JPH036823Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、渦流室式デイーゼルエンジンの副燃
焼室の下壁を形成する口金を、セラミツクス製
（以下セラミツクス口金という）とすると共にこ
れに金属リングを焼ばめしたものから構成したデ
イーゼルエンジン副燃焼室構造に関する。

従来技術 渦流室式デイーゼルエンジン副燃焼室下壁を形
成する口金を、耐熱性に優れ、熱伝導性の低いセ
ラミツクスから構成する場合、耐熱衝撃性を向上
させるためセラミツクス口金の外周に金属リング
を焼ばめする技術は知られている（たとえば実開
昭53−106506号、特公昭55−4938号）。

金属リング焼ばめ式口金をシリンダヘツドの凹
部に固定するには、金属リングを焼ばめしたセラ
ミツクス口金をシリンダヘツド凹部に圧入して周
囲から固定する方法と、口金をシリンダヘツド凹
部に遊嵌し凹部の段面とガスケツトを介してシリ
ンダブロツクとにより口金を上下方向から固定す
る方法とがある。

圧入による固定は実開昭53−106506号に見られ
るが、このような固定においては、圧入後に口金
下面をシリンダヘツド下面に合わす機械加工にお
いて、セラミツクス口金下面が金属リング面から
上方に引つ込まされる場合がある。しかしこの引
つ込みは金属リングを含む口金全体の引つ込みで
はなくセラミツクス口金部分のみの引つ込みであ
り、あく迄も加工上からの要求に沿うためのもの
であつて、セラミツクス口金に生じる応力緩和を
目的としたものではない。何となれば、このよう
な固定においてはセラミツクス口金に上下方向の
締付け力がかからないので上下方向荷重を軽減さ
せるために引つ込める必要がないからである。

一方、凹部の段とガスケツトを介してシリンダ
ブロツクとの挾持による固定においては、従来、
エンジン組付け時の口金の固定を確実に行なうた
めに、口金１下面とシリンダヘツド２下面は第１
図に示すようにほぼ同位置は、もしくは第２図に
示すよう口金３下面をシリンダヘツド４下面から
下方に突出させるのがよいとされてきた。

しかし、従来構造によるときは実際には組付け
時の固定によりセラミツクス口金のうす肉円筒状
スカート部の上端に上下方向の圧縮荷重が作用
し、この部分に周方向応力が発生していた。さら
に、実機負荷では、副燃焼室内外の温度差による
熱応力が同様の方向に加わるためにセラミツクス
口金に過大な荷重がかかることがあつた。

また、前記実開昭53−106506号のようなセラミ
ツクス口金の下端を金属リングより上方に引つ込
ませた口金をシリンダヘツド凹部に遊嵌させて上
下方向に締め付けたとすると、引つ込められてい
ない金属リングに大きな上下方向圧縮荷重が作用
し、金属リング上端が歪んでセラミツクス口金に
影響を与え、セラミツクス口金上端に大きな応力
を発生させることがあるので、前記ような口金を
凹部遊嵌構造に転用することも困難であつた。

考案の目的 本考案は、金属リング焼ばめ式セラミツクス口
金を用いたデイーゼルエンジン副燃焼室構造にお
いて、セラミツクス口金上端近傍における周方向
応力を低下させることを目的とする。すなわち、
エンジン組付け時のセラミツクス口金に発生する
組付け応力を必要最小限とし、しかも口金の固定
を確実に行なうことを目的とする。

考案の構成 この目的を達成するために、本考案のデイーゼ
ルエンジン副燃焼室構造においては、シリンダヘ
ツドの凹部にセラミツクス口金の外周に金属リン
グを焼ばめして構成した口金が挿入され、凹部と
口金との間に副燃焼室が形成されており、口金の
下面がシリンダヘツド下面より上方に設けられて
いる。この場合、口金の下面はシリンダヘツド下
面より０より大で200ミクロン以下の量程上方に
設けられることが望ましい。

考案の作用 通常シリンダヘツドとシリンダブロツクとの間
にはヘツドガスケツトが共締めされ、シリンダヘ
ツド組付けの際にはヘツドガスケツトには大きな
面圧が発生してヘツドガスケツトが変形し、口金
は凹部の段面と変形したヘツドガスケツトを介し
てシリンダブロツクとにより挾持圧されて固定さ
れる。しかし、上記構成のデイーゼルエンジン副
燃焼室構造においては、口金下面が、すなわちセ
ラミツクス口金下面と金属リング下面の両方が、
シリンダヘツド下面より凹部内に引つ込められて
いるので、変形したヘツドガスケツトの口金への
あたりが弱まる。このため、口金は、口金上端に
発生する周方向応力を軽減させた状態で凹部内に
固定され、かつヘツドガスケツトが接触している
のでおどりを生じて破損することもない。

考案の効果 したがつて、本考案によるときは、口金下面を
シリンダヘツド下面より凹部内に引つ込ませたの
で、口金にかかるヘツドガスケツトからの圧縮荷
重が弱まり、セラミツクス口金上端部の周方向応
力が減少され、副燃焼室構造の強度的信頼性が向
上されるという効果が得られる。

実施例 以下に、本考案に係るデイーゼルエンジン副燃
焼室構造の望ましい実施例を、図面を参照して説
明する。

第３図は本考案の実施例に係るデイーゼルエン
ジン副燃焼室構造を示している。図中、シリンダ
ヘツド１１の下面には段付き状の凹部１２が形成
されており、該凹部１２に口金１３が凹部１２の
内面と口金１３の外周に若干の隙間をもたせて遊
嵌されている。凹部１２のほぼ半球状の天井面と
口金１２との間に副燃焼室１４が形成されてお
り、副燃焼室１４は口金１３に形成された噴孔１
５を介して主燃焼室１６と連通している。口金１
３は、上端が凹部１２の段１７に当接され、下端
はヘツドガスケツト１８に接触しており、凹部１
２の段１７の下面とヘツドガスケツト１８を介し
てシリンダブロツク１９とにより挾持されてい
る。

口金１３は、セラミツクスから成るセラミツク
ス口金２０とその外周に焼ばめされた耐熱性の高
い金属リング２１とから成る。セラミツクス口金
２０は、下部の円盤状の部分とその外周から上方
に立上る上方にいくに従いうす肉となる円筒状の
スカート部とから成り、前記噴孔１５は円盤状部
分に形成されている。金属リング２１は円筒状の
リングから成る。金属リング２１の下端はセラミ
ツクス口金２０の下端に合せられており、金属リ
ング２１の上端はセラミツクス口金２０の上端に
合せられている。口金１３の下面は、シリンダヘ
ツド１１の下面より上方に設けられており、凹部
１２内に引つ込められている。口金１３の下端の
シリンダヘツド１１の下面からの引つ込み量は、
０よりは大で200ミクロン以下である。このよう
に口金１３の下面がシリンダヘツド１１の下面か
ら引つ込められていると、ヘツドガスケツト１８
はシリンダヘツド１１とシリンダブロツク１９と
の締結時に、面圧を受けて口金１３の下面側に食
い込み、この状態で口金１３の下面に接触する。
引つ込み量を０より大としてのはヘツドガスケツ
ト１８の口金１３下面に対する接触圧の軽減効果
を得るためであり、200ミクロン以下としたのは、
それ以上大にすると口金１３を保持する力が小さ
くなつて、場合によつては口金１３のおどりを招
くおそれがあるからである。

上記のように構成されたデイーゼルエンジン副
燃焼室構造においては、口金１３は凹部１２内に
段１７とヘツドガスケツト１８を介してシリンダ
ブロツ１９とにより挾持されて固定される。口金
１３下面はシリンダヘツド１１下面より上方に位
置しているので、ヘツドガスケツト１８の口金１
３へのあたり力は弱まり、口金１３の上下方向圧
縮荷重が弱まる。

第４図は、口金１３下面のシリンダヘツド１１
下面からの上方への引つ込み量Ｘミクロンと、セ
ラミツクス口金２０の上端部の歪Ｙとの関係を示
しており、曲線Ａが周方向歪を、曲線Ｂが上下方
向歪を示している。図に示すように、引込み量Ｘ
が大になる程歪Ｙは小になる。そして、Ｘが０よ
り大で歪軽減効果が顕著にあらわれ、2000ミクロ
ン程度で上下方向歪が０に近づくことが分かる。
上下方向歪は０以上でなければ口金１３のおりが
生じるので、Ｘは200ミクロン以下でなければな
らない。なお、口金１３の適正保持効果を得るた
めには、適正上下方向歪ＹからはＸは80ミクロン
ないし123ミクロンの範囲にあることが望ましく、
適正周方向歪からはＸは75ミクロンないし130ミ
クロンの範囲にあることが望ましい。したがつて
両歪上からはＸは80ミクロンないし125ミクロン
の範囲にあることが望ましい。

したがつて、上記のような本考案によるとき
は、口金１３の下面をシリンダヘツド１１下面よ
り上方に設定したので、とくに強度上問題になる
セラミツクス口金の上端部の歪、したがつて応力
を軽減することができ、デイーゼルエンジン副燃
焼室構造の強度上の信頼性を向上できるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデイーゼルエンジン副燃焼室構
造の断面図、第２図は第１図とは別の従来のデイ
ーゼルエンジン副燃焼室構造の断面図、第３図は
本考案の一実施例に係るデイーゼルエンジン副燃
焼室構造の断面図、第４図は口金引つ込み量とセ
ラミツクス口金歪との関係を示す特性図である。 １１……シリンダヘツド、１２……凹部、１３
……口金、１４……副燃焼室、１５……噴孔、１
６……主燃焼室、１７……段、１８……ヘツドガ
スケツト、１９……シリンダブロツク、２０……
セラミツクス口金、２１……金属リング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) シリンダヘツドの凹部に、セラミツクス口金
   の外周に金属リングを焼ばめして構成した口金
   を挿入し、凹部と口金との間に副燃焼室を形成
   したデイーゼルエンジン副燃焼室構造におい
   て、口金を前記凹部に遊嵌し凹部の断面とガス
   ケツトを介してシリンダブロツクとにより口金
   を上下方向から固定するようにし、口金の下面
   をシリンダヘツド下面より上方に設けたことを
   特徴とするデイーゼルエンジン副燃焼室構造。 (2) 口金の下面をシリンダヘツド下面より０より
   大で200ミクロン以下の量だけ上方に設けた実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のデイーゼル
   エンジン副燃焼室構造。