate and the head lower thin plate is configured to be smaller than the quasi-combustion chamber formed by the lower thin plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18024888A JP2671407B2 (en) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | Insulation engine structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18024888A JP2671407B2 (en) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | Insulation engine structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0233453A true JPH0233453A (en) | 1990-02-02 |
| JP2671407B2 JP2671407B2 (en) | 1997-10-29 |
Family
ID=16079953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18024888A Expired - Lifetime JP2671407B2 (en) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | Insulation engine structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671407B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6655348B2 (en) | 2015-10-22 | 2020-02-26 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | Internal combustion engine |
-
1988
- 1988-07-21 JP JP18024888A patent/JP2671407B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2671407B2 (en) | 1997-10-29 |
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