JPH0148386B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は３気筒以上の気筒を有するデイーゼル
機関等の内燃機関を対象としており、そのような
機関に使用されるサイアミーズ構造のシリンダラ
イナの構造に関する。

（従来の技術） 一般にサイアミーズ構造のシリンダライナにお
いては、第４図に示す如く、直列に配置した例え
ば３個のシリンダライナ１，２，１がそれぞれ他
のシリンダライナと隣接する部分（連続部３）に
おいて一体に連続している。この構造によると、
第５図の如く個々のシリンダライナ１，２を独立
させて設ける場合に比べ、シリンダライナ部６の
全長（第４図、第５図の左右方向長さ）を短くで
き、エンジン全体の軽量小形化を達成できる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、従来のサイアミーズ構造のシリンダ
ライナ部６では、シリンダライナ１，２の厚さが
全周にわたつてほぼ一定であり、クランク軸の長
手方向Ｘの剛性に比べシリンダブロツク（図示せ
ず）の幅方向Ｙ（クランク軸方向Ｘ及び燃焼室中
心線Ｏに直角な方向）の剛性が低い。又シリンダ
ライナ側部８（燃焼室中心線Ｏを挟んで幅方向Ｙ
に対向する円弧状部分）に比べ、連続部３はシリ
ンダブロツク内部の冷却水ジヤケツトやシリンダ
ブロツク外面から離れているので、第６図に示す
温度分布パターンの如く、エンジン運転状態では
側部８に比べて連続部３の温度が高くなり、各部
の熱変形に差が生じる。

従つて運転状態では、第７図に実線で示す如
く、中央のシリンダライナ２の各部において変形
量に差が生じ、シリンダライナ２が幅方向Ｙに長
い楕円形となる。又第８図の線ａ如く、この楕円
の変形比Ｅは、他の構造と比べ、極めて大きくな
る。なお第８図の線ｂは第５図に示す独立シリン
ダライナの変形特性を示し、線ｃは２気筒エンジ
ンに採用されるサイアミーズ構造のシリンダライ
ナの変形特性を示している。

又第８図の楕円変形比Ｅ及びPV値は次の通り
である。

Ｅ＝（Db−Da）／Ｄ Ｄ：常温でのライナ内径（第７図） Da：変形時の楕円の短径 Db：変形時の楕円の長径 PV＝（正味平均有効圧）×（ピストン速度） 上述の如く第４図の構造では、シリンダライナ
２が楕円形に大きく変形するのに対し、ピストン
（図示せず）は、独立シリンダライナ構造の場合
と同様に、運転時にその外周プロフイールが円形
に変形するものが使用されている。

従つて従来構造においては、運転時にシリンダ
ライナ２の内面やピストン外周の摺動面にスカツ
フや焼付き現象が生じる恐れがある。又第８図の
如く、エンジン負荷（PV値に対応する）が増大
するほど楕円変形比Ｅは大きくなるので、上記不
具合は特に高負荷時に生じやすくなる。

本発明は以上の問題を解決しようとするもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題を解決するために、本発明は、３気筒
以上の直列エンジンの各シリンダライナを、燃焼
室中心線に対してクランク軸方向に位置する部分
において、他のシリンダライナと一体に連続させ
たサイアミーズ構造のシリンダライナ部におい
て、中間のシリンダライナの燃焼室中心線を挟ん
でクランク軸と直角な方向に対向する部分の厚さ
を、上記シリンダライナのその他の部分の最小有
効厚さよりも概ね50％〜100％大きくしたことを
特徴としている。

（作用） 上記構造では、中間のシリンダライナの各部の
内、燃焼室中心線を挟んでクランク軸と直角な方
向に対向する偏肉部分（シリンダライナ側部）に
高い剛性が与えられている。そのために、シリン
ダライナの各部がほぼ均一に膨脹して全体が円形
となる。従つてシリンダライナ内面とピストンと
の間の接触挙動が円滑になり、スカツフや焼き付
が生じることが防止される。

（実施例） 第１図は直列３気筒型式のエンジンに採用され
る本発明実施例のシリンダライナ部の横断面図で
あり、第４図の各部と対応する部分には同様の符
号が付してある。第１図において両端のシリンダ
ライナ１は、中間のシリンダライナ２と一体化さ
れた連続部３を除いて、全周にわたつて均一な厚
さを有している。又シリンダライナ１，２に共通
の連続部３はシリンダライナ１のその他の部分に
比べて大きい厚さを有している。

中間のシリンダライナ２の各部の内、両側部
８、すなわち燃焼室中心線Ｏを挟んで幅方向Ｙに
対向する円弧状断面の部分、は両端のシリンダラ
イナ１の側部１０に比べて大きい厚さＴを備えて
いる。１１は連続部３と側部８の境目の部分であ
り、換言すれば各連続部３の両端に隣接する部分
である。上記側部８は両境界部１１，１１の間の
中間部が最も大きい厚さＴを有しており、境界部
１１に近付くにつれて厚さが次第に小さくなつて
いる。

第３図は第１図の−断面略図であり、この
第３図に実線で示す如く、側部８は中間の段部１
２を境にして上半部（シリンダヘツド側）だけを
厚肉構造にすることもでき、又外面１３を滑かに
傾斜させて下方へゆくにつれて厚さが次第に減少
するように構成することもできる。

第１図のｔはシリンダライナ２の最小有効厚さ
（応力に対する強度から逆算した厚さの最小値）
で、境界部１１の厚さにほぼ一致する値である。
そして本発明によると、最小有効厚さｔを基準と
して側部８の偏肉率Ｐを次の式で算出した場合、
偏肉率Ｐは約50〜100％に設定されている。

Ｐ＝（Ｔ−ｔ）／ｔ×100（％） 上記構造によると、側部８は従来の均一厚さの
側部８（第４図）に比べて高い剛性を有してい
る。そのために、シリンダライナ２の各部は概ね
均一に膨脹し、シリンダライナ２全体は膨脹後も
第２図に破線Ｒ１で示すごとく真円形となる。従
つてシリンダライナ２の内面とピストンとの接触
挙動が円滑化される。

なお第２図において実線Ｒ２は偏肉率Ｐが０％
の場合の変形形状を示し、１点鎖線R₃を変形前
の形状を示している。

又第８図にも偏肉率Ｐを100％（線P10）、50％
（線P5）、０％(a)とした場合の楕円変形比Ｅが示
されている。この図から明らかなように、偏肉率
Ｐが50％の場合（P5）でも、従来の独立構造の
シリンダライナ（線ｃ）と概ね同様の楕円変形比
Ｅを得ることができ、又偏肉率Ｐが100％の場合
（P10）には、楕円変形比Ｅを従来の独立構造の
シリンダライナの楕円変形比Ｅよりもはるかに小
さくすることができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると、中間のシ
リンダライナ２の側部８に偏肉を与えてその剛性
を高めたので、シリンダライナ２全体をほぼ真円
形に変形させることができる。従つてシリンダラ
イナ２の内面とピストンとの接触挙動が円滑にな
り、スカツフや焼き付が生じることを防止するこ
とができる。

又偏肉率を約100％以下にしたので側部８が外
側へ大きく張出すことを防止し、エンジン全体の
寸法や重量を小さく維持することができる。

（その他の実施例） 本発明を４気筒以上の気筒を有する内燃機関に
採用することもでき、その場合には両端以外のシ
リンダライナの側部に前記偏肉構造を採用する。
又シリンダブロツクとシリンダライナ部との間に
スリーブを介装した内燃機関に本発明を採用する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の横断面略図、第２図は
ライナの変形状態を示す平面略図、第３図は第１
図の−断面略図、第４図は従来のサイアミー
ズ構造のシリンダライナ部の横断面略図、第５図
は従来の独立型式のシリンダライナ部の横断面略
図、第６図はシリンダライナ部の温度分布図、第
７図は従来のサイアミーズ構造のシリンダライナ
部の変形パターンを示す略図、第８図はPV値と
楕円変形比の関係を示すグラフである。１，２…
…シリンダライナ、３……連続部、６……シリン
ダライナ部、８……側部、Ｏ……燃焼室中心線、
Ｘ……クランク軸方向、Ｙ……クランク軸と直角
な方向、ｔ……最小有効厚さ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ３気筒以上の直列エンジンの各シリンダライ
   ナを、燃焼室中心線に対してクランク軸方向に位
   置する部分において、他のシリンダライナと一体
   に連続させたサイアミーズ構造のシリンダライナ
   部において、中間のシリンダライナの燃焼室中心
   線を挟んでクランク軸と直角な方向に対向する部
   分の厚さを、上記シリンダライナのその他の部分
   の最小有効厚さよりも概ね50％〜100％大きくし
   たことを特徴とする多気筒内燃機関のシリンダラ
   イナ構造。