JPH0689712B2 - Insulation engine structure - Google Patents
Insulation engine structureInfo
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- JPH0689712B2 JPH0689712B2 JP17208687A JP17208687A JPH0689712B2 JP H0689712 B2 JPH0689712 B2 JP H0689712B2 JP 17208687 A JP17208687 A JP 17208687A JP 17208687 A JP17208687 A JP 17208687A JP H0689712 B2 JPH0689712 B2 JP H0689712B2
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- heat
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
-
- 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
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、断熱エンジンの構造に関する。なお、ここ
で、シリンダヘッドライナとは、シリンダヘッド下面部
とシリンダライナ上部とを一体に構成したものをいう。The present invention relates to the structure of an adiabatic engine. Here, the cylinder head liner is a cylinder head lower surface portion and a cylinder liner upper portion that are integrally formed.
従来、セラミック材料を断熱材又は耐熱材として利用し
た断熱エンジン等のエンジン部材は、例えば、実開昭59
−192647号公報に開示されている。特実開昭59−192647
号公報に開示された断熱エンジンのシリンダライナにつ
いて、第3図を参照して概説する。この断熱エンジンの
シリンダライナは、シリンダヘッド内壁部26とシリンダ
ライナ上方部28とを一体に形成したライナヘッド25の該
ライナ上方部28の内径をシリンダライナ27の内径より大
きく構成したものであり、図示していないが、ライナ上
方部28の外面に断熱ガスケットを介してシリンダヘッド
に設置したものであり、従って、ライナヘッド25のシリ
ンダライナ上方部28とピストンヘッド29との接触が起こ
らず円滑で耐久性の良い作動が行い得ることになるもの
である。また、このライナヘッド25は、エンジンの1サ
イクル中最も高温・高圧ガスに晒され且つ最も熱の逃げ
が多い部分であるシリンダヘッド内壁部26とシリンダラ
イナ上方部28を一体に形成したものである。このような
構成において、エンジンからの高温の排気ガスにより排
気タービンを駆動し、その駆動によって排気タービンで
得られた出力により吸気コンプレッサを回転してエンジ
ンへの過給を行うと同時に発電機を回転させて発電し、
その電力をコントローラを介して電動機を回転させ、そ
の出力を再利用するものである。Conventionally, engine members such as adiabatic engines using a ceramic material as a heat insulating material or a heat resistant material are disclosed in
-192647 gazette. Tokushikai 59-192647
The cylinder liner of the adiabatic engine disclosed in the publication will be outlined with reference to FIG. The cylinder liner of this adiabatic engine is configured such that the inner diameter of the liner upper portion 28 of the liner head 25 in which the cylinder head inner wall portion 26 and the cylinder liner upper portion 28 are integrally formed is larger than the inner diameter of the cylinder liner 27. Although not shown, it is installed on the cylinder head via an insulating gasket on the outer surface of the liner upper part 28, and therefore, the cylinder liner upper part 28 of the liner head 25 and the piston head 29 do not come into contact with each other and are smooth. A durable operation can be performed. The liner head 25 has a cylinder head inner wall portion 26 and a cylinder liner upper portion 28, which are exposed to the highest temperature / high pressure gas during one cycle of the engine and in which most heat escapes, are integrally formed. . In such a configuration, the hot exhaust gas from the engine drives the exhaust turbine, and the output obtained by the drive causes the exhaust compressor to rotate the intake compressor to supercharge the engine and simultaneously rotate the generator. To generate electricity,
The electric power is used to rotate the electric motor through the controller and reuse the output.
しかしながら、上記のようなセラミックスを断熱材又は
耐熱材として利用するシリンダヘッド等の断熱エンジン
部材において断熱特性を十分に得ることは、極めて困難
であり、充分な断熱特性を得るため壁厚が厚くなるとい
う問題がある。即ち、エンジンの燃焼室に面する部分は
耐熱性、断熱性、熱ショック性に優れた窒化珪素系セラ
ミックスにて構成し、高温燃焼ガスに耐えることができ
るが、余り壁厚が大きいと、熱容量が大きくなり、その
ため吸入効率が低下するという問題が生じる。即ち、吸
入工程時に吸入空気が燃焼室から多く受熱して高温にな
り、吸入効率が低下して空気が吸入されなくなるという
現象が生じる反面、膨張工程では断熱性を向上させなけ
ればならないという問題がある。また、ディーゼルエン
ジンでは、燃料噴射ノズルから燃料が噴霧されるが、噴
霧された燃料が燃焼室内で吸入空気と速やかに混合し、
燃焼室内に発生するスワールによって均一に混合するこ
とが望ましいが、その点についても満足できるものが開
示されていないのが現状である。ところで、前掲実開昭
59−192647号公報に開示された断熱エンジンのシリンダ
ライナについては、シリンダヘッド内壁部26とシリンダ
ライナ上方部から成るライナヘッド25が、比較的に肉厚
のセラミック材料から構成されている。従って、上記と
同様に熱容量が大きくなり、高温に晒される部分の熱容
量を小さくするという技術的思想はなく、上記と同様な
問題点を有している。However, it is extremely difficult to obtain sufficient heat insulating properties in a heat insulating engine member such as a cylinder head that uses the above ceramics as a heat insulating material or a heat resistant material, and the wall thickness increases in order to obtain sufficient heat insulating characteristics. There is a problem. That is, the part of the engine facing the combustion chamber is made of silicon nitride ceramics, which has excellent heat resistance, heat insulation, and heat shock resistance, and can withstand high-temperature combustion gas. Becomes large, which causes a problem of reduced inhalation efficiency. That is, in the intake process, a large amount of intake air receives heat from the combustion chamber and reaches a high temperature, which reduces the intake efficiency and prevents the air from being taken in. On the other hand, there is a problem that the adiabaticity must be improved in the expansion process. is there. Further, in a diesel engine, fuel is sprayed from the fuel injection nozzle, but the sprayed fuel is rapidly mixed with intake air in the combustion chamber,
Although it is desirable that the swirls are generated in the combustion chamber to uniformly mix them, the present situation is that nothing satisfying this point has been disclosed. By the way
In the cylinder liner of the heat insulation engine disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-192647, the liner head 25 including the cylinder head inner wall portion 26 and the upper portion of the cylinder liner is made of a relatively thick ceramic material. Therefore, there is no technical idea that the heat capacity becomes large as in the above case and the heat capacity of the portion exposed to the high temperature is made small, and the same problem as described above occurs.
この発明の目的は、上記の問題点を解消することであ
り、高度の断熱性を得ると共に、燃焼ガスに晒されて高
温になるシリンダヘッド下面部及びシリンダライナ上部
から成る燃焼室側に面するシリンダヘッドライナの熱容
量を可及的に小さく構成して吸入効率及びサイクル効率
を向上させ、更に燃焼室の形状を燃料噴霧軌跡に対して
燃焼室内にスワールの撹拌作用を発生させ、燃焼室内で
吸入空気と噴霧された材料とを速やかに且つ均一に混合
して燃焼させ、熱ショックを受けても強度上の問題が生
じることがなく、耐熱性、耐変形性、耐腐食性等を向上
させ、しかも安定した取付状態を得ることができる構造
に構成した断熱エンジンの構造を提供することである。An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems, and to obtain a high degree of heat insulation, and to face the combustion chamber side composed of the lower surface of the cylinder head and the upper portion of the cylinder liner that are exposed to combustion gas and become high in temperature. The heat capacity of the cylinder head liner is configured to be as small as possible to improve the intake efficiency and cycle efficiency, and the shape of the combustion chamber is swirled with respect to the fuel spray locus to generate swirl agitation action and sucked into the combustion chamber. The air and the sprayed material are quickly and uniformly mixed and burned, and there is no problem in strength even if a heat shock is received, and heat resistance, deformation resistance, corrosion resistance, etc. are improved, Moreover, it is to provide a structure of an adiabatic engine configured to obtain a stable mounting state.
この発明は、上記の問題点を解消し、上記の目的を達成
するために、次のように構成されている。即ち、この発
明は、上部を四角筒体に形成した薄肉のセラミック部材
から成るシリンダヘッドライナを金属製ライナに断熱ガ
スケットを介して結合し、前記セラミック部材の前記四
角筒体と前記金属製ライナとの間にセラミックファイバ
等の断熱材を充填したことを特徴とする断熱エンジンの
構造に関し、更に具体的に詳述すると、前記金属製ライ
ナは前記セラミック部材と熱膨張係数がほゞ等しい材料
であり、また四角形のシリンダヘッド下面部の最長径部
方向に吸排気バルブ孔及びその周囲の吸排気バルブシー
トを形成したことを特徴とする断熱エンジンの構造に関
する。The present invention is configured as follows in order to solve the above problems and achieve the above objects. That is, according to the present invention, a cylinder head liner made of a thin ceramic member having an upper portion formed in a square tubular body is coupled to a metal liner via a heat insulating gasket, and the square tubular body of the ceramic member and the metal liner are connected to each other. With regard to the structure of the heat insulation engine, which is characterized in that a heat insulating material such as ceramic fiber is filled between the metal liner and the metal liner, the metal liner is a material having a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the ceramic member. Also, the present invention relates to a structure of an adiabatic engine characterized in that an intake / exhaust valve hole and an intake / exhaust valve seat around the same are formed in the longest diameter direction of the lower surface of a rectangular cylinder head.
この発明による断熱エンジンの構造は、以上のように構
成されており、次のように作用する。即ち、この発明
は、上部を四角筒体に形成した薄肉のセラミック部材か
ら成るシリンダヘッドライナを金属製ライナに断熱ガス
ケットを介して結合し、前記セラミック部材の前記四角
筒体と前記金属製ライナとの間にセラミックファイバ等
の断熱材を充填したので、前記断熱ガスケットの存在に
よって前記セラミック部材の厚さを可及的に薄く形成で
き、その熱容量を可及的に小さくできる。更に、前記セ
ラミック部材で形成される上部の燃焼室は前記四角筒体
の形状によって、前記燃焼室内で生じるスワールは前記
四角筒体の辺によって破られてスワールに撹拌作用が発
生し、噴霧された燃料と吸入空気とが極めて迅速に即ち
上死点付近で瞬間の間に均一に混合され、燃焼が良好に
行われる。即ち、前記燃焼室を形成する前記セラミック
部材の厚さを薄く構成する程、前記燃焼室内のガス温度
への追従性がよくなり、前記燃焼室内の高温時と低温時
との壁温振幅は厚さが厚い場合に比較して大きくなり、
結果的に燃焼ガスと燃焼室壁面の前記セラミック部材と
の温度差が小さくなり、熱伝達量が減少して収入空気の
受熱を減少させるため、吸入効率は低下しない。The structure of the heat insulation engine according to the present invention is configured as described above, and operates as follows. That is, according to the present invention, a cylinder head liner made of a thin ceramic member having an upper portion formed in a square tubular body is coupled to a metal liner via a heat insulating gasket, and the square tubular body of the ceramic member and the metal liner are connected to each other. Since a heat insulating material such as a ceramic fiber is filled in the space, the thickness of the ceramic member can be formed as thin as possible due to the presence of the heat insulating gasket, and the heat capacity thereof can be made as small as possible. Further, the upper combustion chamber formed by the ceramic member has a shape of the square tube body, and swirls generated in the combustion chamber are broken by the sides of the square tube body to generate a stirring action in the swirl and are sprayed. The fuel and the intake air are mixed very quickly, that is, near the top dead center and evenly during the moment, and the combustion is satisfactorily performed. That is, the thinner the thickness of the ceramic member forming the combustion chamber is, the better the followability to the gas temperature in the combustion chamber is, and the wall temperature amplitude between the high temperature and the low temperature in the combustion chamber is thicker. Is thicker than when thick,
As a result, the temperature difference between the combustion gas and the ceramic member on the wall surface of the combustion chamber becomes small, the heat transfer amount decreases, and the heat reception of the income air decreases, so that the suction efficiency does not decrease.
以下、図面を参照して、この発明による断熱エンジンの
構造の実施例を詳述する。Hereinafter, embodiments of the structure of the heat insulation engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図及び第2図において、この発明の一実施例である
断熱エンジンの構造が符号10によって全体的に示されて
いる。第1図は第2図の線I−Iにおける断面図であ
り、第2図は第1図の線II−IIにおける断面図である。
この断熱エンジンの構造10は、断熱シリンダヘッドライ
ナそのものについての断熱構造に関し、主として、シリ
ンダライナ上部2とシリンダヘッド下面部4を合成した
一体構成したシリンダヘッドライナ即ちセラミック部材
1、セラミック材料1と熱膨張係数言い換えれば線膨張
係数が等しい材料、例えば、ニッケルクロム合金等の耐
熱合金、ステンレススチール等で構成した金属製ライナ
3、並びにセラミック部材1と金属製ライナ3との間に
配置された断熱材6及び断熱ガスケット8から構成され
ている。このセラミック部材1は、燃焼室5を構成する
薄肉のシリンダヘッドライナであり、その途中に段部12
を有し、該段部12より上方のシリンダライナ上部2を四
角筒体7(特に、第2図参照)に形成し、また段部12よ
り下方のシリンダライナ上部2を円筒体13に形成したも
のである。また、セラミック部材1と金属製ライナ3と
は、場合によっては、図示のように、例えば、銅と断熱
材と複合したパッキン14によって下端部で互いに結合
し、金属製ライナ3に対するセラミック部材1の位置決
めを確実なものにすると共に、シール性を向上させるこ
ともできる。ところで、セラミック部材1の段部12より
上方の部位について、セラミック部材1のシリンダライ
ナ上部2と金属製ライナ3との間には空所が形成される
が、該空所にセラミックファイバ等から成る断熱材6を
流し込んで成形する。この断熱材6をシリンダライナ上
部2と金属製ライナ3との間に介在させることによって
断熱効果を一層高めることができる。更に、ファイヤデ
ッキ部を構成するシリンダヘッド下面部4については、
四角形に形成されており、該シリンダヘッド下面部4の
最長径部方向に吸排気孔11,11′及びその周囲の吸排気
バルブシート9,9′が形成されている。これらの吸排気
バルブシート9,9′が形成されたセラミック部材1の部
位については、その部分の強度が他の部分の強度よりも
強くなる構造に構成されている。場合によっては、吸排
気バルブ15を金属製ライナで受け得るように吸排気バル
ブシートを構成してもよいことは勿論である。1 and 2, the structure of an adiabatic engine according to an embodiment of the present invention is generally indicated by reference numeral 10. 1 is a sectional view taken along line I-I in FIG. 2, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
The structure 10 of this heat insulating engine relates to the heat insulating structure of the heat insulating cylinder head liner itself, and mainly includes a cylinder head liner, that is, a ceramic member 1, a ceramic material 1 and a heat insulating material which are integrally formed by combining the cylinder liner upper portion 2 and the cylinder head lower surface portion 4. Expansion coefficient, in other words, materials having the same linear expansion coefficient, for example, a heat resistant alloy such as a nickel-chrome alloy, a metal liner 3 made of stainless steel, and a heat insulating material arranged between the ceramic member 1 and the metal liner 3. 6 and a heat insulating gasket 8. The ceramic member 1 is a thin-walled cylinder head liner that forms the combustion chamber 5, and a step 12 is formed in the middle thereof.
And the cylinder liner upper portion 2 above the step portion 12 is formed in the rectangular cylindrical body 7 (see in particular FIG. 2), and the cylinder liner upper portion 2 below the step portion 12 is formed in the cylindrical body 13. It is a thing. In addition, the ceramic member 1 and the metal liner 3 may be connected to each other at their lower ends by a packing 14 made of, for example, copper and a heat insulating material, as shown in the figure, so that the ceramic member 1 with respect to the metal liner 3 is The positioning can be ensured and the sealing property can be improved. By the way, a space above the stepped portion 12 of the ceramic member 1 is formed between the cylinder liner upper portion 2 of the ceramic member 1 and the metal liner 3, and the space is made of a ceramic fiber or the like. The heat insulating material 6 is poured and molded. By interposing the heat insulating material 6 between the cylinder liner upper portion 2 and the metal liner 3, the heat insulating effect can be further enhanced. Furthermore, regarding the cylinder head lower surface portion 4 which constitutes the fire deck portion,
The cylinder head is formed in a rectangular shape, and intake / exhaust holes 11 and 11 'and intake / exhaust valve seats 9 and 9' around the intake / exhaust holes 11 and 11 'are formed in the direction of the longest diameter of the cylinder head lower surface portion 4. The portion of the ceramic member 1 on which the intake / exhaust valve seats 9 and 9'are formed is structured so that the strength of that portion is stronger than the strength of the other portions. In some cases, the intake / exhaust valve seat may be configured so that the intake / exhaust valve 15 can be received by the metal liner.
このように構成された断熱エンジンの構造即ち断熱シリ
ンダヘッドライナについては、特に燃焼の盛んな熱発生
期間を有効に熱遮断することができるものである。この
ような形状のシリンダヘッドライナのセラミック部材1
によって形成される燃焼室5は、断熱エンジンの燃焼室
としては最も適している形状に構成することができる。
即ち、この燃焼室5の形状については、第2図に示すよ
うに、シリンダライナ上部2の一部が断面四角形即ち四
角筒体7に形成され、また下部が断面丸形即ち円筒体13
に形成されている。更に、この四角筒体7は、角部を曲
面、例えば、半径の約1/2〜2/3程度のアールで形作った
曲面に形成することが流体の流れ上好ましい。このよう
な形状によって、燃焼室5内で生じるスワールは四角筒
体7の辺によって破られ、即ちガス渦を破って撹拌作用
が発生し、噴霧された燃料と吸入空気とが極めて迅速に
即ち上死点付近で瞬間の間に均一に混合され、燃焼が良
好に行われる。また、シリンダヘッドライナ即ちセラミ
ック部材1のシリンダライナ上部2の外周面は、チタン
酸カリウム等の断熱ガスケット8及び断熱材6によって
断熱されているので、セラミック部材1自体も厚さを薄
く形成することができ、従ってその熱容量を小さくする
ことができる。燃焼室5は、図の段部12から上部の四角
筒体7内であり、ピストン上面との成す空間16は効率よ
く、最小の熱伝達面積を有するように構成されている。In the structure of the heat insulating engine thus constructed, that is, the heat insulating cylinder head liner, the heat can be effectively cut off particularly during a period of heat generation during active combustion. Ceramic member 1 of the cylinder head liner having such a shape
The combustion chamber 5 formed by can be configured in a shape most suitable for a combustion chamber of an adiabatic engine.
That is, regarding the shape of the combustion chamber 5, as shown in FIG. 2, a part of the upper portion 2 of the cylinder liner is formed into a quadrangular cylinder 7 having a rectangular cross section, and the lower portion has a round cross section, that is, a cylindrical body 13.
Is formed in. Further, it is preferable in terms of fluid flow that the square tubular body 7 has a corner portion formed into a curved surface, for example, a curved surface having a radius of about 1/2 to 2/3. With such a shape, the swirl generated in the combustion chamber 5 is broken by the sides of the rectangular cylindrical body 7, that is, the gas vortex is broken to generate a stirring action, and the sprayed fuel and the intake air are extremely quickly, that is, the upper part. The mixture is uniformly mixed in the vicinity of the dead point during the moment, and the combustion is performed well. Further, since the outer peripheral surface of the cylinder head liner, that is, the cylinder liner upper portion 2 of the ceramic member 1 is insulated by the heat insulating gasket 8 and the heat insulating material 6 such as potassium titanate, the ceramic member 1 itself should be thin. Therefore, the heat capacity can be reduced. The combustion chamber 5 is inside the rectangular tubular body 7 from the step portion 12 to the upper portion in the drawing, and the space 16 formed with the piston upper surface is configured to have an efficient and minimum heat transfer area.
断熱材6については、チタン酸カリウムウイスカー、或
いはアルミナファイバ等との混合物から成るセラミック
ファイバで製作され、場合によってはセラミックファイ
バ中に断熱空気層を形成することもできる。また、断熱
材である断熱ガスケット8については、例えば、チタン
酸カリウムペーパを積層したもの、チタン酸カリウムウ
ィスカーに有機バインダを混合して一体形成したもの、
或いはチタン酸カリウムウィスカー、アルミナファイバ
及び有機バインダを混合して型成形したもの等がある。
この他、これらの断熱材の例として、セラミックシート
にチタン酸カリウムを含浸させたシートをラミネート即
ち積層して構成したもの、また、チタン酸カリウムウィ
スカーを主成分として有機バインダを混合してペーパ状
に構成したシートを積層したもの、チタン酸カリウムウ
ィスカーを主成分として有機バインダを混合してペーパ
状に構成したシートをアルミナファイバシートによって
上下面を挟んで補強したシートを積層したもの、チタン
酸カリウムウィスカーを主成分としてアルミナ短繊維で
あるアルミナファイバ及び有機バインダを混合して型成
型したもの、或いはチタン酸カリウムウィスカーに限ら
ず、ジルコニアファイバ等のセラミックファイバ等を用
いてもよく、断熱材6と断熱ガスケット8とは、適宜に
上記断熱材を選択して製作することができる。The heat insulating material 6 is made of a ceramic fiber made of a mixture with potassium titanate whiskers, alumina fibers, or the like, and in some cases, a heat insulating air layer can be formed in the ceramic fiber. As for the heat insulating gasket 8 which is a heat insulating material, for example, one in which potassium titanate paper is laminated, one in which an organic binder is mixed with potassium titanate whiskers, and which is integrally formed,
Alternatively, there are those obtained by mixing potassium titanate whiskers, alumina fibers, and an organic binder and molding them.
In addition, as examples of these heat insulating materials, ceramic sheets impregnated with potassium titanate are laminated, that is, laminated, or an organic binder containing potassium titanate whiskers as a main component is mixed to form a paper form. A laminated sheet of sheets, a sheet of a sheet formed by mixing an organic binder containing potassium titanate whiskers as a main component with an organic binder and reinforced by sandwiching the upper and lower surfaces with alumina fiber sheets, potassium titanate Not limited to those obtained by mixing and molding alumina fibers, which are alumina short fibers containing whiskers as a main component, and an organic binder, or potassium titanate whiskers, ceramic fibers such as zirconia fibers may be used, and heat insulating material 6 and For the heat insulating gasket 8, select the above heat insulating material appropriately It can be fabricated Te.
この発明による断熱エンジンの構造は、以上のように構
成されているので、次のような特有の効果を奏する。即
ち、この発明は、上部を四角筒体に形成した薄肉のセラ
ミック部材から成るシリンダヘッドライナを金属製ライ
ナに断熱ガスケットを介して結合し、前記セラミック部
材の前記四角筒体と前記金属製ライナとの間にセラミッ
クファイバ等の断熱材を充填したので、前記断熱ガスケ
ットの存在によって燃焼ガスに晒されて高温になる前記
セラミック部材の厚さを可及的に薄く形成でき、その熱
容量を可及的に小さくでき、高度の断熱性を得ることが
できると共に、耐変形性、耐熱性、耐腐食性に富み、強
度上も極めて好ましい構造である。更に、前記セラミッ
ク部材の前記四角筒体の形状によって撹拌作用が発生
し、噴霧された燃料と吸入空気とが極めて迅速に即ち上
死点付近で瞬間の間に均一に混合され、燃焼が良好に行
われる。前記燃焼室を形成する前記セラミック部材の厚
さをできるだけ薄く構成できるので、熱伝達による受熱
量が減少するため、流入する吸入空気の熱膨張が小さく
なり、吸入効率の低下が生じない。また、熱ショックを
受けても強度上の問題が生じることがなく、耐熱性を向
上させ、しかも安定した取付状態を得ることができる。
更に、前記断熱材及び前記断熱ガスケットは、エンジン
の前記燃焼室に対して高性能の断熱機能を果たし、前記
燃焼室からピストンを通じての熱エネルギーの流出はな
く、熱エネルギーを前記燃焼室から排気ポートを通じて
下流に設置されたエネルギー回収装置に送り込むことが
でき、従って、前記エネルギー回収装置によって、エン
ジンの熱エネルギーを有効に回収し、熱エネルギーを再
利用することができる。Since the structure of the heat insulation engine according to the present invention is configured as described above, it has the following unique effects. That is, according to the present invention, a cylinder head liner made of a thin ceramic member having an upper portion formed in a square tubular body is coupled to a metal liner via a heat insulating gasket, and the square tubular body of the ceramic member and the metal liner are connected to each other. Since a heat insulating material such as a ceramic fiber is filled in between, the thickness of the ceramic member which is exposed to the combustion gas and becomes high temperature due to the presence of the heat insulating gasket can be formed as thin as possible, and its heat capacity can be made as small as possible. The structure is extremely preferable because it can be made extremely small, high degree of heat insulation can be obtained, deformation resistance, heat resistance, and corrosion resistance are excellent. Further, the shape of the rectangular cylindrical body of the ceramic member causes a stirring action, so that the atomized fuel and the intake air are mixed very quickly, that is, evenly in the vicinity of the top dead center in an instant, and combustion is excellent. Done. Since the thickness of the ceramic member forming the combustion chamber can be made as thin as possible, the amount of heat received by heat transfer is reduced, so that the thermal expansion of inflowing intake air is reduced and the intake efficiency is not reduced. Further, there is no problem in strength even if it receives a heat shock, heat resistance is improved, and a stable mounting state can be obtained.
Furthermore, the heat insulating material and the heat insulating gasket perform a high-performance heat insulating function with respect to the combustion chamber of the engine, there is no outflow of heat energy from the combustion chamber through the piston, and heat energy is exhausted from the combustion chamber to the exhaust port. Through to the energy recovery device installed downstream, so that the energy recovery device can effectively recover the thermal energy of the engine and reuse the thermal energy.
第1図はこの発明による断熱エンジンの構造の一実施例
を示す断面図、第2図は第1図の線II−IIにおける断面
図、及び第3図は従来の断熱エンジンのシリンダライナ
の一例を示す断面図である。 1……セラミック部材、2……シリンダライナ上部、3
……金属製ライナ、4……シリンダヘッド下面部、5…
…燃焼室、6……断熱材、7……四角筒体、8……断熱
ガスケット、9,9′……吸排気バルブシート、10……断
熱エンジンの構造、11,11′……吸排気ポート、12……
段部、13……円筒体、14……金属パッキン。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the structure of an adiabatic engine according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is an example of a cylinder liner of a conventional adiabatic engine. FIG. 1 ... Ceramic member, 2 ... Upper part of cylinder liner, 3
…… Metal liner, 4 …… Cylinder head bottom surface, 5…
… Combustion chamber, 6… Insulation, 7 …… Square cylinder, 8 …… Insulation gasket, 9,9 ′ …… Intake / exhaust valve seat, 10 …… Insulation engine structure, 11,11 ′ …… Intake / exhaust Port, 12 ……
Step, 13 …… Cylinder, 14 …… Metal packing.
Claims (3)
ク部材から成るシリンダヘッドライナを金属製ライナに
断熱ガスケットを介して取付け、前記セラミック部材の
前記四角筒体と前記金属製ライナとの間に断熱材を介在
させたことを特徴とする断熱エンジンの構造。1. A cylinder head liner made of a thin ceramic member having an upper portion formed in a square tubular shape is attached to a metal liner via a heat insulating gasket, and between the square tubular body of the ceramic member and the metal liner. The structure of the heat insulation engine is characterized in that the heat insulation material is interposed in the structure.
線膨張係数がほゞ等しい材料であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項に記載の断熱エンジンの構造。2. The structure of the heat insulation engine according to claim 1, wherein the metal liner is made of a material having a coefficient of linear expansion substantially equal to that of the ceramic member.
ンダヘッド下面部の最長径部方向に吸排気バルブシート
を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の断熱エンジンの構造。3. The structure of an adiabatic engine according to claim 1, wherein an intake / exhaust valve seat is formed in the direction of the longest diameter of the lower surface of the rectangular cylinder head of the cylinder head liner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17208687A JPH0689712B2 (en) | 1987-07-11 | 1987-07-11 | Insulation engine structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17208687A JPH0689712B2 (en) | 1987-07-11 | 1987-07-11 | Insulation engine structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6419149A JPS6419149A (en) | 1989-01-23 |
| JPH0689712B2 true JPH0689712B2 (en) | 1994-11-09 |
Family
ID=15935282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17208687A Expired - Lifetime JPH0689712B2 (en) | 1987-07-11 | 1987-07-11 | Insulation engine structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689712B2 (en) |
-
1987
- 1987-07-11 JP JP17208687A patent/JPH0689712B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6419149A (en) | 1989-01-23 |
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