JPS61119893A - 内燃機関の断熱構造 - Google Patents
内燃機関の断熱構造Info
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- JPS61119893A JPS61119893A JP23938484A JP23938484A JPS61119893A JP S61119893 A JPS61119893 A JP S61119893A JP 23938484 A JP23938484 A JP 23938484A JP 23938484 A JP23938484 A JP 23938484A JP S61119893 A JPS61119893 A JP S61119893A
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は熱１関におけるセラミックス断熱壁と金属構造
体との間の熱遮蔽を図る熱機関などの断熱構造に関する
ものである。
体との間の熱遮蔽を図る熱機関などの断熱構造に関する
ものである。
５ｂｔ来の技１ｆｊコ
る１来から提案されているセラミックスを利用した断熱
エンジンは、ピストン冠部、シリンダライナ、シリンダ
ヘッド、ファイヤデツキなどの燃焼ガスに晒される壁部
にモノリスタイプのチツ化ケイ素または炭化ケイ素など
を主体としたセラミックスを使用し、これをピストン本
体、シリンダボディ、シリンダヘッドなどの金属構造体
の内壁に結合している。セラミックス断熱壁からの熱放
散を抑えるために、セラミックス断熱壁と金属構造体と
の間に空部ないし空気層を介在させる手段（特願昭５８
−１５１８８５号）や、爆発圧力を受ける部分にはセラ
ミックス断熱壁と金属構造体との間に金属板からなるガ
スケットを挾む手段（特開昭５８−２５５５２号公報）
が採られている。しかし、このような手段ではセラミッ
クス断熱壁から金属構造体へ成敗される伝熱量を抑える
には限界がある。すなわち、燃焼至の壁部の熱伝導率が
セラミックス断熱壁の採用により２５分の１程度に減少
し得ても、燃焼至と金属構造体との熱落差が３倍にも達
するために、伝熱量は７分の１程度に減少するに過ぎな
い。
エンジンは、ピストン冠部、シリンダライナ、シリンダ
ヘッド、ファイヤデツキなどの燃焼ガスに晒される壁部
にモノリスタイプのチツ化ケイ素または炭化ケイ素など
を主体としたセラミックスを使用し、これをピストン本
体、シリンダボディ、シリンダヘッドなどの金属構造体
の内壁に結合している。セラミックス断熱壁からの熱放
散を抑えるために、セラミックス断熱壁と金属構造体と
の間に空部ないし空気層を介在させる手段（特願昭５８
−１５１８８５号）や、爆発圧力を受ける部分にはセラ
ミックス断熱壁と金属構造体との間に金属板からなるガ
スケットを挾む手段（特開昭５８−２５５５２号公報）
が採られている。しかし、このような手段ではセラミッ
クス断熱壁から金属構造体へ成敗される伝熱量を抑える
には限界がある。すなわち、燃焼至の壁部の熱伝導率が
セラミックス断熱壁の採用により２５分の１程度に減少
し得ても、燃焼至と金属構造体との熱落差が３倍にも達
するために、伝熱量は７分の１程度に減少するに過ぎな
い。
［発明が解決しようとする問題点］
そこで、金属構造体とセラミックス断熱壁との間の空部
における熱放射を抑えることにより、燃ｍ空の断熱化を
図ることが必要とされる。
における熱放射を抑えることにより、燃ｍ空の断熱化を
図ることが必要とされる。
本発明の目的は、セラミックス断熱壁と金属構造体との
空部における熱輻射を抑えるのに効果的な断熱構造を提
供することにある。
空部における熱輻射を抑えるのに効果的な断熱構造を提
供することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するために１本発明の構成は金属構造体
とこれに結合したセラミックス断熱壁との間の空部の少
なくとも前記金属構造体側の内壁に熱反射面を備えたも
のである。
とこれに結合したセラミックス断熱壁との間の空部の少
なくとも前記金属構造体側の内壁に熱反射面を備えたも
のである。
［作用］
セラミックス断熱壁５と金属構造体５２との間の空部Ａ
の内°壁にステンレスなどの耐熱性金属板５９．５９ａ
８１１合せ結合するなどして熱反射面を備えることに
より、燃焼ガスに晒されるセラミックス断熱壁５１がら
空部Ａへの熱輻射を抑えることができる。ざらに、金１
ｔｉＥ構造体５２の熱反射面５９ａにより、空部Ａから
金属構造体５２への輻射による熱伝導が抑えられる。
の内°壁にステンレスなどの耐熱性金属板５９．５９ａ
８１１合せ結合するなどして熱反射面を備えることに
より、燃焼ガスに晒されるセラミックス断熱壁５１がら
空部Ａへの熱輻射を抑えることができる。ざらに、金１
ｔｉＥ構造体５２の熱反射面５９ａにより、空部Ａから
金属構造体５２への輻射による熱伝導が抑えられる。
［発明の実施例］
本発明を実施例に基づいて説明する。第１図は本発明の
原理的な断熱構造を示す。燃焼ガスに晒されるセラミッ
クス断熱壁５１は金属構造体５２との間に断熱ガスケッ
ト５５を挾み、これらを貫通するボルト５３にナツト５
４を締付けて結合され、セラミックス断熱壁５１と金属
構造体５２との間に空部Ａが構成される。
原理的な断熱構造を示す。燃焼ガスに晒されるセラミッ
クス断熱壁５１は金属構造体５２との間に断熱ガスケッ
ト５５を挾み、これらを貫通するボルト５３にナツト５
４を締付けて結合され、セラミックス断熱壁５１と金属
構造体５２との間に空部Ａが構成される。
本発明によれば、セラミックス断熱９２５１から空部Ａ
を経て金属構造体５２へ達する熱輻射による熱伝導を阻
止するために、セラミックス断熱壁５１の空部Ａを区画
する内壁に熱反射面を備えたものである。具体的には、
セラミックス断熱壁５１の内壁にステンレス、アルミニ
ウムなどの耐熱性金属熱反射板５９を重ね合わせる。ざ
らに、金属構造体５２の内壁にも熱反射板５９ａを重ね
合わせることが好ましい。
を経て金属構造体５２へ達する熱輻射による熱伝導を阻
止するために、セラミックス断熱壁５１の空部Ａを区画
する内壁に熱反射面を備えたものである。具体的には、
セラミックス断熱壁５１の内壁にステンレス、アルミニ
ウムなどの耐熱性金属熱反射板５９を重ね合わせる。ざ
らに、金属構造体５２の内壁にも熱反射板５９ａを重ね
合わせることが好ましい。
このような熱反射板５９を備える代りに、セラミックス
断熱壁５１の内壁にメタライズ層を形成し、このメタラ
イズ層にクロムメッキを施して熱反射面を構成しても同
様な効果が得られる。金属構造体５２の内壁には直接ク
ロムメッキ層を施すことができる。
断熱壁５１の内壁にメタライズ層を形成し、このメタラ
イズ層にクロムメッキを施して熱反射面を構成しても同
様な効果が得られる。金属構造体５２の内壁には直接ク
ロムメッキ層を施すことができる。
なお、断熱ガスケット５５は第２図に示すように、ステ
ンレスなどの耐熱性金属からなる閉断面リング５６ない
し袋体の内部に熱伝導率の小さいチタン酸カリウム粉末
５７またはコージライト粉末などを充填して構成され、
ボルト挿通穴に円筒体５６ａを弐合し、この両端を縁曲
げしてリング５６の上下両面に結合される。特に、チタ
ン酸カリウム粉末は密実に充填することが好ましく、ボ
ルト５を締付けても圧縮荷重に耐え、金属構造体５２と
セラミックス断熱壁５１との間隔を維持することができ
る。
ンレスなどの耐熱性金属からなる閉断面リング５６ない
し袋体の内部に熱伝導率の小さいチタン酸カリウム粉末
５７またはコージライト粉末などを充填して構成され、
ボルト挿通穴に円筒体５６ａを弐合し、この両端を縁曲
げしてリング５６の上下両面に結合される。特に、チタ
ン酸カリウム粉末は密実に充填することが好ましく、ボ
ルト５を締付けても圧縮荷重に耐え、金属構造体５２と
セラミックス断熱壁５１との間隔を維持することができ
る。
本発明は上述のように、熱反射板５９ａを重ね合わせた
ものであるから、ｉ！５温の燃焼ガスに晒されるセラミ
ックス断熱壁５１からの熱輻射が熱反射板５９により反
射され、空部Ａへの到達を低減することができる。さら
に、金Ｂ構造体５２の内壁にも熱反射板５９ａを備える
ことにより、金属構造体５２への輻射による熱伝導が抑
えられ、結果として単に空部Ａｆｇ２けた場合に比べて
セラミックス断熱壁５１から金属構造体５２への伝熱量
を大幅に抑えることができる。
ものであるから、ｉ！５温の燃焼ガスに晒されるセラミ
ックス断熱壁５１からの熱輻射が熱反射板５９により反
射され、空部Ａへの到達を低減することができる。さら
に、金Ｂ構造体５２の内壁にも熱反射板５９ａを備える
ことにより、金属構造体５２への輻射による熱伝導が抑
えられ、結果として単に空部Ａｆｇ２けた場合に比べて
セラミックス断熱壁５１から金属構造体５２への伝熱量
を大幅に抑えることができる。
断熱ガスケット５５は熱反射面として役立つステンレス
鋼板からなる閉断面リング５６ないし袋体が、セラミッ
クス断熱壁５１と金属構造体５２に接触するとともに、
この袋体の内部に熱伝導率の極めて小さいチタン酸カリ
ウム粉末５７が充填されるから、セラミックス断熱壁５
１から袋体およびチタン酸カリウム粉末５７を通過して
金属構造体５２へ放散される伝熱量を大幅に減じること
ができる。
鋼板からなる閉断面リング５６ないし袋体が、セラミッ
クス断熱壁５１と金属構造体５２に接触するとともに、
この袋体の内部に熱伝導率の極めて小さいチタン酸カリ
ウム粉末５７が充填されるから、セラミックス断熱壁５
１から袋体およびチタン酸カリウム粉末５７を通過して
金属構造体５２へ放散される伝熱量を大幅に減じること
ができる。
第３図はセラミックスを用いた具体的な断熱エンジンの
正面断面図である。通常の金属からなるシリンダヘッド
１に円筒部１ａが形成され、この内部にセラミックスか
らなるカップ形のへラドライナ３が上下１対の位置決め
リング９を介して嵌合され、かつシリンダヘッド１の下
面１ｂとヘツドライナ３との間にリング２６、燃料噴射
ノズル５および吸・排気ポート１１をそれぞれ取り囲む
リング１０．１６が介装される。吸・排気ポート１１は
セラミックスをコーティングされた吸・排気弁７により
開閉される。燃焼室はセラミックスからなるカップ形の
へラドライナ３とセラミックスからなるピストン冠部８
とにより区画され、燃焼苗の主要部から離れた部分でヘ
ッドライナ３がセラミックスからなるシリンダライナ４
と突き合わされる。
正面断面図である。通常の金属からなるシリンダヘッド
１に円筒部１ａが形成され、この内部にセラミックスか
らなるカップ形のへラドライナ３が上下１対の位置決め
リング９を介して嵌合され、かつシリンダヘッド１の下
面１ｂとヘツドライナ３との間にリング２６、燃料噴射
ノズル５および吸・排気ポート１１をそれぞれ取り囲む
リング１０．１６が介装される。吸・排気ポート１１は
セラミックスをコーティングされた吸・排気弁７により
開閉される。燃焼室はセラミックスからなるカップ形の
へラドライナ３とセラミックスからなるピストン冠部８
とにより区画され、燃焼苗の主要部から離れた部分でヘ
ッドライナ３がセラミックスからなるシリンダライナ４
と突き合わされる。
実際には、ヘッドライナ３とシリンダライナ４との熱膨
張差による応力を回避するために、両者の間には極めて
僅かな隙間が備えられ、ヘッドライナ３の下端面とシリ
ンダボディ２の上端面との間に第２図に示した断熱ガス
ケット５５と同様のガスケット２２が介装され、シリン
ダヘッド１から図示してないボルトをシリンダボディ２
へ螺合して締結される。シリンダライナ４はシリンダボ
ディ２の円筒部２０１．：ＩＮ合される。
張差による応力を回避するために、両者の間には極めて
僅かな隙間が備えられ、ヘッドライナ３の下端面とシリ
ンダボディ２の上端面との間に第２図に示した断熱ガス
ケット５５と同様のガスケット２２が介装され、シリン
ダヘッド１から図示してないボルトをシリンダボディ２
へ螺合して締結される。シリンダライナ４はシリンダボ
ディ２の円筒部２０１．：ＩＮ合される。
ピストン１９はセラミックスからなるピストン冠部８を
普通の金属からなるスカート部６に重ね合わせ、上から
挿通したポルト３１にナツト３３を締め付けて構成され
る。ピストン冠部８の上面に燃料と空気の混合を促す窪
み３９が設けられるとともに、下面中央に円筒部３４が
、下面外周部に段部がそれぞれ設けられる。スカート部
６は外周面にピストンリング４１が装着される一方、上
面外周部に設けた突条２４を前述したピストン冠部８の
段部に嵌合される。また、スカート部６の上面中央に柱
３５が形成され、これにガスケット２７を介してピスト
ン冠部８が重ね合わされ、柱３５と円筒部３４との間に
空部りが形成される。
普通の金属からなるスカート部６に重ね合わせ、上から
挿通したポルト３１にナツト３３を締め付けて構成され
る。ピストン冠部８の上面に燃料と空気の混合を促す窪
み３９が設けられるとともに、下面中央に円筒部３４が
、下面外周部に段部がそれぞれ設けられる。スカート部
６は外周面にピストンリング４１が装着される一方、上
面外周部に設けた突条２４を前述したピストン冠部８の
段部に嵌合される。また、スカート部６の上面中央に柱
３５が形成され、これにガスケット２７を介してピスト
ン冠部８が重ね合わされ、柱３５と円筒部３４との間に
空部りが形成される。
ピストン冠部８とスカート部６との外周側の重合せ面に
シールリング２８が介装される。
シールリング２８が介装される。
このようにして、シリンダヘッド１の円筒部１ａの内周
面とへラドライナ３との間に上下１対のリング６により
空部Ｃが形成され、また下１ｉ１ｂとへラドライナ３と
の間にリング１０．１６．２６により空部Ｂが形成され
る。また、ピストン冠部８とスカート部６との間に空部
りがリング２８により区画される。これらの空部Ｂ、Ｃ
，Ｄは断熱層として働く。
面とへラドライナ３との間に上下１対のリング６により
空部Ｃが形成され、また下１ｉ１ｂとへラドライナ３と
の間にリング１０．１６．２６により空部Ｂが形成され
る。また、ピストン冠部８とスカート部６との間に空部
りがリング２８により区画される。これらの空部Ｂ、Ｃ
，Ｄは断熱層として働く。
上述のようにして構成されたシリンダヘッド１の空部Ｂ
、Ｃおよびピストン１９の空部りについて、第１図に示
した空部△と同様に、空部の内壁に熱反射面を備えるこ
とにより燃焼室からヘッドライナ３を経てシリンダヘッ
ド１へ達する熱放散が抑えられ、またピストン冠部８か
らスカート部６への熱放散が抑えられる。
、Ｃおよびピストン１９の空部りについて、第１図に示
した空部△と同様に、空部の内壁に熱反射面を備えるこ
とにより燃焼室からヘッドライナ３を経てシリンダヘッ
ド１へ達する熱放散が抑えられ、またピストン冠部８か
らスカート部６への熱放散が抑えられる。
具体的には、空部Ｂについては燃料噴射ノズル５の取付
穴および吸排気ボート１１を備えた上下２枚のステンレ
ス鋼板を、下面１ｂとへラドライナ３の上面とにそれぞ
れ重ね合わせ、両者の間にガスケット２６，１０．１６
を挾んで熱反射面を形成する。この場合、燃料噴射ノズ
ル５の取付穴および吸・排気ボーｌ−１１に第２図に示
すような断熱ガスケット５５またはインコネルなどの耐
熱性金属からなる断面円形の中空リングを装着してヘッ
ドボルトの締付は荷重を支持する。
穴および吸排気ボート１１を備えた上下２枚のステンレ
ス鋼板を、下面１ｂとへラドライナ３の上面とにそれぞ
れ重ね合わせ、両者の間にガスケット２６，１０．１６
を挾んで熱反射面を形成する。この場合、燃料噴射ノズ
ル５の取付穴および吸・排気ボーｌ−１１に第２図に示
すような断熱ガスケット５５またはインコネルなどの耐
熱性金属からなる断面円形の中空リングを装着してヘッ
ドボルトの締付は荷重を支持する。
空部Ｃについてはステンレス鋼板からなる内外２つの円
筒体の上下端部の間に位置決めリング９を装着して熱反
射面を備える。
筒体の上下端部の間に位置決めリング９を装着して熱反
射面を備える。
また、ピストン１９の空部りについてもこの内壁にクロ
ムメッキを施すか、またはステンレスなどの熱反射板を
貼り合わせる。
ムメッキを施すか、またはステンレスなどの熱反射板を
貼り合わせる。
Ｃ発明の効果］
本発明は上述のように、熱機関における金属構造体５２
とセラミックス断熱壁５１との空部Ａの内壁に熱反射面
を備えたものであるから、従来の断熱エンジンに何ら設
計変更をもたらすことなく容易に適用することができ、
これにより燃焼室からの輻射による熱放散が大幅に抑え
られ、熱機関の熱効率が向上される。
とセラミックス断熱壁５１との空部Ａの内壁に熱反射面
を備えたものであるから、従来の断熱エンジンに何ら設
計変更をもたらすことなく容易に適用することができ、
これにより燃焼室からの輻射による熱放散が大幅に抑え
られ、熱機関の熱効率が向上される。
第１図は熱機関などの断熱構造の原理的構成を示す断面
図、第２図は同熱機関などの断熱構造における金属構造
体とセラミックス断熱壁との間に空部を形成するための
ガスケットの一例を示す正面断面図、第３図は本発明に
係る熱機関などの断熱構造が適用される断熱エンジンの
正面断面図である。
図、第２図は同熱機関などの断熱構造における金属構造
体とセラミックス断熱壁との間に空部を形成するための
ガスケットの一例を示す正面断面図、第３図は本発明に
係る熱機関などの断熱構造が適用される断熱エンジンの
正面断面図である。
Claims (3)
- （１）金属構造体とこれに結合したセラミックス断熱壁
との間の空部の少なくとも前記金属構造体側の内壁に熱
反射面を備えたことを特徴とする熱機関などの断熱構造
。 - （２）前記熱反射面が少なくとも金属構造体側の内壁に
重ね合わせた金属熱反射板である特許請求の範囲（１）
に記載の熱機関などの断熱構造。 - （３）前記熱反射面が少なくとも金属構造体側の内壁に
施したクロームメッキ層である特許請求の範囲（１）に
記載の熱機関などの断熱構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23938484A JPS61119893A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 内燃機関の断熱構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23938484A JPS61119893A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 内燃機関の断熱構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61119893A true JPS61119893A (ja) | 1986-06-07 |
| JPH0524400B2 JPH0524400B2 (ja) | 1993-04-07 |
Family
ID=17043981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23938484A Granted JPS61119893A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 内燃機関の断熱構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61119893A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6419151A (en) * | 1987-07-11 | 1989-01-23 | Isuzu Motors Ltd | Cooling device for heat insulated engine |
| JP2007231831A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの吸気制御方法及び吸気制御装置 |
| JP2012142458A (ja) * | 2010-12-30 | 2012-07-26 | Zycube:Kk | インターポーザ及びそれを用いた半導体モジュール |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821095A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-07 | 株式会社日立製作所 | 断熱配管ユニツト |
| JPS59122765A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-16 | Isuzu Motors Ltd | 断熱エンジン |
-
1984
- 1984-11-15 JP JP23938484A patent/JPS61119893A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821095A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-07 | 株式会社日立製作所 | 断熱配管ユニツト |
| JPS59122765A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-16 | Isuzu Motors Ltd | 断熱エンジン |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6419151A (en) * | 1987-07-11 | 1989-01-23 | Isuzu Motors Ltd | Cooling device for heat insulated engine |
| JP2007231831A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの吸気制御方法及び吸気制御装置 |
| JP4702103B2 (ja) * | 2006-03-01 | 2011-06-15 | 日産自動車株式会社 | エンジンの吸気制御方法及び吸気制御装置 |
| JP2012142458A (ja) * | 2010-12-30 | 2012-07-26 | Zycube:Kk | インターポーザ及びそれを用いた半導体モジュール |
| US9386685B2 (en) | 2010-12-30 | 2016-07-05 | Zycube Co., Ltd. | Interposer and semiconductor module using the same |
| TWI560773B (ja) * | 2010-12-30 | 2016-12-01 | Zycube Co Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0524400B2 (ja) | 1993-04-07 |
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