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JP2000337151A - ディーゼルエンジンの頭上弁型シリンダヘッド - Google Patents

ディーゼルエンジンの頭上弁型シリンダヘッド

Info

Publication number
JP2000337151A
JP2000337151A JP11144353A JP14435399A JP2000337151A JP 2000337151 A JP2000337151 A JP 2000337151A JP 11144353 A JP11144353 A JP 11144353A JP 14435399 A JP14435399 A JP 14435399A JP 2000337151 A JP2000337151 A JP 2000337151A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder head
diesel engine
heat
resistant member
valve type
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.)
Pending
Application number
JP11144353A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinkichi Iwasaki
信吉 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP11144353A priority Critical patent/JP2000337151A/ja
Publication of JP2000337151A publication Critical patent/JP2000337151A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの軽量化を図りつつ、噴孔口金が脱
落するのを防止し、シリンダヘッドの弁間部の割れを防
止する。 【解決手段】 燃焼副室11と吸・排気弁34・35を
備える頭上弁型シリンダヘッド1の燃焼副室11に噴孔
口金21を装着する。このシリンダヘッド1のヘッド本
体10をアルミ材料で鋳型形成するとともに、このヘッ
ド本体10の燃焼室対向面部分にシリンダボア6の直径
よりも大径の耐熱部材20を装着し、この耐熱部材20
を介して上記噴孔口金21を固設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジンの頭上弁型シリンダヘッドに関し、燃焼副室の噴孔
口金の脱落を防止する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ディーゼルエンジンの頭上弁型
シリンダヘッドは、燃焼副室と吸・排気弁を備え、鋳鉄
等により鋳型形成されている。そして上記燃焼副室の下
半部には耐熱材料製(鋳鉄や特殊鋼、焼結合金等、以下
同じ)の噴孔口金が装着されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、鋳鉄製のシリ
ンダヘッドは重くてエンジンの軽量化に反する。そこ
で、シリンダヘッドをアルミ材料で鋳型形成することが
考えられるが、アルミ材料製のシリンダヘッドに耐熱材
料製の噴孔口金を圧入した状態では、両者の熱膨張率の
差により、エンジンの高負荷・高熱時に噴孔口金が脱落
する虞れがある。また、シリンダヘッド全体をアルミ材
料で一体に鋳型形成した場合には、シリンダヘツドの吸
・排気弁の弁間部が熱応力や強い歪み応力で割れを生ず
る虞れがある。本発明はこのような事情を考慮してなさ
れたもので、エンジンの軽量化を図りつつ、上記噴孔口
金の脱落を防止し、かつ、弁間部の割れを防止すること
を技術課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のように構成される。即ち、請求項1
に記載の発明は、燃焼副室11と吸・排気弁34・35
を備え、上記燃焼副室11の下半部に噴孔口金21を装
着して構成したディーゼルエンジンの頭上弁型シリンダ
ヘッドにおいて、上記シリンダヘッド1のヘッド本体1
0をアルミ材料で鋳型形成するとともに、このヘッド本
体10の燃焼室対向面部分にシリンダボア6の直径より
も大径の耐熱部材20を装着し、この耐熱部材20を介
して上記噴孔口金21を固設した、ことを特徴とするも
のである。
【0005】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
したディーゼルエンジンの頭上弁型シリンダヘッドにお
いて、上記耐熱部材20に吸・排気弁34・35のバル
ブシート24・25を一体に形成した、ことを特徴とす
るものである。
【0006】請求項3に記載の発明は、燃焼副室11と
吸・排気弁34・35を備え、上記燃焼副室11の下半
部に噴孔口金21を装着して構成したディーゼルエンジ
ンの頭上弁型シリンダヘッドにおいて、上記シリンダヘ
ッド(1)のヘッド本体(10)をアルミ材料で鋳型形
成するとともに、上記噴孔口金21の挿入外周面と上記
ヘッド本体10の口金挿入穴37の内周面とにわたりク
リップ装着溝26・36を形成し、このクリップ装着溝
26・36にサークリップ27を装着して上記噴孔口金
21を抜け止めした、ことを特徴とするものである。
【0007】
【発明の作用・効果】本発明によれば、以下の作用・効
果を奏する。 (イ)請求項1に記載の発明では、シリンダヘッド1の
ヘッド本体10をアルミ材料で鋳型形成したことから、
エンジンの軽量化を図り、重心が低くなることによる振
動の低減効果、放熱性が高くなることによる冷却系の簡
素化、シリンダヘッドの塗装の省略によるコスト低減を
図ることができる。
【0008】(ロ)請求項1に記載の発明では、ヘッド
本体10の燃焼室対向面部分にシリンダボア6の直径よ
りも大径の耐熱部材20を装着し、この耐熱部材20を
介して上記噴孔口金21を固着したことから、上記耐熱
部材20と噴孔口金21との間の熱膨張率の差は小さく
なる。これにより、エンジンの高負荷・高熱時における
噴孔口金の脱落を防止することができる。しかも、耐熱
部材20はアルミ材料製のヘッド本体10よりも熱応力
や歪み応力に対して強いことから、シリンダヘツドの弁
間部の割れを防止することができる。
【0009】(ハ)請求項2に記載の発明では、請求項
1に記載したディーゼルエンジンの頭上弁型シリンダヘ
ッドにおいて、上記耐熱部材20に吸・排気弁34・3
5のバルブシート24・25を一体に形成したことか
ら、バルブシートを別部品で構成した場合と比較して、
部品点数が減りコスト低減を図ることができる。
【0010】(ニ)請求項3に記載の発明では、シリン
ダヘッド1のヘッド本体10をアルミ材料で鋳型形成す
るとともに、噴孔口金21の挿入外周面と上記ヘッド本
体10の口金挿入穴37の内周面とにわたり、サークリ
ップ27の装着溝26・36を形成して上記噴孔口金2
1を抜け止めしたことから、上記作用効果(イ)を奏す
る他に、前記耐熱部材20を不要とする分だけ構造が簡
素で製作が容易になる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいてさらに詳しく説明する。図1は本発明の第1
の実施形態に係るシリンダヘッドの縦断面図、図2は図
1中のシリンダヘッドのA−A線矢視底面図である。図
3は図1中のシリンダヘッドの要部拡大図であり、図3
(A)は第1の実施形態を、図3(B)は第2の実施形
態を、それぞれ示す。図4は図1中のB−B線矢視縦断
面図であり、図4(A)は第1の実施形態を、図4
(B)は第2の実施形態を、それぞれ示す。
【0012】この頭上弁型シリンダヘッド1を構成する
ヘッド本体10は、アルミ材料で鋳型形成され、図1に
示すように、ディーゼルエンジンEのシリンダブロック
5に複数の締結ボルトで固定されている。上記ヘッド本
体10は、図1〜図2に示すように、燃焼副室11と吸
・排気弁34・35を備え、燃焼副室11の下半部に耐
熱材料であるモリブデン鋳鉄製の噴孔口金21を固着し
て構成されている。上記ヘッド本体10をアルミ材料で
鋳型形成したのは、エンジンの軽量化を図り、重心が低
くなることによる振動の低減効果、放熱性が高くなるこ
とによる冷却系の簡素化、及びシリンダヘッドの塗装の
省略によるコスト低減を図ることを意図したものであ
る。
【0013】上記燃焼副室11の周囲には油冷室15が
形成されており、圧送ポンプ13で給送された冷却油
は、冷却油路14、油冷室15、連結管16及びオイル
クーラ4を順に経てオイルタンク12に還流するように
構成されている。ここで、図1中の符号2はヘッドカバ
ーを、3は燃料噴射器を、6はシリンダボアを、7はピ
ストンを、8は燃料噴射ポンプを、それぞれ示す。ま
た、吸・排気弁34・35は、動弁機構を構成する動弁
カム軸31、タペット32、及びロッカアーム33を介
して駆動される。以下、本発明の特徴をなす構成につい
て説明する。
【0014】本発明の第1の実施形態では、図1、図2
及び図3(A)に示すように、上記ヘッド本体10の燃
焼室対向面部分に形成した圧入用凹部17に、ネズミ鋳
鉄製の耐熱部材20を圧入により固着し、この耐熱部材
20を介して上記噴孔口金21を固設してある。これは
上記耐熱部材20と噴孔口金21との間の熱膨張率の差
を小さくして、エンジンの高負荷・高熱時における噴孔
口金21の脱落を防止するとともに、ネズミ鋳鉄製の耐
熱部材20が、アルミ材料製のヘッド本体10よりも熱
応力や歪み応力に対して強いことから、シリンダヘツド
の弁間部の割れを防止することを意図したものである。
【0015】上記耐熱部材20は、図1及び図2に示す
ように、シリンダボア6の直径よりも大径に形成されて
おり、シリンダヘッド1をシリンダブロック5に締結固
定した状態では、ガスケット29を介してシリンダブロ
ック5のトップ圧接部30で圧接固定される。これは、
上記耐熱部材20の脱落を確実に防止することを意図し
たものである。
【0016】燃焼副室11の下半部に装着される上記噴
孔口金21は、図1及び図3(A)に示すように、その
挿入部の外径が大径部分21bと小径部分21aとから
成り、先に小径部分21aを上記耐熱部材20にあけた
口金挿入穴37a内に締まり嵌めで圧入固定した状態
で、当該耐熱部材20を圧入用凹部17に圧入すること
により、上記大径部分21bがヘッド本体10の口金挿
入穴37b内に嵌入されるように構成されている。これ
は、噴孔口金21の脱落をより確実に防止することを意
図したものである。
【0017】図1及び図2に示すように、上記噴孔口金
21は渦流形成用噴孔22を備え、圧縮行程の終期にお
いて上記燃焼副室11内に渦流を形成するように構成さ
れている。なお、図3(B)に示すように、噴孔口金2
1の挿入部の直径を一定とし、その挿入部を上記耐熱部
材20にあけた口金挿入穴37a内に圧入固定した後、
当該耐熱部材20を前記圧入用凹部17に圧入するよう
に構成してもよい。
【0018】上記吸・排気弁34・35のバルブシート
24・25は、第1の実施形態では、図2及び図4
(A)に示すように、上記耐熱部材20と別体に形成さ
れ、それぞれ当該耐熱部材20の挿入穴内に圧入固定さ
れている。ただし、図4(B)に示すように、当該バル
ブシート24・25をネズミ鋳鉄性の耐熱部材20と一
体に形成してもよい。その場合には、バルブシートを別
部品で構成した場合と比較して、部品点数が減りコスト
低減を図ることができる。
【0019】図5は本発明の第2の実施形態に係るシリ
ンダヘッドの要部縦断面図である。この実施形態では、
シリンダヘッド1のヘッド本体10をアルミ材料で鋳型
形成するとともに、噴孔口金21の挿入部の外周面と上
記ヘッド本体10の口金挿入穴37の内周面とにわたり
クリップ装着溝26・36を形成し、このクリップ装着
溝26・36内にサークリップ27を装着してモリブデ
ン鋳鉄性の噴孔口金21を抜け止めしたものである。こ
れは前記耐熱部材20を不要とする分だけ構造を簡素化
して製作を容易にすることを意図したものである。
【0020】上記口金挿入穴37は、図5に示すよう
に、下方より順に大径穴部分37aとサークリップ27
のガイド穴部分27cと、小径穴部分37bとから成
り、上記クリップ装着溝36は小径穴部分37bに形成
されている。また、上記サークリップ27は、その直径
が拡径するようにバネ材で形成されており、上記噴孔口
金21の小径部分(挿入部)21bに形成したクリップ
装着溝26に当該サークリップ27を遊嵌させた状態
で、上記噴孔口金21を口金挿入穴37内に押し込むこ
とにより、当該サークリップ27は上記ガイド穴部分2
7cによって案内され、かつ、縮径されて小径穴部分3
7b内に進入し、当該小径穴部分37bに形成されてい
る上記クリップ装着溝36内に嵌入する。この実施形態
では、上記噴孔口金21の大径部分21aが口金挿入穴
37の大径穴部分37aに締まり嵌めで圧入される。
【0021】なお、本発明は上記の実施形態に限るもの
ではなく、噴孔口金21やその噴孔22の具体的形態に
ついても、適宜変更を加えて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るシリンダヘッド
の縦断面図である。
【図2】図1中のシリンダヘッドのA−A線矢視底面図
である。
【図3】図1中のシリンダヘッドの要部拡大図であり、
図3(A)は第1の実施形態を、図3(B)は第2の実
施形態を、それぞれ示す。
【図4】図1中のB−B線矢視縦断面図であり、図4
(A)は第1の実施形態を、図4(B)は第2の実施形
態を、それぞれ示す。
【図5】本発明の別の実施形態に係るシリンダヘッドの
要部縦断面図である。
【符号の説明】
1…シリンダヘッド、6…シリンダボア、10…ヘッド
本体、11…燃焼副室、20…耐熱部材、21…噴孔口
金、24・25…バルブシート、26・36…クリップ
装着溝、27…サークリップ、34・35…吸・排気
弁、37…ヘッド本体の口金挿入穴、E…ディーゼルエ
ンジン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02F 1/24 F02F 1/24 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼副室(11)と吸・排気弁(34・
    35)を備え、上記燃焼副室(11)の下半部に噴孔口
    金(21)を装着して構成したディーゼルエンジンの頭
    上弁型シリンダヘッドにおいて、 上記シリンダヘッド(1)のヘッド本体(10)をアル
    ミ材料で鋳型形成するとともに、このヘッド本体(1
    0)の燃焼室対向面部分にシリンダボア(6)の直径よ
    りも大径の耐熱部材(20)を装着し、この耐熱部材
    (20)を介して上記噴孔口金(21)を固設した、こ
    とを特徴とするディーゼルエンジンの頭上弁型シリンダ
    ヘッド。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載したディーゼルエンジン
    の頭上弁型シリンダヘッドにおいて、 上記耐熱部材(20)に吸・排気弁(34・35)のバ
    ルブシート(24・25)を一体に形成した、ことを特
    徴とするディーゼルエンジンの頭上弁型シリンダヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】 燃焼副室(11)と吸・排気弁(34・
    35)を備え、上記燃焼副室(11)の下半部に噴孔口
    金(21)を装着して構成したディーゼルエンジンの頭
    上弁型シリンダヘッドにおいて、 上記シリンダヘッド(1)のヘッド本体(10)をアル
    ミ材料で鋳型形成するとともに、上記噴孔口金(21)
    の挿入外周面と上記ヘッド本体(10)の口金挿入穴
    (37)の内周面とにわたりクリップ装着溝(26・3
    6)を形成し、このクリップ装着溝(26・36)にサ
    ークリップ(27)を装着して上記噴孔口金(21)を
    抜け止めした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの
    頭上弁型シリンダヘッド。
JP11144353A 1999-05-25 1999-05-25 ディーゼルエンジンの頭上弁型シリンダヘッド Pending JP2000337151A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018172971A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 本田技研工業株式会社 内燃機関の副室構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018172971A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 本田技研工業株式会社 内燃機関の副室構造

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