JPS60184949A - 内面を断熱材で被覆した内燃機関の排気ポ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分電〕 本発明は、内燃機関における排気ポートの断熱構造に関
するものである。

〔従来技術〕

従来、ディーゼルエンジン等内燃機関の排エネルギーを
回収するため、排気ポートに断熱層を設けることが知ら
れている。

しかし、この断熱層として用いられているものは熱容量
の大きいものが殆んどであり、従って、例えばターボチ
ャーヂャーを備えたエンジンにおいて、特に加速時にお
いて排気ポート部の断熱材層に熱が奪われる結果排気温
度が低下しターボの追従性が悪いという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来技術の欠点を改善し、ターボの追従
性を向上させるため、内面に熱容量が小さく、かつ、断
熱効果の大きい断熱層を設けた排気ポートを提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は、内面を、微細孔を有し、かつ表面がち密な断
熱材で被覆したことを特徴とする内燃機関の排気ポート
である。

本発明者は、前記欠点を改良するため種々検討を行った
結果、多数の微細な独立気孔を有するセラミックは断熱
性に優れているとともに熱容量が小さいことを見出し本
発明をなすに到った。

図面に基いて本発明を説明すると、第１図は本発明の断
熱材で被接した母材の断面概略図を示すもので、符号１
は断熱材、２は断熱材の微細な気孔、３は隔壁、３′は
断熱材上のち密な層、４は母材例えばシリンダーヘッド
部材を示す。

第２図は本発明の断熱材で内面を被覆した排気ボート部
の部分断面概略図を示し、符号１は断熱材、５は排気ポ
ート、６は排気パルプ、７はシリンダーヘッド部を示す
。

本発明で使用する断熱材の一例としては微細孔を有する
セラミックがある。

断熱材１の気孔率は８０％以上のものが好捷しい。その
理由について説明すると、第３図は、断熱材の気孔率と
断熱度との関係を示す図であるが、この第３図に示され
るように気孔率８０％以上に々ると断熱材の断熱度が急
激に大となるからである。

また、断熱材層の厚さは断熱性、製作の容易性及び経済
性を考慮した場合、０．２〜５燗の厚さのものが好まし
い。

また、断熱材の孔間隔、即ち隔蛛３の厚さは、０、１．
以下が好ましい。その理由は、断熱材の断熱効果が向上
すると共に熱容量が小となるからである。まだ断熱材表
面のち密Ｎ５′は、断熱材表面の空隙をなくすると共に
抵抗を小さくするものであるが、その厚さも熱容量を小
とする観１点から０．１１以下が好ましい。

本発明の断熱材は、多数の微細な気孔を有するため断熱
性に優れ、また隔壁３およびち密な表面層３′が極めて
薄いため熱容量が小さく、従って、熱追従性が極めて良
好であるから排気ガスから熱を奪うことなく、排気ガス
は冷却されずにターボに供給されるので、特に加速時に
おけるターボチャーヂャーの追従性が良好となる。

つぎに、本発明で用いうる断熱材の一例として、窒化ケ
イ素微粉末と中空炭素球を用いて断熱材をつくる方法に
ついて述べる。

通常のセラミック原料である粒径１０μ濯前後前稜の窒
化ケイ素微粉末と、中空炭素球例えば平均直径１００μ
ｍ１肉厚１〜２μｍの中空炭素球（商品名カーボンマイ
クロバルーン）とを所定の割合で混合し、通常のセラミ
ックの製法と同様に所定の形に成形した後常圧焼結する
ことにより、本発明の断熱材を製造することができる。

上記の中空炭素球と窒化ケイ素を用いる場合、その混合
物に対し８５容量％の中空炭素球を使用すれば気孔率８
０％の断熱材を得ることができる。

このようにして所定の形ＫＭ造した断熱度は、その表面
をメタライズ加工をし、まだはすることなく、υ）ぐる
むことにより内面を該断熱度で被稗された排気ポートを
有するシリンダーヘッドを得ることができる。

中空球としては炭素球の外焼結時に溶融しない材質のも
のですればどのよう寿ものを用いてもよく、また、セラ
ミックの代りに断熱性金属粉末を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の断熱度の断面概略図、第２図は本発明
の断熱材で内面を被覆１．た排気ボート部の断面概略図
、第３図は断熱度の気孔率と断熱度の関係を示す図であ
る。 １・・・・断熱材、２・・・・側孔、３・・・・隔壁、
５・・・・排気ポート、６・・・・排気バルブ 第　／　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内面を、微細な気孔を有し、かつ表面がち密な断熱材で
   被情したことを特徴とする内燃機関の排気ポート