JP2008232068A - Engine capable of using alcohol-mixture fuel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent corrosion of a cylinder block caused by alcohol even when alcohol-mixed fuel is used. <P>SOLUTION: In an engine including the cylinder block 10, a head gasket 30 having extension parts 36 is mounted on the cylinder block 10. A cylinder wall surface from each cylinder liner 21 to an upper deck 10A is formed by a wall surface 36S of each extension part 36. More specifically, the wall surface defining a combustion chamber 18 is composed of a liner inner surface 21S of the cylinder liner 21 and a wall surface 30S of the head gasket 30 including the wall surface 36S of the extension part 36. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、アルコール混合燃料を使用可能なエンジンに関し、特に、シリンダブロックの構造に関する。   The present invention relates to an engine that can use an alcohol-mixed fuel, and more particularly, to a structure of a cylinder block.

軽量化、耐熱性等の理由から、アルミ合金製のシリンダブロックが使用されており、差圧（吸引）鋳造法などのアルミ鋳造法によってシリンダブロックが製造される。アルミニウムの耐摩耗性が低いことから、クロムメッキなどを施したシリンダライナが、鋳込み、圧入によってシリンダボアに装着される。また、プラズマ溶射などによってシリンダライナの内面、あるいはシリンダボア内面を減摩材料で被覆することも可能である（例えば、特許文献１参照）。   An aluminum alloy cylinder block is used for reasons such as light weight and heat resistance, and the cylinder block is manufactured by an aluminum casting method such as a differential pressure (suction) casting method. Since the wear resistance of aluminum is low, a chrome plated cylinder liner is mounted on the cylinder bore by casting or press fitting. Further, the inner surface of the cylinder liner or the inner surface of the cylinder bore can be covered with an antifriction material by plasma spraying or the like (for example, see Patent Document 1).

一方、最近では、エタノール混合ガソリンなどのアルコール混合燃料がＦＦＶ（Flexible Fuel Vehicle）自動車で使用可能であるが、アルコール混合燃料を使用すると、ギ酸溶液が燃焼室内に生成されやすい。強い酸性をもつギ酸は、シリンダの壁面を腐食させやすく、特に、ピストン停止時にはシリンダ壁面の腐食が促進される。これを防ぐため、ピストンとの摺動面の一部を、耐腐食性のある層によって被覆する（特許文献２参照）。
特開平８−２１０１７７号公報 特開平５−１８３１６号公報 On the other hand, recently, alcohol-mixed fuel such as ethanol-mixed gasoline can be used in FFV (Flexible Fuel Vehicle) automobiles. However, when alcohol-mixed fuel is used, a formic acid solution is easily generated in the combustion chamber. Formic acid having strong acidity tends to corrode the cylinder wall surface, and in particular, the corrosion of the cylinder wall surface is promoted when the piston is stopped. In order to prevent this, a part of the sliding surface with the piston is covered with a corrosion-resistant layer (see Patent Document 2).
JP-A-8-210177 Japanese Patent Laid-Open No. 5-18316

ピストンとの摺動面を耐腐食性の材料によって被覆しても、シリンダブロック上面（アッパーデッキ）付近のシリンダ壁面は、シリンダブロックを構成する腐食に弱いアルミ合金が燃焼室に対して露出する。また、シリンダライナを鋳込んで装着した場合であっても、シリンダライナとアッパーデッキとの間のシリンダ壁面はアルミ合金が露出する。そのため、アルコール混合燃料を使用すると、シリンダブロックの露出部分が燃焼付着などによって腐食し、劣化する。このことは、エンジンの剛性、寿命に悪影響を与える。   Even if the sliding surface with the piston is covered with a corrosion-resistant material, an aluminum alloy that is vulnerable to corrosion constituting the cylinder block is exposed to the combustion chamber on the cylinder wall surface near the upper surface of the cylinder block (upper deck). Further, even when the cylinder liner is cast and mounted, the aluminum alloy is exposed on the cylinder wall surface between the cylinder liner and the upper deck. Therefore, when alcohol mixed fuel is used, the exposed portion of the cylinder block is corroded and deteriorated due to combustion adhesion or the like. This adversely affects the rigidity and life of the engine.

本発明のエンジンは、火花点火式エンジンなどのエンジンであって、アルコール混合燃料（純アルコール燃料も含む）が使用可能なエンジンである。エンジンを構成するシリンダブロックには、シリンダ壁面（シリンダボア内面）の一部として形成される第１の壁面を備えたシリンダライナが設けられる。ここで、シリンダライナとしては、鋳込み、圧入方式などによって別途成形された状態からシリンダボア内面に装着されるライナだけでなく、シリンダボア内面に対して減摩材料などを被覆させた筒状の層もシリンダライナとして含まれる。   The engine of the present invention is an engine such as a spark ignition engine, which can use alcohol mixed fuel (including pure alcohol fuel). A cylinder block having a first wall surface formed as a part of a cylinder wall surface (cylinder bore inner surface) is provided in a cylinder block constituting the engine. Here, as the cylinder liner, not only a liner that is separately molded by casting, press-fitting method, etc., but a cylindrical layer in which an anti-friction material is coated on the cylinder bore inner surface is also used. Included as a liner.

シリンダライナの第１の壁面は、耐腐食性をもつ。耐腐食性は、アルコールの含まれる燃料を使用したときにも腐食しにくい性能を表し、例えば、鉄、チタン、クロムなどを素材として第１の壁面を形成すればよい。耐腐食性をもつ任意の素材が使用可能である。また、シリンダライナは、（シリンダボアの軸に沿って）シリンダブロック上面との間隔を設けて設置される。すなわち、第１の壁面はシリンダブロックの上面まで達していない。   The first wall surface of the cylinder liner is corrosion resistant. Corrosion resistance represents performance that is difficult to corrode even when a fuel containing alcohol is used. For example, the first wall surface may be formed using iron, titanium, chromium, or the like as a material. Any material that is corrosion resistant can be used. In addition, the cylinder liner is installed at a distance from the upper surface of the cylinder block (along the axis of the cylinder bore). That is, the first wall surface does not reach the upper surface of the cylinder block.

本発明では、シリンダブロックとは異なる部材（以下では、腐食保護部材という）がエンジンに設けられ、例えば腐食保護部材は、シリンダブロックの上面とシリンダライナとの間に設けられる。腐食保護部材は、シリンダ壁面の一部としてシリンダボアの周方向に沿って形成される第２の壁面を有する。第２の壁面は、耐腐食性をもち、シリンダライナの端部まで延びる第１の壁面とシリンダブロックの上面との間に渡って形成される。これにより、シリンダ壁面のシリンダブロック上面は、第１の壁面と第２の壁面によって構成される。シリンダブロックは、シリンダ壁面、すなわち燃焼室に対して露出せず、例えばアルミ合金製等のアルコールによる腐食に弱いシリンダブロックであってもギ酸による腐食が生じない。   In the present invention, a member different from the cylinder block (hereinafter referred to as a corrosion protection member) is provided in the engine. For example, the corrosion protection member is provided between the upper surface of the cylinder block and the cylinder liner. The corrosion protection member has a second wall surface formed along the circumferential direction of the cylinder bore as a part of the cylinder wall surface. The second wall surface has corrosion resistance and is formed between the first wall surface extending to the end of the cylinder liner and the upper surface of the cylinder block. Thereby, the cylinder block upper surface of a cylinder wall surface is comprised by the 1st wall surface and the 2nd wall surface. The cylinder block is not exposed to the cylinder wall surface, that is, the combustion chamber, and corrosion caused by formic acid does not occur even if the cylinder block is vulnerable to corrosion caused by alcohol such as aluminum alloy.

第２の壁面は、壁面だけ耐腐食性をもたせるようにしてもよく、また、腐食保護部材全体に耐腐食性能を持たせてもよい。例えばシリンダライナがピストンの往復移動範囲に合わせて設けられた場合、第２の壁面はピストンとの摺動面の端からシリンダブロック上面までの間に形成される。また、腐食保護部材の形状は第２の壁面を有する限り任意である。   Only the wall surface of the second wall surface may have corrosion resistance, or the entire corrosion protection member may have corrosion resistance performance. For example, when the cylinder liner is provided in accordance with the reciprocating range of the piston, the second wall surface is formed between the end of the sliding surface with the piston and the upper surface of the cylinder block. The shape of the corrosion protection member is arbitrary as long as it has the second wall surface.

腐食保護部材がシリンダブロック上面付近に設置されることを考慮し、シリンダブロックの上面に設置されるヘッドガスケットと腐食保護部材を一体的に形成するように構成するのが望ましい。例えば、腐食保護部材として、シリンダボアに合わせて形成されるヘッドガスケットの穴（以下では、燃焼ガスシール穴という）に沿ってヘッドガスケット下面（シリンダブロック上面との接触面）から延出し、第２の壁面を有する延出部を設ける。ヘッドガスケットをシリンダブロックに装着することによって、シリンダブロック上面までのシリンダ壁面が形成される。   Considering that the corrosion protection member is installed in the vicinity of the upper surface of the cylinder block, it is desirable that the head gasket and the corrosion protection member installed on the upper surface of the cylinder block are formed integrally. For example, the corrosion protection member extends from the bottom surface of the head gasket (contact surface with the top surface of the cylinder block) along the hole (hereinafter referred to as the combustion gas seal hole) of the head gasket formed in accordance with the cylinder bore. An extending portion having a wall surface is provided. By mounting the head gasket on the cylinder block, the cylinder wall surface to the upper surface of the cylinder block is formed.

あるいは、従来のヘッドガスケットを使用しながら容易に腐食保護部材を設置できるようにするため、腐食保護部材をスペーサとして構成してもよい。スペーサは、ヘッドガスケットと、腐食保護部材の形状に合わせてシリンダブロックの上面に形成される凹部との間に配置され、第２の壁面を有する少なくとも環状部分を備える。気筒数に合わせた数の環状部分を設ければよい。その場合、複数の環状部分を繋げて一体的に形成することもできる。スペーサの位置決め精度をよくするため、環状部分にフランジ部を設け、シリンダライナの端面にフランジ部と係合するための係合部を形成するのがよい。   Alternatively, the corrosion protection member may be configured as a spacer so that the corrosion protection member can be easily installed while using a conventional head gasket. The spacer is disposed between the head gasket and a recess formed on the upper surface of the cylinder block in accordance with the shape of the corrosion protection member, and includes at least an annular portion having a second wall surface. What is necessary is just to provide the number of annular parts according to the number of cylinders. In that case, a plurality of annular portions can be connected and formed integrally. In order to improve the positioning accuracy of the spacer, it is preferable to provide a flange portion on the annular portion and to form an engagement portion for engaging with the flange portion on the end surface of the cylinder liner.

多気筒エンジンの場合、冷却性能を上げるためにはシリンダボア間に冷却水を流す冷却水通路を形成するのが望ましい。したがって、隣接するシリンダボアのうち一方のシリンダ壁面を構成する環状部分と、他方のシリンダ壁面を構成する環状部分とが、凹部のシリンダボア間部分において離れているのが望ましい。   In the case of a multi-cylinder engine, it is desirable to form a cooling water passage through which cooling water flows between cylinder bores in order to improve cooling performance. Therefore, it is desirable that the annular portion constituting one cylinder wall surface and the annular portion constituting the other cylinder wall surface of the adjacent cylinder bores are separated from each other in the portion between the cylinder bores of the recess.

本発明のガスケットは、シリンダブロックのシリンダボアに合わせて燃焼ガスシール穴が形成されるプレート状本体と、燃焼ガスシール穴に沿ってプレート状本体から延びるとともに、シリンダ壁面の一部として、シリンダブロックの上面から間隔を設けて設置されるシリンダライナの壁面とシリンダブロックの上面との間に形成される耐腐食性壁面を有する延出部とを備えたことを特徴とする。また、ヘッドガスケットが設置されるシリンダブロックは、シリンダブロックの上面から間隔を設けて設置される耐腐食性の壁面を有するシリンダライナと、ヘッドガスケットの延出部を設置するため、延出部の形状に合わせてシリンダブロックの上面に凹部が形成されていることを特徴とする。   The gasket of the present invention includes a plate-like main body in which a combustion gas seal hole is formed in accordance with the cylinder bore of the cylinder block, and extends from the plate-like main body along the combustion gas seal hole. An extension portion having a corrosion-resistant wall surface formed between the wall surface of the cylinder liner installed at a distance from the upper surface and the upper surface of the cylinder block is provided. In addition, the cylinder block where the head gasket is installed is provided with a cylinder liner having a corrosion-resistant wall surface spaced from the upper surface of the cylinder block, and an extension portion of the head gasket. A concave portion is formed on the upper surface of the cylinder block according to the shape.

本発明のスペーサは、シリンダブロック上面に設置されるヘッドガスケットとシリンダブロックとの間に設置されるスペーサであって、シリンダボアの周方向に沿って形成される環状部分を有し、環状部分が、シリンダ壁面の一部として、シリンダブロックの上面から間隔を設けて設置されるシリンダライナの壁面とシリンダブロックの上面との間に形成される耐腐食性壁面を有することを特徴とする。スペーサが設置されるシリンダブロックは、シリンダブロックの上面から間隔を設けて設置される耐腐食性の壁面を有するシリンダライナを備え、スペーサを設置するため、スペーサの形状に合わせてシリンダブロックの上面に凹部が形成されている。   The spacer of the present invention is a spacer installed between the head gasket and the cylinder block installed on the upper surface of the cylinder block, and has an annular portion formed along the circumferential direction of the cylinder bore, As a part of the cylinder wall surface, it has a corrosion resistant wall surface formed between the wall surface of the cylinder liner installed at a distance from the upper surface of the cylinder block and the upper surface of the cylinder block. The cylinder block in which the spacer is installed includes a cylinder liner having a corrosion-resistant wall surface that is spaced from the upper surface of the cylinder block, and the spacer is installed on the upper surface of the cylinder block according to the shape of the spacer. A recess is formed.

本発明によれば、アルコール混合燃料使用時にも、アルコールによるシリンダブロックの腐食がなく、エンジンの信頼性が向上する。   According to the present invention, even when alcohol mixed fuel is used, the cylinder block is not corroded by alcohol, and the reliability of the engine is improved.

以下では、図面を参照して、本発明の実施形態であるエンジンについて説明する。   Hereinafter, an engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、第１の実施形態であるエンジンのシリンダブロックおよびシリンダヘッドの一部を概略的に示した平面図である。図２は、上面から見たヘッドガスケット、側面から見たヘッドガスケット、および下面から見たヘッドガスケットを示した図ある。   FIG. 1 is a plan view schematically showing a part of a cylinder block and a cylinder head of an engine according to a first embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a head gasket viewed from the top, a head gasket viewed from the side, and a head gasket viewed from the bottom.

第１の実施形態であるエンジンは、エタノール混合ガソリンなどアルコール混合燃料を使用可能な火花点火式の直列多気筒エンジンであり、例えばＦＦＶといった自動車に搭載される。図１には、エンジンを構成するアルミ合金製のシリンダブロック１０が図示されており、一方向に沿って複数のシリンダボア２０が形成されている。シリンダボア２０内には、シリンダライナ（ここでは、図示せず）が鋳込み方式によって挿入されており、また、シリンダブロック１０の内部には、シリンダボア２０の周囲に沿ってウォータジャケット（図示せず）が形成されている。   The engine according to the first embodiment is a spark ignition type in-line multi-cylinder engine that can use an alcohol-mixed fuel such as ethanol-mixed gasoline, and is mounted on an automobile such as an FFV. FIG. 1 shows an aluminum alloy cylinder block 10 constituting an engine, and a plurality of cylinder bores 20 are formed along one direction. A cylinder liner (not shown here) is inserted into the cylinder bore 20 by a casting method, and a water jacket (not shown) is provided inside the cylinder block 10 along the periphery of the cylinder bore 20. Is formed.

図２に示すヘッドガスケット３０には、シリンダボア２０の径Ｌおよび位置に合わせて複数の燃焼ガスシール穴３２が形成されており、また、ボルトを挿通するための複数の固定穴３４が周囲に形成されている。固定穴３４の位置は、シリンダブロック１０に形成される複数の固定穴１４（図１参照）の位置に合わせて形成されている。   A plurality of combustion gas sealing holes 32 are formed in the head gasket 30 shown in FIG. 2 in accordance with the diameter L and position of the cylinder bore 20, and a plurality of fixing holes 34 for inserting bolts are formed in the periphery. Has been. The positions of the fixing holes 34 are formed in accordance with the positions of the plurality of fixing holes 14 (see FIG. 1) formed in the cylinder block 10.

ヘッドガスケット３０のプレート状本体３０Ｂには、燃焼ガスシール穴３４に沿って環状の延出部３６が形成されており（図２（ｂ）参照）、本体３０Ｂの下面３０Ｄから所定の長さｈだけ延びている。また、延出部３６は、所定の厚さｔを有する。一方、図１に示すように、シリンダブロック１０のアッパーデッキ１０Ａ（シリンダブロック上面）には、延出部３６と嵌合するための溝１０Ｇがシリンダボア２０の周囲に形成されている。ヘッドガスケット３０は、スチールなどの耐腐食性をもつ素材によって構成されており、延出部３６は、ガスケット本体３０Ｂと一体的に形成されている。   The plate-like main body 30B of the head gasket 30 is formed with an annular extension 36 along the combustion gas seal hole 34 (see FIG. 2B), and has a predetermined length h from the lower surface 30D of the main body 30B. Only extends. Further, the extending portion 36 has a predetermined thickness t. On the other hand, as shown in FIG. 1, the upper deck 10 </ b> A (cylinder block upper surface) of the cylinder block 10 is formed with a groove 10 </ b> G for fitting with the extending portion 36 around the cylinder bore 20. The head gasket 30 is made of a corrosion-resistant material such as steel, and the extending portion 36 is formed integrally with the gasket body 30B.

エンジンの組立時において、ヘッドガスケット３０がシリンダブロック１０のアッパーデッキ１０Ａに設置され、その上から図１に示すシリンダヘッド１２がシリンダボア２０の軸Ｕに対して同軸的に装着される。ヘッドガスケット３０の固定穴３４およびシリンダブロック１０の固定穴１４にシリンダヘッド１２の側からボルトが挿通され、ボルトが締め付けられることによってシリンダヘッド１２がシリンダブロック１０に固定される。   When the engine is assembled, the head gasket 30 is installed on the upper deck 10 </ b> A of the cylinder block 10, and the cylinder head 12 shown in FIG. 1 is coaxially mounted on the axis U of the cylinder bore 20 from above. A bolt is inserted into the fixing hole 34 of the head gasket 30 and the fixing hole 14 of the cylinder block 10 from the cylinder head 12 side, and the cylinder head 12 is fixed to the cylinder block 10 by tightening the bolt.

ヘッドガスケット３０には、冷却水、エンジンオイル用の穴（図示せず）が形成されており、シリンダブロック１０のアッパーデッキ１０Ａ、シリンダヘッド１４の下面にも、冷却水、エンジンオイル用の穴（図示せず）が形成されている。エンジンの動作中、冷却水、エンジンオイルがそれぞれヘッドガスケット３０の冷却水、エンジンオイル用の穴を通って流れる。一方、ヘッドガスケット３０は、燃焼ガスとともに冷却水、エンジンオイルを漏れないように密封する。   Holes (not shown) for cooling water and engine oil are formed in the head gasket 30, and holes for cooling water and engine oil (on the lower surface of the upper deck 10 </ b> A of the cylinder block 10 and the cylinder head 14 ( (Not shown) is formed. During the operation of the engine, cooling water and engine oil flow through the cooling water and engine oil holes of the head gasket 30, respectively. On the other hand, the head gasket 30 seals the cooling water and engine oil together with the combustion gas so as not to leak.

図３は、シリンダブロック１０、ヘッドガスケット３０、シリンダヘッド１２を装着して組み立てたエンジンの一部断面図であって、図１、２に示すラインIII−IIIに沿った断面図である。   3 is a partial cross-sectional view of the engine assembled with the cylinder block 10, the head gasket 30, and the cylinder head 12, and is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIGS.

シリンダブロック１０のシリンダボア２０各々には、ピストン１６が収納されており、ピストン１６はコンロッド（図示せず）を介してクランクシャフト（図示せず）に接続されている。ピストン１６の周囲には所定間隔で３本の溝１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃが形成され、コンプレッションリング１７Ａ、１７Ｂ、およびオイルリング１７Ｃが、それぞれ溝１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃに嵌められる。   Each cylinder bore 20 of the cylinder block 10 houses a piston 16, and the piston 16 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod (not shown). Three grooves 16A, 16B and 16C are formed around the piston 16 at predetermined intervals, and the compression rings 17A and 17B and the oil ring 17C are fitted into the grooves 16A, 16B and 16C, respectively.

シリンダライナ２１は、シリンダ壁面を構成するライナ内面２１Ｓを有し、ライナ内面２１Ｓは、鉄などの耐摩耗性、耐腐食性の素材によって構成されている。シリンダライナ２１は、シリンダブロックの剛性確保などの理由により、アッパーデッキ１０Ａよりもシリンダボア２０の奥側、すなわちアッパーデッキ１０Ａから離れた位置に装着されている。ここでは、シリンダボア２０の軸Ｕに沿って距離ｈだけブロック内部に位置する。シリンダブロック１０に形成された溝１０Ｇはシリンダライナ２１の端面までの深さをもつ。また、シリンダライナ２１の位置は、ピストン１６のストローク範囲に従う。ピストンの往復運動中、コンプレッションリング１７Ａ、１７Ｂ、およびオイルリング１７Ｃの表面は、ライナ内面２１Ｓとだけ摺動する。図３の左側に示すピストン１６の位置は、上死点付近を表す。   The cylinder liner 21 has a liner inner surface 21S that constitutes a cylinder wall surface, and the liner inner surface 21S is made of a wear-resistant and corrosion-resistant material such as iron. The cylinder liner 21 is mounted on the far side of the cylinder bore 20 from the upper deck 10A, that is, at a position away from the upper deck 10A, for reasons such as securing the rigidity of the cylinder block. Here, it is located inside the block by a distance h along the axis U of the cylinder bore 20. The groove 10 </ b> G formed in the cylinder block 10 has a depth to the end surface of the cylinder liner 21. Further, the position of the cylinder liner 21 follows the stroke range of the piston 16. During the reciprocating motion of the piston, the surfaces of the compression rings 17A and 17B and the oil ring 17C slide only with the liner inner surface 21S. The position of the piston 16 shown on the left side of FIG. 3 represents the vicinity of the top dead center.

ヘッドガスケット３０の延出部３６の側面３６Ｓは、シリンダライナ２１の端部からアッパーデッキ１０Ａまでの間に渡ってシリンダ壁面を構成する。そして、側面３６Ｓを含むヘッドガスケット３０の側面３０Ｓは、シリンダヘッド１２の燃焼室内面１２Ｓまで繋がる。すなわち、シリンダライナ２１のライナ内面２１Ｓ、ヘッドガスケット３０の側面３０Ｓがシリンダヘッド１２と繋がり、燃焼室１８のシリンダ壁面を構成する。ただしここでは、ピストン１６が上死点位置にあるときのピストンヘッドから上に形成される内部空間だけでなく、燃焼が生じる内部空間も燃焼室と表す。   A side surface 36S of the extending portion 36 of the head gasket 30 forms a cylinder wall surface extending from the end of the cylinder liner 21 to the upper deck 10A. The side surface 30S of the head gasket 30 including the side surface 36S is connected to the combustion chamber inner surface 12S of the cylinder head 12. That is, the liner inner surface 21 </ b> S of the cylinder liner 21 and the side surface 30 </ b> S of the head gasket 30 are connected to the cylinder head 12 and constitute the cylinder wall surface of the combustion chamber 18. However, here, not only the internal space formed above the piston head when the piston 16 is at the top dead center position, but also the internal space where combustion occurs is referred to as a combustion chamber.

このように第１の実施形態によれば、延出部３６を備えたヘッドガスケット３０をシリンダブロック１０へ装着することにより、シリンダライナ２１からアッパーデッキ１０Ａまでのシリンダ壁面が延出部３６の壁面３６Ｓによって構成される。アルコール混合燃料が使用された場合、燃焼ガスには水蒸気、ギ酸、未燃焼のアルコール蒸気が含まれており、エンジン停止などによって燃焼室１８が冷えると、腐食性の高いギ酸溶液が凝縮、生成される。しかしながら、シリンダブロック１０の表面は燃焼室１８に対して露出しておらず、延出部３６を含むヘッドガスケット３０の側面３０Ｓは、耐腐食性をもつ。そのため、ギ酸によって腐食劣化が生じず、エンジンの剛性が維持される。   As described above, according to the first embodiment, the cylinder gasket wall surface from the cylinder liner 21 to the upper deck 10 </ b> A is attached to the wall surface of the extension portion 36 by mounting the head gasket 30 including the extension portion 36 to the cylinder block 10. 36S. When alcohol-mixed fuel is used, the combustion gas contains water vapor, formic acid, and unburned alcohol vapor. When the combustion chamber 18 cools down when the engine is stopped, a highly corrosive formic acid solution is condensed and generated. The However, the surface of the cylinder block 10 is not exposed to the combustion chamber 18, and the side surface 30S of the head gasket 30 including the extending portion 36 has corrosion resistance. Therefore, corrosion deterioration does not occur due to formic acid, and the rigidity of the engine is maintained.

また、延出部３６を設けたヘッドガスケット３０を構成することにより、ヘッドガスケット３０とは異なる部材を別途設ける必要なく、エンジンを組み立てることができる。さらに、延出部３６が溝１０Ｇに嵌る構成であるため、ヘッドガスケットの組み付けが容易となり、ヘッドガスケット３０の剛性が向上する。   Further, by configuring the head gasket 30 provided with the extending portion 36, it is possible to assemble the engine without having to separately provide a member different from the head gasket 30. Furthermore, since the extended portion 36 is configured to fit into the groove 10G, the assembly of the head gasket is facilitated, and the rigidity of the head gasket 30 is improved.

次に、図４〜図６を用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、ヘッドガスケットとシリンダブロックとの間にスペーサが設けられる。それ以外の構成については、実質的に第１の実施形態と同じである。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, unlike the first embodiment, a spacer is provided between the head gasket and the cylinder block. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment.

図４は、スペーサを上から見た平面図である。図５は、第２の実施形態におけるヘッドガスケットとスペーサの側面図である。   FIG. 4 is a plan view of the spacer as viewed from above. FIG. 5 is a side view of the head gasket and the spacer in the second embodiment.

スペーサ５０は、一方向に沿って並んだ複数のシリンダボア２０を囲むように、複数の環状部分５０Ｒが連なって形成されており、シリンダボア間には、隣接する環状部分５０Ｒを繋ぐ接続部５２が設けられている。環状部分５０Ｒのサイズは、各シリンダボア２０のサイズに合わせて定められており、所定の厚さｔｎを有する。また、環状部分５０Ｒ各々には、シリンダブロック１０への装着、組み付けを容易にするため、フランジ部５６が環状部分５０Ｒに沿って形成されている。スペーサ５０は、例えばスチールなど耐腐食性をもつ素材によって成形されている。   The spacer 50 is formed by connecting a plurality of annular portions 50R so as to surround a plurality of cylinder bores 20 arranged along one direction, and a connecting portion 52 that connects adjacent annular portions 50R is provided between the cylinder bores. It has been. The size of the annular portion 50R is determined according to the size of each cylinder bore 20, and has a predetermined thickness tn. Each annular portion 50R is formed with a flange portion 56 along the annular portion 50R in order to facilitate mounting and assembly to the cylinder block 10. The spacer 50 is formed of a material having corrosion resistance such as steel.

接続部５２には、冷却水の流れる冷却水通路６０が形成されており、冷却水通路６０はシリンダボア２０の周囲に形成されたウォータジャケットと連通する。また、接続部５２の表面中央付近に形成された穴６０Ｒを通じて、シリンダヘッド１２の冷却水通路と連通する。接続部５２の両端部５２Ａ，５２Ｂには、凹部５２Ｋが形成されており（図５参照）、隣接する環状部分は両端部５２Ａ，５２Ｂによって一体的に繋がり、また、凹部５２Ｋを通って冷却水通路６０を通った冷却水がウォータジャケットへ流れる。   A cooling water passage 60 through which cooling water flows is formed in the connection portion 52, and the cooling water passage 60 communicates with a water jacket formed around the cylinder bore 20. Further, it communicates with the coolant passage of the cylinder head 12 through a hole 60 </ b> R formed near the center of the surface of the connecting portion 52. Concave portions 52K are formed in both end portions 52A and 52B of the connecting portion 52 (see FIG. 5), and adjacent annular portions are integrally connected by both end portions 52A and 52B, and cooling water passes through the concave portions 52K. Cooling water that has passed through the passage 60 flows to the water jacket.

第２の実施形態におけるヘッドガスケット３０’は、全体的に平らな下面３０’Ｄを有し、燃焼ガスシール穴３２’が形成されている。また、スペーサ５０の穴６０Ｒの位置に合わせて冷却水用のシール穴（図示せず）が形成されている。エンジン組立時において、シリンダブロック１０にスペーサ５０が装着され、その後、ヘッドガスケット３０’がスペーサ５０の上に装着される。そして、シリンダヘッド１２がヘッドガスケット３０’の上に装着される。   The head gasket 30 'in the second embodiment has a generally flat lower surface 30'D, and is formed with a combustion gas seal hole 32'. Further, a sealing hole (not shown) for cooling water is formed in accordance with the position of the hole 60R of the spacer 50. When the engine is assembled, the spacer 50 is mounted on the cylinder block 10, and then the head gasket 30 ′ is mounted on the spacer 50. Then, the cylinder head 12 is mounted on the head gasket 30 '.

図６は、シリンダブロック１０、ヘッドガスケット３０’、スペーサ５０、シリンダヘッド１２を装着して組み立てたエンジンの一部断面図であって、ラインVI−VI（図４参照）に沿った断面図である。   6 is a partial cross-sectional view of the engine assembled with the cylinder block 10, the head gasket 30 ′, the spacer 50, and the cylinder head 12, and is a cross-sectional view taken along line VI-VI (see FIG. 4). is there.

シリンダブロック１０のシリンダボア間には、スペーサ５０を装着するための平坦な溝１０’Ｇがアッパーデッキ１０Ａから距離ｈだけ離れて形成されており、シリンダライナ２１’の端面には、スペーサ５０のフランジ部５６と係合する凹部２１’Ａがシリンダボア２０の周方向に沿って形成されている。冷却水通路６０の空間は、シリンダブロック１０の溝１０’Ｇ、ヘッドガスケット３０’、および隣接する環状部分５０Ｒによって形成され、所定の間隔Ｉをもつ。言い換えれば、所定の間隔Ｉが設けられるように環状部分５０Ｒが形成されている。   A flat groove 10′G for mounting the spacer 50 is formed between the cylinder bores of the cylinder block 10 at a distance h from the upper deck 10A. A flange of the spacer 50 is formed on the end surface of the cylinder liner 21 ′. A recess 21 ′ A that engages with the portion 56 is formed along the circumferential direction of the cylinder bore 20. The space of the cooling water passage 60 is formed by the groove 10 ′ G of the cylinder block 10, the head gasket 30 ′, and the adjacent annular portion 50 </ b> R, and has a predetermined interval I. In other words, the annular portion 50R is formed so that the predetermined interval I is provided.

スペーサ５０の側面５０Ｓおよびヘッドガスケット３０’の側面３０’Ｓは、燃焼室１８の壁面を構成し、側面３０’Ｓおよび側面５０Ｓは耐腐食性をもつ。このように第２の実施形態によれば、シリンダブロック１０は燃焼室１８に対して露出しないため、シリンダブロックのアルコール混合燃料使用による腐食が生じない。   The side surface 50S of the spacer 50 and the side surface 30'S of the head gasket 30 'constitute the wall surface of the combustion chamber 18, and the side surface 30'S and the side surface 50S have corrosion resistance. Thus, according to 2nd Embodiment, since the cylinder block 10 is not exposed with respect to the combustion chamber 18, corrosion by the alcohol mixed fuel use of a cylinder block does not arise.

また、スペーサ５０の構成によって冷却水通路６０を形成することができるため、シリンダボア間が短い距離であるためにドリル加工などによって冷却水通路を作ることが困難であっても、スペーサの設置によって冷却水通路６０が形成され、シリンダボア間の冷却が可能となる。したがって、シリンダの並ぶ方向に沿ったエンジンの長さを短くすることが可能となる。   Further, since the cooling water passage 60 can be formed by the configuration of the spacer 50, even if it is difficult to make the cooling water passage by drilling or the like because the distance between the cylinder bores is short, the cooling water passage 60 can be cooled by installing the spacer. A water passage 60 is formed to allow cooling between the cylinder bores. Therefore, the length of the engine along the direction in which the cylinders are arranged can be shortened.

ヘッドガスケット、スペーサの素材については、耐腐食性をもつ範囲で任意に選択可能である。また、シリンダ壁面、燃焼室を形成する側面の部分だけコーティングなどによって耐腐食性を備えるように構成してもよい。また、ヘッドガスケット、スペーサの形状は、第１、第２の実施形態以外の形状で構成してもよく、シリンダ壁面、燃焼室を形成する側面の部分を備える限り任意の形状に設定可能である。例えば、ヘッドガスケットを３層のスチール板で形成し、延出部を一層のスチール板、あるいは金属と非金属の複合材料によって形成してもよい。シリンダブロックのアッパーデッキには、その形状に合わせて凹部を形成すればよい。   About the material of a head gasket and a spacer, it can select arbitrarily in the range which has corrosion resistance. Moreover, you may comprise so that corrosion resistance may be provided by coating etc. only in the part of the side wall which forms a cylinder wall surface and a combustion chamber. In addition, the shape of the head gasket and the spacer may be configured in a shape other than the first and second embodiments, and can be set to any shape as long as it includes a cylinder wall surface and a side surface portion that forms a combustion chamber. . For example, the head gasket may be formed of a three-layer steel plate, and the extending portion may be formed of a single steel plate or a composite material of metal and nonmetal. A concave portion may be formed in the upper deck of the cylinder block in accordance with its shape.

シリンダライナは圧入式など他の方法によって装着してもよく、あるいは、シリンダボア面にコーティング材料を溶射して形成される層を形成してもよい。   The cylinder liner may be mounted by other methods such as press-fitting, or a layer formed by spraying a coating material on the cylinder bore surface may be formed.

第１の実施形態であるエンジンのシリンダブロックおよびシリンダヘッドの一部を概略的に示した平面図である。1 is a plan view schematically showing a part of a cylinder block and a cylinder head of an engine according to a first embodiment. 上面から見たヘッドガスケット、側面から見たヘッドガスケット、および下面から見たヘッドガスケットを示した図ある。It is the figure which showed the head gasket seen from the upper surface, the head gasket seen from the side surface, and the head gasket seen from the lower surface. シリンダブロック、ヘッドガスケット、シリンダヘッドを装着して組み立てたエンジンの一部断面図であって、図１、２に示すラインIII−IIIに沿った断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of an engine assembled with a cylinder block, a head gasket, and a cylinder head, and is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIGS. 第２の実施形態におけるスペーサを上から見た平面図である。It is the top view which looked at the spacer in 2nd Embodiment from the top. 第２の実施形態におけるヘッドガスケットとスペーサの側面図である。It is a side view of the head gasket and spacer in 2nd Embodiment. シリンダブロック、ヘッドガスケット、スペーサ、シリンダヘッドを装着して組み立てたエンジンの一部断面図であって、図４に示すラインVI−VIに沿った断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of an engine assembled with a cylinder block, a head gasket, a spacer, and a cylinder head, and is a cross-sectional view taken along line VI-VI shown in FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

１０ シリンダブロック
１０Ａ アッパーデッキ（シリンダブロック上面）
１０Ｇ、１０’Ｇ 溝（凹部）
１２ シリンダヘッド
１６ ピストン
１８ 燃焼室
２０ シリンダボア
２１、２１’ シリンダライナ
２１’Ａ 係合部
２１Ｓ、２１’Ｓ ライナ内面（第１の壁面、耐腐食性の壁面）
３０、３０’ ヘッドガスケット
３０Ｂ ガスケット本体
３０Ｄ、３０’Ｄ ガスケット下面
３２ 燃焼ガスシール穴
３６ 延出部
３６Ｓ 壁面（第２の壁面、耐腐食性壁面）
５０ スペーサ
５０Ｒ 環状部分
５０Ｓ 壁面（第２の壁面、耐腐食性壁面）
５２ 接続部
５６ フランジ部
６０ 冷却水通路 10 Cylinder block 10A Upper deck (Cylinder block upper surface)
10G, 10'G groove (recess)
12 Cylinder head 16 Piston 18 Combustion chamber 20 Cylinder bore 21, 21 'Cylinder liner 21'A Engaging portion 21S, 21'S Inner liner inner surface (first wall surface, corrosion resistant wall surface)
30, 30 'Head gasket 30B Gasket body 30D, 30'D Gasket lower surface 32 Combustion gas seal hole 36 Extension part 36S Wall surface (second wall surface, corrosion resistant wall surface)
50 spacer 50R annular portion 50S wall surface (second wall surface, corrosion resistant wall surface)
52 Connection 56 Flange 60 Cooling water passage

Claims (10)

シリンダ壁面の一部として形成される耐腐食性をもった第１の壁面を有し、前記シリンダブロックの上面から間隔を設けて設置されるシリンダライナと、
シリンダ壁面の一部としてシリンダボアに沿って形成されるとともに、前記第１の壁面と前記シリンダブロックの上面との間に渡って形成される耐腐食性をもった第２の壁面を有する腐食保護部材と
を備えることを特徴とするエンジン。 A cylinder liner having a corrosion-resistant first wall surface formed as a part of a cylinder wall surface and installed at a distance from the upper surface of the cylinder block;
A corrosion protection member having a second wall surface with corrosion resistance formed along the cylinder bore as a part of the cylinder wall surface and formed between the first wall surface and the upper surface of the cylinder block An engine comprising: and. 前記腐食保護部材が、前記シリンダブロックの上面に設置されるヘッドガスケットと一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。   The engine according to claim 1, wherein the corrosion protection member is integrally formed with a head gasket installed on an upper surface of the cylinder block. 前記腐食保護部材が、前記シリンダボアに合わせて前記ヘッドガスケットに形成される燃焼ガスシール穴に沿ってヘッドガスケット下面から延出し、前記第２の壁面を有する延出部を有することを特徴とする請求項２に記載のエンジン。   The corrosion protection member has an extending portion that extends from a lower surface of the head gasket along a combustion gas seal hole formed in the head gasket in accordance with the cylinder bore and has the second wall surface. Item 3. The engine according to Item 2. 前記腐食保護部材が、前記シリンダブロックの上面に配置されるヘッドガスケットと前記腐食保護部材の形状に合わせて前記シリンダブロックの上面に形成される凹部との間に配置されるスペーサであって、前記第２の壁面を有する少なくとも一つの環状部分を備えたスペーサとして構成されることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。   The corrosion protection member is a spacer disposed between a head gasket disposed on the upper surface of the cylinder block and a recess formed on the upper surface of the cylinder block in accordance with the shape of the corrosion protection member, The engine according to claim 1, wherein the engine is configured as a spacer including at least one annular portion having a second wall surface. 前記環状部分がフランジ部を有し、
前記シリンダライナの端面に前記フランジ部と係合するための係合部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のエンジン。 The annular portion has a flange portion;
The engine according to claim 4, wherein an engagement portion for engaging with the flange portion is formed on an end surface of the cylinder liner. 前記シリンダブロックのシリンダボア間に冷却水通路を形成するように、隣接するシリンダボアのうち一方のシリンダ壁面を構成する前記スペーサの環状部分と、他方のシリンダ壁面を構成する前記スペーサの環状部分とが、前記凹部のシリンダボア間部分において離れていることを特徴とする請求項４に記載のエンジン。   An annular portion of the spacer constituting one cylinder wall surface of adjacent cylinder bores and an annular portion of the spacer constituting the other cylinder wall surface so as to form a cooling water passage between the cylinder bores of the cylinder block, The engine according to claim 4, wherein the engine is separated at a portion between the cylinder bores of the recess. シリンダブロックのシリンダボアに合わせて燃焼ガスシール穴が形成されるプレート状本体と、
前記燃焼ガスシール穴に沿って前記プレート状本体から延びるとともに、シリンダ壁面の一部として、前記シリンダブロックの上面から間隔を設けて設置されるシリンダライナの壁面と前記シリンダブロックの上面との間に形成される耐腐食性壁面を有する延出部と
を備えたことを特徴とするヘッドガスケット。 A plate-like body in which a combustion gas seal hole is formed in accordance with the cylinder bore of the cylinder block;
Extending from the plate-shaped main body along the combustion gas seal hole and between the wall surface of the cylinder liner installed as a part of the cylinder wall surface and spaced from the upper surface of the cylinder block, and the upper surface of the cylinder block A head gasket comprising: an extension portion having a corrosion-resistant wall surface to be formed. 請求項７に記載されたヘッドガスケットが設置されるシリンダブロックであって、
前記シリンダブロックの上面から間隔を設けて設置される耐腐食性の壁面を有するシリンダライナを備え、
前記ヘッドガスケットの延出部を設置するため、前記延出部の形状に合わせて前記シリンダブロックの上面に凹部が形成されていることを特徴とするシリンダブロック。 A cylinder block in which the head gasket according to claim 7 is installed,
A cylinder liner having a corrosion-resistant wall surface installed at a distance from the upper surface of the cylinder block;
In order to install the extension part of the head gasket, a concave part is formed on the upper surface of the cylinder block according to the shape of the extension part. シリンダブロック上面に設置されるヘッドガスケットとシリンダブロックとの間に設置されるスペーサであって、
シリンダボアの周方向に沿って形成される環状部分を有し、
前記環状部分が、シリンダ壁面の一部として、前記シリンダブロックの上面から間隔を設けて設置されるシリンダライナの壁面と前記シリンダブロックの上面との間に形成される耐腐食性壁面を有することを特徴とするスペーサ。 A spacer installed between the head gasket and the cylinder block installed on the upper surface of the cylinder block,
Having an annular portion formed along the circumferential direction of the cylinder bore;
The annular portion has, as a part of a cylinder wall surface, a corrosion-resistant wall surface formed between a wall surface of a cylinder liner installed at a distance from an upper surface of the cylinder block and an upper surface of the cylinder block. Characteristic spacer. 請求項９に記載されたスペーサが設置されるシリンダブロックであって、
前記シリンダブロックの上面から間隔を設けて設置される耐腐食性の壁面を有するシリンダライナを備え、
前記スペーサを設置するため、前記スペーサの形状に合わせて前記シリンダブロックの上面に凹部が形成されていることを特徴とするシリンダブロック。 A cylinder block in which the spacer according to claim 9 is installed,
A cylinder liner having a corrosion-resistant wall surface installed at a distance from the upper surface of the cylinder block,
In order to install the spacer, a concave portion is formed on the upper surface of the cylinder block according to the shape of the spacer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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