JP2790866B2 - 燃焼装置の排気通路 - Google Patents
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Description
（産業上の利用分野） この発明は、内燃機関などの各種燃焼装置の排気系統
に利用される燃焼装置の排気通路に関するものである。 （従来の技術） 従来、内燃機関の排気バルブに連通する排気通路とし
ては、水冷されたシリンダヘッドに設けたものが多く使
用されているが、この排気通路における断熱性能を向上
させて燃焼排ガスの温度低下を極力防止し、例えば、排
ガス浄化用触媒の初期転換効率の向上，酸素センサ素子
の初期応答特性の向上，タービン式過給機の作動効率の
向上などをはかるようにするために、シリンダヘッドに
設けた排気通路の壁面にライニングを施す構成のものと
することも考えられている。 このような断熱性能を向上させた排気通路としては、
シリンダヘッドの排気通路形成部分の壁面に、無機繊維
からなる層を設け、この無機繊維からなる層の内面にセ
ラミックスからなる層を設けた構造をなすもの（特開昭
59−175693号，特開昭60−180659号，実開昭60−149853
号）や、シリンダヘッドの排気通路形成部分の壁面に管
状のセラミックス体を設け、このセラミックス体の固定
を確実なものとするために少なくとも一部分にジルコニ
アなどからなる補強体を設けた構成をなすもの（特開昭
60−169655号公報）や、シリンダヘッドに設けた排気通
路の壁面にセラミック溶射槽を設けた構造をなすもの
（特開昭58−99180号，特開昭62−40232号）などがあっ
た。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の排気通路では、熱的
な応力や機械的な応力によってセラミックスにクラック
などによる破損を生じることがありうると共に、排気方
向と直交方向に逃げる熱量が多いために燃焼排ガスの温
度を低下させることがあるという課題があった。また、
セラミック溶射槽を設けたものにあっても熱的な応力や
機械的な応力などによって剥離を生じることがあるとい
う課題があった。 （発明の目的） この発明は、上記した従来の課題にかんがみてなされ
たもので、排気通路構成部材の靭性を向上させると共
に、排気方向と直交方向への熱の逃げに比べて排気方向
への熱の伝達がより一層良好であって燃焼排ガスの温度
低下を極力防止することが可能であり、例えば、内燃機
関の排気通路に適用した場合に、排ガス浄化用触媒の初
期転換効率の向上，酸素センサ素子の初期応答特性の向
上，タービン式過給機の作動効率の向上などをはかるこ
とができる断熱性能の良好な燃焼装置の排気通路を提供
することを目的としている。
に利用される燃焼装置の排気通路に関するものである。 （従来の技術） 従来、内燃機関の排気バルブに連通する排気通路とし
ては、水冷されたシリンダヘッドに設けたものが多く使
用されているが、この排気通路における断熱性能を向上
させて燃焼排ガスの温度低下を極力防止し、例えば、排
ガス浄化用触媒の初期転換効率の向上，酸素センサ素子
の初期応答特性の向上，タービン式過給機の作動効率の
向上などをはかるようにするために、シリンダヘッドに
設けた排気通路の壁面にライニングを施す構成のものと
することも考えられている。 このような断熱性能を向上させた排気通路としては、
シリンダヘッドの排気通路形成部分の壁面に、無機繊維
からなる層を設け、この無機繊維からなる層の内面にセ
ラミックスからなる層を設けた構造をなすもの（特開昭
59−175693号，特開昭60−180659号，実開昭60−149853
号）や、シリンダヘッドの排気通路形成部分の壁面に管
状のセラミックス体を設け、このセラミックス体の固定
を確実なものとするために少なくとも一部分にジルコニ
アなどからなる補強体を設けた構成をなすもの（特開昭
60−169655号公報）や、シリンダヘッドに設けた排気通
路の壁面にセラミック溶射槽を設けた構造をなすもの
（特開昭58−99180号，特開昭62−40232号）などがあっ
た。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の排気通路では、熱的
な応力や機械的な応力によってセラミックスにクラック
などによる破損を生じることがありうると共に、排気方
向と直交方向に逃げる熱量が多いために燃焼排ガスの温
度を低下させることがあるという課題があった。また、
セラミック溶射槽を設けたものにあっても熱的な応力や
機械的な応力などによって剥離を生じることがあるとい
う課題があった。 （発明の目的） この発明は、上記した従来の課題にかんがみてなされ
たもので、排気通路構成部材の靭性を向上させると共
に、排気方向と直交方向への熱の逃げに比べて排気方向
への熱の伝達がより一層良好であって燃焼排ガスの温度
低下を極力防止することが可能であり、例えば、内燃機
関の排気通路に適用した場合に、排ガス浄化用触媒の初
期転換効率の向上，酸素センサ素子の初期応答特性の向
上，タービン式過給機の作動効率の向上などをはかるこ
とができる断熱性能の良好な燃焼装置の排気通路を提供
することを目的としている。
（課題を解決するための手段） この発明に係わる燃焼装置の排気通路は、SiC繊維を
編んで作製した繊維編物筒状体の内側表面から化学気相
法（CVD法）によりSiCを浸透させて内側部分がSiCの浸
透により緻密化していると共に内側部分から外側部分に
かけてSiCの浸透量が減少しているSiC繊維/CVD−SiC複
合体とした排気通路ライナーをそなえた構成としたこと
を特徴としており、このような燃焼装置の排気通路の構
成を前述した従来の課題を解決するための手段としてい
る。 この発明に係わる燃焼装置の排気通路において用いら
れるSiC繊維を編んで作製した繊維編物筒状体として
は、例えばSiC繊維を２次元ないしは３次元にウイービ
ング（weaving），ブレーディング（braiding），ニッ
ティング（knitting）などの編手法により編んで作製し
たものが使用される。 そして、この繊維編物筒状体の内側表面から化学気相
法（CVD法）によりSiCを浸透させて内側部分がSiCの浸
透により緻密化していると共に内側部分から外側部分に
かけてSiCの浸透量が減少しているSiC繊維/CVD−SiC複
合体とした排気通路ライナーをそなえた構成としている
が、この場合、SiC繊維/CVD−SiC複合体となっている排
気通路ライナーの内側部分の密度が理論密度の99％以上
となっており、排気通路ライナーの外側部分の密度が理
論密度の70〜90％となっているようにするのがよい。 この場合、SiC繊維/CVD−SiC複合体となっている排気
通路ライナーの内側部分における密度が理論密度の99％
よりも小さいと、すなわち排気通路ライナーの内側部分
が十分に緻密化していないと、燃焼装置からの排ガスが
SiC繊維/CVD−SiC複合体を通過して排気通路ライナーの
外側にまで抜けてしまい、例えばこのSiC繊維/CVD−SiC
複合体を内側部分に有する排気通路ライナーをアルミニ
ウム合金で鋳包んだシリンダヘッドとした場合に、燃焼
排ガスの熱によって前記アルミニウム合金よりなるシリ
ンダヘッドを溶かしてしまうことがありうるため、SiC
繊維/CVD−SiC複合体となっている内側部分の密度は理
論密度の99％以上の十分に緻密化したものとしておくこ
とが望ましい。 一方、前記排気通路ライナーの外側部分における密度
が理論密度の70％よりも小さいと剛性が不足したものと
なり、例えば排気通路ライナーをアルミニウム合金によ
り鋳包んでシリンダヘッドとする際に変形を生じるおそ
れが出てくるので好ましくなく、また排気通路ライナー
の外側部分における密度が理論密度の90％よりも大きく
なると、例えばアルミニウム合金により鋳包んでシリン
ダヘッドとする際にアルミニウム合金溶湯が外側表面の
気孔部分に流れ込むことによる機械的な接合が得られ
ず、振動等によってシリンダヘッドの内部でがたつきを
生じる可能性がでてくるので好ましくない。 （発明の作用） この発明に係わる燃焼装置の排気通路では、SiC繊維
を編んで作製した繊維編物筒状体の内側表面から化学気
相法によりSiCを浸透させて内側部分がSiCの浸透により
緻密化していると共に内側部分から外側部分にかけてSi
Cの浸透量が減少しているSiC繊維/CVD−SiC複合体とし
た排気通路ライナーをそなえた構成としているので、燃
焼排ガスのもつ熱のうち排気方向に伝達される熱量が多
くなると共に排気方向と直交する方向に伝達される熱量
が少なくなり、燃焼排ガスの温度が大きく低下すること
なく下流側に排出されるようになるという作用がもたら
される。 そして、SiC繊維を編んで作製した繊維編物筒状体の
内側部分からSiCを浸透させた排気通路ライナーの内側
部分における密度はより望ましくは理論密度の99％以上
となっているため、燃焼排ガスがライナーの外側部分に
流れ出すというようなことはなく、また、外側部分にお
ける密度はより望ましくは理論密度の70〜90％程度とな
っているため、例えばアルミニウム合金により鋳包んだ
際においてアルミニウム合金溶湯がライナーの外側表面
に存在する気孔部分に流れ込んで凝固後には機械的な結
合が得られるようになり、排気通路ライナーを保持する
部材との結合が良好なものになるという作用がもたらさ
れる。 （実施例） 実施例１ 第１図はこの発明の一実施例による燃焼装置の排気通
路を示し、燃焼装置が内燃機関である場合を示してい
る。 第１図において、１はシリンダヘッド、２はシリンダ
ヘッド１に設けた冷却水通路、３は燃焼室、４はバルブ
シート、５は排気バルブ、６はバルブステムガイド、７
は排気通路、８は排気通路７の壁面に設けられる排気通
路ライナーであり、この排気通路ライナー８は、SiC繊
維を２次元ないしは３次元に編んで作製した繊維編物筒
状体の内側表面から化学気相法（CVD法）によりSiCを浸
透させて内側部分をSiC繊維/CVD−SiC複合体とした構成
を有するものであって、この排気通路ライナー８の内側
部分にあるSiC繊維/CVD−SiC複合体によって排気通路７
の壁面部分が形成される構成としている。 この実施例１において排気通路ライナー８を製作する
にあたっては、SiC繊維（日本カーボン（株）製，商品
名；ニカロン）を２次元ないしは３次元に編むことによ
って第２図（ａ）に示す形状の繊維編物筒状体10を得
た。 この繊維編物筒状体10は、第２図（ｂ）および第２図
（ｃ）に示すように、SiC繊維11,12を編むことによって
作製されており、この繊維編物筒状体10は第１図に示し
た排気通路７の形状に合わせて作製してある。 次に、前記繊維編物筒状体10の内側表面から化学気相
法（CVD法）によりSiCを浸透させた。 この化学気相法においては、SiCl4−C3H8ガスやCH3Si
Cl3−H2ガスなどを用いて行うが、この際、第３図に示
すように、SiCは気流に近い繊維編物筒状体10の内側表
面にあるSiC繊維（11,12）の表面より沈着していき、次
第に繊維編物筒状体10の内部にまでSiCの沈着が進行
し、この間にガスは繊維編物筒状体10の外側へ抜ける。
このように、SiCは繊維編物筒状体10の内側表面から沈
着されるので、内側表面における空隙が充填されて緻密
なものとなったときSiCの沈着を止めた。この結果、繊
維編物筒状体10の内側部分をSiC繊維/CVD−SiC複合体13
とした排気通路ライナー８が得られ、気流の入側である
排気通路ライナー８の内側部分における密度は理論密度
の99％以上であり、また気流の出側である排気通路ライ
ナー８の外側部分における密度は理論密度の70〜80％で
あった。 次に、このようにして作製した排気通路ライナー８を
内燃機関のシリンダブロック鋳造型にセットし、アルミ
ニウム合金溶湯を鋳込むことによって、排気通路ライナ
ー８を鋳包んだ第１図に示したようなアルミニウム合金
製シリンダヘッド１を得た。 このとき、排気通路ライナー８の外側部分はその密度
が理論密度の70〜80％となっておりかつまた適度の凹凸
を有しているため、アルミニウム合金溶湯が入り込んで
凝固後に機械的に結合されると同時にアルミニウム合金
溶湯の凝固収縮によって周囲より圧縮応力が加わること
により、排気通路ライナー８はシリンダヘッド１内にし
っかりと固定され、使用時に振動等が加わったときでも
剥離を生じることがないものとなる。そして、アルミニ
ウム合金溶湯の凝固収縮の際にたとえ大きな圧縮応力が
加わったとしても排気通路ライナー８の外周側は例えば
20〜30％程度の空隙を有していることから、この部分が
収縮変形することによって吸収されることとなる。 この実施例における排気通路７において、排ガスの流
れ方向と平行な方向と、排ガスの流れ方向と直交する方
向とにおける熱伝導度を調べたところ、次表に示す結果
であった。 上記表に示すように、排ガスの流れ方向における熱伝
導度の方が大きな値を示し、この実施例における排気通
路７を用いた場合には排気通路ライナー８を用いない場
合に比べて排気ポート出口で約150℃の上昇がみられ
た。 さらに、全負荷台上での200時間耐久試験を行ったと
ころ、排気通路ライナー８の周辺において熱応力や振動
による破損等の不具合は認められなかった。 実施例２ SiC繊維を２次元ないしは３次元に編むことによって
排気マニホールド本体の内面形状に合わせた第４図に示
す形状を有する繊維編物筒状体10を作製し、次いで前記
繊維編物筒状体10の内側表面から化学気相法によりSiC
を浸透させて内側部分をSiC繊維/CVD−SiC複合体とした
排気マニホールド用排気通路ライナーを作製した。この
排気通路ライナーにおいて内側部分の密度は理論密度の
99％以上であり、外側部分の密度は理論密度の70〜80％
であった。 次に、この排気マニホールド用排気通路ライナーを鋳
鉄製マニホールド本体の内側に焼ばめにより嵌合して排
気マニホールドを得た。 この排気マニホールドにおいても排ガスの流れ方向と
平行な方向における熱伝導度の方が排ガスの流れ方向と
直交する方向における熱伝導度よりも大きなものとなっ
ており、このような排気マニホールド用排気通路ライナ
ーを用いることによって排ガス温度をより高めたものに
することが可能であった。 実施例３ SiC繊維を２次元ないしは３次元に編むことによって
排気管本体の内面形状に合わせた形状を有する繊維編物
筒状体を作製し、次いで前記繊維編物筒状体の内側表面
から化学気相方によりSiCを浸透させて内側部分をSiC繊
維/CVD−SiC複合体とした排気管用排気通路ライナーを
作製した。この排気通路ライナーにおいて内側部分の密
度は理論密度の99％以上であり、外側部分の密度は理論
密度の70〜80％であった。 次に、第５図に示すように、この排気管用排気通路ラ
イナー８を鋼製パイプ15の内側に焼ばめ接合することに
よって、内面が排気通路ライナー８によって内張りされ
た排気管16を得た。 この排気管16においても排ガスの流れ方向と平行な方
向における熱伝導度の方が排ガスの流れ方向と直交する
方向における熱伝導度よりも大きなものとなっており、
第５図に示した排気管16を用いることによって排ガス温
度をより高めたものにすることが可能であった。
編んで作製した繊維編物筒状体の内側表面から化学気相
法（CVD法）によりSiCを浸透させて内側部分がSiCの浸
透により緻密化していると共に内側部分から外側部分に
かけてSiCの浸透量が減少しているSiC繊維/CVD−SiC複
合体とした排気通路ライナーをそなえた構成としたこと
を特徴としており、このような燃焼装置の排気通路の構
成を前述した従来の課題を解決するための手段としてい
る。 この発明に係わる燃焼装置の排気通路において用いら
れるSiC繊維を編んで作製した繊維編物筒状体として
は、例えばSiC繊維を２次元ないしは３次元にウイービ
ング（weaving），ブレーディング（braiding），ニッ
ティング（knitting）などの編手法により編んで作製し
たものが使用される。 そして、この繊維編物筒状体の内側表面から化学気相
法（CVD法）によりSiCを浸透させて内側部分がSiCの浸
透により緻密化していると共に内側部分から外側部分に
かけてSiCの浸透量が減少しているSiC繊維/CVD−SiC複
合体とした排気通路ライナーをそなえた構成としている
が、この場合、SiC繊維/CVD−SiC複合体となっている排
気通路ライナーの内側部分の密度が理論密度の99％以上
となっており、排気通路ライナーの外側部分の密度が理
論密度の70〜90％となっているようにするのがよい。 この場合、SiC繊維/CVD−SiC複合体となっている排気
通路ライナーの内側部分における密度が理論密度の99％
よりも小さいと、すなわち排気通路ライナーの内側部分
が十分に緻密化していないと、燃焼装置からの排ガスが
SiC繊維/CVD−SiC複合体を通過して排気通路ライナーの
外側にまで抜けてしまい、例えばこのSiC繊維/CVD−SiC
複合体を内側部分に有する排気通路ライナーをアルミニ
ウム合金で鋳包んだシリンダヘッドとした場合に、燃焼
排ガスの熱によって前記アルミニウム合金よりなるシリ
ンダヘッドを溶かしてしまうことがありうるため、SiC
繊維/CVD−SiC複合体となっている内側部分の密度は理
論密度の99％以上の十分に緻密化したものとしておくこ
とが望ましい。 一方、前記排気通路ライナーの外側部分における密度
が理論密度の70％よりも小さいと剛性が不足したものと
なり、例えば排気通路ライナーをアルミニウム合金によ
り鋳包んでシリンダヘッドとする際に変形を生じるおそ
れが出てくるので好ましくなく、また排気通路ライナー
の外側部分における密度が理論密度の90％よりも大きく
なると、例えばアルミニウム合金により鋳包んでシリン
ダヘッドとする際にアルミニウム合金溶湯が外側表面の
気孔部分に流れ込むことによる機械的な接合が得られ
ず、振動等によってシリンダヘッドの内部でがたつきを
生じる可能性がでてくるので好ましくない。 （発明の作用） この発明に係わる燃焼装置の排気通路では、SiC繊維
を編んで作製した繊維編物筒状体の内側表面から化学気
相法によりSiCを浸透させて内側部分がSiCの浸透により
緻密化していると共に内側部分から外側部分にかけてSi
Cの浸透量が減少しているSiC繊維/CVD−SiC複合体とし
た排気通路ライナーをそなえた構成としているので、燃
焼排ガスのもつ熱のうち排気方向に伝達される熱量が多
くなると共に排気方向と直交する方向に伝達される熱量
が少なくなり、燃焼排ガスの温度が大きく低下すること
なく下流側に排出されるようになるという作用がもたら
される。 そして、SiC繊維を編んで作製した繊維編物筒状体の
内側部分からSiCを浸透させた排気通路ライナーの内側
部分における密度はより望ましくは理論密度の99％以上
となっているため、燃焼排ガスがライナーの外側部分に
流れ出すというようなことはなく、また、外側部分にお
ける密度はより望ましくは理論密度の70〜90％程度とな
っているため、例えばアルミニウム合金により鋳包んだ
際においてアルミニウム合金溶湯がライナーの外側表面
に存在する気孔部分に流れ込んで凝固後には機械的な結
合が得られるようになり、排気通路ライナーを保持する
部材との結合が良好なものになるという作用がもたらさ
れる。 （実施例） 実施例１ 第１図はこの発明の一実施例による燃焼装置の排気通
路を示し、燃焼装置が内燃機関である場合を示してい
る。 第１図において、１はシリンダヘッド、２はシリンダ
ヘッド１に設けた冷却水通路、３は燃焼室、４はバルブ
シート、５は排気バルブ、６はバルブステムガイド、７
は排気通路、８は排気通路７の壁面に設けられる排気通
路ライナーであり、この排気通路ライナー８は、SiC繊
維を２次元ないしは３次元に編んで作製した繊維編物筒
状体の内側表面から化学気相法（CVD法）によりSiCを浸
透させて内側部分をSiC繊維/CVD−SiC複合体とした構成
を有するものであって、この排気通路ライナー８の内側
部分にあるSiC繊維/CVD−SiC複合体によって排気通路７
の壁面部分が形成される構成としている。 この実施例１において排気通路ライナー８を製作する
にあたっては、SiC繊維（日本カーボン（株）製，商品
名；ニカロン）を２次元ないしは３次元に編むことによ
って第２図（ａ）に示す形状の繊維編物筒状体10を得
た。 この繊維編物筒状体10は、第２図（ｂ）および第２図
（ｃ）に示すように、SiC繊維11,12を編むことによって
作製されており、この繊維編物筒状体10は第１図に示し
た排気通路７の形状に合わせて作製してある。 次に、前記繊維編物筒状体10の内側表面から化学気相
法（CVD法）によりSiCを浸透させた。 この化学気相法においては、SiCl4−C3H8ガスやCH3Si
Cl3−H2ガスなどを用いて行うが、この際、第３図に示
すように、SiCは気流に近い繊維編物筒状体10の内側表
面にあるSiC繊維（11,12）の表面より沈着していき、次
第に繊維編物筒状体10の内部にまでSiCの沈着が進行
し、この間にガスは繊維編物筒状体10の外側へ抜ける。
このように、SiCは繊維編物筒状体10の内側表面から沈
着されるので、内側表面における空隙が充填されて緻密
なものとなったときSiCの沈着を止めた。この結果、繊
維編物筒状体10の内側部分をSiC繊維/CVD−SiC複合体13
とした排気通路ライナー８が得られ、気流の入側である
排気通路ライナー８の内側部分における密度は理論密度
の99％以上であり、また気流の出側である排気通路ライ
ナー８の外側部分における密度は理論密度の70〜80％で
あった。 次に、このようにして作製した排気通路ライナー８を
内燃機関のシリンダブロック鋳造型にセットし、アルミ
ニウム合金溶湯を鋳込むことによって、排気通路ライナ
ー８を鋳包んだ第１図に示したようなアルミニウム合金
製シリンダヘッド１を得た。 このとき、排気通路ライナー８の外側部分はその密度
が理論密度の70〜80％となっておりかつまた適度の凹凸
を有しているため、アルミニウム合金溶湯が入り込んで
凝固後に機械的に結合されると同時にアルミニウム合金
溶湯の凝固収縮によって周囲より圧縮応力が加わること
により、排気通路ライナー８はシリンダヘッド１内にし
っかりと固定され、使用時に振動等が加わったときでも
剥離を生じることがないものとなる。そして、アルミニ
ウム合金溶湯の凝固収縮の際にたとえ大きな圧縮応力が
加わったとしても排気通路ライナー８の外周側は例えば
20〜30％程度の空隙を有していることから、この部分が
収縮変形することによって吸収されることとなる。 この実施例における排気通路７において、排ガスの流
れ方向と平行な方向と、排ガスの流れ方向と直交する方
向とにおける熱伝導度を調べたところ、次表に示す結果
であった。 上記表に示すように、排ガスの流れ方向における熱伝
導度の方が大きな値を示し、この実施例における排気通
路７を用いた場合には排気通路ライナー８を用いない場
合に比べて排気ポート出口で約150℃の上昇がみられ
た。 さらに、全負荷台上での200時間耐久試験を行ったと
ころ、排気通路ライナー８の周辺において熱応力や振動
による破損等の不具合は認められなかった。 実施例２ SiC繊維を２次元ないしは３次元に編むことによって
排気マニホールド本体の内面形状に合わせた第４図に示
す形状を有する繊維編物筒状体10を作製し、次いで前記
繊維編物筒状体10の内側表面から化学気相法によりSiC
を浸透させて内側部分をSiC繊維/CVD−SiC複合体とした
排気マニホールド用排気通路ライナーを作製した。この
排気通路ライナーにおいて内側部分の密度は理論密度の
99％以上であり、外側部分の密度は理論密度の70〜80％
であった。 次に、この排気マニホールド用排気通路ライナーを鋳
鉄製マニホールド本体の内側に焼ばめにより嵌合して排
気マニホールドを得た。 この排気マニホールドにおいても排ガスの流れ方向と
平行な方向における熱伝導度の方が排ガスの流れ方向と
直交する方向における熱伝導度よりも大きなものとなっ
ており、このような排気マニホールド用排気通路ライナ
ーを用いることによって排ガス温度をより高めたものに
することが可能であった。 実施例３ SiC繊維を２次元ないしは３次元に編むことによって
排気管本体の内面形状に合わせた形状を有する繊維編物
筒状体を作製し、次いで前記繊維編物筒状体の内側表面
から化学気相方によりSiCを浸透させて内側部分をSiC繊
維/CVD−SiC複合体とした排気管用排気通路ライナーを
作製した。この排気通路ライナーにおいて内側部分の密
度は理論密度の99％以上であり、外側部分の密度は理論
密度の70〜80％であった。 次に、第５図に示すように、この排気管用排気通路ラ
イナー８を鋼製パイプ15の内側に焼ばめ接合することに
よって、内面が排気通路ライナー８によって内張りされ
た排気管16を得た。 この排気管16においても排ガスの流れ方向と平行な方
向における熱伝導度の方が排ガスの流れ方向と直交する
方向における熱伝導度よりも大きなものとなっており、
第５図に示した排気管16を用いることによって排ガス温
度をより高めたものにすることが可能であった。
この発明に係わる燃焼装置の排気通路は、SiC繊維を
編んで作製した繊維編物筒状体の内側表面から化学気相
法によりSiCを浸透させて内側部分がSiCの浸透により緻
密化していると共に内側部分から外側部分にかけてSiC
の浸透量が減少しているSiC繊維/CVD−SiC複合体とした
排気通路ライナーをそなえた構成としたから、排気通路
構成部材である排気通路ライナーの靭性がより一層向上
したものとなって熱的な応力や機械的な応力などによる
クラックの発生が防止されるようになり、また、排気方
向と直交方向への熱の逃げに比べて排気方向への熱の伝
達がより一層良好なものになるため燃焼排ガスの温度低
下を極力防止することが可能であり、例えば、内燃機関
の排気通路に適用した場合に、排ガス浄化用触媒の初期
転換効率の向上，酸素センサ素子の初期応答特性の向
上、タービン式過給機の作動効率の向上などをはかるこ
とが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
編んで作製した繊維編物筒状体の内側表面から化学気相
法によりSiCを浸透させて内側部分がSiCの浸透により緻
密化していると共に内側部分から外側部分にかけてSiC
の浸透量が減少しているSiC繊維/CVD−SiC複合体とした
排気通路ライナーをそなえた構成としたから、排気通路
構成部材である排気通路ライナーの靭性がより一層向上
したものとなって熱的な応力や機械的な応力などによる
クラックの発生が防止されるようになり、また、排気方
向と直交方向への熱の逃げに比べて排気方向への熱の伝
達がより一層良好なものになるため燃焼排ガスの温度低
下を極力防止することが可能であり、例えば、内燃機関
の排気通路に適用した場合に、排ガス浄化用触媒の初期
転換効率の向上，酸素センサ素子の初期応答特性の向
上、タービン式過給機の作動効率の向上などをはかるこ
とが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
第１図はこの発明に係わる燃焼装置の排気通路の一実施
例を示す内燃機関のシリンダヘッド部分の断面図、第２
図（ａ）は第１図の排気通路ライナーを構成する繊維編
物筒状体の斜視図、第２図（ｂ）（ｃ）は第２図（ａ）
の繊維編物筒状体の一部を拡大して示す平面説明図およ
び断面説明図、第３図（ａ）（ｂ）は第２図に示した繊
維編物筒状体の内面から化学気相法によりSiCを浸透さ
せて内側部分をSiC繊維/CVD−SiC複合体とした排気通路
ライナーの各々部分拡大平面図および部分拡大断面図、
第４図はこの発明の他の実施例における排気通路ライナ
ーに用いる繊維編物筒状体の斜面図、第５図はこの発明
のさらに他の実施例における排気通路の断面図である。 ８……排気通路ライナー、 10……繊維編物筒状体、 11,12……SiC繊維、 13……SiC/CVD−SiC複合体。
例を示す内燃機関のシリンダヘッド部分の断面図、第２
図（ａ）は第１図の排気通路ライナーを構成する繊維編
物筒状体の斜視図、第２図（ｂ）（ｃ）は第２図（ａ）
の繊維編物筒状体の一部を拡大して示す平面説明図およ
び断面説明図、第３図（ａ）（ｂ）は第２図に示した繊
維編物筒状体の内面から化学気相法によりSiCを浸透さ
せて内側部分をSiC繊維/CVD−SiC複合体とした排気通路
ライナーの各々部分拡大平面図および部分拡大断面図、
第４図はこの発明の他の実施例における排気通路ライナ
ーに用いる繊維編物筒状体の斜面図、第５図はこの発明
のさらに他の実施例における排気通路の断面図である。 ８……排気通路ライナー、 10……繊維編物筒状体、 11,12……SiC繊維、 13……SiC/CVD−SiC複合体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−175693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−87581（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23J 13/02 F02F 1/42 F01N 7/08 C01B 31/36 C04B 35/56 301
Claims (2)
- 【請求項１】SiC繊維を編んで作製した繊維編物筒状体
の内側表面から化学気相法によりSiCを浸透させて内側
部分がSiCの浸透により緻密化していると共に内側部分
から外側部分にかけてSiCの浸透量が減少しているSiC繊
維/CVD−SiC複合体とした排気通路ライナーをそなえた
ことを特徴とする燃焼装置の排気通路。 - 【請求項２】排気通路ライナーの内側部分の密度が理論
密度の99％以上であり且つ外側部分の密度が理論密度の
70〜90％である請求項１に記載の燃焼装置の排気通路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1217983A JP2790866B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 燃焼装置の排気通路 |
| US07/562,553 US5076054A (en) | 1989-08-24 | 1990-08-03 | Exhaust apparatus for combustion equipment |
| DE4026571A DE4026571A1 (de) | 1989-08-24 | 1990-08-22 | Auslasseinrichtung fuer brenngasanlagen und verfahren zur herstellung eines hierfuer geeigneten materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1217983A JP2790866B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 燃焼装置の排気通路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384308A JPH0384308A (ja) | 1991-04-09 |
| JP2790866B2 true JP2790866B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=16712786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1217983A Expired - Lifetime JP2790866B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | 燃焼装置の排気通路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5076054A (ja) |
| JP (1) | JP2790866B2 (ja) |
| DE (1) | DE4026571A1 (ja) |
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| GB2269633B (en) * | 1989-05-18 | 1994-05-04 | Honda Motor Co Ltd | Exhaust passage for an internal combustion engine |
| DE3926429A1 (de) * | 1989-08-10 | 1991-02-14 | Audi Ag | Verfahren zum herstellen eines thermisch isolierten rohrbauteiles |
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| DE4313091A1 (de) * | 1993-04-22 | 1994-10-27 | Bischoff Erhardt Gmbh Co Kg | Flansch zur Befestigung von Rohren |
| US5842342A (en) * | 1997-02-21 | 1998-12-01 | Northrop Grumman Corporation | Fiber reinforced ceramic matrix composite internal combustion engine intake/exhaust port liners |
| JP4446135B2 (ja) * | 2000-01-25 | 2010-04-07 | 株式会社Ｉｈｉ | 繊維強化複合部材の製造方法およびその装置 |
| US6783824B2 (en) * | 2001-01-25 | 2004-08-31 | Hyper-Therm High-Temperature Composites, Inc. | Actively-cooled fiber-reinforced ceramic matrix composite rocket propulsion thrust chamber and method of producing the same |
| DE102007026123B4 (de) * | 2007-06-05 | 2017-12-21 | Volkswagen Ag | Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine |
| JP6866772B2 (ja) * | 2017-06-01 | 2021-04-28 | 株式会社豊田自動織機 | 排気マニホルドの製造方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2549256C2 (de) * | 1975-11-04 | 1983-12-29 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Wärmeisolierte Anordnung zur Durchleitung von unter hohen Temperaturen stehenden Gasen |
| JPS54141209U (ja) * | 1978-03-27 | 1979-10-01 | ||
| US4341826A (en) * | 1980-02-13 | 1982-07-27 | United Technologies Corporation | Internal combustion engine and composite parts formed from silicon carbide fiber-reinforced ceramic or glass matrices |
| JPS5899180A (ja) * | 1981-12-05 | 1983-06-13 | 日本碍子株式会社 | 内燃機関用排気ガス系機器の製造法 |
| DE3309699A1 (de) * | 1983-03-18 | 1984-09-27 | Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf | Waermeisolierende auskleidung |
| DE3346394C2 (de) * | 1983-12-22 | 1986-09-04 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart | Hohler, rohrartiger Keramikkörper |
| JPS60149853A (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-07 | 松下電器産業株式会社 | 自動車用空気調和機 |
| JPS60180659A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ポ−トライナ−を付したシリンダ−ヘツドの製造法 |
| JPS6240232A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-21 | 社団法人 農林水産航空協会 | ミバエ類の不妊成虫空中放飼装置 |
| JPS6487581A (en) * | 1987-09-30 | 1989-03-31 | Kyocera Corp | Production of ceramics material |
| JP2718071B2 (ja) * | 1988-07-21 | 1998-02-25 | いすゞ自動車株式会社 | 副室式断熱エンジン |
| US4889481A (en) * | 1988-08-16 | 1989-12-26 | Hi-Tech Ceramics, Inc. | Dual structure infrared surface combustion burner |
| US4923716A (en) * | 1988-09-26 | 1990-05-08 | Hughes Aircraft Company | Chemical vapor desposition of silicon carbide |
| US4980202A (en) * | 1989-07-03 | 1990-12-25 | United Technologies Corporation | CVD SiC matrix composites containing carbon coated fibers |
-
1989
- 1989-08-24 JP JP1217983A patent/JP2790866B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-08-03 US US07/562,553 patent/US5076054A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-22 DE DE4026571A patent/DE4026571A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4026571C2 (ja) | 1992-09-03 |
| DE4026571A1 (de) | 1991-02-28 |
| US5076054A (en) | 1991-12-31 |
| JPH0384308A (ja) | 1991-04-09 |
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