JPS6014890Y2 - 多気筒内燃機関の副室 - Google Patents
多気筒内燃機関の副室Info
- Publication number
- JPS6014890Y2 JPS6014890Y2 JP15129678U JP15129678U JPS6014890Y2 JP S6014890 Y2 JPS6014890 Y2 JP S6014890Y2 JP 15129678 U JP15129678 U JP 15129678U JP 15129678 U JP15129678 U JP 15129678U JP S6014890 Y2 JPS6014890 Y2 JP S6014890Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- mica
- chamber
- internal combustion
- combustion engine
- 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)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は内壁面が特殊なセラミックで形成された内燃機
関の副室に関する。
関の副室に関する。
ディーゼル機関等の副室（予燃焼室）を有する内燃機関
においては、始動性の改善およびエミッション対策とし
ての断熱の為に、セラミックの使用が望まれている。
においては、始動性の改善およびエミッション対策とし
ての断熱の為に、セラミックの使用が望まれている。
しかしながらセラミックの使用に当っては次のような解
決すべき問題点があり、末だ実用化されていない。
決すべき問題点があり、末だ実用化されていない。
すなわち、■ セラミックは、加熱又は冷却時のサーマ
ルショック、燃焼による急激な圧力変化等により破損し
やすい。
ルショック、燃焼による急激な圧力変化等により破損し
やすい。
■ 精度良く形成できない。
■ Ａｌ２Ｏ３の如き従来のセラミックを使用して断熱
効果を持たせなから鋳ぐるむためには、多孔質としてヤ
ング率を下げる必要があるが、エンジンの振動により耐
久性に乏しい。
効果を持たせなから鋳ぐるむためには、多孔質としてヤ
ング率を下げる必要があるが、エンジンの振動により耐
久性に乏しい。
■ 強度があり比較的破損し難いセラミックは、通常熱
伝導率が大きく、断熱が充分できない。
伝導率が大きく、断熱が充分できない。
このような問題点を解決するため、従来より種々の方法
が考え出されているが、いずれも上記問題点のすべてを
解決するものではない。
が考え出されているが、いずれも上記問題点のすべてを
解決するものではない。
例えば、耐久性を向上させて上記■の破損を防止するた
め、エンジンヘッド鋳造時にはセラミック部品を直接鋳
ぐるみ初期圧縮応力を加える方法が考えられているが、
この方法では鋳造における寸法精度、位置決め精度が悪
いという欠点がある。
め、エンジンヘッド鋳造時にはセラミック部品を直接鋳
ぐるみ初期圧縮応力を加える方法が考えられているが、
この方法では鋳造における寸法精度、位置決め精度が悪
いという欠点がある。
この欠点は多気筒内燃機関においては、気筒間の性能に
ばらつきが生じる原因となり致命傷となる。
ばらつきが生じる原因となり致命傷となる。
来者業者らは上記問題点■〜■のすべてを解決するため
に鋭意検討の結果、問題点■についてはセラミック部品
を鋳ぐるむことによって解決し、問題点■および■につ
いては、セラミックの種類を種々検討して選択すること
により解決することとしたが、問題点■については、鋳
ぐるむとどうしても精度が悪くなり解決できなかった。
に鋭意検討の結果、問題点■についてはセラミック部品
を鋳ぐるむことによって解決し、問題点■および■につ
いては、セラミックの種類を種々検討して選択すること
により解決することとしたが、問題点■については、鋳
ぐるむとどうしても精度が悪くなり解決できなかった。
そこで更に研究を重ねた結果、従来では思いもよらなか
った鋳ぐるんだ後のセラミックを機械加工することを思
いついた。
った鋳ぐるんだ後のセラミックを機械加工することを思
いついた。
この思いつきを生かすべく、上記問題点■および■を有
しておらず、しかも鋳造合金等で鋳ぐるみ可能でその上
機械加工可能なセラミックを鋭意探求した結果、雲母を
特徴とする特殊なセラミックを見出し本考案を完成した
。
しておらず、しかも鋳造合金等で鋳ぐるみ可能でその上
機械加工可能なセラミックを鋭意探求した結果、雲母を
特徴とする特殊なセラミックを見出し本考案を完成した
。
すなわち本考案の要旨は、
金フッ素雲母（ＫＭｇ３ＡＩＳｉ３０ｉｏＦ２）、カリ
四ケイ素雲母（ＫＭｇ２．５Ｓｊ４０ｉｏＦ′２）およ
び／または天然雲母の粉末と ガラス、燐酸又は燐酸塩からなるセラミックを用いたセ
ラミック中空体をエンジンヘッド内壁面に鋳ぐるんで戒
ることを特徴とする多気筒内燃機関の副室にある。
四ケイ素雲母（ＫＭｇ２．５Ｓｊ４０ｉｏＦ′２）およ
び／または天然雲母の粉末と ガラス、燐酸又は燐酸塩からなるセラミックを用いたセ
ラミック中空体をエンジンヘッド内壁面に鋳ぐるんで戒
ることを特徴とする多気筒内燃機関の副室にある。
本考案に用いた金フッ素雲母
（ＫＭｇ３ＡＩＳｉ３０１ｏＦ２）、カリ四ケイ素雲母
（ＫＭｇ２．５Ｓｉρ１０Ｆ２）および／または天然雲
母の粉末とガラスとを混合し高温加圧成形して製造した
セラミック、前記のセラミック製造においてガラスの代
りに燐酸又は燐酸塩を混合して製造したセラミック、お
よび金フッ素雲母とガラスを混合して溶解し結晶析出さ
せて製造したセラミック（以下マイカセラミックと略す
）の性質は、対理論密度９０％以上、熱伝導率０．００
４ｃａｌ／Ｃ７１＠ ＳｅＣ−℃以下、強度５ｋｐ／ｒ
ｒｒＩｔ以上であり、さらに切断、切削などの機械加工
が可能である。
（ＫＭｇ２．５Ｓｉρ１０Ｆ２）および／または天然雲
母の粉末とガラスとを混合し高温加圧成形して製造した
セラミック、前記のセラミック製造においてガラスの代
りに燐酸又は燐酸塩を混合して製造したセラミック、お
よび金フッ素雲母とガラスを混合して溶解し結晶析出さ
せて製造したセラミック（以下マイカセラミックと略す
）の性質は、対理論密度９０％以上、熱伝導率０．００
４ｃａｌ／Ｃ７１＠ ＳｅＣ−℃以下、強度５ｋｐ／ｒ
ｒｒＩｔ以上であり、さらに切断、切削などの機械加工
が可能である。
マイカセラミックを他の種類のセラミックと比べてみる
と、断熱性については、最も断熱性に優れタセラミック
である２１０２ （０，００６ｃａｌ ／ ｃｍ ・Ｓ
ｅＣ・℃）やコーディエライト（０，００３ｃａｌ／Ｃ
ｊｌ ’ｓｅｃ・℃）等とほとんど変わらない。
と、断熱性については、最も断熱性に優れタセラミック
である２１０２ （０，００６ｃａｌ ／ ｃｍ ・Ｓ
ｅＣ・℃）やコーディエライト（０，００３ｃａｌ／Ｃ
ｊｌ ’ｓｅｃ・℃）等とほとんど変わらない。
又、使用部品としての強度は２ｋｙ／ｖｄＡ以上が要求
されるが、マイカセラミックは前出の既に触媒担持用と
して実用化されているコーディエライトとほぼ同様に十
分な強度と振動耐久性を有する。
されるが、マイカセラミックは前出の既に触媒担持用と
して実用化されているコーディエライトとほぼ同様に十
分な強度と振動耐久性を有する。
しかしコーディエライトのような多孔質体（対理論密度
６５％）は副室のように外面と内面での温度差が極めて
大きい所では、内部に生じる熱応力のために内部にクラ
ックが生じて強度が低下して使用できなくなる。
６５％）は副室のように外面と内面での温度差が極めて
大きい所では、内部に生じる熱応力のために内部にクラ
ックが生じて強度が低下して使用できなくなる。
それに対し、マイカセラミックのように対理論密度が９
０％以上の場合１こは、熱歪が生じる空間がなく、むし
ろヘッドの鋳ぐるみの圧縮効果が有効に働いてクラック
を生ぜず、強度の低下はない。
０％以上の場合１こは、熱歪が生じる空間がなく、むし
ろヘッドの鋳ぐるみの圧縮効果が有効に働いてクラック
を生ぜず、強度の低下はない。
ちなみに、耐熱材料であり高強度を有するための副室等
への応用が考えられているＳｉ３Ｎ４の熱伝導度は０．
０３〜０．０６ｃａｌ ７ｃｍ ＊ ｓｅｃ −℃とマ
イカセラミックより１桁大きい。
への応用が考えられているＳｉ３Ｎ４の熱伝導度は０．
０３〜０．０６ｃａｌ ７ｃｍ ＊ ｓｅｃ −℃とマ
イカセラミックより１桁大きい。
そのため断熱の目的を果すために、周囲に空気層を設け
る必要がある。
る必要がある。
又、マイカセラミックと材料特性が比較的似ているチタ
ン酸アルミ （０，００４Ｃａｌ／ｃｒｎ ＊ ｓｅｃ
＠ ℃、２．５ｋｇ／ｍｄ）が、副室とよく似た排気
ポートに使用されている。
ン酸アルミ （０，００４Ｃａｌ／ｃｒｎ ＊ ｓｅｃ
＠ ℃、２．５ｋｇ／ｍｄ）が、副室とよく似た排気
ポートに使用されている。
しかしチタン酸アルミは機械加工できないため、寸法精
度の要求される部分に使用することはできない。
度の要求される部分に使用することはできない。
以上のように本考案では、セラミック中空体を鋳ぐるん
だものであるので、初期圧縮力が与えられ副室の耐久性
が向上する。
だものであるので、初期圧縮力が与えられ副室の耐久性
が向上する。
また本考案はセラミックとしてマイカセラミックを使用
するので、熱膨張係数が金属とほぼ同じであり、熱伝導
率がアルミナの１７１０以下と小さく断熱目的に充分か
なう。
するので、熱膨張係数が金属とほぼ同じであり、熱伝導
率がアルミナの１７１０以下と小さく断熱目的に充分か
なう。
さらにはヤング率も小さく鋳造に好適である。
特に本考案の大きな特徴は、鋳ぐるみ後機械加工して、
各気筒の寸法精度を確保することができることである。
各気筒の寸法精度を確保することができることである。
以下に本考案の１例を図面と共に説明するに、第１図、
第２図はディーゼルエンジンのエンジンヘッド部断面図
で、１は釣鐘形状のセラミック中空体であって、雲母を
主成分とするマイカセラミックからなる。
第２図はディーゼルエンジンのエンジンヘッド部断面図
で、１は釣鐘形状のセラミック中空体であって、雲母を
主成分とするマイカセラミックからなる。
セラミック中空体１には、燃料ノズル挿入孔およびグロ
ープラグ挿入孔５が設けである。
ープラグ挿入孔５が設けである。
このようなセラミック中空体１は、公知の方法により多
気筒を一度に、エンジンヘッド２を構成する鋳造合金等
で鋳ぐるみされ、鋳ぐるみ後、セラミツク１内面をフラ
イス盤などで削り気筒間のピッチｐを一定にして精度の
ばらつきをなくし、所定の孔４，５に燃料ノズル６およ
びグロープラグ７を挿入し、中空体１開口部に、口金８
を嵌着してディーゼルエンジンの副室３とされる。
気筒を一度に、エンジンヘッド２を構成する鋳造合金等
で鋳ぐるみされ、鋳ぐるみ後、セラミツク１内面をフラ
イス盤などで削り気筒間のピッチｐを一定にして精度の
ばらつきをなくし、所定の孔４，５に燃料ノズル６およ
びグロープラグ７を挿入し、中空体１開口部に、口金８
を嵌着してディーゼルエンジンの副室３とされる。
又、鋳造の際には中空体１が中子としての役割を果し鋳
造作業が簡単になる。
造作業が簡単になる。
本考案は、前述のマイカセラミックからなるセラミック
中空体をエンジンヘッド内壁に鋳ぐるんだ後、セラミッ
ク中空体内壁を機械加工することによって各気筒の寸法
精度を確保するものである。
中空体をエンジンヘッド内壁に鋳ぐるんだ後、セラミッ
ク中空体内壁を機械加工することによって各気筒の寸法
精度を確保するものである。
内燃機関のセラミック内壁を機械加工するということは
、従来全く行なわれておらず、当業者には思いもよらな
かったことで、前述のマイカラセミツクを選択してこそ
始めて内燃機関の副室にセラミックを使用することが可
能となった。
、従来全く行なわれておらず、当業者には思いもよらな
かったことで、前述のマイカラセミツクを選択してこそ
始めて内燃機関の副室にセラミックを使用することが可
能となった。
このように本考案は、前述した問題点をすべて解決した
内燃機関の副室である。
内燃機関の副室である。
本考案の精度よく機械加工可能であり、断熱性が高く、
強度及び耐久性に優れたセラミツクを用いた多気筒内燃
機関の副室をディーゼル機関等に用いることにより、副
室の断熱性が改善され、始動性の改善及びエミッション
対策に効果があり、又、同一品質のものを大量につくる
ことができる。
強度及び耐久性に優れたセラミツクを用いた多気筒内燃
機関の副室をディーゼル機関等に用いることにより、副
室の断熱性が改善され、始動性の改善及びエミッション
対策に効果があり、又、同一品質のものを大量につくる
ことができる。
又、シリンダヘッドの鋳造時には、セラミック中空体が
中子としての役割を果すため、鋳造作業が簡単になると
いう効果も有する。
中子としての役割を果すため、鋳造作業が簡単になると
いう効果も有する。
第１図はセラミック中空体をエンジンヘッドに鋳ぐるん
だ直後の状態の１例を示す断面図、第２図は本考案の１
例を示す断面図、第３図は多気筒ディーゼルエンジンの
シリンダヘッドの概略を示す一部破断正面図である。 １・・・・・・セラミック中空体、２・・・・・・エン
ジンヘッド、３・・・・・・副室。
だ直後の状態の１例を示す断面図、第２図は本考案の１
例を示す断面図、第３図は多気筒ディーゼルエンジンの
シリンダヘッドの概略を示す一部破断正面図である。 １・・・・・・セラミック中空体、２・・・・・・エン
ジンヘッド、３・・・・・・副室。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 金フッ素雲母（ＫＭｇ、ＡｌＳｉ、０１ｏＦ２）、カリ
四ケイ素雲母（ＫＭｇ２．５Ｓ１４０ｔｏＦ ２）およ
び／または天然雲母の粉末と ガラス、燐酸又は燐酸塩からなるセラミックを用いたセ
ラミック中空体をエンジンヘッド内壁面に鋳ぐるんで成
ることを特徴とする多気筒内燃機関の副室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15129678U JPS6014890Y2 (ja) | 1978-11-02 | 1978-11-02 | 多気筒内燃機関の副室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15129678U JPS6014890Y2 (ja) | 1978-11-02 | 1978-11-02 | 多気筒内燃機関の副室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5567317U JPS5567317U (ja) | 1980-05-09 |
| JPS6014890Y2 true JPS6014890Y2 (ja) | 1985-05-11 |
Family
ID=29136411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15129678U Expired JPS6014890Y2 (ja) | 1978-11-02 | 1978-11-02 | 多気筒内燃機関の副室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014890Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170098302A (ko) * | 2014-12-25 | 2017-08-29 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 패널형상 성형품 및 패널형상 성형품의 제조 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0536990Y2 (ja) * | 1987-02-23 | 1993-09-20 |
-
1978
- 1978-11-02 JP JP15129678U patent/JPS6014890Y2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170098302A (ko) * | 2014-12-25 | 2017-08-29 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 패널형상 성형품 및 패널형상 성형품의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5567317U (ja) | 1980-05-09 |
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