JPS5870038A - 内燃機関のピストン - Google Patents

内燃機関のピストン

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Publication number
JPS5870038A
JPS5870038A JP16856481A JP16856481A JPS5870038A JP S5870038 A JPS5870038 A JP S5870038A JP 16856481 A JP16856481 A JP 16856481A JP 16856481 A JP16856481 A JP 16856481A JP S5870038 A JPS5870038 A JP S5870038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
cavity wall
pin
legs
upper piston
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.)
Pending
Application number
JP16856481A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuko Suai
須合 雄孝
Masaharu Ushimura
牛村 正治
Toshifumi Nishimura
西村 利文
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP16856481A priority Critical patent/JPS5870038A/ja
Publication of JPS5870038A publication Critical patent/JPS5870038A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 
    • F02F3/0015Multi-part pistons
    • F02F3/0069Multi-part pistons the crown and skirt being interconnected by the gudgeon pin
    • 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
    • F01M2001/086Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means for lubricating gudgeon pins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関特にディーゼルエンジンのピストンで
M tlJ+ Iの向上やHC等のエミソン日)の改善
を目的としてピストンクラウン部及びキャビテイ壁部か
らの熱損失を防ぐいわゆる断熱タイプのピストンに関す
る。
従来この種のピストンとして例えば第1図に示すような
ものがある。これは、特開昭54−9312号公I等に
おいて開示されているもので、ピストンを、断熱のため
鋳鉄等の低熱伝導材でできていてピストンリングを介し
′ζシリンク壁と摺接する上部ピストン1と、そのF方
においてIl!1接シリンダ壁と慴接するアルミ等から
なる1・部ピッ1ン2とに分割し、1本のピストンピン
34、=そわそれ嵌合して構成したものである。
詳しくは、上部ピストンlは、ピストンクラウン部4と
、その中央に燃焼室5を形成する椀状のキャビテイ壁部
6と、’111−第3のピストンリング溝7,8.9が
設けられてビス1ンリングが装着されるリングキャリア
部10とを有し7、史にキャビテイ壁部6からピストン
ピン3に嵌合するための一対の脚部11.12がtツノ
に延設されている。また、下部ビス1ン2は1.1: 
llp+ビス1−ンIの−F方で7リンダ璧と接触する
もので、 一対υ)ビンボス部13.14を有し゛(い
る。そして、1一部ピストンlの脚部II、12及び下
部ピストン20)ピンボス部+3.If史には連接棒1
5か1本のピストンピン3に嵌合されて、1個のピスト
ンが構成される。
尚、使用にあたっては、上部ピストンlの脚部If、1
2がA記となってピストンピン;うとの接触部で焼付き
を生じるのを防止するため、Aイルジェノ)16より脚
部11.12に向けてt 、fルを飛散させ、冷却を行
っている。
しかしながら、このような従来のピストンにあっ°ζは
、上部ビス1ン1をピストンピン3に嵌合するための脚
部11,12をキャビテイ壁部6から延設しており、低
熱伝導材の効果でビス1ンクラウン部4やキャビテイ壁
s6が非常にIIJlll&Aにt、fるので、脚部1
1.12もかなりの高温になる。
したがっ′(、脚部11.12とピストンピン3との油
膜切れによる焼付きを防ぐためには、オイルシェツト1
6による脚部11.12の冷却を多聞に行う必要があり
、これは逆に1+111 i+ト11.12を通して燃
焼室5周りからの熱の救出を多くすることになり、断熱
効果が少なくなって、熱効率の向上やHC等のエミソン
日ンの改6が構成できなくなるという問題点があった。
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、上部ピストンをピストンピンに嵌合するための脚
部をリングキャリア部から延設するようにして、脚部を
ピストンクラウン部やキャビテイ壁部から離間させる構
造とし、更にピストンクラウン部及びキャビテイ壁部の
裏面に対し間隙を保ってこれらを覆う低熱伝導・1の板
金材をピストンクラウン部とリンクキャリア部とのつな
がり部付近に鋳込んで設けることにより、上記問題点を
解決゛4ることを目的とし゛(いる。
以「、本発明を図面に基づい゛C説明する。
第2図及び第3図i、を本発明の一人に例を示している
構成を説明すると、低熱伝導材からなる一L部ピストン
21は、ビスIンクラウン部24と、その中央に燃焼室
25を形成するための椀状のキャビテイ壁部26と、第
1〜第3のピストンリング溝27.28.29が設けら
れ°ζピストンリングが装着されるリングキャリア部3
0とを有し、更にリングキャリア部30からピストンピ
ン23に嵌合するための一対の脚部31.32が下方に
延設されている。
そして、ビス]ンクラウン部24及びキャビテイ壁部2
6の裏面に対し間隙37を保っ′(これらを覆うように
低熱伝導率の板金材38か配され、この板金材38はそ
のl、’J縁部をビス1ンクラウユ・部24とリンクキ
ャリア部30とのつながり部(、f近に鋳込まれ“(い
る。ごこて、板金材38の鋳込み部はピストンクラウン
部24からリンク溝27等への熱の流出を抑える形状と
し7である。尚、;31)LJl−としてスラストサ・
イド方向に設けた4M u IW Q)リブ、40は間
隙37を形成するために中−r砂あるいはソルトコア等
を抜くための穴である。
また、(゛部ピストン22は、上部ピストン2Xの下す
でシリンタ壁と接触するものC1一対内ピスボス133
,34を有している。
ここにおいて、上部ピストン21の脚部31゜32及び
下部ピストン22のピンホス4333,34、史には一
対のスペーサ41.42と連接棒35とが1本のピスト
ンピン23に嵌合されて、1個のピストンが構成される
尚、36は脚部31.32に向jJてオイルを吹付はピ
ストンピン23との焼付きを防ぐためのオイルジェット
である。
次に作用を説明する。
図示していないがF部ピストン210ヒ方にはシリンダ
ヘッドが位置し、これに取付けられた噴射弁から高圧の
燃料が燃焼室25内に噴射される。
燃料は微粒化されており、燃焼室25内に41゛成され
たスワール等の空気流動により空気と混合し、圧縮の熱
により着火が起り燃焼が進行する。燃才4のうら一部は
噴射の貫通力で燃焼゛女25壁而に付着するが壁面の熱
により気化され(燃焼に関1′3−する。
ここにおいて、燃焼室25周りを低熱伝導材で作ってい
るため、ピストンを通って冷却水あるいはエンジンオイ
ルへ逃げる熱が少なく、イ1効な(i半、あるいは排気
熱として有効に利用でき、また燃焼室25壁は高温にな
るので付着した液滴燃料の気化を促進し、空気との混合
を良くするため、空気利用率を高め、燃焼を良くする作
用がある。
特に本発明の場合は、ピストンクラウン部24とその中
央に燃焼室25を形成するキャビテイ壁部26の裏面側
に間隙37を保って板金材38を設け、この間隙;37
内の空気層を断熱層としζいるため、断熱作用により上
記の効果を一層大きくすることができる。尚、間隙37
に断熱材を充填するようにしてもよい。
また、断熱のための板金材38はオイルンエノト36か
らのオイルあるいはクランクシャツ1等で掻上げられた
オイルの飛沫が高温のピストンクラウン部24及びキャ
ビテイ壁部2にの甑面4こ触れて熱を奪ったり、オイル
の炭化や劣化を/1じるを防止する。
したがって、オイルジエン1360方向を選択し、脚部
31.32を冷却することにより、特別なオイルデフレ
クタを必要としも振い。
しかも、1ILl16B31. 324t’J ンクキ
ャ’J 7M330から延設されているため、温度的に
は低く抑えられるのでオイルによる冷却は少なく−ζ済
む。
史に、板金材38はピストンクラウン部24とリングキ
ャリア部30とのつながり部付近に鋳込まれ、熱がリン
グキャリア部30側に逃げにくくする作用があり、/リ
ング壁とビス;−ンのランニングクリアランスを小さく
する、二とができ、無駄容積も少なくし、11.つピス
トンリングの耐久性を+b+ 1させる作用がある。
第4図及び第5図には他の実施例を小ず。尚、この実施
例において+’+;l述の実施例と同一部分には同−符
(Jを付し7て、異なる部分につい′(のみ説明−→る
この実施例は、板金材380)1:、1 kA^1ζ1
側に、リングキャリア部30内壁にオイル通路43を全
周に亘って形成するような通路部材44を取付けたもの
である。通路部材44はオイル人【145とオイル出l
]46のみで開口し°ζおり、他の部分”c番まリング
キャリア部30内壁とによって閉じられIこ形状となっ
ている。ここにおいて、オイルジエ・ノ)47.7:リ
オイル人口45にオイルを噴射し]イル通路43を通っ
てオイル出口46からクランク室側にリターンさせる。
この実施例の場合、リングキャリアB’30を1分に冷
却することができるので、シリング壁とピストンとのラ
ンニングクリアランスを史+、、: hb小”Cき、キ
ャビティの容積を大きくすることもできるので燃焼面で
も効果がある。また、第1のビス1ンリングへの商Wガ
スの作用もなくなるの−C11)ングの耐久性も増すこ
とができ、この結果、1ノ〕・グ位置をピストンクラウ
ン部24上面側に古付けることができ、リングキャリア
部30を短< ’(きるIコめ、全体のtiiを少なく
できると0う効果もある。
史にこのよう?jオイル通路43の形成は、′ツノしト
コアを用いる場合には通路部材44を利用し°ζ型抑え
ができるという利点もある。
以上説明したように本発明によれば、ピストンピンに嵌
合する上部ピストンの脚部をリングキャリア部から延設
し、またピストンクラウン部とキャビテイ壁部とを裏面
側で間隙を保って板金材により覆うようにしたため、ビ
スIンクラウン部及びキャビテイ壁部の断熱層を史に商
めることができ、燃焼室からの熱損失を少なくJること
ができる。また、燃焼室壁面が高温に保たれるので壁面
に付着した液滴燃料の気化が促進され、空気との混合が
良く、燃焼が改善できる。また、ピストンクラウン部か
らリンクキャリア61ζ 脚部への熱の流t1が少な(
なるので、オイルによる脚部の冷却が少なくて済み、更
に冷却用オイルなどクランク室内で飛散するオイルが高
温のキャビテイ壁部等に付着することがないので無駄な
12却やオイルの変質を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を不ず断面図、第2図は本発明の一実施
例を示す断面図、第3171は第2図のIII −■]
断面図、第4図41他の実施fり(を小4°断面図、第
5図は第4図の■−■断面図である。 21・・・上部ビス1ン  22・・・下部ビス]ン2
3、・・ピストンピン  24・・・ピストンクラウン
部  25・・・燃焼室  26・・・キャビテイ壁部
30・・・リングキャリア部  31.32・・・脚部
37・・・間隙  38・・・板金材 特許出願人  [1産自動車株式会ン1代理人  弁理
士 笹 島 富二雄 (11) 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 低熱伝導材からなりピストンリンクを介してンリにダ壁
    と摺接する上部ピストンと、そのト方4、二おい°C直
    接シリング壁と摺接する下部ビス1−ンとに2分割され
    、1本のピストンピンにそれぞれ嵌合されて結合される
    内燃機関のピストンにおい゛(、ピストンピンに嵌合す
    るための上部ピストンの脚部を、ピストンリングを装着
    するリングキャリア部から延設する一方、上部ピストン
    のピストンクラウン部及びキャビテイ壁部の裏面に対し
    間隙を保ってこれらを覆う根金材を、その1.’J縁部
    をピストンクラウン部とリングキャリア部とのつながり
    部付近に鋳込んで、配設したことを特徴とする内燃機関
    のピストン。
JP16856481A 1981-10-23 1981-10-23 内燃機関のピストン Pending JPS5870038A (ja)

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ID=15870366

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505233A (en) * 1984-01-24 1985-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Piston assembly with cooling lubricant reservoir defining member with a deep narrow reservoir and a shallow wide reservoir
US4506632A (en) * 1983-07-28 1985-03-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Piston assembly with cooling lubricant reservoir defining member engaged to piston pin mounting bosses
WO2018114221A1 (de) * 2016-12-20 2018-06-28 Mahle International Gmbh Kolben einer brennkraftmaschine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4506632A (en) * 1983-07-28 1985-03-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Piston assembly with cooling lubricant reservoir defining member engaged to piston pin mounting bosses
US4505233A (en) * 1984-01-24 1985-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Piston assembly with cooling lubricant reservoir defining member with a deep narrow reservoir and a shallow wide reservoir
WO2018114221A1 (de) * 2016-12-20 2018-06-28 Mahle International Gmbh Kolben einer brennkraftmaschine

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