CN107339163A - 内燃机 - Google Patents

Abstract

一种内燃机，具有通过多个螺栓互相固定的汽缸体以及汽缸盖；和能够进行往复运动地嵌合于汽缸体的汽缸孔的活塞。伴随活塞的往复运动的裙部的移动范围内的汽缸孔的最小直径的部位处于与活塞处于下止点时的裙部相对的范围内，裙部与最小直径的部位之间的间隙是裙部与汽缸孔的壁面之间的间隙中的最小值。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及活塞在汽缸孔内进行往复运动的往复式内燃机。

背景技术

往复式内燃机具有汽缸体、汽缸盖以及活塞。汽缸体具有沿轴线延伸的至少一个汽缸孔。汽缸盖通过多个螺栓固定于汽缸体的一端。活塞能够沿着轴线进行往复运动地嵌合于汽缸孔。活塞能够通过其裙部而在汽缸孔的壁面滑动。

为了通过使活塞在汽缸孔内顺畅地进行往复运动、减少窜气等来提高内燃机的运转效率，在活塞进行往复运动的整个范围内汽缸孔的正圆度高这一点是很重要的。

在国际公开第2011/152216中，公开了求出由于用多个螺栓将汽缸盖固定于汽缸体的一端而引起的汽缸孔的变形量的预测值。由此，公开了将汽缸孔加工为在发生了预测值的变形时成为正圆的形状的技术。根据该技术，与没有预测汽缸孔的变形量而对汽缸孔进行加工的情况相比，能够提高汽缸盖固定于汽缸体的一端后的汽缸孔的正圆度。

发明内容

在内燃机中，为了减小各种可动部件和与之接触的部件之间的摩擦，向这些部件之间供给发动机油，由此润滑这些部件，所述接触部件与可动部件接触。例如，向活塞与汽缸孔的壁面之间，从曲轴室侧通过喷射油或由曲轴引起的飞溅供给发动机油，由此活塞与汽缸孔的壁面之间被润滑。

即使汽缸孔的正圆度高，在活塞的裙部与汽缸孔的壁面之间的间隙小的情况下，能够存在于它们之间的发动机油的量也少。因此，裙部与汽缸孔的壁面的摩擦的程度变高。其结果，摩擦损失变高。相反，在裙部与汽缸孔的壁面之间的间隙大的情况下，能够存在于它们之间的发动机油的量多。因此，随着活塞的往复运动而向燃烧室移动的发动机油的量也变多。移动到燃烧室的发动机油通过蒸发、燃烧等变成气体并与排气一起向内燃机外排出。因此，若向燃烧室移动的发动机油的量变多，则发动机油的消耗量变高。

本发明提供一种改良成既能够避免活塞的裙部与汽缸孔的壁面之间的摩擦的程度变高又能够减小发动机油的消耗量的内燃机。

本发明的技术方案是一种包括汽缸体、汽缸盖以及活塞的内燃机。所述汽缸体具有至少一个汽缸孔。所述至少一个汽缸孔沿所述汽缸孔的轴线延伸。所述汽缸盖通过多个螺栓固定于所述汽缸体的第1端。所述活塞构成为沿所述轴线进行往复运动。所述活塞收纳于所述汽缸孔。所述活塞包括能够在所述汽缸孔的壁面滑动的裙部。所述汽缸孔在第1范围内包括第1部位。所述第1部位是所述汽缸孔的第2范围内的所述汽缸孔的直径最小的部位。所述第2范围是伴随所述活塞的往复运动而所述裙部移动的范围。所述第1范围是与所述活塞处于下止点时的所述裙部相对的所述汽缸孔的轴线方向的范围。所述活塞位于下止点时的所述裙部与所述第1部位之间的所述汽缸孔的径向的间隙是所述第2范围内的所述裙部与所述汽缸孔的壁面之间的所述径向的间隙中的最小值。

根据上述的构成，伴随活塞的往复运动的裙部的移动范围(第2范围)内的汽缸孔的最小直径的部位(第1部位)在活塞处于下止点时与裙部相对。而且，活塞处于下止点时的裙部与最小直径的部位之间的间隙在裙部的移动范围内的裙部与汽缸孔的壁面之间的间隙中最小。

因此，能够减少在活塞处于下止点及其附近时从曲轴室向裙部与汽缸孔的壁面之间供给的发动机油的量。而且，能够减少在活塞的压缩行程中附着于裙部的径向外侧的表面而移动的发动机油的量。因此，能够减少因活塞的往复运动而经过裙部与汽缸孔的壁面之间并向燃烧室移动的发动机油的量，由此，能够减少发动机油的消耗量。

而且，裙部与汽缸孔的壁面之间的间隙在活塞的压缩行程中，比上述最小值大，在活塞的膨胀行程中也维持为比上述最小值大的值。因此，能够避免活塞处于下止点及其附近以外的行程区域时的裙部与汽缸孔的壁面之间的摩擦变高。

此外，在本申请中，“裙部”是如下部位：具有比供活塞环配置的小径的部位大的外径，位于比小径的部位远离汽缸盖侧的位置，并且在活塞进行往复运动时能够在汽缸孔的壁面滑动。

在上述内燃机中，所述汽缸体可以包括所述第1端与第2端。所述裙部可以包括第3端和第4端。所述第3端可以是所述活塞处于下止点时的较为接近所述汽缸体的所述第1端的所述裙部的端部。所述第4端可以是所述活塞处于下止点时的所述裙部中的较为远离所述汽缸体的所述第1端的所述裙部的端部。在所述活塞处于下止点时，所述第4端可以位于在所述轴线方向上与所述汽缸体的所述第2端相同的位置以及相对于该与所述第2端相同的位置靠所述第1端侧的位置中的任意一个位置。所述第1部位可以处于相对于所述活塞处于下止点时的所述裙部中的所述第3端靠所述汽缸体的所述第2端侧的位置。

根据上述构成，在活塞处于下止点时，裙部在其整个范围内与汽缸孔的壁面相对，裙部不露出到曲轴室。因此，不会有大量的发动机油在曲轴室直接向裙部的表面供给。而且，活塞处于下止点时，在相对于裙部中的较为接近汽缸体的上述第1端的端部(第3端部)靠汽缸体的另一端侧即曲轴室侧的端部(第2端部)，裙部与汽缸孔的壁面之间的间隙最小。因此，能够减少在活塞处于下止点时向比间隙最小的位置靠上述一端侧的裙部与汽缸孔的壁面之间供给的发动机油的量。

在上述内燃机中，所述第1部位可以处于与所述活塞处于下止点时的所述裙部的所述第4端部相对的位置。

根据上述构成，活塞处于下止点时的裙部与汽缸孔的壁面之间的间隙在裙部的较为远离上述一端的端部即曲轴室侧的端部(第4端部)的轴线方向位置最小。因此，能够有效地减少在活塞处于下止点及其附近时从曲轴室侧向裙部与汽缸孔的壁面之间供给的发动机油的量。

在上述内燃机中，所述汽缸孔可以包括第5端。所述第5端可以是位于所述汽缸体的所述第2端侧的所述汽缸孔的端部。所述活塞处于下止点时的所述裙部的所述第4端可以相对于所述第5端位于所述第1端侧的相反侧的位置。所述汽缸孔的所述第5端可以是所述第1部位的一部分。

根据上述构成，在活塞处于下止点时，裙部的较为远离上述一端的端部(第4端)露出到曲轴室，因此，发动机油直接向裙部的露出的部分的表面供给。但是，汽缸体的另一端侧的汽缸孔的端部(第5端)构成最小直径的部位(第1部位)，裙部与汽缸孔的壁面之间的间隙为最小值。因此，能够减少在活塞处于下止点时从曲轴室侧向比最小直径的部位靠上述一端侧的裙部与汽缸孔的壁面之间供给的发动机油的量。而且，在活塞从下止点朝向上止点移动时，能够通过最小直径的部位刮落附着于裙部的露出的部分的径向外侧的表面的发动机油。

在上述内燃机中，在通过所述轴线的径向的截面观察，所述汽缸孔的壁面可以在与所述第1部位相邻且比所述第1部位靠所述第1端侧的位置具有曲面。所述曲面可以是比连结所述第1部位与第2部位的圆锥面向所述轴线侧凸的凸状。所述第2部位可以在所述汽缸孔中位于比所述第1部位靠所述第1端侧的位置。所述第2部位可以具有比最小直径大的直径。

根据上述构成，与汽缸孔的壁面呈圆锥状或向离开轴线的方向凸的凸状的曲面的情况相比，能够减小比最小直径的部位靠上述一端侧的裙部与汽缸孔的壁面之间的间隙。因此，能够减少在与最小直径的部位相邻且比最小直径的部位靠上述一端侧的区域存在于裙部与汽缸孔的壁面之间的发动机油的量。

而且，与汽缸孔的壁面呈圆锥状或向离开轴线的方向凸的凸状的曲面的情况相比，能够减小活塞离开下止点而向上止点移动时的裙部的较为远离上述一端的端部与汽缸孔的壁面之间的间隙。因此，能够减少在活塞离开下止点而向上止点移动时，从曲轴室侧向裙部与汽缸孔的壁面之间供给的发动机油的量。

在上述内燃机中，所述第1部位可以具有恒定的直径。所述第1部位可以是在所述汽缸孔中沿所述轴线延伸的圆筒形状的部位。

根据上述构成，与最小直径的部位不以恒定的直径沿轴线延伸的情况相比，能够增大将裙部与汽缸孔的壁面之间的径向的间隙维持为最小值的活塞的行程范围。因此，与最小直径的部位不以恒定的直径沿轴线延伸的情况相比，能够减少在活塞处于下止点及其附近时从曲轴室向裙部与汽缸孔的壁面之间供给的发动机油的量。

特别是，在圆筒区域延伸到汽缸孔的上述一端的相反侧的端部为止的情况下，与上述相反侧的端部的直径比最小直径大的情况相比，能够减少在活塞处于下止点时附着于裙部的径向外侧的表面的发动机油的量。因此，能够有效地减少在活塞的压缩行程中，附着于裙部的表面而向上方移动的发动机油的量。

在上述内燃机中，也可以是，与所述活塞处于上止点时的所述裙部相对的部分的所述汽缸孔的直径越接近所述第1端越小。

活塞在相对于裙部位于上述一端侧且比裙部小径的区域支撑压缩环和油环。这些环与汽缸孔的壁面滑动接触。根据上述构成，与活塞处于上止点时的裙部相对的区域内的汽缸孔的直径越接近上述一端越小，因此，随着活塞接近上止点而压缩环与汽缸孔的壁面之间的间隔变小，气体流通的路径变窄。由此，能够减少活塞处于上止点及其附近的状况下的窜气。

附图说明

以下，参照附图对本发明的例示性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义进行说明，在附图中，相似的标记附图标记表示相似的元素。

图1是表示本发明的内燃机的第一实施方式的概略构成图。

图2是在与轴线垂直的方向上观察图1所示的活塞所观察到的正视图。

图3是从曲轴侧沿轴线观察图2所示的活塞所观察到的仰视图。

图4是表示所述第一实施方式的放大部分纵剖视图。

图5是表示所述第一实施方式的重要部分的放大部分纵剖视图。

图6是表示汽缸孔的直径根据沿着轴线的上部、中央部以及下部而不同的各种内燃机的说明图。

图7是表示本发明的内燃机的第二实施方式的重要部分的放大部分纵剖视图。

图8是表示本发明的内燃机的第三实施方式的重要部分的放大部分纵剖视图。

图9是表示本发明的内燃机的第四实施方式的重要部分的放大部分纵剖视图。

图10是表示本发明的内燃机的第五实施方式的重要部分的放大部分纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。

图1是整体地表示本发明的第一实施方式的内燃机10的图。内燃机10具有汽缸体12、汽缸盖14、下壳体16以及活塞18。汽缸体12具有在与图1的纸面垂直的方向上排列的汽缸数的汽缸孔20。在汽缸体12中，各汽缸孔20沿轴线22延伸。在汽缸体12和汽缸盖14设置了冷却水通路。在图1中省略了冷却水通路的图示。在图1中，在汽缸孔20的两侧，在与图1的纸面垂直的方向上间隔设置的多个位置通过螺栓24将汽缸盖14固定于汽缸体12的一端12T(第1端的一例)。在此之后的说明中，将各部件的在图1等中观察为上侧的一端指称为“上端”，将在图1等中观察为下侧的另一端指称为“下端”。而且，将在图1等中观察为上方和上侧分别简单地记载为“上方”和“上侧”，将在图1等中观察为下方和下侧分别简单地记载为“下方”和“下侧”。

下壳体16通过没有在图1中示出的多个螺栓固定于汽缸体12的曲轴箱12C的下端12B(第2端的一例)。曲轴箱12C与下壳体16互相协作而将曲轴28支撑为能够绕与轴线22垂直的旋转轴线26旋转。曲轴箱12C和下壳体16构成曲轴室30。活塞18能够沿轴线22进行往复运动地嵌合于汽缸孔20。活塞18与汽缸体12以及汽缸盖14协作而形成燃烧室21。活塞18的往复运动通过没有在图1中示出的活塞销和连杆向曲轴28传递，通过这些部件的协作被变换为曲轴28的旋转运动。

下壳体16的下方部形成储存发动机油32的油盘P。发动机油32通过由曲轴28引起的飞溅或者没有在图1中示出的强制润滑装置而作为喷射油从曲轴室30向汽缸孔20的下端部和活塞18的内侧供给。这样的发动机油32的供给路径由箭头A简单表示。供给到汽缸孔20的下端部的发动机油32介于汽缸体12与活塞18之间，由此润滑这些部件。发动机油32也通过强制润滑装置向凸轮轴、进气门以及排气门等其他运动部件循环供给，由此润滑这些部件。

对汽缸体12与活塞18之间进行润滑的发动机油32的一部分随着活塞18的往复运动而向燃烧室21移动。移动到燃烧室21的发动机油32通过蒸发和燃烧变成气体并与排气一起向内燃机10外排出。因此，为了降低对汽缸体12与活塞18之间进行润滑的发动机油32的消耗量，有效的是，使得从曲轴室30供给而介于汽缸体12与活塞18之间的发动机油32的量不过剩。

如图2和图3所示，活塞18具有沿轴线34延伸的圆柱部36和与圆柱部36成为一体的两个裙部38。从下方沿轴线34观察，裙部38在活塞销(未图示)的轴线54的两侧相对于轴线34在径向上间隔设置。至少在圆柱部36的附近，裙部38可以绕轴线34整周地延伸。

圆柱部36具有供压缩环(未图示)配置的两个环形槽40、42和供油环(未图示)配置的一个环形槽44。裙部38呈以轴线34为中心的圆弧板状，沿轴线34延伸。裙部38具有比圆柱部36大的外径，对在汽缸孔20的壁面滑动的裙部38的外表面的主要部分46(交叉影线的区域)进行了减小摩擦处理。此外，以上的构造在所有的实施方式中相同。各实施方式的内燃机可以是汽油机和柴油机中的任一者。

在通过轴线22的径向的截面中观察，第一实施方式的汽缸孔20呈图4和图5所示的形态。该汽缸孔20的形态和后述的其他的形态可以通过珩磨加工等形成，该珩磨加工例如，在汽缸体12通过螺栓固定于与汽缸盖14同样的夹具的状态下进行，以将汽缸孔20的壁面精加工得平滑。

此外，在图4和图5中，单点划线与双点划线分别概略性地示出了处于下止点和上止点时的活塞18的位置，单点划线和双点划线的阴影概略性地示出了裙部38的范围。箭头Lpt示出了伴随活塞18的往复运动的活塞18的上端的移动范围。箭头Ls示出了伴随活塞18的往复运动的裙部38的移动范围。

在汽缸盖14通过螺栓24固定于汽缸体12的一端12T的图示的状况下，汽缸孔20在从其上端20T到下端20B的任意的部位均具有以轴线22为中心的实质上为正圆的截面形状。在图4和图5中，为了明确汽缸孔20的各部位处的直径的大小关系，将直径的差异放大进行图示。这些在后述的图6及其以后的图中也同样。

如图4和图5所示，汽缸孔20具有在裙部38的移动范围Ls内的最小直径的部位(第1部位的一例)48。在裙部38的移动范围Ls内比最小直径的部位48靠上侧、即汽缸体12的上端12T侧的汽缸孔20的直径Dc，比最小直径的部位48的直径即最小直径Dcmin大。此外，汽缸孔20的直径Dc的最大值与最小直径Dcmin的实际的差为0.015～0.2mm左右为佳。这些在后述的其他的实施方式中也同样。

在第一实施方式中，活塞18处于下止点时的裙部38的下端(第4端的一例)38B位于比汽缸孔20的下端(第5端的一例)20B稍微靠上方的位置。最小直径的部位48设置于与活塞18处于下止点时的裙部38的下端38B相对的轴线方向位置。因此，最小直径的部位48位于与活塞18处于下止点时的从裙部38的上端(第3端的一例)38T到下端38B的区域相对的范围Rs内。裙部38的外径Ds如图4和图5所示，从上端38T到下端38B实质上是恒定的。

因此，裙部38与汽缸孔20的壁面之间的径向的间隙(Dc-Ds)/2在裙部38的下端38B处最小，为(Dcmin-Ds)/2。从与下端38B相对的位置到汽缸孔20的下端20B的区域的直径Dc恒定为最小直径Dcmin。也可以是，该区域的直径Dc越接近下端20B变得越大，相反，还可以是越接近下端20B变得越小。

在图4和图5的剖视图中，汽缸孔20的壁面在与最小直径的部位48相邻且比最小直径的部位48靠上侧的区域内具有曲面20C。曲面20C是比圆锥面向轴线22侧凸的凸状，所述圆锥面将最小直径的部位48与在比最小直径的部位靠上端12T侧且具有比最小直径大的直径的部位(第2部位的一例)连结。因此，曲面20C相对于轴线22的倾斜角越接近最小直径的部位48即越向下越小。

而且，在第一实施方式中，与活塞18处于上止点时的裙部38相对的区域内的汽缸孔20的直径Dc越接近汽缸体12的上端12T越小。比活塞18处于上止点时的裙部38的上端38T靠上侧的区域内的汽缸孔20的直径Dc恒定。所述区域是汽缸孔20的上端小径部50的区域。上端小径部50的直径Dc优选为最小直径的部位48的直径Dcmin以上，但也可以比直径Dcmin小。此外，上述的与汽缸孔20的上端12T接近的区域的形态在后述的其他的实施方式中也同样。

接着，如图6所示，关于汽缸孔20的直径Dc根据沿着轴线22的上部、中央部以及下部而不同的各种内燃机10a～10i，对通过实验得到确认的优缺点进行说明。此外，在图6和后述的表1中，“大”表示以使得减小活塞18与汽缸孔20的壁面之间的摩擦的方式较大地设定的直径。“小”表示在使得活塞18与汽缸孔20的壁面之间的摩擦不会过大的范围内尽可能小地设定的直径，“中”表示“大”与“小”的中间的直径。

内燃机10a～10i的上部、中央部以及下部处的汽缸孔20的直径Dc如图6和下述表1所示。此外，表1中的优缺点的评价项目的“BBG/NV”表示窜气和振动噪声。关于BBG/NV，窜气的量越少、振动噪声越低，性能评价为越好。“摩擦”表示活塞18与汽缸孔20的壁面之间的摩擦。摩擦的程度越低，性能评价为越好。“油”表示发动机油的消耗量。油的消耗量越少，性能评价为越好。“综合”表示基于以上的评价项目的性能的综合的评价。而且，“◎”意味着评价为“非常好”。“○”意味着评价为“好”。“△”意味着评价为“一般”。“×”意味着评价为“差”。在任何的内燃机中下部的直径Dc均为“小”，因此“油”的评价均为“○”。

表1

在内燃机10a中，上部和中央部的直径Dc为“大”。“摩擦”的性能为○，但“窜气和振动噪声”的性能差。综合评价为○。在内燃机10b中，上部和中央部的直径Dc分别为“大”和“中”。“摩擦”的性能为△，“窜气和振动噪声”的性能差。因此，综合评价为△。

在内燃机10c中，上部的直径Dc为“大”，中央部的直径Dc为“小”。“窜气和振动噪声”的性能以及“摩擦”的性能都差。因此，综合评价为△。在内燃机10d中，上部的直径Dc为“中”，中央部的直径Dc为“大”。“窜气和振动噪声”的性能以及“摩擦”的性能均为△。因此，综合评价为○。

在内燃机10e中，上部和中央部的直径Dc为“中”，在内燃机10f中，上部的直径Dc为“中”，中央部的直径Dc为“小”。在所述内燃机10e和10f中，“窜气和振动噪声”的性能为△，但“摩擦”的性能差。因此，综合评价为△。

在内燃机10h中，上部的直径Dc为“小”，中央部的直径Dc为“中”，在内燃机10i中，上部和中央部的直径Dc为“小”。在所述内燃机10h和10i中，“窜气和振动噪声”的性能好，但“摩擦”的性能差。因此，综合评价为○。

与以上的内燃机不同，在按照本发明而构成的内燃机10g中，上部的直径Dc为“小”，中央部的直径Dc为“大”。在该内燃机10g中，“窜气和振动噪声”的性能好，“摩擦”的性能为△。因此，综合评价为◎，内燃机10g具有比上述任何的内燃机都优异的性能。

如上所述，第一实施方式的内燃机10具有属于内燃机10g的基本构造的构造。由此，根据第一实施方式，可确保窜气和振动噪声的良好的性能，并且能够防止活塞18与汽缸孔20的壁面之间的摩擦变得过大，减少发动机油32的消耗量。此外，该基本的作用效果也能够在后述的第二实施方式～第五实施方式中得到。

特别是，根据第一实施方式，汽缸孔20的最小直径的部位48与活塞18处于下止点时的裙部38的下端38B相对，比最小直径的部位48靠上方的区域具有比最小直径的部位48的直径Dcmin大的直径Dc。因此，与最小直径的部位48扩及到比下端38B靠上方的范围的构造(例如后述的第二实施方式)相比，能够减小活塞18处于下止点附近时的汽缸孔20与裙部38之间的摩擦。

而且，与最小直径的部位48与比裙部38的下端38B靠上方的区域相对、且比最小直径的部位48靠下方的区域具有比最小直径Dcmin大的直径Dc的构造(例如后述的第三实施方式)相比，能够减少在活塞18处于下止点及其附近时存在于下端38B及其附近与汽缸孔20的壁面之间的发动机油的量。

图7示出了本发明的第二实施方式的内燃机10。此外，在图7中，对与图4和图5所示的部件相同的部件标注与在图4和图5中标注的标号相同的标号。该情况在后述的其他的实施方式中也同样。

在第二实施方式中，汽缸孔20的最小直径的部位48是从与活塞18处于下止点时的裙部38的上端38T与下端38B的中间相对的位置到汽缸孔20的下端20B的范围。汽缸孔20的壁面在最小直径的部位的范围内具有圆筒区域，该圆筒区域具有恒定的直径Dmin且沿轴线22延伸。因此，裙部38与汽缸孔20的壁面之间的径向的间隙(Dc-Ds)/2在最小直径的部位48的上述范围内最小，为(Dcmin-Ds)/2。

汽缸孔20的曲面20C的沿着轴线22的方向的长度比第一实施方式中的该长度小，但也可以将汽缸孔20的最大直径的区域的轴线方向的长度设为比第一实施方式的该长度小，以使得汽缸孔20的曲面20C的沿着轴线22的方向的长度与第一实施方式中的该长度相同。第二实施方式的其他方面构成为与上述的第一实施方式同样。

根据第二实施方式，与最小直径的部位48不以恒定的直径沿轴线22延伸的情况相比，能够增大裙部38与汽缸孔20的壁面之间的径向的间隙维持为最小值(Dcmin-Ds)/2的活塞18的行程范围。因此，与第一实施方式的情况相比，不仅在活塞18处于下止点时，在处于下止点的附近时，也能够有效地减少从曲轴室30越过最小直径的部位48向裙部38与汽缸孔20的壁面之间供给的发动机油的量。此外，该作用效果也能够在后述的第三实施方式和第四实施方式中得到。

在图8所示的第三实施方式中，活塞18的裙部38呈琵琶桶(barrel)形，裙部38的最大直径的部位52位于比没有在图8中示出的活塞销的轴线54靠下端38B侧的位置。最大直径的部位52的直径Dsmax比汽缸孔20的最小直径的部位48的直径Dcmin小。最小直径的部位48是与活塞18处于下止点时的裙部38的最大直径的部位52及其上下的区域相对的区域。最小直径的部位48的上端48T位于裙部38的上端38T与最大直径的部位52之间的轴线方向位置，最小直径的部位48的下端48B位于裙部38的下端38B与最大直径的部位52之间的轴线方向位置。

最小直径的部位48的直径Dc从其上端48T到下端48B为止恒定为最小直径Dmin。因此，裙部38与汽缸孔20的壁面之间的间隙(Dc-Ds)/2在最大直径的部位52最小，为(Dcmin-Dsmax)/2。在图示的实施方式中，比下端48B靠下方的汽缸孔20的直径Dc随着朝向下端20B而变大。但是，最小直径的部位48的范围也可以至少扩张到与裙部38的下端38B相对的位置为止。第三实施方式的其他方面构成为与上述的第一实施方式同样。

根据第三实施方式，在活塞18的裙部38呈桶形的内燃机10中，能够在最大直径的部位52将裙部38与汽缸孔20的壁面之间的间隙(Dc-Ds)/2设为最小值(Dcmin-Dsmax)/2。因此，能够减少在活塞18处于下止点时，从曲轴室30侧越过最大直径的部位52向上方供给的发动机油的量。

在图9所示的第四实施方式中，活塞18的裙部38的直径Ds在上端38T的附近的垄部38M最大，垄部38M绕活塞18的轴线34圆弧状地延伸。垄部38M的最大直径为Dsmax，比垄部38M靠下端38B侧的区域的直径Ds实质上恒定。

汽缸孔20的最小直径的部位48是从与活塞18处于下止点时的裙部38的垄部38M与下端38B的中间相对的位置到汽缸孔20的下端20B的范围。因此，裙部38与汽缸孔20的壁面之间的径向的间隙(Dc-Ds)/2在与最小直径的部位48相对应的上述范围最小，为(Dcmin-Ds)/2。

在图示的实施方式中，曲面20C与垄部38M的下侧的斜面的至少一部分平行地延伸，以使得垄部38M与曲面20C的间隔和最小的间隙(Dcmin-Ds)/2实质上相同。此外，如图9中虚线所示，曲面20C也可以与垄部38M的下侧的斜面间隔设置。第四实施方式的其他方面构成为与上述的第二实施方式同样。

根据第四实施方式，在活塞18的裙部38在上端38T的附近具有垄部38M的内燃机10中，能够在比垄部38M靠下方的位置将裙部38与汽缸孔20的壁面之间的间隙(Dc-Ds)/2设置为最小值(Dcmin-Dsmax)/2。因此，能够减少在活塞18处于下止点时，从曲轴室30侧越过间隙为最小值(Dcmin-Dsmax)/2的区域向上方供给的发动机油的量。

在图10所示的第五实施方式中，在活塞18处于下止点时，呈与第一实施方式同样的圆柱形的裙部38的下端38B位于比汽缸孔20的下端20B靠下方的位置，裙部38的下端部从汽缸孔20向下方突出。因此，在活塞18处于下止点时，裙部38在从其上端38T到与汽缸孔20的下端20B相对应的位置为止的范围Rs内，与汽缸孔20的壁面相对，在比范围Rs靠下方的位置，露出到曲轴室30。

在至少与处于下止点时的活塞18相对的区域内，汽缸孔20的直径Dc随着向汽缸孔20的下端20B接近而变小。因此，最小直径的部位48为汽缸孔20的下端20B，最小直径为Dcmin。而且，裙部38与汽缸孔20的壁面之间的径向的间隙(Dc-Ds)/2在下端20B最小，为(Dcmin-Ds)/2。第五实施方式的其他方面构成为与上述的第一实施方式同样。

第五实施方式的构造除了在活塞18处于下止点时，裙部38的下端部从汽缸孔20向下方突出这一点之外，其他与上述的第一实施方式的构造相同。因此，根据第五实施方式，在活塞18处于下止点时裙部38的下端部从汽缸孔20向下方突出的内燃机10中，能够得到与上述的第一实施方式的情况同样的作用效果。

而且，汽缸孔20的下端20B具有最小直径的部位48，在该下端，裙部38与汽缸孔20的壁面之间的间隙为最小值(Dcmin―Ds)/2。因此，在活塞18从下止点向上止点移动时，能够通过下端20B将附着于裙部38的露出到曲轴室30的部分的径向外侧的表面的发动机油刮落。

此外，根据上述的各实施方式，在通过轴线22的截面观察，汽缸孔20的壁面在与最小直径的部位48相邻且比最小直径的部位48靠上端12T侧的区域具有朝向轴线22凸的凸状的曲面20C。因此，与汽缸孔20的壁面具有圆锥状或向离开轴线22的方向凸的凸状的曲面的情况(例如图5的虚线)相比，能够减小比最小直径的部位48靠上侧的裙部38与汽缸孔20的壁面之间的间隙。因此，能够减少在与最小直径的部位48相邻且比最小直径的部位靠上侧的区域存在于裙部38与汽缸孔20的壁面之间的发动机油的量。

而且，与汽缸孔20的壁面呈圆锥状或向离开轴线的方向凸的凸状的曲面的情况相比，能够减小活塞18离开下止点而向上止点移动时的裙部38的下端38B与汽缸孔20的壁面之间的间隙(Dc-Ds)/2。因此，能够减少在活塞18离开下止点而向上止点移动时，从曲轴室30侧向裙部38与汽缸孔20的壁面之间供给的发动机油的量。

另外，根据上述的各实施方式，与活塞18处于上止点时的裙部38相对的区域内的汽缸孔20的直径Dc越接近汽缸体12的上端12T越小。因此，随着活塞18接近上止点而压缩环与汽缸孔20的壁面之间的间隔变小，气体流通的路径变窄。因此，能够减少活塞18处于上止点及其附近的状况下的窜气。另外，能够降低以存在于裙部38与汽缸孔20的壁面之间的发动机油因窜气而向曲轴室侧移动为起因，裙部与汽缸孔的壁面的摩擦增大之虞。

而且，根据上述的第二实施方式和第四实施方式，裙部38与汽缸孔20的壁面之间的径向的间隙(Dc-Ds)/2为最小值(Dcmin-Ds)/2的区域不仅沿轴线22延伸，还扩及到汽缸孔20的下端20B。因此，与像第三实施方式那样下端20B处的间隙(Dc-Ds)/2比最小值大的情况相比，能够减少活塞18处于下止点时附着于裙部38的径向外侧的表面的发动机油的量。因此，能够有效地减少在活塞18的压缩行程中，附着于裙部38的表面而向上方移动的发动机油的量。

而且，根据上述的第二实施方式～第四实施方式，具有恒定的直径Dmin且沿轴线22延伸的圆筒区域的轴线方向的范围比裙部38与汽缸孔20的壁面相对的范围Rs小。因此，较之具有恒定的直径Dmin且沿轴线22延伸的圆筒区域的轴线方向的范围与范围Rs相同或大于范围Rs的情况，能够减小裙部38与汽缸孔20的壁面之间的摩擦，减少摩擦损失。

以上，对本发明的特定的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，能够在本发明的范围内实施其他各种实施方式对于本领域技术人员而言是显而易见的。

例如，在上述的第一实施方式～第四实施方式中，裙部38的下端38B在活塞18处于下止点时位于比汽缸孔20的下端20B稍微靠上方的位置。但是，裙部38的下端38B也可以在活塞18处于下止点时位于与汽缸孔20的下端20B相同的轴线方向位置。

另外，也可以对上述的第二实施方式～第四实施方式进行修正，以使得与第五实施方式同样，在活塞18处于下止点时，裙部38的下端38B位于比汽缸孔20的下端20B靠下方的轴线方向位置。

另外，在上述的第一实施方式或第五实施方式中，也可以对裙部38进行修正，以使其呈具有第三实施方式的桶形或第四实施方式的垄部的形态而不是圆弧板状。

另外，在上述的各实施方式中，汽缸孔20的壁面在与最小直径的部位48相邻且比最小直径的部位48靠上侧的区域内呈朝向轴线22凸的凸状的曲面20C。但是，也可以如图5中虚线所示，汽缸孔20的壁面在上述区域内呈向离开轴线22的方向凸的凸状的曲面，还可以呈相对于轴线22的倾斜角恒定的圆锥面。

另外，在上述的第二实施方式和第四实施方式中，最小直径的部位48是从与裙部38的上端38T与下端38B的中间相对的位置到汽缸孔20的下端20B的范围。但是，在第二实施方式或第四实施方式中，也可以进行修正以使得汽缸孔20的下端20B及其附近的区域的直径比最小直径Dcmin大。

另外，在上述的各实施方式中，比活塞18处于上止点时的裙部38的上端38T靠上侧的区域内的汽缸孔20的直径Dc恒定，所述区域是汽缸孔20的上端小径部50的区域。但是，也可以修正为上端小径部50的下端位于比活塞18处于上止点时的裙部38的上端38T靠下侧的位置。而且，汽缸孔20的上端部也可以呈上述实施方式的形态之外的形态。

Claims (7)

1.一种内燃机，包括:

汽缸体，所述汽缸体具有至少一个汽缸孔，所述至少一个汽缸孔沿所述汽缸孔的轴线延伸；

汽缸盖，所述汽缸盖通过多个螺栓固定于所述汽缸体的第1端；以及

活塞，所述活塞构成为沿所述轴线进行往复运动，所述活塞收纳于所述汽缸孔，所述活塞包括能够在所述汽缸孔的壁面滑动的裙部，

其特征在于，

所述汽缸孔在第1范围内包括第1部位，

所述第1部位是所述汽缸孔的第2范围内的所述汽缸孔的直径最小的部位，

所述第2范围是伴随所述活塞的往复运动而所述裙部移动的范围，

所述第1范围是与所述活塞处于下止点时的所述裙部相对的所述汽缸孔的轴线方向上的范围，

所述活塞位于下止点时的所述裙部与所述第1部位之间的所述汽缸孔的径向的间隙为所述第2范围内的所述裙部与所述汽缸孔的壁面之间的所述径向的间隙中的最小值。

2.根据权利要求1所述的内燃机，

所述汽缸体包括所述第1端和第2端，

所述裙部包括第3端和第4端，

所述第3端是所述活塞处于下止点时的较为接近所述汽缸体的所述第1端的所述裙部的端部，

所述第4端是所述活塞处于下止点时的所述裙部中的较为远离所述汽缸体的所述第1端的所述裙部的端部，

在所述活塞处于下止点时，所述第4端位于在所述轴线方向上与所述汽缸体的所述第2端相同的位置以及相对于该与所述第2端相同的位置靠所述第1端侧的位置中的任意一个位置，

所述第1部位处于相对于所述活塞处于下止点时的所述第3端的位置靠所述汽缸体的所述第2端侧的位置。

3.根据权利要求2所述的内燃机，

所述第1部位处于与所述活塞处于下止点时的所述裙部的所述第4端相对的位置。

4.根据权利要求1所述的内燃机，

所述汽缸孔包括第5端，

所述第5端是位于所述汽缸体的所述第2端侧的所述汽缸孔的端部，

所述活塞处于下止点时的所述裙部的所述第4端部相对于所述第5端位于所述第1端侧的相反侧的位置，

所述汽缸孔的所述第5端是所述第1部位的一部分。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机，

在通过所述轴线的径向的截面中观察，所述汽缸孔的壁面在与所述第1部位相邻且比所述第1部位靠所述第1端侧的位置具有曲面，

所述曲面是比连结所述第1部位与第2部位的圆锥面向所述轴线侧凸的凸状，

所述第2部位在所述汽缸孔中位于比所述第1部位靠所述第1端侧的位置，

所述第2部位具有比最小直径大的直径。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机，

所述第1部位具有恒定的直径，

所述第1部位是在所述汽缸孔中沿着所述轴线延伸的圆筒区域的部位。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机，

与所述活塞处于上止点时的所述裙部相对的部分的所述汽缸孔的直径越接近所述第1端越小。