DE102023130839A1

DE102023130839A1 - Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102023130839A1
Application number: DE102023130839.4A
Authority: DE
Inventors: Takuro Mita; Yorimasa Tsubota; Masanori Nakamura; Takafumi Kishigami
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2022-11-15
Filing date: 2023-11-07
Publication date: 2024-05-16
Also published as: JP2024072024A; JP7409466B1; CN118049324A; US20240159200A1

Abstract

Ein Verbrennungsmotor 1 umfasst: einen Zylinder 12 mit einem Schubbereich und einem Anti-Schubbereich; und mehrere konkave Abschnitte 52, die in einem riemenartigen mittleren Abschnitt 14 ausgebildet sind, der einen mittleren Abschnitt in einer Axialrichtung des Zylinders 12 aufweist und sich entlang einer Umfangsrichtung auf der Innenwandfläche 13 erstreckt. In dem mittleren Abschnitt 14 ist eine Anzahl von konkaven Abschnitten, die in einem ersten Teilbereich R1a ausgebildet sind, der eine erste vorbestimmte Breite entlang der Umfangsrichtung des Schubbereichs aufweist, und eine Anzahl von konkaven Abschnitten, die in einem zweiten Teilbereich R1b ausgebildet sind, der eine zweite vorbestimmte Breite aufweist, die kleiner ist als die erste vorbestimmte Breite entlang der Umfangsrichtung des Anti-Schubbereichs, kleiner als eine Anzahl von konkaven Abschnitten, die in anderen Bereichen in dem mittleren Abschnitt 14 ausgebildet sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Verringerung des Gleitwiderstandes (Reibungskraft) eines Kolbenrings aufgrund der Auf- und Abbewegung des Kolbens ist für einen Verbrennungsmotor wirksam, bei dem ein Kolben über eine Innenwandfläche eines Zylinders gleitet. Um die Reibungskraft zu verringern, wurde eine Technik zur Bildung konkaver Abschnitte an der Innenwandfläche des Zylinders vorgeschlagen (siehe z.B. JP 2010-236443 A ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG DES PROBLEMS
Druck (Flächendruck) wirkt auf die Innenwandfläche des Zylinders aufgrund der Auf- und Abbewegung des Kolbens, aber wenn konkave Abschnitte auf der Innenwandfläche vorgesehen sind, wird ein Kontaktbereich, der von einem Mantelbereich des Kolbens kontaktiert wird, klein, was den Flächendruck erhöhen kann, der auf die Innenwandfläche von dem Mantelbereich wirkt. Darüber hinaus wird bei einer großen Anzahl von Bereichen, in denen konkave Abschnitte ausgebildet sind, die Menge des Schmieröls, die der Innenwandfläche zugeführt wird, erhöht, was dazu führt, dass sich das an den konkaven Abschnitten anhaftende Schmieröl durch den Kolben zu einer Brennraumseite bewegt, wodurch das Schmieröl vergeudet wird.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieser Punkte entwickelt und bezweckt die Verringerung des Schmierölverbrauchs bei gleichzeitiger Verhinderung eines Anstiegs des Flächendrucks, der auf eine Innenwandfläche wirkt.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen Verbrennungsmotor vor, der Folgendes umfasst: einen Kolben, der einen Mantelbereich aufweist und sich zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt auf und ab bewegt; einen Zylinder, in dem der Kolben an einer Innenwandfläche gleitet, wobei die Innenwandfläche einen Schubbereich, gegen den der Mantelbereich bei der Auf- und Abbewegung des Kolbens an die Innenwandfläche gedrückt wird, und einen dem Schubbereich an der Innenwandfläche gegenüberliegenden Anti-Schubbereich aufweist; und mehrere konkave Abschnitte, die in einem riemenartigen mittleren Bereich ausgebildet sind, der einen mittleren Abschnitt in einer Axialrichtung des Zylinders aufweist und sich entlang einer Umfangsrichtung auf der Innenwandfläche erstreckt, wobei in dem mittleren Abschnitt eine Anzahl von konkaven Abschnitten, die in einem ersten Teilbereich ausgebildet sind, der eine erste vorbestimmte Breite entlang der Umfangsrichtung des Schubbereichs aufweist, und eine Anzahl von konkaven Abschnitten, die in einem zweiten Teilbereich ausgebildet sind, der eine zweite vorbestimmte Breite aufweist, die kleiner ist als die erste vorbestimmte Breite entlang der Umfangsrichtung des Anti-Schubbereichs, kleiner ist als eine Anzahl von konkaven Abschnitten, die in anderen Bereichen in dem mittleren Abschnitt ausgebildet sind.
Des Weiteren kann die erste vorbestimmte Breite gleich oder kleiner sein als eine Breite des Mantelbereichs in der Umfangsrichtung.
Ferner können der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich Bereiche sein, die sich über einen gesamten Bereich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts erstrecken.
Ferner kann der erste Teilbereich ein Bereich eines Zentrums in Axialrichtung innerhalb des mittleren Abschnitts sein, der mittlere Abschnitt kann einen dritten Teilbereich (R2c) auf einer oberen Totpunktseite umfassen, der mit dem ersten Teilbereich entlang der Axialrichtung verbunden ist, eine dritte vorbestimmte Breite des dritten Teilbereichs kann entlang der Umfangsrichtung kleiner sein als die erste vorbestimmte Breite, und die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in dem ersten Teilbereich, dem zweiten Teilbereich und dem dritten Teilbereich ausgebildet sind, kann kleiner sein als die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in anderen Bereichen in dem mittleren Abschnitt ausgebildet sind.
Ferner kann ein Abstand einer Grenzposition zwischen dem ersten Teilbereich und dem dritten Teilbereich von einem oberen Ende des Zylinders in Axialrichtung gleich oder größer als ein Viertel einer Länge des Kolbens in Axialrichtung sein.
Ferner kann der mittlere Abschnitt einen vierten Teilbereich (R3d) an einer unteren Totpunktseite aufweisen, der mit dem ersten Teilbereich in Axialrichtung verbunden ist, eine vierte vorbestimmte Breite des vierten Teilbereichs kann entlang der Umfangsrichtung kleiner als die erste vorbestimmte Breite und größer als die dritte vorbestimmte Breite sein, und die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in dem ersten Teilbereich, dem zweiten Teilbereich, dem dritten Teilbereich und dem vierten Teilbereich ausgebildet sind, kann kleiner sein als die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in anderen Bereichen in dem mittleren Abschnitt ausgebildet sind. Ferner kann eine Länge des ersten Teilbereichs in Axialrichtung gleich oder kleiner als zwei Drittel eines Hubes zu einem Zeitpunkt sein, zu dem sich der Kolben zwischen dem oberen und dem unteren Totpunkt auf und ab bewegt.
Ferner können der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich Bereiche sein, die sich von einer Mitte bis zu einem Ende auf der Seite des unteren Totpunkts in Axialrichtung des mittleren Bereichs erstrecken.
Ferner kann der erste Teilbereich ein Bereich sein, der sich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts von einer Mitte zu einem Ende auf der unteren Totpunktseite erstreckt, und der zweite Teilbereich kann ein Bereich sein, der sich über einen gesamten Bereich in der Axialrichtung des mittleren Abschnitts erstreckt.
Ferner kann der mittlere Abschnitt ein Bereich sein, der unterhalb einer Ringnut angeordnet ist, die an einer Außenumfangsfläche des am oberen Totpunkt in einer Höhenrichtung positionierten Kolbens vorgesehen ist, und der oberhalb der Ringnut des am unteren Totpunkt in der Höhenrichtung positionierten Kolbens angeordnet ist. Ferner ist es nicht erforderlich, dass der konkave Abschnitt in dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich ausgebildet ist.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Schmierölverbrauch zu reduzieren und gleichzeitig eine Erhöhung des Flächendrucks, der auf eine Innenwandfläche wirkt, zu verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors 1.
2 zeigt eine schematische Ansicht der Positionen des oberen und unteren Totpunkts eines Kolbens 30 relativ zu einem Zylinder 12.
3 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Verteilung des Drucks, der auf den Zylinder 12 wirkt, wenn sich der Kolben 30 auf und ab bewegt.
4 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Ausbildungsbereichs 50 eines konkaven Abschnitts der ersten Ausführungsform.
5 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Form eines konkaven Abschnitts 52.
6 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Ausbildungsbereichs 50 eines konkaven Abschnitts der zweiten Ausführungsform.
7 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Ausbildungsbereichs 50 eines konkaven Abschnitts der dritten Ausführungsform.
8 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung Ausbildungsbereichs 50 eines konkaven Abschnitts der vierten Ausführungsform.
9 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Ausbildungsbereichs 50 eines konkaven Abschnitts der fünften Ausführungsform.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
<Beschreibung des Verbrennungsmotors>
1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Ausgestaltung eines Verbrennungsmotors 1. Bei dem Verbrennungsmotor 1 handelt es sich beispielsweise um einen Direkteinspritzmotor. Der Verbrennungsmotor 1 umfasst einen Zylinderblock 10, einen Zylinderkopf 20 und einen Kolben 30.
Der Zylinderblock 10 umfasst einen Zylinder 12, in dem ein Kolben 30 derart untergebracht ist, dass der Kolben 30 sich auf und ab bewegen kann, sowie ein Kurbelgehäuse 16, in dem eine Kurbelwelle 45 untergebracht ist. Der Zylinderblock 10 weist eine Ausgestaltung auf, bei der der Zylinder 12 und das Kurbelgehäuse 16 integriert sind. An dem Kurbelgehäuse ist eine Ölwanne 18 angeordnet, die Schmieröl aufnimmt.
Ein Zylinderkopf 20 ist an einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 10 vorgesehen. Der Zylinderkopf 20 umfasst eine Einspritzdüse 22, eine Einlassöffnung 23, eine Auslassöffnung 24, ein Einlassventil 25 und ein Auslassventil 26. Die Einspritzdüse 22 spritzt Kraftstoff in einen Brennraum ein, der durch eine Oberseite des Kolbens 30, eine Innenwandfläche 13 des Zylinders 12 und den Zylinderkopf 20 begrenzt wird. Die Einlassöffnung 23 ist eine Einlassöffnung zum Einleiten von Frischluft in den Verbrennungsraum. Die Auslassöffnung 24 ist eine Auslassöffnung zum Ausstoßen von Abgas aus dem Brennraum. Das Einlassventil 25 öffnet und schließt sich, um Frischluft aus der Einlassöffnung 23 in den Brennraum zu leiten. Das Auslassventil 26 öffnet und schließt, um das Abgas aus dem Verbrennungsraum in die Auslassöffnung 24 zu leiten.
Bei der Auf- und Abbewegung des Kolbens 30 zwischen dem oberen und dem unteren Totpunkt gleitet der Kolben 30 über die Innenwandfläche 13 des Zylinders 12. Das Schmieröl wird der Innenwandfläche 13 zugeführt und bildet einen Ölfilm. Mehrere Kolbenringe 35 sind am Außenumfang eines oberen Teils des Kolbens 30 vorgesehen, um das Verbrennungsgas abzudichten und den Ölfilm auf einer vorbestimmten Dicke zu halten. Ein Kolbenring 35 ist in jeder von mehreren Ringnuten 31a, 31b und 31c (siehe 2) vorgesehen, die auf einer äußeren Umfangsfläche des Kolbens 30 ausgebildet sind. Ein Mantelbereich 32 ist an einem unteren Abschnitt des Kolbens 30 vorgesehen. Der Mantelbereich 32 ist ein Bereich des Kolbens 30 unterhalb des Kolbenbolzens 38.
2 zeigt eine schematische Ansicht, die die Positionen des oberen und des unteren Totpunkts des Kolbens 30 in Bezug auf den Zylinder 12 darstellt. In 2 ist die Innenwandfläche 13 des Zylinders 12, die in einer Ebene abgewickelt wurde, der Einfachheit halber in einer Abwicklungsansicht dargestellt. Der links oben in 2 gezeigte Kolben 30 befindet sich im oberen Totpunkt, und der links unten in 2 gezeigte Kolben 30 befindet sich im unteren Totpunkt. Die horizontale Achse der Abwicklungsansicht des Zylinders 12 stellt den Abwicklungswinkel des Zylinders 12 dar, und die vertikale Achse stellt die Höhe des Zylinders 12 dar. Eine Position mit einem Abwicklungswinkel von 180° ist eine Mittelposition eines Schubbereichs des Zylinders 12 in Umfangsrichtung, und eine Position mit einem Abwicklungswinkel von 0° (360°) ist eine Mittelposition eines Anti-Schubbereichs des Zylinders 12 in Umfangsrichtung. In 2 ist ein Bereich, der durch zwei gestrichelte Linien in der Höhenrichtung (Axialrichtung) des Zylinders 12 definiert ist, ein mittlerer Abschnitt 14 der Innenwandfläche 13.
Der mittlere Abschnitt 14 ist ein riemenartiger Bereich, der einen mittleren Abschnitt in der Axialrichtung des Zylinders 12 umfasst und sich entlang der Umfangsrichtung auf der Innenwandfläche 13 erstreckt. Konkave Abschnitte 52 (siehe 5) sind in vorbestimmten Abständen auf einem Abschnitt des mittleren Abschnitts 14 ausgebildet. Wie in 2 dargestellt, ist der mittlere Abschnitt 14 ein Bereich, der sich unterhalb der Ringnut 31c des Kolbens 30 befindet, die sich in Höhenrichtung im oberen Totpunkt befindet, und der sich oberhalb der Ringnut 31a des Kolbens 30 befindet, die sich in Höhenrichtung im unteren Totpunkt befindet. Das heißt, der mittlere Abschnitt 14 ist ein Bereich, mit dem die Kolbenringe 35 der Ringnuten 31a, 31b und 31c nicht in Kontakt sind, wenn der Kolben 30 im oberen oder unteren Totpunkt anhält. Mit anderen Worten, der mittlere Abschnitt 14 kann ein Bereich sein, durch den die Ringnuten 31a, 31b und 31c verlaufen, wenn sich der Kolben 30 zwischen dem oberen und dem unteren Totpunkt auf- und abbewegt. Mit anderen Worten, der mittlere Abschnitt 14 ist ein Bereich, in dem die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 30 gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wenn sich der Kolben 30 zwischen dem oberen und dem unteren Totpunkt auf- und ab bewegt.
Der Kolben 30 ist über einen Kolbenbolzen 38 mit einer Pleuelstange 41 verbunden. Die Pleuelstange 41 ist über einen Kurbelzapfen 43 mit einer Kurbelwelle 45 verbunden. Dadurch wird die Auf- und Abbewegung des Kolbens 30 im Zylinder 12 in eine Drehung der Pleuelstange 41 umgewandelt, um die Kurbelwelle 45 in Drehung zu versetzen.
In einer Ausgestaltung, in der der Kolben 30 über die Innenwandfläche 13 des Zylinders 12 gleitet, ist die Verringerung des Gleitwiderstandes (Reibungskraft) des Kolbenrings 35 zum Zeitpunkt der Auf- und Abbewegung des Kolbens 30 wirksam für die Verbesserung der Kraftstoffeffizienz oder dergleichen. Daher sind die konkaven Abschnitte 52 in einem vorbestimmten Bereich der Innenwandfläche 13 ausgebildet, um die Reibungskraft in geeigneter Weise zu reduzieren.
Auf die Innenwandfläche 13 des Zylinders 12 wirkt Druck, wenn sich der Kolben 30 in Verbindung mit der Verbrennung im Verbrennungsmotor 1 auf- und abbewegt. Insbesondere wenn der Mantelbereich 32 des Kolbens 30 gegen die Innenwandfläche 13 gedrückt wird, wirkt der Druck („Flächendruck“) auf die Innenwandfläche 13.
3 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Druckverteilung, die auf den Zylinder 12 wirkt, wenn sich der Kolben 30 auf und ab bewegt. Jede der gestrichelten Linien A1, A2, A3, A4 stellt eine Position mit demselben Druck dar. Die durch die vier gestrichelten Linien A1 bis A4 dargestellten Drücke entsprechen der Beziehung „A4>A3>A2>A1“. Es versteht sich daher von selbst, dass der Druck in dem Abschnitt des Zylinders 12 mit einem Abwicklungswinkel von 180° und in dem Abschnitt mit einem Abwicklungswinkel von 0° (360°), die in 3 dargestellt sind, zunimmt. Normalerweise wirkt der größte Druck auf die Innenwandfläche 13, wenn sich der Kolben 30 in der in 3 gezeigten Position befindet (eine Position, die leicht unterhalb des oberen Totpunkts liegt). Ferner bedeutet „Th“ eine Schubseite, auf der der Druck aus dem Mantelbereich 32 am größten ist, „ATh“ bedeutet eine Antischubseite, die der Schubseite gegenüberliegt, „vorne“ bedeutet eine Vorderseite des Kolbens 30, und „hinten“ bedeutet eine Rückseite des Kolbens 30.
Die Innenwandfläche 13 des Zylinders 12 umfasst den Schubbereich, gegen den der Mantelbereich 32 bei der Auf- und Abbewegung des Kolbens 30 auf der Innenwandfläche 13 gedrückt wird, und den Anti-Schubbereich, der dem Schubbereich auf der Innenwandfläche 13 gegenüber liegt. Der Schubbereich ist ein Bereich innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs um den Abwicklungswinkel von 180° (z. B. ein Bereich von 135° bis 225°). Der Anti-Schubbereich ist ein Bereich innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs um den Abwicklungswinkel von 0° (360°) (z. B. Bereiche von 0° bis 45° und von 315° bis 360°).
Wenn die konkaven Abschnitte 52 für den gesamten mittleren Abschnitt 14 vorgesehen sind, wird ein Kontaktbereich, mit dem der Mantelbereich 32 des Kolbens 30 in Berührung kommt, klein, so dass der Flächendruck, die vom Mantelbereich 32 auf die Innenwandfläche 13 wirkt, zunehmen kann. Daher ist es notwendig, die konkaven Abschnitte 52 so vorzusehen, dass ein Anstieg des Flächendrucks durch den Mantelbereich 32 verhindert wird.
Wenn die konkaven Abschnitte 52 im mittleren Abschnitt 14 vorgesehen sind, lagert sich das der Innenwandfläche 13 zugeführte Schmieröl in den konkaven Abschnitten 52 ab, aber wenn sich der Kolben 30 zum oberen Totpunkt bewegt, wird das Schmieröl in den konkaven Abschnitten 52 durch den Kolbenring 35 herausgeschwemmt und bewegt sich zur Verbrennungskammer, um verdampft zu werden, wodurch das Schmieröl verschwendet werden kann. Wenn die konkaven Abschnitte 52 auf dem gesamten mittleren Abschnitt 14 ausgebildet sind, erhöht sich die Menge des Schmieröls, das von den konkaven Abschnitten 52 in den Brennraum fließt. Aus diesen Gründen ist es notwendig, die konkaven Abschnitte 52 so vorzusehen, dass die Bewegung des Schmieröls zum Brennraum verhindert wird.
Aus diesem Grund sind in der vorliegenden Ausführungsform die konkaven Abschnitte 52 in einem Teil des mittleren Abschnitts 14 vorgesehen, um den Widerstand des Kolbenrings 35 und den vom Mantelbereich 32 auf die Innenwandfläche 13 wirkenden Flächendruck zu verringern und eine Verschwendung des Schmieröls zu verhindern.
<Position der Ausbildung eines konkaven Abschnitts auf der Innenwandfläche>
Eine Position, in der konkave Abschnitte auf der Innenwandfläche 13 gebildet werden, wird anhand der ersten bis fünften Ausführungsform beispielhaft beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
4 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Ausbildungsbereichs eines konkaven Abschnitts 50 der ersten Ausführungsform. Mehrere konkave Abschnitte 52 sind in vorbestimmten Abständen in dem Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts ausgebildet, der ein Teil des mittleren Abschnitts 14 ist. Der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts ist ein Bereich innerhalb des mittleren Abschnitts 14, der einen ersten Teilbereich R1a und einen zweiten Teilbereich R1b ausschließt. Daher werden die konkaven Abschnitte 52 nicht im gesamten mittleren Abschnitt 14, sondern in einem Teilbereich des mittleren Abschnitts 14 gebildet. Es ist zu beachten, dass, obwohl die konkaven Abschnitte 52 nicht in dem ersten Teilbereich R1a und dem zweiten Teilbereich R1b ausgebildet sind, die Ausführungsform nicht darauf beschränkt ist und eine geringe Anzahl von konkaven Abschnitten 52 in dem ersten Teilbereich R1a und dem zweiten Teilbereich R1b ausgebildet werden kann. Das heißt, die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in dem ersten Teilbereich R1a und dem zweiten Teilbereich R1b ausgebildet sind (z.B. die Dichte der konkaven Abschnitte), ist geringer als die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in dem Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts ausgebildet sind.
Der erste Teilbereich R1a umfasst mindestens einen mittleren Bereich in der Axialrichtung des Schubbereichs innerhalb des mittleren Abschnitts 14. Der zweite Teilbereich R1b umfasst ebenfalls mindestens einen mittleren Bereich in Axialrichtung des Anti-Schubbereichs innerhalb des mittleren Abschnitts 14. Bei der ersten Ausführungsform sind der erste Teilbereich R1a und der zweite Teilbereich R1b Bereiche, die sich über den gesamten Bereich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 erstrecken. Mit anderen Worten, der erste Teilbereich R1a und der zweite Teilbereich R1b sind Bereiche, die sich von einem Ende zum anderen Ende des mittleren Abschnitts 14 in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 erstrecken. Der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts ist also durch den ersten Teilbereich R1a und den zweiten Teilbereich R1b in zwei Ausbildungsbereiche 50a, 50b unterteilt. Dabei hat der Ausbildungsbereich 50a die gleiche Fläche wie der Ausbildungsbereich 50b.
Der erste Teilbereich R1a ist ein Bereich mit einer ersten vorbestimmten Breite L1 entlang der Umfangsrichtung des Schubbereiches. Der zweite Teilbereich R1b ist ein Bereich mit einer zweiten vorbestimmten Breite L2 entlang der Umfangsrichtung des Anti-Schubbereichs. Die zweite vorbestimmte Breite L2 des zweiten Teilbereichs R1b ist kleiner als die erste vorbestimmte Breite L1 des ersten Teilbereichs R1a. Die erste vorbestimmte Breite L1 ist größer als die zweite vorbestimmte Breite L2, weil ein Bereich, in dem der auf der Seite des Schubbereichs wirkende Druck groß ist, breiter ist als ein Bereich, in dem der auf der Seite des Anti-Schubbereichs wirkende Druck groß ist.
Die erste vorbestimmte Breite L1 ist wünschenswerterweise gleich oder kleiner als eine Breite des Mantelbereichs 32 in der Umfangsrichtung. Bezugnehmend auf 3 ist der Flächendruck in einem Bereich groß, in dem die Breite gleich oder kleiner als die Breite des Mantelbereichs 32 in der Umfangsrichtung ist. Indem die erste vorbestimmte Breite des ersten Teilbereichs R1a gleich oder kleiner als die Breite des Mantelbereichs 32 in der Umfangsrichtung ist, ist es daher möglich, eine durch den Mantelbereich 32 verursachte Erhöhung des Flächendrucks wirksam zu verhindern.
5 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Form des konkaven Abschnitts 52. 5(a) zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts, und 5(b) zeigt eine Querschnittsansicht entlang der B-B Linie von 5(a). Die konkaven Abschnitte 52 sind in vorbestimmten Abständen auf der Innenwandfläche 13 angeordnet. Hier ist der konkave Abschnitt 52 kreisförmig mit einem Durchmesser D. Die Tiefe des konkaven Abschnitts 52 ist kleiner als der Durchmesser D. Die Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt, und der konkave Abschnitt 52 kann z.B. ein rechteckiger konkaver Abschnitt sein.
Der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts (insbesondere die Ausbildungsbereiche 50a, 50b) in der ersten Ausführungsform ist ein Bereich, der sich unterhalb der Ringnut 31c des Kolbens 30 befindet, die am oberen Totpunkt in der Höhenrichtung positioniert ist, und der sich oberhalb der Ringnut 31a des Kolbens 30 befindet, die am unteren Totpunkt positioniert ist (siehe 2). Mit anderen Worten, der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts ist ein Bereich, mit dem der Kolbenring 35 des im oberen Totpunkt positionierten Kolbens 30 nicht in Berührung kommt, und auch ein Bereich, mit dem der Kolbenring 35 des im unteren Totpunkt positionierten Kolbens 30 nicht in Berührung kommt. Dadurch kann eine Erhöhung der Reibungskraft verhindert werden, die dadurch entsteht, dass der Kolbenring 35 mit den konkaven Abschnitten 52 in Kontakt kommt, wenn der Kolben 30 im oberen oder unteren Totpunkt anhält.
Da der erste Teilbereich R1a und der zweite Teilbereich R1b derart vorgesehen sind, dass sie Bereiche abdecken, in denen der Flächendruck von dem Mantelbereich 32 des Kolbens 30 zunimmt, ist es ferner möglich, zu verhindern, dass der Mantelbereich 32 mit dem konkaven Abschnitt 52 in Bereichen in Kontakt kommt, in denen der Flächendruck zunimmt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Mantelbereich 32 mit dem konkaven Abschnitt 52 in Berührung kommt und dadurch der Flächendruck ansteigt. Insbesondere dadurch, dass die erste vorbestimmte Breite L1 des ersten Teilbereichs R1a, in dem der Flächendruck durch den Mantelbereich 32 zunimmt, größer ist als die zweite vorbestimmte Breite L2 des zweiten Teilbereichs R1b, ist es möglich, eine Zunahme des Flächendrucks, der durch den Mantelbereich 32 verursacht wird, wirksam zu verhindern.
Ferner wird durch das Vorsehen des zweiten Teilbereichs R1b zusätzlich zu dem ersten Teilbereich R1a der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts verengt, wodurch die Anzahl der konkaven Abschnitte 52 reduziert werden kann. Dadurch kann die Menge an Schmieröl, die von den konkaven Abschnitten 52 zur Brennraumseite fließt, reduziert werden, was eine Verschwendung des Schmieröls verhindert.
(Zweite Ausführungsform)
Die zweite Ausführungsform einer Ausbildungsposition für konkave Abschnitte 52 wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die Fläche des Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Fläche des Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts der ersten Ausführungsform. Hier ist die Fläche des Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts der zweiten Ausführungsform kleiner als die Fläche des Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts der ersten Ausführungsform.
6 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts der zweiten Ausführungsform. Der mittlere Abschnitt 14 der Innenwandfläche 13 der zweiten Ausführungsform umfasst einen ersten Teilbereich R2a, einen zweiten Teilbereich R2b und einen dritten Teilbereich R2c. Ein Bereich des mittleren Abschnitts 14, der die drei Teilbereiche R2a bis R2c ausschließt, ist der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts, in dem die konkaven Abschnitte 52 ausgebildet sind. Es ist zu beachten, dass in den drei Teilbereichen R2a bis R2c eine geringe Anzahl von konkaven Abschnitten ausgebildet werden kann. Mit anderen Worten, in den drei Teilbereichen R2a bis R2c kann eine kleine Anzahl konkaver Abschnitte gebildet werden, wobei diese Anzahl kleiner ist als die Anzahl konkaver Abschnitte, die in dem Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts gebildet werden.
Der erste Teilbereich R2a der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem ersten Teilbereich R1a der ersten Ausführungsform, der sich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 über den gesamten Bereich erstreckt, dadurch, dass der erste Teilbereich R2a ein Bereich ist, der sich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 von der Mitte zur unteren Totpunktseite erstreckt. Der erste Teilbereich R2a ist ein Bereich eines Abschnitts, in dem Druck vom Kolben 30 auf die Innenwandfläche 13 wirkt. Daher sind die konkaven Abschnitte 52 nicht in dem Bereich ausgebildet, in dem der Druck vom Kolben 30 auf die Innenwandfläche 13 einwirkt. Der erste Teilbereich R2a ist hier viereckig (insbesondere rechteckig), aber die Ausführungsform ist darauf nicht beschränkt und kann beispielsweise kreisförmig sein.
Der zweite Teilbereich R2b der zweiten Ausführungsform ist der gleiche Bereich wie der zweite Teilbereich R1b der ersten Ausführungsform. Der zweite Teilbereich R2b ist ein Bereich, der sich über den gesamten Bereich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 erstreckt. Die zweite vorbestimmte Breite L2 des zweiten Teilbereichs R2b ist die gleiche Größe wie die zweite vorbestimmte Breite L2 des zweiten Teilbereichs R1b der ersten Ausführungsform.
Der dritte Teilbereich R2c ist ein rechteckiger Bereich, der sich an der oberen Totpunktseite des mittleren Abschnitts 14 befindet. Der dritte Teilbereich R2c ist mit dem ersten Teilbereich R2a entlang der Axialrichtung verbunden. Eine dritte vorbestimmte Breite L3 entlang der Umfangsrichtung des dritten Teilbereichs R2c ist kleiner als die erste vorbestimmte Breite L1 des ersten Teilbereichs R2a. Die dritte vorbestimmte Breite L3 des dritten Teilbereichs R2c ist die gleiche wie die erste vorbestimmte Breite L1 des ersten Teilbereichs R1a der ersten Ausführungsform.
Es ist zu beachten, dass die Position einer Grenze zwischen dem ersten Teilbereich R2a und dem dritten Teilbereich R2c eine Position ist, die von einem oberen Ende des Zylinders 12 um einen Abstand h1 in der Axialrichtung entfernt ist. Der Abstand h1 ist gleich oder größer als ein Viertel der Gesamtlänge hp des Kolbens 30 (siehe 2). Dies erleichtert die geeignete Festlegung des ersten Teilbereichs R2a auf einen Abschnitt der Innenwandfläche 13, auf den der Druck des Kolbens 30 wirkt.
In der zweiten Ausführungsform ist es durch die Bereitstellung des oben beschriebenen Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts möglich, den Widerstand des Kolbenrings 35 und den vom Mantelbereich 32 auf die Innenwandfläche 13 wirkenden Flächendruck zu verringern und die Verschwendung von Schmieröl in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform zu verhindern. Ferner kann bei der zweiten Ausführungsform durch die Erweiterung des ersten Teilbereichs R2a im Vergleich zur ersten Ausführungsform ein Anstieg des durch den Mantelbereich 32 verursachten Flächendrucks wirksam verhindert werden.
(Dritte Ausführungsform)
7 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts der dritten Ausführungsform. Der mittlere Abschnitt 14 der Innenwandfläche 13 der dritten Ausführungsform umfasst einen ersten Teilbereich R3a, einen zweiten Teilbereich R3b, einen dritten Teilbereich R3c und einen vierten Teilbereich R3d. Ein Bereich des mittleren Abschnitts 14, der die vier Teilbereiche R3a bis R3d ausschließt, ist der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts, in dem die konkaven Abschnitte 52 ausgebildet sind. Es ist zu beachten, dass in den vier Teilbereichen R3a bis R3d eine geringe Anzahl von konkaven Abschnitten ausgebildet sein kann, wobei diese Anzahl kleiner ist als die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in dem Ausbildungsbereich 50 ausgebildet sind.
Der erste Teilbereich R3a der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem ersten Teilbereich R1a der ersten Ausführungsform, der sich über den gesamten Bereich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 erstreckt, dadurch, dass der erste Teilbereich R3a ein Bereich der Mitte in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 ist. Der erste Teilbereich R3a ist ein Bereich, in dem der vom Kolben 30 auf die Innenwandfläche 13 wirkende Druck am größten ist. Der erste Teilbereich R3a ist hier viereckig (insbesondere rechteckig), aber die Ausführungsform ist darauf nicht beschränkt und kann beispielsweise auch kreisförmig sein.
Der zweite Teilbereich R3b der dritten Ausführungsform ist der gleiche Bereich wie der zweite Teilbereich R2b der zweiten Ausführungsform. Der zweite Teilbereich R3b ist ein Bereich, der sich über den gesamten Bereich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 erstreckt. Die zweite vorbestimmte Breite L2 des zweiten Teilbereichs R3b ist die gleiche Größe wie die zweite vorbestimmte Breite L2 des zweiten Teilbereichs R2b der zweiten Ausführungsform.
Der dritte Teilbereich R3c der dritten Ausführungsform ist der gleiche Bereich wie der dritte Teilbereich R2c der zweiten Ausführungsform. Der dritte Teilbereich R3c befindet sich an der oberen Totpunktseite des mittleren Abschnitts 14 und ist mit dem ersten Teilbereich R3a verbunden.
Der vierte Teilbereich R3d ist ein rechteckiger Bereich, der sich an der unteren Totpunktseite des mittleren Abschnitts 14 befindet. Der vierte Teilbereich R3d ist entlang der Axialrichtung mit dem ersten Teilbereich R3a verbunden. Der vierte Teilbereich R3d ist ein Bereich, der einen Abschnitt vermeidet, in dem Druck vom Kolben 30 auf die Innenwandfläche 13 wirkt.
Eine vierte vorbestimmte Breite L4 entlang der Umfangsrichtung des vierten Teilbereichs R3d ist kleiner als die erste vorbestimmte Breite L1 des ersten Teilbereichs R3a. Dadurch kann ein Bereich, in dem die konkaven Abschnitte 52 auszubilden sind, im Vergleich zu einem solchen Bereich in der zweiten Ausführungsform verbreitert werden, während der Abschnitt, in dem der Druck vom Kolben 30 auf die Innenwandfläche 13 wirkt, vermieden wird. Es ist zu beachten, dass die vierte vorbestimmte Breite L4 des vierten Teilbereichs R3d größer ist als die dritte vorbestimmte Breite L3 des dritten Teilbereichs R3c.
Es ist zu beachten, dass die Position einer Grenze zwischen dem ersten Teilbereich R3a und dem dritten Teilbereich R3c eine Position ist, die vom oberen Ende des Zylinders 12 um einen Abstand h1 in Axialrichtung entfernt ist. Der Abstand h1 ist gleich oder größer als ein Viertel der Gesamtlänge hp des Kolbens 30 (siehe 2). Die Länge h2 des ersten Teilbereichs R3a in Axialrichtung ist gleich oder kleiner als zwei Drittel eines Hubs (siehe 2) zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der Kolben 30 zwischen dem oberen und dem unteren Totpunkt auf und ab bewegt. Dies erleichtert es, den ersten Teilbereich R3a angemessen auf einen Abschnitt einzustellen, in dem ein großer Druck vom Kolben 30 auf die Innenwandfläche 13 wirkt.
In der dritten Ausführungsform ist es durch die Bereitstellung des oben beschriebenen Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts möglich, den Widerstand des Kolbenrings 35 und den Flächendruck, der vom Mantelbereich 32 auf die Innenwandfläche 13 einwirkt, zu verringern und die Verschwendung von Schmieröl in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform zu verhindern. Ferner ist es in der dritten Ausführungsform möglich, einen durch den Mantelbereich 32 verursachten Anstieg des Flächendrucks wirksam zu verhindern, indem der erste Teilbereich R3a, der dritte Teilbereich R3c und der vierte Teilbereich R3d jeweils hinsichtlich der Bereiche vorgesehen werden, in denen der Flächendruck durch den Mantelbereich 32 groß ist.
(Vierte Ausführungsform)
8 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts der vierten Ausführungsform. Der mittlere Abschnitt 14 der Innenwandfläche 13 der vierten Ausführungsform umfasst einen ersten Teilbereich R4a und einen zweiten Teilbereich R4b. Ein Teil des mittleren Abschnitts 14 mit Ausnahme der beiden Teilbereiche R4a und R4b ist der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts, in dem die konkaven Abschnitte 52 ausgebildet sind.
Der erste Teilbereich R4a der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem ersten Teilbereich R1a der ersten Ausführungsform, der sich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 über den gesamten Bereich erstreckt, dadurch, dass der erste Teilbereich R4a ein Bereich ist, der sich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 von der Mitte zur unteren Totpunktseite erstreckt. Dabei ist der erste Teilbereich R4a der vierten Ausführungsform der gleiche Bereich wie der erste Teilbereich R2a der zweiten Ausführungsform.
Der dritte Teilbereich R2c, der mit dem ersten Teilbereich R2a auf der oberen Totpunktseite verbunden ist, ist bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen, aber der dritte Teilbereich R2c ist bei der vierten Ausführungsform nicht vorgesehen. Dies liegt daran, dass der Druck des Kolbens 30 in einem Bereich, der näher am oberen Totpunkt liegt, im Vergleich zu dem im ersten Teilbereich R1a im mittleren Abschnitt 14 gering ist, und daher das Vorsehen der konkaven Abschnitte 52 in diesem Bereich kaum eine Erhöhung des Flächendrucks bewirkt.
Der zweite Teilbereich R4b der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem zweiten Teilbereich R1b der ersten Ausführungsform, der sich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 über den gesamten Bereich erstreckt, dadurch, dass der zweite Teilbereich R4b ein Bereich ist, der sich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 von der Mitte zur unteren Totpunktseite erstreckt. Die zweite vorbestimmte Breite L2 des zweiten Teilbereichs R4b ist die gleiche wie die zweite vorbestimmte Breite L2 des zweiten Teilbereichs R1b. Da der erste Teilbereich R4a und der zweite Teilbereich R4b Bereiche wie oben beschrieben sind, ist der gesamte Umfang in Umfangsrichtung der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts im oberen Abschnitt des mittleren Abschnitts 14.
In der vierten Ausführungsform ermöglicht das Bereitstellen des oben beschriebenen Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts, den Widerstand des Kolbenrings 35 und den Flächendruck, der vom Mantelbereich 32 auf die Innenwandfläche 13 wirkt, zu reduzieren und eine Verschwendung des Schmieröls in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform zu verhindern. Da bei der vierten Ausführungsform davon ausgegangen wird, dass der Verbrennungsmotor in einem Fall verwendet wird, in dem weniger Schmieröl verbraucht wird, ist der dritte Teilbereich R2c nicht vorgesehen, und der Bereich des zweiten Teilbereichs R4b ist verengt. Dadurch lässt sich der Widerstand des Kolbenrings 35 weiter verringern.
(Fünfte Ausführungsform)
9 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts der fünften Ausführungsform. Der mittlere Abschnitt 14 der Innenwandfläche 13 der fünften Ausführungsform umfasst einen ersten Teilbereich R5a und einen zweiten Teilbereich R5b. Ein Bereich des mittleren Abschnitts 14, der die beiden Teilbereiche R5a und R5b ausschließt, ist der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts, in dem die konkaven Abschnitte 52 ausgebildet sind.
Der erste Teilbereich R5a der fünften Ausführungsform ist ein Bereich, der sich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 von der Mitte bis zum Ende auf der unteren Totpunktseite erstreckt, und ist derselbe Bereich wie der erste Teilbereich R4a der vierten Ausführungsform. In der fünften Ausführungsform ist der dritte Teilbereich R2c in ähnlicher Weise wie in der vierten Ausführungsform nicht vorgesehen.
Der zweite Teilbereich R5b der fünften Ausführungsform ist ein Bereich, der sich über den gesamten Bereich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts 14 erstreckt, und ist der gleiche Bereich wie der zweite Teilbereich R1b der ersten Ausführungsform.
In der fünften Ausführungsform ist es durch die Bereitstellung des oben beschriebenen Ausbildungsbereichs 50 des konkaven Abschnitts möglich, den Widerstand des Kolbenrings 35 und den Flächendruck, der vom Mantelbereich 32 auf die Innenwandfläche 13 wirkt, zu verringern und die Verschwendung von Schmieröl in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform zu verhindern. Ferner kann in der fünften Ausführungsform, da der Flächendruck auf der Anti-Schubseite weit in Richtung der oberen Totpunktseite verteilt ist, das Bereitstellen des zweiten Teilbereichs 5b eine Erhöhung des Flächendrucks, die durch die Bildung der konkaven Abschnitte 52 verursacht wird, wirksam verhindern.
<Effekte der vorliegenden Ausführungsform>
Bei dem Verbrennungsmotor 1 der oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in dem ersten Teilbereich (R1a usw.) und dem zweiten Teilbereich (R1b usw.) in dem mittleren Abschnitt 14 der Innenwandfläche 13 des Zylinders 12 ausgebildet sind, geringer als die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in dem Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts ausgebildet sind. Insbesondere werden die konkaven Abschnitte 52 in vorbestimmten Abständen in dem Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts mit Ausnahme des ersten Teilbereichs R1a und des zweiten Teilbereichs R1b ausgebildet. Da der erste Teilbereich R1a und der zweite Teilbereich R1b so vorgesehen sind, dass sie Bereiche abdecken, in denen der Flächendruck des Mantelbereichs 32 zunimmt, kann verhindert werden, dass der Mantelbereich 32 in einem Bereich, in dem der Flächendruck zunimmt, mit dem konkaven Abschnitt 52 in Kontakt kommt. Auf diese Weise kann ein Anstieg des Flächendrucks durch den Kontakt des Mantelbereichs 32 mit dem konkaven Abschnitt 52 verhindert werden. Ferner wird durch die Bereitstellung des zweiten Teilbereichs R1b zusätzlich zum ersten Teilbereich R1a der Ausbildungsbereich 50 des konkaven Abschnitts verengt, wodurch die Anzahl der konkaven Abschnitte 52 verringert wird. Dies ermöglicht es, die Menge an Schmieröl, die von den konkaven Abschnitten 52 zur Brennraumseite fließt, zu reduzieren und somit eine Verschwendung des Schmieröls zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beispielhaften Ausführungsformen erläutert. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf den in den obigen Ausführungsformen erläuterten Umfang beschränkt, und es ist möglich, verschiedene Änderungen und Modifikationen im Rahmen der Erfindung vorzunehmen. Zum Beispiel kann die gesamte Vorrichtung oder ein Teil davon mit einer beliebigen Einheit konfiguriert werden, die funktionell oder physisch getrennt oder integriert ist. Ferner sind neue beispielhafte Ausführungsformen, die durch beliebige Kombinationen von ihnen erzeugt werden, in den beispielhaften Ausführungsformen enthalten. Ferner haben die Effekte der neuen beispielhaften Ausführungsformen, die durch die Kombinationen entstehen, auch die Effekte der ursprünglichen beispielhaften Ausführungsformen.
[Beschreibung der Bezugszeichen]

1: Verbrennungsmotor
12: Zylinder
13: Innenwandfläche
14: mittlerer Abschnitt
30: Kolben
32: Mantelbereich
50: Ausbildungsbereich des konkaven Abschnitts
52: konkaver Abschnitt
R1a, R2a, R3a, R4a, R5a: erste Teilbereiche
R1b, R2b, R3b, R4b, R5b: zweite Teilbereiche
R2c, R3c: dritte Teilbereiche
R3d: vierte Teilbereiche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010236443 A [0002]

Claims

Verbrennungsmotor (1) umfassend: einen Kolben (30), der einen Mantelbereich (32) aufweist und sich zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt auf und ab bewegt; einen Zylinder (12), in dem der Kolben an einer Innenwandfläche (13) gleitet, wobei die Innenwandfläche einen Schubbereich, gegen den der Mantelbereich bei der Auf- und Abbewegung des Kolbens an die Innenwandfläche gedrückt wird, und einen dem Schubbereich an der Innenwandfläche gegenüberliegenden Anti-Schubbereich aufweist; und mehrere konkave Abschnitte (52), die in einem riemenartigen mittleren Abschnitt (14) ausgebildet sind, der einen mittleren Abschnitt in einer Axialrichtung des Zylinders aufweist und sich entlang einer Umfangsrichtung auf der Innenwandfläche erstreckt, wobei in dem mittleren Abschnitt eine Anzahl von konkaven Abschnitten, die in einem ersten Teilbereich (R1a) ausgebildet sind, der eine erste vorbestimmte Breite entlang der Umfangsrichtung des Schubbereichs aufweist, und eine Anzahl von konkaven Abschnitten, die in einem zweiten Teilbereich (R1b) ausgebildet sind, der eine zweite vorbestimmte Breite aufweist, die kleiner ist als die erste vorbestimmte Breite entlang der Umfangsrichtung des Anti-Schubbereichs, kleiner ist als eine Anzahl von konkaven Abschnitten, die in anderen Bereichen (50a, 50b) in dem mittleren Abschnitt ausgebildet sind.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, wobei die erste vorbestimmte Breite gleich oder kleiner ist als eine Breite des Mantelbereichs in der Umfangsrichtung.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich Bereiche sind, die sich über einen gesamten Bereich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts erstrecken.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Teilbereich ein Bereich eines Zentrums in Axialrichtung innerhalb des mittleren Abschnitts ist, der mittlere Abschnitt einen dritten Teilbereich (R2c) auf einer oberen Totpunktseite umfasst, der mit dem ersten Teilbereich entlang der Axialrichtung verbunden ist, eine dritte vorbestimmte Breite des dritten Teilbereichs entlang der Umfangsrichtung kleiner ist als die erste vorbestimmte Breite, und die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in dem ersten Teilbereich, dem zweiten Teilbereich und dem dritten Teilbereich ausgebildet sind, kleiner ist als die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in anderen Bereichen in dem mittleren Abschnitt ausgebildet sind.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, wobei ein Abstand (h1) einer Grenzposition zwischen dem ersten Teilbereich und dem dritten Teilbereich von einem oberen Ende des Zylinders in Axialrichtung gleich oder größer als ein Viertel einer Länge des Kolbens in Axialrichtung ist.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, wobei der mittlere Abschnitt einen vierten Teilbereich (R3d) an einer unteren Totpunktseite aufweist, der mit dem ersten Teilbereich in Axialrichtung verbunden ist, eine vierte vorbestimmte Breite des vierten Teilbereichs entlang der Umfangsrichtung kleiner als die erste vorbestimmte Breite und größer als die dritte vorbestimmte Breite ist, und die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in dem ersten Teilbereich, dem zweiten Teilbereich, dem dritten Teilbereich und dem vierten Teilbereich ausgebildet sind, kleiner ist als die Anzahl der konkaven Abschnitte, die in anderen Bereichen in dem mittleren Abschnitt ausgebildet sind.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 6, wobei eine Länge (h2) des ersten Teilbereichs in Axialrichtung gleich oder kleiner als zwei Drittel eines Hubes zu einem Zeitpunkt ist, zu dem sich der Kolben zwischen dem oberen und dem unteren Totpunkt auf und ab bewegt.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich Bereiche sind, die sich von einer Mitte bis zu einem Ende auf der Seite des unteren Totpunkts in Axialrichtung des mittleren Bereichs erstrecken.
Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Teilbereich ein Bereich ist, der sich in Axialrichtung des mittleren Abschnitts von einer Mitte zu einem Ende auf der unteren Totpunktseite erstreckt, und der zweite Teilbereich ein Bereich ist, der sich über einen gesamten Bereich in der Axialrichtung des mittleren Abschnitts erstreckt.
Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der mittlere Abschnitt ein Bereich ist, der unterhalb einer Ringnut angeordnet ist, die an einer Außenumfangsfläche des am oberen Totpunkt in einer Höhenrichtung positionierten Kolbens vorgesehen ist, und der oberhalb der Ringnut des am unteren Totpunkt in der Höhenrichtung positionierten Kolbens angeordnet ist.
Verbrennungsmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der konkave Abschnitt nicht in dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich ausgebildet ist.