JPH0749058A - ２ストロ−ク式セラミックスエンジン - Google Patents
２ストロ−ク式セラミックスエンジンInfo
- Publication number
- JPH0749058A JPH0749058A JP5212336A JP21233693A JPH0749058A JP H0749058 A JPH0749058 A JP H0749058A JP 5212336 A JP5212336 A JP 5212336A JP 21233693 A JP21233693 A JP 21233693A JP H0749058 A JPH0749058 A JP H0749058A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- cylinder
- ceramics
- engine
- stroke
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】２ストロ−ク式エンジンにおけるピストンに線
膨張係数の小さい素材を使ってシリンダとの空隙を小に
するとともに、シ−ル性のよいピストンリングにより吸
気ポ−トの閉鎖期間を増大させて、十分な圧縮を得る。 【構成】線膨張係数の小さいセラミックスを使ったピス
トンヘッド２１とシリンダ１とのクリアランスを５０μ
ｍ以下の微小な空隙とし、ピストン胴部２２の上側には
部分拡大図のような高強度の窒化珪素のコ字状部３１と
オイルの含浸によりシ−ル性の良好な多孔質の複合材の
接触部３２を備えたピストンリング３を嵌合させ、２サ
イクル運転時の吸気ポ−ト１８を閉鎖する期間を増加さ
せる。
膨張係数の小さい素材を使ってシリンダとの空隙を小に
するとともに、シ−ル性のよいピストンリングにより吸
気ポ−トの閉鎖期間を増大させて、十分な圧縮を得る。 【構成】線膨張係数の小さいセラミックスを使ったピス
トンヘッド２１とシリンダ１とのクリアランスを５０μ
ｍ以下の微小な空隙とし、ピストン胴部２２の上側には
部分拡大図のような高強度の窒化珪素のコ字状部３１と
オイルの含浸によりシ−ル性の良好な多孔質の複合材の
接触部３２を備えたピストンリング３を嵌合させ、２サ
イクル運転時の吸気ポ−ト１８を閉鎖する期間を増加さ
せる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンのシリンダやピ
ストンの主要部にセラミックスを用いた２ストロ−ク式
セラミックスエンジンに関する。
ストンの主要部にセラミックスを用いた２ストロ−ク式
セラミックスエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常の２ストロ−ク式エンジンでは金属
製のピストンが使用されており、ピストンの頂部の周囲
は燃料の燃焼熱で高温となるため、シリンダとの間に空
隙を設け、エンジンの全負荷時でもピストンの摺動に必
要な最小限のクリアランスが保持されるように構成され
ている。
製のピストンが使用されており、ピストンの頂部の周囲
は燃料の燃焼熱で高温となるため、シリンダとの間に空
隙を設け、エンジンの全負荷時でもピストンの摺動に必
要な最小限のクリアランスが保持されるように構成され
ている。
【０００３】一方、主燃焼室となるシリンダライナとフ
ァイヤデッキを合体させたヘッドライナではシリンダ内
壁面が円滑に連続していないため、ピストンに嵌合され
たピストンリングが摺動時に引掛かる虞があり、ピスト
ンリングの位置をシリンダの合体部位置より下方に設け
ている。
ァイヤデッキを合体させたヘッドライナではシリンダ内
壁面が円滑に連続していないため、ピストンに嵌合され
たピストンリングが摺動時に引掛かる虞があり、ピスト
ンリングの位置をシリンダの合体部位置より下方に設け
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにエンジン
の全負荷時にシリンダとピストンとの間に最小限のクリ
アランスを設けたものでは、部分負荷時にピストンが低
温度でその外径が小になると、２ストロ−ク式のシリン
ダの吸気ポ−トとピストン間の空隙が大となり、ピスト
ンリングが吸気ポ−トを通過するまでその閉鎖が行え
ず、このため十分な圧縮が行えないという問題がある。
の全負荷時にシリンダとピストンとの間に最小限のクリ
アランスを設けたものでは、部分負荷時にピストンが低
温度でその外径が小になると、２ストロ−ク式のシリン
ダの吸気ポ−トとピストン間の空隙が大となり、ピスト
ンリングが吸気ポ−トを通過するまでその閉鎖が行え
ず、このため十分な圧縮が行えないという問題がある。
【０００５】また、シリンダライナとファイヤデッキの
合体部のためピストン位置を下げたものでは、ピストン
の往復行程にて、シリンダライナに設けた吸気ポ−トに
潤滑油が流入するという不都合が生ずる。
合体部のためピストン位置を下げたものでは、ピストン
の往復行程にて、シリンダライナに設けた吸気ポ−トに
潤滑油が流入するという不都合が生ずる。
【０００６】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は２ストロ−ク式エンジンにおけ
るシリンダやピストンの主要部に線膨張係数の小さいセ
ラミックスを用い、両者の間のクリアランスを小にする
とともに、摩粍や摩擦の少なくシ−ル力の大きな素材を
ピストンリングに使用し、従来の欠点を解消しようとす
る２ストロ−ク式セラミックスエンジンを提供すること
にある。
ものであり、その目的は２ストロ−ク式エンジンにおけ
るシリンダやピストンの主要部に線膨張係数の小さいセ
ラミックスを用い、両者の間のクリアランスを小にする
とともに、摩粍や摩擦の少なくシ−ル力の大きな素材を
ピストンリングに使用し、従来の欠点を解消しようとす
る２ストロ−ク式セラミックスエンジンを提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、シリンダとピストンの各部にセラ
ミックスを用いた２ストロ−ク式セラミックスエンジン
において、シリンダ内壁との間に５０μｍ以下の空隙を
備えた高強度のセラミックスからなるピストンヘッド
と、該ピストンヘッドの下方のピストン胴部の上側に設
けられ高強度のセラミックスおよびセラミックス複合体
からなるピストンリングとを有する２ストロ−ク式セラ
ミックスエンジンが提供される。
めに本発明によれば、シリンダとピストンの各部にセラ
ミックスを用いた２ストロ−ク式セラミックスエンジン
において、シリンダ内壁との間に５０μｍ以下の空隙を
備えた高強度のセラミックスからなるピストンヘッド
と、該ピストンヘッドの下方のピストン胴部の上側に設
けられ高強度のセラミックスおよびセラミックス複合体
からなるピストンリングとを有する２ストロ−ク式セラ
ミックスエンジンが提供される。
【０００８】
【作用】ピストンヘッドに線膨張係数の小さなセラミッ
クスを用いてシリンダとのクリアランスを片側５０μｍ
以下の微小な空隙とし、ピストンリングに摩擦や摩粍に
耐えるとともにオイルを含むと空隙のシ−ル力の大きい
多孔質の複合材を用いたので、ピストンの上昇時には吸
気ポ−トを閉鎖する期間が増して十分な圧縮が行える。
クスを用いてシリンダとのクリアランスを片側５０μｍ
以下の微小な空隙とし、ピストンリングに摩擦や摩粍に
耐えるとともにオイルを含むと空隙のシ−ル力の大きい
多孔質の複合材を用いたので、ピストンの上昇時には吸
気ポ−トを閉鎖する期間が増して十分な圧縮が行える。
【０００９】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図
であり、同図における１はシリンダで、それぞれ遮熱構
造を有するヘッドライナ１１と、シリンダライナ１２と
がシ−ルガスケット１３を備えた連結部１４により結合
され、両者はともに高強度なＳｉ3 Ｎ4 の焼結体により
形成されている。
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図
であり、同図における１はシリンダで、それぞれ遮熱構
造を有するヘッドライナ１１と、シリンダライナ１２と
がシ−ルガスケット１３を備えた連結部１４により結合
され、両者はともに高強度なＳｉ3 Ｎ4 の焼結体により
形成されている。
【００１０】そしてヘッドライナ１１の中央上部には同
一の素材からなる副燃焼室１５が設けられ、その側方に
は排気弁１６が取付けられ、副燃焼室１５は連絡孔１７
によって主燃焼室と連通されている。なお、１８はシリ
ンダライナ１２の周壁の所定位置に貫設された吸気ポ−
トである。
一の素材からなる副燃焼室１５が設けられ、その側方に
は排気弁１６が取付けられ、副燃焼室１５は連絡孔１７
によって主燃焼室と連通されている。なお、１８はシリ
ンダライナ１２の周壁の所定位置に貫設された吸気ポ−
トである。
【００１１】２はピストンであり、ピストンヘッド２１
とピストン胴部２２とが結合リング２３を備えた結合部
２４により連結されたもので、上方のピストンヘッドは
耐熱性のある高強度のＳｉ3 Ｎ4 か、Ｓｉ3 Ｎ4 とＦｅ
3 Ｏ4 との焼結体により形成されてシリンダ内壁とは例
えば片側が５０μｍ以下のクリアランスを保ち、その側
壁の下部は前記のシリンダ１の連結部１４の位置より下
方まで延長され、上下に摺動時にピストンヘッド２１の
下部が不連続なシリンダ１の連結部１４に当らないよう
に形成されている。なお、ピストンヘッド２１とシリン
ダライナ１２とのクリアランスは例えば片側２５μｍ以
下に設定されている。
とピストン胴部２２とが結合リング２３を備えた結合部
２４により連結されたもので、上方のピストンヘッドは
耐熱性のある高強度のＳｉ3 Ｎ4 か、Ｓｉ3 Ｎ4 とＦｅ
3 Ｏ4 との焼結体により形成されてシリンダ内壁とは例
えば片側が５０μｍ以下のクリアランスを保ち、その側
壁の下部は前記のシリンダ１の連結部１４の位置より下
方まで延長され、上下に摺動時にピストンヘッド２１の
下部が不連続なシリンダ１の連結部１４に当らないよう
に形成されている。なお、ピストンヘッド２１とシリン
ダライナ１２とのクリアランスは例えば片側２５μｍ以
下に設定されている。
【００１２】ピストン胴部２２はシリンダ内壁との間に
所定のクリアランスを保つとともに、その外周の上部の
溝にはピストンリング３が嵌め込まれており、ピストン
上死点位置における吸気ポ−ト１８の位置に対応する裾
部の外壁下方には吸気ポ−ト１８への潤滑油の流入を防
ぐオイルリング３０が取付けられている。
所定のクリアランスを保つとともに、その外周の上部の
溝にはピストンリング３が嵌め込まれており、ピストン
上死点位置における吸気ポ−ト１８の位置に対応する裾
部の外壁下方には吸気ポ−ト１８への潤滑油の流入を防
ぐオイルリング３０が取付けられている。
【００１３】図１に示す円形の部分拡大図はピストンリ
ング３の断面を示すもので、リング溝に係合するコ字状
部３１は高強度のＳｉ3 Ｎ4 が用いられ、その内側とシ
リンダ内壁に摺動する接触部３２はＳｉ3 Ｎ4 を７５〜
８０％、ＴｉＯ2 を１５％、およびＦｅ3 Ｏ4 を５〜３
％を含んだ多孔質の複合材が用いられ、潤滑油を含んだ
該素材が摩擦や摩粍に耐えるとともに、シリンダとピス
トンとの空隙を十分にシ−ルするように構成されてい
る。
ング３の断面を示すもので、リング溝に係合するコ字状
部３１は高強度のＳｉ3 Ｎ4 が用いられ、その内側とシ
リンダ内壁に摺動する接触部３２はＳｉ3 Ｎ4 を７５〜
８０％、ＴｉＯ2 を１５％、およびＦｅ3 Ｏ4 を５〜３
％を含んだ多孔質の複合材が用いられ、潤滑油を含んだ
該素材が摩擦や摩粍に耐えるとともに、シリンダとピス
トンとの空隙を十分にシ−ルするように構成されてい
る。
【００１４】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明する。本実施例では高強度のシリンダ１の内壁
には、線膨張係数の小さいセラミックスのピストンヘッ
ド２１が微小な５０μｍ以下のクリアランスにて遊嵌さ
れ、またその下方には前述のような高強度で摩擦や摩粍
に耐えるとともに空隙をシ−ルする複合材のピストンリ
ング３が取付けられているため、２サイクル運転の際、
ピストン２の上昇時には吸気ポ−ト１８が閉鎖される期
間が増加する。したがってシリンダ１内の吸入された空
気は十分な圧縮が得られ、燃料の着火温度に達して良好
な燃焼状態が得られることになる。
動を説明する。本実施例では高強度のシリンダ１の内壁
には、線膨張係数の小さいセラミックスのピストンヘッ
ド２１が微小な５０μｍ以下のクリアランスにて遊嵌さ
れ、またその下方には前述のような高強度で摩擦や摩粍
に耐えるとともに空隙をシ−ルする複合材のピストンリ
ング３が取付けられているため、２サイクル運転の際、
ピストン２の上昇時には吸気ポ−ト１８が閉鎖される期
間が増加する。したがってシリンダ１内の吸入された空
気は十分な圧縮が得られ、燃料の着火温度に達して良好
な燃焼状態が得られることになる。
【００１５】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００１６】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
２ストロ−ク式エンジンにおけるピストンヘッドを線膨
張係数の小さい素材のセラミックスを使用し、ヘッドラ
イナとのクリアランスを５０μｍ以下の微小な空隙に形
成するとともに、そのピストン胴部の上側にはコ字状断
面の高強度のＳｉ3 Ｎ4 とその内側に摩擦や摩粍が少な
くシ−ル性の良好な複合材を納めたピストンリング、下
方には吸気ポ−トへのオイルを防ぐオイルリングを設け
たので、ピストンの上下移動に際してシリンダの吸気ポ
−トの閉鎖の期間が長く、シリンダ内の圧縮が十分に得
られて効率のよい燃焼が得られるという効果がある。
２ストロ−ク式エンジンにおけるピストンヘッドを線膨
張係数の小さい素材のセラミックスを使用し、ヘッドラ
イナとのクリアランスを５０μｍ以下の微小な空隙に形
成するとともに、そのピストン胴部の上側にはコ字状断
面の高強度のＳｉ3 Ｎ4 とその内側に摩擦や摩粍が少な
くシ−ル性の良好な複合材を納めたピストンリング、下
方には吸気ポ−トへのオイルを防ぐオイルリングを設け
たので、ピストンの上下移動に際してシリンダの吸気ポ
−トの閉鎖の期間が長く、シリンダ内の圧縮が十分に得
られて効率のよい燃焼が得られるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
１…シリンダ ２…ピストン ３…ピストンリング １１…ヘッドライナ １２…シリンダライナ ２１…ピストンヘッド ２２…ピストン胴部 ３１…コ字状部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｆ 5/00 Ｅ 8503−3Ｇ Ｆ１６Ｊ 1/01 9/26 Ｂ 10/00 Ｂ
Claims (3)
- 【請求項１】シリンダとピストンの各部にセラミックス
を用いた２ストロ−ク式セラミックスエンジンにおい
て、遮熱構造を持つ上側のシリンダ内壁との間に片側５
０μｍ以下の空隙を備えた高強度のセラミックスからな
るピストンヘッドと、該ピストンヘッドとのクリアラン
スが片側２５μｍ以下の空隙を持つＳｉ3 Ｎ4 製シリン
ダと、ピストンヘッドの下方のピストン胴部の上側に設
けられ溝部に嵌合された高強度のセラミックスおよびセ
ラミックス複合体からなるピストンリングとを有するこ
とを特徴とする２ストロ−ク式セラミックスエンジン。 - 【請求項２】前記のピストンヘッド及びシリンダライナ
のセラミックスはＳｉ3 Ｎ4 か、Ｓｉ3 Ｎ4 とＦｅ3 Ｏ
4 との複合体のうちのいずれかが用いられていることを
特徴とする請求項１記載の２ストロ−ク式セラミックス
エンジン。 - 【請求項３】前記のピストンリングはシリンダ内壁との
摺動部分と内側の凸出部分とがＳｉ3 Ｎ4 とＦｅ3 Ｏ4
とＴｉＯ2 との複合材からなり、該凸出部分を挟んでリ
ング溝に係合するコ字状部が高強度のＳｉ3 Ｎ4 にて形
成されていることを特徴とする請求項１記載の２ストロ
−ク式セラミックスエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212336A JPH0749058A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | ２ストロ−ク式セラミックスエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212336A JPH0749058A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | ２ストロ−ク式セラミックスエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0749058A true JPH0749058A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16620856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5212336A Pending JPH0749058A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | ２ストロ−ク式セラミックスエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749058A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0755816A3 (en) * | 1995-07-28 | 1998-09-02 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Hybrid electric vehicle |
| DE102011106554A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE102011106556A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
-
1993
- 1993-08-04 JP JP5212336A patent/JPH0749058A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0755816A3 (en) * | 1995-07-28 | 1998-09-02 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Hybrid electric vehicle |
| DE102011106554A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE102011106556A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
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