JPH068273Y2 - 内燃機関の副燃焼室 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、セラミック製の副燃焼室に好適に利用され
る。

「従来の技術」 近年、熱効率の向上、耐熱性向上、パティキュレート対
策等の目的でディーゼルエンジンの副燃焼室をセラミッ
クで形成することが実用化されている。この場合、第２
図に示すように副燃焼室下部（口金部）２２は噴口２３
を有し、熱負荷が大きいため、Si₃N₄等の耐熱性セラミ
ックを用い、上部（チャンバ部）２４はZrO₂、Al₂TiO₅
等の断熱性セラミックを用いるのが望ましい。

「考案が解決しようとする問題点」 しかし、チャンバ部２４にはフロー孔２５及び燃料噴射
ノズル孔（以下「ノズル孔」という）２６が近設されて
おり、しかもグロー孔２５はグロー孔２５とノズル孔２
６との間の内壁面に対して鋭角αに切り立っているた
め、ZrO₂やAl₂TiO₅では加工時のカケや熱負荷、ホット
スポットに基づく溶損を生じるおそれがあった。また、
一般的に断熱性セラミックは熱伝導率が低いから、熱応
力の発生を抑えるため鋳ぐるみ等の圧縮場で用いられる
ことが多いが、その圧縮応力が上記鋭角部に集中するこ
とによってもカケが生じうる。

本考案はかかる問題点を解決することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 その手段は、第１図(A)及び第１図(B)に示すようにチャ
ンバ部内壁のうちグロー孔１５の開口端縁１５ａとノズ
ル孔１６の開口端縁１６ａとによって挾まれる面を副燃
焼室の中心軸に対して垂直な平面１７とするところにあ
る。並面１７の形状は、中心軸と開口端縁１５ａとの最
短距離をｐ、中心軸と開口端縁１６ａとの最長距離をｑ
とするとき、中心軸と同心であって半径ｒがｐ≦ｒ≦ｑ
の範囲にある円周１７ａと開口端縁１５ａと開口端縁１
６ａとによって囲まれる三ケ月形とするのが望ましい。

「作用」 平面１７とグロー孔１５とのなす角βは従来の角αより
広いため、応力集中や溶損が避けられるうえ、肉厚も厚
くなるので強度的に有利になる。

なお、上記手段により燃焼室の容積が減少するが、実際
にはノズル孔が大きな面積を占めているので平面１７は
わずかな面積にすぎず、容積変化は無視できる程度であ
る。

また、中心軸に対して平面１７が垂直であるから、刃先
をフラットにしたボールエンドミルを用いれば内壁の加
工は容易である。

「実施例」 チタン酸アルミニウム焼結体よりなり、外径３０mm、肉
厚５mmのドームの外周をＡＣ−４Ｂで鋳ぐるみ、Ｔ−６
処理後、機械加工によりドーム底に平面１７を形成し、
平面１７の部分以外の肉厚を３mmとし、グロー孔１５及
びノズル孔１６を穿設した。この際、平面１７はグロー
孔１５及びノズル孔１６は穿設されていなければ円形を
なすもので、グロー孔１５の開口端縁１５ａを１mmかぶ
るように形成した。次いでＳＵＨ−３製の口金１２を圧
入して第１図に示す４気筒2000ccのディーゼルエンジン
の副燃焼室１１を製造した。製造個数は各気筒１０個と
した。

上記エンジンを用いて4500rpm全負荷、５００時間の耐
久テストを行った（ｎ＝１０）ところ異常はなかった。

比較のためにドームの内壁全体が球面状であることを除
くほか上記副燃焼室１１と同一条件で第２図の副燃焼室
２１を製造したところ、４０個のうちグロー孔２５穿設
時に３個においてカケが生じていた。また、カケの生じ
ていないものについて上記耐久テストを行ったところ４
気筒のうち２気筒においてｅ点でカケ、他２気筒におい
てｅ点で溶損がみられた。

「考案の効果」 信頼性、生産性に優れたセラミック製副燃焼室となる。

【図面の簡単な説明】

第１図(A)は本考案の一実施例に係る副燃焼室の軸方向
断面図、第１図(B)は第１図(A)のＡ−Ａ′線断面を下か
ら眺めた図、第２図(A)は従来の副燃焼室の軸方向断面
図、第２図(B)は第２図(A)のＡ−Ａ′線断面を下から眺
めた図である。 １４，２４……チャンバ部、１５，２５……グロー孔、
１６，２６……燃料噴射ノズル孔、１７……平面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】グロー孔及び燃料噴射ノズル孔を有するチ
   ャンバ部がセラミックで形成され、グロー孔が中心軸側
   に傾斜している副燃焼室において、チャンバ部内壁のう
   ちグロー孔の開口端縁と燃料噴射ノズル孔の開口端縁と
   によって挾まれる面を副燃焼室の中心軸に対して垂直な
   平面としたことを特徴とする内燃機関の副燃焼室。