JPS59108848A - 内燃機関のシリンダヘツド - Google Patents
内燃機関のシリンダヘツドInfo
- Publication number
- JPS59108848A JPS59108848A JP21787482A JP21787482A JPS59108848A JP S59108848 A JPS59108848 A JP S59108848A JP 21787482 A JP21787482 A JP 21787482A JP 21787482 A JP21787482 A JP 21787482A JP S59108848 A JPS59108848 A JP S59108848A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic layer
- casting
- outside
- castings
- complex
- 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
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/02—Surface coverings of combustion-gas-swept parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
- F05C2203/08—Ceramics; Oxides
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、排気ポートの断熱構造を改良した内燃機関
のシリンダヘッドに関するものである。
のシリンダヘッドに関するものである。
従来の排気ポートの断熱構造としては、例えば排気ポー
トの内面にセラミック材等の断熱材を鋳ぐるみして断熱
効果を高めたものがある。また、ｌｉ図に示すように同
様の断熱構造としてリアクタのアウタケースに適用した
ものがある（トヨタ技術第２７巻第１号第１１頁参照）
。これは、排気ガスの通るポートｌの内面に直接耐熱材
であるセラミックス層２を鋳ぐるみして断熱効果を高め
たものである。
トの内面にセラミック材等の断熱材を鋳ぐるみして断熱
効果を高めたものがある。また、ｌｉ図に示すように同
様の断熱構造としてリアクタのアウタケースに適用した
ものがある（トヨタ技術第２７巻第１号第１１頁参照）
。これは、排気ガスの通るポートｌの内面に直接耐熱材
であるセラミックス層２を鋳ぐるみして断熱効果を高め
たものである。
しかしながら、このような従来の断熱構造では、ポート
ｌの内面に直接セラミックス層２を鋳ぐるむ構造のため
、鋳込み時にセラミックス層２と鋳物の熱膨張差からセ
ラミックス層２にクラックが入りやすく破損しやすい。
ｌの内面に直接セラミックス層２を鋳ぐるむ構造のため
、鋳込み時にセラミックス層２と鋳物の熱膨張差からセ
ラミックス層２にクラックが入りやすく破損しやすい。
すなわち、セラミックス層２の熱膨張係数は一般に金属
に比べ格段に小さく、この熱膨張差によりセラミックス
層２側に引張、金属（ポー）１）側に圧縮の大きな応力
が発生し、金属に比べ脆いセラミックス層２が破損しや
すい。また、排気ポートの場合を考えるとエンジン作動
時に排気ポート周囲の鋳物が高温（６００’Ｃ）となり
、シリンダヘッドのガスケットの過大な熱変形によりガ
ス洩れを招イ等の問題点があった。
に比べ格段に小さく、この熱膨張差によりセラミックス
層２側に引張、金属（ポー）１）側に圧縮の大きな応力
が発生し、金属に比べ脆いセラミックス層２が破損しや
すい。また、排気ポートの場合を考えるとエンジン作動
時に排気ポート周囲の鋳物が高温（６００’Ｃ）となり
、シリンダヘッドのガスケットの過大な熱変形によりガ
ス洩れを招イ等の問題点があった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、セラミックス層の外周に金属線等からなる錯
綜体を巻きつけ、その外側を＃熱材により包み込んで鋳
ぐるむことにより、上記問題点を解決することを目的と
している。
たもので、セラミックス層の外周に金属線等からなる錯
綜体を巻きつけ、その外側を＃熱材により包み込んで鋳
ぐるむことにより、上記問題点を解決することを目的と
している。
以下、この発明を図面に基づいて詳細に説明する。
第２図はこの発明の一実施例を示す図である。
まず構成を説明すると、１１はシリンダヘッドが構成さ
れる鋳物（排気ボート部）、１２は断熱材であるセラミ
ックス層で、このセラミックス層１２の外周に金属線等
からなる、たとえば金網（スチールウール）等の錯綜体
１３を巻きつけ、さらにこの錯綜体１３の外側を耐熱材
である、たとえばステンレス板１４で包み込み、ステン
レス板１４側が鋳物１１の内面と接触するように構成す
る。ステンレス板１４は上下に分割したものをはめ合わ
せ、溶接する構成となっている。セラミックス層１２の
端部１２ａ、１２ｂとステンレス板１４の端部１４ ａ
、 、１４ ｂとの間には若干の間隙があるが、この
間隙から鋳ぐるみ時に鋳物１１の溶湯が浸入するので、
この間隙に水ガラス等の耐熱材１５ａ、１５ｂが塗布さ
れその間隙は埋められる。１６は前記鋳物１１．ステン
レス板１４、錯綜体１３．セラミックス層１２を貫通し
て設けられたバルブガイドである。なお、バルブガイド
１６の通る穴は鋳ぐるみ前にセラミックス層１２に形成
しておき、鋳ぐるみ後バルブガイド１６がはめ合わせら
れる穴を鋳物１１．ステンレス板１４．錯綜体１３を機
械加工して形成するが、この穴径は上記のセラミックス
層１２の穴径に比べ、若干小さく形成して機械加工時に
セラミックス層１２を破損することのないようにしてい
る。
れる鋳物（排気ボート部）、１２は断熱材であるセラミ
ックス層で、このセラミックス層１２の外周に金属線等
からなる、たとえば金網（スチールウール）等の錯綜体
１３を巻きつけ、さらにこの錯綜体１３の外側を耐熱材
である、たとえばステンレス板１４で包み込み、ステン
レス板１４側が鋳物１１の内面と接触するように構成す
る。ステンレス板１４は上下に分割したものをはめ合わ
せ、溶接する構成となっている。セラミックス層１２の
端部１２ａ、１２ｂとステンレス板１４の端部１４ ａ
、 、１４ ｂとの間には若干の間隙があるが、この
間隙から鋳ぐるみ時に鋳物１１の溶湯が浸入するので、
この間隙に水ガラス等の耐熱材１５ａ、１５ｂが塗布さ
れその間隙は埋められる。１６は前記鋳物１１．ステン
レス板１４、錯綜体１３．セラミックス層１２を貫通し
て設けられたバルブガイドである。なお、バルブガイド
１６の通る穴は鋳ぐるみ前にセラミックス層１２に形成
しておき、鋳ぐるみ後バルブガイド１６がはめ合わせら
れる穴を鋳物１１．ステンレス板１４．錯綜体１３を機
械加工して形成するが、この穴径は上記のセラミックス
層１２の穴径に比べ、若干小さく形成して機械加工時に
セラミックス層１２を破損することのないようにしてい
る。
次に作用を説明する。鋳ぐるみ時のセラミックス層１２
と鋳物１１の熱膨張差は、錯綜体１３によって弾性的に
吸収される。従って、セラミックス層１２は破損せずに
鋳ぐるむことかできる。また、金網等からなる錯綜体１
３は空孔率が大きく、その空孔部は空気層として有効な
断熱効果を有する。従って、錯綜体１３の外側の鋳物１
１は十分に低温（例えば錯綜体１３の厚さを７ｍｍとし
た場合、２５０’Ｃ程度とすることが可能）となり、鋳
物１１の熱変形の問題は解消される。また、セラミック
ス層１２は錯綜体１３によって弾性支持されるので、エ
ンジン作動時の熱変形や振動による破損を防ぐことがで
きる。一方、錯綜体１３の外側を包み込むステンレス板
１４がない場合には、鋳ぐるみ時、鋳物１１の溶湯が錯
綜体１３の空気層の中へ浸入し、空気層が薄くなって断
熱効果が低下する。また、錯綜体１３の空気は鋳物１１
の溶湯によって錯綜体１３外に押し出され、溶湯中に溶
は込み鋳物巣を形成する。この鋳物巣の除去対策として
ガス抜きを十分しなければならないが、抜けきれないこ
とが多い。従って、この錯綜体１３の空気層に溶湯が浸
入しないように、ステンレス板１４が設けられており、
かつセラミックス層１２の端部１２ａ、１２ｂとステン
レス板１４の端部１４ａ、１４ｂの間隙に水ガラス１５
ａ、１５ｂを塗布しているのである。
と鋳物１１の熱膨張差は、錯綜体１３によって弾性的に
吸収される。従って、セラミックス層１２は破損せずに
鋳ぐるむことかできる。また、金網等からなる錯綜体１
３は空孔率が大きく、その空孔部は空気層として有効な
断熱効果を有する。従って、錯綜体１３の外側の鋳物１
１は十分に低温（例えば錯綜体１３の厚さを７ｍｍとし
た場合、２５０’Ｃ程度とすることが可能）となり、鋳
物１１の熱変形の問題は解消される。また、セラミック
ス層１２は錯綜体１３によって弾性支持されるので、エ
ンジン作動時の熱変形や振動による破損を防ぐことがで
きる。一方、錯綜体１３の外側を包み込むステンレス板
１４がない場合には、鋳ぐるみ時、鋳物１１の溶湯が錯
綜体１３の空気層の中へ浸入し、空気層が薄くなって断
熱効果が低下する。また、錯綜体１３の空気は鋳物１１
の溶湯によって錯綜体１３外に押し出され、溶湯中に溶
は込み鋳物巣を形成する。この鋳物巣の除去対策として
ガス抜きを十分しなければならないが、抜けきれないこ
とが多い。従って、この錯綜体１３の空気層に溶湯が浸
入しないように、ステンレス板１４が設けられており、
かつセラミックス層１２の端部１２ａ、１２ｂとステン
レス板１４の端部１４ａ、１４ｂの間隙に水ガラス１５
ａ、１５ｂを塗布しているのである。
第３図はこの発明の他の実施例を示す図である。この実
施例は、第２図の実施例のステンレス板１４の代りに水
ガラス等の耐熱材１７を錯綜体１３の外周部に塗布した
もので、これにより鋳ぐるみ時の溶湯の錯綜体１３内へ
の浸入を防ぐことができる。
施例は、第２図の実施例のステンレス板１４の代りに水
ガラス等の耐熱材１７を錯綜体１３の外周部に塗布した
もので、これにより鋳ぐるみ時の溶湯の錯綜体１３内へ
の浸入を防ぐことができる。
溶湯がアルミ鋳物ならば、鋳鉄温度（１４００°Ｃ）に
１ヒベ 低い鋳湯温度（７００°Ｃ）のためステンレス
板１４の代りに上記実施例のように水ガラス等の耐熱材
１７の塗布で十分である。
１ヒベ 低い鋳湯温度（７００°Ｃ）のためステンレス
板１４の代りに上記実施例のように水ガラス等の耐熱材
１７の塗布で十分である。
この耐熱材１７の塗布の場合には、ステンレス板１４を
用いた場合のような曲げ加工や溶接が省略でき、製作が
簡単になる。
用いた場合のような曲げ加工や溶接が省略でき、製作が
簡単になる。
以上説明したように、この発明はセラミックス層の外周
に金属線等からなる錯綜体を巻きつけ、その外側をセラ
ミックス層と錯綜体との間に間隙がないように耐熱材に
より包み込んで鋳ぐるみしたので、鋳ぐるみ時、セラミ
ックス層と鋳物との熱膨張係数の差による圧縮応力また
は引張応力は錯綜体によって吸収することができ、セラ
ミックス層の破損を防止することができ、かつ鋳物巣の
形成の防止ができる。また、エンジン作動時に鋳物の温
度を低温に抑えることができるので、熱変形によってセ
ラミックス層が破損されることはなく、さらにガスケッ
トの熱変形によるガス洩れもない安価で量産性に適した
シリンダへ・ンドが得られるという効果がある。
に金属線等からなる錯綜体を巻きつけ、その外側をセラ
ミックス層と錯綜体との間に間隙がないように耐熱材に
より包み込んで鋳ぐるみしたので、鋳ぐるみ時、セラミ
ックス層と鋳物との熱膨張係数の差による圧縮応力また
は引張応力は錯綜体によって吸収することができ、セラ
ミックス層の破損を防止することができ、かつ鋳物巣の
形成の防止ができる。また、エンジン作動時に鋳物の温
度を低温に抑えることができるので、熱変形によってセ
ラミックス層が破損されることはなく、さらにガスケッ
トの熱変形によるガス洩れもない安価で量産性に適した
シリンダへ・ンドが得られるという効果がある。
第１図は従来のセラミックス層を用いたポートの一例を
示す断面図、第２図はこの発明の一実施例を示す断面図
、第３図はこの発明の他の実施例を示す断面図である。 図中、１１は鋳物、１２はセラミックス層、１２ａ、１
２ｂは端部、１３は錯綜体、１４はステアＬ／ス板、１
４ａ、１４ｂは端部、１５ａ。 １５ｂは耐熱材、１６はバルブガイド、１７は耐熱材で
ある。
示す断面図、第２図はこの発明の一実施例を示す断面図
、第３図はこの発明の他の実施例を示す断面図である。 図中、１１は鋳物、１２はセラミックス層、１２ａ、１
２ｂは端部、１３は錯綜体、１４はステアＬ／ス板、１
４ａ、１４ｂは端部、１５ａ。 １５ｂは耐熱材、１６はバルブガイド、１７は耐熱材で
ある。
Claims (1)
- 内燃機関の排気ボート付シリンダヘッドにむいて、前記
排気ポートの内面を形成するセラミックス層を設け、こ
のセラミックス層の外側を包み込む錯綜体を設け、さら
にこの錯綜体の外側を前記セラミックス層との間に間隙
がないように耐熱材で包み込んで鋳ぐるんだことを特徴
とする内燃機関のシリンダヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21787482A JPS59108848A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 内燃機関のシリンダヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21787482A JPS59108848A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 内燃機関のシリンダヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59108848A true JPS59108848A (ja) | 1984-06-23 |
Family
ID=16711119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21787482A Pending JPS59108848A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 内燃機関のシリンダヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59108848A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60171945U (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-14 | 日本特殊陶業株式会社 | 断熱ポ−トライナ− |
| US4890663A (en) * | 1987-05-21 | 1990-01-02 | Interatom Gmbh | Method for producing a ceramic-coated metallic component |
| US4950204A (en) * | 1987-08-28 | 1990-08-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Flywheel with a torsional damper |
| US4950205A (en) * | 1987-09-14 | 1990-08-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Flywheel with a torsional damper |
| US5156067A (en) * | 1988-04-01 | 1992-10-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Torsional damper type flywheel device |
| US5269199A (en) * | 1988-04-01 | 1993-12-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Torional damper type flywheel device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237127A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-22 | Alusuisse | Pinggpong table |
| JPS52121114A (en) * | 1976-04-05 | 1977-10-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | Exhauste port liner in internal combustion engine and its production |
-
1982
- 1982-12-14 JP JP21787482A patent/JPS59108848A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237127A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-22 | Alusuisse | Pinggpong table |
| JPS52121114A (en) * | 1976-04-05 | 1977-10-12 | Fuji Heavy Ind Ltd | Exhauste port liner in internal combustion engine and its production |
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPS60171945U (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-14 | 日本特殊陶業株式会社 | 断熱ポ−トライナ− |
| US4890663A (en) * | 1987-05-21 | 1990-01-02 | Interatom Gmbh | Method for producing a ceramic-coated metallic component |
| US4950204A (en) * | 1987-08-28 | 1990-08-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Flywheel with a torsional damper |
| US4950205A (en) * | 1987-09-14 | 1990-08-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Flywheel with a torsional damper |
| US5156067A (en) * | 1988-04-01 | 1992-10-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Torsional damper type flywheel device |
| US5269199A (en) * | 1988-04-01 | 1993-12-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Torional damper type flywheel device |
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