JPH0348327B2 - - Google Patents
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- JPH0348327B2 JPH0348327B2 JP60149666A JP14966685A JPH0348327B2 JP H0348327 B2 JPH0348327 B2 JP H0348327B2 JP 60149666 A JP60149666 A JP 60149666A JP 14966685 A JP14966685 A JP 14966685A JP H0348327 B2 JPH0348327 B2 JP H0348327B2
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Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、内燃機関のセラミツクス製副室に係
り、特に自動車等の内燃機関における、複数のセ
ラミツクス体にて構成されて成るセラミツクス製
副室の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a ceramic pre-chamber of an internal combustion engine, and more particularly to an improvement of a ceramic pre-chamber composed of a plurality of ceramic bodies in an internal combustion engine such as an automobile. It is something.
（従来技術）
デイーゼルエンジン等の内燃機関の副燃焼室の
如き副室、例えば渦流室等にセラミツクスを用い
る試みは、これまでに数多く為され、特に噴口部
を形成する渦流室口体の耐久性向上のため、セラ
ミツクスの持つ優れた耐熱性、高強度特性を利用
して、炭化ケイ素窒化ケイ素を始めとする各種セ
ラミツクスが試験されてきている。更に近年、燃
費、熱効率の向上を目的として、かかる渦流室全
体をセラミツクスで形成し、セラミツクスの耐熱
性を利用して、渦流室内部の燃焼ガス温度の上昇
を図る試みも為されている。そして、このような
セラミツクス製の副室は、一般に、その製造上の
理由から複数のセラミツクス体にて構成され、そ
の内部に、主燃焼室に連通する空間が形成されて
いる。例えば、実開昭60−63028号公報などには、
内燃機関のセラミツクス製副室を二つのセラミツ
クス部材を以て構成することが明らかにされてい
るのである。(Prior Art) Many attempts have been made to use ceramics for auxiliary chambers such as auxiliary combustion chambers of internal combustion engines such as diesel engines, such as swirl chambers. To improve this, various ceramics including silicon carbide and silicon nitride have been tested by taking advantage of the excellent heat resistance and high strength properties of ceramics. Furthermore, in recent years, for the purpose of improving fuel efficiency and thermal efficiency, attempts have been made to form the entire swirl chamber of ceramics and to utilize the heat resistance of ceramics to increase the temperature of the combustion gas inside the swirl chamber. For manufacturing reasons, such a ceramic auxiliary chamber is generally composed of a plurality of ceramic bodies, and a space communicating with the main combustion chamber is formed therein. For example, in Utility Model Application Publication No. 60-63028,
It has been revealed that a ceramic pre-chamber of an internal combustion engine can be constructed from two ceramic members.
一方、そのような複数のセラミツクス体にて構
成されるセラミツクス製副室は、その内部に形成
された空間が主燃焼室に連通するようにして、内
燃機関のシリンダヘツド内部に装着、配置せしめ
られることとなる。また、かかるセラミツクス製
の副室の装着に際して、それを構成する複数のセ
ラミツクス体を一体的に保持し、且つそれらのシ
リンダヘツド装着穴に対する装着操作を良好なら
しめるための金属リング乃至は金属スリーブが用
いられる場合があり、そのような金属リング乃至
は金属スリーブによつて、複数のセラミツクス体
が一体的に保持されて、シリンダヘツド内部に装
着せしめられる構造も考えられている。 On the other hand, such a ceramic auxiliary chamber composed of a plurality of ceramic bodies is installed and arranged inside the cylinder head of an internal combustion engine so that the space formed therein communicates with the main combustion chamber. It happens. In addition, when installing such a ceramic sub-chamber, a metal ring or a metal sleeve is provided to integrally hold the plurality of ceramic bodies constituting the sub-chamber and to facilitate the installation operation into the cylinder head installation hole. A structure in which a plurality of ceramic bodies are integrally held by such a metal ring or metal sleeve and installed inside the cylinder head has also been considered.
（問題点）
しかしながら、かくの如き複数のセラミツクス
体にて構成されてなるセラミツクス製副室がシリ
ンダヘツド内に装着された場合において、内燃機
関における燃料の爆発や機関の振動等に起因し
て、隣り合うセラミツクス体の衝合面間に微小な
たたき合いが生じ、そしてこのたたき合いによつ
て、それぞれのセラミツク体の衝合面に欠け（チ
ツピング）やクラツクが惹起されて、セラミツク
ス製副室の信頼性を低下させる問題があつた。(Problem) However, when such a ceramic auxiliary chamber composed of a plurality of ceramic bodies is installed in the cylinder head, due to fuel explosion in the internal combustion engine, engine vibration, etc. Minute knocking occurs between the abutting surfaces of adjacent ceramic bodies, and this knocking causes chips and cracks on the abutting surfaces of each ceramic body, causing damage to the ceramic sub-chamber. There was a problem that reduced reliability.
また、上記の如き、金属リング乃至は金属スリ
ーブによつて、複数のセラミツクス体を一体的に
保持せしめて、装着させた構造のものにあつて
も、かかる金属リング乃至は金属スリーブの保持
力が、内燃機関の作動によるシリンダヘツドの高
温化によつて低下することは避けられず、そのた
めに、同様な衝合面におけるたたき合いが惹起さ
れて、そこに欠け等が生じる問題を回避すること
は、困難であつた。 Furthermore, even if a plurality of ceramic bodies are integrally held and attached by a metal ring or a metal sleeve as described above, the holding force of the metal ring or metal sleeve is insufficient. It is unavoidable that the temperature of the cylinder head decreases due to the increase in temperature of the cylinder head due to the operation of the internal combustion engine, and it is therefore impossible to avoid the problem of similar collisions occurring at the abutting surfaces, resulting in chips, etc. , it was difficult.
（解決手段）
ここにおいて、本発明は、かかる従来の問題を
悉く解決すべく為されたものであつて、その特徴
とするところは、複数のセラミツクス体にて構成
され、それらセラミツクス体が円筒状の金属リン
グにて一体的に保持されて、主燃焼室に連通する
空間が内部に形成されてなる内燃機関のセラミツ
クス製副室において、それら複数のセラミツクス
体の互いに衝き合わされる衝合面が、それぞれ
10Sを越えない表面粗さに研削加工せしめたこと
にある。(Solution Means) Here, the present invention has been made to solve all of the conventional problems, and its feature is that it is composed of a plurality of ceramic bodies, and the ceramic bodies are cylindrical. In a ceramic auxiliary chamber of an internal combustion engine which is integrally held by a metal ring and has a space communicating with the main combustion chamber formed inside, the abutment surfaces of the plurality of ceramic bodies that abut against each other are Each
The reason is that the surface roughness is not more than 10S.
また本発明は、複数のセラミツクス体にて構成
され、それらセラミツクス体が円筒状の金属リン
グにて一体的に保持されて、主燃焼室に連通する
空間が内部に形成されてなる内燃機関のセラミツ
クス製副室において、それら複数のセラミツクス
体の互いに衝き合わされる衝合面をそれぞれ10S
を越えない表面粗さに研削加工せしめるととも
に、それら衝合面の研削加工痕の方向が実質的に
一致するように、それらセラミツクス体を衝き合
わせることをも特徴とするものである。 The present invention also provides a ceramic for an internal combustion engine, which is composed of a plurality of ceramic bodies, which are integrally held by a cylindrical metal ring, and a space communicating with a main combustion chamber is formed inside. In the sub-chamber, the abutting surfaces of the ceramic bodies that abut each other are heated for 10S each.
The ceramic bodies are ground to a surface roughness that does not exceed , and the ceramic bodies are abutted so that the directions of the grinding marks on the abutting surfaces substantially match.
すなわち、本発明は、かかる複数のセラミツク
スの突き合わされる衝合面の形態についての本発
明者等による詳細な検討によつて、それら複数の
セラミツクス体を円筒状の金属リングにて一体的
に保持せしめてなる場合にあつても、そのような
衝合面における表面性状、特に研削加工によつて
惹起される微細な凹凸、更にはそのような微細な
凹凸（研削加工痕）の形成方向が隣り合うセラミ
ツクス体のたたき合いによる欠け乃至は凹部の発
生、所謂チツピングや、クラツクの発生に大きな
影響をもたらしているとの知見を得たことに基づ
いて、完成されたものであつて、本発明にあつて
は、衝き合わされるセラミツクス体の衝合面がそ
れぞれ10Sを越えない表面粗さにおいて研削され
るようにすることにより、またそれら衝合面をそ
れぞれ10Sを越えない表面粗さにおいて研削加工
すると共に、研削加工によつて生じた研削加工痕
の方向を隣り合うセラミツクス体の衝合面同士に
おいて実質的に一致、換言すれば同一方向となる
ように組み付けることにより、かかる衝合面での
たたき合いの影響を効果的に抑制せしめて、欠け
やクラツク等の欠陥の発生を著しく抑制せしめ得
たのである。 That is, the present invention has been developed through detailed study by the present inventors on the form of the abutting surfaces of such a plurality of ceramic bodies, and has developed a method of holding a plurality of ceramic bodies integrally with a cylindrical metal ring. Even in cases where the contact surface has surface properties, especially the fine irregularities caused by the grinding process, and the direction in which such fine irregularities (grinding marks) are formed, The present invention has been completed based on the knowledge that it has a great effect on the occurrence of chipping or cracking, which is the occurrence of chips or recesses due to the hitting of matching ceramic bodies. In this case, the abutting surfaces of the ceramic bodies to be abutted are each ground to a surface roughness not exceeding 10S, and the abutting surfaces are each ground to a surface roughness not exceeding 10S. At the same time, by assembling the ceramic bodies so that the directions of the grinding marks generated by the grinding process are substantially the same on the abutting surfaces of adjacent ceramic bodies, in other words, they are in the same direction, the impact on the abutting surfaces can be reduced. This effectively suppressed the influence of the misalignment, and significantly suppressed the occurrence of defects such as chips and cracks.
（構成の具体的な説明・実施例）
以下、図面を参照しつつ、本発明を更に具体的
に説明することとする。(Specific Description/Examples of Configuration) The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings.
まず、第１図は、渦流室全体をセラミツクスで
形成した、デイーゼルエンジンにおける渦流室タ
イプの副燃焼室の一例を示すものである。そこに
おいて、２は、デイーゼルエンジンのシリンダボ
デーであり、このシリンダボデー２内に形成され
たシリンダボア４内に、ピストン６が滑動自在に
嵌合せしめられて、第１図において上下方向に滑
動せしめられるようになつている。一方、かかる
シリンダボデー２の上方には、ガスケツト８を介
してシリンダヘツド１０が載置され、取り付けら
れている。そして、このシリンダヘツド１０には
凹所が設けられており、その凹所内に、渦流室１
２の上部室を形成する、頭頂部がほぼ球形状の一
部を構成する上部セラミツクス体１４と、さらに
所定のセラミツクス体から構成される口体、換言
すれば下部セラミツクス体１６とが、円筒状を為
す挿入用金属リング１８にて一体的に保持され
て、該金属リング１８を介して挿入せしめられ、
装着されることによつて、シリンダヘツド１０内
に、所定の渦流室１２が形成されている。 First, FIG. 1 shows an example of a swirl chamber type auxiliary combustion chamber in a diesel engine, in which the entire swirl chamber is made of ceramics. There, 2 is a cylinder body of a diesel engine, and a piston 6 is slidably fitted into a cylinder bore 4 formed in this cylinder body 2, and is caused to slide in the vertical direction in FIG. It's becoming like that. On the other hand, above the cylinder body 2, a cylinder head 10 is placed and attached via a gasket 8. This cylinder head 10 is provided with a recess, and a swirl chamber 1 is placed in the recess.
An upper ceramic body 14 whose top part forms a part of a substantially spherical shape and which forms an upper chamber of 2, and a mouth body made of a predetermined ceramic body, in other words, a lower ceramic body 16, are cylindrical. are held integrally by a metal ring 18 for insertion, and are inserted through the metal ring 18,
By being installed, a predetermined swirl chamber 12 is formed within the cylinder head 10.
また、上部セラミツクス体１４の頭頂部には、
それぞれグロープラグ２０、インジエクシヨンノ
ズル２２のための貫通孔２４および２６が設けら
れており、シリンダヘツド１０を貫通するグロー
プラグ２０およびインジエクシヨンノズル２２
が、該上部セラミツクス体１４に対して装着され
るようになつている。そして、かかるインジエク
シヨンノズル２２からは、所定の燃料が渦流室１
２内に噴射せしめられるようになつており、そし
てこの渦流室１２内において燃焼せしめられ、そ
の燃焼渦流が、下部セラミツクス体１６の底部に
設けられた連通孔（噴口）２８を通じて、ピスト
ン６の配置せしめられた主燃焼室３０内に導かれ
るようになつているのである。 In addition, at the top of the upper ceramic body 14,
Through holes 24 and 26 are provided for the glow plug 20 and injection nozzle 22, respectively, and the glow plug 20 and injection nozzle 22 pass through the cylinder head 10.
is adapted to be attached to the upper ceramic body 14. From the injection nozzle 22, a predetermined fuel is supplied to the swirl chamber 1.
The vortex is injected into the vortex chamber 12, and the combustion vortex flows through a communication hole (spout hole) 28 provided at the bottom of the lower ceramic body 16 to the piston 6. The combustion chamber 30 is designed to be guided into the main combustion chamber 30.
ところで、このような渦流室１２を形成する上
部セラミツクス体１４および下部セラミツクス体
１６は、それぞれ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ジ
ルコニア、アルミナ、ガラスセラミツクス、ムラ
イト等のセラミツクス材料を用いて、常法に従つ
て成形することにより、形成される。 Incidentally, the upper ceramic body 14 and the lower ceramic body 16 that form the swirl chamber 12 are made of ceramic materials such as silicon nitride, silicon carbide, zirconia, alumina, glass ceramics, mullite, etc. in accordance with a conventional method. It is formed by molding.
そして、かかる上部セラミツクス体１４および
下部セラミツクス体１６の互いに突き合わせられ
る衝合面３２，３４が、当業者によく知られてい
るように、適当な研削砥石を用いてそれらセラミ
ツクス体１４，１６の当接面を研削することによ
つて、形成されるのである。而して、かかる研削
加工によつて形成された衝合面３２，３４には、
第２図に示される如く、研削方向に延びる極めて
微細な凹凸条からなる研削加工痕３６が形成され
る。この研削加工痕３６は、研削加工に際して必
然的に形成されるものであつて、研削砥石のダイ
ヤモンド砥粒の大きさに応じて種々なる深さを有
する凹凸条として形成されるものである。 The abutting surfaces 32, 34 of the upper ceramic body 14 and the lower ceramic body 16 are then ground by grinding the ceramic bodies 14, 16 using a suitable grinding wheel, as is well known to those skilled in the art. It is formed by grinding the contact surface. Therefore, the abutment surfaces 32 and 34 formed by such grinding process have
As shown in FIG. 2, grinding traces 36 are formed which are made up of extremely fine uneven lines extending in the grinding direction. The grinding marks 36 are inevitably formed during the grinding process, and are formed as uneven lines having various depths depending on the size of the diamond abrasive grains of the grinding wheel.
このため、本発明にあつては、かかる上部セラ
ミツクス体１４と下部セラミツクス体１６の衝合
面３２，３４の表面粗さがそれぞれ10S（10μｍ）
を越えないように、好ましくは8S（8μｍ）を越え
ないようにして研削加工せしめ、そしてそのよう
な研削加工面からなる衝合面を当接させて、上部
セラミツクス体１４と下部セラミツクス体１６と
を組み付け、それらの内部に、渦流室１２として
の空間が形成されるように一体化したのである。 Therefore, in the present invention, the surface roughness of the abutting surfaces 32 and 34 of the upper ceramic body 14 and the lower ceramic body 16 is 10S (10 μm), respectively.
The upper ceramic body 14 and the lower ceramic body 16 are ground by not exceeding 8S (8 μm), preferably by not exceeding 8S (8 μm), and by bringing the abutting surfaces formed by such grinding surfaces into contact with each other. They were assembled and integrated so that a space as the vortex chamber 12 was formed inside them.
したがつて、このような上部セラミツクス体１
４と、下部セラミツクス体１６の組み付け構造に
あつては、それらの衝合面３２，３４におけるそ
れぞれの研削加工痕３６によつて惹起される凹凸
が、より微細なものとされることによつて、燃料
の爆発や機関の振動等に起因して、上部セラミツ
クス１４と下部セラミツクス体１６との間にたた
き合いが生じた場合であつても、それらの衝合面
３２，３４に欠けやクラツク等の欠陥が発生する
ことが効果的に抑制され得るのである。 Therefore, such an upper ceramic body 1
4 and the lower ceramic body 16, the unevenness caused by the respective grinding marks 36 on the abutting surfaces 32 and 34 is made finer. Even if knocking occurs between the upper ceramic body 14 and the lower ceramic body 16 due to fuel explosion, engine vibration, etc., the abutting surfaces 32 and 34 will not be chipped or cracked. Therefore, the occurrence of defects can be effectively suppressed.
さらに、本発明にあつては、好適には、上記の
如く10Sを越えない表面粗さにおいて研削加工さ
れてなる衝合面３２，３４に存在する研削加工痕
３６，３６の形成方向が、第３図に示される如
く、ほぼ一致させられるようにして、上部セラミ
ツクス体１４と下部セラミツクス体１６とが組み
付けられ、これによつて、上記の如き欠けやクラ
ツク等の欠陥の発生がより一層効果的に抑制せし
められ得ることとなるのである。けだし、衝合面
３２，３４におけるそれぞれの研削加工面３６，
３６の形成方向が実質的に一致せしめられている
ことによつて、それぞれの衝合面３２，３４にお
ける凸状形態の研削加工痕３６が交差した状態で
接触・衝突することがなく、それ故に上記の如き
セラミツクス体１４，１６間のたたき合いに基づ
く悪影響をより効果的に回避することができるか
らである。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the formation direction of the grinding marks 36, 36 present on the abutting surfaces 32, 34, which are ground to a surface roughness not exceeding 10S as described above, is preferably As shown in FIG. 3, the upper ceramic body 14 and the lower ceramic body 16 are assembled so as to be almost coincident with each other, thereby further effectively preventing defects such as chips and cracks as described above. This means that they can be suppressed. Each grinding surface 36 on the exposed and abutting surfaces 32 and 34,
36 are formed in substantially the same direction, the convex grinding marks 36 on the respective abutting surfaces 32 and 34 do not come into contact or collide in an intersecting state. This is because the adverse effects caused by the collision between the ceramic bodies 14 and 16 as described above can be more effectively avoided.
因みに、第４図および第５図には、上記の如き
上部セラミツクス体１４および下部セラミツクス
体１６から構成されたセラミツクス製副室（渦流
室１２）を有するデイーゼルエンジンを、フルロ
ードにおいて、300時間連続運転した場合におい
て、上部セラミツクス体１４の第２図のＡ部位に
おける衝合面３２の変化の様子が、それぞれ、示
されている。 Incidentally, FIGS. 4 and 5 show a diesel engine having a ceramic auxiliary chamber (vortex chamber 12) composed of the upper ceramic body 14 and the lower ceramic body 16 as described above, operated under full load for 300 hours continuously. 2 shows how the abutment surface 32 changes at location A in FIG. 2 of the upper ceramic body 14 during operation.
なお、第４図は、上部セラミツクス体１４の衝
合面３２および下部セラミツクス体１６の衝合面
３４の表面粗さが何れも20Sとされ、且つ衝合面
３２における研削加工痕３６の方向と衝合面３４
における研削加工痕３６の方向とが一致していな
い場合における結果を示している。また、第５図
は、上部セラミツクス体１４の衝合面３２および
下部セラミツクス１６の衝合面３４がそれぞれ
7Sの表面粗さに研削されたものであり、且つそ
れら衝合面３２，３４における研削加工痕３６，
３６の形成方向がほぼ一致するように組み付けら
れた場合における結果を示している。 In addition, in FIG. 4, the surface roughness of both the abutting surface 32 of the upper ceramic body 14 and the abutting surface 34 of the lower ceramic body 16 is 20S, and the direction of the grinding marks 36 on the abutting surface 32 and Abutment surface 34
The results are shown in the case where the directions of the grinding marks 36 in FIG. Further, FIG. 5 shows that the abutting surface 32 of the upper ceramic body 14 and the abutting surface 34 of the lower ceramic body 16 are respectively
It has been ground to a surface roughness of 7S, and there are no grinding marks 36 on the abutting surfaces 32, 34.
The result is shown when the parts 36 are assembled so that the directions of formation are almost the same.
第４図から明らかなように、衝合面３２，３４
の表面粗さが20Sである場合においては、上部セ
ラミツクス体１４と下部セラミツクス体１６との
間に非常に激しいたたき合いが生じたものと考え
られ、衝合面３２の研削加工痕３６が全体に削り
取られており、しかも、その表面の各所において
多数の欠け（凹部）４０、所謂チツピングが発生
していることが認められる。これに対して、表面
粗さが7Sとされた衝合面３２にあつては、第５
図に示される如く、第４図に見られるような欠陥
部４０、所謂チツピングは何等見当たらず、表面
の研削加工痕３６がそのままの状態で存在してお
り、セラミツクス製副室としての信頼性が著しく
向上され得ることが認められるのである。 As is clear from FIG. 4, the abutment surfaces 32, 34
When the surface roughness of It has been scraped off, and it is recognized that many chips (recesses) 40, so-called chippings, have occurred at various places on the surface. On the other hand, for the abutting surface 32 with a surface roughness of 7S, the fifth
As shown in the figure, there are no defective parts 40 or so-called chippings as seen in Fig. 4, and the grinding marks 36 on the surface remain as they are, indicating the reliability of the ceramic sub-chamber. It is recognized that significant improvements can be made.
さらに、かかる本発明に従う衝合面の表面粗さ
と当該衝合面における欠け発生率の関係を明らか
にするために、次のような実験を行なつた。 Further, in order to clarify the relationship between the surface roughness of the abutting surfaces according to the present invention and the incidence of chipping on the abutting surfaces, the following experiment was conducted.
先ず、スプレードライヤーにより造粒した
Si3N4粉体を用いて、2.5ton／cm2の成形圧力にて
上部セラミツクス体１４と下部セラミツクス体１
６をそれぞれ成形し、その後、スプレードライヤ
ーによる造粒に際して加えられた有機バインダを
除去するために仮焼を行なつた。そして、この得
られた上部セラミツクス体１４をフライス盤にセ
ツトし、ドリルでグロープラグ挿入孔２４及び燃
料噴射ノズル孔２６を形成する一方、下部セラミ
ツクス体１６に対しても、同様に、噴口２８を形
成した後、それらの上部及び下部セラミツクス体
１４，１６を、N2ガス雰囲気中で、1700℃の温
度下にて１時間焼成した。 First, it was granulated using a spray dryer.
Using Si 3 N 4 powder, the upper ceramic body 14 and the lower ceramic body 1 were formed at a molding pressure of 2.5 ton/cm 2 .
6 was molded, and then calcined to remove the organic binder added during granulation using a spray dryer. Then, the obtained upper ceramic body 14 is set on a milling machine, and a glow plug insertion hole 24 and a fuel injection nozzle hole 26 are formed using a drill, while a nozzle 28 is similarly formed in the lower ceramic body 16. After that, the upper and lower ceramic bodies 14 and 16 were fired at a temperature of 1700° C. for 1 hour in an N 2 gas atmosphere.
かかる焼成によつて得られた上部及び下部セラ
ミツクス体（焼結体）１４，１６を、それぞれ、
円筒研削盤にセツトし、＃140ダイヤモンド砥石
で外周加工し、次いで平面研削盤を用い、それら
の衝合面の表面粗さ（Rmax）がそれぞれ3.2S〜
25Sになるように、＃40〜＃600の各種ダイヤモ
ンド砥石を用いて、研削加工を施した。 The upper and lower ceramic bodies (sintered bodies) 14 and 16 obtained by such firing were, respectively,
Set it on a cylindrical grinder, process the outer periphery with a #140 diamond grindstone, and then use a surface grinder until the surface roughness (Rmax) of their abutting surfaces is 3.2S~3.2S, respectively.
Grinding was performed using various diamond grindstones from #40 to #600 to obtain 25S.
次いで、かかる衝合面の表面粗さが同等な上部
及び下部セラミツクス体１４，１６を、衝合面の
加工痕方向を一致させたものをも加えて、種々組
み合わせ、それらを、金属リング１８に焼嵌め
代：150μｍで焼き嵌め、上部及び下部セラミツ
クス体１４，１６を一体化せしめ、セラミツクス
製副室を種々製作した。 Next, the upper and lower ceramic bodies 14 and 16 whose abutting surfaces have the same surface roughness are combined in various ways, including those whose abutting surfaces have the same direction of machining marks, and are assembled into a metal ring 18. The upper and lower ceramic bodies 14 and 16 were integrated by shrink-fitting with a shrink-fitting allowance of 150 μm, and various ceramic auxiliary chambers were manufactured.
そして、４個のセラミツクス製副室を用いる４
気筒のデイーゼルエンジンのシリンダヘツドに、
衝合面の表面粗さが同様なセラミツクス製副室を
それぞれ組み込み、フルロードにおいて300時間
の連続運転を行ない、衝合面の欠け（凹部）４０
の発生の有無を調査した。得られた結果を、第６
図に、エンジン１台中の４個のセラミツクス製副
室のうち、衝合面の欠け（凹部）の発生個数を衝
合面欠け発生率として、示した。 And, 4 using 4 ceramic sub-chambers.
In the cylinder head of a diesel engine,
A ceramic auxiliary chamber with a similar surface roughness on the abutting surface was installed in each case, and after 300 hours of continuous operation under full load, there were 40 chips (depressions) on the abutting surface.
We investigated whether or not this occurred. The obtained results are summarized in the sixth
In the figure, the number of occurrences of chips (recesses) on the abutting surfaces among the four ceramic auxiliary chambers in one engine is shown as the incidence of chipping on the abutting surfaces.
かかる第６図の結果から明らかなように、衝合
面の表面粗さを10S、好ましくは8S以下とするこ
とにより、有利に、衝合面の欠け（凹部）の発生
を抑制することが出来ることが判つた。また、上
部及び下部セラミツクス体１４，１６の衝合面３
２，３４の加工痕方向を一致させることにより、
更に効果のあることも判つた。 As is clear from the results shown in FIG. 6, by setting the surface roughness of the abutting surfaces to 10S or less, preferably 8S or less, it is possible to advantageously suppress the occurrence of chips (recesses) on the abutting surfaces. It turned out that. In addition, the abutting surfaces 3 of the upper and lower ceramic bodies 14 and 16
By matching the directions of machining marks 2 and 34,
It was also found to be more effective.
なお、以上の説明にあつては、デイーゼルエン
ジンにおける副燃焼室の一つである渦流室が複数
のセラミツクス体にて構成された例について述べ
たが、副燃焼室の他のタイプのもの、例えば予燃
焼室型のものや空気室型のもの等においても事情
は同様であり、そのような予燃焼型等のものが複
数のセラミツクス体にて構成される場合にあつて
も、本発明が好適に適用され得るものであること
は、言うまでもないところである。 In addition, in the above explanation, an example in which the swirl chamber, which is one of the sub-combustion chambers in a diesel engine, is composed of a plurality of ceramic bodies has been described, but other types of sub-combustion chambers, such as The situation is the same for pre-combustion chamber type devices, air chamber type devices, etc., and even when such pre-combustion type devices are composed of a plurality of ceramic bodies, the present invention is suitable. Needless to say, it can be applied to
また、本発明は、デイーゼルエンジンの副燃焼
室構造のものに好適に適応され得るものである
が、これに限定されるものでは決してなく、デイ
ーゼルエンジン以外の他の内燃機関に設けられる
副室において、該副室が複数のセラミツクス体に
て構成される場合においても、本発明の適用する
ことが可能である。 Further, the present invention can be suitably applied to a sub-combustion chamber structure of a diesel engine, but is by no means limited to this, and can be applied to a sub-chamber provided in an internal combustion engine other than a diesel engine. The present invention is also applicable to the case where the sub-chamber is composed of a plurality of ceramic bodies.
さらに、例示の具体例にあつては、内燃機関の
副室が上部セラミツクス体１４と下部セラミツク
ス体１６の二つにて構成された場合が示されてい
るが、かかる副室は３つ或いはそれ以上のセラミ
ツクス体にて構成されていても何等差仕えなく、
そのような場合にあつては、隣り合うセラミツク
ス体の衝合面の研削加工痕の方向がそれぞれ一致
せしめられるようにされることとなる。更にま
た、複数のセラミツクス体の衝合面は例示の如き
副室横割り方向に設けられる場合の他、副室縦割
り方向に設けられる場合もあり、そのような縦割
り方向の衝合面に対しても、本発明を適用するこ
とは可能である。 Furthermore, in the specific example shown, the sub-chamber of the internal combustion engine is composed of two parts, the upper ceramic body 14 and the lower ceramic body 16, but the number of such sub-chambers may be three or more. Even if it is composed of the above ceramic bodies, there is no difference,
In such a case, the directions of the grinding marks on the abutting surfaces of adjacent ceramic bodies are made to coincide with each other. Furthermore, the abutting surfaces of the plurality of ceramic bodies are not only provided in the horizontally dividing direction of the subchamber as shown in the example, but also in some cases in the vertically dividing direction of the subchamber. It is also possible to apply the present invention to such cases.
その他、本発明には、本発明の趣旨を逸脱しな
い限りにおいて、種々なる変更、改良、修正等を
加え得るものであり、本発明は、そのような変更
等を加えた実施形態のものをも、その範囲内に含
むものであること、また言うまでもないところで
ある。 In addition, various changes, improvements, modifications, etc. may be made to the present invention without departing from the spirit of the present invention, and the present invention also includes embodiments to which such changes, etc. are added. , it goes without saying that it is included within that scope.
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明は、内
燃機関の副室を構成する複数のセラミツクス体の
衝合面の表面粗さを10S、好ましくは8S以下とし
て、或いはそのような表面粗さを有する衝合面
が、その研削加工痕の方向が一致せしめられるよ
うに衝き合わされて、それら複数のセラミツクス
体を組み付けるようにしたものであり、これによ
つて、それらセラミツクス体の衝合面に欠け、所
謂チツピングやクラツク等を発生し難くして、副
室を構成するセラミツクス体の信頼性を効果的に
高め得たものであり、そこに本発明の大きな工業
的意義が存するのである。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention provides a structure in which the surface roughness of the abutting surfaces of the plurality of ceramic bodies constituting the pre-chamber of an internal combustion engine is set to 10S or less, preferably 8S or less, or A plurality of ceramic bodies are assembled by abutting surfaces having a certain surface roughness so that the directions of the grinding marks are made to match. It is possible to effectively improve the reliability of the ceramic body constituting the subchamber by making chipping and cracking less likely to occur due to chipping on the abutting surface, and this is where the great industrial significance of the present invention lies. It is.
第１図は、デイーゼルエンジンにおけるシリン
ダヘツドの副燃焼室部分を示す縦断面部分図であ
る。第２図は、第１図の副燃焼室を構成するセラ
ミツクス体の衝合面の性状を説明するための正面
図であり、第３図は本発明の一例に従つて上部セ
ラミツクス体と下部セラミツクス体を組み付ける
場合を示す説明図である。第４図は、セラミツク
ス体の衝合面の表面粗さが大きく、且つ衝き合わ
される衝合面の研削加工痕の方向を一致させなか
つた場合における第２図のＡ部分におけるスケツ
チ図であり、第５図は、セラミツクス体の衝合面
の表面粗さが小さく、且つ衝き合わされる衝合面
における研削加工痕の方向を一致させた場合にお
ける第２図のＡ部分のスケツチ図である。第６図
は、衝合面の表面粗さ（Rmax）に対する衝合面
欠け発生率の結果を示すグラフである。
２：シリンダボデー、６：ピストン、１０：シ
リンダヘツド、１２：渦流室、１４：上部セラミ
ツクス体、１６：下部セラミツクス体、１８：金
属リング、２８：連通孔（噴口）、３０：主燃焼
室、３２，３４：衝合面、３６：研削加工痕、４
０：欠け。
FIG. 1 is a partial vertical cross-sectional view showing a sub-combustion chamber portion of a cylinder head in a diesel engine. FIG. 2 is a front view for explaining the properties of the abutting surfaces of the ceramic bodies constituting the auxiliary combustion chamber of FIG. 1, and FIG. It is an explanatory view showing the case where a body is assembled. FIG. 4 is a sketch diagram of part A in FIG. 2 when the surface roughness of the abutting surfaces of the ceramic body is large and the directions of the grinding marks on the abutting surfaces are not made to match; FIG. 5 is a sketch of part A in FIG. 2 when the surface roughness of the abutting surfaces of the ceramic body is small and the directions of the grinding marks on the abutting surfaces are made to match. FIG. 6 is a graph showing the results of the occurrence rate of chipping on the abutting surface versus the surface roughness (Rmax) of the abutting surface. 2: Cylinder body, 6: Piston, 10: Cylinder head, 12: Swirl chamber, 14: Upper ceramic body, 16: Lower ceramic body, 18: Metal ring, 28: Communication hole (nozzle hole), 30: Main combustion chamber, 32, 34: Collision surface, 36: Grinding trace, 4
0: Missing.
Claims (1)
セラミツクス体が円筒状の金属リングにて一体的
に保持されて、主燃焼室に連通する空間が内部に
形成されてなる内燃機関のセラミツクス製副室に
おいて、それら複数のセラミツクス体の互いに衝
き合わされる衝合面が、それぞれ10Sを越えない
表面粗さに研削加工されていることを特徴とする
内燃機関のセラミツクス製副室。 ２ 複数のセラミツクス体にて構成され、それら
セラミツクス体が円筒状の金属リングにて一体的
に保持されて、主燃焼室に連通する空間が内部に
形成されてなる内燃機関のセラミツクス製副室に
おいて、それら複数のセラミツクス体の互いに衝
き合わされる衝合面が、それぞれ10Sを越えない
表面粗さに研削加工されてなり、且つそれら衝合
面の研削加工痕の方向が実質的に一致するように
衝き合わされていることを特徴とする内燃機関の
セラミツクス製副室。[Claims] 1. An internal combustion engine composed of a plurality of ceramic bodies, which are integrally held by a cylindrical metal ring, and a space communicating with a main combustion chamber is formed inside. A ceramic pre-chamber for an internal combustion engine, wherein the abutting surfaces of the plurality of ceramic bodies that abut each other are each ground to a surface roughness of not exceeding 10S. 2. In a ceramic auxiliary chamber of an internal combustion engine, which is composed of a plurality of ceramic bodies, which are integrally held by a cylindrical metal ring, and a space communicating with the main combustion chamber is formed inside. , the abutting surfaces of the plurality of ceramic bodies that abut each other are ground to a surface roughness not exceeding 10S, and the directions of the grinding marks on the abutting surfaces are substantially the same. A pre-chamber made of ceramics for an internal combustion engine characterized by being abutted against each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14966685A JPS6210418A (en) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | Ceramic-made sub-chamber of internal-combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14966685A JPS6210418A (en) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | Ceramic-made sub-chamber of internal-combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210418A JPS6210418A (en) | 1987-01-19 |
| JPH0348327B2 true JPH0348327B2 (en) | 1991-07-24 |
Family
ID=15480187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14966685A Granted JPS6210418A (en) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | Ceramic-made sub-chamber of internal-combustion engine |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPS6210418A (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59168525U (en) * | 1983-04-28 | 1984-11-12 | マツダ株式会社 | Engine pre-chamber structure |
-
1985
- 1985-07-08 JP JP14966685A patent/JPS6210418A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6210418A (en) | 1987-01-19 |
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