JPS638834Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は燃焼室直視型実験用内燃機関に関す
る。より詳しくは、本考案はシリンダ軸方向に長
いピストン頭部に石英ガラス等の耐熱性材料から
なる透明体を止着して該透明体を通して燃焼室内
の挙動を観測するようにした所謂クオーツピスト
ンエンジンに関する。

従来のかかるクオーツピストンエンジンの透明
体は可燃混合気の燃焼により生じた煤やオイルに
よつて汚れるため長時間に亘つて鮮明な状態を保
つたままで運転できない。特に暖機運転時にはエ
ンジンを安定に作動させるための過濃な可燃混合
気を供給するので、煤の発生が多く透明体表面が
汚れ易い。クオーツピストンエンジンを十分に暖
機してその諸特性が十分に安定した状態で鮮明な
透視状態で燃焼室内の観測を行うには、エンジン
を暖機運転後一旦停止し冷却しないうちにシリン
ダヘツドを外し透明体表面を掃除しまたは別の透
明体と交換する必要がある。しかし実際にはシリ
ンダヘツドの脱着に時間がかかり、冷却水および
オイルを含んだエンジン全体が冷えてしまうの
で、上述のようにシリンダヘツドを脱着して暖機
状態に保つたままで燃焼室内を鮮明に観測するこ
とは極めて困難である。

この対策として、アルミ合金製のピストンの頭
部の半径方向内側に肩部を形成し、石英ガラス製
の透明体の上部に段部を形成して、肩部および段
部間にアスベストまたは積層カーボンからなるガ
スケツトを挿入し肩部および段部を衝接するよう
にして透明体をピストンの下方から脱着するよう
になしたクオーツピストンエンジンの開発が検討
されている。しかし、アルミ合金および石英ガラ
スは熱膨脹率が大きく異なるため、アルミ合金製
ピストンの肩部および石英ガラスの段部間並びに
石英ガラスの下部を押圧固定している環状ボルト
および石英ガラスの下部間に熱膨脹差に起因する
間隙が生じ易い。上述したようなアスベストまた
は積層カーボンからなり、環状ボルトの締付力に
よるへたりおよび復元性を考慮して厚さの薄いガ
スケツトを用いたのでは、短時間のフアイアリン
グ運転によつてガスケツトが燃焼圧のために吹き
抜けたりへたりを生じ燃焼ガスの漏洩を生じる。

本考案はかかる透明体の着脱を容易に行えるよ
うにしたクオーツピストンエンジンのガスケツト
が燃焼圧により吹き抜けたりへたりを生じること
がなく燃焼ガスの漏洩が発生しないクオーツピス
トンエンジンを提供することを目的とする。

本考案はかかる目的を、形状保持用の金属グロ
メツト、およびステンレス繊維を含有した耐熱ア
スベスト製のスチールベストからなるガスケツト
をアルミ合金製ピストンの肩部および石英ガラス
製透明体の段部間に狭着することにより達成す
る。かかるガスケツトによりエンジンが高温で作
動しているときのアルミ合金ピストンの伸びによ
る間隙を吸収し同時に燃焼ガスの密封作用を行な
う。またこのガスケツトはエンジンの低温作動時
および停止時のアルミ合金ピストンの縮みを吸収
して石英ガラス製の透明体に過大荷重が作用する
ことを防止する。しかも、本考案のガスケツトは
上述した高低温両サイクルの繰り返しにも耐える
ことができ、燃焼ガスの漏洩および機械の破損を
長期に亘り防止できる。

第１図において、シリンダブロツク１にシリン
ダボア３１ａを穿設し、ピストンリング１３を装
着した長い円筒状のアルミ合金製ピストン３を該
シリンダボア１ａに上下に摺動可能に嵌合してい
る。ピストン３の中央部に左右に連通した観測用
窓４が形成されている。観測用窓４を左右に連通
することにより後述する透明体の着脱が容易とな
る。反射鏡５をブラケツト６に傾斜固定し、該ブ
ラケツト６を観測用窓４に貫通固定している。ピ
ストン３の下部にピストンピン７によりコネクテ
イングロツド９を枢支している。コネクテイング
ロツド９はクランクシヤフト１１に連結されてい
る。

ピストン３の頭部に半径方向に突出した肩部３
ａ、この肩部３ａに連結した内周面３ｂおよび内
周面３ｂに接続した雌ねじ部３ｃが形成されてい
る。ピストン３の頭部に石英ガラス等の耐熱材か
らなる透明体１５がガスケツト１７を介して固定
されている。ここに透明体１５はピストン３の肩
部３ａに衝接される段部１５ａおよび該段部１５
ａの下方に連なりピストン３の内周面３ｂに対応
する円柱壁１５ｂを含んでいる。ピストン３の頭
部にガスケツト１７とともに透明体１５を下から
挿入して透明体１５の段部１５ａをガスケツト１
７を介してピストン３の肩部に衝接させ、この状
態でピストン３の雌ねじ部３ｃに環状のボルト１
９の雄ねじを螺合し固定する。なお、ボルト１９
を緩めれば透明体１５をピストン３から容易かつ
迅速に取外すことができる。

第２図を参照して、本考案のガスケツト１７
は、透明体１５の段部１５ａに形成されている丸
味、所謂Ｒ、に対応した曲率半径を有する半円形
断面の金属グロメツト１９および該金属グロメツ
ト１９の半径方向外側に位置してガスケツト１７
の弾力性、すなわち復元性、を大きくするよう作
用するスチールベスト２１からなる。金属グロメ
ツト１９およびスチールベスト２１は平面図で見
るとそれぞれリング状をしており両者は一体に結
合されている。金属グロメツト１９の断面形状は
第２図に示した半円状に限られるものではなく半
長円状等としてもよい。またスチールベスト２１
は耐熱アスベストに重量で３から30％のステンレ
ス繊維を入れたものを用いることが好ましい。こ
のガスケツト１７においては、ガスケツト１７の
形状は金属グロメツト１９により保持され、また
復元性はスチールベスト２１により高められるの
で、このガスケツトを用いたクオーツピストンエ
ンジンでは燃焼圧により吹き抜けたりへたりを生
じることがなく燃焼ガスの漏洩が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るクオーツピストンエンジ
ンの断面正面図、第２図は第１図の部拡大図で
ある。 ３……ピストン、３ａ……肩部、１５……透明
体、１５ａ……段部、１７……ガスケツト、１９
……金属グロメツト、２１……スチールベスト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストン頭部の半径方向内側に肩部を形成し、
   透明体上部に段部を形成し、肩部および段部をガ
   スケツトを介して衝接して燃焼室内を該透明体を
   通して観測可能とした実験用内燃機関において、
   前記ガスケツトが形状保持用の金属グロメツト、
   およびステンレス繊維を含有した耐熱アスベスト
   製のスチールベストからなることを特徴とする燃
   焼室直視型内燃機関。