JPH0118821Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0118821Y2 JPH0118821Y2 JP1983011902U JP1190283U JPH0118821Y2 JP H0118821 Y2 JPH0118821 Y2 JP H0118821Y2 JP 1983011902 U JP1983011902 U JP 1983011902U JP 1190283 U JP1190283 U JP 1190283U JP H0118821 Y2 JPH0118821 Y2 JP H0118821Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- ring
- ceramic ring
- ceramic
- metal ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本案は内燃機関のピストンに関するものであ
る。
る。
従来から、乗用車等に搭載される小型のデイー
ゼルエンジンとしては予燃焼室式デイーゼルエン
ジンが主に用いられてきた。これは、予燃焼室式
デイーゼルエンジンが比較的燃焼効率が低いにも
かかわらず、小型で始動性が良いという特長をも
つているためである。一方、直噴型デイーゼルエ
ンジンは始動性が劣るものの燃焼効率が優れてい
るという長所をもつている。
ゼルエンジンとしては予燃焼室式デイーゼルエン
ジンが主に用いられてきた。これは、予燃焼室式
デイーゼルエンジンが比較的燃焼効率が低いにも
かかわらず、小型で始動性が良いという特長をも
つているためである。一方、直噴型デイーゼルエ
ンジンは始動性が劣るものの燃焼効率が優れてい
るという長所をもつている。
したがつて直噴型デイーゼルエンジンの始動性
を向上させることが出来れば、とりわけ、乗用車
等への搭載に適した低燃費のデイーゼルエンジン
をもたらすことができる。このような始動性や燃
焼効率の向上を図る手段としてデイーゼルエンジ
ンには予燃焼室やピストンヘツドに耐熱性、断熱
性が優れたセラミツク体を配設したものがすでに
多く提案されている。
を向上させることが出来れば、とりわけ、乗用車
等への搭載に適した低燃費のデイーゼルエンジン
をもたらすことができる。このような始動性や燃
焼効率の向上を図る手段としてデイーゼルエンジ
ンには予燃焼室やピストンヘツドに耐熱性、断熱
性が優れたセラミツク体を配設したものがすでに
多く提案されている。
ところが、これらセラミツク体の固定方法とし
て、鋳込み、焼嵌め、ネジ止めなどがあるが、こ
のような固定手段では量産性に難点があるばかり
ではなく、高温個所において使用されることか
ら、エンジン本体を成す金属体とセラミツク体の
熱膨張差により応力が発生し、金属体あるいはセ
ラミツク体に亀裂を生じさせるなどの不都合をも
たらすことが多い。
て、鋳込み、焼嵌め、ネジ止めなどがあるが、こ
のような固定手段では量産性に難点があるばかり
ではなく、高温個所において使用されることか
ら、エンジン本体を成す金属体とセラミツク体の
熱膨張差により応力が発生し、金属体あるいはセ
ラミツク体に亀裂を生じさせるなどの不都合をも
たらすことが多い。
本案は上記の如き事情に鑑みて案出した断熱構
造をもつたピストンを提供せんとするものであ
る。
造をもつたピストンを提供せんとするものであ
る。
以下、本案実施例を図によつて具体的に説明す
る。
る。
図はピストンP部の一部を破断して示したもの
であつて、このピストンPはアルミ合金、鋳鉄な
どを鋳造して作られたものが多く、頭頂部には、
燃焼室の一部であるキヤビテイNを形成する凹部
Uが設けてある。この凹部Uの内側には上記キヤ
ビテイNを中央に形成するべく環状をなし、外周
に段部Cdを備えたセラミツクリングCが配設せ
れるとともに、このセラミツクリングCを固定す
るように該セラミツクリングCと凹部Uの内壁面
間に金属リングAが嵌入される。この金属リング
Aには、上記セラミツクリングCの外周に形成し
てある段部Cdに対応する段部Adが形成してある
ことから、嵌入された金属リングAの段部Adが
セラミツクリングCの段部Cdに当接し、係止す
ることによつて該セラミツクリングCは凹部U内
の所定位置に固定される。また金属リングAの内
周面と、セラミツクリングCの外周面間には、間
隙Sが形成される口径(外径)をもつリングであ
り、この間隙Sとしては、0.1〜0.6mm程度が望ま
しく、大き過ぎた場合にはセラミツクリングCが
金属リングA中で移動する“ガタ”が大きくな
り、また小さ過ぎる場合には間隙S中にカーボン
粒子等が浸入して、目詰りを起こし、金属リング
AからセラミツクリングCに対し熱応力が作用す
る恐れが生じ、またセラミツクリングCから金属
リングAに対する熱伝導が大きくなり、断熱性を
低下させることになる。
であつて、このピストンPはアルミ合金、鋳鉄な
どを鋳造して作られたものが多く、頭頂部には、
燃焼室の一部であるキヤビテイNを形成する凹部
Uが設けてある。この凹部Uの内側には上記キヤ
ビテイNを中央に形成するべく環状をなし、外周
に段部Cdを備えたセラミツクリングCが配設せ
れるとともに、このセラミツクリングCを固定す
るように該セラミツクリングCと凹部Uの内壁面
間に金属リングAが嵌入される。この金属リング
Aには、上記セラミツクリングCの外周に形成し
てある段部Cdに対応する段部Adが形成してある
ことから、嵌入された金属リングAの段部Adが
セラミツクリングCの段部Cdに当接し、係止す
ることによつて該セラミツクリングCは凹部U内
の所定位置に固定される。また金属リングAの内
周面と、セラミツクリングCの外周面間には、間
隙Sが形成される口径(外径)をもつリングであ
り、この間隙Sとしては、0.1〜0.6mm程度が望ま
しく、大き過ぎた場合にはセラミツクリングCが
金属リングA中で移動する“ガタ”が大きくな
り、また小さ過ぎる場合には間隙S中にカーボン
粒子等が浸入して、目詰りを起こし、金属リング
AからセラミツクリングCに対し熱応力が作用す
る恐れが生じ、またセラミツクリングCから金属
リングAに対する熱伝導が大きくなり、断熱性を
低下させることになる。
また、セラミツクリングCの構成材としては窒
化珪素(Si3N4)、ジルコニア(ZrO2)など高温
強度の大きなセラミツクであることが望ましく、
一方、金属リングAには、ピストンPの構成材と
同じ材質か、あるいはほぼ同じ熱膨張係数をもつ
た金属を用いればよい。
化珪素(Si3N4)、ジルコニア(ZrO2)など高温
強度の大きなセラミツクであることが望ましく、
一方、金属リングAには、ピストンPの構成材と
同じ材質か、あるいはほぼ同じ熱膨張係数をもつ
た金属を用いればよい。
上記のように構成されたピストンPによれば図
示してない燃料噴射ノズルからの燃料はキヤビテ
イNを形成するセラミツクリングCの内壁面に向
けて噴射され、キヤビテイN内に発生する空気渦
流によつて拡散した後、空気の圧縮に伴う高温に
よつて着火し爆発燃焼を行うが、かかる燃焼によ
つて、キヤビテイNを形成しているセラミツクリ
ングCは高温になるとともにすぐれた断熱特性を
有することによつてピストンPを構成する金属体
への熱伝導量が少く、そのため、燃料が吹付けら
れるセラミツクリングCの内壁面及びキヤビテイ
N内が比較的高い温度に保たれることから、噴射
された燃料の気化率、及び撹拌率が高いことによ
つて、着火特性、ひいてはエンジンの始動性が良
好となり、しかも燃焼効率のアツプを図ることが
できる。
示してない燃料噴射ノズルからの燃料はキヤビテ
イNを形成するセラミツクリングCの内壁面に向
けて噴射され、キヤビテイN内に発生する空気渦
流によつて拡散した後、空気の圧縮に伴う高温に
よつて着火し爆発燃焼を行うが、かかる燃焼によ
つて、キヤビテイNを形成しているセラミツクリ
ングCは高温になるとともにすぐれた断熱特性を
有することによつてピストンPを構成する金属体
への熱伝導量が少く、そのため、燃料が吹付けら
れるセラミツクリングCの内壁面及びキヤビテイ
N内が比較的高い温度に保たれることから、噴射
された燃料の気化率、及び撹拌率が高いことによ
つて、着火特性、ひいてはエンジンの始動性が良
好となり、しかも燃焼効率のアツプを図ることが
できる。
以上のように本案ピストンによれば、断熱性、
耐熱性にすぐれたセラミツクリングを金属リング
でもつて間隙を形成した取付構造により、ピスト
ンの頭頂部にキヤビテイを構成し、キヤビテイ
内、及び壁面の温度が比較的高くたもたれるよう
にしたことからエンジンの冷寒時における始動性
の向上、燃焼効率の向上をもたらすことができ、
併せて、騒音や排気ガス臭気の低減を図ることが
できる。
耐熱性にすぐれたセラミツクリングを金属リング
でもつて間隙を形成した取付構造により、ピスト
ンの頭頂部にキヤビテイを構成し、キヤビテイ
内、及び壁面の温度が比較的高くたもたれるよう
にしたことからエンジンの冷寒時における始動性
の向上、燃焼効率の向上をもたらすことができ、
併せて、騒音や排気ガス臭気の低減を図ることが
できる。
図は本案実施例に係る内燃機関用ピストンの一
部破断面を示したものである。 P:ピストン、U:凹部、A:金属リング、
C:セラミツクリング、N:キヤビテイ、S:間
隙。
部破断面を示したものである。 P:ピストン、U:凹部、A:金属リング、
C:セラミツクリング、N:キヤビテイ、S:間
隙。
Claims (1)
- ピストン頂部にキヤビテイーを成す凹部を備
え、該凹部の壁面を構成するセラミツクリングを
金属リングで固定して成るピストンにおいて、上
記金属リングの内周面に形成した段部に、セラミ
ツクリングの外周面に形成した段部を係止せしめ
るとともにこれら金属リングの内周面とセラミツ
クリングの外周面間に0.1乃至0.6mmの間隙を形成
して成る内燃機関用ピストン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1190283U JPS59117861U (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1190283U JPS59117861U (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | 内燃機関用ピストン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59117861U JPS59117861U (ja) | 1984-08-09 |
JPH0118821Y2 true JPH0118821Y2 (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=30143321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1190283U Granted JPS59117861U (ja) | 1983-01-29 | 1983-01-29 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59117861U (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5617705U (ja) * | 1979-07-19 | 1981-02-16 | ||
JPS5683551A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-08 | Toyota Motor Corp | Assembly type piston for engine |
JPS5688933A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-18 | Toyota Motor Corp | Piston head part structure |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53128409U (ja) * | 1977-03-18 | 1978-10-12 | ||
JPS54107710U (ja) * | 1978-01-18 | 1979-07-28 |
-
1983
- 1983-01-29 JP JP1190283U patent/JPS59117861U/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5617705U (ja) * | 1979-07-19 | 1981-02-16 | ||
JPS5683551A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-08 | Toyota Motor Corp | Assembly type piston for engine |
JPS5688933A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-18 | Toyota Motor Corp | Piston head part structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59117861U (ja) | 1984-08-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4714062A (en) | Sub-combustion chamber of an internal combustion engine | |
US4522171A (en) | Pre-combustion or turbulence chamber for internal combustion engines | |
JPH0223788Y2 (ja) | ||
JPS5993920A (ja) | 2サイクルエンジン | |
JPH0118821Y2 (ja) | ||
JPS61123714A (ja) | 内燃機関の副室構造 | |
JPS5941007B2 (ja) | 機関燃焼室の構造 | |
EP0780554B1 (en) | Piston structure with heat insulated combustion chamber | |
JPH0322533Y2 (ja) | ||
JPH0115861Y2 (ja) | ||
JPH0122915Y2 (ja) | ||
JPH01208552A (ja) | ディーゼル機関用ピストンおよびその製造方法 | |
JPH0513950Y2 (ja) | ||
JPS5941288Y2 (ja) | 内燃機関のシリンダ−ヘツド | |
JPS6313384Y2 (ja) | ||
JP2565489Y2 (ja) | 副室式断熱エンジン | |
JPH0240260Y2 (ja) | ||
JPH032680Y2 (ja) | ||
JPS6321024B2 (ja) | ||
JPH0134661Y2 (ja) | ||
JPH032678Y2 (ja) | ||
JPH0213734Y2 (ja) | ||
JPS6014889Y2 (ja) | 内燃機関の副燃焼室 | |
JPS5819325Y2 (ja) | 内燃機関のピストン頭部材 | |
JPS6350424Y2 (ja) |