JPS621093B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS621093B2
JPS621093B2 JP53148768A JP14876878A JPS621093B2 JP S621093 B2 JPS621093 B2 JP S621093B2 JP 53148768 A JP53148768 A JP 53148768A JP 14876878 A JP14876878 A JP 14876878A JP S621093 B2 JPS621093 B2 JP S621093B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow body
mica
ceramic
kmg
joined
Prior art date
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Expired
Application number
JP53148768A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5575529A (en
Inventor
Toki Suzuki
Kyotaka Yamaji
Mitsuyoshi Kawamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP14876878A priority Critical patent/JPS5575529A/ja
Publication of JPS5575529A publication Critical patent/JPS5575529A/ja
Publication of JPS621093B2 publication Critical patent/JPS621093B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明はセラミツク中空体を内面に設けること
により断熱し、熱効率を高めた内燃機関の燃焼室
に関するものである。 [従来の技術] レシプロエンジンのシリンダー、副室、ガスタ
ービンエンジンの燃焼室等の内燃機関の燃焼室
は、セラミツクにより内面を断熱すると、熱効率
が高まり、燃費が節約でき、着火性は向上し、エ
ミツシヨンの改善に役立つことは従来よりよく知
られていることである。 [発明が解決しようとする問題点] ところが断熱効果をあげるため多孔質のアルミ
ナ磁器を用いれば、見掛けのヤング率は減少する
が機械強度が小さく内燃機関の振動に耐えられな
い。そこで高強度のアルミナ磁器を張れば、熱伝
導率が金属と大差ないため断熱効果が小さくなつ
てしまう。またアルミナ磁器に限らず一般のセラ
ミツクは、ヤング率が大きく、高強度の割に靭性
に乏しくクラツクを生じ易い欠点がある。さらに
は多孔質なセラミツクは内燃機関の振動により気
孔が崩れ易い。 発明の構成 そこで本発明者は、このような欠点を解消した
セラミツク層を内面に有する燃焼室について鋭意
検討の結果、ヤング率が小さく熱伝導率が低く耐
熱性もある特殊なセラミツク中空体を特定の方法
で接合すれば良いことを見出し本発明を完成し
た。 [問題点を解決するための手段] すなわち第1の発明の要旨は、 金フツ素雲母(KMg3AlSi3O10F2)、カリ四ケ
イ素雲母(KMg2.5Si4O10F2)および天然雲母から
選ばれた1種又は2種以上の粉末とガラス、燐酸
および燐酸塩から選ばれた1種とからなるセラミ
ツク(以下「マイカセラミツク」という)より成
る稠密な中空体を冷しばめすることにより、前記
セラミツク中空体が金属容器内面に接合された構
造を有する内燃機関の燃焼室にある。 ここで、上記マイカセラミツクの具体例として
は、金フツ素雲母(KMg3AlSi3O10F2)、カリ四
ケイ素雲母(KMg2.5Si4O10F2)および/または天
然雲母の粉末とガラスを混合し高温加圧成形して
製造したセラミツク、前者のセラミツク製造にお
いてガラスの代わりに燐酸又は燐酸塩を混合して
製造したセラミツク、及び金フツ素雲母とガラス
を混合して溶解し結晶析出させて製造したセラミ
ツク等を挙げることができる。このマイカセラミ
ツクは従来のセラミツクと異なり、機械加工可能
である。そのため、精度の高い燃焼室を製作でき
る。 又、本発明で、燃焼室は、シリンダー内の主燃
焼室のみならず、副室、副室口金など内燃機関に
おいて燃料が燃焼する全ての箇所を指す、これは
第2の発明においても同じである。 上記のマイカセラミツクにて稠密な中空体を作
り、金属容器である燃焼室内面に冷しばめするこ
とにより接合すれば、本発明の燃焼室が得られ
る。 この際、直接燃焼室内面に冷しばめしないで、
一旦金属容器として金属スリーブを選び、この内
面にセラミツク中空体を冷しばめすることにより
接合し、しかる後、燃焼室内面に挿入することに
よつて、このセラミツク層を有する燃焼室を製作
してもよい。 冷しばめは、公知の方法で良く、例えば中空体
を液体窒素等により−170℃ぐらいに下げておき
室温下の金属容器に該中空体を投入して冷しばめ
する。 又、第2の発明の要旨は、 内面に炭化珪素磁器若しくは窒化珪素磁器の稠
密層を有する、金フツ素雲母(KMg3AlSi3
O10F2)、カリ四ケイ素雲母(KMg2.5Si4O10F2)お
よび天然雲母から選ばれた1種又は2種以上の粉
末とガラス、燐酸および燐酸塩から選ばれた1種
とからなるセラミツク(以下「マイカセラミツ
ク」という)、リチウムアルミニウムシリケート
若しくはアルミニウムキータイトより成る稠密な
中空体を冷しばめ若しくは焼きばめすることによ
り、前記セラミツク中空体が金属容器内面に接合
された構造を有する内燃機関の燃焼室にある。 ここでマイカセラミツクの具体例としては、第
1の発明と同様のものを挙げることができる。 内面に炭化珪素磁器若しくは窒化珪素磁器の稠
密層を有する稠密な中空体は、先ず炭化珪素磁器
等で稠密質な中空体を作り、次にこれと上記セラ
ミツク中空体とを、焼きばめ、嵌め合わせ(とま
りばめ)等の適宜の方法で接合することにより形
成できる。 焼ばめは、公知の方法で良く、金属容器を200
〜800℃に加熱しておき、室温下の中空体に嵌め
ることによつて焼きばめする。 ちなみに第1の発明、第2発明で使用するセラ
ミツクとアルミナとの諸物性値(ヤング率、熱伝
導率、熱膨張率)を第一表で比較する。
【表】 尚、ヤング率の単位は、×103[Kg/mm2]、熱伝
導率の単位は、×10-3[cal/cm・sec・℃]熱膨
張率の単位は、×10-6[/℃]である。 [作用・効果] 第1の発明の作用効果を説明する。 燃焼室内面に接合されたマイカセラミツクより
なる稠密な中空体は、外周の金属容器から圧縮応
力を受ける。そのため、マイカセラミツクのよう
に抗張力は低いが坑圧力の大きなセラミツクは強
度を付与され内燃機関の高い振動にも耐えること
が出来、寿命も長い。 又、600℃の温度差による水中急冷にも耐える
ことが出来るし、800℃以上の温度にも耐えるこ
とが出来る。 従つて本発明の燃焼室は強度的な不安はなく、
又断熱性にも優れている。 第2の発明の作用効果を説明する。 本発明では、第1の発明の作用効果に加えて、
燃焼室内が、特に高温にさらされても、炭化珪素
磁器、窒化珪素磁器の耐熱性の優れたセラミツク
により稠密質層が中空体の内面に形成されている
ので、燃焼室が損傷することはない。 [実施例] 以下に第1の発明を実施例に基づき更に詳細に
説明するが、本発明はその要旨を越えないかぎり
以下の実施例により限定されるものではない。 第1実施例(第1図参照) 次のような各種のシリンダーを製作した。 (A) マイカセラミツクを稠密な中空体1に成形
し、メタルスリーブ2内面に冷しばめすること
により接合し、接合したメタルスリーブ2をシ
リンダブロツク4に圧入した(第1図A)。 尚、シリンダーブロツク4への挿入は、冷却
水がメタルスリーブ2に直接接触する所謂湿式
でもよく、直接接触しない乾式でも同様に行う
ことができた。 (B) マイカセラミツク中空体1をシリンダーブロ
ツク4に冷しばめすることによつて直接接合し
た(第1図B)。この場合、シリンダーブロツ
ク4への挿入は所謂乾式のみで行うことができ
た。 第2実施例(第2図参照) 次のような内燃機関の各種副室を製作した。 (A) マイカセラミツク中空体1をメタルスリーブ
2内面に冷しばめすることによつて接合し、接
合したメタルスリーブ2を上端部と下端部にガ
スケツト5,6を嵌めてエンジンヘツド7に嵌
着し、口金8及びノズルホルダー9を取り付け
副室とした(第2図A)。又マイカセラミツク
中空体1の代わりに、リチウムアルミニウムシ
リケート中空体1及びアルミニウムキータイト
中空体1をメタルスリーブ2内面に焼きばめす
ることによりそれぞれ接合し、あとは同様にし
て副室を製作した。 (B) マイカセラミツク中空体1を冷しばめするこ
とによつて、エンジンヘツド7内面に直接接合
し副室とした(第2図B)。この場合にはガス
ケツトを使用しなくてもガスシールができた。 第2発明の実施例(第3図参照) 第1実施例 第1発明の第1実施例(A)と同様の方法によりメ
タルスリーブ20にマイカセラミツク中空体21
を冷しばめすることによつて接合し、その内面に
炭化珪素磁器中空体23を焼きばめすることによ
つて接合しシリンダーブロツク24に圧入した
(第3図)。マイカセラミツク中空体20を用いる
代わりにリチウムアルミニウムシリケート中空体
21と炭化珪素磁器中空体23を嵌め合わせ、次
にメタルスリーブ20で焼きばめした。この時の
圧縮力でリチウムアルミニウムシリケート中空体
21と炭化珪素磁器中空体23との間も強固に固
定された。この接合したメタルスリーブ20をシ
リンダーブロツク24に圧入した。尚(A)の場合と
同様に、シリンダーブロツク24への挿入は所謂
湿式でも乾式でも同様に行うことができた。 第3実施例(第4図参照) 次のような各種副室を製作した。 メタルスリーブ20内面にマイカセラミツク中
空体21を冷しばめすることにより接合した。こ
れの内面に炭化珪素で作られた噴孔100を有す
る口金(ノズル)110を焼きばめすることに依
つて接合し副室口金を製作した。又マイカセラミ
ツク中空体21の代わりにリチウムアルミニウム
シリケート中空体21及びアルミニウムキータイ
ト中空体21を用い、これらの中空体21と窒化
珪素で作られたプラグ110を各々嵌め合わせメ
タルスリーブ20で焼きばめ副室口金を製作し
た。なお中空体21と口金(ノズル)110と
は、焼きばめによる圧縮力により強固に固定され
ていた。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明の第1実施例を示す断面
図、第2図は第1の発明の第2実施例を示す断面
図、第3図は第2の発明の第1実施例を示す断面
図、第4図は第2の発明の第2実施例を示す断面
図である。 1,21……マイカセラミツク、リチウムシリ
ケート又はアルミニウムキータイトより成る稠密
な中空体2,20……金属容器、3,110……
炭化珪素磁器若しくは窒化珪素磁器の稠密層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金フツ素雲母(KMg3AlSi3O10F2)、カリ四
    ケイ素雲母(KMg2.5Si4O10F2)および天然雲母か
    ら選ばれた1種又は2種以上の粉末と ガラス、燐酸および燐酸塩から選ばれた1種と
    からなるセラミツクより成る稠密な中空体を 冷しばめすることにより、 前記セラミツク中空体が金属容器内面に接合さ
    れた構造を有する内燃機関の燃焼室。 2 内面に炭化珪素磁器若しくは窒化珪素磁器の
    稠密層を有する、 金フツ素雲母(KMg3AlSi3O10F2)、カリ四ケ
    イ素雲母(KMg2.5Si4O10F2)および天然雲母から
    選ばれた1種又は2種以上の粉末とガラス、燐酸
    および燐酸塩から選ばれた1種とからなるセラミ
    ツク、リチウムアルミニウムシリケート若しくは
    アルミニウムキータイト より成る稠密な中空体を 冷しばめ若しくは焼きばめすることにより、前
    記セラミツク中空体が金属容器内面に接合された
    構造を有する内燃機関の燃焼室。
JP14876878A 1978-11-29 1978-11-29 Combustion chamber for internal combustion engine Granted JPS5575529A (en)

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JPS5575529A JPS5575529A (en) 1980-06-06
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JPS5575529A (en) 1980-06-06

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