CN108431393A - 间隙部件、内燃机 - Google Patents

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Abstract

发动机(10)具备缸套(21)、缸体(20)、缸盖(30A)、密封部(41A)和间隙部件(50)。密封部(41A)设置为包围缸套(21)的外周侧,将缸体(20)与缸盖(30A)之间密封。间隙部件(50)在比密封部(41A)更靠内周侧的位置填补缸盖(30A)与缸套(21)的内周侧端面的间隙,且由与密封部(41A)相比杨氏模量更低的材料形成。

Description

间隙部件、内燃机
技术领域
所述本发明涉及间隙部件、内燃机。
本申请基于2015年10月22日在日本申请的特愿2015-207874号主张优先权,在此援引其内容。
背景技术
公知使天然气、城市煤气等气体燃料(燃料气体)燃烧而进行运转的燃气发动机。该燃气发动机能够获得高效率及高输出。因此,燃气发动机主要被广泛应用于常用即非常用的发电用发动机、工程机械用发动机、船舶、铁道等所搭载的发动机等。
专利文献1记载了预混合燃烧方式的预燃室式燃气发动机。在该专利文献1记载的燃气发动机中,当活塞在主燃烧室内接近压缩上止点附近,压缩主燃烧室内的燃料气体时,利用预燃室配备的火花塞的火花对供给至预燃室内的燃料气体点火。由此,从预燃室产生火焰,该火焰从设置于预燃室的头罩向主燃烧室内喷出。这样,利用该火焰对主燃烧室内的混合气点火。
燃气发动机一般具备缸体(曲轴箱)和缸盖。缸体形成有朝缸盖开口且收容活塞的孔。该孔的内部安装有圆筒状的缸套,该缸套形成供活塞滑动的滑动面。缸盖通过螺栓等与缸体紧固,此时封闭上述缸体的开口部。该缸盖、缸套、活塞所包围的空间是被供给上述混合气的主燃烧室。
缸体与缸盖之间设置有封闭主燃烧室的衬垫等密封部件。密封部件一般夹在比缸套靠外周侧的缸体或缸套与缸盖之间配置。密封部件通过紧固缸盖与缸体的螺栓的轴向力而夹入缸盖与缸体并被按压,发挥高密封性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-150983号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述内燃机中,为了准确地夹入密封部件,特别要在比密封部件更靠内周侧的位置使缸盖与缸套不直接抵接。因此,在缸盖与缸套之间形成细微的间隙(空隙)。
尤其是在预混合燃烧方式的情况下,存在供给至燃烧室的混合气的一部分进入到缸盖与缸套之间的间隙中的可能性。若混合气的一部分像这样进入到缸盖与缸套之间的间隙中,则在主燃烧室内的混合气发火时,火焰无法到达进入到缸盖与缸套之间的间隙中的混合气,存在导致进入到缸盖与缸套的间隙中的混合气处于未燃烧状态的可能性。
此外,还存在用于润滑缸套内壁面的润滑油进入上述间隙的情况。进入到该间隙的润滑油有可能与混合气一起燃烧,引起异常燃烧。
换句话说,在上述发动机中,存在因未燃混合气的存在和润滑油的燃烧而导致难以进一步提高燃料效率和降低排放的技术问题。
此外,在上述发动机中,当将密封部件以在缸盖与缸套之间不形成间隙的方式配置在缸套的内周侧时,则存在螺栓的轴向力作用于缸套的内周侧的部分而导致缸套破损的可能性。
本发明的目的在于提供一种能够进一步提高燃料效率以及降低排放,并且能够抑制缸套破损的间隙部件、内燃机。
用于解决技术问题的手段
根据本发明的第一方式,间隙部件用于具备缸套、缸主体、缸盖和密封部的内燃机。缸套形成为供活塞在内部往复运动的筒状。缸主体安装有缸套。缸盖与缸主体相对设置,封闭缸套的开口部。密封部设置为包围开口部的外周侧,将缸主体以及缸套中的至少一方与缸盖之间密封。间隙部件在比密封部更靠内周侧的位置配置于缸盖与缸套的间隙,由与密封部相比杨氏模量更低的材料形成。
通过将间隙部件在比密封部更靠内周侧的位置配置于缸盖与缸套的间隙,能够抑制燃料进入该间隙。由此,在内燃机的燃料燃烧时,能够抑制进入间隙的燃料不燃烧而残留的情况以及润滑油进入间隙而引发异常燃烧的情况。
此外,间隙部件与密封部相比杨氏模量更低。因此,在利用螺栓等紧固缸主体与缸盖所带来的按压力发挥作用的情况下,密封部产生的回弹力比因夹入间隙部件而产生的回弹力大。由此,能够使将缸主体与缸盖紧固的紧固力不经由间隙部件而主要经由密封部进行作用。因此,能够抑制上述紧固力导致剪切力作用于缸套而降低缸套的破损。
根据本发明的第二方式,第一方式所涉及的间隙部件也可以如下:所述内燃机向所述缸套、所述缸盖、所述活塞包围形成的燃烧室中供给燃料与空气混合成的混合气。
在将燃料与空气预先混合成的混合气向燃烧室供给的燃气发动机等内燃机中,混合气容易进入到缸盖与缸套的间隙。在这样的结构中,通过在间隙中配置间隙部件,能够抑制混合气进入间隙。
根据本发明的第三方式,第一方式或者第二方式所涉及的间隙部件也可以成形为与所述缸盖和所述缸套的间隙相应的形状。
通过这样构成,只要将预先成形的间隙部件夹入缸盖与缸套之间即可,能够提高内燃机的组装性。
根据本发明的第四方式,内燃机具备缸套、缸主体、缸盖和密封部。缸套供活塞在内部往复运动。缸主体安装有所述缸套。缸盖与所述缸主体相对设置,封闭所述缸套的开口部。密封部设置为包围所述开口部的外周侧,将所述缸主体以及所述缸套中的至少一方与所述缸盖之间密封。在比所述密封部更靠内周侧的位置,在所述缸盖与所述缸套的间隙中,配置有第一方式~第三方式中的任一方式所涉及的间隙部件。
通过这样构成,只要将间隙部件夹入缸盖与缸套之间并将缸盖与缸体紧固,就能够使将缸主体与缸盖紧固的紧固力不经由间隙部件而主要经由密封部进行作用。因此,能够抑制上述紧固力导致剪切力作用于缸套而降低缸套的破损。由此,能够实现内燃机燃料效率的提高以及低排放化。
发明效果
根据上述间隙部件、内燃机,能够进一步提高燃料效率以及降低排放,并且能够抑制缸套破损。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的内燃机的缸盖周围的结构的剖视图。
图2是表示上述内燃机的缸体与缸盖的接合构造的剖视放大图。
图3是表示本发明的第二实施方式所涉及的内燃机的缸体与缸盖的接合构造的剖视放大图。
图4是表示上述内燃机的变形例的结构的剖视图。
具体实施方式
以下,根据附图说明本发明的实施方式所涉及的间隙部件、内燃机。
<第一实施方式>
图1是表示本发明的实施方式所涉及的燃气发动机的缸盖周围的结构的沿汽缸中心轴的剖视图。
如图1所示,发动机(内燃机)10至少具备缸体(缸主体)20、缸盖30A和预燃室部件40。该实施方式的发动机10是使天然气、城市煤气等气体燃料(燃料气体)燃烧而进行运转的燃气发动机。该实施方式的发动机10还是发电设备等使用的固定型的预燃室式燃气发动机。
缸体20形成有孔20h,该孔20h在与缸盖30A相对的头面20f开口。在孔20h的内侧配置有圆筒状的缸套21。
缸套21一体地具备凸缘部21f。凸缘部21f形成在靠近缸盖30A侧的一端21a。凸缘部21f还形成为随着朝向以缸套21的中心轴C为中心的外周侧(以下简称为外周侧)而直径扩大。缸体20在孔20h的开口周缘具备收容槽20m。收容槽20m形成为收容缸套21的凸缘部21f的环状。缸套21通过将凸缘部21f收容于缸体20的收容槽20m而相对于缸体20定位。
缸套21在其内部收纳活塞22。该活塞22被缸套21引导而能够沿缸套21的中心轴C的延伸方向(以下将其称作汽缸轴向)直线往复运动。活塞22经由连杆23与收容于曲轴箱(未图示)内的曲轴24连结。
连杆23经由销25与活塞22转动自如地连结。连杆23还经由销26与曲轴24转动自如地连结。由此,当活塞22在缸套21内沿汽缸轴向直线运动时,该活塞22的直线运动通过连杆23传递至曲轴24,转换为曲轴24的旋转运动。
缸盖30A通过螺栓(未图示)等与缸体20的头面20f连结。由此,缸盖30A将缸套21的一端21a的开口部21o封闭。在缸盖30A的朝向缸体20侧的面,形成有与缸套21的中心轴C正交的呈平坦状或半球面状、弯曲面状的顶面31。该顶面31形成在与缸套21相对的区域。
利用上述缸套21、缸盖30A的顶面31、活塞22划分主燃烧室(燃烧室)33。
在缸盖30A形成有进气口34、排气口35。该进气口34与排气口35分别以缸套21的中心轴C为中心沿周向间隔形成。进气口34、排气口35的主燃烧室33侧的端部34a、35a在顶面31开口并面对主燃烧室33。
进气口34与混合气体供给源(未图示)连通。利用该混合气体供给源,能够向进气口34供给空气与燃烧气体预先混合成的预混合气体。
在进气口34的靠近主燃烧室33侧的端部34a设置有进气门36。进气门36能够通过气门驱动机构(未图示)从关闭位置移动到打开位置。通过使进气门36从关闭位置移动到打开位置,将从混合气体供给源供给的混合气体从进气口34向主燃烧室33供给。
排气口35连接于废气流路(未图示)。在排气口35的靠近主燃烧室33侧的端部35a设置有排气门37。通过利用气门驱动机构(未图示)使排气门37从关闭位置移动到打开位置,使在主燃烧室33中燃烧后的废气从主燃烧室33经过排气口35并经由废气流路排出到外部。
预燃室部件40具备预燃室保持件42与预燃室头罩43。
预燃室保持件42设置在缸盖30A内。预燃室保持架42的中心轴设置在缸套21的中心轴C的延长线上。
预燃室头罩43设置为从缸盖30A的顶面31的中心向主燃烧室33内突出。预燃室头罩43形成为中空,其部空间形成为预燃室41。从外部向该预燃室41供给燃料气体。
在预燃室保持件42上设置有火花塞45。通过利用该火花塞45进行火花放电,使从外部供给到预燃室41内的燃料气体发火燃烧,产生火焰。通过该点火而产生的火焰从预燃室头罩43向主燃烧室33喷出。利用该火焰,通过进气口34(参照图1)供给到主燃烧室33内的混合气体发火燃烧。这样,活塞22在缸套21内沿缸套21的汽缸轴向进行直线往复运动,驱动发动机10。
接下来,说明上述缸体20与缸盖30A的密封构造。
图2是表示上述内燃机的缸体与缸盖的接合构造的剖视放大图。
如图2所示,缸套21具有外周侧端面21p与内周侧端面21q。外周侧端面21p与内周侧端面21q在汽缸轴向上朝向缸盖30A侧。外周侧端面21p、内周侧端面21q分别形成为与缸套21的中心轴C正交。
外周侧端面21p设置在缸套21的外周侧即远离中心轴C的位置。换言之,外周侧端面21p形成为至少包括凸缘部21f的朝向缸盖30A侧的面。内周侧端面21q设置在缸套21的内周侧即靠近中心轴C的位置。换言之,内周侧端面21q形成在比凸缘部21f靠近中心轴C的位置。内周侧端面21q形成在比外周侧端面21p更向缸盖30A侧突出的位置。在该外周侧端面21p与内周侧端面21q之间形成有沿汽缸轴线方向延伸的阶梯部21r。
缸盖30A具备与缸套21的内周侧端面21q、外周侧端面21p分别相对的内周侧相对面31q、外周侧相对面31p。内周侧相对面31q、外周侧相对面31p分别形成为与中心轴C正交。内周侧相对面31q形成在顶面31的外周侧。外周侧相对面31p比内周侧相对面31q更靠外周侧形成。外周侧相对面31p形成在比内周侧相对面31q更向缸套21侧突出的位置。在该内周侧相对面31q与外周侧相对面31p之间,形成有沿汽缸轴线方向延伸的阶梯部31r。内周侧相对面31q与外周侧相对面31p的阶梯部31r的高度比外周侧端面21p与内周侧端面21q的阶梯部21r的高度小。
在缸套21与缸盖30A之间设置有衬垫(密封部)41A。该衬垫41A配置为包围缸套21的开口部21o的外周侧。更具体地说,衬垫41A被外周侧端面21p与外周侧相对面31p夹住,以将缸套21的外周侧端面21p与缸盖30A的外周侧相对面31p之间密封。衬垫41A借助将缸盖30A与缸体20紧固的螺栓(未图示)的轴向力与凸缘部21f一起被缸盖30A与缸体20夹住。由此,衬垫41A略微发生压缩变形,发挥高密封性。
在内周侧端面21q与内周侧相对面31q之间形成有微小的间隙S。间隙S设定为缸盖30A与缸套21在夹入组装衬垫41A时不直接抵接的尺寸,且设定为作为消焰距离的例如1mm以下的尺寸。
发动机10具备配置于该间隙S的间隙部件50。
间隙部件50形成为与间隙S的形状相应的形状。更具体地说,间隙部件50在从汽缸轴向观察时,形成为沿缸套21的内周侧端面21q在周向上连续的圆环状。此外,该实施方式的间隙部件50形成为具有与间隙S基本等同的厚度的实心带状(换言之为片状)。该实施方式的间隙部件50在成形时形成为与间隙S等同的厚度。但是,这样形成的间隙部件50配置为,通过产生热膨胀以及利用螺栓进行紧固而被内周侧相对面31q与内周侧端面21q略微压扁。
该间隙部件50利用与缸盖30A、缸套21以及衬垫41A相比更加柔软且杨氏模量更低的材料形成。间隙部件50具有耐热性,能够承受主燃烧室33内的预混合气体的燃烧所带来的温度上升。衬垫41A的杨氏模量与间隙部件50的杨氏模量的比率可以设为1:0.001~1:0.7的范围。
间隙部件50的材料根据主燃烧室33内的温度以及力向缸套21的作用而选择。
在主燃烧室33内的温度为300℃以下的情况下,衬垫41A的杨氏模量与间隙部件50的杨氏模量的比率可以设为1:0.001~1:0.01的范围。在主燃烧室33内的温度为300℃以上的情况下,衬垫41A的杨氏模量与间隙部件50的杨氏模量的比率可以设为1:0.01~1:0.7的范围。在主燃烧室33内的温度为300℃以下的情况下,选择与300℃以上的情况相比杨氏模量更低的树脂类材料。在主燃烧室33内的温度为300℃以上的情况下,选择与300℃以下的情况相比杨氏模量更高的金属类材料。由此,间隙部件50具有能够承受预混合气体的燃烧所带来的温度上升的耐热性,抑制燃料进入到比衬垫41A更靠内周侧的缸盖30A与缸套21的间隙。此外,在内燃机的燃料燃烧时,抑制进入间隙的燃料不燃烧而残留的情况以及润滑油进入间隙而引发异常燃烧的情况。而且,将缸主体20与缸盖30A紧固的紧固力能够不经由间隙部件50而主要经由衬垫41A进行作用。因此,能够抑制上述紧固力导致剪切力作用于缸套21而降低缸套21的破损。
例如,在该实施方式中,衬垫41A是冷轧钢板(SPCC)材料(杨氏模量:205[GPa])。主燃烧室33内的预混合气体的燃烧所带来的间隙部件50的温度上升例如是200℃。
在该情况下,作为间隙部件50,例如可以利用PTFE(聚四氟乙烯、聚四氟乙烯树脂,杨氏模量:0.53~0.58[GPa],最高使用温度260℃)等树脂类材料、铜(杨氏模量:130[GPa],最高使用温度1000℃)、锡(杨氏模量:50[GPa],最高使用温度230℃)等金属类材料形成。
除此之外,作为形成间隙部件50的树脂类材料,可以使用PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物,杨氏模量:0.54~0.64[GPa],最高使用温度260℃),作为金属类材料,可以使用锌(杨氏模量:108)、铝合金(杨氏模量:69~76)、铅(杨氏模量:16.1)等。
根据上述第一实施方式的发动机10、间隙部件50,通过在比衬垫41A更靠内周侧的位置利用间隙部件50填补缸盖30A与缸套21的内周侧端面21q的间隙S,能够抑制燃料和润滑油进入该间隙S。由此,在主燃烧室33的燃料燃烧时,能够抑制进入间隙S的燃料不燃烧而残留的情况以及进入间隙S的润滑油燃烧而产生异常燃烧的情况。其结果是,能够实现发动机10的燃料效率的提高以及低排放化。
在此,由于发动机10是预混合燃烧方式,因此将燃料与空气预先混合成的混合气供给至主燃烧室33。在该情况下,混合气特别容易进入缸盖30A与缸套21的间隙S。因此,通过利用间隙部件50填补间隙S,能够抑制混合气所含的燃料进入间隙S。其结果是,能够高效地实现发动机10的燃料效率提高以及低排放化。
此外,间隙部件50与衬垫41A相比杨氏模量更低。由此,在利用螺栓等紧固缸体20与缸盖30A所带来的按压力发挥作用的情况下,能够使衬垫41A产生的回弹力比间隙部件50产生的回弹力大。因此,缸体20与缸盖30A的紧固力能够不经由间隙部件50而主要经由衬垫41A作用于缸体20。其结果是,能够抑制上述紧固力导致剪切力作用于缸套21的凸缘部21f而降低缸套21的破损。
此外,间隙部件50成形为圆环状的带状(片状)、即与缸盖30A和缸套21的内周侧端面21q的间隙S相应的形状。通过这样构成,只要将预先成形的间隙部件50夹入缸盖30A与缸套21之间即可,能够提高发动机10的组立性。
<第二实施方式>
接下来,对本发明所涉及的间隙部件、内燃机的第二实施方式进行说明。在以下说明的第二实施方式中,与第一实施方式仅在间隙部件的形状上有所不同,故而对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记进行说明,并且省略重复说明。
图3是表示本发明的第二实施方式所涉及的内燃机的缸体与缸盖的接合构造的剖视放大图。
如图3所示,该实施方式的发动机10具备间隙部件60,该间隙部件60填补缸盖30A的内周侧相对面31q与缸套21的内周侧端面21q之间的间隙S。
该间隙部件60一体地具备夹入缸盖30A的内周侧相对面31q与缸套21的内周侧端面21q之间的带状(换言之为片状)的圆环状部60c和一体地形成在圆环状部60c的外周侧的弯曲部60w。弯曲部60w从圆环状部60c的沿着内周侧端面21q的外周端部弯曲并沿阶梯部21r延伸。与第一实施方式的间隙部件50相同,该实施方式的间隙部件60也为实心。
这样的间隙部件60可以预先成形为在圆环状部60c的外周侧一体地具备弯曲部60w的形状。
根据上述第二实施方式的发动机10、间隙部件60,由于在阶梯部21r以及阶梯部31r之间的空间也配置间隙部件60,因此与第一实施方式相比能够进一步减少燃料进入的空间。由此,当燃料在主燃烧室33燃烧时,能够更进一步地抑制进入间隙S的燃料不燃烧而残留的情况。此外,由于形成有弯曲部60w,因此能够容易地将间隙部件60相对于间隙S定位。
此外,间隙部件60成形为与缸盖30A和缸套21的内周侧端面21q的间隙S相应的形状。通过这样构成,能够更可靠地填补间隙S。另外,只要将预先成形的间隙部件60夹入缸盖30A与缸套21之间即可,能够提高发动机10的组装性。
<第一、第二实施方式的变形例>
在第二实施方式中,缸盖30A在内周侧相对面31q与外周侧相对面31p之间具有阶梯部31r。而且,衬垫41A在比阶梯部31r更靠外周侧的位置夹入缸套21的外周侧端面21p与缸盖30A的外周侧相对面31p之间。但是,不限于该结构。
图4是表示上述内燃机的变形例的结构的剖视图。
如图4所示,缸盖30B也可以将顶面31的外周侧设为无高低差的平面状部39。衬垫41B夹入缸套21的外周侧端面21p与该缸盖30B的平面状部39之间。在该情况下,衬垫41B也可以如图4所示那样,延伸至比外周侧端面21p更靠外周侧的缸体20的头面20f。
<其他变形例>
本发明不限于上述实施方式,其包含在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式进行各种变更而成的技术方案。即,实施方式中列举的具体形状和结构等仅是一例而已,能够酌情变更。
例如,发动机10的结构可以是任意的。在上述实施方式中,对发动机10是燃气发动机的情况进行了说明,但本发明也能够应用于使用气体以外的燃料的发动机。
此外,对于上述实施方式的燃气发动机,以发电设备等使用的固定型的燃气发动机作为一例进行了说明,但不限于固定型的燃气发动机。
此外,以预混合燃烧方式的发动机作为一例进行了说明,但本发明也能够应用于扩散燃烧方式的发动机。在将本发明应用于预混合燃烧方式的发动机的情况下,与扩散燃烧方式的发动机相比有利于在提高燃料效率和降低排放方面获得更大效果。
此外,在上述实施方式中,对使用衬垫41A、41B作为密封部的情况进行了说明。但是,只要是能够通过压扁而进行密封的部件即可,不限于衬垫。例如,也可以使缸盖30A(30B)与缸套21直接接触而进行密封。在该情况下,本发明的密封部的杨氏模量只要比缸盖30A(30B)以及缸套21的各杨氏模量低即可。
此外,在上述实施方式中,例示了从片状的材料切成圆环状而形成间隙部件50的情况。但是,间隙部件50的成形方法不限于上述成形方法,只要能够利用间隙部件50略微填补间隙S即可。
工业实用性
本发明能够应用于间隙部件以及内燃机。通过在间隙部件以及内燃机中应用本发明,能够进一步提高内燃机的燃料效率以及降低排放,并且能够抑制缸套破损。
附图标记说明
10 发动机(内燃机)
20 缸体(缸主体)
20f 头面
20h 孔
20m 收容槽
21 缸套
21f 凸缘部
21o 开口部
21p 外周侧端面
21q 内周侧端面
21r 阶梯部
22 活塞
23 连杆
24 曲轴
25 销
26 销
30A、30B 缸盖
31 顶面
31p 外周侧相对面
31q 内周侧相对面
31r 阶梯部
33 主燃烧室(燃烧室)
34 进气口
34a 端部
35 排气口
35a 端部
36 进气门
37 排气门
39 平面状部
40 预燃室部件
41A、41B 衬垫
50、60 间隙部件
60c 圆环状部
60w 弯曲部
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种间隙部件,该间隙部件用于具备筒状的缸套、缸主体、缸盖和密封部的内燃机,所述缸套供活塞在内部往复运动,所述缸主体安装有所述缸套,所述缸盖与所述缸主体相对设置,封闭所述缸套的开口部,所述密封部设置为包围所述开口部的外周侧,将所述缸主体以及所述缸套中的至少一方与所述缸盖之间密封,所述间隙部件的特征在于,
所述间隙部件在比所述密封部更靠内周侧的位置配置于所述缸盖与所述缸套的间隙,由聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物中的任一种材料形成,所述聚四氟乙烯树脂、所述四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物是与所述密封部相比杨氏模量更低的树脂材料。
2.如权利要求1所述的间隙部件,其特征在于,所述内燃机向所述缸套、所述缸盖、所述活塞包围形成的燃烧室中供给燃料与空气混合成的混合气。
3.如权利要求1或2所述的间隙部件,其特征在于,所述间隙部件成形为与所述缸盖和所述缸套的间隙相应的形状。
4.一种内燃机,其特征在于,具备:
缸套,其供活塞在内部往复运动;
缸主体,其安装有所述缸套;
缸盖,其与所述缸主体相对设置,封闭所述缸套的开口部;
密封部,其设置为包围所述开口部的外周侧,将所述缸主体以及所述缸套中的至少一方与所述缸盖之间密封;
在比所述密封部更靠内周侧的位置,在所述缸盖与所述缸套的间隙中,配置有权利要求1至3中任一项所述的间隙部件。

Claims (4)

1.一种间隙部件,该间隙部件用于具备筒状的缸套、缸主体、缸盖和密封部的内燃机,所述缸套供活塞在内部往复运动,所述缸主体安装有所述缸套,所述缸盖与所述缸主体相对设置,封闭所述缸套的开口部,所述密封部设置为包围所述开口部的外周侧,将所述缸主体以及所述缸套中的至少一方与所述缸盖之间密封,所述间隙部件的特征在于,
所述间隙部件在比所述密封部更靠内周侧的位置配置于所述缸盖与所述缸套的间隙,由与所述密封部相比杨氏模量更低的材料形成。
2.如权利要求1所述的间隙部件,其特征在于,所述内燃机向所述缸套、所述缸盖、所述活塞包围形成的燃烧室中供给燃料与空气混合成的混合气。
3.如权利要求1或2所述的间隙部件,其特征在于,所述间隙部件成形为与所述缸盖和所述缸套的间隙相应的形状。
4.一种内燃机,其特征在于,具备:
缸套,其供活塞在内部往复运动;
缸主体,其安装有所述缸套;
缸盖,其与所述缸主体相对设置,封闭所述缸套的开口部;
密封部,其设置为包围所述开口部的外周侧,将所述缸主体以及所述缸套中的至少一方与所述缸盖之间密封;
在比所述密封部更靠内周侧的位置,在所述缸盖与所述缸套的间隙中,配置有权利要求1至3中任一项所述的间隙部件。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112610348A (zh) * 2020-12-15 2021-04-06 重庆隆鑫通航发动机制造有限公司 气缸总成及发动机

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190353117A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 Caterpillar Inc. Cylinder liner having a flange with a varied diameter
GB2575257B (en) * 2018-07-02 2020-11-04 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Apparatus for positioning a connecting rod relative to components underlying a cylinder of an engine block
US20230398953A1 (en) * 2020-10-15 2023-12-14 Kyoraku Co., Ltd. Panel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305348A (en) * 1978-10-23 1981-12-15 Ramsey Corporation Seal for an internal combustion engine
US4548165A (en) * 1983-09-09 1985-10-22 Minsky Motorny Zavod Internal combustion engine
CN103293005A (zh) * 2013-05-31 2013-09-11 中国兵器工业集团第七0研究所 一种点火状态下气缸套与活塞摩擦力测试用浮动缸套机构

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2939753A (en) 1957-10-15 1960-06-07 Daimler Benz Ag Cylinder head gasket arrangement
FR1360266A (fr) * 1963-03-26 1964-05-08 Cefilac Joint pour moteur thermique
DE1297405B (de) * 1966-01-11 1969-06-12 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Zylinderdeckeldichtung
GB1166370A (en) 1966-12-14 1969-10-08 Felt Products Mfg Co Gaskets.
SE338198B (zh) * 1968-12-13 1971-08-30 Crouzet Sa
DE2227042C3 (de) * 1972-06-02 1980-09-18 Integral Hydraulik & Co, 4000 Duesseldorf Dichtungsanordnung
US3853099A (en) * 1972-12-21 1974-12-10 Caterpillar Tractor Co Elastomeric sealing ring for cylinder liners
JPS54167204U (zh) * 1978-05-16 1979-11-24
US4300273A (en) * 1978-10-26 1981-11-17 Caterpillar Tractor Co. Method for making laminated spacer plate for engines
JPS56113145U (zh) * 1980-02-01 1981-09-01
JPS6067751A (ja) * 1983-09-19 1985-04-18 ミンスキイ モトルニイ ザボツド 内燃エンジン
JPS62152056U (zh) * 1986-03-20 1987-09-26
JPS6371456U (zh) * 1986-10-30 1988-05-13
JPH0826812B2 (ja) 1986-11-13 1996-03-21 日本ラインツ株式会社 シリンダライナを設けたエンジン用スペ−サ
JP2671407B2 (ja) 1988-07-21 1997-10-29 いすゞ自動車株式会社 断熱エンジンの構造
JP2532397Y2 (ja) 1991-03-26 1997-04-16 いすゞ自動車株式会社 シリンダライナ
JP2000130586A (ja) * 1998-10-29 2000-05-12 Taiho Kogyo Co Ltd シリンダヘッドガスケット
JP2001193560A (ja) * 1999-12-28 2001-07-17 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 内燃機関のシリンダヘッドガスケット構造
JP2001280504A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Nichias Corp ゴムガスケット構造およびその製造方法
JP4529321B2 (ja) 2000-10-13 2010-08-25 Nok株式会社 インジェクター用燃焼ガスシール
US7100925B2 (en) 2003-07-31 2006-09-05 Perkin Elmer, Inc. Pressure energized metallic seal
JP5167108B2 (ja) 2008-12-24 2013-03-21 三菱重工業株式会社 点火プラグを備えたガスエンジン
JP5123254B2 (ja) * 2009-05-27 2013-01-23 株式会社日阪製作所 バルブ装置
US8601995B2 (en) * 2011-08-03 2013-12-10 Cummins Intellectual Property, Inc. Cylinder liner seal arrangement and method of providing the same
DE102012013379A1 (de) * 2012-07-04 2014-01-09 Mtu Friedrichshafen Gmbh Einlage und Verbrennungsmotor mit Einlage
US20170226958A1 (en) * 2016-02-10 2017-08-10 Caterpillar Inc. Spring Energized Cylinder Liner Seal

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305348A (en) * 1978-10-23 1981-12-15 Ramsey Corporation Seal for an internal combustion engine
US4548165A (en) * 1983-09-09 1985-10-22 Minsky Motorny Zavod Internal combustion engine
CN103293005A (zh) * 2013-05-31 2013-09-11 中国兵器工业集团第七0研究所 一种点火状态下气缸套与活塞摩擦力测试用浮动缸套机构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112610348A (zh) * 2020-12-15 2021-04-06 重庆隆鑫通航发动机制造有限公司 气缸总成及发动机

Also Published As

Publication number Publication date
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