JPS6039853B2 - 予燃焼室 - Google Patents

予燃焼室

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JPS6039853B2
JPS6039853B2 JP57099951A JP9995182A JPS6039853B2 JP S6039853 B2 JPS6039853 B2 JP S6039853B2 JP 57099951 A JP57099951 A JP 57099951A JP 9995182 A JP9995182 A JP 9995182A JP S6039853 B2 JPS6039853 B2 JP S6039853B2
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ウエルナ−・ヒユ−テル
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は予燃焼室に係り、更に詳しくはディーゼル機関
のシリンダヘッド内に設けたセラミック材料を用いてな
る予燃焼室に関する。
ディーゼル機関の予燃焼室の全体をセラミック材料によ
り作ることができる。
しかしそのように構成したものには、その一方の部分は
冷却されたシリンダへッドーこ接し、且つ他方の部分は
主燃焼室（ディーゼル機関の作動節内の燃焼室）内に突
入しているので、非常に高い熱り６力が生じ、その熱応
力によって予燃焼室の熱負荷容量又は寿命が制限される
という欠点がある。本発明者はより高度の熱負荷に耐え
る予燃焼室を提供すべく研究の結果、下職部が主燃焼室
内に出ている、予燃焼室を構成する円筒状装入部の中に
ガス道路を形成する複数のリブを有し、且つ一端にきの
こ頚部を有するガス案内部を設け、きのこ頭部と円筒状
装入部の端部とで環状スリットを形成し、横ボルトによ
ってガス案内部を円筒状装入部に吊り下げて固定し、し
かも前記円筒状菱入部、横ボルト、及びガス案内部をセ
ラミック材料により形成することにより、予燃焼室の耐
高熱性を得ることができるのみならず、ガス案内部が燃
焼室内に比較的大きく開いて突出して配置されているに
もかかわらず、いまいまおきる非定常の駆動状態、及び
いまいまおきる温度変化による応力に十分に耐える予燃
焼室を提供し得ることを見いだし、かかる知見にもとづ
いて本発明を完成したものである。
即ち、本発明の要旨は、部分的にセラミック製の円筒状
の袋入部により形成され、且つ円筒状装入部は隣接して
いるシリンダヘッド壁に対してパッキングを用いて一様
な熱離縁性間隙をおいて設けられており、円筒状装入部
は下方端部において主燃焼室と蓬適しているディーゼル
機関の予燃焼室において下記の事項を特徴とする予燃焼
室。
‘ａ｝ 円筒状装入部内にきのこ状のガス案内部が装入
され、該ガス案内部はガス通路を形成する複数のリブに
よって円筒状菱入部の中心に置かれていること、｛ｂ｝
主燃焼室内に対称に突出するガス案内部のきのこ頭部
が該きのこ頭部と主燃焼室側に突出する円筒状装入部の
端部とで回転対称なガス出口用環状スリットを形成して
いること、｛ｃ’少なくとも１本の横ボルトによってガ
ス案内部は円筒状袋入部に吊り下げられていること、‘
ｄ｝ 円筒状装入部のみならず、横ボルト２２，及びガ
ス案内部２７がセラミック材料よりなること。
である。
而して本発明において円筒状装入部は耐熱性のセラミッ
ク材料よりなり、且つシリンダヘッドへの熱の流れを回
避するためにシリンダヘッドとの間に間隙がおかれてい
る。
又、ガス案内部を横ボルトによって円筒状装入部に固定
することによってガス案内部から円筒状装入部への熱の
流れ及びガス案内部から冷却されたシリンダヘツドへの
熱の流れを十分に回避することができる。したがって温
度勾配による高い応力は何ら生じない。セラミック製横
ボルトは極めて低い熱膨脹率を有し、しかもガス案内部
と円筒状袋入部の間に比較的わずかな質量伝達面を提供
するのみである。又、ガス案内部及び横ボルト及び円筒
状菱入部が相互に自由に伸縮でき、その結果、加熱によ
る機械的応力がほとんど生じないか又は全く生じない。
又、円筒状装入部、ガス案内部、及び横ボルトを耐熱性
のセラミック材料により構成した予燃焼室はガス案内部
及び横ボルトを金属材料により構成したものよりも高い
温度に耐えることができる。
次に本発明において円筒状装入部及びガス案内部のセラ
ミック材料は主に炭化けし、素ＳＩＣ又は窒化けし・素
Ｓｉ３Ｎ４である。
しかし、レナい素を浸入させた炭化けし、素、オキサイ
ドセラミック、例えば一酸化マグネシウム、又は酸化ア
ルミニウム、又はチタン酸アルミニウムも利用すること
ができる。これらの材料は穣ボルト用材料としても適用
できる。次に本発明において円筒状装入部以外の予燃焼
室主都構成部分は前記と同様なセラミック材料又はニッ
ケルベース合金などの高熱安定性材料により形成するこ
とができる。
次に図面を用いて本発明の実施例を示す。
第１図及び第２図は本発明の第１の実施例、第３図及び
第４図は本発明の第２の実施例を示す。
本発明の予燃焼室は予燃焼室主部１１とセラミック製の
ガス案内部２７とよりなる。予燃焼室主部１ １は予燃
焼室主都は大きな外径の部分が固有の内壁面のふくらみ
のある予燃焼空間を有し、この空間は小さな外径の部分
に同軸的にながつているもので軸万向に連続するつ・さ
な外蓬の円筒状装入部２８とその上の金属もしくはセラ
ミック製の大きな外径の円筒状の予燃焼室主都構成部分
２９とにより構成されている。円筒状装入部２８は予燃
焼室主部構成部分２９よりも小さな外蚤４５を有してい
る。又円筒状菱入部２８と金属製のシリンダヘッド１４
との間に環状に間隙１５が設けられている。一方、大き
な外径の円筒状の予燃焼室主部構成部分２９はシリンダ
ヘッド１４内に実際上すき間なく固定されている。又、
大きな外径の円筒状の予燃焼室主部構成部２９は円筒状
装入部２８の方へ向かう円錐形機部３０を有するシリン
ダヘッド１４は相応な円錐面１６を有し、該円錐面１６
に対して円錐形端部３０は、予燃焼室の縦軸ＩＴに平行
にシリンダヘツド１４内にねじこまれた、図において一
点鎖線によって簡単に図示する複数のねじ１８によって
鞠方向に押しつけられている。ガス案内部２７はきのこ
状に形成され、シリンダヘッド１４に固定されない。自
由な状態で主燃焼室１９内に突入している。きのこ頭部
２川ま主燃焼室１９内にあり、きのこ軸部２１は円筒状
装入部２８内にある。次に本発明において、パッキング
として環状横断面のアスベスト，セラミックフェルト又
はアスベスト，セラミックフェルトなどを内部に有し、
表面が金属で被覆された熱絶縁性パッキングを用いるこ
とにより、更に円筒状装入部からシリングヘッドへの熱
の伝達を回避することができる。
きのこ軸部３５が４つの９０ｏ の角度間隙をおいて位
置した円筒状装入部２８に達する縦にのびた複数のリブ
３６を有し、横ボルト２２が中央コア３７とリブ３６を
貫通している。リブ３６によってガス流は複数の噴流に
分割される。
又、リブ３６によってガス案内部２７は円筒状菱入部２
８の中心に配置され、且つ機ボルト２２によって円筒状
装入部２８にとりつけられている。ガス案内部２７は金
属もしくはセラミック製の大きな外径の円筒状の予燃焼
室主部構成部分２９寄りのところにフランジ３１を有し
、フランジ３１とシリンダヘツド１４及び大きな外径の
円筒状の予燃焼室主都構成部分２９との間の熱絶縁性パ
ッキングが設けられている。パッキングリング３２ない
し３４からなり、円筒状装入部２８を大きな外蓬の円筒
状の予燃焼室構成部分２９及びシリンダヘッド１４から
熱絶縁する役目をするか、又は熱の流れを少なくする役
目をする。又パッキング３２ないし３４は他の目的をも
有する。即ち、円筒状袋入部２８における熱的及び機械
的応力を取り去るために、大きな外径の円筒状の予燃焼
室構成部分２９の軸方向初応力が大部分シリンダヘッド
１４に、より厳密にいえば円錐面１６に移り、且つ、パ
ッキング３２なし、し３４が存在することにより、大き
な外径の円筒状の予燃焼室構成部分２９のねじ１８によ
り生じた接触圧力の一部がセラミックの上に、即ち、フ
ランジ３１又は円筒状装入部２８に作用するにすぎない
。それ故セラミック製円筒状装入部２８の破裂が阻止さ
れる。次に第３図及び第４図示のものは第１，２図示の
ものと中央コア３７とリブ３６を貫通し、相互に十文字
に交叉している二本のボルト２２及び２３によってガス
案内部２７が円筒状装入部に固定されている点が相違す
るのみでその他の構造は同じである。
第１なし、し第４図の全ての図面において４８は固有の
胴のふくらみを持った予燃焼空間を示し、４９はその空
間に続く円筒状空間を示す。
又、金属又はセラミック製の大きな外径の円筒状の予燃
焼室主部構成部分２９はシリンダヘッド１４に対してパ
ッキングリング４６によってパッキングされている。以
上詳記したような構成を本発明の予燃焼室は有するので
、予燃焼室の熱応力の減少もしくは回壁が可能であり、
予燃焼室内の燃焼をより高い温度下で行うことができ、
且つ主燃焼室へ流れて行く予燃焼室内のガスをより高温
にすることがきる。
予燃焼室の熱負荷容量はより高く、且つディーゼル機関
のより高い比出力とより大きな効率を得ることができる
。又、本発明の予燃焼室においてはガス案内部のきのこ
頭部によって形成されるガス出口用の環状関口が主燃焼
室内に突出しているので主燃焼室内に直接に均一にして
十分に連続したガス供給を行なうことができるのみなら
ず、非定常の駆動状態や温度変化による応力負荷に充分
耐え、全ての駆動状態下で用いることができる。
又本発明ではそのきのこ状頭部は環状のガスの出口を形
成して予燃焼室から導入されるガスを円錐状に拡げるの
で主燃焼室内によく拡散して導入できる。
その際の環状のガスの出口は主燃焼室内に突出している
のでガス流がシリングヘッド１４に直接接するのを防止
でき、予燃焼室からのガス流の温度をできるだけ高くで
きると共にシリンダヘツド１４の加熱を防止できる。ま
た間隙１５はシリンダヘッド１４と装入部２８間の熱応
力を避けるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は断
面図、第２図は第１図示のローロ線矢視断面図、第３図
は本発明のガス案内部を有する予燃焼室の他の実施例を
示す縦断面図、第４図は第３図示のＷ−Ｎ線矢視断面図
である。 ２８・・・セラミック製の円筒状装入部、３２，３３，
３４…パッキング、１５，４７…間隙、２７・・・ガス
案内部、３６・・・リブ、３７・・・ガス通路、２０・
・・きのこ頭部、２２・・・横ボルト。 第２図第４図 第１図 第３図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 部分的にセラミツク製の円筒状装入部２８により形
    成され、且つ円筒状装入部２８は隣接しているシリンダ
    ヘツド壁に対してパツキング３２，３３，３４を用いて
    一様な熱絶縁間隙１５，４７をおいて設けられており、
    円筒状装入部２８は下方端部において主燃焼室と連通し
    ているデイーゼル機関の予燃焼室において下記の事項を
    特徴とする予燃焼室。 （ａ） 円筒状装入部２８内にきのこ状のガス案内部２
    ７が装入され、該ガス案内部２７はガス通路３７を形成
    する複数のリブ３６によつて円筒状装入部２８の中心に
    置かれていること、（ｂ） 主燃焼室内に対称に突出す
    るガス案内部２７のきのこ頭部２０が該きのこ頭部２０
    と主燃焼室側に突出する円筒状装入部２８の端部とで回
    転対称なガス出口用環状スリツトを形成していること、
    （ｃ） 少なくとも１本の横ボルト２２によつてガス案
    内部２７は円筒状装入部２８に吊り下げられていること
    、（ｄ） 円筒状装入部２８のみならず横ボルト２２，
    及びガス案内部２７がセラミツク材料よりなること。 ２ パツキング３２，３３，３４がアスベスト，セラミ
    ツクフエルトなどの熱絶縁性材料よりなることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の予燃焼室。 ３ 異なる２つの横方向平面にそれぞれ位置して重なつ
    て配置され、９０°相互に位置ずれしている、リブ３６
    の対を貫通している横ボルト２２，２３によつてガス案
    内部２７が円筒状装入部２８に吊り下げられていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の予
    燃焼室。 ４ きのこ軸部３５が９０°おきに４つのリブ３６を有
    しており、該リブはガス案内部２７の隣りの円筒状装入
    部２８に達するものであり、且つきのこ軸部３５の中央
    コア及びリブ３６を貫通している２本の横ボルトが設け
    られていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
    の予燃焼室。 ５ きのこ軸部３５が９０°おきに４つのリブ３６を有
    しており、該リブはガス案内部２７の隣りの円筒状装入
    部２８に達するものであり、且つきのこ軸部３５の中央
    コア及びリブ３６を貫通している１本の横ボルト２２の
    みが設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
    ３項記載の予燃焼室。 ６ 予燃焼室が予燃焼室主部とガス案内部とよりなり、
    予燃焼室主部は主燃焼室寄りに位置する小さな外径４６
    の断面部２８と該断面部２８に軸方向につながる大きな
    外径の断面部２９とよりなり、小さな外径４５の断面部
    ２８とその小さな外径４５の断面部２８をかこむシリン
    ダヘツド１４とのの間に間隙１５があることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項，第２項，第３項，第４項又は
    第５項記載の予燃焼室。 ７ 予燃焼室主部がセラミツク製の小さな外径の円筒状
    装入部２８とそれにつながる金属よりなる大きな外径の
    円筒状の予燃焼室主部構成部分２９とよりなり、大きな
    外径の予燃焼室主部構成部分２９寄りの円筒状装入部２
    ８の端部にフランジ３１が設けられ、フランジ３１とシ
    リンダヘツド１４及び大きな外径の予燃焼室主部構成部
    分２９との間にパツキングが介在していることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項，第２項，第３項，第４項又
    は第５項記載の予燃焼室。 ８ 予燃焼室主部がセラミツク製の小さな外径の円筒状
    装入部２８とそれにつながるセラミツクよりなる大きな
    外径の円筒状の予燃焼室主部構成部分２９とよりなり、
    大きな外径の予燃焼室主部構成部分２９寄りの円筒状装
    入部２８の端部にフランジ３１が設けられ、フランジ３
    １とシリンダヘツド１４及び大きな外径の予燃焼室主部
    構成部分２９との間にパツキングが介在していることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項，第２項，第３項，第
    ４項又は第５項記載の予燃焼室。
JP57099951A 1981-06-12 1982-06-10 予燃焼室 Expired JPS6039853B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3123398A DE3123398C2 (de) 1981-06-12 1981-06-12 Vorbrennkammer für Dieselmaschinen
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JPS57212329A JPS57212329A (en) 1982-12-27
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DE (1) DE3123398C2 (ja)
FR (1) FR2507682B1 (ja)
GB (1) GB2100341B (ja)
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