JP6146426B2 - 熱伝導部材を備えたエンジン構造 - Google Patents
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Description
吸気ポートの弁体及び排気ポートの弁体のいずれか一方又は両方の外周側には、熱媒体が流れる流路が設けられていてもよい。
本発明のエンジン構造(エンジン1)は、自動車等の車両用エンジンである。エンジン1は、図1の紙面に垂直な方向に4つの気筒が配列された直列4気筒の多気筒式のガソリンエンジンである。
図1及び図2に示すように、シリンダブロック5は、アルミ合金の鋳造品であるブロック本体50と、このブロック本体50の内部に収容される円筒状のシリンダライナ51とを備えている。シリンダライナ51は、例えば鋳込み、あるいは圧入によりブロック本体50に取り付けられる。このシリンダライナ51により、シリンダボア7が形成される。
シリンダライナ51の製造工程について詳細に説明する。シリンダライナ51の製造工程では、第1ライナ部52と第2ライナ部53とがそれぞれ個別に製造される。第1ライナ部52及び第2ライナ部53は、図3に示すようなグラファイト材料90を原料として製造される。このグラファイト材料90は、熱伝導率の異方性を有している。
第1ライナ部52の製造工程について図3及び図4を参照しながら詳細に説明する。
第2ライナ部53の製造工程について図3及び図5を参照しながら詳細に説明する。
シリンダライナ51の熱伝導について図6を参照しながら説明する。シリンダボア7の熱は、第1ライナ部52へ伝導する。第1ライナ部52は、径方向の熱伝導率が極めて低く、軸方向及び周方向の熱伝導率が極めて高い。従って、第1ライナ部52の内周面に伝導した熱は、この内周面に沿うように軸方向上方へと移動し、第2ライナ部53の内周面へと伝達する。
前記実施形態では、径方向の熱伝導率が極めて低い第1ライナ部52をシリンダボア7とシリンダ部55の間に配置することで、燃焼室10の熱がシリンダライナ51を介してシリンダ部55へ放出されてしまうことを確実に防止できる。この結果、燃焼室10の熱がシリンダ部55を介して無駄に放出されてしまうことを防止でき、熱ロスを招くことを回避できる。
上述した実施形態のエンジン1の構造では、本発明に係る熱伝導部材をシリンダライナ51に用いている。しかしながら、この熱伝導部材を吸気弁14に適用してもよい。
上述した参考形態1では、本発明に係る熱伝導部材を吸気弁14に適用しているが、同様にして排気弁15に適用してもよい。つまり、排気弁15の弁体は、参考形態1と同様にして図8に示すグラファイト材料95を原料として加工する。また、排気弁15のシャフト部は、参考形態1と同様にして図9に示すように加工する。これにより、燃焼室10の熱をウォータジャケットへ伝達できるとともに、排気ポート13の排気の熱が排気弁15のシャフト部へ伝導してしまうことを防止できる。
上述した実施形態の異方性伝熱部の原材料は、グラファイト材料で構成されている。しかしながら、この原材料は、例えば炭素繊維強化樹脂複合材料等の他の材料であってもよい。要は、互いに垂直な3方向のうち1つの方向の熱伝導率が、残りの方向の熱伝導率よりも低い材料であれば、如何なる材料であってもよい。
12 吸気ポート
13 排気ポート
14 吸気弁
14a 弁体
14b シャフト
15 排気弁
26 ウォータジャケット(流路)
29 ウォータジャケット(流路)
51 シリンダライナ
52 第1ライナ部(第1異方性伝熱部、熱伝導部材)
53 第2ライナ部(第2異方性伝熱部、熱伝導部材)
91 第1の異方性伝熱片
92 第2の異方性伝熱片
93 第3の異方性伝熱片
Claims (1)
- エンジンに用いられる熱伝導部材を備えたエンジン構造であって、
前記熱伝導部材は、略円弧状ないし略扇状に形成され、径方向、周方向、及び前記径方向及び前記周方向に垂直な軸方向のうちの径方向又は周方向の熱伝導率が、残りの2方向の熱伝導率よりも低い複数の異方性伝熱片を有し、前記複数の異方性伝熱片が、周方向に隣り合う異方性伝熱片が互いに接合されるように周方向に配列されて成る円筒状又は円柱状の異方性熱伝導部を備え、
前記熱伝導部材は、前記径方向の熱伝導率が前記周方向及び前記軸方向の熱伝導率よりも低い複数の第1の異方性伝熱片で構成される円筒状の第1の異方性伝熱部を含み、
筒軸方向の少なくとも一部が前記第1の異方性伝熱部で構成されるシリンダライナを備え、
前記熱伝導部材は、前記周方向の熱伝導率が前記径方向及び前記軸方向の熱伝導率よりも低い複数の第2の異方性伝熱片で構成される円筒状の第2の異方性伝熱部を含み、
上記シリンダライナは、上記第1の異方性伝熱部と第2の異方性伝熱部とが筒軸方向に連続して構成され、
上記第2の異方性伝熱部の外周側には、熱媒体が流れる流路が設けられる
ことを特徴とするエンジン構造。
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