JPH08151925A - 副室式エンジン - Google Patents
副室式エンジンInfo
- Publication number
- JPH08151925A JPH08151925A JP6316052A JP31605294A JPH08151925A JP H08151925 A JPH08151925 A JP H08151925A JP 6316052 A JP6316052 A JP 6316052A JP 31605294 A JP31605294 A JP 31605294A JP H08151925 A JPH08151925 A JP H08151925A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sub
- chamber
- main body
- headliner
- cylinder head
- 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
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、シリンダヘッドに配置した副室の
遮熱度を向上させた副室式エンジンを提供する。 【構成】 この副室式エンジンは、シリンダヘッド３の
キャビティ１５に空気層１２を形成してヘッドライナ７
を配置し、副室本体６をキャビティ１４に空気層１２を
形成して配置すると共にヘッドライナ７に形成した嵌合
穴４に嵌合する。副室本体６の外周面に形成されたリン
グ溝２１に装着されたリング２０は、ヘッドライナ７に
形成した嵌合穴４の壁面に対してシール状態で摺動可能
に装着されている。嵌合穴４の底面と副室本体６の下部
端面との間に隙間３５が形成され、シリンダヘッド３の
キャビティ１４の壁面と副室本体６の上部外周面との間
に跨がって位置決め部材１３が配置されている。
遮熱度を向上させた副室式エンジンを提供する。 【構成】 この副室式エンジンは、シリンダヘッド３の
キャビティ１５に空気層１２を形成してヘッドライナ７
を配置し、副室本体６をキャビティ１４に空気層１２を
形成して配置すると共にヘッドライナ７に形成した嵌合
穴４に嵌合する。副室本体６の外周面に形成されたリン
グ溝２１に装着されたリング２０は、ヘッドライナ７に
形成した嵌合穴４の壁面に対してシール状態で摺動可能
に装着されている。嵌合穴４の底面と副室本体６の下部
端面との間に隙間３５が形成され、シリンダヘッド３の
キャビティ１４の壁面と副室本体６の上部外周面との間
に跨がって位置決め部材１３が配置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、燃料噴射ノズルから
燃料が噴射される副室を形成する副室本体をシリンダヘ
ッドに設けた副室式エンジンに関する。
燃料が噴射される副室を形成する副室本体をシリンダヘ
ッドに設けた副室式エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、直接噴射式２サイクルディーゼル
エンジンとして、実開平５−７５４４１号公報に開示さ
れたものがある。該直接噴射式２サイクルディーゼルエ
ンジンは、シリンダヘッドに形成した燃焼室の入口に複
数のブレード状ガイド部を隔置状態に設けて通路を形成
し、前記通路に対向させた燃料噴射ノズルを多噴孔に形
成し、前記燃焼室入口のリップ部を前記ブレード状ガイ
ド部で絞り込んだ形状に構成されている。更に、上記直
接噴射式２サイクルディーゼルエンジンでは、燃焼室は
シリンダヘッドに形成したキャビティに嵌合したヘッド
下面部とライナ上部から成るヘッドライナで構成されて
いる。燃焼室の入口には、シリンダヘッドの下面を形成
する環状プレートがシリンダヘッドとシリンダブロック
との間に挟持され、該環状プレートの中央孔部にガイド
ベース部が嵌合して取り付けられ、該ガイドベース部に
は、連絡孔が隔置状態に設けられている。複数のブレー
ド状ガイド部を隔置状態に設けることによって螺旋状の
通路が形成され、該通路に対向させて燃料噴射ノズルが
配置されている。
エンジンとして、実開平５−７５４４１号公報に開示さ
れたものがある。該直接噴射式２サイクルディーゼルエ
ンジンは、シリンダヘッドに形成した燃焼室の入口に複
数のブレード状ガイド部を隔置状態に設けて通路を形成
し、前記通路に対向させた燃料噴射ノズルを多噴孔に形
成し、前記燃焼室入口のリップ部を前記ブレード状ガイ
ド部で絞り込んだ形状に構成されている。更に、上記直
接噴射式２サイクルディーゼルエンジンでは、燃焼室は
シリンダヘッドに形成したキャビティに嵌合したヘッド
下面部とライナ上部から成るヘッドライナで構成されて
いる。燃焼室の入口には、シリンダヘッドの下面を形成
する環状プレートがシリンダヘッドとシリンダブロック
との間に挟持され、該環状プレートの中央孔部にガイド
ベース部が嵌合して取り付けられ、該ガイドベース部に
は、連絡孔が隔置状態に設けられている。複数のブレー
ド状ガイド部を隔置状態に設けることによって螺旋状の
通路が形成され、該通路に対向させて燃料噴射ノズルが
配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記直
接噴射式２サイクルディーゼルエンジンでは、燃焼室を
形成する環状プレートの中央孔部にガイドベース部を嵌
合すると共にヘッドライナを嵌合して取り付けているた
め、燃焼室を構成するヘッドライナと環状プレートとの
間及び環状プレートとガイドベース部との間の燃焼室回
りのシール性についての問題がある。例えば、シリンダ
ヘッドをＦＣで作製し、副室本体及びヘッドライナを窒
化ケイ素又はインコロイ９０３で作製した場合に、熱膨
張差によってシリンダヘッドのキャビティ壁面と副室本
体及びヘッドライナとの壁面との間に、隙間が発生し、
ガスシールができなくなる。
接噴射式２サイクルディーゼルエンジンでは、燃焼室を
形成する環状プレートの中央孔部にガイドベース部を嵌
合すると共にヘッドライナを嵌合して取り付けているた
め、燃焼室を構成するヘッドライナと環状プレートとの
間及び環状プレートとガイドベース部との間の燃焼室回
りのシール性についての問題がある。例えば、シリンダ
ヘッドをＦＣで作製し、副室本体及びヘッドライナを窒
化ケイ素又はインコロイ９０３で作製した場合に、熱膨
張差によってシリンダヘッドのキャビティ壁面と副室本
体及びヘッドライナとの壁面との間に、隙間が発生し、
ガスシールができなくなる。
【０００４】上記のように、環状プレートの中央孔部に
ガイドベース部とヘッドライナとを嵌合する構造では、
環状プレートとヘッドライナとの間に形成される空気層
は燃焼室に対してシールされた構造ではなく、また、ガ
イドベース部とヘッドライナとの間にガスケットを配置
したとしても、ヘッドライナをシリンダヘッドに固定し
た場合には、ガイドベース部とヘッドライナとの間には
熱膨張差によって隙間が発生し、環状プレートとヘッド
ライナとの間に形成される空気層が燃焼室に対して熱膨
張差でガスシールできなくなる。例えば、シリンダヘッ
ドに配置された環状プレートに嵌合しているヘッドライ
ナを窒化ケイ素又はインコロイ９０３で作製し、シリン
ダヘッドをＦＣで作製していると、運転時にシリンダヘ
ッドの温度が１４０℃になり、ヘッドライナの温度が７
００℃になるとすると、常温と運転時とでは熱膨張差に
よる寸法差が発生する。このような寸法差は高圧ガスを
シールすることができる限界を超えてしまうことにな
る。
ガイドベース部とヘッドライナとを嵌合する構造では、
環状プレートとヘッドライナとの間に形成される空気層
は燃焼室に対してシールされた構造ではなく、また、ガ
イドベース部とヘッドライナとの間にガスケットを配置
したとしても、ヘッドライナをシリンダヘッドに固定し
た場合には、ガイドベース部とヘッドライナとの間には
熱膨張差によって隙間が発生し、環状プレートとヘッド
ライナとの間に形成される空気層が燃焼室に対して熱膨
張差でガスシールできなくなる。例えば、シリンダヘッ
ドに配置された環状プレートに嵌合しているヘッドライ
ナを窒化ケイ素又はインコロイ９０３で作製し、シリン
ダヘッドをＦＣで作製していると、運転時にシリンダヘ
ッドの温度が１４０℃になり、ヘッドライナの温度が７
００℃になるとすると、常温と運転時とでは熱膨張差に
よる寸法差が発生する。このような寸法差は高圧ガスを
シールすることができる限界を超えてしまうことにな
る。
【０００５】鋳鉄製シリンダヘッドに副室を構成する副
室本体を配置した構造について、熱膨張差によって発生
する隙間に関して考察すると、次のようになる。シリン
ダヘッドをＦＣで作製し、副室本体を熱膨張係数の小さ
いＳｉ3 Ｎ4 又は熱膨張係数の小さい耐熱金属であるイ
ンコロイ９３０で作製し、シリンダヘッドへの副室本体
の嵌合深さを３０ｍｍとすると、常温と運転時との熱膨
張差による寸法差は次のようになる。例えば、エンジン
を運転してシリンダヘッドの温度が１４０℃、副室本体
の温度が７００℃になったとすると、シリンダヘッドの
熱膨張Ａと副室本体の熱膨張Ｂ（Ｓｉ3 Ｎ4 の場合），
副室本体の熱膨張Ｃ（インコロイ９３０の場合）とは次
のようになる。 Ａ＝３０×１１×１０- 6 ×１４０＝０．０４６（ｍ
ｍ） Ｂ＝３０×３．２×１０- 6 ×７００＝０．０６７２
（ｍｍ） Ｃ＝３０×１２×１０- 6 ×７００＝０．２５２（ｍ
ｍ） 副室本体をＳｉ3 Ｎ4 で作製した場合の寸法差は、Ｂ−
Ａ＝０．０６７２−０．０４６＝０．０２１（ｍｍ）で
ある。副室本体をインコロイ９３０で作製した場合の寸
法差は、Ｃ−Ａ＝０．２５２−０．０４６＝０．２０６
（ｍｍ）である。上記のように、シリンダヘッドと副室
本体との間には、大きな寸法差が発生し、シリンダヘッ
ドへの副室本体の境界領域の隙間の熱膨張差が大きくな
り、ガスシールができなくなる。一般に、１５０ｋｇ／
ｃｍ2 程度の高圧のガスをシールする場合に、熱膨張差
による隙間の寸法変動は０．００５〜０．０１０程度が
限界であることがテストによって確認できている。
室本体を配置した構造について、熱膨張差によって発生
する隙間に関して考察すると、次のようになる。シリン
ダヘッドをＦＣで作製し、副室本体を熱膨張係数の小さ
いＳｉ3 Ｎ4 又は熱膨張係数の小さい耐熱金属であるイ
ンコロイ９３０で作製し、シリンダヘッドへの副室本体
の嵌合深さを３０ｍｍとすると、常温と運転時との熱膨
張差による寸法差は次のようになる。例えば、エンジン
を運転してシリンダヘッドの温度が１４０℃、副室本体
の温度が７００℃になったとすると、シリンダヘッドの
熱膨張Ａと副室本体の熱膨張Ｂ（Ｓｉ3 Ｎ4 の場合），
副室本体の熱膨張Ｃ（インコロイ９３０の場合）とは次
のようになる。 Ａ＝３０×１１×１０- 6 ×１４０＝０．０４６（ｍ
ｍ） Ｂ＝３０×３．２×１０- 6 ×７００＝０．０６７２
（ｍｍ） Ｃ＝３０×１２×１０- 6 ×７００＝０．２５２（ｍ
ｍ） 副室本体をＳｉ3 Ｎ4 で作製した場合の寸法差は、Ｂ−
Ａ＝０．０６７２−０．０４６＝０．０２１（ｍｍ）で
ある。副室本体をインコロイ９３０で作製した場合の寸
法差は、Ｃ−Ａ＝０．２５２−０．０４６＝０．２０６
（ｍｍ）である。上記のように、シリンダヘッドと副室
本体との間には、大きな寸法差が発生し、シリンダヘッ
ドへの副室本体の境界領域の隙間の熱膨張差が大きくな
り、ガスシールができなくなる。一般に、１５０ｋｇ／
ｃｍ2 程度の高圧のガスをシールする場合に、熱膨張差
による隙間の寸法変動は０．００５〜０．０１０程度が
限界であることがテストによって確認できている。
【０００６】この発明の目的は、上記の課題を解決する
ことであり、燃焼室を構成するヘッドライナと該ヘッド
ライナに嵌合した副室を構成する副室本体との間のシー
ル性を向上させると共に、副室及び燃焼室のシリンダヘ
ッドに対する遮熱度をアップし、副室及び燃焼室での燃
焼を促進してスモーク、パティキュレート等の発生を低
減すると共に、熱効率を向上させる副室式エンジンを提
供することである。
ことであり、燃焼室を構成するヘッドライナと該ヘッド
ライナに嵌合した副室を構成する副室本体との間のシー
ル性を向上させると共に、副室及び燃焼室のシリンダヘ
ッドに対する遮熱度をアップし、副室及び燃焼室での燃
焼を促進してスモーク、パティキュレート等の発生を低
減すると共に、熱効率を向上させる副室式エンジンを提
供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、次のように構成されている。即ち、この
発明は、シリンダヘッドに形成したキャビティに空気層
を形成して配置された燃焼室を構成するセラミックスか
ら成るヘッドライナ、前記キャビティに空気層を形成し
て配置され且つ前記ヘッドライナに形成した嵌合穴に嵌
合して副室を構成するセラミックスから成る副室本体、
前記副室に燃料を供給する燃料供給手段、前記燃焼室と
前記副室とを連通する前記ヘッドライナに形成された連
絡孔、及び前記ヘッドライナに形成した前記嵌合穴の壁
面に対してシール状態で摺動可能であり且つ前記副室本
体の前記外周面に形成されたリング溝に装着されたリン
グから構成したことを特徴とする副室式エンジンに関す
る。
達成するため、次のように構成されている。即ち、この
発明は、シリンダヘッドに形成したキャビティに空気層
を形成して配置された燃焼室を構成するセラミックスか
ら成るヘッドライナ、前記キャビティに空気層を形成し
て配置され且つ前記ヘッドライナに形成した嵌合穴に嵌
合して副室を構成するセラミックスから成る副室本体、
前記副室に燃料を供給する燃料供給手段、前記燃焼室と
前記副室とを連通する前記ヘッドライナに形成された連
絡孔、及び前記ヘッドライナに形成した前記嵌合穴の壁
面に対してシール状態で摺動可能であり且つ前記副室本
体の前記外周面に形成されたリング溝に装着されたリン
グから構成したことを特徴とする副室式エンジンに関す
る。
【０００８】この副室式エンジンにおいて、前記燃料供
給手段は燃料噴射ノズルから構成され、前記連絡孔は前
記副室から前記燃焼室へシリンダ周辺方向に傾斜して周
方向に隔置して形成されている。或いは、前記燃料供給
手段は前記副室にガス燃料を供給するため開閉するガス
燃料供給弁から構成され、前記副室と前記燃焼室とを連
通する前記連絡孔には開閉弁が配置されている。
給手段は燃料噴射ノズルから構成され、前記連絡孔は前
記副室から前記燃焼室へシリンダ周辺方向に傾斜して周
方向に隔置して形成されている。或いは、前記燃料供給
手段は前記副室にガス燃料を供給するため開閉するガス
燃料供給弁から構成され、前記副室と前記燃焼室とを連
通する前記連絡孔には開閉弁が配置されている。
【０００９】また、この副室式エンジンにおいて、前記
ヘッドライナの前記嵌合穴の底面と前記副室本体の下部
端面との間に隙間が形成され、前記シリンダヘッドの前
記キャビティの壁面と前記副室本体の上部外周面との間
に跨がって位置決め部材が配置されている。また、前記
副室本体の前記リング溝に前記リングは複数配置され、
前記各リングに形成されたそれぞれの合口は互いに周方
向に隔置して装着されている。更に、前記副室本体、前
記ヘッドライナ及び前記リングは窒化ケイ素等の同一材
料のセラミックスで作製されている。
ヘッドライナの前記嵌合穴の底面と前記副室本体の下部
端面との間に隙間が形成され、前記シリンダヘッドの前
記キャビティの壁面と前記副室本体の上部外周面との間
に跨がって位置決め部材が配置されている。また、前記
副室本体の前記リング溝に前記リングは複数配置され、
前記各リングに形成されたそれぞれの合口は互いに周方
向に隔置して装着されている。更に、前記副室本体、前
記ヘッドライナ及び前記リングは窒化ケイ素等の同一材
料のセラミックスで作製されている。
【００１０】
【作用】この発明による副室式エンジンは、上記のよう
に構成され、次のように作用する。この副室式エンジン
は、ヘッドライナに副室本体を嵌合してシリンダヘッド
のキャビティに配置しているので、副室を構成した副室
本体とヘッドライナの嵌合穴との軸方向の熱膨張量に差
が発生することは逃げられない現象であり、副室本体が
ヘッドライナに対して軸方向即ち上下方向に相対的に動
くことを前提として、両者間を如何にガスシールを行う
か、また、副室回りの空気層にガスが流入しないことを
目的として構成されているものである。即ち、副室本体
は熱膨張によって伸び縮みするので、副室本体が爆発力
を受けることで、副室本体の頂面はシリンダヘッドのキ
ャビティ壁面に密着するが、副室本体の下部はヘッドラ
イナの嵌合穴内で摺動できる構造に構成し、シールのた
め両者間にリングを介在させたものである。
に構成され、次のように作用する。この副室式エンジン
は、ヘッドライナに副室本体を嵌合してシリンダヘッド
のキャビティに配置しているので、副室を構成した副室
本体とヘッドライナの嵌合穴との軸方向の熱膨張量に差
が発生することは逃げられない現象であり、副室本体が
ヘッドライナに対して軸方向即ち上下方向に相対的に動
くことを前提として、両者間を如何にガスシールを行う
か、また、副室回りの空気層にガスが流入しないことを
目的として構成されているものである。即ち、副室本体
は熱膨張によって伸び縮みするので、副室本体が爆発力
を受けることで、副室本体の頂面はシリンダヘッドのキ
ャビティ壁面に密着するが、副室本体の下部はヘッドラ
イナの嵌合穴内で摺動できる構造に構成し、シールのた
め両者間にリングを介在させたものである。
【００１１】即ち、この副室式エンジンは、シリンダヘ
ッドに形成したキャビティに空気層を形成してヘッドラ
イナを配置し、前記キャビティに空気層を形成して配置
した副室本体を前記ヘッドライナに形成した嵌合穴に嵌
合し、前記副室本体の前記外周面に形成されたリング溝
にリングを装着して前記ヘッド下面部に形成した前記嵌
合穴の壁面と前記副室本体の外壁面との間のシールを行
うので、前記副室本体と前記ヘッドライナ間では熱膨張
差によって隙間が発生することがなく、シール性を向上
できる。
ッドに形成したキャビティに空気層を形成してヘッドラ
イナを配置し、前記キャビティに空気層を形成して配置
した副室本体を前記ヘッドライナに形成した嵌合穴に嵌
合し、前記副室本体の前記外周面に形成されたリング溝
にリングを装着して前記ヘッド下面部に形成した前記嵌
合穴の壁面と前記副室本体の外壁面との間のシールを行
うので、前記副室本体と前記ヘッドライナ間では熱膨張
差によって隙間が発生することがなく、シール性を向上
できる。
【００１２】また、前記ヘッドライナの前記嵌合穴の底
面と前記副室本体の端面との間に隙間を形成して前記シ
リンダヘッドに前記副室本体を位置決め部材で位置決め
して取り付けたので、前記シリンダヘッドに対する前記
副室本体の位置決めを行うことができ、前記シリンダヘ
ッドと前記副室本体及び前記ヘッドライナとの間に熱膨
張差が発生しても前記副室本体が前記ヘッドライナに対
して相対的に摺動して熱膨張差を吸収し、シール性を損
なうことがない。
面と前記副室本体の端面との間に隙間を形成して前記シ
リンダヘッドに前記副室本体を位置決め部材で位置決め
して取り付けたので、前記シリンダヘッドに対する前記
副室本体の位置決めを行うことができ、前記シリンダヘ
ッドと前記副室本体及び前記ヘッドライナとの間に熱膨
張差が発生しても前記副室本体が前記ヘッドライナに対
して相対的に摺動して熱膨張差を吸収し、シール性を損
なうことがない。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明による副室
式エンジンの実施例を説明する。図１はこの発明による
副室式エンジンの一実施例を示す断面図、図２は図１の
符号Ａ部分の一実施例を示す拡大断面図、及び図３は図
１の副室式エンジンにおけるリングの配置状態を示す平
面図である。
式エンジンの実施例を説明する。図１はこの発明による
副室式エンジンの一実施例を示す断面図、図２は図１の
符号Ａ部分の一実施例を示す拡大断面図、及び図３は図
１の副室式エンジンにおけるリングの配置状態を示す平
面図である。
【００１４】この副室式エンジンは、シリンダブロック
１６にガスケット２９を介在して固定したシリンダヘッ
ド３、シリンダブロック１６に形成した孔部１８に嵌合
したシリンダ１０を形成するシリンダライナ１７、シリ
ンダヘッド３に形成した大径のキャビティ１５にガスケ
ット２７を介在して配置したヘッドライナ７、シリンダ
ヘッド３に形成した小径のキャビティ１４にガスケット
２８を介在して配置した副室本体６、及びシリンダヘッ
ド３に配置されている燃料噴射ノズル５を有している。
シリンダヘッド３にはポート２４が形成され、ヘッドラ
イナ７にはポート２４に対応してポート２５が形成さ
れ、ヘッドライナ７のポート２５のバルブシートにはポ
ート２４，２５を開閉するためのバルブ２６が配置され
ている。ポート２４，２５としては吸排気ポート或いは
排気ポートであり、バルブ２６としては吸排気バルブ或
いは排気バルブである。
１６にガスケット２９を介在して固定したシリンダヘッ
ド３、シリンダブロック１６に形成した孔部１８に嵌合
したシリンダ１０を形成するシリンダライナ１７、シリ
ンダヘッド３に形成した大径のキャビティ１５にガスケ
ット２７を介在して配置したヘッドライナ７、シリンダ
ヘッド３に形成した小径のキャビティ１４にガスケット
２８を介在して配置した副室本体６、及びシリンダヘッ
ド３に配置されている燃料噴射ノズル５を有している。
シリンダヘッド３にはポート２４が形成され、ヘッドラ
イナ７にはポート２４に対応してポート２５が形成さ
れ、ヘッドライナ７のポート２５のバルブシートにはポ
ート２４，２５を開閉するためのバルブ２６が配置され
ている。ポート２４，２５としては吸排気ポート或いは
排気ポートであり、バルブ２６としては吸排気バルブ或
いは排気バルブである。
【００１５】この副室式エンジンにおいて、副室本体６
は副室２を形成しており、頂部２２に燃料噴射ノズル５
が貫通する嵌合孔１９が形成され、副室本体６の下部２
３は開放状態に形成されている。ヘッドライナ７は、主
燃焼室となる燃焼室１が形成されている。燃料噴射ノズ
ル５は、副室２内に燃料を噴射するため副室２に開口す
る多噴孔３０を有している。また、この副室式エンジン
では、シリンダヘッド３はＦＣ等の鋳物で作製されてい
るが、副室本体６、ヘッドライナ７及びリング２０は、
耐熱性に富んだ窒化ケイ素、インコロイ９０３等のセラ
ミックスで製作されている。
は副室２を形成しており、頂部２２に燃料噴射ノズル５
が貫通する嵌合孔１９が形成され、副室本体６の下部２
３は開放状態に形成されている。ヘッドライナ７は、主
燃焼室となる燃焼室１が形成されている。燃料噴射ノズ
ル５は、副室２内に燃料を噴射するため副室２に開口す
る多噴孔３０を有している。また、この副室式エンジン
では、シリンダヘッド３はＦＣ等の鋳物で作製されてい
るが、副室本体６、ヘッドライナ７及びリング２０は、
耐熱性に富んだ窒化ケイ素、インコロイ９０３等のセラ
ミックスで製作されている。
【００１６】この副室式エンジンにおいて、シリンダヘ
ッド３に形成したキャビティ１５にはヘッドライナ７が
空気層１２を形成して配置されている。ヘッドライナ７
は、ヘッド下面部８とライナ上部９とが一体構造にセラ
ミックスから構成されている。副室本体６はシリンダヘ
ッド３に形成されたキャビティ１４に空気層１２を形成
して配置されている。また、副室本体６の下部２３は、
ヘッドライナ７におけるヘッド下面部８のシリンダ１０
のほぼ中央に形成された嵌合穴４に嵌合して配置され、
燃焼室１と副室２とを連通するためヘッドライナ７に連
絡孔１１が形成されている。連絡孔１１はシリンダ軸の
周方向に隔置して複数形成されている。この副室式エン
ジンでは、特に図２に示すように、副室本体６はヘッド
ライナ７に形成した嵌合穴４の壁面３１に対して摺動可
能であり、副室本体６の下部２３の外周面３２にリング
溝２１が形成され、リング溝２１にリング２０が装着さ
れている。
ッド３に形成したキャビティ１５にはヘッドライナ７が
空気層１２を形成して配置されている。ヘッドライナ７
は、ヘッド下面部８とライナ上部９とが一体構造にセラ
ミックスから構成されている。副室本体６はシリンダヘ
ッド３に形成されたキャビティ１４に空気層１２を形成
して配置されている。また、副室本体６の下部２３は、
ヘッドライナ７におけるヘッド下面部８のシリンダ１０
のほぼ中央に形成された嵌合穴４に嵌合して配置され、
燃焼室１と副室２とを連通するためヘッドライナ７に連
絡孔１１が形成されている。連絡孔１１はシリンダ軸の
周方向に隔置して複数形成されている。この副室式エン
ジンでは、特に図２に示すように、副室本体６はヘッド
ライナ７に形成した嵌合穴４の壁面３１に対して摺動可
能であり、副室本体６の下部２３の外周面３２にリング
溝２１が形成され、リング溝２１にリング２０が装着さ
れている。
【００１７】この副室式エンジンでは、ヘッドライナ７
の嵌合穴４の底面３３と副室本体６の端面３４との間に
隙間３５が形成されている。また、シリンダヘッド３の
キャビティ１４の壁面と副室本体６の外周面との間に跨
がって位置決め部材１３が配置されている。位置決め部
材１３は、リング或いはピン等で形成されるものであ
り、一端がシリンダヘッド３に形成された係止溝３７に
係合すると共に、他端が副室本体６の上部に形成された
段部３８に係合して配設されている。従って、この副室
式エンジンでは、副室本体６の頂部２２はシリンダヘッ
ド３に対して位置決め部材１３によって位置決め固定さ
れているが、副室本体６は爆発力を受けるため、副室本
体６の頂部２２はシリンダヘッド３のキャビティ１４の
上壁面に密着するが、副室本体６の下部２３は熱膨張に
よってヘッドライナ７のヘッド下面部８に形成された嵌
合穴４の壁面に対して軸方向に摺動移動することにな
る。
の嵌合穴４の底面３３と副室本体６の端面３４との間に
隙間３５が形成されている。また、シリンダヘッド３の
キャビティ１４の壁面と副室本体６の外周面との間に跨
がって位置決め部材１３が配置されている。位置決め部
材１３は、リング或いはピン等で形成されるものであ
り、一端がシリンダヘッド３に形成された係止溝３７に
係合すると共に、他端が副室本体６の上部に形成された
段部３８に係合して配設されている。従って、この副室
式エンジンでは、副室本体６の頂部２２はシリンダヘッ
ド３に対して位置決め部材１３によって位置決め固定さ
れているが、副室本体６は爆発力を受けるため、副室本
体６の頂部２２はシリンダヘッド３のキャビティ１４の
上壁面に密着するが、副室本体６の下部２３は熱膨張に
よってヘッドライナ７のヘッド下面部８に形成された嵌
合穴４の壁面に対して軸方向に摺動移動することにな
る。
【００１８】更に、副室本体６の下部２３のリング溝２
１には、リング２０は複数配置され、各リング２０に設
けたそれぞれの合口３６は、互いに周方向に隔置して装
着されている。合口すきまは、０．０５ｍｍ程度であ
り、ガス漏れは極めて小さく構成されている。シリンダ
ヘッド３のキャビティ１４と副室本体６の外周面との間
に形成されている空気層１２は、副室本体６の下部２３
に装着された複数のリング２０によって確実にシールさ
れ、ヘッドライナ７に対する副室本体６の摺動移動が生
じても空気層１２のガスシールが確実に行われることに
なり、空気層１２がガスシールされることで副室本体６
の遮熱度を向上させることができる。
１には、リング２０は複数配置され、各リング２０に設
けたそれぞれの合口３６は、互いに周方向に隔置して装
着されている。合口すきまは、０．０５ｍｍ程度であ
り、ガス漏れは極めて小さく構成されている。シリンダ
ヘッド３のキャビティ１４と副室本体６の外周面との間
に形成されている空気層１２は、副室本体６の下部２３
に装着された複数のリング２０によって確実にシールさ
れ、ヘッドライナ７に対する副室本体６の摺動移動が生
じても空気層１２のガスシールが確実に行われることに
なり、空気層１２がガスシールされることで副室本体６
の遮熱度を向上させることができる。
【００１９】次に、図４を参照して、この発明による副
室式エンジンの別の実施例を説明する。図４は図１の符
号Ａ部分の別の実施例を示す拡大断面図である。この実
施例では、副室本体４の下部２３に形成されたリング溝
２１が上記実施例のリング溝２１より大きく形成され、
リング溝２１に２個のリング２０が配置されている。こ
の実施例でも、リング２０に設けた合口３６は、互いに
周方向に隔置してリング溝２１に装着されている。ま
た、合口すきまは、０．０５ｍｍ程度であり、ガス漏れ
は極めて小さく構成されている。
室式エンジンの別の実施例を説明する。図４は図１の符
号Ａ部分の別の実施例を示す拡大断面図である。この実
施例では、副室本体４の下部２３に形成されたリング溝
２１が上記実施例のリング溝２１より大きく形成され、
リング溝２１に２個のリング２０が配置されている。こ
の実施例でも、リング２０に設けた合口３６は、互いに
周方向に隔置してリング溝２１に装着されている。ま
た、合口すきまは、０．０５ｍｍ程度であり、ガス漏れ
は極めて小さく構成されている。
【００２０】次に、図５を参照して、この発明による副
室式エンジンの別の実施例を説明する。この実施例の副
室式エンジンは、天然ガス等のガス体を燃料とするガス
エンジンに適用したものであるが、副室本体６とヘッド
ライナ７との間のシール構造については上記実施例と比
較して同一の構成及び同一の作用を有するので、同一の
部品には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
室式エンジンの別の実施例を説明する。この実施例の副
室式エンジンは、天然ガス等のガス体を燃料とするガス
エンジンに適用したものであるが、副室本体６とヘッド
ライナ７との間のシール構造については上記実施例と比
較して同一の構成及び同一の作用を有するので、同一の
部品には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２１】この副室式エンジンは、天然ガス等のガス
体を燃料するものであり、燃料供給通路４３からのガス
燃料を副室本体６に形成したガス燃料供給口４１を通じ
て副室２に供給するように構成されている。ガス燃料供
給口４１には、副室２にガス燃料を供給するため開閉す
るガス燃料供給弁４２が配置されている。また、ヘッド
ライナ７に形成された連絡孔３９には、副室２と燃焼室
１との連通状態を制御するため、開閉弁４０が配置され
ている。開閉弁４０は、例えば、圧縮行程の上死点近傍
で開放し且つ排気行程終端で閉鎖して副室２に吸気行程
で吸入空気が入らないように開閉するように作動され
る。ガス燃料供給弁４２は、開閉弁４０が連絡孔３９を
閉鎖している期間にガス燃料供給口４１を開放し、副室
２にガス燃料を供給するように設定されている。従っ
て、この実施例では、空気が存在しない状態の副室２に
ガス燃料が供給され、圧縮行程終端で始めて連絡孔３９
が開放して高圧縮空気が燃焼室１から副室２内に流入し
て着火燃焼するので、高圧縮比に設定してもガス燃料が
自己着火してノッキングが発生することがない。
体を燃料するものであり、燃料供給通路４３からのガス
燃料を副室本体６に形成したガス燃料供給口４１を通じ
て副室２に供給するように構成されている。ガス燃料供
給口４１には、副室２にガス燃料を供給するため開閉す
るガス燃料供給弁４２が配置されている。また、ヘッド
ライナ７に形成された連絡孔３９には、副室２と燃焼室
１との連通状態を制御するため、開閉弁４０が配置され
ている。開閉弁４０は、例えば、圧縮行程の上死点近傍
で開放し且つ排気行程終端で閉鎖して副室２に吸気行程
で吸入空気が入らないように開閉するように作動され
る。ガス燃料供給弁４２は、開閉弁４０が連絡孔３９を
閉鎖している期間にガス燃料供給口４１を開放し、副室
２にガス燃料を供給するように設定されている。従っ
て、この実施例では、空気が存在しない状態の副室２に
ガス燃料が供給され、圧縮行程終端で始めて連絡孔３９
が開放して高圧縮空気が燃焼室１から副室２内に流入し
て着火燃焼するので、高圧縮比に設定してもガス燃料が
自己着火してノッキングが発生することがない。
【００２２】
【発明の効果】この発明による副室式エンジンは、上記
のように構成され、次のような効果を有する。この副室
式エンジンは、シリンダヘッドに形成したキャビティに
空気層を形成してヘッドライナを配置し、副室本体が前
記キャビティに空気層を形成して配置されると共に前記
ヘッドライナに形成した嵌合穴に嵌合して配置され、前
記副室本体の前記外周面に形成されたリング溝にリング
を装着し、該リングが前記ヘッドライナの前記嵌合穴の
壁面に対してシール状態で摺動可能でありので、前記ヘ
ッドライナに対して前記副室本体が摺動移動したとして
も、前記シリンダヘッドと前記副室本体との間に形成さ
れている空気層は前記リングによって確実にガスシール
され、前記空気層による副室の遮熱度を向上させること
ができる。
のように構成され、次のような効果を有する。この副室
式エンジンは、シリンダヘッドに形成したキャビティに
空気層を形成してヘッドライナを配置し、副室本体が前
記キャビティに空気層を形成して配置されると共に前記
ヘッドライナに形成した嵌合穴に嵌合して配置され、前
記副室本体の前記外周面に形成されたリング溝にリング
を装着し、該リングが前記ヘッドライナの前記嵌合穴の
壁面に対してシール状態で摺動可能でありので、前記ヘ
ッドライナに対して前記副室本体が摺動移動したとして
も、前記シリンダヘッドと前記副室本体との間に形成さ
れている空気層は前記リングによって確実にガスシール
され、前記空気層による副室の遮熱度を向上させること
ができる。
【００２３】前記シリンダヘッドの前記キャビティの壁
面と前記副室本体の上部外周面との間に跨がって位置決
め部材が配置されているが、前記ヘッドライナの前記嵌
合穴の底面と前記副室本体の下部端面との間に隙間が形
成されているので、前記副室本体が爆発力を受けても前
記副室本体の下部が前記ヘッドライナの嵌合穴内で摺動
移動でき、空気層のガスシールに対して支障は発生しな
い。また、前記副室本体の前記リング溝に前記リングは
複数配置され、前記各リングに形成されたそれぞれの合
口は互いに周方向に隔置して装着されているので、前記
リングの前記合口からのガス漏れは発生せず、前記空気
層のシール性は損なわれることがない。
面と前記副室本体の上部外周面との間に跨がって位置決
め部材が配置されているが、前記ヘッドライナの前記嵌
合穴の底面と前記副室本体の下部端面との間に隙間が形
成されているので、前記副室本体が爆発力を受けても前
記副室本体の下部が前記ヘッドライナの嵌合穴内で摺動
移動でき、空気層のガスシールに対して支障は発生しな
い。また、前記副室本体の前記リング溝に前記リングは
複数配置され、前記各リングに形成されたそれぞれの合
口は互いに周方向に隔置して装着されているので、前記
リングの前記合口からのガス漏れは発生せず、前記空気
層のシール性は損なわれることがない。
【図１】この発明による副室式エンジンの一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図１の符号Ａ部分の一実施例を示す拡大断面図
である。
である。
【図３】図１の副室式エンジンにおけるリングの配置状
態を示す平面図である。
態を示す平面図である。
【図４】図１の符号Ａ部分の別の実施例を示す拡大断面
図である。
図である。
【図５】この発明による副室式エンジンの別の実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
１ 燃焼室 ２ 副室 ３ シリンダヘッド ４ 嵌合穴 ５ 燃料噴射ノズル ６ 副室本体 ７ ヘッドライナ １１，３９ 連絡孔 １２ 空気層 １４，１５ キャビティ ２０ リング ２１ リング溝 ３５ 隙間 ３６ 合口 ４０ 開閉弁 ４１ ガス燃料供給口 ４２ ガス燃料供給弁
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/24 Ｅ Ｄ
Claims (6)
- 【請求項１】 シリンダヘッドに形成したキャビティに
空気層を形成して配置された燃焼室を構成するセラミッ
クスから成るヘッドライナ、前記キャビティに空気層を
形成して配置され且つ前記ヘッドライナに形成した嵌合
穴に嵌合して副室を構成するセラミックスから成る副室
本体、前記副室に燃料を供給する燃料供給手段、前記燃
焼室と前記副室とを連通する前記ヘッドライナに形成さ
れた連絡孔、及び前記ヘッドライナに形成した前記嵌合
穴の壁面に対してシール状態で摺動可能であり且つ前記
副室本体の前記外周面に形成されたリング溝に装着され
たリングから構成したことを特徴とする副室式エンジ
ン。 - 【請求項２】 前記燃料供給手段は燃料噴射ノズルから
構成され、前記連絡孔は前記副室から前記燃焼室へシリ
ンダ周辺方向に傾斜して周方向に隔置して形成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の副室式エンジン。 - 【請求項３】 前記燃料供給手段は前記副室にガス燃料
を供給するためガス燃料供給口を開閉するガス燃料供給
弁から構成され、前記副室と前記燃焼室との連通する前
記連絡孔には開閉弁が配置されていることを特徴とする
請求項１に記載の副室式エンジン。 - 【請求項４】 前記ヘッドライナの前記嵌合穴の底面と
前記副室本体の下部端面との間に隙間が形成され、前記
シリンダヘッドの前記キャビティの壁面と前記副室本体
の上部外周面との間に跨がって位置決め部材が配置され
ていることを特徴とする請求項１に記載の副室式エンジ
ン。 - 【請求項５】 前記副室本体の前記リング溝に前記リン
グは複数配置され、前記各リングに形成されたそれぞれ
の合口は互いに周方向に隔置して装着されていることを
特徴とする請求項１に記載の副室式エンジン。 - 【請求項６】 前記副室本体、前記ヘッドライナ及び前
記リングは窒化ケイ素等の同一材料のセラミックスで作
製されていることを特徴とする請求項１に記載の副室式
エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6316052A JPH08151925A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 副室式エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6316052A JPH08151925A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 副室式エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08151925A true JPH08151925A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=18072733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6316052A Pending JPH08151925A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 副室式エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08151925A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107829816A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-03-23 | 天津大学 | 一种实现火焰加速传播抑制爆震的燃烧室 |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP6316052A patent/JPH08151925A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107829816A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-03-23 | 天津大学 | 一种实现火焰加速传播抑制爆震的燃烧室 |
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