JP2017166568A - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2017166568A
JP2017166568A JP2016052261A JP2016052261A JP2017166568A JP 2017166568 A JP2017166568 A JP 2017166568A JP 2016052261 A JP2016052261 A JP 2016052261A JP 2016052261 A JP2016052261 A JP 2016052261A JP 2017166568 A JP2017166568 A JP 2017166568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
small end
bush
small
pin
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.)
Granted
Application number
JP2016052261A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6676423B2 (en
Inventor
良重 岩▲崎▼
Yoshie Iwasaki
良重 岩▲崎▼
康裕 首藤
Yasuhiro Shuto
康裕 首藤
晃弘 山口
Akihiro Yamaguchi
晃弘 山口
喬弘 今井
Takahiro Imai
喬弘 今井
祐策 高木
Yusaku Takaki
祐策 高木
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2016052261A priority Critical patent/JP6676423B2/en
Priority to DE102017204316.4A priority patent/DE102017204316A1/en
Publication of JP2017166568A publication Critical patent/JP2017166568A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6676423B2 publication Critical patent/JP6676423B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/09Pistons; Trunk pistons; Plungers with means for guiding fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/06Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/08Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/16Pistons  having cooling means
    • F02F3/20Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04Connecting-rod bearings; Attachments thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/10Connection to driving members
    • F16J1/14Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections
    • F16J1/16Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections with gudgeon-pin; Gudgeon-pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/1045Details of supply of the liquid to the bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C37/00Cooling of bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine which, while achieving a combination of a steel piston capable of reducing the size and an inexpensive rolled bushing, can suitably cool the rolled bushing.SOLUTION: An engine 1 comprises a piston 21 slidable in a cylinder chamber 12, a piston pin 27c installed across a pair of pin holes formed in the piston 21, a connecting rod 13 having a small end part 13c fitted swingably onto the piston pin 27c, a small end bushing 31 provided between the small end part 13c and the piston pin 27c, and an oil injection device 16 injecting cooling oil. The piston 21 is made of iron, and the small end bushing 31 is a rolled bushing. A small end part flow passage 13c1 provides communication between a radially-outer end and a radially-inner end of the small end part 13c and introduces the cooling oil discharged from a cooling channel 26 to the small end bushing 31.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine.

内燃機関において、アルミ製のピストンに代えて、熱効率改善効果の大きいスチール製のピストンを用いることが行われている。
スチール製のピストンは、アルミ製のピストンと比較して小型化が図られている。
そのため、コンロッドの小端部とピストンピンとの間に設けられている小端ブッシュが燃焼室近くに配置されることとなるため、小端ブッシュとして、耐食性の高いソリッドブッシュが用いられている。
In an internal combustion engine, instead of an aluminum piston, a steel piston having a large thermal efficiency improvement effect is used.
Steel pistons are smaller than aluminum pistons.
Therefore, since the small end bush provided between the small end portion of the connecting rod and the piston pin is disposed near the combustion chamber, a solid bush having high corrosion resistance is used as the small end bush.

ここで、ソリッドブッシュは高価であるため、より安価な巻きブッシュを採用したいという要望がある。しかし、巻きブッシュは、高温で冷却用オイルの硫黄成分と当該巻きブッシュ内の銅成分とが結合して硫化銅となるおそれがあるため、巻きブッシュを冷却することが望まれている。   Here, since the solid bush is expensive, there is a demand for adopting a cheaper wound bush. However, it is desired that the winding bush be cooled because the sulfur component of the cooling oil and the copper component in the winding bush may be combined with each other to form copper sulfide at a high temperature.

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、小型化可能なスチール製のピストンと安価な巻きブッシュという組み合わせを実現しつつ、巻きブッシュを好適に冷却することが可能な内燃機関を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an internal combustion engine capable of suitably cooling a winding bush while realizing a combination of a steel piston capable of being downsized and an inexpensive winding bush. The issue is to provide.

前記課題を解決するために、本発明の内燃機関は、シリンダ室を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドと、前記シリンダ室内を摺動可能なピストンと、記ピストンに形成された一対のピン穴に架設されているピストンピンと、小端部において前記ピストンピンに揺動可能に外嵌されているコンロッドと、前記コンロッドと前記小端部との間に設けられている小端ブッシュと、冷却用オイルを噴射するオイル噴射部と、を備え、前記ピストンは、鉄製であり、前記小端ブッシュは、巻きブッシュであり、前記ピストンには、噴射された前記冷却用オイルが流通するクーリングチャンネルが形成されており、前記小端部には、前記クーリングチャンネルを流通して当該クーリングチャンネルから排出された前記冷却用オイルが流通する小端部流路が形成されており、前記小端部流路は、前記小端部の径方向外側端部と径方向内側端部とを連通しており、前記クーリングチャンネルから排出された前記冷却用オイルを前記小端ブッシュへ導くことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, an internal combustion engine of the present invention is installed in a cylinder block and a cylinder head constituting a cylinder chamber, a piston slidable in the cylinder chamber, and a pair of pin holes formed in the piston. A piston pin, a connecting rod externally fitted to the piston pin at the small end, a small end bush provided between the connecting rod and the small end, and cooling oil. An oil injection unit that injects, the piston is made of iron, the small end bush is a wound bush, and the piston has a cooling channel through which the injected cooling oil flows. A small end portion through which the cooling oil flowing through the cooling channel and discharged from the cooling channel flows. The small end flow path communicates a radially outer end and a radially inner end of the small end, and the cooling end discharged from the cooling channel is formed in the small end flow path. Oil is guided to the small end bush.

かかる構成によると、クーリングチャンネル及び小端部流路を介して冷却用オイルを小端ブッシュへかけるので、小端ブッシュを好適に冷却することができる。   According to such a configuration, the cooling oil is applied to the small end bush via the cooling channel and the small end passage, so that the small end bush can be suitably cooled.

前記小端ブッシュには、前記小端部流路と連通する小端ブッシュ流路が形成されており、前記小端ブッシュ流路は、前記小端部流路から排出された前記冷却用オイルを前記ピストンピンへ導く構成であってもよい。   The small end bushing is formed with a small end bushing channel that communicates with the small end channel, and the small end bushing channel receives the cooling oil discharged from the small end channel. The structure which guide | induces to the said piston pin may be sufficient.

かかる構成によると、小端ブッシュ流路を介して冷却用オイルをピストンピンへかけるので、ピストンピン及び小端ブッシュを好適に冷却することができる。   According to such a configuration, since the cooling oil is applied to the piston pin through the small end bush flow path, the piston pin and the small end bush can be suitably cooled.

前記オイル噴射部は、前記クーリングチャンネルへ向けて前記冷却用オイルを噴射するとともに、前記小端部へ向けて直接前記冷却用オイルを噴射する構成であってもよい。   The oil injection unit may inject the cooling oil toward the cooling channel and directly inject the cooling oil toward the small end.

かかる構成によると、冷却用オイルを小端部へ直接かけるので、小端部を好適に冷却することができる。   According to this configuration, since the cooling oil is directly applied to the small end portion, the small end portion can be suitably cooled.

また、本発明の内燃機関は、シリンダ室を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドと、前記シリンダ室内を摺動可能なピストンと、前記ピストンに形成された一対のピン穴に架設されているピストンピンと、小端部において前記ピストンピンに揺動可能に外嵌されているコンロッドと、前記コンロッドと前記小端部との間に設けられている小端ブッシュと、を備え、前記ピストンは、鉄製であり、前記小端ブッシュは、巻きブッシュであり、前記コンロッドの桿部から前記小端部には、冷却用オイルが流通する桿部流路が形成されており、前記桿部流路は、前記小端部において開口しており、当該桿部流路を流通する前記冷却用オイルを前記小端ブッシュへ導くことを特徴とする。   The internal combustion engine of the present invention includes a cylinder block and a cylinder head that constitute a cylinder chamber, a piston that can slide in the cylinder chamber, a piston pin that is installed in a pair of pin holes formed in the piston, A connecting rod that is swingably fitted to the piston pin at a small end portion, and a small end bush provided between the connecting rod and the small end portion, wherein the piston is made of iron. The small end bush is a wound bush, and a flange flow passage through which cooling oil flows is formed from the flange portion of the connecting rod to the small end portion. An opening is formed at the end, and the cooling oil flowing through the flange channel is guided to the small end bush.

かかる構成によると、桿部流路を介して冷却用オイルを小端ブッシュへかけるので、小端ブッシュを好適に冷却することができる。   According to such a configuration, since the cooling oil is applied to the small end bush via the collar channel, the small end bush can be suitably cooled.

前記小端ブッシュには、前記桿部流路と連通する小端ブッシュ流路が形成されており、前記小端ブッシュ流路は、前記桿部流路から排出された前記冷却用オイルを前記ピストンピンへ導く構成であってもよい。   The small end bush is formed with a small end bush flow path communicating with the flange flow path, and the small end bush flow path uses the cooling oil discharged from the flange flow path as the piston. It may be configured to lead to a pin.

かかる構成によると、小端ブッシュ流路を介して冷却用オイルをピストンピンへかけるので、ピストンピン及び小端ブッシュを好適に冷却することができる。   According to such a configuration, since the cooling oil is applied to the piston pin through the small end bush flow path, the piston pin and the small end bush can be suitably cooled.

前記ピストンは、円柱形状を呈するヘッド部と、前記ヘッド部の前記コンロッド側面の周縁部から延設されており、筒形状を呈するスカート部と、を備え、前記一対のピン穴は、前記スカート部に形成されており、前記ヘッド部の前記コンロッド側面には、前記小端部と対向する部位に渦巻き溝が形成されている構成であってもよい。   The piston includes a head portion having a cylindrical shape, and a skirt portion extending from a peripheral portion of a side surface of the connecting rod of the head portion, and having a cylindrical shape, and the pair of pin holes includes the skirt portion. The spiral rod groove may be formed in a portion facing the small end portion on the side surface of the connecting rod of the head portion.

かかる構成によると、渦巻き溝によって冷却用オイルを小端部に滴下させ、小端部を好適に冷却することができる。   According to this configuration, the cooling oil can be dropped onto the small end portion by the spiral groove, and the small end portion can be suitably cooled.

前記ピストンは、円柱形状を呈するヘッド部と、前記ヘッド部の前記コンロッド側面の周縁部から延設されており、筒形状を呈するスカート部と、を備え、前記一対のピン穴は、前記スカート部に形成されており、前記ヘッド部の前記コンロッド側面には、前記小端部と対向する部位に複数の突起が形成されている構成であってもよい。   The piston includes a head portion having a cylindrical shape, and a skirt portion extending from a peripheral portion of a side surface of the connecting rod of the head portion, and having a cylindrical shape, and the pair of pin holes includes the skirt portion. And a plurality of protrusions may be formed on a side surface of the connecting portion of the head portion facing the small end portion.

かかる構成によると、突起によって冷却用オイルを小端部に滴下させ、小端部を好適に冷却することができる。   According to this configuration, the cooling oil can be dripped onto the small end portion by the protrusion, and the small end portion can be suitably cooled.

前記内燃機関は、比出力が60.0kw/L以下、前記ピストンのボア径が79mm以下、かつ、前記ピストンの頂面とピン穴との距離が20mm以上25mm以下である構成であってもよい。   The internal combustion engine may have a configuration in which a specific output is 60.0 kw / L or less, a bore diameter of the piston is 79 mm or less, and a distance between the top surface of the piston and a pin hole is 20 mm or more and 25 mm or less. .

かかる構成によると、小型化可能なスチール製のピストンと安価な巻きブッシュという組み合わせを実現しつつ、冷却用オイルの噴射量を抑えることができる。   According to such a configuration, the injection amount of the cooling oil can be suppressed while realizing a combination of a steel piston that can be reduced in size and an inexpensive winding bush.

また、本発明の内燃機関は、シリンダ室を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドと、前記シリンダ室内を摺動可能なピストンと、前記ピストンに形成された一対のピン穴に架設されているピストンピンと、小端部において前記ピストンピンに揺動可能に外嵌されているコンロッドと、前記コンロッドと前記ピストンピンとの間に設けられている小端ブッシュと、前記小端ブッシュを冷却するための冷却用オイルを噴射するオイル噴射部と、を備え、前記ピストンは、鉄製であり、小端ブッシュは、巻きブッシュであり、比出力が60.0kw/L以下、前記ピストンのボア径が79mm以下、かつ、前記ピストンの頂面とピン穴との距離が20mm以上25mm以下であることを特徴とする。   The internal combustion engine of the present invention includes a cylinder block and a cylinder head that constitute a cylinder chamber, a piston that can slide in the cylinder chamber, a piston pin that is installed in a pair of pin holes formed in the piston, A connecting rod that is swingably fitted to the piston pin at a small end, a small end bush provided between the connecting rod and the piston pin, and cooling oil for cooling the small end bush The piston is made of iron, the small end bush is a wound bush, the specific output is 60.0 kw / L or less, the piston bore diameter is 79 mm or less, and The distance between the top surface of the piston and the pin hole is 20 mm or more and 25 mm or less.

本発明によると、冷却用オイルの噴射量を抑えつつ、小型化可能なスチール製のピストンと安価な巻きブッシュという組み合わせを実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a combination of a steel piston and an inexpensive winding bush that can be downsized while suppressing the injection amount of the cooling oil.

本発明の実施形態に係るエンジンの内部構造を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the engine which concerns on embodiment of this invention. 図1の部分拡大図であり、ピストン及びピストンピンの断面構造を示す図である。It is the elements on larger scale of Drawing 1, and is a figure showing the section structure of a piston and a piston pin. (a)は、シリンダのボア径と、ピストンの頂面からピン穴の上端部までの距離と、の関係の例を示すグラフであり、(b)は、エンジンの比出力と、ピストンの頂面からピン穴の上端部までの距離と、の関係の例を示すグラフである。(A) is a graph showing an example of the relationship between the bore diameter of the cylinder and the distance from the top surface of the piston to the upper end of the pin hole, and (b) is a graph showing the specific output of the engine and the top of the piston. It is a graph which shows the example of the relationship between the distance from a surface to the upper end part of a pin hole. ピストンの頂面とピン穴の上端部との距離、潤滑油の噴射量、及び、ピストンの重量の関係の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the relationship between the distance of the top surface of a piston and the upper end part of a pin hole, the injection quantity of lubricating oil, and the weight of a piston. 第一の変形例に係るエンジンを示す図であり、(a)はピストンの裏面図、(b)はピストン及びピストンピンの断面構造を示す図である。It is a figure which shows the engine which concerns on a 1st modification, (a) is a reverse view of a piston, (b) is a figure which shows the cross-section of a piston and a piston pin. 第二の変形例に係るエンジンを示す図であり、(a)はピストンの裏面図、(b)はピストン及びピストンピンの断面構造を示す図である。It is a figure which shows the engine which concerns on a 2nd modification, (a) is a reverse view of a piston, (b) is a figure which shows the cross-section of a piston and a piston pin.

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. The same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1に示すように、本実施形態のエンジン1は、所謂ディーゼルエンジンで、シリンダブロック11に開口する筒孔からなるシリンダ(シリンダ室)12と、シリンダ12内を筒軸方向に移動可能に配置されたピストン21と、ピストン21に揺動可能に連結されるコンロッド13と、クランクケース14に支持されつつ、コンロッド13を介して、ピストン21の往復移動を回転運動に変換するクランクシャフト15とを備えている。シリンダ室12は、シリンダブロック11及びシリンダヘッド17によって構成されている。
また、クランクケース14には、ピストン21の下死点近傍に位置する部位に、潤滑油(冷却用オイル)を噴射する潤滑油噴射部16が配置されている。潤滑油噴射部の噴射ノズル16aは、後記する導入口26aに向かって開口し、噴射ノズル16aからは、オイルポンプ(図示せず)で昇圧された潤滑油が、導入口26aに向けて噴射される。
As shown in FIG. 1, the engine 1 of the present embodiment is a so-called diesel engine, and is arranged so as to be movable in the cylinder axis direction within a cylinder (cylinder chamber) 12 having a cylindrical hole that opens to a cylinder block 11 and the cylinder 12. A piston 21, a connecting rod 13 that is swingably connected to the piston 21, and a crankshaft 15 that is supported by the crankcase 14 and converts the reciprocating movement of the piston 21 into a rotational motion via the connecting rod 13. I have. The cylinder chamber 12 is composed of a cylinder block 11 and a cylinder head 17.
Further, the crankcase 14 is provided with a lubricating oil injection portion 16 that injects lubricating oil (cooling oil) at a position located near the bottom dead center of the piston 21. The injection nozzle 16a of the lubricating oil injection section opens toward an introduction port 26a, which will be described later, and from the injection nozzle 16a, lubricating oil whose pressure has been increased by an oil pump (not shown) is injected toward the introduction port 26a. The

コンロッド13は、断面視H次形状を呈する桿部13aと、桿部13aの一端部に形成されてクランクシャフト15と連結される大端部13bと、桿部13aの他端部に形成されてピストンピン27cを介してピストン21と揺動可能に連結される小端部13cと、を一体に備える。   The connecting rod 13 is formed at a flange portion 13a having an H-order shape in cross section, a large end portion 13b formed at one end portion of the flange portion 13a and connected to the crankshaft 15, and at the other end portion of the flange portion 13a. A small end portion 13c that is swingably connected to the piston 21 via the piston pin 27c is integrally provided.

ピストン21は、図2に示すように、鉄製すなわちスチール合金材からなり、シリンダ12内に配置された状態で、シリンダヘッド17側に位置するヘッド部22と、クランクケース14側に位置するスカート部23と、によって構成されている。
ヘッド部22は、シリンダ12の筒孔よりも僅かに小さい直径を有し、直径よりも軸方向の寸法が短い略円柱形状を呈する。なお、ヘッド部22のシリンダヘッド17に対向する面を頂面22a、クランクケース14に対向する面を裏面22b、シリンダ12の筒孔に対向する面を外周面22cとする。
ヘッド部22の頂面22aには、その中央部に、円形の窪みからなるキャビティ24が形成されている。また、キャビティ24を囲む環状枠部25の内部には、クーリングチャネル26が形成されている。
ヘッド部22の裏面22bには、一対のボス部27と、ボス部27から延設される延壁部27aと、摺壁部28が立設されるとともに、導入口26a、排出口26bが開口している。
ヘッド部22の外周面22cには、リング溝22caが形成され、このリング溝22caに、ピストンリング22cbが嵌め込まれている。
As shown in FIG. 2, the piston 21 is made of iron, that is, a steel alloy material, and is disposed in the cylinder 12, and the head portion 22 located on the cylinder head 17 side and the skirt portion located on the crankcase 14 side. 23.
The head portion 22 has a substantially cylindrical shape having a diameter slightly smaller than the cylinder hole of the cylinder 12 and having a shorter axial dimension than the diameter. A surface of the head portion 22 facing the cylinder head 17 is a top surface 22a, a surface facing the crankcase 14 is a back surface 22b, and a surface facing the cylinder hole of the cylinder 12 is an outer peripheral surface 22c.
On the top surface 22a of the head portion 22, a cavity 24 made of a circular depression is formed at the center. A cooling channel 26 is formed inside the annular frame 25 surrounding the cavity 24.
On the back surface 22 b of the head portion 22, a pair of boss portions 27, an extending wall portion 27 a extending from the boss portion 27, and a sliding wall portion 28 are erected, and an introduction port 26 a and a discharge port 26 b are opened. doing.
A ring groove 22ca is formed on the outer peripheral surface 22c of the head portion 22, and a piston ring 22cb is fitted into the ring groove 22ca.

キャビティ24は、中央部が浅く、周縁部が深く窪みつつ、頂面22a付近が底部よりも狭まるようにくびれている。なお、キャビティ24の形状は、本実施形態の形状に限らず、要求される燃焼室(図示せず)の形状に応じて、様々な形状に設定される。
クーリングチャネル26は、キャビティ24を囲む環状枠部25の内部に、キャビティ24の形状、及び環状枠部25の形状に倣った円環状の空間で構成されている。つまり、クーリングチャネル26は、頂面22a付近で、中間部分よりも径方向に空間が拡がるように設定されている。なお、クーリングチャネル26の形状は、本実施形態の形状に限らず、キャビティ24の形状に応じて様々な形状に設定される。
The cavity 24 is narrow at the center, shallow at the periphery, and narrowed so that the vicinity of the top surface 22a is narrower than the bottom. The shape of the cavity 24 is not limited to the shape of the present embodiment, and various shapes are set according to the required shape of the combustion chamber (not shown).
The cooling channel 26 is configured in an annular frame portion 25 that surrounds the cavity 24, with a shape of the cavity 24 and an annular space that follows the shape of the annular frame portion 25. That is, the cooling channel 26 is set so that the space expands in the radial direction near the top surface 22a rather than the intermediate portion. The shape of the cooling channel 26 is not limited to the shape of the present embodiment, and various shapes are set according to the shape of the cavity 24.

図1に示すように、一対のボス部27は、それぞれが平板形状を有し、板面が対向するように、平行に立設されている。また、一対のボス部27の間隔は、コンロッド13の一端、すなわち、小端部13aが配置可能な寸法に設定されている。そして、一対のボス部27のそれぞれには、ピン孔27bが開口している。
ピン孔27bは、一対のボス部27を同一の孔径で同一直線上に沿って貫通している。そして、各ピン孔27bには、コンロッド13の小端部13cを貫通するピストンピン27cの両端が、それぞれ挿嵌される。つまり、ピストンピン27cは、コンロッド13を揺動可能に軸支することで、コンロッド13をピストン21に連結している。
延壁部27aは、各ボス部27の板面に沿って延設される板状部材で、ボス部27よりも薄板に設定されている。
As shown in FIG. 1, the pair of boss portions 27 each have a flat plate shape, and are erected in parallel so that the plate surfaces face each other. Moreover, the space | interval of a pair of boss | hub part 27 is set to the dimension which can arrange | position the one end of the connecting rod 13, ie, the small end part 13a. A pin hole 27 b is opened in each of the pair of boss portions 27.
The pin hole 27b penetrates the pair of boss portions 27 along the same straight line with the same hole diameter. Then, both ends of the piston pin 27c penetrating the small end portion 13c of the connecting rod 13 are inserted into the pin holes 27b, respectively. In other words, the piston pin 27c pivotally supports the connecting rod 13 to connect the connecting rod 13 to the piston 21.
The extending wall portion 27 a is a plate-like member extending along the plate surface of each boss portion 27, and is set to be thinner than the boss portion 27.

摺壁部28は、ヘッド部22の裏面22b上に、延壁部27aの端部間を繋ぎつつ、立設される一対の円弧壁で構成されている。つまり、摺壁部28は、一対のボス部27の端部間を繋いでいる。摺壁部28は、その円弧がヘッド部22の外周面22cと同じ曲率を備えている。
つまり、ピストン21の裏面22b側には、一対のボス部27、延壁部27a、及び摺壁部28によって、断面略楕円形の筒形状を呈するスカート部23が形成されている。
The sliding wall portion 28 is formed of a pair of arcuate walls that are erected on the back surface 22b of the head portion 22 while connecting the ends of the extending wall portion 27a. That is, the sliding wall portion 28 connects between the end portions of the pair of boss portions 27. The sliding wall portion 28 has an arc whose curvature is the same as that of the outer peripheral surface 22 c of the head portion 22.
That is, on the back surface 22 b side of the piston 21, a pair of boss portions 27, an extended wall portion 27 a, and a sliding wall portion 28 form a skirt portion 23 that has a substantially elliptical cross section.

導入口26aは、ボス部27と延壁部27aと摺壁部28とに囲まれた裏面22bの周縁部分に、噴射ノズル16に向かって開口している。導入口26aは、クーリングチャネル26に連通し、噴射ノズル16から噴出される潤滑油をクーリングチャネル26に供給する。また、導入口26aは、その形状が、噴射ノズル16aから噴射される潤滑油をクーリングチャネル26内に導きやすいように設定されている。   The introduction port 26 a opens toward the injection nozzle 16 in the peripheral portion of the back surface 22 b surrounded by the boss portion 27, the extending wall portion 27 a, and the sliding wall portion 28. The introduction port 26 a communicates with the cooling channel 26 and supplies the lubricating oil ejected from the injection nozzle 16 to the cooling channel 26. Further, the shape of the inlet 26 a is set so that the lubricating oil injected from the injection nozzle 16 a can be easily guided into the cooling channel 26.

<コンロッド>
図2に示すように、コンロッド13は、断面視H次形状を呈する桿部13aと、桿部13aの一端部に形成されてクランクシャフト15と連結される大端部13b(図1参照)と、桿部13aの他端部に形成されてピストンピン27cを介してピストン21と揺動可能にと連結される小端部13cと、を備える。小端部13cの貫通孔には、ピストンピン27cが挿入されている。
<Connecting rod>
As shown in FIG. 2, the connecting rod 13 includes a flange portion 13 a having an H-order shape in cross section, and a large end portion 13 b (see FIG. 1) formed at one end portion of the flange portion 13 a and coupled to the crankshaft 15. And a small end portion 13c formed on the other end portion of the flange portion 13a and connected to the piston 21 via a piston pin 27c so as to be swingable. A piston pin 27c is inserted into the through hole of the small end portion 13c.

小端部13cの上端部には、小端部流路13c1が形成されている。小端部流路13c1は、小端部13cの外周面と貫通孔の内周面とを連通する孔部である。   A small end channel 13c1 is formed at the upper end of the small end 13c. The small end flow channel 13c1 is a hole that communicates the outer peripheral surface of the small end 13c and the inner peripheral surface of the through hole.

桿部13a及び小端部13cの下端部には、桿部流路13a1が形成されている。桿部流路13a1は、小端部13cの貫通孔の内周面に開口する孔部である。   A flange channel 13a1 is formed at the lower ends of the flange 13a and the small end 13c. The collar channel 13a1 is a hole that opens to the inner peripheral surface of the through hole of the small end 13c.

<小端ブッシュ>
また、ピストンピン21の外周面とコンロッド13の小端部13cの内周面との間には、小端ブッシュ31が設けられている。小端ブッシュ31は、巻きブッシュであり、銅及びニッケルを含む合金によって形成されている。小端ブッシュ31には、小端ブッシュ流路31a,31bが形成されている。小端ブッシュ流路31aは、小端部流路13c1に対応する部位に形成されており、小端ブッシュ31の外周面と内周面とを連通する孔部である。小端ブッシュ流路31bは、桿部流路13a1に対応する部位に形成されており、小端ブッシュ31の外周面と内周面とを連通する孔部である。
<Small end bush>
A small end bush 31 is provided between the outer peripheral surface of the piston pin 21 and the inner peripheral surface of the small end portion 13 c of the connecting rod 13. The small end bush 31 is a wound bush and is formed of an alloy containing copper and nickel. In the small end bush 31, small end bush channels 31a and 31b are formed. The small end bush channel 31a is a hole formed in a portion corresponding to the small end channel 13c1 and communicating the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the small end bush 31. The small end bush channel 31b is a hole formed in a portion corresponding to the collar channel 13a1 and communicating the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the small end bush 31.

<潤滑油の流れ>
次に、潤滑油噴射部16から噴射される潤滑油の流れ及び作用について説明する。
<Lubricant oil flow>
Next, the flow and action of the lubricating oil injected from the lubricating oil injection unit 16 will be described.

≪クーリングチャンネルを介した流れ≫
潤滑油噴射部16の噴射ノズル16aから噴射された潤滑油は、導入口26aからクーリングチャネル26内に流入する。なお、導入口26aへ流入しなかった潤滑油は、導入口26aの周辺、及び摺壁部28の内周面28aに当たり、当たった部位を冷却するとともに、シリンダ12の内面に当たり、摺壁部28とシリンダ12との間の潤滑を行う。
導入口26aへ流入した潤滑油は、クーリングチャネル26内を通過する間に、キャビティ24を囲む環状枠部25の熱を奪い、冷却する。
そして、クーリングチャネル26内を通過した潤滑油は、後からクーリングチャネル26内に導入された潤滑油に押し出されて、排出口26bから吐出される。
≪Flow through cooling channel≫
Lubricating oil injected from the injection nozzle 16 a of the lubricating oil injection unit 16 flows into the cooling channel 26 from the introduction port 26 a. The lubricating oil that has not flowed into the inlet port 26a hits the periphery of the inlet port 26a and the inner peripheral surface 28a of the sliding wall portion 28, cools the contacted portion, hits the inner surface of the cylinder 12, and hits the sliding wall portion 28. And the cylinder 12 are lubricated.
Lubricating oil that has flowed into the inlet 26 a takes the heat of the annular frame 25 surrounding the cavity 24 and cools it while passing through the cooling channel 26.
Then, the lubricating oil that has passed through the cooling channel 26 is pushed out into the lubricating oil introduced into the cooling channel 26 later and discharged from the discharge port 26b.

排出口26bから吐出された潤滑油は、吐出の勢いで、コンロッド13、及びピストンピン27cに吹き付けられる。コンロッド13、及びピストンピン27cに吹き付けられた潤滑油は、隙間に入り込んで、コンロッド13とピストンピン27cとの間の潤滑、及びピストンピン27cとピン孔27bとの間の潤滑を行う。   Lubricating oil discharged from the discharge port 26b is sprayed to the connecting rod 13 and the piston pin 27c with a discharge momentum. The lubricating oil sprayed to the connecting rod 13 and the piston pin 27c enters the gap, and lubricates between the connecting rod 13 and the piston pin 27c and between the piston pin 27c and the pin hole 27b.

また、コンロッド13、及びピストンピン27cに吹き付けられ、跳ね返った潤滑油は、ヘッド部22の裏面22b、及び摺壁部28の内周面28aに跳ね返る。そして、ヘッド部22の裏面22bに跳ね返った潤滑油は、キャビティ24の底部24aを冷却する。また、摺壁部28の内周面28aに跳ね返った潤滑油は、摺壁部28に形成された連通孔(図示せず)を通じて摺壁部28の外周面28bに流出し、摺壁部28とシリンダ12との間の潤滑を行う。   Further, the lubricating oil sprayed and bounced to the connecting rod 13 and the piston pin 27 c rebounds on the back surface 22 b of the head portion 22 and the inner peripheral surface 28 a of the sliding wall portion 28. The lubricating oil that has bounced off the back surface 22 b of the head portion 22 cools the bottom 24 a of the cavity 24. Further, the lubricating oil bounced off the inner peripheral surface 28 a of the sliding wall portion 28 flows out to the outer peripheral surface 28 b of the sliding wall portion 28 through a communication hole (not shown) formed in the sliding wall portion 28, and the sliding wall portion 28. And the cylinder 12 are lubricated.

また、排出口26bから吐出された潤滑油は、小端部流路13c1を介して小端ブッシュ31へ導かれる。さらに、小端ブッシュ31へ導かれた潤滑油は、小端ブッシュ流路31aを介してピストンピン27cへ導かれる。これらの潤滑油によって、小端部13c、小端ブッシュ31及びピストンピン27cが好適に冷却され、これらの腐食が防止される。   Further, the lubricating oil discharged from the discharge port 26b is guided to the small end bush 31 via the small end flow path 13c1. Further, the lubricating oil guided to the small end bush 31 is guided to the piston pin 27c via the small end bush channel 31a. By these lubricating oils, the small end portion 13c, the small end bush 31 and the piston pin 27c are suitably cooled, and their corrosion is prevented.

≪小端部へ直接噴射≫
また、噴射ノズル26bから噴射された潤滑油は、小端部13cの外周面へ直接吹き付けられる。かかる潤滑油によって、小端部13cが好適に冷却される。
≪Direct injection to small end≫
Moreover, the lubricating oil injected from the injection nozzle 26b is sprayed directly on the outer peripheral surface of the small end portion 13c. The small end portion 13c is suitably cooled by the lubricating oil.

≪桿部流路を介した流れ≫
また、図示しない噴射ノズルから噴射された潤滑油は、桿部流路13a1を介して小端ブッシュ31へ導かれる。さらに、小端ブッシュ31へ導かれた潤滑油は、小端ブッシュ流路31bを介してピストンピン27cへ導かれる。かかる潤滑油によって、小端部13c、小端ブッシュ31及びピストンピン27cが好適に冷却され、これらの腐食が防止される。
≪Flow through buttocks flow path≫
Moreover, the lubricating oil injected from the injection nozzle which is not shown in figure is guide | induced to the small end bush 31 via the collar part flow path 13a1. Further, the lubricating oil guided to the small end bush 31 is guided to the piston pin 27c via the small end bush channel 31b. By such lubricating oil, the small end portion 13c, the small end bush 31 and the piston pin 27c are suitably cooled, and their corrosion is prevented.

なお、図2及び後記する図5,6に示すように、小端部13cの内周面及び小端ブッシュ31の外周面の少なくとも一方に、桿部流路13a1,小端部流路13c1の少なくとも一方と連通して潤滑油が流通する溝部が形成されている。本実施形態では、小端部13cの内周面に、小端部流路13cと連通して図2の紙面と直交する方向に延設された溝部13c2が形成されている。また、小端部13cの内周面に、桿部流路13a1と連通して図2の紙面と直交する方向に延設された溝部13c3が形成されている。   As shown in FIG. 2 and FIGS. 5 and 6 to be described later, at least one of the inner peripheral surface of the small end portion 13c and the outer peripheral surface of the small end bush 31 is provided with the flange channel 13a1 and the small end channel 13c1. Grooves are formed in communication with at least one and through which the lubricating oil flows. In the present embodiment, a groove portion 13c2 is formed on the inner peripheral surface of the small end portion 13c so as to communicate with the small end portion flow path 13c and extend in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. Further, a groove portion 13c3 is formed on the inner peripheral surface of the small end portion 13c so as to communicate with the collar channel 13a1 and extend in a direction perpendicular to the paper surface of FIG.

また、小端ブッシュ31の内周面及びピストンピン27cの外周面の少なくとも一方に、小端ブッシュ流路31a,31bの少なくとも一方と連通して潤滑油が流通する溝部が形成されていてもよい。本実施形態では、ピストンピン27cの外周面に、小端ブッシュ流路31aと連通して図2の紙面と直交する方向に延設された溝部27c1が形成されている。また、ピストンピン27cの外周面に、小端ブッシュ流路31bと連通して図2の紙面と直交する方向に延設された溝部27c2が形成されている。   Further, at least one of the inner peripheral surface of the small end bush 31 and the outer peripheral surface of the piston pin 27c may be formed with a groove portion that communicates with at least one of the small end bush flow paths 31a and 31b and through which lubricating oil flows. . In the present embodiment, a groove 27c1 is formed on the outer peripheral surface of the piston pin 27c so as to communicate with the small end bush channel 31a and extend in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. Further, a groove portion 27c2 is formed on the outer peripheral surface of the piston pin 27c so as to communicate with the small end bush passage 31b and extend in a direction perpendicular to the paper surface of FIG.

これら溝部13c2,13c3,27c1,27c2は、小端部13c、小端ブッシュ31及びピストンピン27cの軸方向端部でそれぞれ開放されており、当該溝部13c2,13c3,27c1,27c2を流通する潤滑油を当該溝部13c2,13c3,27c1,27c2から排出可能となっている。かかる溝部13c2,13c3,27c1,27c2を潤滑油が流通することによって、小端部13c、小端ブッシュ31及びピストンピン27cがより好適に冷却される。   These groove portions 13c2, 13c3, 27c1, 27c2 are opened at the axial ends of the small end portion 13c, the small end bush 31 and the piston pin 27c, respectively, and the lubricating oil flowing through the groove portions 13c2, 13c3, 27c1, 27c2 Can be discharged from the grooves 13c2, 13c3, 27c1, and 27c2. When the lubricating oil flows through the grooves 13c2, 13c3, 27c1, and 27c2, the small end portion 13c, the small end bush 31 and the piston pin 27c are more suitably cooled.

また、本実施形態では、2組の小端部流路13c1及び小端ブッシュ流路31aが形成されている。一方の小端部流路13c1及び小端ブッシュ流路31aは、排出口26bと略対向するように形成されており、他方の小端部流路13c1及び小端ブッシュ流路31aは、一方の小端部流路13c1及び小端ブッシュ流路31aに対して、桿部13aの軸線対称となるように形成されている。   In the present embodiment, two sets of small end flow paths 13c1 and small end bush flow paths 31a are formed. One small end channel 13c1 and small end bush channel 31a are formed so as to be substantially opposite to the discharge port 26b, and the other small end channel 13c1 and small end bush channel 31a With respect to the small end channel 13c1 and the small end bush channel 31a, the flange 13a is formed so as to be symmetrical with respect to the axis.

<ピストンの寸法等>
図3(a)(b)に示すように、一般的に、鉄製のピストンは、アルミ製のピストンと比較して熱伝導率が小さいため、特にシリンダ軸線方向の小型化が実現されており、ピストンの頂面とピン穴の上端部との距離が小さく設定されている。本実施形態において、エンジン1は、比出力が60.0[kW/L]以下、ピストン21のボア径(直径)が79[mm]以下、かつ、ピストン21の頂面22aとピン穴27bの上端部との距離が20[mm]以上25[mm]以下に設定されている。
<Piston dimensions, etc.>
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), generally, an iron piston has a smaller thermal conductivity than an aluminum piston, and therefore, downsizing particularly in the cylinder axis direction is realized. The distance between the top surface of the piston and the upper end of the pin hole is set small. In the present embodiment, the engine 1 has a specific output of 60.0 [kW / L] or less, a bore diameter (diameter) of the piston 21 of 79 [mm] or less, and the top surface 22a of the piston 21 and the pin hole 27b. The distance from the upper end is set to 20 [mm] or more and 25 [mm] or less.

ここで、比出力が60[kW/L]以下に設定されているのは、エンジン1の小型化を実現するためである。また、ピストン21のボア径が79[mm]以下、ピストン21の頂面22aとピン穴27bの上端部との距離が25[mm]以下に設定されているのは、ピストン21の重量増に起因するエンジン1の振動による商品性低下を防止するためである。また、ピストン21の頂面22aとピン穴27bの上端部との距離が20[mm]以上に設定されているのは、小端ブッシュ31をピストン21の上方に区画される燃焼室から離して小端ブッシュ31の高温化を防ぐためである。   Here, the specific output is set to 60 [kW / L] or less in order to reduce the size of the engine 1. The reason why the bore diameter of the piston 21 is set to 79 [mm] or less and the distance between the top surface 22a of the piston 21 and the upper end of the pin hole 27b is set to 25 [mm] or less is to increase the weight of the piston 21. This is to prevent the deterioration of merchantability due to the vibration of the engine 1 caused by the vibration. The distance between the top surface 22a of the piston 21 and the upper end of the pin hole 27b is set to 20 mm or more because the small end bush 31 is separated from the combustion chamber defined above the piston 21. This is to prevent the small end bush 31 from being heated to a high temperature.

すなわち、図4に示すように、ピストン21の頂面22aとピン穴27bとの距離の上限は、燃費を考慮した潤滑油噴射装置26の噴射量の下限によって決定される。また、ピストン21の頂面22aとピン穴27bとの距離の下限は、燃費を考慮した潤滑油噴射装置26の噴射量の上限によって決定される。また、ピストン21の重量の上限(換言すると、ボア径の上限)は、エンジン1の振動を考慮した重量の上限によって決定される。また、ピストン21の重量の下限(換言すると、ボア径の下限)は、燃費を考慮した潤滑油噴射装置26の噴射量の下限によって決定される。   That is, as shown in FIG. 4, the upper limit of the distance between the top surface 22a of the piston 21 and the pin hole 27b is determined by the lower limit of the injection amount of the lubricating oil injection device 26 in consideration of fuel consumption. The lower limit of the distance between the top surface 22a of the piston 21 and the pin hole 27b is determined by the upper limit of the injection amount of the lubricating oil injection device 26 in consideration of fuel efficiency. Further, the upper limit of the weight of the piston 21 (in other words, the upper limit of the bore diameter) is determined by the upper limit of the weight considering the vibration of the engine 1. Further, the lower limit of the weight of the piston 21 (in other words, the lower limit of the bore diameter) is determined by the lower limit of the injection amount of the lubricating oil injection device 26 in consideration of fuel efficiency.

<変形例>
続いて、ピストン21の裏面22bの構造に関する変形例について、図5及び図6を参照して説明する。図5(b)及び図6(c)において、クーリングチャンネル26の導入口26aは省略されており、また、排出口26bは、図2とは左右反対側に設けられている。
<Modification>
Subsequently, a modified example related to the structure of the back surface 22b of the piston 21 will be described with reference to FIGS. 5 (b) and 6 (c), the inlet 26a of the cooling channel 26 is omitted, and the outlet 26b is provided on the left and right sides opposite to FIG.

≪第一の変形例≫
図5(a)に示すように、ピストン21の裏面22bには、渦巻き溝22b1が形成されている。渦巻き溝22b1は、コンロッド13の小端部13cと対向する部位に形成されている。図5(b)に示すように、ピストン裏面22bに付着した潤滑油は、ピストン21下降工程時に渦巻き溝22b1に沿って移動し、当該渦巻き溝22b1の中央部に集まる。渦巻き溝22b1の中央部に集まった潤滑油は、ピストン21上昇工程時にコンロット13の小端部13cに滴下し、小端部13cを好適に冷却することができる。
≪First modification≫
As shown in FIG. 5A, a spiral groove 22 b 1 is formed on the back surface 22 b of the piston 21. The spiral groove 22b1 is formed at a portion facing the small end portion 13c of the connecting rod 13. As shown in FIG. 5 (b), the lubricating oil adhering to the piston back surface 22b moves along the spiral groove 22b1 during the piston 21 lowering process and collects at the center of the spiral groove 22b1. The lubricating oil collected at the central portion of the spiral groove 22b1 can be dripped onto the small end portion 13c of the conrot 13 during the piston 21 ascent process, and the small end portion 13c can be suitably cooled.

≪第二の変形例≫
図6(a)に示すように、ピストン21の裏面22bには、複数の突起22b2が形成されている。図6(b)に示すように、ピストン裏面22bに付着した潤滑油は、ピストン21下降工程時に複数の突起22b2に集まる。複数の突起22b2に集まった潤滑油は、ピストン21上昇工程時にコンロット13の小端部13cに滴下し、小端部13cを好適に冷却することができる。
≪Second modification≫
As shown in FIG. 6A, a plurality of protrusions 22 b 2 are formed on the back surface 22 b of the piston 21. As shown in FIG. 6B, the lubricating oil adhering to the piston back surface 22b gathers at the plurality of protrusions 22b2 during the piston 21 lowering process. The lubricating oil collected on the plurality of protrusions 22b2 can be dropped onto the small end portion 13c of the conrot 13 during the piston 21 ascent process, and the small end portion 13c can be suitably cooled.

本発明の実施形態に係るエンジン1は、クーリングチャンネル26及び小端部流路13c1を介して潤滑油を小端ブッシュ31へかけたり、潤滑油を小端部13cへ直接かけたり、桿部流路13bを介して潤滑油を小端ブッシュ31へかけたりするので、小端ブッシュ31を好適に冷却することができる。   The engine 1 according to the embodiment of the present invention applies the lubricating oil to the small end bush 31 through the cooling channel 26 and the small end flow passage 13c1, directly applies the lubricating oil to the small end portion 13c, Since the lubricating oil is applied to the small end bush 31 via the path 13b, the small end bush 31 can be suitably cooled.

また、エンジン1は、小端ブッシュ流路31a,31bを介して潤滑油をピストンピン27cへかけるので、ピストンピン27c及び小端ブッシュ31を好適に冷却することができる。   Further, since the engine 1 applies the lubricating oil to the piston pin 27c via the small end bush flow paths 31a and 31b, the piston pin 27c and the small end bush 31 can be suitably cooled.

また、エンジン1は、比出力が60.0[kw/L]以下、ピストン21のボア径が79[mm]以下、かつ、ピストン21の頂面22aとピン穴27bの上端部との距離が20[mm]以上25[mm]以下であるので、潤滑油の噴射量を抑えつつ、小型化可能なスチール製のピストン21と安価な巻きブッシュ31という組み合わせを実現することができる。   The engine 1 has a specific output of 60.0 [kw / L] or less, a bore diameter of the piston 21 of 79 [mm] or less, and a distance between the top surface 22a of the piston 21 and the upper end of the pin hole 27b. Since it is 20 [mm] or more and 25 [mm] or less, it is possible to realize a combination of the steel piston 21 and the inexpensive winding bush 31 that can be downsized while suppressing the injection amount of the lubricating oil.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形可能である。例えば、溝部13c2(13c3)がある場合には、小端ブッシュ流路31a(31b)及び溝部27c1(27c2)は省略可能である。また、小端ブッシュ流路31a(31b)及び溝部27c1(27c2)がある場合には、溝部13c2(13c3)は省略可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can deform | transform suitably. For example, when there is the groove 13c2 (13c3), the small end bush channel 31a (31b) and the groove 27c1 (27c2) can be omitted. Further, when there is the small-end bush channel 31a (31b) and the groove 27c1 (27c2), the groove 13c2 (13c3) can be omitted.

1 エンジン(内燃機関)
21 ピストン
13 コンロッド
13a 桿部
13b 大端部
13c 小端部
16 潤滑油噴射装置(オイル噴射部)
26 クーリングチャンネル
27c ピストンピン
31 小端ブッシュ
1 engine (internal combustion engine)
21 piston 13 connecting rod 13a collar 13b large end 13c small end 16 lubricating oil injection device (oil injection unit)
26 Cooling channel 27c Piston pin 31 Small end bush

Claims (9)

シリンダ室を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドと、
前記シリンダ室内を摺動可能なピストンと、
前記ピストンに形成された一対のピン穴に架設されているピストンピンと、
小端部において前記ピストンピンに揺動可能に外嵌されているコンロッドと、
前記コンロッドと前記小端部との間に設けられている小端ブッシュと、
冷却用オイルを噴射するオイル噴射部と、
を備え、
前記ピストンは、鉄製であり、
小端ブッシュは、巻きブッシュであり、
前記ピストンには、噴射された前記冷却用オイルが流通するクーリングチャンネルが形成されており、
前記小端部には、前記クーリングチャンネルを流通して当該クーリングチャンネルから排出された前記冷却用オイルが流通する小端部流路が形成されており、
前記小端部流路は、前記小端部の径方向外側端部と径方向内側端部とを連通しており、前記クーリングチャンネルから排出された前記冷却用オイルを前記小端ブッシュへ導く
ことを特徴とする内燃機関。
A cylinder block and a cylinder head constituting the cylinder chamber;
A piston slidable in the cylinder chamber;
A piston pin installed in a pair of pin holes formed in the piston;
A connecting rod externally fitted to the piston pin at a small end so as to be swingable;
A small-end bush provided between the connecting rod and the small-end portion;
An oil injection section for injecting cooling oil;
With
The piston is made of iron,
The small end bush is a wound bush,
The piston is formed with a cooling channel through which the injected cooling oil flows.
The small end portion is formed with a small end portion flow path through which the cooling oil flowing through the cooling channel and discharged from the cooling channel flows.
The small end channel communicates the radially outer end and the radially inner end of the small end, and guides the cooling oil discharged from the cooling channel to the small end bush. An internal combustion engine characterized by the above.
前記小端ブッシュには、前記小端部流路と連通する小端ブッシュ流路が形成されており、
前記小端ブッシュ流路は、前記小端部流路から排出された前記冷却用オイルを前記ピストンピンへ導く
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
The small end bush is formed with a small end bush passage communicating with the small end passage.
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the small-end bush passage guides the cooling oil discharged from the small-end passage to the piston pin.
前記オイル噴射部は、
前記クーリングチャンネルへ向けて前記冷却用オイルを噴射するとともに、前記小端部へ向けて直接前記冷却用オイルを噴射する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内燃機関。
The oil injection unit is
The internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the cooling oil is injected toward the cooling channel, and the cooling oil is directly injected toward the small end portion.
シリンダ室を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドと、
前記シリンダ室内を摺動可能なピストンと、
前記ピストンに形成された一対のピン穴に架設されているピストンピンと、
小端部において前記ピストンピンに揺動可能に外嵌されているコンロッドと、
前記コンロッドと前記小端部との間に設けられている小端ブッシュと、
を備え、
前記ピストンは、鉄製であり、
小端ブッシュは、巻きブッシュであり、
前記コンロッドの桿部から前記小端部には、冷却用オイルが流通する桿部流路が形成されており、
前記桿部流路は、前記小端部において開口しており、当該桿部流路を流通する前記冷却用オイルを前記小端ブッシュへ導く
ことを特徴とする内燃機関。
A cylinder block and a cylinder head constituting the cylinder chamber;
A piston slidable in the cylinder chamber;
A piston pin installed in a pair of pin holes formed in the piston;
A connecting rod externally fitted to the piston pin at a small end so as to be swingable;
A small-end bush provided between the connecting rod and the small-end portion;
With
The piston is made of iron,
The small end bush is a wound bush,
From the collar part of the connecting rod to the small end part, a collar channel for circulating cooling oil is formed,
The flange part flow path opens at the small end part, and guides the cooling oil flowing through the flange part flow path to the small end bush.
前記小端ブッシュには、前記桿部流路と連通する小端ブッシュ流路が形成されており、
前記小端ブッシュ流路は、前記桿部流路から排出された前記冷却用オイルを前記ピストンピンへ導く
ことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関。
The small end bush is formed with a small end bush channel communicating with the collar channel,
5. The internal combustion engine according to claim 4, wherein the small-end bush passage guides the cooling oil discharged from the flange passage to the piston pin.
前記ピストンは、
円柱形状を呈するヘッド部と、
前記ヘッド部の前記コンロッド側面の周縁部から延設されており、筒形状を呈するスカート部と、
を備え、
前記一対のピン穴は、前記スカート部に形成されており、
前記ヘッド部の前記コンロッド側面には、前記小端部と対向する部位に渦巻き溝が形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の内燃機関。
The piston is
A head portion having a cylindrical shape;
A skirt portion that extends from the peripheral edge of the side surface of the connecting rod of the head portion and has a cylindrical shape;
With
The pair of pin holes are formed in the skirt portion,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein a spiral groove is formed on a side surface of the connecting portion of the head portion facing the small end portion.
前記ピストンは、
円柱形状を呈するヘッド部と、
前記ヘッド部の前記コンロッド側面の周縁部から延設されており、筒形状を呈するスカート部と、
を備え、
前記一対のピン穴は、前記スカート部に形成されており、
前記ヘッド部の前記コンロッド側面には、前記小端部と対向する部位に複数の突起が形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の内燃機関。
The piston is
A head portion having a cylindrical shape;
A skirt portion that extends from the peripheral edge of the side surface of the connecting rod of the head portion and has a cylindrical shape;
With
The pair of pin holes are formed in the skirt portion,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein a plurality of protrusions are formed on a side surface of the connecting portion of the head portion facing the small end portion.
比出力が60.0kw/L以下、前記ピストンのボア径が79mm以下、かつ、前記ピストンの頂面とピン穴との距離が20mm以上25mm以下である
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の内燃機関。
The specific output is 60.0 kw / L or less, the bore diameter of the piston is 79 mm or less, and the distance between the top surface of the piston and the pin hole is 20 mm or more and 25 mm or less. The internal combustion engine according to claim 7.
シリンダ室を構成するシリンダブロック及びシリンダヘッドと、
前記シリンダ室内を摺動可能なピストンと、
前記ピストンに形成された一対のピン穴に架設されているピストンピンと、
小端部において前記ピストンピンに揺動可能に外嵌されているコンロッドと、
前記コンロッドと前記ピストンピンとの間に設けられている小端ブッシュと、
前記小端ブッシュを冷却するための冷却用オイルを噴射するオイル噴射部と、
を備え、
前記ピストンは、鉄製であり、
小端ブッシュは、巻きブッシュであり、
比出力が60.0kw/L以下、前記ピストンのボア径が79mm以下、かつ、前記ピストンの頂面とピン穴との距離が20mm以上25mm以下である
ことを特徴とする内燃機関。
A cylinder block and a cylinder head constituting the cylinder chamber;
A piston slidable in the cylinder chamber;
A piston pin installed in a pair of pin holes formed in the piston;
A connecting rod externally fitted to the piston pin at a small end so as to be swingable;
A small end bush provided between the connecting rod and the piston pin;
An oil injection part for injecting cooling oil for cooling the small end bush;
With
The piston is made of iron,
The small end bush is a wound bush,
A specific output is 60.0 kw / L or less, a bore diameter of the piston is 79 mm or less, and a distance between a top surface of the piston and a pin hole is 20 mm or more and 25 mm or less.
JP2016052261A 2016-03-16 2016-03-16 Internal combustion engine Expired - Fee Related JP6676423B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016052261A JP6676423B2 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Internal combustion engine
DE102017204316.4A DE102017204316A1 (en) 2016-03-16 2017-03-15 COMBUSTION ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016052261A JP6676423B2 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017166568A true JP2017166568A (en) 2017-09-21
JP6676423B2 JP6676423B2 (en) 2020-04-08

Family

ID=59751735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016052261A Expired - Fee Related JP6676423B2 (en) 2016-03-16 2016-03-16 Internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6676423B2 (en)
DE (1) DE102017204316A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109026426A (en) * 2018-08-15 2018-12-18 全椒县全动机械有限公司 A kind of internal combustion engine and its surface treatment method
CN109653895A (en) * 2018-11-15 2019-04-19 北京理工大学 A kind of device improving small end of connecting rod lubrication state
CN109723566A (en) * 2019-02-28 2019-05-07 一汽解放汽车有限公司 A kind of link assembly reducing piston heat load
CN114251152A (en) * 2020-09-22 2022-03-29 马勒汽车技术(中国)有限公司 Lubrication mechanism for pin joint pair of internal combustion engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017130690A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-27 Man Truck & Bus Ag Device and method for lubricating a connecting rod bearing

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109026426A (en) * 2018-08-15 2018-12-18 全椒县全动机械有限公司 A kind of internal combustion engine and its surface treatment method
CN109653895A (en) * 2018-11-15 2019-04-19 北京理工大学 A kind of device improving small end of connecting rod lubrication state
CN109723566A (en) * 2019-02-28 2019-05-07 一汽解放汽车有限公司 A kind of link assembly reducing piston heat load
CN114251152A (en) * 2020-09-22 2022-03-29 马勒汽车技术(中国)有限公司 Lubrication mechanism for pin joint pair of internal combustion engine
CN114251152B (en) * 2020-09-22 2022-12-20 马勒汽车技术(中国)有限公司 Lubrication mechanism for pin joint pair of internal combustion engine
US12007024B2 (en) 2020-09-22 2024-06-11 Mahle Automotive Technologies (China) Co., Ltd. Lubricating mechanism of pin connection pair of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017204316A1 (en) 2017-09-21
JP6676423B2 (en) 2020-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017166568A (en) Internal combustion engine
JP6093355B2 (en) Cylinder collision cooling in opposed piston engines.
US9376984B2 (en) Cooling structure for internal combustion engine
US20110114040A1 (en) Cooling structure for internal combustion engine
US8662026B2 (en) Piston with supplemental cooling gallery and internal combustion engine therewith
US8689744B2 (en) Cooling device and insert for water jacket of internal combustion engine
JP5175808B2 (en) Internal combustion engine cooling structure
JP2009293570A (en) Lubricating device for air-cooled general-purpose engine
US10584657B2 (en) Oil cooled internal combustion engine cylinder liner and method of use
JP2015031278A (en) Engine housing of internal combustion engine, and internal combustion engine having engine housing
JP2013133717A (en) Ignition plug cooling structure of auxiliary-chamber type spark-ignition internal combustion engine
JP2013024081A (en) Cylinder block
KR101163824B1 (en) Cooling device and insert for water jacket of internal combustion engine
US11549460B2 (en) Water cooled engine
JP2018009634A (en) Connecting rod
JP2013024156A (en) Piston for internal combustion engine
JP4624373B2 (en) Piston cooling hardware for internal combustion engines
JP2012132343A (en) Piston cooling device for internal-combustion engine
JP2018053829A (en) Piston for internal combustion engine
JP2019074014A (en) Piston of internal combustion engine
JP2020029795A (en) piston
JP2017214827A (en) Internal combustion engine
JP2016156363A (en) Internal combustion engine
KR20220116294A (en) Pistons for internal combustion engines
JP5365728B2 (en) Piston for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191001

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200303

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6676423

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees