JP3254145B2 - ピストン - Google Patents
ピストンInfo
- Publication number
- JP3254145B2 JP3254145B2 JP27556296A JP27556296A JP3254145B2 JP 3254145 B2 JP3254145 B2 JP 3254145B2 JP 27556296 A JP27556296 A JP 27556296A JP 27556296 A JP27556296 A JP 27556296A JP 3254145 B2 JP3254145 B2 JP 3254145B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- coolant
- cooling
- outer peripheral
- coolant passage
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内部金物を有する内
燃機関用ピストンに関する。
燃機関用ピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３は内部金物を有する大型ディーゼ
ル機関用ピストンの要部断面図を示す。図１３において
１はピストンクラウン、２は該ピストンクラウン１の冷
却側に収納された内部金物、３はピストンスカート、４
はピストンロッドである。
ル機関用ピストンの要部断面図を示す。図１３において
１はピストンクラウン、２は該ピストンクラウン１の冷
却側に収納された内部金物、３はピストンスカート、４
はピストンロッドである。
【０００３】前記内部金物２の中央側上面及び外周側上
面には冷却促進用の突起５ａ、５ｂがシリンダ軸心５０
と同心に形成され、該突起５ａ及び５ｂと、これに対向
するピストンクラウン１の冷却面１ａ及び１ｂとの間に
は微小隙間の冷却液通路５１、５２が形成されている。
面には冷却促進用の突起５ａ、５ｂがシリンダ軸心５０
と同心に形成され、該突起５ａ及び５ｂと、これに対向
するピストンクラウン１の冷却面１ａ及び１ｂとの間に
は微小隙間の冷却液通路５１、５２が形成されている。
【０００４】冷却液は、ピストンロッド４の中心に設け
られた冷却液入口通路５３から内部金物２内に入り、前
記中央部の微小幅の冷却液通路５１を通って、ピストン
クラウン１の中央部近傍を冷却した後、外周部へと流入
し、外周側の微小幅の冷却液通路５２を通って、ピスト
ンクラウン１の外周肩部及びピストンリング溝５４近傍
を冷却して外部に排出される。
られた冷却液入口通路５３から内部金物２内に入り、前
記中央部の微小幅の冷却液通路５１を通って、ピストン
クラウン１の中央部近傍を冷却した後、外周部へと流入
し、外周側の微小幅の冷却液通路５２を通って、ピスト
ンクラウン１の外周肩部及びピストンリング溝５４近傍
を冷却して外部に排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１３に示されるよう
な従来のピストンにおいて、冷却油によってピストンを
冷却する場合には、所望の冷却促進効果を得るため、前
記突起５ａあるいは５ｂの先端とこれに対向するピスト
ンクラウン１の冷却面１ａあるいは１ｂとの最小隙間を
２ｍｍ程度と極めて小さく形成している。これは、冷却
液として油を用いているため、伝熱を左右する温度境界
層の厚さが極めて薄くなることによる。
な従来のピストンにおいて、冷却油によってピストンを
冷却する場合には、所望の冷却促進効果を得るため、前
記突起５ａあるいは５ｂの先端とこれに対向するピスト
ンクラウン１の冷却面１ａあるいは１ｂとの最小隙間を
２ｍｍ程度と極めて小さく形成している。これは、冷却
液として油を用いているため、伝熱を左右する温度境界
層の厚さが極めて薄くなることによる。
【０００６】しかしながら、このように前記隙間を小さ
くすると冷却促進効果は増大するものの、冷却液の圧力
損失が増加し、これによって冷却液供給ポンプの容量が
増加し、高コスト化を招くという問題点がある。
くすると冷却促進効果は増大するものの、冷却液の圧力
損失が増加し、これによって冷却液供給ポンプの容量が
増加し、高コスト化を招くという問題点がある。
【０００７】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、圧
力損失の増大を伴うことなく、冷却効果の促進がなされ
たピストンを提供することを目的とする。
力損失の増大を伴うことなく、冷却効果の促進がなされ
たピストンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、ピストンクラウンの冷却面と、該ピスト
ンクラウンの内部に収納された内部金物の表面との間に
冷却液通路を形成してなるピストンにおいて、前記内部
金物の、前記ピストンクラウンの冷却面の前記冷却液通
路を隔てて対向する面に、シリンダ軸心と同心の環状の
波山を複数個連設し、前記各波山は、前記冷却液通路に
突出して、該冷却液通路の最小隙間を形成する頂部と、
該頂部に連なり、該頂部から冷却液流の下流側へ向けて
前記冷却液通路の隙間が拡開するように直面状あるいは
曲面状に傾斜した拡開部と、該拡開部から次の頂部に連
なって前記冷却液通路の隙間が縮小される曲面状の縮小
部を有してなることを特徴とするピストンを提案する。
決するために、ピストンクラウンの冷却面と、該ピスト
ンクラウンの内部に収納された内部金物の表面との間に
冷却液通路を形成してなるピストンにおいて、前記内部
金物の、前記ピストンクラウンの冷却面の前記冷却液通
路を隔てて対向する面に、シリンダ軸心と同心の環状の
波山を複数個連設し、前記各波山は、前記冷却液通路に
突出して、該冷却液通路の最小隙間を形成する頂部と、
該頂部に連なり、該頂部から冷却液流の下流側へ向けて
前記冷却液通路の隙間が拡開するように直面状あるいは
曲面状に傾斜した拡開部と、該拡開部から次の頂部に連
なって前記冷却液通路の隙間が縮小される曲面状の縮小
部を有してなることを特徴とするピストンを提案する。
【０００９】尚、前記複数個の波山を、前記ピストンク
ラウンの外周側に位置する外周側冷却液通路形成部又
は、ピストンの中央側に位置する中央側冷却液通路形成
部の何れか一方または双方に設けるのが好ましい。
ラウンの外周側に位置する外周側冷却液通路形成部又
は、ピストンの中央側に位置する中央側冷却液通路形成
部の何れか一方または双方に設けるのが好ましい。
【００１０】かかる発明によれば、ピストンクラウンの
冷却面と内部金物の波山との間の冷却液通路を流れる冷
却液は、波山の頂部の最小隙間で流速が増加して熱伝達
率が上昇せしめられた後、通路が拡開される拡開部にて
流れの剥離及び摩擦力が抑制されて、圧力損失が抑制さ
れ、次の波山の頂部へと流入する。
冷却面と内部金物の波山との間の冷却液通路を流れる冷
却液は、波山の頂部の最小隙間で流速が増加して熱伝達
率が上昇せしめられた後、通路が拡開される拡開部にて
流れの剥離及び摩擦力が抑制されて、圧力損失が抑制さ
れ、次の波山の頂部へと流入する。
【００１１】従って、冷却液は頂部にて熱伝達率が上昇
し、冷却効果が上昇せしめられ、次いで拡開部にて圧力
損失の増大が抑制されることとなり、高い熱伝達率で以
って冷却効果が向上されるとともに、圧力損失が抑制さ
れたピストン冷却がなされる。
し、冷却効果が上昇せしめられ、次いで拡開部にて圧力
損失の増大が抑制されることとなり、高い熱伝達率で以
って冷却効果が向上されるとともに、圧力損失が抑制さ
れたピストン冷却がなされる。
【００１２】また、前記ピストンにおいて、前記内部金
物の波山及び冷却液通路を次のように構成するのが好適
である。
物の波山及び冷却液通路を次のように構成するのが好適
である。
【００１３】即ち、前記波山形成部の前記冷却液通路の
最小隙間（Ｃ）を前記外周側において、Ｃ＝１．５ｍｍ
ないし２ｍｍとし、前記中央側においてＣ＝３ｍｍない
し４ｍｍとし、また、前記外周側及び中央側における波
山のピッチ（ａ）をａ＝３０ｍｍ以下、波山の高さ
（ｂ）をｂ＝３ｍｍ〜１０ｍｍとする。
最小隙間（Ｃ）を前記外周側において、Ｃ＝１．５ｍｍ
ないし２ｍｍとし、前記中央側においてＣ＝３ｍｍない
し４ｍｍとし、また、前記外周側及び中央側における波
山のピッチ（ａ）をａ＝３０ｍｍ以下、波山の高さ
（ｂ）をｂ＝３ｍｍ〜１０ｍｍとする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態を説明する。
形態を説明する。
【００１５】図１は本発明の実施形態に係るピストン要
部縦断面図、（シリンダ軸心に沿う断面図）、図２は外
周側冷却部の拡大断面図、図３は中央側冷却部の拡大断
面図を夫々示す。
部縦断面図、（シリンダ軸心に沿う断面図）、図２は外
周側冷却部の拡大断面図、図３は中央側冷却部の拡大断
面図を夫々示す。
【００１６】図１〜図３において、１はピストンクラウ
ン、２は該ピストンクラウン１の冷却側内部に収納され
た内部金物、５３は冷却液入口通路である。
ン、２は該ピストンクラウン１の冷却側内部に収納され
た内部金物、５３は冷却液入口通路である。
【００１７】前記ピストンクラウン１の中央側冷却面１
ａ及び外周側冷却面１ｂと内部金物２の表面（冷却液
面）との間には、微小隙間の冷却液通路５１及び５２
と、隙間の大きい冷却液通路５５及び５７が形成されて
いる。５６は前記冷却液通路５５と微小隙間の冷却液通
路５２とを連通する冷却液連絡路である。
ａ及び外周側冷却面１ｂと内部金物２の表面（冷却液
面）との間には、微小隙間の冷却液通路５１及び５２
と、隙間の大きい冷却液通路５５及び５７が形成されて
いる。５６は前記冷却液通路５５と微小隙間の冷却液通
路５２とを連通する冷却液連絡路である。
【００１８】前記内部金物２の前記中央側の微小隙間の
冷却液通路５１に臨む表面、並びに、該内部金物２の、
前記外周側の微小隙間の冷却液通路５２に臨む表面に
は、シリンダ軸心５０と同心に環状の波山７がそれぞれ
複数個形成されている。
冷却液通路５１に臨む表面、並びに、該内部金物２の、
前記外周側の微小隙間の冷却液通路５２に臨む表面に
は、シリンダ軸心５０と同心に環状の波山７がそれぞれ
複数個形成されている。
【００１９】図２、図３には、かかる波山７の詳細形状
が示されており、図２は外周側の冷却液通路５２に臨む
部分、図３は中央側の冷却液通路５１に臨む部分を示
す。
が示されており、図２は外周側の冷却液通路５２に臨む
部分、図３は中央側の冷却液通路５１に臨む部分を示
す。
【００２０】前記波山７は、外周側、中央側ともに冷却
液の流れＺの方向に沿って複数個、それぞれピッチａに
て形成されている。そして、該波山７は、冷却液の流れ
Ｚの上流側から頂部７ａ、該頂部７ａから冷却液の通路
面積が拡開される直面状あるいは曲面状（図２、図３に
は直面状を示す）の拡開部７ｂ及び該拡開部７ｂから次
の頂部７ａに連なって通路面積が縮小される曲面状の縮
小部７ｃとにより、形成されている。
液の流れＺの方向に沿って複数個、それぞれピッチａに
て形成されている。そして、該波山７は、冷却液の流れ
Ｚの上流側から頂部７ａ、該頂部７ａから冷却液の通路
面積が拡開される直面状あるいは曲面状（図２、図３に
は直面状を示す）の拡開部７ｂ及び該拡開部７ｂから次
の頂部７ａに連なって通路面積が縮小される曲面状の縮
小部７ｃとにより、形成されている。
【００２１】前記波山７のピッチａは冷却液の流れＺの
方向に熱伝達率αの変化が大きくならない範囲で大きく
採る。これはピッチａを大きく採ると頂部７ａの数が少
なくなって圧力損失が低減することによる。
方向に熱伝達率αの変化が大きくならない範囲で大きく
採る。これはピッチａを大きく採ると頂部７ａの数が少
なくなって圧力損失が低減することによる。
【００２２】また、上記波山７の高さｂ及びピストンク
ラウン１側の冷却面１ａとの最小隙間ｃについては、熱
伝達率α及び圧力損失Ｐとの関連で選定する。この実施
形態においては、後述する実施例に示す熱流動実験によ
って前記ピッチａ、波山高さｂ及び隙間ｃの好適例を求
めた。
ラウン１側の冷却面１ａとの最小隙間ｃについては、熱
伝達率α及び圧力損失Ｐとの関連で選定する。この実施
形態においては、後述する実施例に示す熱流動実験によ
って前記ピッチａ、波山高さｂ及び隙間ｃの好適例を求
めた。
【００２３】前記構成に係るピストンを装備したディー
ゼル機関の運転時において、冷却液ポンプ（図示せず）
から送られた冷却液（油）は、ピストンロッドの冷却液
入口通路５３から外側に拡がり、中央部側の冷却液通路
５１にて流速が上昇せしめられてピストンクラウン１の
中央部を冷却して、大面積の冷却通路５５に流出して減
速され、冷却液連絡路５６を通って外周側の冷却液通路
５２に流出する。
ゼル機関の運転時において、冷却液ポンプ（図示せず）
から送られた冷却液（油）は、ピストンロッドの冷却液
入口通路５３から外側に拡がり、中央部側の冷却液通路
５１にて流速が上昇せしめられてピストンクラウン１の
中央部を冷却して、大面積の冷却通路５５に流出して減
速され、冷却液連絡路５６を通って外周側の冷却液通路
５２に流出する。
【００２４】さらに、この冷却液は外周側に冷却液通路
５２にて流速が上昇されてピストンクラウン１の外周肩
部を冷却し、最外周の冷却液通路５７にて旋回流を形成
して上記肩部、リング溝部等を冷却した後、外部に排出
される。
５２にて流速が上昇されてピストンクラウン１の外周肩
部を冷却し、最外周の冷却液通路５７にて旋回流を形成
して上記肩部、リング溝部等を冷却した後、外部に排出
される。
【００２５】図５には、前記波山７近傍における冷却液
の温度分布を示す。図５において、波山７を設けた内部
金物２とピストンクラウン１の冷却面１ａとの間の冷却
液通路５１（５２）に冷却液を流すと、該冷却液通路５
１（５２）の最小隙間ｃ（図２、図３参照）に壁面噴流
が形成される。
の温度分布を示す。図５において、波山７を設けた内部
金物２とピストンクラウン１の冷却面１ａとの間の冷却
液通路５１（５２）に冷却液を流すと、該冷却液通路５
１（５２）の最小隙間ｃ（図２、図３参照）に壁面噴流
が形成される。
【００２６】この壁面噴流が生ずる最小隙間ｃを最適値
に選定することにより、壁面近傍の温度境界層を薄くし
て、冷却を促進することができる。しかしながら、前記
最小隙間ｃを小さくすると圧力損失が増加する。
に選定することにより、壁面近傍の温度境界層を薄くし
て、冷却を促進することができる。しかしながら、前記
最小隙間ｃを小さくすると圧力損失が増加する。
【００２７】この圧力損失は、次の２つに大別される。 （ア）波山７での通路の拡大、縮小によるもの。 （イ）波山７の間での壁面の（ピストンクラウン１の冷
却面及び内部金物２の波山７の面） 摩擦損失によるも
の。前記摩擦損失は内部金物２側即ち波山７側の影響が
大きい。
却面及び内部金物２の波山７の面） 摩擦損失によるも
の。前記摩擦損失は内部金物２側即ち波山７側の影響が
大きい。
【００２８】然るに、本発明の実施形態では、図５
（Ａ）（Ｂ）に示すように、波山７の頂部７ａで冷却液
通路を絞って流速を高めた後、拡開部７ｂにおいて角度
θにて通路面積を拡開したので、冷却液は図の矢印のよ
うに拡開部７ｂで拡がりながら流れることとなり、流れ
の剥離及び壁面摩擦力を抑制して圧力上昇が抑制された
後、次の頂部７ａへと流れ、ここで流速が増加せしめら
れる。これによって熱伝達率が上昇する。
（Ａ）（Ｂ）に示すように、波山７の頂部７ａで冷却液
通路を絞って流速を高めた後、拡開部７ｂにおいて角度
θにて通路面積を拡開したので、冷却液は図の矢印のよ
うに拡開部７ｂで拡がりながら流れることとなり、流れ
の剥離及び壁面摩擦力を抑制して圧力上昇が抑制された
後、次の頂部７ａへと流れ、ここで流速が増加せしめら
れる。これによって熱伝達率が上昇する。
【００２９】シリンダ直径８５０ｍｍの大型ディーゼル
機関において、上記ピストンを用いて運転し、熱流動解
析により、前記冷却効果が大きくかつ圧力損失が小さい
最適な波山７の形状を求めた結果は次の通りである。ピ
ッチａ＝２０ｍｍ、波山の高さｂ＝５ｍｍ、最小隙間ｃ
＝１．５ｍｍ。
機関において、上記ピストンを用いて運転し、熱流動解
析により、前記冷却効果が大きくかつ圧力損失が小さい
最適な波山７の形状を求めた結果は次の通りである。ピ
ッチａ＝２０ｍｍ、波山の高さｂ＝５ｍｍ、最小隙間ｃ
＝１．５ｍｍ。
【００３０】図６には、前記ピストンにおける図４に示
すような、最下部の波山７から位置（距離）Ｕをベース
とした波山７形成部の圧力損失Ｐと熱伝達率αの熱流動
解析による分布を示す。
すような、最下部の波山７から位置（距離）Ｕをベース
とした波山７形成部の圧力損失Ｐと熱伝達率αの熱流動
解析による分布を示す。
【００３１】図６において、Ｐ1、α1は、波山無しの従
来のもの、Ｐ2、α2は本発明の実施形態における波山を
設けたもの、Ｐ3、α3は最少隙間Ｃ＝５ｍｍに拡げて実
機に組み込んだものを夫々示す。
来のもの、Ｐ2、α2は本発明の実施形態における波山を
設けたもの、Ｐ3、α3は最少隙間Ｃ＝５ｍｍに拡げて実
機に組み込んだものを夫々示す。
【００３２】図６より明らかなように、Ｐ2、α2で示す
本発明の上記実施形態のものは、同図にＰ1、α1で示す
従来技術に較べ、圧力損失Ｐが小さく、また熱伝達率α
が大きく冷却効果が向上する。
本発明の上記実施形態のものは、同図にＰ1、α1で示す
従来技術に較べ、圧力損失Ｐが小さく、また熱伝達率α
が大きく冷却効果が向上する。
【００３３】また、図７は、前記波山７のピッチａと熱
伝達率αとの関係を示す。図７において、α11は波山７
のピッチａが小さい場合、α12は上記ピッチａがα11の
場合の２倍となった場合を示す。図に明らかなようにピ
ッチａを大きくすると、熱伝達率αが低下して冷却効果
が低下するとともに、均一な冷却が困難となる。
伝達率αとの関係を示す。図７において、α11は波山７
のピッチａが小さい場合、α12は上記ピッチａがα11の
場合の２倍となった場合を示す。図に明らかなようにピ
ッチａを大きくすると、熱伝達率αが低下して冷却効果
が低下するとともに、均一な冷却が困難となる。
【００３４】図１２は前記波山７に臨む冷却液通路５１
（５２）における最大流速Ｖと、圧力損失及び熱伝達率
αとの関係を示す。
（５２）における最大流速Ｖと、圧力損失及び熱伝達率
αとの関係を示す。
【００３５】図１２に明らかなように、圧力損失Ｐは、
流速Ｖとともに単調に増加する傾向を示すが、熱伝達率
αは遷移領域が存在する。これは温度境界層厚さが極め
て薄いために、境界層の薄膜化に寄与する噴流速度の限
界値が存在することを示している。
流速Ｖとともに単調に増加する傾向を示すが、熱伝達率
αは遷移領域が存在する。これは温度境界層厚さが極め
て薄いために、境界層の薄膜化に寄与する噴流速度の限
界値が存在することを示している。
【００３６】図８、図９は前記波山７のピッチａを４通
り変えた場合の外周側（冷却液通路５２側）における熱
伝達率α（図８）及び圧力損失（図９）の内部金物位置
Ｕ（図４参照）をベースとした変化状況を示す。両図に
おいて、添字２１が最もピッチａが小さく、添字２２、
２３、２４と順に大きくなっている。
り変えた場合の外周側（冷却液通路５２側）における熱
伝達率α（図８）及び圧力損失（図９）の内部金物位置
Ｕ（図４参照）をベースとした変化状況を示す。両図に
おいて、添字２１が最もピッチａが小さく、添字２２、
２３、２４と順に大きくなっている。
【００３７】図８〜図９に明らかなように、ピッチａの
増加に伴い圧力損失Ｐは減少するが、熱伝達率αも減少
し、冷却効果が低下する。（このことは図７にも示され
ている。）
増加に伴い圧力損失Ｐは減少するが、熱伝達率αも減少
し、冷却効果が低下する。（このことは図７にも示され
ている。）
【００３８】図１０、図１１は前記波山７の形成部の外
周側の冷却液通路５２の最少隙間ｃを４通り変えた場合
の熱伝達率α（図１０）及び 圧力損失Ｐ（図１１）の
上記位置Ｕをベースとした変化状況を示す。両図におい
て、添字３１が最も前記最少隙間ｃが小さく、添字３
２、３３、３４と順に大きくなっている。
周側の冷却液通路５２の最少隙間ｃを４通り変えた場合
の熱伝達率α（図１０）及び 圧力損失Ｐ（図１１）の
上記位置Ｕをベースとした変化状況を示す。両図におい
て、添字３１が最も前記最少隙間ｃが小さく、添字３
２、３３、３４と順に大きくなっている。
【００３９】図１０〜図１１に明らかなように、隙間ｃ
が小さいと熱伝達率αが大きくなるが、圧力損失Ｐが急
激に増大する。
が小さいと熱伝達率αが大きくなるが、圧力損失Ｐが急
激に増大する。
【００４０】以上に示した熱流動解析による実験結果に
より、内部金物２の冷却面に形成される波山７の形状及
び該波山７に臨む冷却液通路５１、５２の形状は次の数
値が好適である。
より、内部金物２の冷却面に形成される波山７の形状及
び該波山７に臨む冷却液通路５１、５２の形状は次の数
値が好適である。
【００４１】 （１）外周冷却液通路５２側（図２に示される部位） 波山７のピッチ ａ＝３０ｍｍ以下 高さ ｂ＝３ｍｍ〜１０ｍｍ 最少隙間ｃ＝１．５ｍｍ〜２ｍｍ
【００４２】 （２）中央冷却液通路５１側（図３に示される部位） この部位においては、前記外周部位に較べて約１／２の
半径位置にあるため、波山７の寸法を外周部位と同一に
すると流速が２倍となり、圧力損失が増大することか
ら、前記流速が外周部位と同一になるよう各寸法を定め
る。従って、波山のピッチａ及び高さｂは外周部位と同
一とし、最少隙間ｃ＝３ｍｍ〜４ｍｍとする。
半径位置にあるため、波山７の寸法を外周部位と同一に
すると流速が２倍となり、圧力損失が増大することか
ら、前記流速が外周部位と同一になるよう各寸法を定め
る。従って、波山のピッチａ及び高さｂは外周部位と同
一とし、最少隙間ｃ＝３ｍｍ〜４ｍｍとする。
【００４３】
【発明の効果】以上の記載のごとく本発明によれば、波
山頂部にて冷却液側の熱伝達率が上昇せしめられること
により、冷却効果が上昇し、次いで拡開部にて冷却液の
圧力損失の増大が抑制されることとなり、高い熱伝達率
で以て冷却効果が向上されるとともに、圧力損失が低減
されたピストン冷却が可能となる。
山頂部にて冷却液側の熱伝達率が上昇せしめられること
により、冷却効果が上昇し、次いで拡開部にて冷却液の
圧力損失の増大が抑制されることとなり、高い熱伝達率
で以て冷却効果が向上されるとともに、圧力損失が低減
されたピストン冷却が可能となる。
【００４４】これにより、ピストン温度の上昇が抑制さ
れ、熱応力の破壊や焼損の発生が防止された耐久性の高
いピストンを得ることができるとともに、冷却液供給ポ
ンプの容量を低減することができる。
れ、熱応力の破壊や焼損の発生が防止された耐久性の高
いピストンを得ることができるとともに、冷却液供給ポ
ンプの容量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るピストン要部縦断面図
である。
である。
【図２】上記実施形態における外周側冷却部の拡大断面
図である。
図である。
【図３】上記実施形態における中央側冷却部の拡大断面
図である。
図である。
【図４】ピストン冷却部の位置を示す説明図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）ともに、上記実施形態における冷
却液波山部の流れを示す説明図である。
却液波山部の流れを示す説明図である。
【図６】上記実施形態における圧力損失及び熱伝達率の
変化を示す線図である。
変化を示す線図である。
【図７】上記実施形態における波山のピッチと熱伝達率
の関係を示す線図である。
の関係を示す線図である。
【図８】上記実施形態における波山のピッチと熱伝達率
の関係を示す線図である。
の関係を示す線図である。
【図９】波山ピッチと圧力損失との関係を示す線図であ
る。
る。
【図１０】冷却液通路の最少隙間と熱伝達率との関係を
示す線図である。
示す線図である。
【図１１】冷却液通路の最少隙間と圧力損失との関係を
示す線図である。
示す線図である。
【図１２】冷却液通路の最大流速と熱伝達率及び圧力損
失との関係を示す線図である。
失との関係を示す線図である。
【図１３】従来のピストンを示す縦断面図である。
１ ピストンクラウン １ａ、１ｂ 冷却面 ２ 内部金物 ７ 波山 ７ａ 頂部 ７ｂ 拡開部 ７ｃ 縮小部 ５１、５２ 冷却液通路
Claims (3)
- 【請求項１】 ピストンクラウンの冷却面と、該ピス
トンクラウンの内部に収納された内部金物の表面との間
に冷却液通路を形成してなるピストンにおいて、 前記内部金物の前記ピストンクラウンの冷却面の前記冷
却液通路を隔てて対向する面に、シリンダ軸心と同心の
環状の波山を複数個連設し、 前記各波山は前記冷却液通路に突出して該冷却液通路の
最小隙間を形成する頂部と、 該頂部に連なり、該頂部から冷却液流の下流側へ向けて
前記冷却液通路の隙間が拡開するように直面状あるいは
曲面状に傾斜した拡開部と、該拡開部から次の頂部に連
なって前記冷却液通路の隙間が縮小される曲面状の縮小
部を有してなることを特徴とするピストン。 - 【請求項２】 前記複数個の前記波山を、前記ピスト
ンクラウンの外周側に位置する外周側冷却液通路形成
部、又はピストンの中央側に位置する中央側冷却液通路
形成部の何れか一方または双方に設けたことを特徴とす
る請求項１記載のピストン。 - 【請求項３】 前記波山の形成部の前記冷却液通路の
最小隙間（ｃ）を前記外周側において、ｃ＝１．５ｍｍ
ないし２ｍｍとし、前記中央側においてｃ＝３ｍｍない
し４ｍｍと、 また、前記外周側及び中央側における前記波山のピッチ
（ａ）をａ＝３０ｍｍ以下、波山の高さ（ｂ）をｂ＝３
ｍｍ〜１０ｍｍに構成したことを特徴とする請求項２記
載のピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27556296A JP3254145B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27556296A JP3254145B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10103056A JPH10103056A (ja) | 1998-04-21 |
| JP3254145B2 true JP3254145B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=17557186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27556296A Expired - Fee Related JP3254145B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3254145B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7299772B1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-11-27 | Caterpillar Inc. | Cooling gallery fan assembly for a piston |
| JP5229147B2 (ja) * | 2009-07-28 | 2013-07-03 | パナソニック株式会社 | 冷蔵庫 |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP27556296A patent/JP3254145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10103056A (ja) | 1998-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5605046A (en) | Cooled liner apparatus | |
| US6637188B2 (en) | Rocket engine combustion chamber with enhanced heat transfer to cooling jacket | |
| US6299178B1 (en) | Resilient seals with inflection regions and/or ply deformations | |
| JPS60182342A (ja) | 内燃機関用流体冷却形複合ピストン | |
| JPH04203253A (ja) | 多気筒エンジンにおけるシリンダの冷却構造 | |
| KR20110013400A (ko) | 채널 시스템 | |
| EP1352170B1 (en) | Rocket engine member and a method for manufacturing a rocket engine member | |
| US6532913B1 (en) | Piston cooling fin | |
| US6776128B2 (en) | Internal combustion engine | |
| JP3254145B2 (ja) | ピストン | |
| US5080284A (en) | Cooling system for the trailing edge of a liner | |
| US6363894B1 (en) | Diesel engine having a cylinder liner with improved cooling characteristics | |
| US4362136A (en) | Internal combustion engine piston | |
| US5505167A (en) | Internal combustion engine block having a cylinder liner shunt flow cooling system and method of cooling same | |
| US2720193A (en) | Oil cooled piston for high speed internal combustion engines | |
| US5233947A (en) | Cooling system of a cylinder of an internal combustion engine | |
| US6883471B1 (en) | Vortex enhanced cooling for an internal combustion engine | |
| JP3308344B2 (ja) | エンジンの冷却装置 | |
| JP2697321B2 (ja) | 内燃機関のピストン | |
| JP2876828B2 (ja) | 内燃機関の冷却装置 | |
| US10082099B2 (en) | Port edge shape with continuous curvature for improved ring-port interaction and flow area | |
| JPS6165056A (ja) | 内燃機関のピストン冷却装置 | |
| JP2921954B2 (ja) | エンジンのブロック構造 | |
| JP3409553B2 (ja) | 遮熱燃焼室付きピストンの構造 | |
| JP2007162596A (ja) | シリンダブロック及び内燃機関 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000208 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |