JPS62203910A - 内燃機関のセラミックス製排気弁 - Google Patents
内燃機関のセラミックス製排気弁Info
- Publication number
- JPS62203910A JPS62203910A JP4649786A JP4649786A JPS62203910A JP S62203910 A JPS62203910 A JP S62203910A JP 4649786 A JP4649786 A JP 4649786A JP 4649786 A JP4649786 A JP 4649786A JP S62203910 A JPS62203910 A JP S62203910A
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- JP
- Japan
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- intake
- valve
- exhaust
- exhaust valve
- internal combustion
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
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Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、内燃機関の吸排気弁に好適に利用され得る。
「従来の技術」
従来、内燃機関の燃焼室に通ずる吸排気弁においては、
第3図に示すようなきのこ形状の弁を用いてその開閉を
弁体の上下運動によって行うことにより、吸気ガス及び
排気ガスの出入を制御していた。ところで内燃機関の吸
排気弁は高温高圧ガスにさらされて長時間の苛酷な運転
に耐えなければならないため、材質、形状などの選定に
はきびしい条件が要求される。近年その吸排気効率を向
上するために吸排気弁の軽量化を目的として材質をセラ
ミックスとすることが行われている。また、吸気にうす
を発生させるために第4図に示すように吸気弁21にシ
ェラウド22を付けることが知られている。
第3図に示すようなきのこ形状の弁を用いてその開閉を
弁体の上下運動によって行うことにより、吸気ガス及び
排気ガスの出入を制御していた。ところで内燃機関の吸
排気弁は高温高圧ガスにさらされて長時間の苛酷な運転
に耐えなければならないため、材質、形状などの選定に
はきびしい条件が要求される。近年その吸排気効率を向
上するために吸排気弁の軽量化を目的として材質をセラ
ミックスとすることが行われている。また、吸気にうす
を発生させるために第4図に示すように吸気弁21にシ
ェラウド22を付けることが知られている。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、第4図に示したよ゛うな吸気弁21では
シュラウド22が吸気ボート内壁に衝突するのを避ける
ため、吸気弁21を回転させることができず、上下方向
以外は固定されており、シリンダヘッドのシートとの接
触面が常に同じ位置となり、シートや吸気弁の偏摩耗が
起こるという問題があった。また、材質をセラミック、
スとすることによる軽量化においても、従来のように単
なるきのこ型弁では強度的な要請から弁傘部の肉厚を厚
くしなければならず、かえって重量が増すという問題や
、流れの抵抗が犬きくなって吸排気効率が低下するとい
う問題もあった。
シュラウド22が吸気ボート内壁に衝突するのを避ける
ため、吸気弁21を回転させることができず、上下方向
以外は固定されており、シリンダヘッドのシートとの接
触面が常に同じ位置となり、シートや吸気弁の偏摩耗が
起こるという問題があった。また、材質をセラミック、
スとすることによる軽量化においても、従来のように単
なるきのこ型弁では強度的な要請から弁傘部の肉厚を厚
くしなければならず、かえって重量が増すという問題や
、流れの抵抗が犬きくなって吸排気効率が低下するとい
う問題もあった。
「問題点を解決するための手段」
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、その手段はセラミックス製吸排気弁において、弁傘部
背面に放射状のシュラウドを一体的に設けたところにあ
る。
、その手段はセラミックス製吸排気弁において、弁傘部
背面に放射状のシュラウドを一体的に設けたところにあ
る。
「作用」
本発明の作用を第1図及び第2図に基づいて説明する。
第1図及び第2図はそれぞれ本発明の一実施例に係る吸
排気弁の正面図及び平面図である。図面において吸排気
弁11の弁傘部18の肉厚は従来の金属製吸排気弁の弁
傘部の肉厚よりも薄く形成してあり、その肉厚の減少を
補うために放射状のシュラウド12.12・・・12が
設けられている。これによって吸排気弁11を吸気弁と
して用いると吸入抵抗を小さくでき、しかも軽量化を図
ることができ高速回転にも適している。また、肉厚の減
少分をシュラウドによって補っているため強度的に低下
することもない。
排気弁の正面図及び平面図である。図面において吸排気
弁11の弁傘部18の肉厚は従来の金属製吸排気弁の弁
傘部の肉厚よりも薄く形成してあり、その肉厚の減少を
補うために放射状のシュラウド12.12・・・12が
設けられている。これによって吸排気弁11を吸気弁と
して用いると吸入抵抗を小さくでき、しかも軽量化を図
ることができ高速回転にも適している。また、肉厚の減
少分をシュラウドによって補っているため強度的に低下
することもない。
第5図及び第6図はそれぞれ本発明の他の実施例に係る
吸気弁の斜視図及び平面図である。
吸気弁の斜視図及び平面図である。
図面において吸気弁31には弁傘部83の背面に軸流放
射状のシュラウド32.32・・・32が設けられてい
る。この場合、軸線を通るいかなる軸方向断面において
も二以上のシュラウドの断面が現われるようにシェラウ
ドを設けるのが望ましい。すなわち、第8図囚において
軸線を通るいかなる軸方向断面(例えばイーイ′断面)
には必ず二以上の7エラウドの断面が現われるのに対し
、第8図の)のような形状であれば例えば軸線を通る軸
方向ローロ′断面にはシーラウドの断面が全く現われな
いが、本願発明では前者が望ましいとするのである。そ
の理由は前者の方がシェラウド間の面積が小さくなり、
強度が向上することによる。また、シュラウドを設ける
ことによる2次的な作用として、吸気ボート内に送られ
てくる吸気ガスに強制的にうすを発生させることができ
、空気と燃料をよく混和して熱効率、燃料消費率を向上
させることができる。エンジン運転中、吸排気弁はわず
かに回転するが、シュラウドの形状を第6図のように軸
流放射状とした場合の方が、第2図のように単なる放射
状とした場合よシも吸気流速は平均化し、吸気抵抗も低
下し吸気量が増せば更に効率も良くなる。
射状のシュラウド32.32・・・32が設けられてい
る。この場合、軸線を通るいかなる軸方向断面において
も二以上のシュラウドの断面が現われるようにシェラウ
ドを設けるのが望ましい。すなわち、第8図囚において
軸線を通るいかなる軸方向断面(例えばイーイ′断面)
には必ず二以上の7エラウドの断面が現われるのに対し
、第8図の)のような形状であれば例えば軸線を通る軸
方向ローロ′断面にはシーラウドの断面が全く現われな
いが、本願発明では前者が望ましいとするのである。そ
の理由は前者の方がシェラウド間の面積が小さくなり、
強度が向上することによる。また、シュラウドを設ける
ことによる2次的な作用として、吸気ボート内に送られ
てくる吸気ガスに強制的にうすを発生させることができ
、空気と燃料をよく混和して熱効率、燃料消費率を向上
させることができる。エンジン運転中、吸排気弁はわず
かに回転するが、シュラウドの形状を第6図のように軸
流放射状とした場合の方が、第2図のように単なる放射
状とした場合よシも吸気流速は平均化し、吸気抵抗も低
下し吸気量が増せば更に効率も良くなる。
シュラウドの数は多すぎると吸気の通過する面積が減少
してしまうため、送風量の低下を招くほか、シュラウド
と吸気の摩擦が増すので4〜7枚程度が望ましい。
してしまうため、送風量の低下を招くほか、シュラウド
と吸気の摩擦が増すので4〜7枚程度が望ましい。
なお、第5図のように7ユラウドを軸流放射状にすると
、シェラウド82,82・・・82の表側32a +
’82a・・・82aに当たる吸気流についてはうすが
発生するが、裏側82b 、 82b・・・82bに当
たる吸気流に対してはシュラウド82.32・・・32
が抵抗となることから、シュラウド82.82・・・3
2の表側82a 、 82a・・・32aに大部分の吸
気流が当たるように第7図に示すように吸気ボート34
の片側84aを外側にふくらませると良好なうすを発生
させることができる。
、シェラウド82,82・・・82の表側32a +
’82a・・・82aに当たる吸気流についてはうすが
発生するが、裏側82b 、 82b・・・82bに当
たる吸気流に対してはシュラウド82.32・・・32
が抵抗となることから、シュラウド82.82・・・3
2の表側82a 、 82a・・・32aに大部分の吸
気流が当たるように第7図に示すように吸気ボート34
の片側84aを外側にふくらませると良好なうすを発生
させることができる。
排気弁においては弁傘部18の裏面13aと軸部14と
の境界付近15が熱的に最も厳しい位置となる。ところ
が、軸部14のステムガイド(図示省略)と摺動する部
位は精度が必要なため研摩を行うが、他方弁傘部1Bの
裏面13aは研摩の必要がない。しかし、研摩部と未研
摩部の段差が上記境界付近15に相当すると応力集中の
原因となる。そこで、軸部14全体のみならず、裏面1
8aの境界付近15(図中斜線部)をも研摩し、かつこ
の部分をアール形状とすることによシ応力集中を避ける
のが望ましい。
の境界付近15が熱的に最も厳しい位置となる。ところ
が、軸部14のステムガイド(図示省略)と摺動する部
位は精度が必要なため研摩を行うが、他方弁傘部1Bの
裏面13aは研摩の必要がない。しかし、研摩部と未研
摩部の段差が上記境界付近15に相当すると応力集中の
原因となる。そこで、軸部14全体のみならず、裏面1
8aの境界付近15(図中斜線部)をも研摩し、かつこ
の部分をアール形状とすることによシ応力集中を避ける
のが望ましい。
この場合のアール形状は、R5以上とするのが効果的で
ある。
ある。
「実施例」
第5図において、シュラウドを5枚設けた窒化ケイ素9
5重量%よりなる吸気弁31を、セラミックス粉末を射
出成形又はラバープレス後高温焼成することによって製
造したところ、その重量は従来の金属製吸気弁の重量の
60チであった。吸気弁31を用いて7000 rpm
X 4/4.300時間の条件でエンジン試験を行っ
たところ、シュラウドのカケ等の発生もなく、アイドリ
ンク時の燃料消費率も従来の吸気弁を用いた場合に比し
て20%省減できた。
5重量%よりなる吸気弁31を、セラミックス粉末を射
出成形又はラバープレス後高温焼成することによって製
造したところ、その重量は従来の金属製吸気弁の重量の
60チであった。吸気弁31を用いて7000 rpm
X 4/4.300時間の条件でエンジン試験を行っ
たところ、シュラウドのカケ等の発生もなく、アイドリ
ンク時の燃料消費率も従来の吸気弁を用いた場合に比し
て20%省減できた。
「効果」
軽量化を図ることができる。燃料効率が良くなる。
第1図及び第2図は、それぞれ本発明の一実施例に係る
吸排気弁の正面図及び平面図、第8図及び第4図はそれ
ぞれ従来の吸排気弁の正面図及び従来の他吸気弁の斜視
図、第5図及び第6図はそれぞれ本発明の他の実施例に
係る吸気弁の斜視図及び平面図、第7図は本発明吸気弁
を吸気ポートに取り付けたところを弁軸方向から眺めた
平面図、第8図(4)及び(J3)は本発明吸気弁を弁
軸方向から眺めた平面図、第9図は本発明吸気弁の正面
図である。 11・・・吸排気弁、21.31・・・吸気弁、12.
22.82・・・シュラウド、18 、28 、33・
・・弁傘部 特許出願人 日本特殊陶業株式会社−1代表者 鈴 木
亭 千゛/11.・□−・二/ 第1m 第3間 第 2図 第5図
吸排気弁の正面図及び平面図、第8図及び第4図はそれ
ぞれ従来の吸排気弁の正面図及び従来の他吸気弁の斜視
図、第5図及び第6図はそれぞれ本発明の他の実施例に
係る吸気弁の斜視図及び平面図、第7図は本発明吸気弁
を吸気ポートに取り付けたところを弁軸方向から眺めた
平面図、第8図(4)及び(J3)は本発明吸気弁を弁
軸方向から眺めた平面図、第9図は本発明吸気弁の正面
図である。 11・・・吸排気弁、21.31・・・吸気弁、12.
22.82・・・シュラウド、18 、28 、33・
・・弁傘部 特許出願人 日本特殊陶業株式会社−1代表者 鈴 木
亭 千゛/11.・□−・二/ 第1m 第3間 第 2図 第5図
Claims (2)
- (1)弁傘部背面に放射状のシュラウドが一体的に設け
られてなることを特徴とする内燃機関のセラミックス製
吸排気弁。 - (2)シュラウドが軸流放射状である特許請求の範囲第
1項記載の内燃機関のセラミックス製吸排気弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4649786A JPS62203910A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 内燃機関のセラミックス製排気弁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4649786A JPS62203910A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 内燃機関のセラミックス製排気弁 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62203910A true JPS62203910A (ja) | 1987-09-08 |
JPH0428882B2 JPH0428882B2 (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=12748868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4649786A Granted JPS62203910A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 内燃機関のセラミックス製排気弁 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62203910A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02115924U (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-17 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5569721A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-26 | Toyota Motor Corp | Suction valve type internal combustion engine |
JPS62116104U (ja) * | 1986-01-16 | 1987-07-23 |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP4649786A patent/JPS62203910A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5569721A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-26 | Toyota Motor Corp | Suction valve type internal combustion engine |
JPS62116104U (ja) * | 1986-01-16 | 1987-07-23 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02115924U (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-17 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0428882B2 (ja) | 1992-05-15 |
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