JPH0649859Y2 - 副室付エンジンのシリンダヘツド構造 - Google Patents
副室付エンジンのシリンダヘツド構造Info
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- JPH0649859Y2 JPH0649859Y2 JP1988125646U JP12564688U JPH0649859Y2 JP H0649859 Y2 JPH0649859 Y2 JP H0649859Y2 JP 1988125646 U JP1988125646 U JP 1988125646U JP 12564688 U JP12564688 U JP 12564688U JP H0649859 Y2 JPH0649859 Y2 JP H0649859Y2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/38—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/14—Engines characterised by precombustion chambers with compression ignition
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/16—Indirect injection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
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- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、デイーゼルエンジンにおいて、シリンダヘ
ツドにコンバーシヨンチヤンバ・インサート体を挿入
し、副室としての渦流室を形成した、副室付エンジンの
シリンダヘツド構造に関する。
ツドにコンバーシヨンチヤンバ・インサート体を挿入
し、副室としての渦流室を形成した、副室付エンジンの
シリンダヘツド構造に関する。
［従来の技術］ 従来より、デイーゼルエンジンにおいて、シリンダヘツ
ドにコンバーシヨンチヤンバ・インサート体を挿入し、
副室としての渦流室を形成した、副室付エンジンのシリ
ンダヘツド構造として、例えば、実開昭62−34161号公
報に示されるように、下面の一部分をシリンダボア内に
位置させ、副室が形成されたコンバーシヨンチヤンバ・
インサート体と、前記シリンダボアの周縁部に対応させ
て位置付けられたグロメツト部を有するガスケツトとを
具備し、前記コンバーシヨンチヤンバ・インサート体
は、シリンダヘツド本体に形成された嵌入用凹部内に、
周面及び上面を密着させた状態で圧入・嵌合されるフラ
ンジ部を有している、副室付エンジンのシリンダヘツド
構造が知られている。
ドにコンバーシヨンチヤンバ・インサート体を挿入し、
副室としての渦流室を形成した、副室付エンジンのシリ
ンダヘツド構造として、例えば、実開昭62−34161号公
報に示されるように、下面の一部分をシリンダボア内に
位置させ、副室が形成されたコンバーシヨンチヤンバ・
インサート体と、前記シリンダボアの周縁部に対応させ
て位置付けられたグロメツト部を有するガスケツトとを
具備し、前記コンバーシヨンチヤンバ・インサート体
は、シリンダヘツド本体に形成された嵌入用凹部内に、
周面及び上面を密着させた状態で圧入・嵌合されるフラ
ンジ部を有している、副室付エンジンのシリンダヘツド
構造が知られている。
［考案が解決しようとする課題］ このような副室付エンジンのシリンダヘツド構造におい
ては、シリンダヘツド下部において、熱膨張によるグロ
メツトを支点とする熱塑性変形が発生し、例えば、エン
ジン停止後におけるエンジン冷却状態において、今度
は、引つ張り応力を受け、この結果、第６図に示すよう
に、シリンダヘツドｃの副室ａと、冷却水が通るウオー
タジヤケツトｂとの間に位置する部分ｄが疲労し、この
部分ｄの耐久性を低下させる虞が有る。
ては、シリンダヘツド下部において、熱膨張によるグロ
メツトを支点とする熱塑性変形が発生し、例えば、エン
ジン停止後におけるエンジン冷却状態において、今度
は、引つ張り応力を受け、この結果、第６図に示すよう
に、シリンダヘツドｃの副室ａと、冷却水が通るウオー
タジヤケツトｂとの間に位置する部分ｄが疲労し、この
部分ｄの耐久性を低下させる虞が有る。
この考案は上述した課題に鑑みてなされたもので、この
考案の目的は、副室を規定するシリンダヘツドの周囲部
分、特に、副室とウオータジヤケツトとの間の疲労を防
止することの出来る副室付エンジンのシリンダヘツド構
造を提供することである。
考案の目的は、副室を規定するシリンダヘツドの周囲部
分、特に、副室とウオータジヤケツトとの間の疲労を防
止することの出来る副室付エンジンのシリンダヘツド構
造を提供することである。
［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決し、目的を達成するため、この考案
に係わる副室付エンジンのシリンダヘツド構造は、下面
の一部分をシリンダボア内に位置させ、副室が形成され
たコンバーシヨンチヤンバ・インサート体と、前記シリ
ンダボアの周縁部に対応させて位置付けられたグロメツ
ト部を有するガスケツトとを具備し、前記コンバーシヨ
ンチヤンバ・インサート体は、シリンダヘツド本体に形
成された嵌入用凹部内に、周面及び上面を密着させた状
態で圧入・嵌合されるフランジ部を有している、副室付
エンジンのシリンダヘツド構造において、前記フランジ
部の上面と、嵌入用凹部におけるフランジ部の上面を受
ける受面との間に、前記シリンダボアと重なる範囲にお
いて、隙間が設けられている事を特徴としている。
に係わる副室付エンジンのシリンダヘツド構造は、下面
の一部分をシリンダボア内に位置させ、副室が形成され
たコンバーシヨンチヤンバ・インサート体と、前記シリ
ンダボアの周縁部に対応させて位置付けられたグロメツ
ト部を有するガスケツトとを具備し、前記コンバーシヨ
ンチヤンバ・インサート体は、シリンダヘツド本体に形
成された嵌入用凹部内に、周面及び上面を密着させた状
態で圧入・嵌合されるフランジ部を有している、副室付
エンジンのシリンダヘツド構造において、前記フランジ
部の上面と、嵌入用凹部におけるフランジ部の上面を受
ける受面との間に、前記シリンダボアと重なる範囲にお
いて、隙間が設けられている事を特徴としている。
［作用］ 以上のように構成される副室付エンジンのシリンダヘツ
ド構造においては、フランジ部の上面と、嵌入用凹部に
おけるフランジ部の序面を受ける受面との間に、前記シ
リンダボアと重なる範囲において、隙間が設けられてい
るので、シリンダヘツド下部において、熱膨張によるグ
ロメツトを支点とする熱膨張が発生したとしても、この
熱膨張により、シリンダヘツドに塑性変形が発生しない
ことになる。この結果、エンジン停止後におけるエンジ
ン冷却状態において、シリンダヘツドが、今度は、引つ
張り応力を受けたとしても、シリンダヘツドは単に熱収
縮するのみで、副室と、冷却水が通るウオータジヤケツ
トとの間の疲労が防止されることになる。
ド構造においては、フランジ部の上面と、嵌入用凹部に
おけるフランジ部の序面を受ける受面との間に、前記シ
リンダボアと重なる範囲において、隙間が設けられてい
るので、シリンダヘツド下部において、熱膨張によるグ
ロメツトを支点とする熱膨張が発生したとしても、この
熱膨張により、シリンダヘツドに塑性変形が発生しない
ことになる。この結果、エンジン停止後におけるエンジ
ン冷却状態において、シリンダヘツドが、今度は、引つ
張り応力を受けたとしても、シリンダヘツドは単に熱収
縮するのみで、副室と、冷却水が通るウオータジヤケツ
トとの間の疲労が防止されることになる。
［実施例］ 以下に、この考案に係わる副室付エンジンのシリンダヘ
ツド構造の一実施例の構成を添付図面の第１図乃至第５
図を参照して、詳細に説明する。
ツド構造の一実施例の構成を添付図面の第１図乃至第５
図を参照して、詳細に説明する。
第１図には、この一実施例のシリンダヘツド10を備えた
副室付のデイーゼルエンジン12のエンジン本体が示され
ている。即ち、このデイーゼルエンジン12のエンジン本
体は、内部に複数のシリンダボア14が形成されたシリン
ダブロツク16と、このシリンダブロツク16の上部にガス
ケツト18を介して取り付けられた所の、この考案の特徴
となるシリンダヘツド10と、各シリンダボア14内を往復
摺動するピストン20とから基本的に構成されている。
副室付のデイーゼルエンジン12のエンジン本体が示され
ている。即ち、このデイーゼルエンジン12のエンジン本
体は、内部に複数のシリンダボア14が形成されたシリン
ダブロツク16と、このシリンダブロツク16の上部にガス
ケツト18を介して取り付けられた所の、この考案の特徴
となるシリンダヘツド10と、各シリンダボア14内を往復
摺動するピストン20とから基本的に構成されている。
ここで、シリンダヘツド10の下面と、各シリンダボア14
の周面と、各シリンダボシ14に対応するピストン20の上
面とから囲まれる空間により、各々の主燃焼室22が規定
されている。また、シリンダブロツク16とシリンダヘツ
ド10とは、図示しない複数の連結ボルトを介して、互い
に強固に固定されている。
の周面と、各シリンダボシ14に対応するピストン20の上
面とから囲まれる空間により、各々の主燃焼室22が規定
されている。また、シリンダブロツク16とシリンダヘツ
ド10とは、図示しない複数の連結ボルトを介して、互い
に強固に固定されている。
また、このシリンダヘツド10は、軽合金製、例えば、ア
ルミニウムから形成されており、これには、各主燃焼室
22に対して噴孔24を介して連通する副室としての渦流室
26と、各渦流室26内に高圧のデイーゼル燃料、即ち、軽
油を噴射する燃料噴射ノズルが装着されるノズル装着用
凹部28と、シリンダヘツド10を冷却するための冷却水が
流れるウオータジヤケツト20と、各シリンダボア14に対
応して設けられた吸気ポート32及び排気ポート（図示せ
ず）とが形成されている。尚、各燃料噴射ノズルは、図
示していないが、エンジン12の駆動状態に応じて、その
燃料噴射量は規定して供給する燃料噴射ポンプに接続さ
れている。
ルミニウムから形成されており、これには、各主燃焼室
22に対して噴孔24を介して連通する副室としての渦流室
26と、各渦流室26内に高圧のデイーゼル燃料、即ち、軽
油を噴射する燃料噴射ノズルが装着されるノズル装着用
凹部28と、シリンダヘツド10を冷却するための冷却水が
流れるウオータジヤケツト20と、各シリンダボア14に対
応して設けられた吸気ポート32及び排気ポート（図示せ
ず）とが形成されている。尚、各燃料噴射ノズルは、図
示していないが、エンジン12の駆動状態に応じて、その
燃料噴射量は規定して供給する燃料噴射ポンプに接続さ
れている。
ここで、各渦流室26は、第２図に示すように、予めシリ
ンダヘツド10の下面に形成された凹所34と、第３図に示
すように、この凹所34に嵌入されたコンバーシヨンチヤ
ンバ・インサート体（以下単に、ccインサート体と呼
ぶ。）36とにより囲まれる空間から規定されている。こ
で、このccインサート体36は、ステインレス鋼から形成
されている。
ンダヘツド10の下面に形成された凹所34と、第３図に示
すように、この凹所34に嵌入されたコンバーシヨンチヤ
ンバ・インサート体（以下単に、ccインサート体と呼
ぶ。）36とにより囲まれる空間から規定されている。こ
で、このccインサート体36は、ステインレス鋼から形成
されている。
詳細には、この凹所34は、第２図に示すように、シリン
ダヘツド10の下面に開口し、第１の直径d1と第１の軸方
向長さｌ1とを有する円筒状の第１の部分34aと、この第
１の部分34aの直上方に連接され、第１の直径d1よりも
僅かに小さい第２の直径d2と第１の軸方向長さｌ1より
も長い第２の軸方向長さl2をを有する円筒状の第２の部
分34bと、この第２の部分34bの直上方に連接され、第２
の直径d2よりも僅かに小さい第３の直径d3を有する半球
状の第３の部分34cとを、同一軸上に有した状態で構成
されている。
ダヘツド10の下面に開口し、第１の直径d1と第１の軸方
向長さｌ1とを有する円筒状の第１の部分34aと、この第
１の部分34aの直上方に連接され、第１の直径d1よりも
僅かに小さい第２の直径d2と第１の軸方向長さｌ1より
も長い第２の軸方向長さl2をを有する円筒状の第２の部
分34bと、この第２の部分34bの直上方に連接され、第２
の直径d2よりも僅かに小さい第３の直径d3を有する半球
状の第３の部分34cとを、同一軸上に有した状態で構成
されている。
尚、この凹所34の、シリンダヘツド10の下面に開口する
第１の部分34aの配設位置は、第２図に示すように、対
応するシリンダボア14の開口部と一部分が上下方向に関
して重なるように設定されている。また、第３の部分34
cに、上述したノズル装着用凹部28が開口している。
第１の部分34aの配設位置は、第２図に示すように、対
応するシリンダボア14の開口部と一部分が上下方向に関
して重なるように設定されている。また、第３の部分34
cに、上述したノズル装着用凹部28が開口している。
一方、上述したように、この凹所34内に嵌入されるccイ
ンサート体36は、第３図に示すように、底部が閉塞され
た中空円筒体状に形成されている。即ち、このccインサ
ート体36は、上述した第２の直径d2と、第１及び第２の
軸方向長さｌ1，l2を加えた長さの軸方向長さ（ｌ1＋
l2）を有する円筒状の本体36aと、この本体36aの下端に
一体に形成された外方フランジ部36bと、この本体36aの
上面に開口して形成された、逆円錐台状の凹部36cとか
ら形成されている。
ンサート体36は、第３図に示すように、底部が閉塞され
た中空円筒体状に形成されている。即ち、このccインサ
ート体36は、上述した第２の直径d2と、第１及び第２の
軸方向長さｌ1，l2を加えた長さの軸方向長さ（ｌ1＋
l2）を有する円筒状の本体36aと、この本体36aの下端に
一体に形成された外方フランジ部36bと、この本体36aの
上面に開口して形成された、逆円錐台状の凹部36cとか
ら形成されている。
ここで、この外方フランジ部36bは、上述した第１の直
径d1と第１の軸方向長さｌ1とを有するように形成され
ると共に、これら数値は、これが嵌入される凹所34の第
１の部分34aに対して締りばねの寸法状態に設定されて
いる。一方、上述した本体36aと、これが挿入される凹
所34の第２の部分34bとの寸法関係は、緩みばめ状態に
設定されている。
径d1と第１の軸方向長さｌ1とを有するように形成され
ると共に、これら数値は、これが嵌入される凹所34の第
１の部分34aに対して締りばねの寸法状態に設定されて
いる。一方、上述した本体36aと、これが挿入される凹
所34の第２の部分34bとの寸法関係は、緩みばめ状態に
設定されている。
この結果、ccインサート体36が凹所34中に嵌入された状
態における位置決めは、水平方向（径方向）に関して
は、第１の部分34aの内周面と外方フランジ部36bの外周
面との当接により規定され、垂直方向（軸方向）に関し
ては、第１の部分34aの上面（即ち、第２の部分34bに対
して段部を構成する面）34dと外方フランジ部36bの上面
との当接により規定されるよう設定されている。
態における位置決めは、水平方向（径方向）に関して
は、第１の部分34aの内周面と外方フランジ部36bの外周
面との当接により規定され、垂直方向（軸方向）に関し
ては、第１の部分34aの上面（即ち、第２の部分34bに対
して段部を構成する面）34dと外方フランジ部36bの上面
との当接により規定されるよう設定されている。
尚、ccインサート体36における凹部36の開口面の直径
は、上述した凹所34における第３の部分34cの第３の直
径d3と略一致するよう設定されている。また、上述した
噴孔24は、ccインサート体36の本体36aの底部に形成さ
れ、これの第３の凹部36cと、主燃焼室22との間を互い
に連通するよう設定されている。即ち、上述した渦流室
26は、凹部34の第３の部分34cと、ccインサート体36の
凹部36cとを合体した空間から規定されるものである。
は、上述した凹所34における第３の部分34cの第３の直
径d3と略一致するよう設定されている。また、上述した
噴孔24は、ccインサート体36の本体36aの底部に形成さ
れ、これの第３の凹部36cと、主燃焼室22との間を互い
に連通するよう設定されている。即ち、上述した渦流室
26は、凹部34の第３の部分34cと、ccインサート体36の
凹部36cとを合体した空間から規定されるものである。
ここで、この考案の特徴となる点であるが、上述したcc
インサート体36の外方フランジ部36bの上面には、外方
フランジ部36bの上面と、凹部34におけるフランジ部36b
の上面を受ける受面34dとの間に、シリンダボア14の開
口面と重なる範囲において、隙間ｇを規定すべく、切り
欠き部38が形成されている。詳細には、この切り欠き部
38は、第４図に示すように、シリンダボア14の開口面に
上下方向において臨む所の、外方フランジ部36bの延出
部分（符合Ａで示す部分）を最大範囲として、所定深
さ、例えば、約100μ（好適する範囲としては、50μ〜1
50μ）の深さを有して形成されている。尚、この切り欠
き部38の深さは、その両端で徐々に浅くなると共に、両
端以外の部分においては、略一定の値となるよう設定さ
れている。
インサート体36の外方フランジ部36bの上面には、外方
フランジ部36bの上面と、凹部34におけるフランジ部36b
の上面を受ける受面34dとの間に、シリンダボア14の開
口面と重なる範囲において、隙間ｇを規定すべく、切り
欠き部38が形成されている。詳細には、この切り欠き部
38は、第４図に示すように、シリンダボア14の開口面に
上下方向において臨む所の、外方フランジ部36bの延出
部分（符合Ａで示す部分）を最大範囲として、所定深
さ、例えば、約100μ（好適する範囲としては、50μ〜1
50μ）の深さを有して形成されている。尚、この切り欠
き部38の深さは、その両端で徐々に浅くなると共に、両
端以外の部分においては、略一定の値となるよう設定さ
れている。
また、シリンダブロツク16とシリンダヘツド10との間を
シールするガスケツト18は、第５図に示すように、シリ
ンダボア14の開口面の周縁部を取り囲むようにワイヤリ
ングから形成されたグロメツト40と、このグロメツト40
を内部に包含した状態で、シリンダボア14の開口面に対
応する部分に透孔が形成された多層のシール部材42とか
ら構成されている。尚、このガスケツト18の厚さは、約
1.5mmに設定されている。
シールするガスケツト18は、第５図に示すように、シリ
ンダボア14の開口面の周縁部を取り囲むようにワイヤリ
ングから形成されたグロメツト40と、このグロメツト40
を内部に包含した状態で、シリンダボア14の開口面に対
応する部分に透孔が形成された多層のシール部材42とか
ら構成されている。尚、このガスケツト18の厚さは、約
1.5mmに設定されている。
以上のように構成されるシリンダヘツド10の構造におい
て、以下に、エンジン駆動に基づく熱影響について説明
する。
て、以下に、エンジン駆動に基づく熱影響について説明
する。
エンジン12が起動して、渦流室26及び主燃室22において
燃料が燃焼し、エンジン12の温度が全体として上昇して
くると、エンジン12の各部において、熱膨張が生じてく
る。ここで、このエンジン12における温度は、ウオータ
ジヤケツト30を流れる冷却水により、その上限温度を規
定されると共に、このウオータジヤケツト30の配設位置
に応じて、所定の温度分布を生じるものである。
燃料が燃焼し、エンジン12の温度が全体として上昇して
くると、エンジン12の各部において、熱膨張が生じてく
る。ここで、このエンジン12における温度は、ウオータ
ジヤケツト30を流れる冷却水により、その上限温度を規
定されると共に、このウオータジヤケツト30の配設位置
に応じて、所定の温度分布を生じるものである。
即ち、ccインサート体36は、上述したように、これの内
面が渦流室26の一部を規定するものであり、燃料の燃焼
に基づく熱影響を直接に受けるものである。詳細には、
このccインサート体36は、全体として約550℃まで温度
上昇するものである。一方、渦流室26とウオータジヤケ
ツト30との間に位置するシリンダヘツド10の部分は、常
に、ウオータジヤケツト30を流れる冷却水により冷却さ
れているので、ここの温度上昇は約220℃に押えられて
いる。
面が渦流室26の一部を規定するものであり、燃料の燃焼
に基づく熱影響を直接に受けるものである。詳細には、
このccインサート体36は、全体として約550℃まで温度
上昇するものである。一方、渦流室26とウオータジヤケ
ツト30との間に位置するシリンダヘツド10の部分は、常
に、ウオータジヤケツト30を流れる冷却水により冷却さ
れているので、ここの温度上昇は約220℃に押えられて
いる。
ここで、このccインサート体36は、上述したようにステ
インレス鋼から形成されており、このステインレス鋼の
熱膨張率は、14×10-6（1/℃）である。また、シリンダ
ヘツド10はアルミニウム性であり、このアルミニウムの
熱膨張率は、23×10-6（1/℃）である。
インレス鋼から形成されており、このステインレス鋼の
熱膨張率は、14×10-6（1/℃）である。また、シリンダ
ヘツド10はアルミニウム性であり、このアルミニウムの
熱膨張率は、23×10-6（1/℃）である。
従つて、ccインサート体36及びシリンダヘツド10は、こ
の熱膨張率に応じて径方向及び軸方向に沿つて熱膨張す
ることになる。ここで、ccインサート体36及びシリンダ
ヘツド10の径方向の熱膨張は、これを規制するものが存
在しないので、自由に膨張することになる。また、ccイ
ンサート体36の本体36aに関しては、上述したように、
凹所34に対して緩みばめの寸法を設定されているため、
この熱膨張による変形は考慮する必要がない。
の熱膨張率に応じて径方向及び軸方向に沿つて熱膨張す
ることになる。ここで、ccインサート体36及びシリンダ
ヘツド10の径方向の熱膨張は、これを規制するものが存
在しないので、自由に膨張することになる。また、ccイ
ンサート体36の本体36aに関しては、上述したように、
凹所34に対して緩みばめの寸法を設定されているため、
この熱膨張による変形は考慮する必要がない。
しかしながら、ccインサート体36は、凹所34に対する位
置決めをするため、これの外方フランジ部36bが、凹所3
4の第１の部分34aに対して締りばめの寸法を設定され、
圧入状態で嵌入されている。この結果、外方フランジ部
36b及び渦流室26とウオータジヤケツ30との間に位置す
るシリンダヘツド10の部分に、軸方向に関して熱膨張の
反対効果としての圧縮応力が発生する。
置決めをするため、これの外方フランジ部36bが、凹所3
4の第１の部分34aに対して締りばめの寸法を設定され、
圧入状態で嵌入されている。この結果、外方フランジ部
36b及び渦流室26とウオータジヤケツ30との間に位置す
るシリンダヘツド10の部分に、軸方向に関して熱膨張の
反対効果としての圧縮応力が発生する。
その熱膨張による伸びは、外方フランジ部36bにおいて
は、これの第１の軸方向長さｌ1が6mmに設定されている
ので、 550℃×6mm×14×10-6（1/℃） ＝0.046mmであり、 一方、シリンダヘツド10の上記部分においては、これの
長さが35mmであるので、 220℃×35mm×23×10-6（1/℃）×1/2 ＝0.089mmとなる。
は、これの第１の軸方向長さｌ1が6mmに設定されている
ので、 550℃×6mm×14×10-6（1/℃） ＝0.046mmであり、 一方、シリンダヘツド10の上記部分においては、これの
長さが35mmであるので、 220℃×35mm×23×10-6（1/℃）×1/2 ＝0.089mmとなる。
ここで、これら熱膨張の伸びは、互いに逆方向に作用す
るので、圧縮応力に関して、これらを加算した値であり
0.135mmが、その影響の基礎となる伸びとなる。
るので、圧縮応力に関して、これらを加算した値であり
0.135mmが、その影響の基礎となる伸びとなる。
一方、この一実施例においては、シリンダヘツド10とシ
リンダブロツク16とは、ボルトを介して強固に接続さ
れ、且つ、これらの間には、ガスケツト18が介設されて
いる。この結果、シリンダヘツド10の熱変形、及び、ボ
ルト軸力の増加により、ガスケツト18のグロメツト40を
支点として、主燃焼室22の上方に位置するシリンダヘツ
ド10の部分が全体として持ち上げられ、凸変形の曲りが
発生する。
リンダブロツク16とは、ボルトを介して強固に接続さ
れ、且つ、これらの間には、ガスケツト18が介設されて
いる。この結果、シリンダヘツド10の熱変形、及び、ボ
ルト軸力の増加により、ガスケツト18のグロメツト40を
支点として、主燃焼室22の上方に位置するシリンダヘツ
ド10の部分が全体として持ち上げられ、凸変形の曲りが
発生する。
ここで、この曲りが発生した時点で、渦流室26側におい
ては、これの上側が外壁により拘束されているため、渦
流室26の横における応力の逃げ場がなくなり、この結
果、圧縮応力が発生することになる。
ては、これの上側が外壁により拘束されているため、渦
流室26の横における応力の逃げ場がなくなり、この結
果、圧縮応力が発生することになる。
ここで、この一実施例においては、上述したように、外
方フランジ部36aの上面の所定範囲に、切り欠き部38が
形成されており、この結果、外方フランジ部36bの上面
と、凹部34におけるフランジ部36bの上面を受ける受面3
4dとの間に、シリンダボア14の開口面と重なる範囲にお
いて、隙間ｇが規定されている。従つて、上述したよう
な圧縮応力の原因となる２つの点に関して、この隙間ｇ
は、圧縮応力を低減するように機能するものであり、こ
のようにして、上記２つの理由により生じる圧縮応力
は、約10kg/mm2となり、応力緩和が行なわれることにな
る。
方フランジ部36aの上面の所定範囲に、切り欠き部38が
形成されており、この結果、外方フランジ部36bの上面
と、凹部34におけるフランジ部36bの上面を受ける受面3
4dとの間に、シリンダボア14の開口面と重なる範囲にお
いて、隙間ｇが規定されている。従つて、上述したよう
な圧縮応力の原因となる２つの点に関して、この隙間ｇ
は、圧縮応力を低減するように機能するものであり、こ
のようにして、上記２つの理由により生じる圧縮応力
は、約10kg/mm2となり、応力緩和が行なわれることにな
る。
この結果、この一実施例においては、シリンダヘツド10
に生じた圧縮応力は、上述したシリンダヘツド10を構成
するアルミニウムの圧縮耐力である22kg/mm2以下とな
り、上述した熱膨張に基づき、従来のように、塑性変形
を起さずに、弾性変形範囲で熱変形することになる。こ
のようにして、エンジン12の駆動が停止して冷却するこ
とにより、今度は逆に、シリンダヘツド10に引つ張りが
作用したとしても、元の状態に良好に復帰して、従来の
ように疲労による耐久性の低下が確実に防止されること
になる。
に生じた圧縮応力は、上述したシリンダヘツド10を構成
するアルミニウムの圧縮耐力である22kg/mm2以下とな
り、上述した熱膨張に基づき、従来のように、塑性変形
を起さずに、弾性変形範囲で熱変形することになる。こ
のようにして、エンジン12の駆動が停止して冷却するこ
とにより、今度は逆に、シリンダヘツド10に引つ張りが
作用したとしても、元の状態に良好に復帰して、従来の
ように疲労による耐久性の低下が確実に防止されること
になる。
この考案は、上述した一実施例の構成に限定されること
なく、この考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
であることは言うまでもない。
なく、この考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
であることは言うまでもない。
例えば、上述した一実施例においては、外方フランジ部
36bの上面と、凹部34におけるフランジ部36bの上面を受
ける受面34dとの間に、シリンダボア14の開口面と重な
る範囲において、隙間ｇを規定するため、ccインサート
体36の外方フランジ部36bの上面に、シリンダボア14の
開口面と重なる範囲において、切り欠き部38を形成する
ように説明した。しかしながら、この考案は、このよう
な構成に限定されることなく、この切り欠き部を、シリ
ンダヘツド10に形成した凹所34の受面34dに形成するよ
うに構成しても良い。
36bの上面と、凹部34におけるフランジ部36bの上面を受
ける受面34dとの間に、シリンダボア14の開口面と重な
る範囲において、隙間ｇを規定するため、ccインサート
体36の外方フランジ部36bの上面に、シリンダボア14の
開口面と重なる範囲において、切り欠き部38を形成する
ように説明した。しかしながら、この考案は、このよう
な構成に限定されることなく、この切り欠き部を、シリ
ンダヘツド10に形成した凹所34の受面34dに形成するよ
うに構成しても良い。
また、上述した一実施例においては、上述した隙間ｇの
値を100μであると説明したが、これに限定されること
なく、要は、熱膨張により生じる伸びに基づく圧縮応力
が、この隙間ｇにより低減されて、シリンダヘツド10を
構成する材料の圧縮耐力よりも小さい値となすものであ
れば、いずもの数値でも良い。
値を100μであると説明したが、これに限定されること
なく、要は、熱膨張により生じる伸びに基づく圧縮応力
が、この隙間ｇにより低減されて、シリンダヘツド10を
構成する材料の圧縮耐力よりも小さい値となすものであ
れば、いずもの数値でも良い。
尚、この一実施例においては、上述した隙間ｇのみによ
り、熱膨張により生じる伸びに基づく圧縮能力を低減し
て、シリンダヘツド10を構成する材料の圧縮耐力よりも
小さい値となすよう説明したが、これに限られることな
く、この隙間の値を、例えば50μと小さく設定した状態
で、ガスケツト18のグロメツト40の直径を小さく設定す
ると共に、これに所定の弾性を付与するように形成する
ことにより、熱膨張を、これら隙間とガスケツトの弾性
との両者により吸収して、圧縮応力の応力緩和を達成す
るように構成しても良いものである。
り、熱膨張により生じる伸びに基づく圧縮能力を低減し
て、シリンダヘツド10を構成する材料の圧縮耐力よりも
小さい値となすよう説明したが、これに限られることな
く、この隙間の値を、例えば50μと小さく設定した状態
で、ガスケツト18のグロメツト40の直径を小さく設定す
ると共に、これに所定の弾性を付与するように形成する
ことにより、熱膨張を、これら隙間とガスケツトの弾性
との両者により吸収して、圧縮応力の応力緩和を達成す
るように構成しても良いものである。
［考案の効果］ 以上詳述したように、この考案に係る副室付エンジンの
シリンダヘツド構造は、下面の一部分をシリンダボア内
に位置させ、副室が形成されたコンバーシヨンチヤンバ
・インサート体と、前記シリンダボアの周縁部に対応さ
せて位置付けられたグロメツト部を有するガスケツトと
を具備し、前記コンバーシヨンチヤンバ・インサート体
は、シリンダヘツド本体に形成された嵌入用凹部内に、
周面及び上面を密着させた状態で圧入・嵌合されるフラ
ンジ部を有している、副室付エンジンのシリンダヘツド
構造において、前記フランジ部の上面と、嵌入用凹部に
おけるフランジ部の上面を受ける受面との間に、前記シ
リンダボアと重なる範囲において、隙間が設けられてい
る事を特徴としている。
シリンダヘツド構造は、下面の一部分をシリンダボア内
に位置させ、副室が形成されたコンバーシヨンチヤンバ
・インサート体と、前記シリンダボアの周縁部に対応さ
せて位置付けられたグロメツト部を有するガスケツトと
を具備し、前記コンバーシヨンチヤンバ・インサート体
は、シリンダヘツド本体に形成された嵌入用凹部内に、
周面及び上面を密着させた状態で圧入・嵌合されるフラ
ンジ部を有している、副室付エンジンのシリンダヘツド
構造において、前記フランジ部の上面と、嵌入用凹部に
おけるフランジ部の上面を受ける受面との間に、前記シ
リンダボアと重なる範囲において、隙間が設けられてい
る事を特徴としている。
従つて、この考案によれば、副室を規定するシリンダヘ
ツドの周囲部分、特に、副室とウオータジヤケツトとの
間の疲労を防止することの出来る副室付エンジンのシリ
ンダヘツド構造が提供されることになる。
ツドの周囲部分、特に、副室とウオータジヤケツトとの
間の疲労を防止することの出来る副室付エンジンのシリ
ンダヘツド構造が提供されることになる。
第１図はこの考案に係わるシリンダヘツド構造の一実施
例を備えたエンジン本体の構成を示す縦断面図； 第２図はシリンダヘツドの構成を示す縦断面図； 第３図はccインサート体の形状を示す斜視図； 第４図は第１図に示すＸ−Ｘ線に沿つて切断して示す横
断面図； 第５図はガスケツトの構成を示す縦断面図；そして、 第６図は従来のシリンダヘツド構造を示す縦断面図であ
る。 図中、10……シリンダヘツド、12……デイーゼルエンジ
ン、14……シリンダボア、16……シリンダブロツク、18
……ガスケツト、20……ピストン、22……主燃焼室、24
……噴孔、26……渦流室、28……ノズル装着用凹部、30
……ウオータジヤケツト、32……吸気ポート、34……凹
所、34a……第１の部分、34b……第２の部分、34c……
第３の部分、34d……受面、36……ccインサート体、36a
……本体、36b……外方フランジ部、38……切り欠き
部、40……グロメツト、42……シール部材、ｇ……隙間
である。
例を備えたエンジン本体の構成を示す縦断面図； 第２図はシリンダヘツドの構成を示す縦断面図； 第３図はccインサート体の形状を示す斜視図； 第４図は第１図に示すＸ−Ｘ線に沿つて切断して示す横
断面図； 第５図はガスケツトの構成を示す縦断面図；そして、 第６図は従来のシリンダヘツド構造を示す縦断面図であ
る。 図中、10……シリンダヘツド、12……デイーゼルエンジ
ン、14……シリンダボア、16……シリンダブロツク、18
……ガスケツト、20……ピストン、22……主燃焼室、24
……噴孔、26……渦流室、28……ノズル装着用凹部、30
……ウオータジヤケツト、32……吸気ポート、34……凹
所、34a……第１の部分、34b……第２の部分、34c……
第３の部分、34d……受面、36……ccインサート体、36a
……本体、36b……外方フランジ部、38……切り欠き
部、40……グロメツト、42……シール部材、ｇ……隙間
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 豊田 一雄 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−222945（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−64855（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】下面の一部分をシリンダボア内に位置さ
せ、副室が形成されたコンバーシヨンチヤンバ・インサ
ート体と、 前記シリンダボアの周縁部に対応させて位置付けられた
グロメツト部を有するガスケツトとを具備し、 前記コンバーシヨンチヤンバ・インサート体は、シリン
ダヘツド本体に形成された嵌入用凹部内に、周面及び上
面を密着させた状態で圧入・嵌合されるフランジ部を有
している、副室付エンジンのシリンダヘツド構造におい
て、 前記フランジ部の上面と、嵌入用凹部におけるフランジ
部の上面を受ける受面との間に、前記シリンダボアと重
なる範囲において、隙間が設けられている事を特徴とす
る副室付エンジンのシリンダヘツド構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988125646U JPH0649859Y2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 副室付エンジンのシリンダヘツド構造 |
| DE3932439A DE3932439A1 (de) | 1988-09-28 | 1989-09-28 | Zylinderkopfaufbau eines motors mit hilfsbrennraum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988125646U JPH0649859Y2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 副室付エンジンのシリンダヘツド構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0250023U JPH0250023U (ja) | 1990-04-06 |
| JPH0649859Y2 true JPH0649859Y2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=14915176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988125646U Expired - Lifetime JPH0649859Y2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 副室付エンジンのシリンダヘツド構造 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649859Y2 (ja) |
| DE (1) | DE3932439A1 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2357433C3 (de) * | 1973-11-17 | 1980-10-02 | Kloeckner-Humboldt-Deutz Ag, 5000 Koeln | Befestigung eines Einsatzstücks in einer Vorkammer einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| JPS61168846U (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-20 |
-
1988
- 1988-09-28 JP JP1988125646U patent/JPH0649859Y2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-09-28 DE DE3932439A patent/DE3932439A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0250023U (ja) | 1990-04-06 |
| DE3932439A1 (de) | 1990-04-05 |
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