JP2007247545A - Variable compression ratio internal combustion engine - Google Patents

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Ryosuke Hiyoshi
亮介 日吉
Hideaki Mizuno
秀昭 水野
Koji Hiratani
康治 平谷
Daisuke Tanaka
大輔 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent knocking in the high compression ratio, and to reduce a cooling loss in the low compression ratio. <P>SOLUTION: This invention has a piston 22 reciprocating in a cylinder and a compression ratio control means 1 capable of varying the engine compression ratio by changing a top dead center position of the piston 22 on the basis of an engine operation state, and is characterized by setting heat conductivity of the cylinder 23 of a part facing the most rising part of the piston 22 when setting the engine compression ratio to the high compression ratio, larger than heat conductivity of the cylinder 23 of the part similarly facing the most rising part of the piston 22 when setting the engine compression ratio to the low compression ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は可変圧縮比内燃機関に関する。   The present invention relates to a variable compression ratio internal combustion engine.

内燃機関の機関圧縮比を運転状態に応じて変更可能な機構として、例えば、特許文献1に示すような複リンク式ピストンストローク機構が知られている。この複リンク式ピストンストローク機構は、クランクピンにロアリンクを回転自在に連結し、このロアリンクの一端にはアッパピンによってアッパリンクを、他端にはコントロールピンによってコントロールリンクを回転自在に連結し、このロアリンクの動作をコントロールリンクによって規制している。そして、運転状態に応じてコントロールリンクを制御してロアリンクの傾斜を変えることで、アッパリンクの他端に連結するピストンの上死点位置をコントロールし、圧縮比可変機構を実現しようとするものである。
特開2002−129995号公報
As a mechanism capable of changing the engine compression ratio of an internal combustion engine according to the operating state, for example, a multi-link type piston stroke mechanism as shown in Patent Document 1 is known. This multi-link type piston stroke mechanism rotatably connects a lower link to a crank pin, an upper link is connected to one end of the lower link by an upper pin, and a control link is rotatably connected to the other end by a control pin. The operation of the lower link is regulated by the control link. And, by controlling the control link according to the operating condition and changing the inclination of the lower link, the top dead center position of the piston connected to the other end of the upper link is controlled, and the variable compression ratio mechanism is realized. It is.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-129995

ところで、一般的に機関圧縮比を高圧縮比にすると、燃焼室で圧縮された混合気の温度が高くなりノッキングが発生しやすくなる。そのため、高圧縮比にするには、冷却効率を上げて、燃焼室やシリンダ内の温度を下げる必要がある。一方、機関圧縮比を低圧縮比にすると、熱効率が下がり機関出力が低下する。そのため、低圧縮比時には、燃焼室やシリンダ内の断熱化を図り、冷却損失を低減させて機関出力を向上させたい。   By the way, generally, when the engine compression ratio is set to a high compression ratio, the temperature of the air-fuel mixture compressed in the combustion chamber becomes high and knocking is likely to occur. Therefore, to achieve a high compression ratio, it is necessary to increase the cooling efficiency and lower the temperature in the combustion chamber or cylinder. On the other hand, when the engine compression ratio is set to a low compression ratio, the thermal efficiency is lowered and the engine output is reduced. Therefore, when the compression ratio is low, we want to insulate the combustion chamber and the cylinder, reduce the cooling loss, and improve the engine output.

しかしながら、前述した従来の可変圧縮比内燃機関では、高圧縮比時における冷却効率増大に重点を置くか、低圧縮比時の冷却損失低減に重点を置くかは択一的なもので、両効果を両立できないという問題があった。   However, in the conventional variable compression ratio internal combustion engine described above, whether to focus on increasing the cooling efficiency at the high compression ratio or focusing on reducing the cooling loss at the low compression ratio is an alternative. There was a problem that it was impossible to balance.

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、高圧縮比時における冷却効率を増大させるとともに、低圧縮比時における冷却損失を低減させることを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and aims to increase the cooling efficiency at the time of a high compression ratio and to reduce the cooling loss at the time of a low compression ratio.

本発明は、シリンダ内を往復動するピストンと、機関運転状態に基づいて前記ピストンの上死点位置を変更して機関圧縮比を可変とする圧縮比制御手段とを備え、機関圧縮比を高圧縮比としたときに前記ピストンの最上昇部位に面する部分のシリンダの熱伝導率を、低圧縮比としたときに同じくピストンの最上昇部位に面する部分のシリンダの熱伝導率よりも大きくしたことを特徴とする。   The present invention comprises a piston that reciprocates in a cylinder, and a compression ratio control means that changes the top dead center position of the piston based on the engine operating state to make the engine compression ratio variable, thereby increasing the engine compression ratio. When the compression ratio is set, the thermal conductivity of the portion of the cylinder facing the highest rising portion of the piston is larger than the thermal conductivity of the portion of the cylinder facing the highest rising portion of the piston when the compression ratio is low. It is characterized by that.

本発明による可変圧縮比内燃機関では、シリンダを高圧縮比と低圧縮比とのピストンストローク位置に対応して熱伝導率の異なる部材で構成する。これにより、高圧縮比状態ではノッキング防止効果を十分に発揮でき、低圧縮比状態では冷却損失低減効果を十分に発揮できる。   In the variable compression ratio internal combustion engine according to the present invention, the cylinder is composed of members having different thermal conductivities corresponding to the piston stroke positions of the high compression ratio and the low compression ratio. Thereby, the knocking prevention effect can be sufficiently exhibited in the high compression ratio state, and the cooling loss reduction effect can be sufficiently exhibited in the low compression ratio state.

以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。
(第1実施形態)
本発明による内燃機関は、例えば直列4気筒の火花点火式ガソリン機関であり、圧縮比を可変制御する複リンク式ピストンストローク機構を利用した可変圧縮比内燃機関(圧縮比制御手段)である。図1は、この可変圧縮比内燃機関1を示す図である。最初に、これについて図1を参照して説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
The internal combustion engine according to the present invention is, for example, an in-line four-cylinder spark ignition gasoline engine, which is a variable compression ratio internal combustion engine (compression ratio control means) using a multi-link type piston stroke mechanism that variably controls the compression ratio. FIG. 1 is a diagram showing the variable compression ratio internal combustion engine 1. First, this will be described with reference to FIG.

図1の可変圧縮比内燃機関1において、通常のクランク機構と異なる点は、ピストン22とクランクシャフト21がアッパリンク(第1リンク)11、ロアリンク(第2リンク)12の2つのリンクを介して連結され、さらにこのロアリンク12には、その挙動を制約するコントロールリンク(第3リンク)13が連結され、コントロールリンク13は偏心軸部15を有するコントロールシャフト14によって、その回転(揺動)中心を変えられる点にある。   The variable compression ratio internal combustion engine 1 of FIG. 1 is different from a normal crank mechanism in that a piston 22 and a crankshaft 21 are connected via two links, an upper link (first link) 11 and a lower link (second link) 12. Further, a control link (third link) 13 that restricts the behavior is connected to the lower link 12, and the control link 13 is rotated (oscillated) by a control shaft 14 having an eccentric shaft portion 15. The center can be changed.

さらに詳細に構造を説明すると、クランクシャフト21は、複数のジャーナル21aとクランクピン21bとを有する。ジャーナル21aは、シリンダブロック20の主軸受に回転自在に支持される。シリンダブロック20には、冷却水が循環するウォータジャケット29が設けられる。クランクピン21bは、ジャーナル21aから所定量偏心しており、ここにロアリンク12が回転自在に連結される。ロアリンク12は、二部材に分割可能に構成されるとともに、その略中央の連結孔にクランクピン21bが嵌合する。   More specifically, the crankshaft 21 has a plurality of journals 21a and crankpins 21b. The journal 21 a is rotatably supported by the main bearing of the cylinder block 20. The cylinder block 20 is provided with a water jacket 29 through which cooling water circulates. The crank pin 21b is eccentric by a predetermined amount from the journal 21a, and the lower link 12 is rotatably connected thereto. The lower link 12 is configured to be split into two members, and the crank pin 21b is fitted into a substantially central connecting hole.

アッパリンク11は、下端側が連結ピン25によってロアリンク12の一端に回動可能に連結され、上端側がピストンピン24によりピストン22に回動可能に連結される。   The lower end of the upper link 11 is rotatably connected to one end of the lower link 12 by a connecting pin 25, and the upper end is rotatably connected to the piston 22 by a piston pin 24.

ピストン22は、シリンダブロック20に嵌着したシリンダライナ27に摺動自在に嵌合する。ピストン22は、燃焼圧力を受け、シリンダ23内を往復動する。ピストン22には、ピストンリング(トップリング)28が挿嵌される。ピストンリング28は、ピストン22が受けた熱をシリンダライナ27へ伝熱する。   The piston 22 is slidably fitted to a cylinder liner 27 fitted to the cylinder block 20. The piston 22 receives the combustion pressure and reciprocates in the cylinder 23. A piston ring (top ring) 28 is inserted into the piston 22. The piston ring 28 transfers the heat received by the piston 22 to the cylinder liner 27.

コントロールリンク13は、上端側が連結ピン26によってロアリンク12の他端に回動可能に連結され、下端側がコントロールシャフト14の偏心軸部15を中心として回動可能になっている。   The upper end side of the control link 13 is rotatably connected to the other end of the lower link 12 by a connecting pin 26, and the lower end side is rotatable about the eccentric shaft portion 15 of the control shaft 14.

コントロールシャフト14はアクチュエータ31の先端に取り付けられたピニオン32によって回転させられる。コントロールシャフト14が回転すると偏心軸部15が上下動し、それにともないコントロールリンク13が上下動する。   The control shaft 14 is rotated by a pinion 32 attached to the tip of the actuator 31. When the control shaft 14 rotates, the eccentric shaft portion 15 moves up and down, and the control link 13 moves up and down accordingly.

ここで、図2、図3を参照して可変圧縮比内燃機関1のピストン上死点位置の調整方法を説明する。図2はピストン上死点位置が高圧縮比の位置にある場合、図3はピストン上死点位置が低圧縮比の位置にある場合を示す。   Here, the adjustment method of the piston top dead center position of the variable compression ratio internal combustion engine 1 will be described with reference to FIGS. 2 shows a case where the piston top dead center position is at a high compression ratio, and FIG. 3 shows a case where the piston top dead center position is at a low compression ratio.

圧縮比を高くするときには、図2に示すように、アクチュエータ31を駆動してコントロールシャフト14の偏心軸部15を下げる。するとロアリンク12は時計回りに移動し、連結ピン25が上げられるので、ピストン22の上死点の位置が上昇する。   When increasing the compression ratio, as shown in FIG. 2, the actuator 31 is driven to lower the eccentric shaft portion 15 of the control shaft 14. Then, the lower link 12 moves clockwise and the connecting pin 25 is raised, so that the position of the top dead center of the piston 22 rises.

圧縮比を低くするときには、図3に示すように、アクチュエータ31を駆動してコントロールシャフト14の偏心軸部15を上げる。するとロアリンク12は反時計回りに移動し、連結ピン25が下げられるので、ピストン22の上死点の位置が下降する。   When the compression ratio is lowered, the eccentric shaft portion 15 of the control shaft 14 is raised by driving the actuator 31 as shown in FIG. Then, the lower link 12 moves counterclockwise and the connecting pin 25 is lowered, so that the position of the top dead center of the piston 22 is lowered.

なお、図2、図3は、高圧縮比状態と低圧縮比状態とを代表的に示しているが、これらの間で圧縮比を連続的に変化させることができる。   2 and 3 representatively show the high compression ratio state and the low compression ratio state, but the compression ratio can be continuously changed between them.

図4は、上記の可変圧縮比内燃機関1で得られるピストンストローク特性と、ピストンとクランクシャフトのクランクピンとを一本のリンク(コンロッド)により連結した従来の単リンク式ピストンストローク機構で得られるピストンストローク特性を示したものである。   FIG. 4 shows a piston stroke characteristic obtained by the variable compression ratio internal combustion engine 1 described above and a piston obtained by a conventional single link piston stroke mechanism in which the piston and the crank pin of the crankshaft are connected by a single link (connecting rod). The stroke characteristics are shown.

従来の単リンク式ピストンストローク機構では、ピストンは上死点付近で早い動き(加速度大)になり、下死点付近では鈍い動き(加速度小)になっていた。これに対し、複リンク式ピストンストローク機構1の場合は、リンク構成を適切に設定することにより、単振動に近いピストンストローク特性を得ることができる。したがって、ピストン加速度が平準化され、上死点付近でのピストン速度が従来に比して遅くなる。上死点付近では、吸気弁から供給される高圧の新気によって掃気、充填、混合気形成が行われ、さらに点火も行われる。このように行程の集中する上死点付近のピストン速度を複リンク機構によって低下させることで、出力可能な回転速度を上げることができる。しかしながら、上死点付近でのピストン速度が遅くなれば、その分冷却損失は増大する。   In the conventional single link type piston stroke mechanism, the piston moves fast (high acceleration) near the top dead center, and dull (low acceleration) near the bottom dead center. On the other hand, in the case of the multi-link type piston stroke mechanism 1, a piston stroke characteristic close to simple vibration can be obtained by appropriately setting the link configuration. Therefore, the piston acceleration is leveled, and the piston speed near the top dead center becomes slower than the conventional one. In the vicinity of the top dead center, scavenging, filling, and air-fuel mixture formation are performed by high-pressure fresh air supplied from the intake valve, and ignition is also performed. Thus, by reducing the piston speed near the top dead center where the stroke is concentrated by the multi-link mechanism, it is possible to increase the rotation speed that can be output. However, if the piston speed near the top dead center decreases, the cooling loss increases accordingly.

ところで、内燃機関では、圧縮比を高くすると熱効率もそれにつれて増加する。圧縮比を上げることによって、膨張比も大きくなるからである。ここで熱効率が高いということは、同じ熱エネルギが加えられた場合に、より多くの仕事をする、つまり出力が大きいことを意味する。また、熱効率が高くなれば、燃料消費率も減少するので燃費も向上する。   By the way, in an internal combustion engine, if a compression ratio is made high, thermal efficiency will also increase with it. This is because increasing the compression ratio also increases the expansion ratio. Here, high heat efficiency means that more work is performed when the same heat energy is applied, that is, the output is large. Further, if the thermal efficiency is increased, the fuel consumption rate is also reduced, so that the fuel consumption is improved.

しかし、圧縮比を高くしすぎると、燃焼開始後に燃焼ガスにより燃焼室内が高圧になりすぎてしまう。そのため、未燃ガスを含む燃焼室内全体が高温となり、ノッキングが発生しやすくなる。   However, if the compression ratio is too high, the combustion chamber becomes too high in pressure due to the combustion gas after the start of combustion. Therefore, the entire combustion chamber including unburned gas becomes high temperature, and knocking is likely to occur.

このような高圧縮比化に伴う燃焼室内の温度上昇によるノッキングの発生を防止する方法として、シリンダライナ27を高熱伝導材で構成して、冷却効率を上げることが考えられる。ピストン22が受ける熱量の多くは、ピストンリング28を介してシリンダライナ27へ伝熱する。そして、最終的にウォータジャケット29を流れる冷却水へ放熱される。シリンダライナ27を高熱伝導材で構成すれば、この熱量を効率よく冷却水へ放熱できるため、燃焼室内の温度上昇を抑えることができる。したがって、ノッキングの発生を防止できるとともに、圧縮比をより高めることができるため、出力の向上も図れる。   As a method of preventing the occurrence of knocking due to the temperature rise in the combustion chamber accompanying such a high compression ratio, it is conceivable to increase the cooling efficiency by configuring the cylinder liner 27 with a high heat conductive material. Most of the heat received by the piston 22 is transferred to the cylinder liner 27 via the piston ring 28. Then, the heat is finally radiated to the cooling water flowing through the water jacket 29. If the cylinder liner 27 is made of a high heat conductive material, this amount of heat can be efficiently dissipated to the cooling water, so that an increase in temperature in the combustion chamber can be suppressed. Therefore, the occurrence of knocking can be prevented and the compression ratio can be further increased, so that the output can be improved.

一方、圧縮比が低い場合には、逆にノッキングは発生しにくい。そのため、冷却損失を低減して熱効率を向上させて、出力及び燃費の向上を図ることが求められる。これには、シリンダライナ27を、例えばジルコニアなどの断熱材(低熱伝導材)で構成することが有効である。シリンダライナ27を断熱材で構成すれば、ピストンリング28からシリンダライナ27への伝熱量を低減できる。結果として、燃焼ガスからピストン22への伝熱量を低減でき、燃焼ガスの膨張に使える熱エネルギの減少を抑えることができるためである。   On the other hand, when the compression ratio is low, knocking hardly occurs. Therefore, it is required to improve the output and fuel consumption by reducing the cooling loss and improving the thermal efficiency. For this purpose, it is effective to form the cylinder liner 27 with a heat insulating material (low heat conductive material) such as zirconia. If the cylinder liner 27 is formed of a heat insulating material, the amount of heat transferred from the piston ring 28 to the cylinder liner 27 can be reduced. As a result, the amount of heat transferred from the combustion gas to the piston 22 can be reduced, and a decrease in thermal energy that can be used for expansion of the combustion gas can be suppressed.

このように、シリンダライナ27には、可変圧縮比内燃機関1を高圧縮比にした状態と低圧縮比にした状態とで相反する熱伝導性が求められる。そのため、シリンダライナ27を単一の部材で構成したのでは、上述した高圧縮比化及び低圧縮比化のそれぞれの効果を十分に得ることができない(以下、単一部材で構成したシリンダライナを「単一ライナ」と呼ぶ)。   As described above, the cylinder liner 27 is required to have thermal conductivity which is contradictory between the state where the variable compression ratio internal combustion engine 1 is set to the high compression ratio and the state where the variable compression ratio internal combustion engine 1 is set to the low compression ratio. Therefore, if the cylinder liner 27 is composed of a single member, the effects of the above-described high compression ratio and low compression ratio cannot be sufficiently obtained (hereinafter, a cylinder liner composed of a single member will be obtained). Called a "single liner").

そこで、本発明では、これらの要求を満たすために、シリンダライナ27をピストンストローク位置に対応して熱伝導率の異なる部材で構成する。すなわち、高圧縮比としたときのピストン最上昇位置に対応する部位には高熱伝導率部材27a、低圧縮比としたときのピストン最上昇位置に対応する部位には低熱伝導率部材27bを用いてシリンダライナ27を構成する。これにより、高圧縮比化した状態ではノッキング防止効果を十分に発揮でき、低圧縮比化した状態では冷却損失低減効果を十分に発揮できるようにする。以下具体的に説明する。   Therefore, in the present invention, in order to satisfy these requirements, the cylinder liner 27 is configured with members having different thermal conductivities corresponding to the piston stroke positions. That is, the high thermal conductivity member 27a is used for the part corresponding to the highest piston position when the compression ratio is high, and the low thermal conductivity member 27b is used for the part corresponding to the highest piston position when the compression ratio is low. A cylinder liner 27 is configured. As a result, the knocking prevention effect can be sufficiently exhibited when the compression ratio is increased, and the cooling loss reduction effect can be sufficiently exhibited when the compression ratio is decreased. This will be specifically described below.

図5は、本発明の第1実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。なお、以下の図面において、実線で示したピストン22の位置が、圧縮比を最大にしたときのピストン22の圧縮上死点位置である。破線で示したピストン22の位置が、圧縮比を最低にしたときのピストン22の圧縮上死点位置である。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 according to the first embodiment of the present invention. In the following drawings, the position of the piston 22 indicated by a solid line is the compression top dead center position of the piston 22 when the compression ratio is maximized. The position of the piston 22 indicated by a broken line is the compression top dead center position of the piston 22 when the compression ratio is minimized.

第1実施形態では、シリンダライナ27を高熱伝導率部材27a、低熱伝導率部材27b及びその他の部材27cの3部材で構成する。   In the first embodiment, the cylinder liner 27 is composed of three members: a high thermal conductivity member 27a, a low thermal conductivity member 27b, and other members 27c.

なお、ここでいう「その他の部材」とは、熱伝導率が、高熱伝導率部材及び低熱伝導率部材とは異なる部材をいう。その他の部材の熱伝導率は、高熱伝導率部材と低熱伝導率部材との中間の熱伝導率であるか、又は低熱伝導率部材より低い熱伝導率であることが望ましい。図5に示すように、圧縮比を最大に設定した場合において、ピストン22が圧縮上死点に位置するとき(実線で示したピストン22の位置。以下、「最高圧縮比かつ圧縮上死点位置」という)に、トップリング28と面する部分のシリンダライナ27を高熱伝導率部材27aで構成する。   Here, “other members” refers to members having a thermal conductivity different from that of the high thermal conductivity member and the low thermal conductivity member. The thermal conductivity of the other members is preferably intermediate between the high thermal conductivity member and the low thermal conductivity member, or lower than that of the low thermal conductivity member. As shown in FIG. 5, when the compression ratio is set to the maximum, when the piston 22 is located at the compression top dead center (the position of the piston 22 indicated by the solid line. Hereinafter, “the highest compression ratio and the compression top dead center position”). In other words, the portion of the cylinder liner 27 facing the top ring 28 is composed of a high thermal conductivity member 27a.

これにより、最高圧縮比かつ圧縮上死点位置において、ピストン22が受ける熱量を効率的にシリンダライナ27へ伝熱して、ウォータジャケット29を流れる冷却水へ放熱できる。そのため、ピストン22及びピストンリング28の温度を下げることができ、ノッキングの発生を防止できる。また、ノック余裕度が増大するため、更なる高圧縮比化により又は点火時期を進角させて燃焼最大圧力を上げることにより、出力の向上を図れる。   As a result, at the maximum compression ratio and the compression top dead center position, the amount of heat received by the piston 22 can be efficiently transferred to the cylinder liner 27 and radiated to the cooling water flowing through the water jacket 29. Therefore, the temperature of the piston 22 and the piston ring 28 can be lowered, and the occurrence of knocking can be prevented. Further, since the knock margin increases, the output can be improved by further increasing the compression ratio or by increasing the ignition timing and increasing the maximum combustion pressure.

一方、圧縮比を最低に設定した場合において、ピストン22が圧縮上死点に位置するとき(破線で示したピストン22の位置。以下、「最低圧縮比かつ圧縮上死点位置」という)に、トップリング28と面する部分のシリンダライナ27を低熱伝導率部材27bで構成する。   On the other hand, when the compression ratio is set to the lowest, when the piston 22 is located at the compression top dead center (the position of the piston 22 indicated by a broken line, hereinafter referred to as “minimum compression ratio and compression top dead center position”), A portion of the cylinder liner 27 facing the top ring 28 is constituted by a low thermal conductivity member 27b.

これにより、最低圧縮比かつ圧縮上死点位置におけるトップリング28からシリンダライナ27への伝熱量を小さくできる。結果として、燃焼ガスからピストン22への伝熱量を低減できる。よって、燃焼ガスの膨張に使える熱エネルギの減少を抑えることができるため、出力及び燃費の向上が図れる。また、ピストン22は、各行程中においてシリンダ23内を往復動する際に、この低熱伝導率部材27bを通過する。このとき膨張・排気行程では、低熱伝導率部材27bの断熱効果により、燃焼ガスが単一ライナで構成されたときと比べて高温に保たれる。そのため、トップリング28とシリンダライナ27との間の潤滑油温度も高くでき、トップリング28とシリンダライナ27との間のフリクションを低減できる。よって、摩擦損失を抑えることができ、燃費の向上が図れる。   Thereby, the amount of heat transfer from the top ring 28 to the cylinder liner 27 at the lowest compression ratio and the compression top dead center position can be reduced. As a result, the amount of heat transferred from the combustion gas to the piston 22 can be reduced. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in heat energy that can be used for the expansion of the combustion gas, so that the output and fuel consumption can be improved. The piston 22 passes through the low thermal conductivity member 27b when reciprocating in the cylinder 23 during each stroke. At this time, in the expansion / exhaust stroke, the heat insulation effect of the low thermal conductivity member 27b keeps the combustion gas at a higher temperature than when the combustion gas is composed of a single liner. Therefore, the lubricating oil temperature between the top ring 28 and the cylinder liner 27 can be increased, and the friction between the top ring 28 and the cylinder liner 27 can be reduced. Therefore, friction loss can be suppressed and fuel consumption can be improved.

上述した部分以外の部分は、その他の部材27cでシリンダライナ27を構成する。   Portions other than those described above constitute the cylinder liner 27 with other members 27c.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、図6を参照して説明する。本発明の第2実施形態は、シリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を変更した点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 is changed. Hereinafter, the difference will be described. In the following embodiments, the same reference numerals are used for the same functions as those in the first embodiment described above, and repeated descriptions are omitted as appropriate.

図6は、本発明の第2実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。第2実施形態では、シリンダライナ27を高熱伝導率部材27aと低熱伝導率部材27bの2部材で構成する。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the cylinder liner 27 is composed of two members, a high thermal conductivity member 27a and a low thermal conductivity member 27b.

図6に示すように、燃焼室61側のシリンダライナ27を高熱伝導率部材27aで構成する。クランクシャフト21側のシリンダライナ27を低熱伝導率部材27bで構成する。そして、ピストン22が、最高圧縮比かつ圧縮上死点位置(実線位置)にあるときのトップリング28の位置と、ピストン22が、最低圧縮比かつ圧縮上死点位置(破線位置)にあるときのトップリング28の位置との間に、高熱伝導率部材27aと低熱伝導率部材27bとの境界が位置するように、シリンダライナ27を構成する。   As shown in FIG. 6, the cylinder liner 27 on the combustion chamber 61 side is constituted by a high thermal conductivity member 27a. The cylinder liner 27 on the crankshaft 21 side is constituted by a low thermal conductivity member 27b. When the piston 22 is at the highest compression ratio and the compression top dead center position (solid line position), and when the piston 22 is at the lowest compression ratio and the compression top dead center position (dashed line position). The cylinder liner 27 is configured such that the boundary between the high thermal conductivity member 27a and the low thermal conductivity member 27b is positioned between the top ring 28 and the top ring 28.

これにより、高圧縮比時には、ピストン22が受ける熱量を効率的にシリンダライナ27へ伝熱して、ウォータジャケット29を流れる冷却水へ放熱できる。そのため、ピストン22及びピストンリング28の温度を下げることができ、ノッキングの発生を防止できる。また、ノック余裕度が増大するため、更なる高圧縮比化により又は点火時期を進角させて燃焼最大圧力を上げることにより、出力の向上を図れる。   Thereby, at the time of a high compression ratio, the amount of heat received by the piston 22 is efficiently transferred to the cylinder liner 27 and can be radiated to the cooling water flowing through the water jacket 29. Therefore, the temperature of the piston 22 and the piston ring 28 can be lowered, and the occurrence of knocking can be prevented. Further, since the knock margin increases, the output can be improved by further increasing the compression ratio or by increasing the ignition timing and increasing the maximum combustion pressure.

一方、低圧縮比時には、トップリング28からシリンダライナ27への伝熱量を小さくできる。結果として、燃焼ガスからピストン22への伝熱量を低減できる。よって、燃焼ガスの膨張に使える熱エネルギの減少を抑えられるため、出力及び燃費の向上が図れる。   On the other hand, when the compression ratio is low, the amount of heat transfer from the top ring 28 to the cylinder liner 27 can be reduced. As a result, the amount of heat transferred from the combustion gas to the piston 22 can be reduced. Therefore, since the reduction of the thermal energy that can be used for the expansion of the combustion gas can be suppressed, the output and fuel consumption can be improved.

また、高圧縮比時、低圧縮比時ともに、クランクシャフト21側のシリンダライナ27が低熱伝導率部材27bで構成されているため、ピストン下降行程においては、トップリング28からシリンダライナ27への伝熱量を小さくできる。結果として、燃焼ガスからピストン22への伝熱量を低減できる。よって、燃焼ガスの膨張に使える熱エネルギの減少を抑えられるため、出力及び燃費の向上が図れる。   In addition, since the cylinder liner 27 on the crankshaft 21 side is composed of the low thermal conductivity member 27b at both the high compression ratio and the low compression ratio, transmission from the top ring 28 to the cylinder liner 27 is performed in the piston lowering process. The amount of heat can be reduced. As a result, the amount of heat transferred from the combustion gas to the piston 22 can be reduced. Therefore, since the reduction of the thermal energy that can be used for the expansion of the combustion gas can be suppressed, the output and fuel consumption can be improved.

膨張・排気行程では、低熱伝導率部材27bの断熱効果により、燃焼ガスが単一ライナで構成されたときと比べて高温に保たれる。そのため、トップリング28とシリンダライナ27との間の潤滑油温度も高くでき、トップリング28とシリンダライナ27との間のフリクションを低減できる。よって、摩擦損失を抑えることができ、燃費の向上が図れる。   In the expansion / exhaust stroke, the heat insulation effect of the low thermal conductivity member 27b keeps the combustion gas at a higher temperature than when the combustion gas is composed of a single liner. Therefore, the lubricating oil temperature between the top ring 28 and the cylinder liner 27 can be increased, and the friction between the top ring 28 and the cylinder liner 27 can be reduced. Therefore, friction loss can be suppressed and fuel consumption can be improved.

さらに、低熱伝導率部材27bは熱伝導率が低いとともに、蓄熱作用も低い。そのため、膨張・排気行程で高温ガスに晒されても、低熱伝導率部材27b自体の温度変化は少ない。すなわち、蓄熱効果が少ないのでシリンダライナ27の温度変化が少ない。したがって、膨張・排気行程で高温ガスに晒されても、低熱伝導率部材27bで構成されたシリンダライナ27の表面温度の変化が少ない。そのため、吸入・圧縮行程において、吸入空気の膨張を抑えることができ、充填効率も向上する。   Furthermore, the low thermal conductivity member 27b has a low thermal conductivity and a low heat storage effect. Therefore, even when exposed to high-temperature gas during the expansion / exhaust stroke, the temperature change of the low thermal conductivity member 27b itself is small. That is, since the heat storage effect is small, the temperature change of the cylinder liner 27 is small. Therefore, even when exposed to a high-temperature gas in the expansion / exhaust stroke, the surface temperature of the cylinder liner 27 formed of the low thermal conductivity member 27b is small. Therefore, in the suction / compression stroke, the expansion of the intake air can be suppressed, and the filling efficiency is improved.

図7は、ピストン22が、最低圧縮比かつ圧縮上死点位置(破線位置)にあるときに、トップランド22aと面する部分より上方のシリンダライナ27を高熱伝導率部材27aで構成した図である。高熱伝導率部材27aと低熱伝導率部材27bとの境界を図7に示す位置に設定した場合は、特に、最低圧縮比かつ圧縮上死点位置におけるトップランド22aの周りの断熱化が図れる。そのため、ノッキングが起こりにくい低圧縮比時の冷却損失を低減できる。   FIG. 7 is a diagram in which the cylinder liner 27 above the portion facing the top land 22a is configured by the high thermal conductivity member 27a when the piston 22 is at the lowest compression ratio and at the compression top dead center position (broken line position). is there. When the boundary between the high thermal conductivity member 27a and the low thermal conductivity member 27b is set at the position shown in FIG. 7, the heat insulation around the top land 22a can be achieved particularly at the lowest compression ratio and the compression top dead center position. Therefore, it is possible to reduce the cooling loss at the low compression ratio at which knocking is unlikely to occur.

図8は、ピストン22が、最低圧縮比かつ圧縮上死点位置(破線位置)にあるときに、トップリング28と面する部分より上方のシリンダライナ27を高熱伝導率部材27aで構成した図である。高熱伝導率部材27aと低熱伝導率部材27bとの境界を図8に示す位置に設定した場合は、特に、最低圧縮比かつ圧縮上死点位置においても、ノッキングの起こりやすいトップランド22aの周りの未燃ガスの温度を下げることができる。したがって、従来ではノッキングが発生していたような圧縮比まで最低圧縮比を上げることができる。   FIG. 8 is a diagram in which the cylinder liner 27 above the portion facing the top ring 28 is configured by a high thermal conductivity member 27a when the piston 22 is at the lowest compression ratio and at the compression top dead center position (broken line position). is there. In the case where the boundary between the high thermal conductivity member 27a and the low thermal conductivity member 27b is set to the position shown in FIG. 8, especially around the top land 22a where knocking easily occurs even at the lowest compression ratio and the compression top dead center position. The temperature of unburned gas can be lowered. Therefore, the minimum compression ratio can be increased to a compression ratio that has conventionally caused knocking.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を、図9を参照して説明する。本発明の第3実施形態は、シリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を変更した点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 is changed. Hereinafter, the difference will be described.

図9は、本発明の第3実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。第3実施形態では、シリンダライナ27を高熱伝導率部材27a、低熱伝導率部材27b及びその他の部材27cの3部材で構成する。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the cylinder liner 27 is composed of three members: a high thermal conductivity member 27a, a low thermal conductivity member 27b, and other members 27c.

前述したように、圧縮比を高くしすぎると、燃焼開始後に燃焼ガスにより燃焼室内の圧力が高くなりすぎてしまう。そのため、未燃ガスを含む燃焼室内全体が高温となり、ノッキングが発生しやすくなる。したがって、高圧縮比化によって出力の向上を狙う場合には、ノッキングの発生を防止するために、点火時期を遅角する必要がでてくる。すると、高圧縮比化した効果が得られず、逆に出力が低下する。   As described above, if the compression ratio is too high, the pressure in the combustion chamber becomes too high due to the combustion gas after the start of combustion. Therefore, the entire combustion chamber including unburned gas becomes high temperature, and knocking is likely to occur. Therefore, when aiming to improve the output by increasing the compression ratio, it is necessary to retard the ignition timing in order to prevent the occurrence of knocking. Then, the effect of increasing the compression ratio cannot be obtained, and conversely the output decreases.

そこで、本実施形態では、図9に示すように、ピストン22が、最高圧縮比かつ圧縮上死点位置(実線位置)にあるときに、トップランド22aと面する部分のシリンダライナ27を高熱伝導率部材27aで構成する。すなわち、特に高温燃焼ガスに接する部分の冷却効率を上げる。これにより、ノッキングが起こりやすいトップランド22a周りの未燃ガスの熱量を効率的にシリンダライナ27へ伝熱できる。そのため、トップランド22a周りの未燃ガスの温度を低減でき、ノッキングの発生を防止できる。また、ノック余裕度が増大するため、点火時期を進角させて燃焼最大圧力を上げ、出力の向上を図れる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, when the piston 22 is at the highest compression ratio and at the compression top dead center position (solid line position), the portion of the cylinder liner 27 facing the top land 22a is subjected to high thermal conductivity. It comprises the rate member 27a. That is, the cooling efficiency of the part in contact with the high temperature combustion gas is increased. As a result, the amount of heat of the unburned gas around the top land 22a where knocking easily occurs can be efficiently transferred to the cylinder liner 27. Therefore, the temperature of the unburned gas around the top land 22a can be reduced, and the occurrence of knocking can be prevented. Further, since the knock margin increases, the ignition timing can be advanced to increase the maximum combustion pressure, and the output can be improved.

一方、ピストン22が、最低圧縮比かつ圧縮上死点位置(破線位置)にあるときにトップランド22aと面する部分のシリンダライナ27を低熱伝導率部材27bで構成する。   On the other hand, when the piston 22 is at the lowest compression ratio and at the compression top dead center position (broken line position), the portion of the cylinder liner 27 that faces the top land 22a is constituted by the low thermal conductivity member 27b.

これにより、最低圧縮比かつ圧縮上死点位置におけるトップランド22aの周りの断熱化を図る。そのため、ノッキングが起こりにくい低圧縮比時の冷却損失を低減できる。   Thereby, heat insulation around the top land 22a at the compression top dead center position with the lowest compression ratio is achieved. Therefore, it is possible to reduce the cooling loss at the low compression ratio at which knocking is unlikely to occur.

また、第1実施形態と同様に、膨張・排気行程では、低熱伝導率部材27bの断熱効果により、燃焼ガスが高温に保たれる。そのため、トップリング28とシリンダライナ27との間の潤滑油温度も高くでき、ピストンリング28とシリンダライナ27との間のフリクションを低減できる。   Similarly to the first embodiment, in the expansion / exhaust stroke, the combustion gas is kept at a high temperature due to the heat insulating effect of the low thermal conductivity member 27b. Therefore, the lubricating oil temperature between the top ring 28 and the cylinder liner 27 can be increased, and the friction between the piston ring 28 and the cylinder liner 27 can be reduced.

上述した部分以外の部分は、その他の部材27cでシリンダライナ27を構成する。   Portions other than those described above constitute the cylinder liner 27 with other members 27c.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態を、図10を参照して説明する。本発明の第4実施形態は、シリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を変更した点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 is changed. Hereinafter, the difference will be described.

図10は、本発明の第4実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。第4実施形態では、シリンダライナ27を高熱伝導率部材27aと低熱伝導率部材27bの2部材で構成する。   FIG. 10 is a diagram showing the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the cylinder liner 27 is composed of two members, a high thermal conductivity member 27a and a low thermal conductivity member 27b.

図10に示すように、ピストン22が、最低圧縮比かつ圧縮上死点位置(破線位置)にあるときに、トップリング28と面する部分とその部分よりも上方のシリンダライナ27を高熱伝導率部材27aで構成する。   As shown in FIG. 10, when the piston 22 is at the lowest compression ratio and at the compression top dead center position (broken line position), the portion facing the top ring 28 and the cylinder liner 27 above the portion have high thermal conductivity. It consists of member 27a.

これにより、最低圧縮比のときでも圧縮上死点位置において、ピストン22が受ける熱量を効率的にシリンダライナ27へ伝熱して、ウォータジャケット29を流れる冷却水へ放熱できる。そのため、ピストン22及びピストンリング28の温度を下げることができる。また、ノッキングの起こりやすいトップランド22aの周りの未燃ガスの温度を下げることができる。したがって、ノッキングの発生が防止できるとともに、従来ではノッキングが発生していたような圧縮比まで最低圧縮比を上げることができる。   As a result, even at the lowest compression ratio, the amount of heat received by the piston 22 is efficiently transferred to the cylinder liner 27 at the compression top dead center position, and can be dissipated to the cooling water flowing through the water jacket 29. Therefore, the temperature of the piston 22 and the piston ring 28 can be lowered. Further, the temperature of the unburned gas around the top land 22a where knocking is likely to occur can be lowered. Therefore, the occurrence of knocking can be prevented, and the minimum compression ratio can be increased to the compression ratio at which knocking has conventionally occurred.

一方、トップリング28と面する部分よりも下方のシリンダライナ27を低熱伝導率部材27bで構成する。   On the other hand, the cylinder liner 27 below the portion facing the top ring 28 is constituted by a low thermal conductivity member 27b.

これにより、ピストン22が膨張行程中に下降しているときの、トップリング28からシリンダライナ27への伝熱量を小さくできる。結果として、燃焼ガスからピストン22への伝熱量を低減できる。よって、燃焼ガスの膨張に使える熱エネルギの減少を抑えることができるため、出力及び燃費の向上が図れる。   Thereby, the heat transfer amount from the top ring 28 to the cylinder liner 27 when the piston 22 is lowered during the expansion stroke can be reduced. As a result, the amount of heat transferred from the combustion gas to the piston 22 can be reduced. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in heat energy that can be used for the expansion of the combustion gas, so that the output and fuel consumption can be improved.

また、上述したように、低熱伝導率部材27bは熱伝導率が低いとともに、蓄熱作用も低い。そのため、膨張・排気行程で高温ガスに晒されても、低熱伝導率部材27b自体の温度変化は少ない。すなわち、蓄熱効果が少ないのでシリンダライナ27の温度変化が少ない。したがって、高圧縮比時、低圧縮比時ともに、膨張・排気行程で高温ガスに晒されても、シリンダライナ27の表面温度の変化が少ない。そのため、吸入・圧縮行程において、吸入空気の膨張を抑えることができ、充填効率も向上する。   As described above, the low thermal conductivity member 27b has a low thermal conductivity and a low heat storage effect. Therefore, even when exposed to high-temperature gas during the expansion / exhaust stroke, the temperature change of the low thermal conductivity member 27b itself is small. That is, since the heat storage effect is small, the temperature change of the cylinder liner 27 is small. Therefore, the surface temperature of the cylinder liner 27 hardly changes even when exposed to high-temperature gas during the expansion and exhaust strokes at both the high compression ratio and the low compression ratio. Therefore, in the suction / compression stroke, the expansion of the intake air can be suppressed, and the filling efficiency is improved.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態を、図11を参照して説明する。本発明の第5実施形態は、シリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を変更した点で第1実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fifth embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 is changed. Hereinafter, the difference will be described.

図11は、本発明の第5実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。第5実施形態では、シリンダライナ27を高熱伝導率部材27aと低熱伝導率部材27bの2部材で構成する。   FIG. 11 is a diagram showing the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 according to the fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the cylinder liner 27 is composed of two members, a high thermal conductivity member 27a and a low thermal conductivity member 27b.

図11に示すように、ピストン22が、最高圧縮比かつ圧縮上死点位置(実線位置)にあるときに、トップランド22aと面する部分のシリンダライナ27を高熱伝導率部材27aで構成する。   As shown in FIG. 11, when the piston 22 is at the highest compression ratio and at the compression top dead center position (solid line position), the cylinder liner 27 that faces the top land 22a is constituted by the high thermal conductivity member 27a.

これにより、ノッキングが起こりやすいトップランド22a周りの未燃ガスの熱量を効率的にシリンダライナ27へ伝熱できる。そのため、トップランド22a周りの未燃ガスの温度を低減でき、ノッキングの発生を防止できる。また、ノック余裕度が増大するため、点火時期を進角させて燃焼最大圧力を上げ、出力の向上を図れる。   As a result, the amount of heat of the unburned gas around the top land 22a where knocking easily occurs can be efficiently transferred to the cylinder liner 27. Therefore, the temperature of the unburned gas around the top land 22a can be reduced, and the occurrence of knocking can be prevented. Further, since the knock margin increases, the ignition timing can be advanced to increase the maximum combustion pressure, and the output can be improved.

一方、トップリング28と面する部分と、それより下方のシリンダライナ27を低熱伝導率部材27bで構成する。   On the other hand, a portion facing the top ring 28 and a cylinder liner 27 below the top ring 28 are constituted by a low thermal conductivity member 27b.

これにより、トップリング28と面する部分とそれより下方の部分における、トップリング28からシリンダライナ27への伝熱量を小さくできる。結果として、燃焼ガスからピストン22への伝熱量を低減できる。よって、燃焼ガスの膨張に使える熱エネルギの減少を抑えることができるため、出力及び燃費の向上が図れる。   Thereby, the amount of heat transfer from the top ring 28 to the cylinder liner 27 in the portion facing the top ring 28 and the portion below the top ring 28 can be reduced. As a result, the amount of heat transferred from the combustion gas to the piston 22 can be reduced. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in heat energy that can be used for the expansion of the combustion gas, so that the output and fuel consumption can be improved.

また、上述したように、低熱伝導率部材27bは熱伝導率が低いとともに、蓄熱作用も低い。そのため、膨張・排気行程で高温ガスに晒されても、低熱伝導率部材27b自体の温度変化は少ない。すなわち、蓄熱効果が少ないのでシリンダライナ27の温度変化が少ない。したがって、高圧縮比時、低圧縮比時ともに、膨張・排気行程で高温ガスに晒されても、シリンダライナ27の表面温度の変化が少ない。そのため、吸入・圧縮行程において、吸入空気の膨張を抑えることができ、充填効率も向上する。   As described above, the low thermal conductivity member 27b has a low thermal conductivity and a low heat storage effect. Therefore, even when exposed to high-temperature gas during the expansion / exhaust stroke, the temperature change of the low thermal conductivity member 27b itself is small. That is, since the heat storage effect is small, the temperature change of the cylinder liner 27 is small. Therefore, the surface temperature of the cylinder liner 27 hardly changes even when exposed to high-temperature gas during the expansion and exhaust strokes at both the high compression ratio and the low compression ratio. Therefore, in the suction / compression stroke, the expansion of the intake air can be suppressed, and the filling efficiency is improved.

(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態を、図12を参照して説明する。第5実施形態では、ピストン22が最高圧縮比かつ圧縮上死点位置(実線位置)にあるときにトップランド22aよりも低い位置のトップリング28と面する部分のシリンダライナ27は低熱伝導率部材27bで構成していた。これに対して、本発明の第6実施形態は、当該部分を高熱伝導率部材27aで構成した点で相違する。以下、その相違点について説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, the cylinder liner 27 at the portion facing the top ring 28 at a position lower than the top land 22a when the piston 22 is at the highest compression ratio and at the compression top dead center position (solid line position) is a low thermal conductivity member. 27b. On the other hand, 6th Embodiment of this invention is different by the point which comprised the said part with the high thermal conductivity member 27a. Hereinafter, the difference will be described.

図12は、本発明の第6実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。第6実施形態では、シリンダライナ27を高熱伝導率部材27aと低熱伝導率部材27bの2部材で構成する。   FIG. 12 is a diagram showing the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 according to the sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, the cylinder liner 27 is composed of two members, a high thermal conductivity member 27a and a low thermal conductivity member 27b.

図12に示すように、ピストン22が、最高圧縮比かつ圧縮上死点位置(実線位置)にあるときに、トップリング28と面する部分と、その部分より上方のシリンダライナ27を高熱伝導率部材27aで構成する。すなわち、第5実施形態と比較して、シリンダライナ27を構成する高熱伝導率部材27aの比率を高くする。   As shown in FIG. 12, when the piston 22 is at the highest compression ratio and the compression top dead center position (solid line position), the portion facing the top ring 28 and the cylinder liner 27 above that portion have a high thermal conductivity. It consists of member 27a. That is, as compared with the fifth embodiment, the ratio of the high thermal conductivity member 27a constituting the cylinder liner 27 is increased.

このように構成することで、ノッキングが起こりやすいトップランド22a周りの未燃ガスの熱量を効率的にシリンダライナ27へ伝熱して、ウォータジャケット29を流れる冷却水へ放熱できる。また、ピストン22が受ける熱量を効率的にシリンダライナ27へ伝熱して、ウォータジャケット29を流れる冷却水へ放熱できる。そのため、トップランド22a周りの未燃ガスの温度を低減でき、また、ピストン22及びピストンリング28の温度を下げることができ、ノッキングの発生を防止できる。   With this configuration, the amount of heat of the unburned gas around the top land 22 a that is likely to knock can be efficiently transferred to the cylinder liner 27 and dissipated to the cooling water flowing through the water jacket 29. Further, the amount of heat received by the piston 22 can be efficiently transferred to the cylinder liner 27 and radiated to the cooling water flowing through the water jacket 29. Therefore, the temperature of the unburned gas around the top land 22a can be reduced, the temperatures of the piston 22 and the piston ring 28 can be lowered, and the occurrence of knocking can be prevented.

これにより、第5実施形態と比較して、冷却効率が増大し、よりノッキングの発生を防止できる。   Thereby, compared with 5th Embodiment, cooling efficiency increases and it can prevent generation | occurrence | production of knocking more.

一方、トップリング28と面する部分より下方のシリンダライナ27を低熱伝導率部材27bで構成する。   On the other hand, the cylinder liner 27 below the portion facing the top ring 28 is constituted by a low thermal conductivity member 27b.

これにより、トップリング28と面する部分より下方の部分における、トップリング28からシリンダライナ27への伝熱量を小さくできる。結果として、燃焼ガスからピストン22への伝熱量を低減できる。よって、燃焼ガスの膨張に使える熱エネルギの減少を抑えることができるため、出力及び燃費の向上が図れる。   Thereby, the amount of heat transfer from the top ring 28 to the cylinder liner 27 in the portion below the portion facing the top ring 28 can be reduced. As a result, the amount of heat transferred from the combustion gas to the piston 22 can be reduced. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in heat energy that can be used for the expansion of the combustion gas, so that the output and fuel consumption can be improved.

また、上述したように、低熱伝導率部材27bは熱伝導率が低いとともに、蓄熱作用も低い。そのため、膨張・排気行程で高温ガスに晒されても、低熱伝導率部材27b自体の温度変化は少ない。すなわち、蓄熱効果が少ないのでシリンダライナ27の温度変化が少ない。したがって、高圧縮比時、低圧縮比時ともに、膨張・排気行程で高温ガスに晒されても、シリンダライナ27の表面温度の変化が少ない。そのため、吸入・圧縮行程において、吸入空気の膨張を抑えることができ、充填効率も向上する。   As described above, the low thermal conductivity member 27b has a low thermal conductivity and a low heat storage effect. Therefore, even when exposed to high-temperature gas during the expansion / exhaust stroke, the temperature change of the low thermal conductivity member 27b itself is small. That is, since the heat storage effect is small, the temperature change of the cylinder liner 27 is small. Therefore, the surface temperature of the cylinder liner 27 hardly changes even when exposed to high-temperature gas during the expansion and exhaust strokes at both the high compression ratio and the low compression ratio. Therefore, in the suction / compression stroke, the expansion of the intake air can be suppressed, and the filling efficiency is improved.

(第7実施形態)
次に、本発明の第7実施形態を、図13、図14、図15及び図16を参照して説明する。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13, FIG. 14, FIG. 15 and FIG.

図13は、本発明の第7実施形態による2つの冷却系等を有する可変圧縮比内燃機関101である。図14は、可変圧縮比内燃機関101の冷却装置の概略構成図である。   FIG. 13 shows a variable compression ratio internal combustion engine 101 having two cooling systems and the like according to the seventh embodiment of the present invention. FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a cooling device for the variable compression ratio internal combustion engine 101.

図13及び図14において、シリンダヘッド60の内部には、燃焼室61を取り囲むウォータジャケット46が形成される。シリンダブロック20の内部には、ピストンストローク方向において、燃焼室61側にウォータジャケット291が、クランクシャフト21側にウォータジャケット292がそれぞれ独立して形成される(図13参照)。ウォータジャケット291,292は、それぞれシリンダ27を取り囲むように形成される。   13 and 14, a water jacket 46 that surrounds the combustion chamber 61 is formed inside the cylinder head 60. Inside the cylinder block 20, in the piston stroke direction, a water jacket 291 is formed independently on the combustion chamber 61 side, and a water jacket 292 is formed independently on the crankshaft 21 side (see FIG. 13). The water jackets 291 and 292 are formed so as to surround the cylinder 27, respectively.

冷却装置は、図14に示すように、上述したウォータジャケット46,291,292、冷却水をウォータジャケット46,291,292へ圧送し循環させるウォータポンプ42及び温度の高い冷却水の熱を外気に放熱して冷却するラジエータ41などからなる。冷却装置は、ウォータポンプ42によって冷却水を各ウォータジャケット46,291,292へ送り、この冷却水をラジエータ41に導いて放熱し、再びポンプにより循環させる。   As shown in FIG. 14, the cooling device includes the above-described water jackets 46, 291 and 292, the water pump 42 which pumps and circulates the cooling water to the water jackets 46, 291 and 292, and the heat of the high-temperature cooling water to the outside air. It includes a radiator 41 that radiates and cools. The cooling device sends the cooling water to the water jackets 46, 291 and 292 by the water pump 42, guides the cooling water to the radiator 41, dissipates heat, and circulates it again by the pump.

この冷却水の循環経路について説明する。   The cooling water circulation path will be described.

シリンダブロック20のエンジンフロント側には、ウォータポンプ42が取り付けられる。ウォータポンプ42の吐出口は、冷却水通路50aを介してウォータジャケット292の冷却水入口に接続される。ウォータジャケット292は、シリンダブロック20のエンジンリア側に取り付けられるウォータアウトレット55の導入口に接続される。ウォータアウトレット55の排出口は、冷却水通路50bを介してラジエータ41の上部入口に接続される。ラジエータ41の下部出口は冷却水通路50cを介してウォータポンプ42の吸込口に接続される。   A water pump 42 is attached to the engine front side of the cylinder block 20. The discharge port of the water pump 42 is connected to the cooling water inlet of the water jacket 292 through the cooling water passage 50a. The water jacket 292 is connected to an inlet of a water outlet 55 attached to the engine rear side of the cylinder block 20. The outlet of the water outlet 55 is connected to the upper inlet of the radiator 41 through the cooling water passage 50b. The lower outlet of the radiator 41 is connected to the suction port of the water pump 42 through the cooling water passage 50c.

一方、図14において、冷却水通路50aの途中には、分岐通路51が形成される。分岐通路51は、シリンダブロック20の燃焼室61側のウォータジャケット291の入口に接続される。その入口には、シリンダヘッド60のウォータジャケット46への分岐部54が形成されている。そのため、分岐通路51を流れる冷却水は、分岐部54で分岐してウォータジャケット291及びウォータジャケット46へ送られる。   On the other hand, in FIG. 14, a branch passage 51 is formed in the middle of the cooling water passage 50a. The branch passage 51 is connected to an inlet of a water jacket 291 on the combustion chamber 61 side of the cylinder block 20. At the inlet, a branching portion 54 to the water jacket 46 of the cylinder head 60 is formed. Therefore, the cooling water flowing through the branch passage 51 branches at the branch portion 54 and is sent to the water jacket 291 and the water jacket 46.

シリンダヘッド60のエンジンリア側には、ウォータジャケット291及びウォータジャケット46を流れた冷却水の合流部57とその出口が形成される。ウォータジャケット46の出口は、シリンダヘッド60のエンジンリア側に取り付けられるウォータアウトレット56の導入口に接続される。ウォータアウトレット56の排出口に接続される通路52は、冷却水通路50bに接続され、ラジエータ41の上部入口に接続される。   On the engine rear side of the cylinder head 60, a water jacket 291 and a cooling water merging portion 57 flowing through the water jacket 46 and an outlet thereof are formed. The outlet of the water jacket 46 is connected to the inlet of a water outlet 56 that is attached to the engine rear side of the cylinder head 60. The passage 52 connected to the outlet of the water outlet 56 is connected to the cooling water passage 50 b and connected to the upper inlet of the radiator 41.

冷却水通路50aと分岐通路51との分岐点には三方弁43が設けられる。三方弁43によって、冷却水通路50aと分岐通路51とを流れる冷却水の流量が調節される。すなわち、三方弁43により、ウォータジャケット292を流れる冷却水の流量と、ウォータジャケット291、46を流れる冷却水の流量とを調節する。   A three-way valve 43 is provided at the branch point between the cooling water passage 50 a and the branch passage 51. The flow rate of the cooling water flowing through the cooling water passage 50a and the branch passage 51 is adjusted by the three-way valve 43. That is, the flow rate of the cooling water flowing through the water jacket 292 and the flow rate of the cooling water flowing through the water jackets 291 and 46 are adjusted by the three-way valve 43.

図15は冷却水の循環経路を模式的に表した系統図である。図15に示すように、ラジエータ(RAD)41、ウォータポンプ(W/P)42及び三方弁43等により、シリンダブロック20のウォータジャケット(C/B)291,292及びシリンダヘッドのウォータジャケット46(C/H)を流れる冷却水の循環経路A(第2冷却水循環系路)が形成される。また、シリンダブロック20のウォータジャケット(C/B)291及びシリンダヘッド60のウォータジャケット(C/H)46を流れる冷却水の循環経路B(第1冷却水循環系路)が形成される。上述したように、三方弁43により、循環経路A及びBに流れる冷却水の流量を調節する。本実施形態では、循環経路A内の冷却水の流量を循環経路B内の冷却水の流量よりも相対的に少なくすることで、循環経路A内の冷却水温度を、循環経路B内の冷却水温度よりも相対的に高くする。   FIG. 15 is a system diagram schematically showing the circulation path of the cooling water. As shown in FIG. 15, a water jacket (C / B) 291 and 292 of the cylinder block 20 and a water jacket 46 of the cylinder head (by a radiator (RAD) 41, a water pump (W / P) 42, a three-way valve 43, etc.) C / H) is formed as a circulation path A (second cooling water circulation system path) of cooling water. Further, a circulation path B (first cooling water circulation system path) of the cooling water flowing through the water jacket (C / B) 291 of the cylinder block 20 and the water jacket (C / H) 46 of the cylinder head 60 is formed. As described above, the flow rate of the cooling water flowing through the circulation paths A and B is adjusted by the three-way valve 43. In the present embodiment, the cooling water temperature in the circulation path A is reduced by setting the flow rate of the cooling water in the circulation path A to be relatively smaller than the flow rate of the cooling water in the circulation path B. Relatively higher than the water temperature.

図16は、本発明の第7実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。   FIG. 16 is a diagram showing the relationship of the thermal conductivity inside the cylinder liner 27 according to the seventh embodiment of the present invention.

このように、低熱伝導率部材27bで構成したクランクシャフト21側のシリンダライナ27の周囲を流れる冷却水の温度を相対的に高くすることで、さらには冷却水の循環量を少なくすることで、シリンダライナ27の断熱効果をより一層向上させることができる。そのため、熱効率の向上が図れるとともに、燃費の向上が図れる。   Thus, by relatively increasing the temperature of the cooling water flowing around the cylinder liner 27 on the crankshaft 21 side constituted by the low thermal conductivity member 27b, further reducing the circulation amount of the cooling water, The heat insulating effect of the cylinder liner 27 can be further improved. Therefore, the thermal efficiency can be improved and the fuel efficiency can be improved.

一方、高熱伝導率部材27aで構成した燃焼室61側のシリンダライナ27の周囲を流れる冷却水の温度を相対的に低くすることで、さらには冷却水の循環量を多くすることで、冷却効率をより一層向上させることができる。そのため、ノッキングの発生を防止し、吸入行程時における吸入空気の熱膨張を抑えることができ、充填効率を向上できる。   On the other hand, by reducing the temperature of the cooling water flowing around the cylinder liner 27 on the combustion chamber 61 side constituted by the high thermal conductivity member 27a, and further increasing the circulation amount of the cooling water, the cooling efficiency is increased. Can be further improved. Therefore, the occurrence of knocking can be prevented, the thermal expansion of the intake air during the intake stroke can be suppressed, and the charging efficiency can be improved.

なお、この冷却装置が適用されるシリンダライナ27の熱伝導率について、図16に示したシリンダライナ27の低熱伝導率部材27bと高熱伝導率部材27aとの比率は、図8の実施形態と同じ関係にあるが、これに限らず、他の実施形態に示した、すなわち、図5、図6、図7、図9、図10、図11、図12等のものについても、同じように適用することができる。   In addition, about the thermal conductivity of the cylinder liner 27 to which this cooling device is applied, the ratio of the low thermal conductivity member 27b and the high thermal conductivity member 27a of the cylinder liner 27 shown in FIG. 16 is the same as the embodiment of FIG. Although it is related, the present invention is not limited to this, and the same applies to the other embodiments, that is, the ones shown in FIGS. 5, 6, 7, 9, 10, 11, and 12. can do.

(第8実施形態)
次に、本発明の第8実施形態を、図17を参照して説明する。図17は、本発明の第10実施形態によるシリンダライナ27を示す図である。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a view showing a cylinder liner 27 according to the tenth embodiment of the present invention.

上述してきたように、本発明による可変圧縮比内燃機関1では、熱伝導率の異なる複数の部材でシリンダライナ27を構成する。シリンダライナ27はピストン22の摺動運動によって、ピストンリング28との接触部分が磨耗する。   As described above, in the variable compression ratio internal combustion engine 1 according to the present invention, the cylinder liner 27 is composed of a plurality of members having different thermal conductivities. The cylinder liner 27 is worn at the contact portion with the piston ring 28 by the sliding movement of the piston 22.

このとき、シリンダライナ27を熱伝導率の異なる複数の部材で構成すると、その材質の違いによって、磨耗量がそれぞれ異なってくる。そのため、異なる部材の境界で段差が生じる。   At this time, if the cylinder liner 27 is composed of a plurality of members having different thermal conductivities, the amount of wear differs depending on the material. Therefore, a step is generated at the boundary between different members.

このような段差が発生すると、燃焼室の気密性が保てなくなりブローバイガスが増大する。フリクションも増大し、シリンダライナ27にかき傷をつけたり、焼付けをおこしたりする。また、ピストンリング28が段差を乗り越えるときにノイズが発生することが懸念される。さらに、オイルの掻き残しなどにより、余分なオイルが燃焼室に進入しオイル消費が増大し、焼付けを起こすことが懸念される。   When such a level difference occurs, the airtightness of the combustion chamber cannot be maintained and blow-by gas increases. Friction also increases, and the cylinder liner 27 is scratched or baked. Further, there is a concern that noise is generated when the piston ring 28 gets over the step. Furthermore, there is a concern that excess oil may enter the combustion chamber due to oil scraping and the like, resulting in increased oil consumption and seizure.

そこで、本実施形態では、シリンダライナ27のピストン22が摺動する表面を単一の材料で被覆したコーティング層65を形成する。これにより、シリンダライナ27を熱伝導率の異なる複数の部材で構成することによる部材の境界での段差の発生を防止できる。なお、コーティング層65の熱伝導率は低熱伝導率部材と同等であることが望ましいが、多少の大小があっても問題はない。
(第9実施形態)
次に、本発明の第9実施形態を、図18を参照して説明する。図18は、本発明の第11実施形態によるピストン22を示す図である。
Therefore, in the present embodiment, the coating layer 65 is formed in which the surface on which the piston 22 of the cylinder liner 27 slides is covered with a single material. Thereby, generation | occurrence | production of the level | step difference in the boundary of the member by comprising the cylinder liner 27 by the some member from which heat conductivity differs can be prevented. Although the thermal conductivity of the coating layer 65 is preferably equal to that of the low thermal conductivity member, there is no problem even if it is slightly larger or smaller.
(Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a view showing a piston 22 according to the eleventh embodiment of the present invention.

本実施形態のピストン22は、その冠面に層状の低熱伝導部材70が貼られた断熱ピストンとして構成される。   The piston 22 of the present embodiment is configured as a heat-insulating piston having a laminar low heat conductive member 70 attached to its crown surface.

これにより、燃焼ガスからピストン冠面への伝熱量を抑えることができる。また、燃焼室の一部となるピストン冠面を低熱伝導部材70で構成することによって、燃焼室の断熱化を図れる。そのため、冷却損失が低減して熱効率が向上するとともに、燃費も向上する。   Thereby, the amount of heat transfer from the combustion gas to the piston crown surface can be suppressed. In addition, by forming the crown surface of the piston, which is a part of the combustion chamber, with the low heat conducting member 70, the combustion chamber can be insulated. Therefore, the cooling loss is reduced, the thermal efficiency is improved, and the fuel consumption is also improved.

また、ピストン冠面に貼られた低熱伝導部材70の断熱効果により、ピストン22自体の温度を低減することができる。そのため、シリンダライナ27とピストンリング28間の焼き付きを防止できる。また、ピストン強度を高めることなく燃焼温度を高めることができ、出力の向上を図れる。   Moreover, the temperature of piston 22 itself can be reduced by the heat insulation effect of the low heat conductive member 70 affixed on the piston crown surface. Therefore, seizure between the cylinder liner 27 and the piston ring 28 can be prevented. Further, the combustion temperature can be increased without increasing the piston strength, and the output can be improved.

なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。例えば、上記実施形態では、シリンダ23の内壁が、シリンダブロック20と別の材料で作られたシリンダライナ27を嵌め込んで構成されている。しかし、熱伝導率を上記実施形態のように構成すれば、内壁がシリンダブロック20と一体となったものであってもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea. For example, in the above-described embodiment, the inner wall of the cylinder 23 is configured by fitting the cylinder liner 27 made of a material different from that of the cylinder block 20. However, if the thermal conductivity is configured as in the above embodiment, the inner wall may be integrated with the cylinder block 20.

可変圧縮比内燃機関を示す図である。It is a figure which shows a variable compression ratio internal combustion engine. 可変圧縮比内燃機関を高圧縮比とした状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which made the variable compression ratio internal combustion engine the high compression ratio. 同じく低圧縮比とした状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state made into the low compression ratio similarly. 可変圧縮比内燃機関と単リンク式ピストンストローク機構とで得られるピストンストローク特性を示したものである。The piston stroke characteristic obtained by a variable compression ratio internal combustion engine and a single link type piston stroke mechanism is shown. 本発明の第1実施形態によるシリンダライナ内部の熱伝導率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the heat conductivity inside the cylinder liner by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the heat conductivity inside the cylinder liner 27 by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the heat conductivity inside the cylinder liner 27 by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the heat conductivity inside the cylinder liner 27 by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the heat conductivity inside the cylinder liner 27 by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the heat conductivity inside the cylinder liner 27 by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the heat conductivity inside the cylinder liner 27 by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態によるシリンダライナ27内部の熱伝導率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the heat conductivity inside the cylinder liner 27 by 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態による2つの冷却系等を有する可変圧縮比内燃機関を示す図である。It is a figure which shows the variable compression ratio internal combustion engine which has two cooling systems etc. by 7th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態による可変圧縮比内燃機関の冷却装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the cooling device of the variable compression ratio internal combustion engine by 7th Embodiment of this invention. 冷却水の循環経路を模式的に表した系統図である。It is a systematic diagram showing the circulation route of cooling water typically. 本発明の第7実施形態によるシリンダライナ内部の熱伝導率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the heat conductivity inside the cylinder liner by 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態によるシリンダライナを示す図である。It is a figure which shows the cylinder liner by 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態によるピストンを示す図である。It is a figure which shows the piston by 9th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 可変圧縮比内燃機関(圧縮比制御手段)
22 ピストン
23 シリンダ
22a トップランド
27 シリンダライナ
28 ピストンリング(トップリング)
44 バルブ(流量調節手段)
45 バルブ(流量調節手段)
1 Variable compression ratio internal combustion engine (compression ratio control means)
22 piston 23 cylinder 22a top land 27 cylinder liner 28 piston ring (top ring)
44 Valve (Flow rate adjusting means)
45 Valve (Flow rate adjusting means)

Claims (13)

シリンダ内を往復動するピストンと、
機関運転状態に基づいて前記ピストンの上死点位置を変更して機関圧縮比を可変とする圧縮比制御手段と、
を備え、
機関圧縮比を高圧縮比としたときに前記ピストンの最上昇部位に面する部分のシリンダの熱伝導率を、低圧縮比としたときに同じくピストンの最上昇部位に面する部分のシリンダの熱伝導率よりも大きくした
ことを特徴とする内燃機関。
A piston that reciprocates in the cylinder;
A compression ratio control means for changing the top dead center position of the piston based on the engine operating state to make the engine compression ratio variable;
With
When the engine compression ratio is a high compression ratio, the heat conductivity of the portion of the cylinder that faces the highest rise portion of the piston is the same. An internal combustion engine characterized by being made larger than the conductivity.
前記シリンダは、前記熱伝導率が小さい部分と、前記熱伝導率が大きい部分との境界が、前記高圧縮比としたときの前記ピストンの最上昇部位と、前記低圧縮比としたときのピストンの最上昇部位との間にある
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
The cylinder includes a piston where the boundary between the portion having the low thermal conductivity and the portion having the high thermal conductivity is the highest compression portion when the high compression ratio is set, and the piston when the low compression ratio is set. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine is between
前記ピストンの最上昇部位に面するシリンダの部分が、ピストン上死点位置において、前記ピストンに嵌挿したトップリングと対峙する部分である請求項1または2に記載の内燃機関。   3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a portion of the cylinder facing the highest rising portion of the piston is a portion facing a top ring fitted into the piston at a piston top dead center position. 前記ピストンの最上昇部位に面するシリンダの部分が、ピストン上死点位置において、前記ピストンのトップランドと対峙する部分である請求項1または2に記載の内燃機関。   3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a portion of the cylinder facing the highest rising portion of the piston is a portion facing a top land of the piston at a piston top dead center position. 前記境界の位置は、機関圧縮比を最高圧縮比にしたときであって、前記ピストンが圧縮上死点に位置するときに、前記シリンダが前記ピストンのトップリングと面する部分と、機関圧縮比を最低圧縮比に制御したときであって、前記ピストンが圧縮上死点に位置するときに、前記シリンダが前記トップリングと面する部分との間である
ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関。
The position of the boundary is when the engine compression ratio is set to the maximum compression ratio, and when the piston is located at the compression top dead center, the cylinder faces the top ring of the piston, and the engine compression ratio. The cylinder is between a portion facing the top ring when the piston is positioned at a compression top dead center when the pressure is controlled to a minimum compression ratio. Internal combustion engine.
前記境界の位置は、機関圧縮比を最低圧縮比に制御したときであって、前記ピストンが圧縮上死点に位置するときに、前記シリンダが前記ピストンのトップランドと面する部分である
ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関。
The position of the boundary is when the engine compression ratio is controlled to the lowest compression ratio, and when the piston is located at the compression top dead center, the cylinder is a portion facing the top land of the piston. 3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein
前記境界の位置は、機関圧縮比を最低圧縮比に制御したときであって、前記ピストンが圧縮上死点に位置するときに、前記シリンダが前記ピストンに嵌挿されるトップリングと面する部分である
ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関。
The position of the boundary is when the engine compression ratio is controlled to the lowest compression ratio, and when the piston is located at the compression top dead center, the cylinder faces the top ring that is inserted into the piston. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the internal combustion engine is provided.
前記境界の位置は、機関圧縮比を最高圧縮比に制御したときであって、前記ピストンが圧縮上死点に位置するときに、前記シリンダが前記ピストンに嵌挿されるトップリングと面する部分である
ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関。
The position of the boundary is when the engine compression ratio is controlled to the maximum compression ratio, and when the piston is located at the compression top dead center, the cylinder faces the top ring that is inserted into the piston. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the internal combustion engine is provided.
前記シリンダの熱伝導率が低い部分の周囲に冷却水を導く第1冷却水循環系路と、
前記シリンダの熱伝導率が高い部分の周囲に冷却水を導く第2冷却水循環経路と、
前記第1冷却水循環経路を流れる冷却水の流量と前記第2冷却水循環経路を流れる冷却水の流量とを調節する流量調節手段と、
を備え、
前記流量調節手段によって、前記第1冷却水循環系路及び第2冷却水循環系路を流れる流量を調節することで、前記第1冷却水循環経路を流れる冷却水温度を、前記第2冷却水循環経路を流れる冷却水温度よりも高くする
ことを特徴とする請求項1から8までのいずれか一つに記載の内燃機関。
A first cooling water circulation system for guiding cooling water around a portion of the cylinder having a low thermal conductivity;
A second cooling water circulation path for guiding cooling water around a portion having a high thermal conductivity of the cylinder;
Flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the cooling water flowing through the first cooling water circulation path and the flow rate of the cooling water flowing through the second cooling water circulation path;
With
By adjusting the flow rate flowing through the first cooling water circulation system path and the second cooling water circulation system path by the flow rate adjusting means, the temperature of the cooling water flowing through the first cooling water circulation path flows through the second cooling water circulation path. The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the internal combustion engine is set to be higher than a coolant temperature.
前記第1冷却水循環経路を流れる冷却水の流量を、前記第2冷却水循環経路を流れる冷却水の流量よりも少なくする
ことを特徴とする請求項9に記載の内燃機関。
10. The internal combustion engine according to claim 9, wherein a flow rate of the cooling water flowing through the first cooling water circulation path is less than a flow rate of the cooling water flowing through the second cooling water circulation path.
前記シリンダの前記ピストンが摺動する表面に単一の材料からなるコーティング層を形成する
ことを特徴とする請求項1から10までのいずれか一つに記載の内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10, wherein a coating layer made of a single material is formed on a surface of the cylinder on which the piston slides.
前記ピストンの冠部表面を、そのピストンの内部よりも熱伝導率の低い材料で構成する
ことを特徴とする請求項1から11までのいずれか一つに記載の内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 11, wherein the surface of the crown portion of the piston is made of a material having a lower thermal conductivity than the inside of the piston.
前記シリンダは、シリンダライナで構成される
ことを特徴とする請求項1から12までのいずれか一つに記載の内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12, wherein the cylinder includes a cylinder liner.
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