JPS6014889Y2 - 内燃機関の副燃焼室 - Google Patents
内燃機関の副燃焼室Info
- Publication number
- JPS6014889Y2 JPS6014889Y2 JP33478U JP33478U JPS6014889Y2 JP S6014889 Y2 JPS6014889 Y2 JP S6014889Y2 JP 33478 U JP33478 U JP 33478U JP 33478 U JP33478 U JP 33478U JP S6014889 Y2 JPS6014889 Y2 JP S6014889Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- annular gap
- cylinder head
- gap
- cap
- 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
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本案は内燃機関、特にディーゼルエンジンの副燃焼室に
挿入する口金をセラミック材によって構成した副燃焼室
の改良に関する。
挿入する口金をセラミック材によって構成した副燃焼室
の改良に関する。
内燃機関の主燃焼室回りや副燃焼室を断熱性に富むセラ
ミック材によって構成することは、冷却水損失の減少等
により圧縮温度を上昇せしめ着火遅れの減少をもたらし
、騒音や窒素酸化物（ＮＯｘ）等の排気有害成分の低減
効果を大ならしめることが知られてきている。
ミック材によって構成することは、冷却水損失の減少等
により圧縮温度を上昇せしめ着火遅れの減少をもたらし
、騒音や窒素酸化物（ＮＯｘ）等の排気有害成分の低減
効果を大ならしめることが知られてきている。
しかしながら、第３図に示すように、セラミック材から
成る口金ＣをシリンダヘッドＨに単に鋳ぐるみ等により
挿入した場合は、内燃機関の負荷運転において、高温の
燃焼ガスによって副燃焼室内は高温となり口金Ｃおよび
シリンダヘッドＨが熱膨張するが、シリンダヘッドＨの
母材に対してセラミック材の熱膨張係数が極めて小さい
ため、その膨張率の差によって、口金が嵌合されている
直径方向の両者間に間隙が生じ、この間隙にカーボンデ
ポジットが堆積する現象がみられる。
成る口金ＣをシリンダヘッドＨに単に鋳ぐるみ等により
挿入した場合は、内燃機関の負荷運転において、高温の
燃焼ガスによって副燃焼室内は高温となり口金Ｃおよび
シリンダヘッドＨが熱膨張するが、シリンダヘッドＨの
母材に対してセラミック材の熱膨張係数が極めて小さい
ため、その膨張率の差によって、口金が嵌合されている
直径方向の両者間に間隙が生じ、この間隙にカーボンデ
ポジットが堆積する現象がみられる。
この堆積が多くなると副燃焼室Ｓの冷却時にシリンダヘ
ッドＨの収縮により口金Ｃの挿入凹部Ｑが小さくなり口
金Ｃに圧縮割れを生ずることになる。
ッドＨの収縮により口金Ｃの挿入凹部Ｑが小さくなり口
金Ｃに圧縮割れを生ずることになる。
更に圧縮されたカーボンデポジットが圧縮硬化されるた
め熱伝導性が良くなり、この間隙周囲の温度が下がりカ
ーボンデポジットは燃焼することなく堆積されるためセ
ラミック材からなる口金は断熱構造材としての機能を果
せなくなる。
め熱伝導性が良くなり、この間隙周囲の温度が下がりカ
ーボンデポジットは燃焼することなく堆積されるためセ
ラミック材からなる口金は断熱構造材としての機能を果
せなくなる。
また、セラミック材は熱伝導率が悪いため、急激な熱エ
ネルギを受けた場合には部分的な熱分布があられれる傾
向があり、口金Ｃでは主燃焼室Ｍ側に臨んでいる部分の
方が、シリンダへラドガスケットＧより下面が覆われて
いる部分よりも熱応力が増大するので、その過大な応力
を受けて破壊する恐れがある。
ネルギを受けた場合には部分的な熱分布があられれる傾
向があり、口金Ｃでは主燃焼室Ｍ側に臨んでいる部分の
方が、シリンダへラドガスケットＧより下面が覆われて
いる部分よりも熱応力が増大するので、その過大な応力
を受けて破壊する恐れがある。
本案は上述の如き問題点を考慮して耐久性のある副燃焼
室を提供せんとするもので、以下その実施例を図につい
て説明する。
室を提供せんとするもので、以下その実施例を図につい
て説明する。
１はディーゼルエンジンのシリンダボデーで、そのシリ
ンダボア１ａ内に主燃焼室２ａを形成したピストン２を
摺動自在に嵌合しており、その上方にシリンダへラドガ
スケット３を介してシリンダヘッド４が載置されている
。
ンダボア１ａ内に主燃焼室２ａを形成したピストン２を
摺動自在に嵌合しており、その上方にシリンダへラドガ
スケット３を介してシリンダヘッド４が載置されている
。
ヘッド４には副燃焼室５の上部室を構成する凹部５ａと
、その下方に下部室を構成する断熱耐火部材であるセラ
ミック材から成る口金６及びそれらの間に介在させる圧
縮性に富む環状ガスケット７が挿入される挿入凹部５ｂ
とが形成されており、副燃焼室５の上方にはその内部に
向けて燃料を噴射する噴射ノズル８が配設されている。
、その下方に下部室を構成する断熱耐火部材であるセラ
ミック材から成る口金６及びそれらの間に介在させる圧
縮性に富む環状ガスケット７が挿入される挿入凹部５ｂ
とが形成されており、副燃焼室５の上方にはその内部に
向けて燃料を噴射する噴射ノズル８が配設されている。
上記口金６は上述のように断熱性に富む断熱耐火部材で
あるセラミック材から構成され、内側に副燃焼室を構成
する凹み６ａと、上記主燃焼室２ａに連絡する噴口６ｂ
を夫々形成すると共に、シリンダヘッド４との嵌合部６
ｃを残す外周面に間隙ｔが０．１〜１．−の環状間隙６
ｄを形成し、且つ口金６の下方において、噴口６ｂと外
周壁との間が最も薄くなる部分を含む外周壁の一部に上
記環状間隙６ｄと通ずる該環状間隙より大きな間隙を有
する切欠き部６ｅを形成させたものである。
あるセラミック材から構成され、内側に副燃焼室を構成
する凹み６ａと、上記主燃焼室２ａに連絡する噴口６ｂ
を夫々形成すると共に、シリンダヘッド４との嵌合部６
ｃを残す外周面に間隙ｔが０．１〜１．−の環状間隙６
ｄを形成し、且つ口金６の下方において、噴口６ｂと外
周壁との間が最も薄くなる部分を含む外周壁の一部に上
記環状間隙６ｄと通ずる該環状間隙より大きな間隙を有
する切欠き部６ｅを形成させたものである。
本案による副燃焼室は以上のように構成したので、エン
ジンの負荷運転において副燃焼室５付近が高温時に達し
、熱膨張による間隙にスモークが入り込みカーボンデポ
ジットが生成及び成長しようとするが、セラミック材か
らなる口金６の外周に設けられた環状間隙６ｄ及び切欠
き部６ｅに断熱空気層を存在させることによって口金６
の温度がスモークの燃焼温度以上の高温となりカーボン
デポジットは焼滅する。
ジンの負荷運転において副燃焼室５付近が高温時に達し
、熱膨張による間隙にスモークが入り込みカーボンデポ
ジットが生成及び成長しようとするが、セラミック材か
らなる口金６の外周に設けられた環状間隙６ｄ及び切欠
き部６ｅに断熱空気層を存在させることによって口金６
の温度がスモークの燃焼温度以上の高温となりカーボン
デポジットは焼滅する。
従ってエンジンの負荷が小さくなり、かつ口金とシリン
ダヘッドの嵌合部６ｃが低温となり収縮したときでも外
周から締付力を受けることなく耐久性が確保される。
ダヘッドの嵌合部６ｃが低温となり収縮したときでも外
周から締付力を受けることなく耐久性が確保される。
一方、連続して低速で運転される場合、スモークは環状
間隙６ｄに侵入しカーボンデポジットが生成され、この
カーボンデポジットにより間隙ｔが小さくなることがあ
る。
間隙６ｄに侵入しカーボンデポジットが生成され、この
カーボンデポジットにより間隙ｔが小さくなることがあ
る。
この場合、主燃焼室側に設けられた切欠き部６ｅの間隙
をｔより大きくしておけば、切欠き部６ｅに依然空気層
が存在し、切欠き部６ｅ付近の断熱性を確保することが
できる。
をｔより大きくしておけば、切欠き部６ｅに依然空気層
が存在し、切欠き部６ｅ付近の断熱性を確保することが
できる。
又、前記のように切欠き部６ｅは、噴口６ｂの主燃焼室
に臨む部分６１で、噴口６ｂと切欠き部６ｅの外周壁６
ｈ部の寸法が最も小さい部分付近に設けられているので
、特に高温となると６１付近の温度勾配を少くし熱応力
の発生を防止して耐久性を向上する。
に臨む部分６１で、噴口６ｂと切欠き部６ｅの外周壁６
ｈ部の寸法が最も小さい部分付近に設けられているので
、特に高温となると６１付近の温度勾配を少くし熱応力
の発生を防止して耐久性を向上する。
即ち噴口６ｂは高温の燃焼ガスが通過し、６１付近は高
温となる。
温となる。
従って６１と最も近い切欠き部６ｅの外周壁６ｈがシリ
ンダヘッド４の挿入凹部５ｂと接触している場合、６１
から伝達される熱量は６ｈから流出し熱流の伝達・伝導
の法則からも明らかなように、その接触面は、シリンダ
ヘッドとほぼ同等の温度となる。
ンダヘッド４の挿入凹部５ｂと接触している場合、６１
から伝達される熱量は６ｈから流出し熱流の伝達・伝導
の法則からも明らかなように、その接触面は、シリンダ
ヘッドとほぼ同等の温度となる。
以上の理由から６１とその逆側６ｈとの接触面の温度勾
配は、非常に大きくなり、熱応力の発生原因となる。
配は、非常に大きくなり、熱応力の発生原因となる。
しかし上述のように切欠き部６ｅに断熱空気層を存在さ
せることにより６ｃ部分のカーボンデポジットの発生（
４００℃以上）を防ぎ、かつ６１部に熱応力の発生もな
いため６ｂ部は、間隙ｔよりも大きな寸法の切欠き部を
形成することにより耐久性、断熱性ともに優れたセラミ
ック材よりなる口金を提供することができる。
せることにより６ｃ部分のカーボンデポジットの発生（
４００℃以上）を防ぎ、かつ６１部に熱応力の発生もな
いため６ｂ部は、間隙ｔよりも大きな寸法の切欠き部を
形成することにより耐久性、断熱性ともに優れたセラミ
ック材よりなる口金を提供することができる。
尚、本実施例では環状間隙６ｄを口金６に形成するよう
にしたが、ヘッド４側に設けるようにしても同様の効果
が得られることは当然である。
にしたが、ヘッド４側に設けるようにしても同様の効果
が得られることは当然である。
更に、本案による副燃焼室は従来の断熱口金に環状間隙
や切欠き等を形成するのみで得られるので、従来エンジ
ンへの応用が極めて容易となる利点がある。
や切欠き等を形成するのみで得られるので、従来エンジ
ンへの応用が極めて容易となる利点がある。
第１図は本案副燃焼室の実施例を示す縦断面図、第２図
は同実施例の平面図、第３図は従来例を示す縦断面図で
ある。 ２ａ：主燃焼室、４ニジリンダヘツド、５：副燃焼室、
５ｂ：挿入凹部、６：セラミック材よりなる口金、６ｂ
：噴口、６ｃ：嵌合部、６ｄ：環状間隙、６ｅ：切欠き
、６１：噴口６ｂの主燃焼室に臨む部分。
は同実施例の平面図、第３図は従来例を示す縦断面図で
ある。 ２ａ：主燃焼室、４ニジリンダヘツド、５：副燃焼室、
５ｂ：挿入凹部、６：セラミック材よりなる口金、６ｂ
：噴口、６ｃ：嵌合部、６ｄ：環状間隙、６ｅ：切欠き
、６１：噴口６ｂの主燃焼室に臨む部分。
Claims (1)
- シリンダヘッドの下面より上方に設けた口金の挿入凹部
にセラミック材より成る口金を、その上方に環状間隙を
設けて固定し、かつ口金の下方において噴口と外周壁と
の間が最も薄くなる部分を含む外周壁の一部に、上記環
状間隙と通ずる、該環状間隙より大きな間隙を有する切
欠き部を形成したことを特徴とする内燃機関の副燃焼室
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33478U JPS6014889Y2 (ja) | 1978-01-06 | 1978-01-06 | 内燃機関の副燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33478U JPS6014889Y2 (ja) | 1978-01-06 | 1978-01-06 | 内燃機関の副燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54105305U JPS54105305U (ja) | 1979-07-25 |
| JPS6014889Y2 true JPS6014889Y2 (ja) | 1985-05-11 |
Family
ID=28801503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33478U Expired JPS6014889Y2 (ja) | 1978-01-06 | 1978-01-06 | 内燃機関の副燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014889Y2 (ja) |
-
1978
- 1978-01-06 JP JP33478U patent/JPS6014889Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54105305U (ja) | 1979-07-25 |
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