JPWO2018092176A1 - 内燃機関 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2には、シリンダボアの摺動面を形成するシリンダライナとして、ピストンが上死点にあるときのトップリングに対応する部分の内径を他の部分の内径よりも小さく形成し、同部分より下方側の内径を漸次拡大してなるピストンライナを用いることが提案されている。この構成によれば、何らかの方法でトップリング溝に油を充満させておくことで、ピストンがそのシリンダボアの内部において上死点へ向けて移動し、上死点より少し下部でピストンリングがシリンダボアの摺動面に当接してリング溝内に押込まれると、リング溝内に蓄えられた油がシリンダボアの摺動面(シリンダライナ摺動面)とピストンとの間に押し出され、シリンダライナとピストンとの間に供給される。しかしながら、供給された油によって、ピストンとシリンダボアの摺動面とが直接接触するのが抑えられるため、ピストンの上死点におけるトップリングに対応する部分のシリンダボアの摺動面の摩耗が抑えられる。しかし、ピストンスカートとシリンダボアの壁面との衝突によるピストンスラップ音を抑制するものではない。
第1実施形態に係る内燃機関1は4ストロークレシプロエンジンである。図1に示されるように、内燃機関1では機関本体2となるシリンダブロック2にシリンダボア3が設けられ、このシリンダボア3の内部にピストン4が摺動可能に収容されている。ピストン4には、ピストンピン5を介してコネクティングロッド6の上端が連結され、コネクティングロッド6の下端はクランクピン7を介してクランク軸8に連結されている。尚、本実施形態では、シリンダスリーブ(シリンダライナ)が設けられていないが、シリンダブロック2のスリーブ受容孔に圧入される円筒状のシリンダスリーブの内周面によってシリンダボア3が画定されるものとしてもよい。即ち、シリンダボア3を画定する機関本体はシリンダスリーブを含み得る。
次に、本発明に係る内燃機関の第2実施形態について、図6、及び図7を参照して説明する。
本願発明の効果を確認するべく、実施形態1の機関1、実施形態2の機関51、及び比較例の機関Cを試作し、試験を行った。機関1において第1ピストン位置P1にピストンがあるときのクランク角度は機関51において第1ピストン位置P1にピストン4があるときのクランク角度と同じであり、機関1において第2ピストン位置P2にピストン4があるときのクランク角度は機関51において第2ピストン位置P2にピストン4があるときのクランク角度と同じになるように設定されている。機関1において第1ピストン位置P1にピストンがあるときのクランク角度は50度より大きく、機関1において第2ピストン位置P2にピストン4があるときのクランク角度は67度より大きくなるように設定されている。
2 :機関本体(シリンダブロック)
3 :第1実施形態に係るシリンダボア
4 :ピストン
6 :コネクティングロッド
8 :クランク軸
21 :ピストンヘッド
22 :スカート
25・26 :ピストンリング
28 :合口隙間
53 :第2実施形態に係るシリンダボア
A1 :第1領域
A2 :第2領域
A3 :接続領域
X :シリンダ軸線
Claims (7)
- シリンダボアを画定する機関本体と、
前記シリンダボア内にシリンダ軸線方向に往復移動可能に収容されたピストンと、
前記機関本体に回転可能に支持され、前記ピストンにコネクティングロッドを介して接続されたクランク軸とを備える内燃機関であって、
前記ピストンは1対のスカートを有し、
前記シリンダボアは、
前記ピストンが上死点から下死点に向かって所定距離に設定された第1ピストン位置よりも前記上死点側にあるときに前記スカートの最大径部が位置する前記シリンダ軸線方向の範囲として規定される第1領域と、
前記ピストンが前記第1ピストン位置より前記下死点の近くに設定された第2ピストン位置より前記下死点側にあるときに前記スカートの前記最大径部が位置する前記シリンダ軸線方向の範囲として規定される第2領域と、
前記第1領域と前記第2領域との間に位置する接続領域とを有し、
前記クランク軸の軸線方向と直交する方向の前記シリンダボアの径が、前記第1領域に於いて前記第2領域よりも小さく、前記接続領域が前記第1領域と前記第2領域とを平滑に接続することを特徴とする内燃機関。 - 前記第1ピストン位置が、前記上死点を基準として前記クランク軸の角度が30度であるときの前記ピストンの位置よりも前記下死点側に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
- 前記第1ピストン位置が、前記上死点を基準として前記クランク軸の角度が55度であるときの前記ピストンの位置よりも前記下死点側に設定されてい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。
- 前記第2ピストン位置が、前記上死点を基準として前記クランク軸の角度が120度であるときの前記ピストンの位置よりも前記上死点側に設定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1つの項に記載の内燃機関。
- 前記第1領域内の前記シリンダボアの前記シリンダ軸線方向に直交する断面形状が前記シリンダ軸線方向に概ね同一であり、
前記第2領域内の前記シリンダボアの前記シリンダ軸線方向に直交する断面形状が前記シリンダ軸線方向に概ね同一であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つの項に記載の内燃機関。 - 前記第1領域、前記接続領域及び前記第2領域の全てにおいて、前記シリンダボアの前記シリンダ軸線方向に直交する断面形状が円形であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つの項に記載の内燃機関。
- 前記ピストンは合口隙間を有するピストンリングを備え、
前記第1領域における前記シリンダボアの前記シリンダ軸線に直交する断面形状は、短軸が前記クランク軸の軸線方向と直交する方向に延在し、長軸が前記クランク軸の軸線方向に沿って延在する楕円であり、前記第2領域における前記シリンダボアの前記シリンダ軸線に直交する断面形状は、長軸が前記クランク軸の軸線方向に延在し、短軸が前記クランク軸の軸線方向と直交する方向に延在する楕円であり、前記第1領域、前記第2領域及び前記接続領域の全てにおいて、前記シリンダボアの周長が略一定であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1つの項に記載の内燃機関。
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