JPS60182340A - 燃焼室壁面を多孔質断熱材で被覆した内燃機関 - Google Patents

燃焼室壁面を多孔質断熱材で被覆した内燃機関

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JPS60182340A
JPS60182340A JP3626484A JP3626484A JPS60182340A JP S60182340 A JPS60182340 A JP S60182340A JP 3626484 A JP3626484 A JP 3626484A JP 3626484 A JP3626484 A JP 3626484A JP S60182340 A JPS60182340 A JP S60182340A
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heat insulating
insulating material
combustion engine
chamber wall
internal
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JP3626484A
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Takaharu Kishishita
敬治 岸下
Toshio Nakahira
敏夫 中平
Kazuhiro Hatanaka
畠中　一浩
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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    • 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
    • F02B77/11—Thermal or acoustic insulation

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分骨〕 本発明は、内燃機関における燃焼室の断熱構造に関する
ものである。
〔従来技術〕
従来のエンジン等においては、熱効率を高め゛ルタめ、
シリンダーヘッド、ピストン、シリンダーライナー等に
セラミック等の断熱材からなる断熱Ｎ！１を備えた断熱
エンジンが提案され、試作されている。
しかしながら、従来の断熱エンジンの考えは。
膨張行程において燃焼ガスの熱が逃げるのを阻止するこ
とを主眼としており、従って町戊厚い断熱層を設けてい
るため、断熱層の熱容量が犬となってくる。そして断熱
層の熱容量が太きいと、膨張行程において断熱層に蓄熱
された熱が、吸気行程においてシリンダー内に吸入さね
た空気を加熱し、その熱膨張のため吸入空気計が城少す
るのでエンジンの体積効率が低下し、燃費が悪化すると
いう問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、前記従来技術における問題点を解決し、断熱
効果を維持しながら体積効率の優ねた内燃機関を提供す
ること全目的とする。
〔発明の構成〕
本発明は、内燃機関のピストン上面、ヘッド下面、ライ
ナー等の燃焼壁面全気孔率８０％以上の多孔質断熱材で
被覆した内燃機関である。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明者等は、前記従来技術の問題点を解決すべく鋭意
研究を行っていた所、気孔率８０％以上の断熱材は断熱
性が高く、しかも熱容量が小さく、従って熱追従性が良
好で、内燃機関の燃焼室壁面をこのような断熱材で被覆
することにより体積効率の優れた内燃機関を得ることが
できることを見出だした。
つぎに図面に基いて本発明を具体的に説明する。
第１図は本発明で使用する多数の独立微細孔を有する断
熱材の断面を示す概略図であって、符号１は断熱材、２
は独立微細孔、３および３′は夫々隔壁及び表面層を示
す。
第２図は、上面を多数の独立微細孔を有する断熱材で被
覆したピストンの断面概略図を示し、符号４はピストン
、１は多数の独立微細孔を有する断熱材、５は該断熱材
をピストン上面に接合するため断熱材に設けたメタライ
ズ層を示す。
なおピストン以外のヘッド下面、ナイナーの非摺動面お
よびバルブ下面等にも同様に断熱材被覆層で被覆する。
本発明で用いる断熱材は、第１図に示すように多数の独
立微細孔２を有しているので断熱性が極めて優れており
、同時に隔壁６が極めて薄いので蓄熱容量が小さく、ま
た特にち密な表面層３′が薄いので該部分の蓄熱容量が
小となり、吸気行程においてシリンダー内に吸入された
空気が該断熱材と接触した際、該断熱材の温度は熱追従
性がよいために急速に低くなり、従って断熱材から吸気
への伝熱が小さいため吸気が高温に加熱されることがな
いので、サイクル効率および体積効率が従来の断熱材を
用いた内燃機関に比し著るしく向上する。
断熱材は８０％以上の気孔率を有するものが好ましい。
その理由について説明すると、第３図は断熱材の断熱度
と気孔率の関係を示す図であるが、この第５図に示され
るように気孔率８０％以上になると断熱材の断熱度が急
激に犬となるからである。
断熱材層の厚さは製作の容易性ならびにエンジンの体積
効率を考慮した場合、０．２〜６Ｂの厚さが好筐しい。
即ち第４図は気孔率８０％の断熱材の厚さと断熱度およ
び体積効率との関係を示した図であるが、断熱度の観点
からみれば断熱材の厚さは厚いのが好ましいが、体積効
率からみた場合３ｍ以下が好ましいことがわかる。
また、断熱材の孔間隔、及び表厚３Ｉの厚さは０．１Ｗ
以下が好ましい。即ち、第５図は厚さ０．７　ＩＩＩの
断熱材について、隔壁の厚さく孔間隔）と、体積効率お
よび断熱度の関係全示した図であるが、読図に示されて
いるように隔壁の厚さが０．１−以下の場合、体積効率
、断熱度共に優れているからである。
つぎに、本発明で用い５る断熱材の一例として、窒化ケ
イ素微粉末と中空炭素球からの断熱材の製造例を記載す
る。
通常のセラミック原料である、例えば粒径１０μｍ前後
の窒化ケイ素と、中空炭素球、例えば平均直径１００μ
ｍ、肉厚１〜２μｍの中空炭素球（商品名カーボンマイ
クロバルー７）と’ｆｔ所定の割合で混合し、通常の七
ラミックの製法と同様所定の形に成形した後常圧焼結す
ることにより断熱材を製造することができる。
この場合、中空炭素球と窒化ケイ素との混合物に対し８
５容量％の中空炭素球を用いた場合気孔率８０％の断熱
材が得られる。
このようにして得られた断熱材は、裏面にメタライズ加
工を行った後、ニッケルメッキを行い、Ｆ　ａ＊；４ｆ
ろう付し、これを鋳込む方法、上配ろう付したＦＣ材に
ボルト穴をあけ裏面よりボルトで止める方法、メタライ
ズ加工を行った後母材と銀ろう付により接合する方法、
あるいはアロンセラミック（東亜合成化学工業（株））
に中空炭素球を混入し、これを母材に薄く盛って加熱硬
化させる方法等任意の方法で母材に接合できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明で用いる断熱材の断面を示す概略図、第
２図は上面に断熱材を被覆したピストンの断面図、第３
図は断熱材の気孔率と断熱度の関係を示す図、第４図は
断熱材の厚さと体積効率および断熱度との関係を示す図
、第５図は隔壁の厚さと体積効率および断熱度との関係
を示す図である。 １・・・断熱材、２・・・微細孔、３・・・隔壁、４・
・・ピストン 特許出願人　いすｇ自動車株式会社 代　理　人　中　本　先 回　井　上　昭 同　吉　嶺　桂 す り０ワ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、　内燃機関のピスト／上面、ヘッド下面、ライナー
    等の燃焼室壁面を気孔率８０％以上の多孔質断熱材で被
    覆した内燃機関。
JP59036264A 1984-02-29 1984-02-29 燃焼室壁面を多孔質断熱材で被覆した内燃機関 Expired - Lifetime JPH07103816B2 (ja)

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