CN114981533B - 隔热膜部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种隔热膜部件。本发明的隔热膜部件是安装在沿轴向可滑动地收纳活塞的缸套中的面向发动机的燃烧室的内壁面上的至少一个隔热膜部件,具有:基底层,其构成为相对于形成在缸套的内壁面上的凹部可拆装地嵌合;隔热膜层,其在基底层的与缸套的内壁面相反侧的面上成膜,隔热膜层设置在活塞达到上止点时位于缸套的轴向最上侧的活塞环的上方。
Description
技术领域
本发明涉及安装在沿轴向可滑动地收纳活塞的缸套上的隔热膜部件。
背景技术
为了实现发动机的低燃耗率化,降低发动机燃烧室内的热损失量是很重要的。已知有通过在划分发动机的燃烧室的缸套的内壁面形成隔热膜,抑制因混合了燃料和空气的混合气的燃烧产生的热通过所述内壁面向燃烧室的外部放出,实现燃烧室内的热损失的降低的结构(例如,专利文献1)。专利文献1所记载的缸套具有:第一隔热膜,其在位于缸轴线方向的上方侧的部位(主要构成燃烧室的部位)的内壁面上成膜;第二隔热膜,其在比上述部位更靠缸轴线方向的下方侧的部位的内壁面成膜。第一隔热膜及第二隔热膜分别在缸套内壁面上的整个周向上形成。另外,第二隔热膜具有比第一隔热膜的导热率小的导热率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-21537号公报
发明内容
发明所要解决的问题
如果使发动机长时间运转,则有隔热膜损伤或磨损的可能性。例如,在专利文献1记载的缸套中,随着活塞沿着缸轴线方向在缸套内沿上下方向运动,安装在活塞上的活塞环与隔热膜接触,一边滑动并一边移动,因此有可能隔热膜从缸套剥离、或者隔热膜的表面被削去而使隔热膜的厚度减少。另外,有可能由于发动机运转中的腐蚀而削减隔热膜的表面,减少隔热膜的厚度。
另外,如果使发动机长时间运转,则由混合气的燃烧而产生的碳(煤)等堆积物附着在燃烧室壁面上,有可能降低发动机的燃耗效率。为了避免发动机的燃耗效率的降低,有时进行例如用金属刷将所述堆积物刮掉并从燃烧室壁面除去的维护作业,但在维护作业时有可能损伤隔热膜。因此,为了维持隔热膜的隔热性能,需要进行形成有缸套等的隔热膜的部件的更换作业。由于更换缸套等形成有隔热膜的部件整体,因此有可能导致维持隔热层的隔热性能所带来的成本增大化。
鉴于上述情况,本发明的至少一实施方式的目的在于提供一种能够抑制隔热膜的损伤并且抑制维持隔热层的隔热性能所带来的成本增大化的隔热膜部件。
用于解决课题的技术方案
本发明的隔热膜部件是安装在沿轴向可滑动地收纳活塞的缸套的面向发动机的燃烧室的内壁面上的至少一个隔热膜部件,其中,具有:基底层,其构成为相对于在所述缸套的所述内壁面形成的凹部可拆装地嵌合;隔热膜层,其在所述基底层的与所述缸套的所述内壁面相反侧的面上成膜,所述隔热膜层设置在所述活塞达到上止点时位于所述缸套的所述轴向最上侧的活塞环的上方。
发明效果
根据本发明的至少一实施方式,提供了一种隔热膜部件,该隔热膜部件能够抑制隔热膜的损伤,抑制维持隔热层的隔热性能所带来的成本的增大化。
附图说明
图1是本发明一实施方式的具有燃烧室的发动机的概略剖视图。
图2是放大表示图1中的发动机的燃烧室附近的概略剖视图。
图3是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的说明图,是概略地表示沿着缸套的中心轴的剖面的说明图。
图4是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的说明图,是概略地表示从轴向下方观察燃烧室所看到的平面的说明图。
图5是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的第一变形例的说明图。
图6是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的第二变形例的说明图。
图7是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的第三变形例的说明图。
图8是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的第四变形例的说明图。
图9是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的第五变形例的说明图。
图10是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的第六变形例的说明图。
图11是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的第七变形例的说明图。
图12是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的第八变形例的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的一些实施方式。但是,作为实施方式记载的或在附图中表示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不是将本发明的范围限定于此的意思,只是单纯的说明例。
例如,“在某个方向上”、“沿着某个方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等表示相对或绝对配置的表达不仅严格地表示这样的配置,而且还表示以公差或可得到相同功能的程度的角度或距离相对位移的状态。
例如,表示“相同”、“相等”及“均质”等事物相等的状态的表达不仅表示严格相等的状态,还表示存在公差、或可得到相同功能程度的差的状态。
例如,表示四边形或圆筒形等形状的表达不仅表示几何学上严格意义的四边形或圆筒形等形状,而且也表示在可得到相同效果的范围内,包含凹凸部或倒角部等的形状。
另一方面,“包括”、“包含”或“具有”一构成要素的表达不是排除其他构成要素存在的排他性表达。
另外,对同样的结构有时标注相同的标记并省略说明。
(发动机)
图1是本发明一实施方式的具有燃烧室的发动机的示意剖视图。图2是将图1中的发动机的燃烧室附近放大表示的概略剖视图。如图1及图2所示,一些实施方式的隔热膜部件7安装在面向发动机1的燃烧室10的缸套6的内壁面61上。首先,对发动机1的燃烧室10进行说明。
如图1所示,发动机1具有缸体3、缸盖4、活塞5和缸套6。以下,将缸套6的中心轴CA的延伸方向(图1中上下方向)定义为轴向,将轴向上缸盖4相对于活塞5所处的一侧(图1中上侧)定义为上侧,将与该上侧相反的一侧定义为下侧。另外,将与缸套6的轴向正交的方向定义为径向,将在径向上朝向缸套6的中心轴CA的一侧定义为内侧,将远离中心轴CA的一侧定义为外侧。
在缸体3上形成有沿轴向延伸的筒状空间30。在该筒状的空间30中,从轴向的上侧嵌入沿轴向延伸的筒状的缸套6。缸套6构成为沿轴向可滑动地收纳活塞5。
活塞5收纳在由缸套6的内壁面61划定的内部空间60中。活塞5形成为有底筒状,具有从轴向的上侧观察具有圆形轮廓形状的盖部51和从盖部51的轴向的下侧的外周缘沿轴向向下侧延伸的筒状的裙部52。活塞5具有设置在盖部51的轴向上的上侧的顶面53。在图1所示的实施方式中,顶面53具有随着朝向径向内侧而向轴向下侧凹陷的凹曲面531。
活塞5经由活塞销13机械地与连杆14的一端部141连结。连杆14包括所述一端部141和位于一端部141相反侧的另一端部142。连杆14的另一端部142与曲轴15机械地连结。
缸盖4以位于轴向下侧的下端部41与缸体3的位于轴向上侧的上端部31抵接的方式安装在缸体3上。另外,也可以在上端部31与下端部41之间夹着未图示的垫片。
如图2所示,当活塞5位于上止点时,在轴向上的活塞5与缸盖4之间划分燃烧室10。燃烧室10由活塞5的顶面53、缸盖4的在与活塞5的顶面53相对的位置设置的下表面42、缸套6的内壁面61划分。
在活塞5的盖部51的外周部形成有安装活塞环12的至少一个环状的活塞环槽54。在图2所示的实施方式中,在盖部51的外周部,在轴向上相互远离的位置形成有三个活塞环槽54。安装在活塞环槽54上的活塞环12具有外周面121,该外周面121比盖部51的外周面55向径向的外侧突出,并且与缸套6的内壁面61抵接。在活塞5沿轴向在缸套6内滑动时,该外周面121在缸套6的内壁面61上滑动。缸套6的内壁面61与活塞5的外周面55之间的间隙被活塞环12封闭。
如图2所示,在缸盖4的内部形成有用于将燃烧用气体输送到燃烧室10的进气流路16和用于从燃烧室10排出排气的排气流路17。进气流路16通过形成在缸盖4的下表面42上的进气口16A,能够在与燃烧室10之间流通气体(燃烧用气体)。排气流路17通过形成在缸盖4的下表面42的排气口17A,能够在与燃烧室10之间流通气体(排气)。
如图2所示,发动机1包括:进气阀18,其构成为可开闭进气口16A;排气阀19,其构成为可开闭排气口17A。当通过进气阀18将进气口16A全关闭时,从进气流路16向燃烧室10的进气供给被切断。另外,当利用排气阀19将排气口17A全关闭时,从燃烧室10向排气流路17的排气的排出被切断。
如图2所示,发动机1具有点火装置24。在图2所示的实施方式中,点火装置24包括可点燃(点火)混合气体的火花塞241。另外,在图2所示的实施方式中,发动机1由具有形成上述燃烧室10的燃烧室形成部11和形成副燃烧室20的副燃烧室形成部21的副燃烧室式发动机1A构成。在发动机1A中,点火装置24设置在副燃烧室20中。燃烧室形成部11包括作为划定燃烧室10的部件的缸盖4、活塞5以及缸套6。另外,在本发明中,以副燃烧室式发动机1A为例进行说明,但本发明的几个实施方式的隔热膜部件7也可适用于点火装置24设置在燃烧室10的直喷式发动机。本发明的一些实施方式的隔热膜构件7也可应用于柴油发动机、燃气发动机及汽油发动机中的任一种。
在图2所示的实施方式中,副燃烧室形成部21以位于燃烧室10的上部(轴向上与活塞5相反侧)的方式,由设置在缸盖4上的副室器物口金属零件22构成。副燃烧室20形成在副室器物口金属零件22的内部。副燃烧室形成部21形成有将在其内部形成的副燃烧室20与外部连通的多个喷孔23,经由这些多个喷孔23将燃烧室10与副燃烧室20连通。
在图2所示的实施方式中,发动机1具有燃料供给装置25,该燃料供给装置25不经由燃烧室10直接向副燃烧室20供给燃料气体。如图2所示,燃料供给装置25构成为向副燃烧室20供给燃料气体,通过燃料供给阀26的开度控制向副燃烧室20供给的燃料气体的供给量。
发动机1(1A)在进气行程中,在活塞5下降时,进气阀18打开进气口16A,排气阀19关闭排气口17A。当打开进气口16A时,从进气流路16向燃烧室10导入混合了燃料气体和空气的稀薄预混合气。另外,通过打开燃料供给阀26,燃料气体被导入到副燃烧室20。另一方面,在压缩行程中,活塞5上升时,燃料供给阀26关闭。然后,经由进气口16A导入到燃烧室10的稀薄预混合气随着活塞5的上升而被压缩,其一部分通过副燃烧室20的多个喷孔23的每一个导入副燃烧室20。
在燃烧行程中,从燃烧室10导入到副燃烧室20的稀薄预混合气与燃料气体混合,在副燃烧室20生成适于点火的浓度的混合气。并且,当活塞5位于压缩上止点附近时的在规定的定时利用点火装置24对副燃烧室20的混合气进行点火时,副燃烧室20的混合气燃烧。由副燃烧室20中的燃烧产生的燃烧火焰从多个喷孔23的每一个向燃烧室10喷出,点燃燃烧室10内的稀薄预混合气。由此,达到燃烧室10的稀薄预混合气的燃烧。受到燃烧室10内的稀薄预混合气的燃烧压力的活塞5在缸套6内沿轴向进行往复运动(上下运动)。活塞5的往复运动经由连杆14和曲轴15转换为旋转运动。
图3是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的说明图,是概略地表示沿着缸套的中心轴的剖面的说明图。图4是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的说明图,是概略地表示从轴向下方观察燃烧室所看到的平面的说明图。
例如如图2所示,一些实施方式的隔热膜构件7包括基底层8和隔热膜层9,基底层8构成为可拆卸地嵌合在形成于缸套6的内壁面61上的凹部62,隔热膜层9在基底层8中的与缸套6的内壁面61相反侧的面(内侧面)82上成膜。如图2所示,该隔热膜层9设置在活塞环12(燃烧室侧活塞环12A)的上方,该活塞环12在活塞5达到上止点时位于缸套6的轴向最上侧。
如图3所示,在图示的实施方式中,缸套6的内壁面61包括:沿轴向延伸且活塞环12的外周面121所抵接的内壁面65;在内壁面65的上方且径向上的外侧沿轴向延伸的台阶壁面63。台阶壁面63的上端与缸套6的上表面66相连。另外,在台阶壁面63的下端与内壁面65的上端之间形成连接它们的台阶面64。该台阶面64沿着与轴向交叉(例如正交)的方向延伸。上述凹部62包括台阶壁面63和台阶面64。在图4所示的实施方式中,凹部62(台阶壁面63和台阶面64)形成为沿着缸套6的周向延伸的环状。
在图示的实施方式中,如图3所示,基底层8形成为沿轴向延伸的筒状。该基底层8具有位于径向外侧的外侧面81和位于该外侧面81的相反侧、即径向内侧的内侧面82。隔热膜层9具有在基底层8的内侧面82上成膜的一面91和位于一面91的相反侧且面向燃烧室10的另一面92。在图3所示的实施方式中,隔热膜层9从内侧面82的上端到下端在内侧面82成膜。当隔热膜部件7安装在缸套6的凹部62上时,基底层8的外侧面81与台阶壁面63相对,基底层8的下端部83与台阶面64抵接。该台阶面64和基底层8的下端部83位于活塞5达到上止点时的活塞5的上端56的下方。另外,如图4所示,隔热膜层9相对于内侧面82在缸套6的整个周向上成膜。
隔热膜层9构成为导热率比基底层8或缸套6低。例如,隔热膜层9也可以通过利用喷镀加工、电镀加工、真空蒸镀加工等表面处理,将以氧化锆、氧化钛、氧化铝等为材料的陶瓷担载于基底层8的内侧面82的表面而形成。另外,隔热膜层9也可以是通过阳极氧化在基底层8的内侧面82的表面产生的阳极氧化覆膜。另外,也可以通过在基底层8的内侧面82的表面涂敷隔热涂料或阻热涂料来形成。隔热膜层9优选构成为对燃烧室10内的气体温度的追随性高。例如,如果隔热膜层9的热容量小、隔热膜层9的上述追随性高,则能够减小隔热膜层9与燃烧室10内的气体的温度差,因此能够降低燃烧室10中的热损失。
基底层8构成为导热率与缸套6相同或者导热率比缸套6低。在图示的实施方式中,基底层8以与缸套6相同种类的铝作为其材料而构成。另外,基底层8和缸套6可以不是铝,而是以钢、钛、镍、铜及它们的合金等为材料,基底层8也可以由与缸套6不同种类的材料构成。例如,在一些实施方式中,基底层8的线膨胀系数比缸套6小,并且线膨胀系数比隔热膜层9高。在该情况下,由于基底层8与隔热膜层9之间的线膨胀系数的差小,所以在燃烧室10内的热被传递而基底层8或隔热膜层9膨胀时,能够抑制隔热膜层9从基底层8剥离。
基于图1对隔热膜部件7的更换作业进行说明。首先,将缸盖4从缸体3上拆下来。然后,将隔热膜部件7向轴向的上侧拔出,从缸套6取下,更换为新的隔热膜部件7。在更换了隔热膜部件7之后,在缸体3上安装缸盖4。隔热膜部件7的更换作业能够比直接成膜有隔热膜的缸套6的更换作业简单且迅速地进行。
在图示的实施方式中,凹部62的台阶面64和基底层8的下端部83分别如图3所示,设置在活塞5达到上止点时的燃烧室侧活塞环12A的上方。在该情况下,无论组装在发动机1中的活塞5的位置如何,都能够从缸套6取出隔热膜部件7,因此隔热膜部件7的更换作业变得容易。另外,如果凹部62的台阶面64及基底层8的下端部83分别设置在比活塞5达到上止点时的燃烧室侧活塞环12A靠上方的位置,则也可以不将缸套6与隔热膜部件7之间平滑地连接,故而不需要对隔热膜部件7进行严格的尺寸管理。另外,在其他几个实施方式中,也可以将凹部62的台阶面64和基底层8的下端部83分别设置在活塞5达到上止点时的燃烧室侧活塞环12A的下方。
另外,假设在缸套6上直接成膜有隔热膜的情况下,在制造时或部件更换时,如果从缸套6的上方组装活塞5,则缸套6的隔热膜有可能因活塞5而破损。为了避免缸套6的隔热膜的破损,在从缸套6的下方组装活塞5时,需要将预先组装有活塞5的缸套6组装到发动机1上,因此需要耗费很大的劳力。对此,通过在相对于缸套6可拆装的隔热膜部件7上设置隔热膜层9,上述活塞5的组装作业变得容易。具体而言,在将活塞5组装到发动机1上时,通过将隔热膜部件7从缸套6上取下,能够在不损坏隔热膜层9的情况下从缸套6的上方组装活塞5。在将活塞5组装到发动机1后,通过将隔热膜部件7安装在缸套6上,能够抑制隔热膜层9的破损。
如上所述,一些实施方式的隔热膜部件7例如如图2所示,具有上述的基底层8和隔热膜层9,所述基底层8构成为相对于在缸套6的内壁面61形成的凹部62可拆装地嵌合,所述隔热膜层9在基底层8的与缸套6的内壁面61相反侧的面(内侧面)82上成膜。如图2所示,该隔热膜层9设置在活塞5达到上止点时的燃烧室侧活塞环12A的上方。
根据上述结构,隔热膜部件7具备基底层8和在基底层8的与缸套6的内壁面61相反侧的面(内侧面)82上成膜的隔热膜层9。而且,隔热膜部件7构成为,基底层8可拆装地嵌合于缸套6的凹部62。因此,通过更换隔热膜部件7,即使不更换缸套6也能够更换隔热膜层9。与此相对,在缸套6上直接成膜有隔热膜层9的情况下,在更换隔热膜层9时需要更换缸套6。因此,根据上述的隔热膜部件7,即使不更换缸套6也能够更换隔热膜层9,因此与假若在缸套6上直接成膜隔热膜层9的情况相比,能够抑制维持隔热膜层9的隔热性能所带来的成本的增大化。
具体而言,根据上述构成,能够简单且迅速地进行隔热膜部件7的更换作业。而且,在将隔热膜部件7从缸套6取下的状态下,能够除去附着在隔热膜层9上的堆积物,因此与假若在缸套6上直接成膜有隔热膜的情况相比,能够简单且迅速地进行隔热膜层9的维护作业。因此,根据上述的隔热膜部件7,能够简单且迅速地进行隔热膜层9的更换作业和维护作业,因此能够抑制维持隔热膜层9的隔热性能所带来的成本的增大化。另外,在开发了高性能的隔热膜层9的情况下,容易变更为上述高性能的隔热膜层9。
假设隔热膜层9相对于活塞5达到上止点时位于缸套6的轴向最上侧的活塞环(燃烧室侧活塞环12A)从上方设置到下方的情况下,在活塞5沿轴向上下运动时,由于活塞环12与隔热膜层9接触并一边滑动一边移动,因此隔热膜层9因与活塞环12的接触而破损,隔热膜层9的隔热性能有可能降低。对此,根据上述构成,隔热膜层9设置在活塞5达到上止点时的燃烧室侧活塞环12A的上方。因此,即使活塞5沿轴向上下运动,活塞环12也不与隔热膜层9接触。因此,根据上述的隔热膜部件7,能够防止与活塞环12的接触带来的隔热膜层9的隔热性能的降低,能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。由此,能够降低隔热膜部件7的更换频度,因此能够抑制维持隔热膜层9的隔热性能所带来的成本的增大化。
另外,从燃烧室10向缸套6的热损失(入热)在燃烧室10内暴露于热的时间长的缸套6的上部(例如,位于比活塞5的上端56靠上方的部位)比缸套6的下部大。因此,通过对缸套6的上部进行隔热的上述隔热膜部件7,能够得到充分的隔热效果。
以下,使用图5~图12对上述隔热膜部件7(7A)的几个变形例进行说明。以下说明的隔热膜部件7与上述隔热膜部件7(7A)的基本结构相同。在以下的变形例中,对与隔热膜部件7(7A)的结构相同的结构标注相同的标记并省略说明,以各变形例的特征性结构为中心进行说明。
通常,活塞5在缸套6内沿轴向上下运动时,在以可旋转地支承活塞5的活塞销13的轴线CB为旋转中心的旋转方向上进行摇头运动。由于活塞5的摇头运动,活塞5的上部与隔热膜层9碰撞时,隔热膜层9有可能破损。
图5~图8分别是用于说明本发明一实施方式的隔热膜部件的第一~第四变形例的每一个的说明图。在图5~图8中,概略地表示发动机1的沿着缸套6的中心轴CA的截面。
在一些实施方式中,如图5~图8所示,上述基底层8包括成膜有隔热膜层9的被成膜部84和未成膜有隔热膜层9的露出部85。该露出部85的至少一部分具有比被成膜部84更向内壁面61的相反侧突出的突出部86。将突出部86中、形成于基底层8的轴向下端部83的突出部86设为下方侧突出部87。
在图5所示的实施方式中,上述基底层8的内侧面82包括:从基底层8的上端向下方沿轴向延伸的上方侧内侧面821;在比上方侧内侧面821靠下方且比上方侧内侧面821靠径向内侧的位置,沿轴向延伸的下方侧内侧面822;连接上方侧内侧面821的下端和下方侧内侧面822的上端的台阶面823。该台阶面823沿着与轴向交叉(例如正交)的方向延伸。隔热膜层9从上方侧内侧面821的上端成膜到下端,不在下方侧内侧面822成膜。而且,下方侧内侧面822位于比隔热膜层9的面向燃烧室10的另一面92更靠径向内侧的位置。即,上述的被成膜部84包括上方侧内侧面821,上述突出部86(下方侧突出部87)包括下方侧内侧面822。
在图6所示的实施方式中,上述基底层8的内侧面82包括:从基底层8的上端向下方沿轴向延伸的上方侧内侧面821;随着从上方侧内侧面821的下端向轴向的下方,向径向的内侧倾斜的下方侧倾斜面824。隔热膜层9从上方侧内侧面821的上端成膜到下方侧倾斜面824的上部824A,不在下方侧倾斜面824的下部成膜。而且,下方侧倾斜面824的下部位于比隔热膜层9的面向燃烧室10的另一面92更靠径向内侧的位置。即,上述被成膜部84包括上方侧内侧面821和下方侧倾斜面824的上部824A,上述下方侧突出部87(突出部86)包括下方侧倾斜面824的下部。
在图7所示的实施方式中,上述基底层8的内侧面82包括从基底层8的上端形成到下端的倾斜面825。该倾斜面825随着朝向轴向的下方而向径向的内侧倾斜。隔热膜层9在倾斜面825的上侧部分825A成膜,在倾斜面825的下侧部分825B不成膜。在图示的实施方式中,隔热膜层9从倾斜面825的上端到倾斜面825的中央位置的下侧形成倾斜面825。另外,倾斜面825的下侧部分825B位于比隔热膜层9的面向燃烧室10的另一面92更靠径向的内侧。即,上述被成膜部84包括倾斜面825的上侧部分825A,上述下方侧突出部87(突出部86)包括倾斜面825的下侧部分825B。
在图8所示的实施方式中,上述基底层8的内侧面82包括:从基底层8的上端向下方沿轴向延伸的上方侧内侧面821;在上方侧内侧面821的下方沿轴向延伸的下方侧内侧面826;随着从下方侧内侧面826的下端朝向轴向的下方而向径向的内侧倾斜的下方侧倾斜面827;在上方侧内侧面821与下方侧内侧面826之间,相比于上方侧内侧面821及下方侧内侧面826各自向径向的内侧突出的突出面部828。在图示的实施方式中,突出面部828包括上侧倾斜面828A和下侧倾斜面828B,上侧倾斜面828A随着从上方侧内侧面821的下端朝向下方,向径向的内侧倾斜,下侧倾斜面828B随着从下方侧内侧面826的上端朝向上方,向径向的内侧倾斜。
在图8所示的实施方式中,上述的隔热膜层9包括至少成膜上方侧内侧面821的第一隔热膜层9A和至少成膜下方侧内侧面826的第二隔热膜层9B。在图示的实施方式中,第一隔热膜层9A进一步成膜有上侧倾斜面828A的上部。另外,第二隔热膜层9B进一步成膜有下侧倾斜面828B的下部和下侧倾斜面827的上部827A。突出面部828的上侧倾斜面828A的下部和下侧倾斜面828B的上部以及下方侧倾斜面827的下部位于比第一隔热膜层9A及第二隔热膜层9B的各自的另一面92更靠径向内侧的位置。即,上述被成膜部84包括上方侧内侧面821、上侧倾斜面828A的上部、下侧倾斜面828B的下部、下方侧内侧面826以及下方侧倾斜面827的上部827A。上述的下方侧突出部87包括下方侧倾斜面827的下部,上述的突出部86还包括位于比下方侧突出部87更靠轴向上侧的上方侧突出部88。在图示的实施方式中,上方侧突出部88包括突出面部828的前端部、即上侧倾斜面828A的下部及下侧倾斜面828B的上部。
根据上述构成,上述隔热膜部件7的基底层8具有比被成膜部84更向内壁面61的相反侧突出的突出部86。在该情况下,在活塞5进行摇头运动时,通过使活塞5的上部与未成膜有隔热膜层9的突出部86碰撞,能够抑制活塞5的上部与隔热膜层9的碰撞。通过抑制活塞5的上部与隔热膜层9的碰撞,能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。
在一些实施方式中,如图5~图8所示,上述突出部86包括形成在基底层8的轴向下端部83上的上述的下方侧突出部87,上述被成膜部84构成为位于比下方侧突出部87更靠轴向上侧的位置。根据上述构成,下方侧突出部87位于被成膜部84(隔热膜层9)的轴向下侧。在该情况下,在活塞5一边摇头运动一边上升时,能够使活塞5的上部与下方侧突出部87早点碰撞。由此,能够抑制活塞5的摇头运动,摆正活塞5的位置,因此能够有效地抑制位于比下方侧突出部87靠上侧的隔热膜层9与活塞5的上部的碰撞。
在一些实施方式中,如图5、图6、图8所示,上述被成膜部84具有沿轴向延伸的第一内面841。图5、图6中的上方侧内侧面821相当于第一内面841。另外,图8中的上方侧内侧面821和下方侧内侧面826分别相当于第一内面841。
根据上述构成,被成膜部84具有沿轴向延伸的第一内面841。在第一内面841上成膜的隔热膜层9在其成膜时容易使其厚度均匀。通过使隔热膜层9的厚度均匀,能够抑制隔热膜层9的每个部分的隔热性能的偏差,因此能够有效地发挥隔热膜层9的隔热效果。
在一些实施方式中,如图6~图8所示,上述被成膜部84具有第二内面842,该第二内面842倾斜,使得缸套6与中心轴线CA的距离随着朝向轴向的上侧而变大。图6中的下方侧倾斜面824的上部824A及图7中的倾斜面825的上侧部分825A分别相当于第二内面842。另外,图8中的上侧倾斜面828A的上部及下侧倾斜面827的上部827A分别相当于第二内面842。
根据上述构成,被成膜部84具有第二内面842,该第二内面842随着朝向轴向的上侧,与缸套6的中心轴CA的距离变大而倾斜。在该第二内面842上成膜的隔热膜层9在将其下端缘93成膜时,随着朝向下端侧,容易使其壁厚变薄。通过使隔热膜层9的下端缘93为尖细形状,能够抑制隔热膜层9从基底层8剥离。通过抑制隔热膜层9从基底层8剥离,能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。由此,能够降低隔热膜部件7的更换频度,因此能够抑制维持隔热膜层9的隔热性能带来的成本的增大化。
在图6~图8所示的实施方式中,被成膜部84具有上述的第二内面842,隔热膜层9的下端缘93具有尖细形状。在这种情况下,与厚度均匀设置的隔热膜层9相比,能够抑制活塞5的外周面55与基底层8的内侧面82之间的间隙变大,并且能够将隔热膜层9成膜到基底层8的下侧。通过减小上述间隙,能够抑制因该间隙引起的燃烧室10内的热损失。
在一些实施方式中,如图8所示,上述被成膜部84具有第三内面843,该第三内面843随着朝向轴向的下侧,距缸套6的中心轴CA的距离增大而倾斜。图8中的下侧倾斜面828B的下部相当于第三内面843。
根据上述构成,被成膜部84具有第三内面843,该第三内面843随着朝向轴向的下侧,距缸套6的中心轴CA的距离变大而倾斜。在该第三内面843上成膜的隔热膜层9在将其上端缘94成膜时,随着朝向上端侧,其壁厚容易变薄。通过使隔热膜层9的上端缘94为尖细形状,能够抑制隔热膜层9从基底层8剥离。通过抑制隔热膜层9从基底层8剥离,能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。由此,能够降低隔热膜部件7的更换频度,因此能够抑制维持隔热膜层9的隔热性能带来的成本的增大化。
在一些实施方式中,如图8所示,上述突出部86包括下方侧突出部87和位于比下方侧突出部87更靠轴向上侧的上方侧突出部88。如图8所示,上方侧突出部88的至少一部分(在图示例中为全部)位于活塞5达到上止点时的活塞5的上端56的下方。根据上述构成,突出部86包括下方侧突出部87和位于比下方侧突出部87更靠轴向上侧的上方侧突出部88。在这种情况下,通过使活塞5的上部与轴向位置相互不同的上方侧突出部88及下方侧突出部87中的任意一方碰撞,能够有效地抑制活塞5的上部与隔热膜层9的碰撞。
在一些实施方式中,如图6~图8所示,上述隔热膜层9构成为,其上端缘94或下端缘93的至少一方随着朝向前端侧而厚度变薄。根据上述构成,隔热膜层9的上端缘94或下端缘93的至少一方构成为随着朝向前端侧,壁厚变薄,因此能够抑制其上端缘94或下端缘93从基底层8剥离。通过抑制隔热膜层9从基底层8剥离,能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。由此,能够降低隔热膜部件7的更换频度,故而能够抑制维持隔热膜层9的隔热性能所带来的成本的增大化。
图9~图12分别是用于说明本发明一实施方式中的隔热膜部件的第五~第八变形例的说明图。在图9~图12中,概略地表示从轴向的下方观察发动机1的燃烧室10所看到的平面。另外,在图9~图11中,省略表示缸套6的剖面线。
在一些实施方式中,如图9所示,上述突出部86在从轴向的下方观察燃烧室10的平面观察中,形成在以从缸套6的中心轴CA向与活塞销13的轴线CB正交的方向延伸的第一直线SL1为基准,缸套6的周向上的规定范围R1、R2(至少±30°的范围)。在图示的实施方式中,基底层8在位于缸套6的周向上的规定范围R1与规定范围R2之间的一对范围中的每一个上未形成有突出部86。
在图9中,在上述平面观察中,将第一直线SL1与基底层8的内侧面82的交点P1、P2中的一交点P1的位置定义为0°位置,将以中心轴CA为中心的顺时针方向定义为正方向,将相对于0°位置的正方向上的周向角度定义为θ。
在图9所示的实施方式中,上述突出部86包括形成在以0°位置为基准的规定范围R1的一侧突出部86A和形成在以180°位置为基准的规定范围R2的另一侧突出部86B。如果增大规定范围R1、R2的每一个,则突出部86与活塞5的上部碰撞的可能性相应地提高,但由于基底层8中的成膜有隔热膜层9的区域相应地减小,因此隔热膜层9的隔热效果降低。
在图示的实施方式中,一侧突出部86A至少形成在-30°≤θ≤30°的范围。另一侧突出部86B至少形成在150°≤θ≤210°的范围。上述规定范围R1、R2例如可以是±30°的范围,也可以是±45°的范围。
由于活塞5向与活塞销13的轴线CB正交的方向进行摇头运动,所以在以在与活塞销13的轴线CB正交的方向上延伸的第一直线SL1为基准的缸套6的周向上的规定范围R1、R2(例如±30°)内,活塞5的上部与隔热膜部件7碰撞的可能性高。根据上述构成,在隔热膜部件7中的活塞5的上部碰撞的可能性高的上述规定范围R1、R2设置突出部86(一侧突出部86A及另外一侧突出部86B),通过使活塞5的上部与该突出部86碰撞,能够有效地抑制活塞5的上部与隔热膜层9的碰撞。
另外,上述隔热膜部件7通过在缸套6的周向上限定形成突出部86的范围,与在缸套6的整个周向上形成突出部86的情况相比,能够使基底层8中的将隔热膜层9成膜的区域变大,因此能够提高由隔热膜层9带来的隔热效果。
在一些实施方式中,如图10所示,上述基底层8包括成膜有隔热膜层9的被成膜部84和未成膜有隔热膜层9的露出部85。如图10所示,被成膜部84在从轴向的下方观察燃烧室10的平面观察中,形成在以从缸套6的中心轴CA向与活塞销13的轴线CB正交的方向延伸的第一直线SL1为基准,缸套6的周向上的规定范围R3、R4(例如±30°的范围)以外的范围。在图示的实施方式中,基底层8在缸套6的周向上的规定范围R3及规定范围R4分别未形成有被成膜部84。
在图10中,与图9同样,在上述平面观察中,将第一直线SL1与基底层8的内侧面82的交点P1、P2中的一交点P1的位置定义为0°位置,将以中心轴CA为中心的顺时针定义为正方向,将相对于0°位置的正方向上的周向角度定义为θ。
在图10所示的实施方式中,上述被成膜部84具有在缸套6的周向上,在位于以0°位置为基准的规定范围R3与以180°位置为基准的规定范围R4之间的一对范围R5、R6中的一范围R5形成的一侧被成膜部84A、和在另一范围R6形成的另一侧被成膜部84B。如果增大未形成有被成膜部84的规定范围R3、R4各自,则活塞5的上部与隔热膜层9碰撞的可能性相应地降低,但由于基底层8中的隔热膜层9成膜的区域相应地减小,因此隔热膜层9的隔热效果降低。
在图示的实施方式中,一侧被成膜部84A至少形成在60°≤θ≤120°的范围内。另一侧被成膜部84B至少形成在240°≤θ≤300°的范围内。上述规定范围R3、R4例如可以是±30°的范围,也可以是±45°的范围。
由于活塞5向与活塞销13的轴线CB正交的方向进行摇头运动,所以在以在与活塞销13的轴线CB正交的方向上延伸的第一直线SL1为基准的缸套6的周向上的规定范围R3、R4(例如±30°)内,活塞5的上部与隔热膜部件7碰撞的可能性高。如果活塞5的上部与隔热膜部件7的隔热膜层9碰撞,产生隔热膜层9从基底层8的剥离,则剥离的部位的附近容易剥离,因此,隔热膜层9从基底层8的剥离进展,隔热膜层9的隔热性能有可能早点降低。根据上述构成,通过在隔热膜部件7的活塞5的上部碰撞的可能性高的上述规定范围R3、R4(例如±30°)不形成被成膜部84,能够有效地抑制活塞5的上部与隔热膜层9碰撞。通过抑制活塞5的上部与隔热膜层9碰撞,能够抑制隔热膜层9自基底层8的剥离,因此能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。
在一些实施方式中,如图11所示,上述基底层8包括成膜有隔热膜层9的被成膜部84和未成膜有隔热膜层9的露出部85。如图11所示,在从轴向下方观察燃烧室10的平面观察中,被成膜部84形成在以从缸套6的中心轴CA延伸并通过进气口16A的中心CP的第二直线SL2为基准,缸套6的周向上的规定范围R7、R8(例如±15°的范围)以外的范围。
在图11中,在上述平面观察中,将第二直线SL2与基底层8的内侧面82的交点P3的位置定义为0°位置,将以中心轴CA为中心的顺时针方向定义为正方向,将相对于0°位置的正方向上的周向角度定义为θ。
在图11所示的实施方式中,在缸盖4的下表面42,在缸套6的周向上相互远离的位置形成有两个进气口16A。在以通过两个进气口16A中的一进气口16A的中心CP的第二直线SL2为基准的缸套6的周向上的规定范围R7以及以通过另一进气口16A的中心CP的第二直线SL2为基准的缸套6的周向上的规定范围R8各自,未形成有被成膜部84。
在图11所示的实施方式中,上述被成膜部84包括:在缸套6的周向上位于上述规定范围R7与规定范围R8之间的一对范围R9、R10中的、其范围窄的一范围R9形成的一侧被成膜部84C;在其范围大的另一范围R10形成的另一侧被成膜部84D。如果增大未形成有被成膜部84的规定范围R7、R8的每一个,则能够抑制在隔热膜层9蓄积的热向燃烧用气体传递,但基底层8中的将隔热膜层9成膜的区域相应地变小,因此隔热膜层9的隔热效果降低。上述规定范围R7、R8例如可以是±30°的范围,也可以是±45°的范围。
假设在进气口16A的附近配置隔热膜层9,则从进气口16A导入到燃烧室10内的燃烧用气体(例如燃烧用空气)由于蓄积在隔热膜层9中的热而在燃烧前被加热并膨胀,燃烧效率有可能降低。根据上述构成,隔热膜层9在从轴向的下方观察进气口16A的附近即燃烧室10的平面观察中,在以从缸套6的中心轴CA延伸并通过进气口16A的中心CP的第二直线SL2为基准的缸套6的周向上的规定范围R7、R8(例如±15°)内不形成被成膜部84,在上述规定范围R7、R8以外的范围R9、R10形成有被成膜部84。这样,通过不在进气口16A的附近形成被成膜部84,能够抑制从进气口16A导入到燃烧室10内的燃烧用气体由于蓄积在隔热膜层9的热而在燃烧前被加热,进而能够抑制燃烧效率的降低。
在上述的一些实施方式中,上述隔热膜部件7的基底层8例如如图4所示,形成为沿着缸套6的周向延伸的环状,但也可以如图12所示,形成为沿着缸套6的周向延伸的圆弧状(在图示例中为半圆状)。如图12所示,也可以使多个(在图示例中为两个)隔热膜部件7可拆装地嵌合于缸套6的凹部62。另外,缸套6的凹部62也可以是沿着缸套6的周向延伸的圆弧状的槽部。
本发明不限于上述实施方式,也包括对上述实施方式施加变形的方式、将这些方式适当组合的方式。例如,安装有隔热膜部件7的发动机1可以用于船舶用发动机、发电用发动机、汽车用发动机的任何用途。另外,在发动机1是船舶用的发动机或发电用的发动机的情况下,由于长期使发动机运转,所以与汽车用的发动机相比,发生更多的更换作业和维护作业,并且需要迅速地进行更换作业和维护作业。因此,本发明对船舶用发动机及发电用发动机特别有用。
上述几个实施方式记载的内容例如如下所述地掌握。
1)本发明至少一实施方式的隔热膜部件7是安装在缸套6中的面向发动机1的燃烧室10的内壁面61上的至少一个隔热膜部件7,所述缸套6沿轴向可滑动地收纳活塞5,其中,具有:基底层8,其构成为相对于在所述缸套6的所述内壁面61形成的凹部62可拆装地嵌合;隔热膜层9,其在所述基底层8的与所述缸套6的所述内壁面61相反侧的面(内侧面82)上成膜,所述隔热膜层9设置在所述活塞5达到上止点时位于所述缸套6的所述轴向最上侧的活塞环(燃烧室侧活塞环12A)的上方。
根据上述1)的构成,隔热膜部件7具备基底层8和在基底层8的与缸套6的内壁面61相反侧的面(内侧面82)上成膜的隔热膜层9。而且,隔热膜部件7构成为基底层8可拆装地嵌合于缸套6的凹部62。因此,通过更换隔热膜部件7,即使不更换缸套6也能够更换隔热膜层9。对此,在缸套6上直接成膜有隔热膜层9的情况下,在更换隔热膜层9时需要更换缸套6。因此,根据上述隔热膜部件7,即使不更换缸套6也能够进行隔热膜层9的更换,故而与在缸套6上直接成膜有隔热膜层9的情况相比,能够抑制维持隔热膜层9的隔热性能带来的成本的增大化。
假设隔热膜层9相对于位于活塞5达到上止点时刻的缸套6的轴向最上侧的活塞环(燃烧室侧活塞环12A)从上方设置到下方的情况下,当活塞5沿轴向上下运动时,由于活塞环12与隔热膜层9接触并一边滑动一边移动,因此隔热膜层9有可能因与活塞环12的接触而破损,隔热膜层9的隔热性能会降低。对此,根据上述1)的构成,隔热膜层9设置在活塞5达到上止点时的燃烧室侧活塞环12A的上方。因此,即使活塞5沿轴向上下运动,活塞环12也不会与隔热膜层9接触。因此,根据上述的隔热膜部件7,能够防止与活塞环12的接触所带来的隔热膜层9的隔热性能的降低,能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。由此,能够降低隔热膜部件7的更换频率,因此能够抑制维持隔热膜层9的隔热性能所带来的成本的增大化。
2)在一些实施方式中,在上述1)所述的隔热膜部件7中,所述基底层8具有成膜有所述隔热膜层9的被成膜部84、和未成膜有所述隔热膜层9的露出部85,所述露出部85的至少一部分具有比所述被成膜部84更向所述内壁面61的相反侧突出的突出部86。
通常,活塞5在缸套6内沿轴向上下运动时,在以活塞销13为旋转中心的旋转方向上进行摇头运动。由于活塞5的摇头运动,活塞5的上部与隔热膜层9碰撞时,隔热膜层9有可能破损。根据上述2)的构成,上述的隔热膜部件7的基底层8具有比被成膜部84更向与所述内壁面61的相反侧突出的突出部86。在这种情况下,当活塞5摇头运动时,通过使活塞5的上部与未成膜有隔热膜层9的突出部86碰撞,能够抑制活塞5的上部与隔热膜层9的碰撞。通过抑制活塞5的上部与隔热膜层9的碰撞,能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。
3)在一些实施方式中,在上述2)所述的隔热膜部件7中,所述突出部86包括形成于所述基底层8的所述轴向下端部的下方侧突出部87,所述被成膜部84构成为位于比所述下方侧突出部87更靠所述轴向的上侧的位置。
根据上述3)的构成,下方侧突出部87位于比被成膜部84更靠轴向下侧的位置。在这种情况下,当活塞5在摇头运动的同时上升时,活塞5的上部能够早点与下侧突出部87碰撞。由此,能够抑制活塞5的摇头运动,能够摆正活塞5的位置,因此能够有效地抑制活塞5的上部与隔热膜层9的碰撞。
4)在一些实施方式中,在上述3)所述的隔热膜部件7中,所述被成膜部84具有沿着所述轴向延伸的第一内面841。
根据上述4)的构成,被成膜部84具有沿轴向延伸的第一内面841。在第一内面841上成膜的隔热膜层9在其成膜时容易使其厚度均匀。通过使隔热膜层9的厚度均匀,能够抑制隔热膜层9的每个部分的隔热性能的偏差,因此能够有效地发挥隔热膜层9的隔热效果。
5)在一些实施方式中,在上述3)或4)所述的隔热膜部件7中,
所述被成膜部84具有第二内面842,该第二内面842以随着朝向所述轴向的上侧,与所述缸套6的中心轴CA的距离变大的方式倾斜。
根据上述5)的构成,被成膜部84具有第二内面842,该第二内面842以随着朝向轴向的上侧而与缸套6的中心轴CA的距离变大的方式倾斜。在该第二内面842上成膜的隔热膜层9在将其下端缘93成膜时,随着朝向下端侧,容易使其壁厚变薄。通过使隔热膜层9的下端缘93为尖细的形状,能够抑制隔热膜层9从基底层8的剥离。通过抑制隔热膜层9从基底层8剥离,能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。由此,能够降低隔热膜部件7的更换频率,因此能够抑制维持隔热膜层9的隔热性能所带来的成本的增大化。
6)在一些实施方式中,在上述3)~5)中任一项所述的隔热膜部件7中,所述突出部86还包括位于比所述下方侧突出部87更靠所述轴向上侧的上方侧突出部88。
根据上述6)的构成,突出部86包括下方侧突出部87和位于比下方侧突出部87靠轴向上侧的位置的上方侧突出部88。在这种情况下,通过使活塞5的上部与轴向位置相互不同的上方侧突出部87和下方侧突出部87中的任一方碰撞,能够有效地抑制活塞5的上部与隔热膜层9的碰撞。
7)在一些实施方式中,在上述2)~6)中任一项所述的隔热膜部件7中,所述突出部86在从所述轴向下方观察所述燃烧室10的平面观察中,形成以第一直线SL1为基准所述缸套6的周向上的±30°的范围,所述第一直线SL1从所述缸套6的中心轴CA向与可旋转地支承所述活塞5的活塞销13的轴线CB正交的方向延伸。
由于活塞5朝向与活塞销13的轴线CB正交的方向进行摇头运动,故而在以在与活塞销13的轴线CB正交的方向上延伸的第一直线SL1为基准的缸套6的周向上的规定范围R1、R2(例如±30°)内,活塞5的上部与隔热膜部件7碰撞的可能性高。根据上述7)的构成,在隔热膜部件7的活塞5的上部碰撞的可能性高的上述规定范围R1、R2设置突出部86,通过使活塞5的上部与该突出部86碰撞,能够有效地抑制活塞5的上部与隔热膜层9的碰撞。
8)在一些实施方式中,在上述1)~7)中任一项所述的隔热膜部件7中,所述隔热膜层9构成为其上端缘94或下端缘93的至少一方随着朝向前端侧而壁厚变薄。
根据上述8)的构成,隔热膜层9的上端缘94或下端缘93的至少一方构成为随着朝向前端侧壁厚变薄,因此能够抑制其上端缘94或下端缘93从基底层8剥离。通过抑制隔热膜层9从基底层8剥离,能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。由此,能够降低隔热膜部件7的更换频率,因此能够抑制维持隔热膜层9的隔热性能所带来的成本的增大化。
9)在一些实施方式中,在上述1)~8)中任一项所述的隔热膜部件7中,所述基底层8具有成膜有所述隔热膜层9的被成膜部84、未成膜有所述隔热膜层9的露出部85,所述被成膜部84在从所述轴向的下方观察所述燃烧室10的平面观察中,形成在以从所述缸套6的中心轴CA向与可旋转地支承所述活塞5的活塞销13的轴线CB正交的方向延伸的第一直线SL1为基准,所述缸套6的周向上的±30°以外的范围。
由于活塞5向与活塞销13的轴线CB正交的方向进行摇头运动,所以在以在与活塞销13的轴线CB正交的方向上延伸的第一直线SL1为基准的缸套6的周向上的规定范围R3、R4(例如±30°)内,活塞5的上部与隔热膜部件7碰撞的可能性高。如果活塞5的上部与隔热膜部件7的隔热膜层9碰撞,产生隔热膜层9从基底层8的剥离,则剥离部位的附近容易剥离,因此,隔热膜层9从基底层8的剥离进展,有可能隔热膜层9的隔热性能早点下降。根据上述9)的构成,通过在隔热膜部件7中的活塞5的上部碰撞的可能性高的上述规定范围R3、R4(例如±30°)不形成被成膜部84,能够有效地抑制活塞5的上部与隔热膜层9碰撞。通过抑制活塞5的上部与隔热膜层9碰撞,能够抑制隔热膜层9从基底层8剥离,因此能够长期维持隔热膜层9的隔热性能。
10)在一些实施方式中,在上述1)~9)中任一项所述的隔热膜部件7中,所述基底层8具有成膜有所述隔热膜层9的被成膜部84、未成膜有所述隔热膜层9的露出部85,所述被成膜部84在从所述轴向下方观察所述燃烧室10的平面观察中,形成在以从所述缸套6的中心轴CA延伸并通过进气口16A的中心CP的第二直线SL2为基准,所述缸套6的周向上的±15°以外的范围。
假设在进气口16A附近配置隔热膜层9,则从进气口16A导入到燃烧室10内的燃烧用气体(例如,燃烧用空气)由于蓄积在隔热膜层9的热而在燃烧前被加热并膨胀,燃烧效率有可能降低。根据上述10)的构成,隔热膜层9在从轴向的下方观察进气口16A的附近即燃烧室10的平面观察中,在以从缸套6的中心轴CA延伸并通过进气口16A的中心CP的第二直线SL2为基准的缸套6的周向的规定范围R7、R8(例如±15°)内不形成被成膜部84,在所述规定范围R7、R8以外的范围R9、R10形成有被成膜部84。这样,通过在进气口16A的附近不形成被成膜部84,能够抑制从进气口16A导入到燃烧室10内的燃烧用气体由于蓄积在隔热膜层9中的热而在燃烧前被加热,进而能够抑制燃烧效率的降低。
附图标记说明
1、1A:发动机
3:缸体
4:缸盖
5:活塞
6:缸套
7:隔热膜部件
8:基底层
9:隔热膜层
9A:第一隔热膜层
9B:第二隔热膜层
10:燃烧室
11:燃烧室形成部
12:活塞环
12A:燃烧室侧活塞环
13:活塞销
14:连杆
15:曲轴
16:进气流路
16A:进气口
17:排气流路
17A:排气口
18:进气阀
19:排气阀
20:副燃烧室
21:副燃烧室形成部
22:副室器物口金属零件
23:喷孔
24:点火装置
25:燃料供给装置
26:燃料供给阀
30:空间
42:下表面
51:头部
52:裙部
53:顶面
54:活塞环槽
55:外周面
56:上端
60:内部空间
61、65:内壁面
62:凹部
63:台阶壁面
64:台阶面
66:上表面
81:外侧面
82:内侧面
83:下端部
84、84A~84D:被成膜部
85:露出部
86、86A、86B:突出部
87:下方侧突出部
88:上方侧突出部
91:一面
92:另一面
93:下端缘
94:上端缘
821:上方侧内侧面
822、826:下方侧内侧面
823:台阶面
824、827:下方侧倾斜面
825:倾斜面
828:突出面部
828A:上侧倾斜面
828B:下侧倾斜面
841:第一内面
842:第二内面
843:第三内面
CA:中心轴
CB:轴线
CP:中心
P1~P3:交点
R1~R10:范围
SL1:第一直线
SL2:第二直线
Claims (9)
1.一种隔热膜部件,其是安装在可沿轴向滑动地收纳活塞的缸套中的面向发动机的燃烧室的内壁面上的至少一个隔热膜部件,其中,具有:
基底层,其构成为相对于在所述缸套的所述内壁面形成的凹部可拆装地嵌合;
隔热膜层,其在所述基底层的与所述缸套的所述内壁面相反侧的面上成膜,
所述隔热膜层设置在所述活塞到上止点时位于所述缸套的所述轴向最上侧的活塞环的上方,
所述基底层具有:成膜有所述隔热膜层的被成膜部;未成膜有所述隔热膜层的露出部,
所述露出部的至少一部分具有比所述被成膜部更向所述内壁面的相反侧突出的突出部。
2.如权利要求1所述的隔热膜部件,其中,
所述突出部具有在所述基底层的所述轴向下端部形成的下方侧突出部,
所述被成膜部构成为比所述下方侧突出部更位于所述轴向上侧。
3.如权利要求2所述的隔热膜部件,其中,
所述被成膜部具有沿着所述轴向延伸第一内面。
4.如权利要求2或3所述的隔热膜部件,其中,
所述被成膜部具有第二内面,该第二内面以随着朝向所述轴向的上侧,与所述缸套的中心轴的距离变大的方式倾斜。
5.如权利要求2或3所述的隔热膜部件,其中,
所述突出部还包括比所述下方侧突出部更位于所述轴向的上侧的上方侧突出部。
6.如权利要求1~3中任一项所述的隔热膜部件,其中,
在从所述轴向的下方观察所述燃烧室的平面观察中,所述突出部形成在以从所述缸套的中心轴向与可旋转地支承所述活塞的活塞销的轴线正交的方向延伸的第一直线为基准,所述缸套的周向上的至少±30°的范围内。
7.如权利要求1~3中任一项所述的隔热膜部件,其中,
所述隔热膜层构成为其上端缘或下端缘的至少一方随着朝向前端侧,壁厚变薄。
8.如权利要求1所述的隔热膜部件,其中,
在从所述轴向下方观察所述燃烧室的平面观察中,所述被成膜部形成在以从所述缸套的中心轴向与可旋转地支承所述活塞的活塞销的轴线正交的方向延伸的第一直线为基准,所述缸套的周向上的±30°以外的范围内。
9.如权利要求1所述的隔热膜部件,其中,
在从所述轴向的下方观察所述燃烧室的平面观察中,所述被成膜部形成在以从所述缸套的中心轴延伸并通过进气口的中心的第二直线为基准,所述缸套的周向上的±15°以外的范围。
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