JPH0612196Y2 - デイ−ゼルエンジンの副燃焼室 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの副燃焼室Info
- Publication number
- JPH0612196Y2 JPH0612196Y2 JP1985091087U JP9108785U JPH0612196Y2 JP H0612196 Y2 JPH0612196 Y2 JP H0612196Y2 JP 1985091087 U JP1985091087 U JP 1985091087U JP 9108785 U JP9108785 U JP 9108785U JP H0612196 Y2 JPH0612196 Y2 JP H0612196Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- sub
- ceramic body
- main body
- auxiliary combustion
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はディーゼルエンジンの副燃焼室の構造に関する
ものである。
ものである。
（従来の技術） ディーゼルエンジンの副燃焼室は非常に高い温度になる
ため、従来から耐熱鋼及び耐熱合金が用いられている
が、近年ではさらに着火性などをも考慮して、耐熱温度
が高く熱膨張率が小さいセラミックス材料も用いられて
いる。セラミックスは熱伝導性が小さく、また副燃焼室
６は第４図に示すように噴口部に向って厚肉となる。温
度は図示したように噴口部において最も高く、噴口部を
離れるに従って徐々に低くなる。この様な温度分布を示
すため、副燃焼室の外周部と内周部に温度差が生じ、外
周部に引張り応力が働くが、セラミックスは圧縮応力に
は強いが引張り応力には弱いため、割れが起こりやす
い。従って現在のセラミックス製副燃焼室は、単一体の
ものもあるが、第３図に示した様に副燃焼室のセラミッ
クス体２の外周に鋼製リング５を焼き嵌めし、あらかじ
め圧縮応力を負荷させた一体構造としたものが多い。
ため、従来から耐熱鋼及び耐熱合金が用いられている
が、近年ではさらに着火性などをも考慮して、耐熱温度
が高く熱膨張率が小さいセラミックス材料も用いられて
いる。セラミックスは熱伝導性が小さく、また副燃焼室
６は第４図に示すように噴口部に向って厚肉となる。温
度は図示したように噴口部において最も高く、噴口部を
離れるに従って徐々に低くなる。この様な温度分布を示
すため、副燃焼室の外周部と内周部に温度差が生じ、外
周部に引張り応力が働くが、セラミックスは圧縮応力に
は強いが引張り応力には弱いため、割れが起こりやす
い。従って現在のセラミックス製副燃焼室は、単一体の
ものもあるが、第３図に示した様に副燃焼室のセラミッ
クス体２の外周に鋼製リング５を焼き嵌めし、あらかじ
め圧縮応力を負荷させた一体構造としたものが多い。
しかし、鋼製リングは上記のようにセラミックス製副燃
焼室に装着させるには精密性を必要とするため生産性が
悪く、またセラミックス自体の加工性も悪いため、上記
構造体の形成は容易ではなく、コストが高くなるという
問題を生ずる。また、セラミックス材料は耐熱性に優れ
ているという利点を有する反面、機械的強度及び耐衝撃
性に関して充分ではないので、上記の如く複雑な構造と
したセラミックス体では破壊が起こり易くなる。
焼室に装着させるには精密性を必要とするため生産性が
悪く、またセラミックス自体の加工性も悪いため、上記
構造体の形成は容易ではなく、コストが高くなるという
問題を生ずる。また、セラミックス材料は耐熱性に優れ
ているという利点を有する反面、機械的強度及び耐衝撃
性に関して充分ではないので、上記の如く複雑な構造と
したセラミックス体では破壊が起こり易くなる。
これら不都合を無くすために、副燃焼室の側壁を構成す
る熱伝導性の良い耐熱鋼製のほぼ円筒状の副燃焼室本体
と、該副燃焼室本体の噴口部側に嵌着され、副燃焼室の
底部を構成する、噴口が形成されたほぼ円柱状のセラミ
ックス体とからなるディーゼルエンジンの副燃焼室が提
案されている。
る熱伝導性の良い耐熱鋼製のほぼ円筒状の副燃焼室本体
と、該副燃焼室本体の噴口部側に嵌着され、副燃焼室の
底部を構成する、噴口が形成されたほぼ円柱状のセラミ
ックス体とからなるディーゼルエンジンの副燃焼室が提
案されている。
（考案が解決しようとする問題点） 副燃焼室はシリンダヘッドとシリンダブロックとで上下
から挟み込まれ、またシリンダヘッド側から回り止め用
ビスを差し込まれることにより、上下方向及び回転方向
の位置決めがなされるのが一般的である。
から挟み込まれ、またシリンダヘッド側から回り止め用
ビスを差し込まれることにより、上下方向及び回転方向
の位置決めがなされるのが一般的である。
しかし、上記のような副燃焼室を耐熱鋼製本体とセラミ
ックス体とに分割構成したタイプではセラミックス体の
固定方法が問題となる。即ちセラミックス体はシリンダ
ヘッドと接触しないので、セラミックス体の上下方向の
位置決めを、シリンダヘッドとシリンダブロックとによ
って挟み込んで行なうことはできない。また回り止め用
のビスでセラミックス体の回転方向の位置決めを行なう
には、シリンダヘッド側から耐熱鋼製本体を貫通してセ
ラミックス体に届くほどの長いビスが要求される。この
場合、エンジン使用時のシリンダヘッド燃焼室本体、回
り止め用ビス間の熱膨張差によって発生する応力が大き
くなってしまい、回り止め用ビス部分の強度、耐久性の
確保が難しくなるという問題も生じる。
ックス体とに分割構成したタイプではセラミックス体の
固定方法が問題となる。即ちセラミックス体はシリンダ
ヘッドと接触しないので、セラミックス体の上下方向の
位置決めを、シリンダヘッドとシリンダブロックとによ
って挟み込んで行なうことはできない。また回り止め用
のビスでセラミックス体の回転方向の位置決めを行なう
には、シリンダヘッド側から耐熱鋼製本体を貫通してセ
ラミックス体に届くほどの長いビスが要求される。この
場合、エンジン使用時のシリンダヘッド燃焼室本体、回
り止め用ビス間の熱膨張差によって発生する応力が大き
くなってしまい、回り止め用ビス部分の強度、耐久性の
確保が難しくなるという問題も生じる。
なお、焼き嵌め、冷し嵌め等でセラミックス体を本体に
きつく嵌め込むことは大きな応力を残留させることにな
り、使用時の別の応力が加わって応力が過大になること
があるので、避けなければならない。
きつく嵌め込むことは大きな応力を残留させることにな
り、使用時の別の応力が加わって応力が過大になること
があるので、避けなければならない。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであ
り、その解決しようとする課題は噴口部のセラミックス
体の位置決め固定が容易で、応力が過度に発生しないデ
ィーゼルエンジンの副燃焼室を提供することである。
り、その解決しようとする課題は噴口部のセラミックス
体の位置決め固定が容易で、応力が過度に発生しないデ
ィーゼルエンジンの副燃焼室を提供することである。
（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本考案では、副燃焼室の
側壁を構成する熱伝導性の良い耐熱鋼製のほぼ円筒状の
副燃焼室本体と、該副燃焼室本体の噴口部側に嵌着さ
れ、副燃焼室の底部を構成する、噴口が形成されたほぼ
円柱状のセラミクス体の両部材がシリンダヘッドに装着
されているディーゼルエンジンの副燃焼室において、 上記セラミックス体は、その少なくとも一部を副燃焼室
本体の内壁面より外側に膨出させ、かつその少なくとも
一部を副燃焼室本体の内壁面より内側に位置させて、副
燃焼室本体に嵌着されており、回り止め用ビスがシリン
ダヘッド側から副燃焼室本体を貫通してセラミックス体
の前記膨出部に差し込まれていることを特徴とする 副燃焼室は、従来よりシリンダヘッドに装着できるよう
に外周は円筒面を有するが、内側は噴口部側に向って厚
肉となるような断面形状をしている。本考案の副燃焼室
本体も同様にほぼ円筒状で噴口部側が厚肉となるように
なっている。副燃焼室本体を構成する熱伝導性が良い耐
熱鋼としては、例えばフェライト系、オーステナイト系
及びマルテンサイト系の耐熱鋼（JIS SUS410、SUS3/0、SU
H3等）などを使用できるが本構造の場合、最も高温化す
る部位にセラミックスを用いることにより回りの耐熱材
料は熱負荷が小さくなるため、オーステナイト系よりも
熱膨張が小さく、且つコスト的に安価なマルテンサイト
系及びフェライト系耐熱鋼を使用するのが一層効果的で
ある。
側壁を構成する熱伝導性の良い耐熱鋼製のほぼ円筒状の
副燃焼室本体と、該副燃焼室本体の噴口部側に嵌着さ
れ、副燃焼室の底部を構成する、噴口が形成されたほぼ
円柱状のセラミクス体の両部材がシリンダヘッドに装着
されているディーゼルエンジンの副燃焼室において、 上記セラミックス体は、その少なくとも一部を副燃焼室
本体の内壁面より外側に膨出させ、かつその少なくとも
一部を副燃焼室本体の内壁面より内側に位置させて、副
燃焼室本体に嵌着されており、回り止め用ビスがシリン
ダヘッド側から副燃焼室本体を貫通してセラミックス体
の前記膨出部に差し込まれていることを特徴とする 副燃焼室は、従来よりシリンダヘッドに装着できるよう
に外周は円筒面を有するが、内側は噴口部側に向って厚
肉となるような断面形状をしている。本考案の副燃焼室
本体も同様にほぼ円筒状で噴口部側が厚肉となるように
なっている。副燃焼室本体を構成する熱伝導性が良い耐
熱鋼としては、例えばフェライト系、オーステナイト系
及びマルテンサイト系の耐熱鋼（JIS SUS410、SUS3/0、SU
H3等）などを使用できるが本構造の場合、最も高温化す
る部位にセラミックスを用いることにより回りの耐熱材
料は熱負荷が小さくなるため、オーステナイト系よりも
熱膨張が小さく、且つコスト的に安価なマルテンサイト
系及びフェライト系耐熱鋼を使用するのが一層効果的で
ある。
噴口部を形成したセラミックスとしては従来副燃焼室の
形成に用いられていたものが使用でき、例えばアルミ
ナ、マグネシア、ジルコニア等の金属酸化物セラミック
ス、及び窒化ケイ素、炭化ケイ素等の共有結合性セラミ
ックス等が使用できる。ほぼ円柱状セラミックス体の形
状としては、噴口を含む大きさであり、噴口の形を勘案
して上記膨出部分の設ける位置を適当に定めればよい。
噴口は略円板状のセラミックス体に傾斜孔として設けら
れるので噴口が最も外周寄りに来る側に膨出部分を設け
るのが良いが、必ずしもこれに限定されない。円柱状セ
ラミックス体の直径、厚さ等は副燃焼室本体の材料に応
じて選定するとよい。円柱状セラミックス体を副燃焼室
本体に嵌着し複合するには、圧入もしくは焼き嵌めなど
の温度差嵌めによるとよいが、必ずしもこれらの方法に
限定されない。また、嵌着の度合も、精密に両者を一体
化する必要はなく、嵌着後ビス等によって回り止めする
程度の複合度でよい。
形成に用いられていたものが使用でき、例えばアルミ
ナ、マグネシア、ジルコニア等の金属酸化物セラミック
ス、及び窒化ケイ素、炭化ケイ素等の共有結合性セラミ
ックス等が使用できる。ほぼ円柱状セラミックス体の形
状としては、噴口を含む大きさであり、噴口の形を勘案
して上記膨出部分の設ける位置を適当に定めればよい。
噴口は略円板状のセラミックス体に傾斜孔として設けら
れるので噴口が最も外周寄りに来る側に膨出部分を設け
るのが良いが、必ずしもこれに限定されない。円柱状セ
ラミックス体の直径、厚さ等は副燃焼室本体の材料に応
じて選定するとよい。円柱状セラミックス体を副燃焼室
本体に嵌着し複合するには、圧入もしくは焼き嵌めなど
の温度差嵌めによるとよいが、必ずしもこれらの方法に
限定されない。また、嵌着の度合も、精密に両者を一体
化する必要はなく、嵌着後ビス等によって回り止めする
程度の複合度でよい。
（作用） 上記構成によれば、セラミックス体の膨出部分が副燃焼
室本体の渦流室壁面下にもぐり込むため、上下方向の位
置決めが可能になると共に、膨出部分にピンを配するた
めピンの長さを短かくして、熱膨張差を小さくし、過大
な応力の発生を避けることが可能となる。
室本体の渦流室壁面下にもぐり込むため、上下方向の位
置決めが可能になると共に、膨出部分にピンを配するた
めピンの長さを短かくして、熱膨張差を小さくし、過大
な応力の発生を避けることが可能となる。
（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本考案の一実施例である副燃焼室の縦断面図を
示す。第１図において、１はフェライト系耐熱鋼により
形成された副燃焼室本体を示し、２は噴口４を有する略
円柱状のセラミックス体を示す。セラミックス体２は、
圧入もしくは焼き嵌め等により副燃焼室本体１の噴口部
側に嵌着され、副燃焼室の底部を構成している。
示す。第１図において、１はフェライト系耐熱鋼により
形成された副燃焼室本体を示し、２は噴口４を有する略
円柱状のセラミックス体を示す。セラミックス体２は、
圧入もしくは焼き嵌め等により副燃焼室本体１の噴口部
側に嵌着され、副燃焼室の底部を構成している。
このセラミックス体２は、第４図の副燃焼室の温度分布
に示したとおり、副燃焼室中最も高温になる部分であ
る。そして、セラミックス体２の少なくとも一部は副燃
焼室本体１の内壁面７より外側に膨出させ（第１図にお
いて、２ａはセラミックス体２の膨出部分を示す。）、
またセラミックス体２の少なくとも一部（第１図におい
てセラミックス体２の左側の部分）は副燃焼室本体１の
内壁面７より内側に位置させる。
に示したとおり、副燃焼室中最も高温になる部分であ
る。そして、セラミックス体２の少なくとも一部は副燃
焼室本体１の内壁面７より外側に膨出させ（第１図にお
いて、２ａはセラミックス体２の膨出部分を示す。）、
またセラミックス体２の少なくとも一部（第１図におい
てセラミックス体２の左側の部分）は副燃焼室本体１の
内壁面７より内側に位置させる。
このような状態でセラミックス体２が嵌着されている副
燃焼室本体１はシリンダヘッドに装着され、そして回り
止め用ビス３をシリンダヘッド側から副燃焼室本体１を
貫通してセラミックス体２の膨出部２ａに差し込むこと
によりセラミックス体２の回転方向の位置決めが行われ
る。
燃焼室本体１はシリンダヘッドに装着され、そして回り
止め用ビス３をシリンダヘッド側から副燃焼室本体１を
貫通してセラミックス体２の膨出部２ａに差し込むこと
によりセラミックス体２の回転方向の位置決めが行われ
る。
上記したように、セラミックス体２の一部を副燃焼室本
体１の内壁面７より外側に膨出させているため、その膨
出部分の厚さだけ副燃焼室本体１の厚さが減少し、その
分、副燃焼室本体１を貫通して差し込まれるビスの長さ
を短くすることができる。
体１の内壁面７より外側に膨出させているため、その膨
出部分の厚さだけ副燃焼室本体１の厚さが減少し、その
分、副燃焼室本体１を貫通して差し込まれるビスの長さ
を短くすることができる。
また、セラミックス体２の膨出部分２ａは、副燃焼室本
体１の内壁面７の下にもぐり込んでおり、該膨出部分２
ａが副燃焼室本体１とシリンダブロックとで上下から挟
まれることとなり、セラミックス体２の上下方向の位置
決めが確保される。
体１の内壁面７の下にもぐり込んでおり、該膨出部分２
ａが副燃焼室本体１とシリンダブロックとで上下から挟
まれることとなり、セラミックス体２の上下方向の位置
決めが確保される。
本実施例の副燃焼室及び第３図に示す従来の副燃焼室を
それぞれ1000ccのディーゼルエンジンに設けて、走行台
上テストを行ったところ、300時間後でも本考案のもの
はセラミックス部分に割れ等は見られなかった。一方、
従来品は、走行安全性には何等問題はないがセラミック
ス部分にひび割れが認められた。
それぞれ1000ccのディーゼルエンジンに設けて、走行台
上テストを行ったところ、300時間後でも本考案のもの
はセラミックス部分に割れ等は見られなかった。一方、
従来品は、走行安全性には何等問題はないがセラミック
ス部分にひび割れが認められた。
（考案の効果） 本考案によればセラミックス体の膨出部分が副燃焼室本
体とシリンダブロックとで上下から挟まれることになる
ので、セラミックス体と副燃焼室本体に強く嵌め込む必
要がなくなる。このようにセラミックス体を残留応力の
無い状態で固定できるので、高温使用時でもセラミック
ス体に過大な応力が発生せず、副燃焼室の耐久性が向上
する。しかも膨出部分に回り止め防止用のビスを配する
ので、ビスの長さが短くてすみ、ビスと副燃焼室及びセ
ラミックス体の熱膨張差による問題が発生しない。
体とシリンダブロックとで上下から挟まれることになる
ので、セラミックス体と副燃焼室本体に強く嵌め込む必
要がなくなる。このようにセラミックス体を残留応力の
無い状態で固定できるので、高温使用時でもセラミック
ス体に過大な応力が発生せず、副燃焼室の耐久性が向上
する。しかも膨出部分に回り止め防止用のビスを配する
ので、ビスの長さが短くてすみ、ビスと副燃焼室及びセ
ラミックス体の熱膨張差による問題が発生しない。
また、副燃焼室本体へのセラミックス体の嵌め込みに力
をさほど必要としなくなり、ビスの短小化も図れるの
で、副燃焼室の生産性を向上できる。
をさほど必要としなくなり、ビスの短小化も図れるの
で、副燃焼室の生産性を向上できる。
第１図は本考案によるディーゼルエンジンの副燃焼室の
一実施例を示す縦断面図、 第２図は第１図で示した副燃焼室の底面図、 第３図は従来例の副燃焼室の縦断面図、 第４図は副燃焼室の作動時の温度分布を示す縦断面図で
ある。 １…副燃焼室本体 ２…セラミックス体 2a…膨出部分 ３…ビス ４…噴口 ５…鋼製リング ６…副燃焼室 ７…内壁面
一実施例を示す縦断面図、 第２図は第１図で示した副燃焼室の底面図、 第３図は従来例の副燃焼室の縦断面図、 第４図は副燃焼室の作動時の温度分布を示す縦断面図で
ある。 １…副燃焼室本体 ２…セラミックス体 2a…膨出部分 ３…ビス ４…噴口 ５…鋼製リング ６…副燃焼室 ７…内壁面
Claims (1)
- 【請求項１】副燃焼室の側壁を構成する熱伝導性の良い
耐熱鋼製のほぼ円筒状の副燃焼室本体と、該副燃焼室本
体の噴口部側に嵌着され、副燃焼室の底部を構成する、
噴口が形成されたほぼ円柱状のセラミクス体の両部材が
シリンダヘッドに装着されているディーゼルエンジンの
副燃焼室において、 上記セラミックス体は、その少なくとも一部を副燃焼室
本体の内壁面より外側に膨出させ、かつその少なくとも
一部を副燃焼室本体の内壁面より内側に位置させて、副
燃焼室本体に嵌着されており、回り止め用ビスがシリン
ダヘッド側から副燃焼室本体を貫通してセラミックス体
の前記膨出部に差し込まれていることを特徴とするディ
ーゼルエンジンの副燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985091087U JPH0612196Y2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | デイ−ゼルエンジンの副燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985091087U JPH0612196Y2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | デイ−ゼルエンジンの副燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62134U JPS62134U (ja) | 1987-01-06 |
| JPH0612196Y2 true JPH0612196Y2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=30646670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985091087U Expired - Lifetime JPH0612196Y2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | デイ−ゼルエンジンの副燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612196Y2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57212328A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-27 | Daido Steel Co Ltd | Eddy current combustion chamber for diesel engine |
| JPS597219B2 (ja) * | 1977-10-19 | 1984-02-17 | 株式会社新川 | ペレットボンデイング装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS597219U (ja) * | 1982-07-06 | 1984-01-18 | 日産自動車株式会社 | デイ−ゼル機関用ホツトプラグ |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP1985091087U patent/JPH0612196Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS597219B2 (ja) * | 1977-10-19 | 1984-02-17 | 株式会社新川 | ペレットボンデイング装置 |
| JPS57212328A (en) * | 1981-06-24 | 1982-12-27 | Daido Steel Co Ltd | Eddy current combustion chamber for diesel engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62134U (ja) | 1987-01-06 |
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