JPH03164520A - ディーゼルエンジン燃焼室内デッドボリューム充填構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼルエンジンの燃焼室内の構造の改良に
関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕第３図
に従来のディーゼルエンジンのピストン１とシリンダ２
とシリンダへラド３、燃料噴射弁４の配置の一例を示す
。５は燃焼室、６はヘッドガスケットで、図はピストン
１が上死点に位置した場合の断面図である。Ｃはピスト
ン１の上死点位置におけるピストン上面ｌａとシリンダ
ヘッド下面３．との間の隙間（トップクリアランス）で
これはピストンが上死点に達した時にピストン上面１６
がシリンダヘッド下面３．に接触したり、バルブ頭部（
図示せず）がピストン上面１ｉ、：１触したりするいわ
ゆるピストンスタンプ、バルブスタンプの現象を避ける
ためにピストンの上死点位置に於いてピストン上面１゜
とシリンダ下面３゜との間に予め設けられた隙間で、こ
のトップクリアランスＣは普通０．７〜１．　Ｏｍｎ＋
程度の寸法となっている。この部分は燃焼室内の燃焼を
悪化させるデッドポリニームＤとなっている部分で、第
４図にこの部分をとり出して示しである。これがあるた
めに、圧縮比や副室容積比がこの分だけ低下し、また、
この部分は両側の壁面１ａと３ｂが比較的に低温である
ために燃焼火炎がここで冷却されるいわゆるクエンチ作
用を混合気が受けて火炎が伝播せず、この領域（クエン
チエリア）の混合気は未燃炭化水素（ＨＣ）として排出
され、このためにＨＣの排出量が増し、排気に白煙が生
じ、出力不足の原因となる。また製造工程に於けるバラ
ツキのための、ピストンの突出量のバラツキによりこの
デッドボリュームＤもバラツキ易く、このために燃焼を
制御しにくくなっているが、現状ではこのバラツキを無
くすることは非常に難しい。

実開昭６２−８４６２６号公報に於いては、上記のトッ
プクリアランスＣを零にするために、ピストンの頭頂部
に耐熱合金製の冠部材を上下方向へスライド可能にはめ
込むことが提案されているが当該考案は、構造が複雑で
精度の高い加工が必要となり、また、その冠部材の固定
後、シリンダヘッド下面と該冠部材上面とは金属接触と
なるので、ピストンスタンプ等の現象が起る可能性があ
る。

上記の問題点に鑑み、本発明に於いては比較的簡単な加
工法により、確実に燃焼室内のデッドボリュームを排除
し、しかもピストンスタンプ等の現象の発生しないデッ
ドボリューム充填構造を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、本発明においては、ピス
トンの上死点位置におけるピストン上面とシリンダヘッ
ド下面間の隙間を零とする耐熱性の繊維質より成る充填
部材を、ピストン上面あるいはシリンダ下面に接着した
ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼室内のデッ
ドボリューム充填構造を提供する。

〔作　用〕

エンジンの運転中、ピストンスタンプやバルブスタンプ
が発生した際には、繊維質充填部材が緩衝作用をなして
これをソフトに受けるために、ピストン又はシリンダヘ
ッド側に異常は発生しない。

また、デッドボリュームに於けるクエンチ作用の発生が
無く、ここからのＨＣの発生が無く、また圧縮比が高く
なるので燃焼状態が良好となり、白煙の発生が低減し、
出力が向上する。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を参照に説明する。第１図に示す
例は第３図に示したものと同一型式のディーゼルエンジ
ンの一部断面図を示し、同一部分については同一の符号
を付しである。１はピストン、２はシリンダ、３はシリ
ンダヘッド、４は燃料噴射弁、５は燃焼室、６はヘッド
ガスケット、Ｃはピストン１の上死点位置におけるピス
トン上面１６とシリンダヘッド下面３．との間のトップ
クリアランスＣである。このトップクリアランスＣは０
．７〜１．０　＋ｎ＋ｎ　（普通は０．９　ｗ前後）程
度の寸法となっており、このために、燃焼室内にデッド
ポリニームＤ（第３図）が生じている。

本実施例に於ては、このデッドボリュームＤとなる部分
に耐熱性の繊維質の部材７を充填する。

このために、ピストン上面１ａ又はシリンダヘッド下面
３．に該繊維質部材７を接着する。ピストン上面１．に
接着した場合には該繊維質部材７はピストンと共に上下
運動をし、シリンダヘッド下面３．に接着した場合には
、該部材７は静止している。この場合のピストン頭部の
温度は３００℃前後であるので、上記の繊維質部材の耐
熱温度は３００〜３５０℃以上のものが必要であり、例
えばアスベスト（石綿）製等の耐熱性繊維質のものが望
ましい。これを耐熱性のあるセラミックスの接着剤等に
より前記の通りピストン上面１６又はシリンダヘッド下
面３．に接着する。

第１図には、この繊維質部材７をピストン上面１ａとシ
リンダヘッド下面３．との間のトップクリアランスＣに
充填し、デッドボリュームＤを排除した状態を示す。第
２図はこの繊維質部材７を取り出して示したもので、第
４図のデッドボリュームＤと同容積のものとなる。この
様にして、デッドポリニームＤを除去することができ、
しかも、ピストンスタンプ、バルブスタンプに対しては
繊維質のものであるのでソフトにタッチさせ、衝撃を吸
収できのでピストンスタンプ等に対する心配はなくトッ
プクリアランスＣを無くすることができる。

上記の発明により、トップクリアランスＣの部分で発生
していた前述のクエンチ作用が起らなくなり、この部分
からの未燃炭化水素の発生がなくなり、排気ガス中のＨ
Ｃが低減し、白煙の発生が少くなる。またデッドボリュ
ームＤがあったための圧縮比や副室容積比の低下もなく
なり、トルクが増大し、出力性能が著しく向上する。ま
た、冷寒時の始動性が向上し、燃費も良くなる。更に、
従来あった製造工程のバラツキによるピストン突出量の
バラツキからくる上記の白煙性能、出力性能のバラツキ
をなくすることができる。また、上記装置は構造が簡単
で加工が容易であり、故障が起りにくく、信頼性、耐久
性にも優れている。

なお、上記の実施例の図面には直噴式ディーゼルエンジ
ンの例をあげて説明したが、本発明はこれに限定される
ことなく、他の型式のディーゼルエンジンにも適用でき
るものである。

〔発明の効果〕

本発明を実施することにより次の効果を奏する。

（１）圧縮比の向上とＨＣの発生の低減とにより、白煙
性能及び出力性能が著しく向上する。

（２）冷寒時の始動性と燃費性能が向上する。

（３）製造工程のバラツキによるピストン突出量のバラ
ツキから来る白煙・出力性能のバラツキをなくすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はデッドボリューム充填部材を装着したディーゼ
ルエンジンの一部断面図、第２図は、第１図に示すデッ
ドボリューム充填用繊維質部材、第３図は従来のディー
ゼルエンジン燃焼室近傍断面図、第４図は第３図に示す
エンジンのデッドボリュームを示す。 １・・・ピストン、　　　　１ａ・・・ピストン上面、
３、・・・シリンダヘッド下面、 ５・・・燃焼室、　　　　７・・・繊維質充填部材、Ｃ
・・・隙間（トップクリアランス）、Ｄ・・・デッドボ
リューム。 第 図 第 因 第３図 Ｄ・・・デッドボリューム 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ピストンの上死点位置におけるピストン上面とシリ
   ンダヘッド下面間の隙間を零とする耐熱性の繊維質より
   成る充填部材を、ピストン上面あるいはシリンダヘッド
   下面に接着したことを特徴とするディーゼルエンジンの
   燃焼室内のデッドボリューム充填構造。