JP2007292062A - Internal combustion engine and transportation apparatus having the same - Google Patents

Internal combustion engine and transportation apparatus having the same Download PDF

Info

Publication number
JP2007292062A
JP2007292062A JP2007074263A JP2007074263A JP2007292062A JP 2007292062 A JP2007292062 A JP 2007292062A JP 2007074263 A JP2007074263 A JP 2007074263A JP 2007074263 A JP2007074263 A JP 2007074263A JP 2007292062 A JP2007292062 A JP 2007292062A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
cylinder block
combustion engine
internal combustion
cylinder liner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007074263A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Hiramitsu
康裕 平光
Toshikatsu Koike
俊勝 小池
Junichi Inami
純一 稲波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP2007074263A priority Critical patent/JP2007292062A/en
Publication of JP2007292062A publication Critical patent/JP2007292062A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wet liner type internal combustion engine for restraining the occurrence of electric erosion, by highly accurately fitting a cylinder block and a cylinder liner formed of mutually different metallic materials. <P>SOLUTION: This internal combustion engine has the cylinder block 10 formed of the metallic material, the cylinder liner 20 formed of the metallic material different from the cylinder block, a water jacket 40 arranged between the cylinder block and the cylinder liner and holding a coolant, and a seal member 50 arranged to contact with the cylinder block and the cylinder liner and preventing leakage of the coolant from the water jacket. The cylinder block and the cylinder liner have a positioning surface for determining a relative position of one to the other, and are arranged on the opposite side of the water jacket to the seal member. The cylinder block and the cylinder liner are separated between the seal member and the water jacket. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に関し、特に、シリンダブロックとシリンダライナとが異なる金属材料から形成された水冷式の内燃機関に関する。また、本発明は、そのような内燃機関を備えた輸送機器にも関する。   The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly, to a water-cooled internal combustion engine in which a cylinder block and a cylinder liner are formed of different metal materials. The present invention also relates to a transportation device provided with such an internal combustion engine.

現在、種々の輸送機器の動力源として内燃機関が広く用いられている。内燃機関の基軸部品であるシリンダブロックの内部では、ピストンが超高速で上下(往復)運動するので、シリンダブロックには高い耐摩耗性が要求される。そこで、シリンダブロックの耐摩耗性を向上させるために、シリンダブロックにシリンダライナを嵌め込むことが一般的に行われている。   Currently, an internal combustion engine is widely used as a power source for various transportation equipment. Since the piston moves up and down (reciprocating) at a very high speed inside the cylinder block which is a basic shaft part of the internal combustion engine, high wear resistance is required for the cylinder block. Therefore, in order to improve the wear resistance of the cylinder block, a cylinder liner is generally fitted into the cylinder block.

図12に、従来の水冷式内燃機関用のシリンダブロックの一例(特許文献1に開示されている。)を示す。図12に示すシリンダブロック510には、その内周面を覆うようにシリンダライナ520が嵌め込まれている。シリンダブロック510の内壁510aと外壁510bとの間に、冷却液を保持するための空間(「ウォータージャケット」と呼ばれる。)540が設けられている。ウォータージャケット540の上端部(シリンダヘッド側の端部)は、閉塞部材510cによって閉じられている。   FIG. 12 shows an example of a cylinder block for a conventional water-cooled internal combustion engine (disclosed in Patent Document 1). A cylinder liner 520 is fitted into the cylinder block 510 shown in FIG. 12 so as to cover the inner peripheral surface thereof. Between the inner wall 510a and the outer wall 510b of the cylinder block 510, a space (called “water jacket”) 540 for holding the coolant is provided. The upper end portion (end portion on the cylinder head side) of the water jacket 540 is closed by a closing member 510c.

シリンダブロック510とシリンダライナ520とは、異なる金属材料から形成される。具体的には、シリンダライナ520は、シリンダブロック510を形成する金属材料よりも耐摩耗性の高い金属材料から形成される。シリンダライナ520が嵌め込まれていることにより、シリンダブロック510自体はピストンに直接接触せず、その磨耗が防止される。   The cylinder block 510 and the cylinder liner 520 are formed from different metal materials. Specifically, the cylinder liner 520 is formed from a metal material having higher wear resistance than the metal material forming the cylinder block 510. Since the cylinder liner 520 is fitted, the cylinder block 510 itself does not directly contact the piston, and wear thereof is prevented.

図12に示したシリンダブロック510では、ウォータージャケット540は、シリンダブロック510の内壁510aおよび外壁510bと閉塞部材510cとによって包囲されている。そのため、シリンダライナ520は、ウォータージャケット540内に保持される冷却水には直接接触しない。このようなシリンダライナ520は、「ドライライナ」と呼ばれる。   In the cylinder block 510 shown in FIG. 12, the water jacket 540 is surrounded by the inner wall 510a and outer wall 510b of the cylinder block 510 and the closing member 510c. Therefore, the cylinder liner 520 does not directly contact the cooling water held in the water jacket 540. Such a cylinder liner 520 is called a “dry liner”.

これに対し、冷却水に直接接触するように設けられる「ウェットライナ」と呼ばれるシリンダライナも知られている。図13に、ウェットライナが設けられたシリンダブロックの一例(特許文献2に開示されている。)を示す。   On the other hand, a cylinder liner called a “wet liner” provided so as to be in direct contact with cooling water is also known. FIG. 13 shows an example of a cylinder block provided with a wet liner (disclosed in Patent Document 2).

図13に示すシリンダブロック610は、クランクシャフトを収容するクランクケース630と一体に形成されている。このシリンダブロック610には、鍔状に形成されたフランジ部620Fを有するシリンダライナ620が嵌め込まれている。シリンダブロック610は、シリンダライナ620のフランジ部620Fを支持し得るようにくびれている。   A cylinder block 610 shown in FIG. 13 is formed integrally with a crankcase 630 that houses a crankshaft. A cylinder liner 620 having a flange portion 620 </ b> F formed in a bowl shape is fitted into the cylinder block 610. The cylinder block 610 is constricted so as to support the flange portion 620F of the cylinder liner 620.

図13に示す例では、シリンダライナ620とシリンダブロック610との間の空間640がウォータージャケットとして機能する。シリンダブロック610のくびれた部分には、ウォータージャケット640からの冷却液の漏れを防止するためのOリング650が設けられている。   In the example shown in FIG. 13, a space 640 between the cylinder liner 620 and the cylinder block 610 functions as a water jacket. An O-ring 650 for preventing leakage of the coolant from the water jacket 640 is provided at the constricted portion of the cylinder block 610.

図13に示したようなウェットライナ方式では、シリンダライナ620が直接冷却液に接触するので、図12に示したようなドライライナ方式よりもシリンダライナ620を冷却しやすい。また、ドライライナ方式のようにシリンダブロック510に内壁510aと外壁510bの両方を作り込む必要がないので、シリンダブロック610を肉薄にし、軽量化を図りやすい。
特開2004−116481号公報 特開2004−263605号公報
In the wet liner system as shown in FIG. 13, the cylinder liner 620 is in direct contact with the coolant, so that the cylinder liner 620 is easier to cool than in the dry liner system as shown in FIG. Further, since it is not necessary to make both the inner wall 510a and the outer wall 510b in the cylinder block 510 as in the dry liner method, the cylinder block 610 can be made thinner and lighter in weight.
JP 2004-116481 A JP 2004-263605 A

しかしながら、ウェットライナ方式では、シリンダライナ620とシリンダブロック610とが異なる金属材料から形成され、これらが電解質溶液(水のみも含む)を介しているので、異種金属接触腐食(ガルバニック腐食や局部電流腐食とも呼ばれる。以下では単に「電食」と呼ぶ。)が発生してしまう。この電食は、シリンダライナ620を形成する金属とシリンダブロック610を形成する金属とのイオン化傾向の差によって一種の電池が形成されてしまうことに起因している。   However, in the wet liner method, the cylinder liner 620 and the cylinder block 610 are formed of different metal materials, and these are via an electrolyte solution (including only water), so different metal contact corrosion (galvanic corrosion and local current corrosion) In the following, this is simply referred to as “electric corrosion”). This electric corrosion is caused by the fact that a kind of battery is formed by the difference in ionization tendency between the metal forming the cylinder liner 620 and the metal forming the cylinder block 610.

電食を防止するために、シリンダライナ620やシリンダブロック610の表面を塗装することも考えられるが、塗装を行うと寸法精度が低下するので、シリンダブロック610とシリンダライナ620とを高精度で嵌め合わせることができなくなってしまう。シリンダブロック610とシリンダライナ620との嵌め合い精度が低下すると、ピストンの摺動運動が阻害されたり、気密性やシール性が確保できなくなったりする。   In order to prevent electrolytic corrosion, it is conceivable to paint the surfaces of the cylinder liner 620 and the cylinder block 610. However, since painting reduces the dimensional accuracy, the cylinder block 610 and the cylinder liner 620 are fitted with high accuracy. It becomes impossible to match. When the fitting accuracy between the cylinder block 610 and the cylinder liner 620 is lowered, the sliding movement of the piston is hindered, and the airtightness and the sealing performance cannot be secured.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、互いに異なる金属材料から形成されたシリンダブロックとシリンダライナとが高精度で嵌め合わされ、且つ、電食の発生が抑制されたウェットライナ式の内燃機関およびそれを備えた輸送機器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is that a cylinder block and a cylinder liner formed of metal materials different from each other are fitted with high accuracy, and the occurrence of electrolytic corrosion is suppressed. It is an object of the present invention to provide a wet liner type internal combustion engine and a transportation device including the same.

本発明による内燃機関は、金属材料から形成されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックとは異なる金属材料から形成され、前記シリンダブロックに嵌め込まれたシリンダライナと、前記シリンダブロックと前記シリンダライナとの間に設けられ、冷却液を保持するウォータージャケットと、前記シリンダブロックおよび前記シリンダライナに接触するように設けられ、前記ウォータージャケットからの冷却液の漏れを防止するシール部材とを備え、前記シリンダブロックおよび前記シリンダライナは、一方の他方に対する相対位置を決定する位置決め面をそれぞれ有し、前記位置決め面は、前記シール部材に対して前記ウォータージャケットとは反対側に設けられており、前記シリンダブロックと前記シリンダライナとは、前記シール部材と前記ウォータージャケットとの間において互いに離間しており、そのことによって上記目的が達成される。   An internal combustion engine according to the present invention includes a cylinder block formed of a metal material, a cylinder liner formed of a metal material different from the cylinder block and fitted in the cylinder block, and the cylinder block and the cylinder liner. A water jacket for holding a coolant, and a seal member provided in contact with the cylinder block and the cylinder liner to prevent leakage of the coolant from the water jacket. The cylinder liner has a positioning surface that determines a relative position with respect to one of the other, and the positioning surface is provided on the opposite side of the water jacket with respect to the seal member, Cylinder liner Member and are spaced from each other between said water jacket, the object is met.

ある好適な実施形態において、前記シリンダブロックおよび/または前記シリンダライナは、前記シール部材に対して前記位置決め面とは反対側に、被膜に覆われた被膜面を有する。   In a preferred embodiment, the cylinder block and / or the cylinder liner has a coating surface covered with a coating film on a side opposite to the positioning surface with respect to the seal member.

ある好適な実施形態において、前記シール部材と前記ウォータージャケットとの間における前記シリンダブロックと前記シリンダライナとの間隔は1μm以上である。   In a preferred embodiment, an interval between the cylinder block and the cylinder liner between the seal member and the water jacket is 1 μm or more.

ある好適な実施形態において、前記シリンダブロックまたは前記シリンダライナは、前記シール部材を保持するためのシール溝が設けられたシール面を有する。   In a preferred embodiment, the cylinder block or the cylinder liner has a seal surface provided with a seal groove for holding the seal member.

ある好適な実施形態において、前記シール溝の深さをDとしたとき、前記シール部材と前記ウォータージャケットとの間における前記シリンダブロックと前記シリンダライナとの間隔は0.5D以下である。   In a preferred embodiment, when the depth of the seal groove is D, an interval between the cylinder block and the cylinder liner between the seal member and the water jacket is 0.5D or less.

ある好適な実施形態において、前記シール面内に、前記位置決め面の一部が位置している。   In a preferred embodiment, a part of the positioning surface is located in the sealing surface.

ある好適な実施形態において、前記シリンダブロックおよび前記シリンダライナの前記位置決め面は、シリンダ軸に略平行な方向に広がる部分を含み、前記シリンダ軸に略平行な方向に広がる部分同士の嵌め合い公差が50μm以下である。   In a preferred embodiment, the positioning surface of the cylinder block and the cylinder liner includes a portion that extends in a direction substantially parallel to the cylinder axis, and a fitting tolerance between portions that extend in a direction substantially parallel to the cylinder axis is present. 50 μm or less.

ある好適な実施形態において、本発明による内燃機関は、クランクケースをさらに備え、前記クランクケースは前記シリンダライナと別体に形成されている。   In a preferred embodiment, the internal combustion engine according to the present invention further includes a crankcase, and the crankcase is formed separately from the cylinder liner.

ある好適な実施形態において、本発明による内燃機関は、クランクケースをさらに備え、前記クランクケースは前記シリンダブロックと別体に形成されている。   In a preferred embodiment, the internal combustion engine according to the present invention further includes a crankcase, and the crankcase is formed separately from the cylinder block.

ある好適な実施形態において、前記シリンダライナの前記ウォータージャケット側の側面は、テーパ形状を有する。   In a preferred embodiment, a side surface of the cylinder liner on the water jacket side has a tapered shape.

ある好適な実施形態において、前記シール部材は、65以上75以下のデュロメータ硬さ(HDA)を有するOリングである。   In a preferred embodiment, the seal member is an O-ring having a durometer hardness (HDA) of 65 to 75.

ある好適な実施形態において、前記シリンダブロックを形成する金属材料は、前記シリンダライナを形成する金属材料よりも比重が小さい。   In a preferred embodiment, the metal material forming the cylinder block has a specific gravity smaller than that of the metal material forming the cylinder liner.

ある好適な実施形態において、本発明による内燃機関は、前記シリンダブロックおよび前記シリンダライナの上方にガスケットを介して設けられ、前記シリンダブロックに締結されるシリンダヘッドをさらに備え、前記シリンダヘッドから前記シリンダブロックに加えられる応力は、前記シリンダヘッドから前記シリンダライナに加えられる応力よりも小さい。   In a preferred embodiment, the internal combustion engine according to the present invention further includes a cylinder head that is provided above the cylinder block and the cylinder liner via a gasket and is fastened to the cylinder block, from the cylinder head to the cylinder. The stress applied to the block is smaller than the stress applied from the cylinder head to the cylinder liner.

本発明による輸送機器は、上記構成を有する内燃機関を備えており、そのことによって上記目的が達成される。   The transport device according to the present invention includes the internal combustion engine having the above-described configuration, and thereby the above-described object is achieved.

本発明による内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダライナは、一方の他方に対する相対位置を決定する位置決め面をそれぞれ有しており、これらの位置決め面は、シール部材に対してウォータージャケットとは反対側に設けられている。つまり、位置決め面とウォータージャケットとの間にシール部材が位置している。そのため、シリンダブロックの位置決め面とシリンダライナの位置決め面との間には冷却液が流れ込むことはなく、電食は発生しない。従って、高精度の寸法が要求される位置決め面に電食を防止するための被膜を形成する必要がなく、シリンダブロックとシリンダライナとを高精度で嵌め合わせることができる。一方、シリンダブロックおよびシリンダライナの表面のうちウォータージャケットを囲っている部分は直接冷却液に接触する。しかし、これらの部分については位置決め面に比べると高い寸法精度を要求されないので、被膜を形成する(例えば塗装を施す)ことによって電食を防止することができる。このように、本発明によると、電食の発生を抑制しつつ、互いに異なる金属材料から形成されたシリンダブロックとシリンダライナとを高精度で嵌め合わせることができる。   The cylinder block and the cylinder liner of the internal combustion engine according to the present invention each have a positioning surface for determining a relative position with respect to one of the other, and these positioning surfaces are provided on the side opposite to the water jacket with respect to the seal member. It has been. That is, the seal member is located between the positioning surface and the water jacket. Therefore, the coolant does not flow between the positioning surface of the cylinder block and the positioning surface of the cylinder liner, and no electrolytic corrosion occurs. Therefore, it is not necessary to form a coating for preventing electrolytic corrosion on a positioning surface that requires high-precision dimensions, and the cylinder block and the cylinder liner can be fitted with high precision. On the other hand, portions of the surfaces of the cylinder block and cylinder liner that surround the water jacket are in direct contact with the coolant. However, since high dimensional accuracy is not required for these portions as compared with the positioning surface, electrolytic corrosion can be prevented by forming a film (for example, by coating). Thus, according to the present invention, it is possible to fit the cylinder block and the cylinder liner formed of different metal materials with high accuracy while suppressing the occurrence of electrolytic corrosion.

また、本発明による内燃機関のシリンダブロックとシリンダライナとは、シール部材とウォータージャケットとの間において互いに離間しているので、上述したように被膜を形成した場合であっても、被膜が対向する部材に接触しにくく、運転中の振動による被膜の剥がれやシリンダライナの圧入時における被膜の剥がれを防止できる。そのため、本発明によると、電食の発生を長期間にわたって好適に抑制できる。   Further, since the cylinder block and the cylinder liner of the internal combustion engine according to the present invention are separated from each other between the seal member and the water jacket, the coating faces each other even when the coating is formed as described above. It is difficult to come into contact with the member, and it is possible to prevent peeling of the film due to vibration during operation and peeling of the film when the cylinder liner is press-fitted. Therefore, according to the present invention, the occurrence of electrolytic corrosion can be suitably suppressed over a long period of time.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

図1に、本実施形態における内燃機関100の断面構造を模式的に示す。なお、図1では、説明のわかりやすさのために内燃機関100の一部の部材のみを示している。   FIG. 1 schematically shows a cross-sectional structure of an internal combustion engine 100 in the present embodiment. In FIG. 1, only some members of the internal combustion engine 100 are shown for ease of explanation.

内燃機関100は、シリンダブロック10と、シリンダブロック10に嵌め込まれたシリンダライナ(シリンダスリーブとも呼ばれる。)20と、クランクシャフト(不図示)を収容するクランクケース30とを備えている。   The internal combustion engine 100 includes a cylinder block 10, a cylinder liner (also referred to as a cylinder sleeve) 20 fitted in the cylinder block 10, and a crankcase 30 that houses a crankshaft (not shown).

本実施形態におけるシリンダブロック10およびシリンダライナ20は、それぞれクランクケース30とは別体に形成されている。シリンダライナ20には鍔状のフランジ部20Fが設けられており、このフランジ部20Fがシリンダブロック10とクランクケース30とによって挟持されている。シリンダブロック10およびシリンダライナ20の上には、図示しないシリンダヘッドが設けられている。   The cylinder block 10 and the cylinder liner 20 in the present embodiment are each formed separately from the crankcase 30. The cylinder liner 20 is provided with a flange-like flange portion 20F, and the flange portion 20F is sandwiched between the cylinder block 10 and the crankcase 30. A cylinder head (not shown) is provided on the cylinder block 10 and the cylinder liner 20.

シリンダブロック10とシリンダライナ20とは、互いに異なる金属材料から形成されている。シリンダブロック10は、例えばマグネシウム合金から鋳造により形成される。マグネシウム合金としては、シリンダブロック10に要求される耐熱性を有する合金が用いられ、具体的には、ダイカスト用のAE42、AS21や、砂型鋳造用のQE22、ZE41などを用いることができる。シリンダブロック10の材料として、他には、耐熱性を有するアルミニウム合金や樹脂を用いることができる。また、シリンダライナ20は、例えばアルミニウム合金からダイカスト鋳造により形成される。アルミニウム合金としては、具体的には、ダイカスト用のADC12や砂型鋳造用のAC4Bなどを用いることができる。シリンダライナ20の材料としては、他に鋳鉄を用いることができる。クランクケース30やシリンダヘッドは、例えばADC12やAC4B、AC4Cなどのアルミニウム合金からダイカストや鋳造により形成することができる。   The cylinder block 10 and the cylinder liner 20 are made of different metal materials. The cylinder block 10 is formed by casting from, for example, a magnesium alloy. As the magnesium alloy, an alloy having heat resistance required for the cylinder block 10 is used, and specifically, AE42 and AS21 for die casting, QE22 and ZE41 for sand casting, and the like can be used. As the material of the cylinder block 10, other heat-resistant aluminum alloys and resins can be used. The cylinder liner 20 is formed from, for example, an aluminum alloy by die casting. Specifically, as the aluminum alloy, ADC12 for die casting, AC4B for sand casting, or the like can be used. In addition, cast iron can be used as the material of the cylinder liner 20. The crankcase 30 and the cylinder head can be formed, for example, by die casting or casting from an aluminum alloy such as ADC12, AC4B, or AC4C.

勿論、シリンダブロック10やシリンダライナ20、クランクケース30、シリンダヘッドの材料は、ここで例示したものに限定されない。ただし、シリンダブロック10を形成する金属材料は、シリンダライナ20を形成する金属材料よりも比重が小さいことが好ましい。シリンダブロック10の金属材料としてシリンダライナ20の金属材料よりも比重の小さなものを選択することにより、内燃機関100を軽量化することができる。   Of course, the materials of the cylinder block 10, the cylinder liner 20, the crankcase 30, and the cylinder head are not limited to those exemplified here. However, the specific gravity of the metal material forming the cylinder block 10 is preferably smaller than that of the metal material forming the cylinder liner 20. By selecting a material having a specific gravity smaller than that of the cylinder liner 20 as the metal material of the cylinder block 10, the internal combustion engine 100 can be reduced in weight.

アルミニウム合金、特に、シリコンを含むアルミニウム合金は、軽量で、且つ、耐摩耗性にも優れているので、シリンダライナ20の材料として好適である。また、マグネシウム合金は、アルミニウム合金よりも比重が小さいので、軽量なシリンダブロック10の材料として好適である。   An aluminum alloy, particularly an aluminum alloy containing silicon, is suitable as a material for the cylinder liner 20 because it is lightweight and has excellent wear resistance. Further, since the specific gravity of the magnesium alloy is smaller than that of the aluminum alloy, the magnesium alloy is suitable as a material for the lightweight cylinder block 10.

シリンダブロック10とシリンダライナ20との間に、ウォータージャケット40が設けられている。ウォータージャケット40は、シリンダブロック10とシリンダライナ20とシリンダヘッドとによって囲まれた空間である。ウォータージャケット40は、シリンダライナ20の周囲に位置しており、このウォータージャケット40に保持された冷却液によって、シリンダブロック10やシリンダライナ20の冷却が行われる。   A water jacket 40 is provided between the cylinder block 10 and the cylinder liner 20. The water jacket 40 is a space surrounded by the cylinder block 10, the cylinder liner 20, and the cylinder head. The water jacket 40 is positioned around the cylinder liner 20, and the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 are cooled by the coolant held in the water jacket 40.

ウォータージャケット40からの冷却液の漏れを防止するために、シリンダブロック10およびシリンダライナ20の両方に接触するようにシール部材50が設けられている。本実施形態では、シリンダブロック10のシリンダライナ20側の表面の一部11にシール溝11aが形成されており、このシール溝11aにシール部材50が保持されている。本願明細書では、シール溝11aが設けられた面11を「シール面」と呼ぶ。   In order to prevent leakage of the coolant from the water jacket 40, a seal member 50 is provided so as to contact both the cylinder block 10 and the cylinder liner 20. In the present embodiment, a seal groove 11a is formed in a part 11 of the surface of the cylinder block 10 on the cylinder liner 20 side, and the seal member 50 is held in the seal groove 11a. In the present specification, the surface 11 provided with the seal groove 11a is referred to as a “seal surface”.

本実施形態におけるシール部材50は、Oリングである。ゴム製のOリングは、65以上75以下のデュロメータ硬さ(HDA)を有することが好ましい。Oリングの硬さが65未満であると、変形し易過ぎてウォータージャケット40の水密性が低下してしまう。また、Oリングの硬さが75を超えると、変形し難過ぎてシリンダライナ20をシリンダブロック10に圧入しにくくなる。Oリングのデュロメータ硬さ(HDA)は、ISO7619に準拠してタイプAのデュロメータを用い、一秒以内に読み取った測定値である。   The seal member 50 in the present embodiment is an O-ring. The rubber O-ring preferably has a durometer hardness (HDA) of 65 to 75. If the hardness of the O-ring is less than 65, the O-ring is easily deformed and the water tightness of the water jacket 40 is lowered. On the other hand, if the hardness of the O-ring exceeds 75, it is difficult to deform and the cylinder liner 20 is difficult to press fit into the cylinder block 10. The durometer hardness (HDA) of the O-ring is a measured value read within one second using a type A durometer in accordance with ISO7619.

内燃機関100の組み立ては、例えば、まず、シリンダライナ20のフランジ部20Fをシリンダブロック10に嵌め込むように圧入を行い、次に、シリンダライナ20のフランジ部20Fをクランクケース30に嵌め込むように圧入する。さらにその後、シリンダブロック10およびシリンダライナ20の上端面にガスケット(不図示)を介してシリンダヘッドを載置してボルトで締結することにより内燃機関100が得られる。   For example, the internal combustion engine 100 is assembled by first press-fitting the flange portion 20F of the cylinder liner 20 into the cylinder block 10 and then fitting the flange portion 20F of the cylinder liner 20 into the crankcase 30. Press fit. After that, the internal combustion engine 100 is obtained by placing the cylinder head on the upper end surfaces of the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 via a gasket (not shown) and fastening them with bolts.

本実施形態における内燃機関100は、シリンダライナ20をシリンダブロック10に高精度で嵌め合わせるのに好適な構造を有している。図2を参照しながら、内燃機関100の構造をより詳しく説明する。図2は、フランジ部20F周辺を拡大して示す図である。   The internal combustion engine 100 in the present embodiment has a structure suitable for fitting the cylinder liner 20 to the cylinder block 10 with high accuracy. The structure of the internal combustion engine 100 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged view showing the periphery of the flange portion 20F.

図2に示すように、シリンダブロック10およびシリンダライナ20は、一方の他方に対する相対位置を決定する位置決め面12および22をそれぞれ有している。図2では、シリンダブロック10の位置決め面12に右上がりのハッチングを付し、シリンダライナ20の位置決め面22に左上がりのハッチングを付している。シリンダブロック10の位置決め面12とシリンダライナ20の位置決め面22とが互いに係合することにより、シリンダライナ20のシリンダブロック10に対する位置が決定される。   As shown in FIG. 2, the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 have positioning surfaces 12 and 22 that determine relative positions with respect to one of the other. In FIG. 2, the positioning surface 12 of the cylinder block 10 is hatched in a right upward direction, and the positioning surface 22 of the cylinder liner 20 is hatched in a left upward direction. When the positioning surface 12 of the cylinder block 10 and the positioning surface 22 of the cylinder liner 20 are engaged with each other, the position of the cylinder liner 20 with respect to the cylinder block 10 is determined.

位置決め面12および22は、図2に示しているように、シール部材50に対してウォータージャケット40とは反対側に設けられている。言い換えると、位置決め面12および22とウォータージャケット40との間に、シール部材50が位置している。   As shown in FIG. 2, the positioning surfaces 12 and 22 are provided on the side opposite to the water jacket 40 with respect to the seal member 50. In other words, the seal member 50 is located between the positioning surfaces 12 and 22 and the water jacket 40.

また、シリンダブロック10は、シール部材50に対して位置決め面12とは反対側に、被膜によって覆われた被膜面14を有している。図2では、被膜面14に水平なハッチングを付している。この被膜面14は、冷却液に直接さらされる部分に設けられており、そのことによって電食が防止される。電食を十分に防止するためには、被膜面14には、1μm以上の厚さを有する被膜が形成されていることが好ましい。   Further, the cylinder block 10 has a coating surface 14 covered with a coating on the side opposite to the positioning surface 12 with respect to the seal member 50. In FIG. 2, the coating surface 14 is horizontally hatched. The coating surface 14 is provided in a portion that is directly exposed to the coolant, thereby preventing electrolytic corrosion. In order to sufficiently prevent electrolytic corrosion, it is preferable that a film having a thickness of 1 μm or more is formed on the film surface 14.

被膜面14は、例えば、塗装された塗装面である。塗膜の材料としては、例えば、耐水性に優れるエポキシ系塗料やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)コート(硬質樹脂コート)を用いることができる。なお、被膜を形成する手法は、塗装に限定されず、化成処理や陽極酸化などの表面処理であってもよい。   The coating surface 14 is, for example, a painted surface. As the material of the coating film, for example, an epoxy paint excellent in water resistance or a PTFE (polytetrafluoroethylene) coat (hard resin coat) can be used. In addition, the method of forming a film is not limited to coating, and may be surface treatment such as chemical conversion treatment or anodization.

被膜面14を含むシリンダブロック10と、シリンダライナ20とは、図2に示しているように、シール部材50とウォータージャケット40との間において互いに離間している。   As shown in FIG. 2, the cylinder block 10 including the coating surface 14 and the cylinder liner 20 are separated from each other between the seal member 50 and the water jacket 40.

なお、シリンダブロック10ではなく、シリンダライナ20に被膜を形成してシリンダライナ20に被膜面を設けてもよい。ただし、シリンダライナ20はシリンダブロック10よりも高温となるので、高温による被膜の劣化を抑制する観点からは、シリンダブロック20に被膜面14を設けることが好ましい。あるいは、シリンダブロック10およびシリンダライナ20の両方に被膜面を設けてもよい。   In addition, instead of the cylinder block 10, a coating may be formed on the cylinder liner 20 and the coating surface may be provided on the cylinder liner 20. However, since the cylinder liner 20 has a higher temperature than the cylinder block 10, it is preferable to provide the coating surface 14 on the cylinder block 20 from the viewpoint of suppressing the deterioration of the coating due to the high temperature. Alternatively, both the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 may be provided with a coating surface.

なお、本実施形態では、シール面11内に、位置決め面12の一部12’および被膜面14の一部14’が位置しているが、必ずしもシール面11内に位置決め面12の一部が位置している必要はない。   In this embodiment, a part 12 ′ of the positioning surface 12 and a part 14 ′ of the coating surface 14 are located in the seal surface 11, but a part of the positioning surface 12 is not necessarily in the seal surface 11. There is no need to be located.

本実施形態における内燃機関100では、上述したように、位置決め面12および22が、シール部材50に対してウォータージャケット40とは反対側に設けられている。つまり、位置決め面12および22とウォータージャケット40との間にシール部材50が位置している。そのため、シリンダブロック10の位置決め面12とシリンダライナ20の位置決め面22との間には冷却液が流れ込むことはなく、電食は発生しない。従って、高精度の寸法が要求される位置決め面12および22に電食を防止するための塗装を施す必要がなく、シリンダブロック10とシリンダライナ20とを高精度で嵌め合わせることができる。   In the internal combustion engine 100 according to the present embodiment, the positioning surfaces 12 and 22 are provided on the side opposite to the water jacket 40 with respect to the seal member 50 as described above. That is, the seal member 50 is located between the positioning surfaces 12 and 22 and the water jacket 40. For this reason, the coolant does not flow between the positioning surface 12 of the cylinder block 10 and the positioning surface 22 of the cylinder liner 20, and no electrolytic corrosion occurs. Therefore, it is not necessary to apply coating for preventing electrolytic corrosion on the positioning surfaces 12 and 22 that require high-precision dimensions, and the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 can be fitted with high precision.

勿論、シリンダブロック10およびシリンダライナ20の表面のうちウォータージャケット40を囲っている部分は直接冷却液に接触する。しかし、これらの部分については位置決め面12および22に比べると高い寸法精度を要求されないので、本実施形態のように被膜を形成する(例えば塗装を施す)ことによって電食を防止することができる。   Of course, portions of the surfaces of the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 surrounding the water jacket 40 are in direct contact with the coolant. However, since high dimensional accuracy is not required for these portions as compared with the positioning surfaces 12 and 22, electrolytic corrosion can be prevented by forming a film (for example, applying paint) as in this embodiment.

このように、本発明によると、電食の発生を抑制しつつ、互いに異なる金属材料から形成されたシリンダブロック10とシリンダライナ20とを高精度で嵌め合わせることができる。その結果、ピストンの摺動運動の効率を向上させることができ、また、気密性やシール性を十分に確保することができる。   Thus, according to the present invention, it is possible to fit the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 formed of different metal materials with high accuracy while suppressing the occurrence of electrolytic corrosion. As a result, the efficiency of the sliding movement of the piston can be improved, and sufficient airtightness and sealing performance can be secured.

また、本実施形態では、シリンダブロック10とシリンダライナ20とが、シール部材50とウォータージャケット40との間において互いに離間している。そのため、運転中の振動によって(あるいはシリンダライナ20の圧入時に)シリンダブロック10の被膜面14がシリンダライナ20の表面に接触して被膜が剥がれてしまうことが防止される。それ故、本発明によると、電食の発生を長期間にわたって好適に抑制することができる。   In the present embodiment, the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 are separated from each other between the seal member 50 and the water jacket 40. Therefore, the coating surface 14 of the cylinder block 10 is prevented from coming into contact with the surface of the cylinder liner 20 due to vibration during operation (or when the cylinder liner 20 is press-fitted), and the coating is prevented from peeling off. Therefore, according to the present invention, the occurrence of electrolytic corrosion can be suitably suppressed over a long period of time.

シール部材50とウォータージャケット40との間におけるシリンダブロック10とシリンダライナ20との間隔S(図2参照)は、1μm以上であることが好ましい。また、シール溝11aの深さをDとしたとき(図2参照)、上記間隔Sは0.5D以下であることが好ましい。表1および表2に、シリンダブロック10とシリンダライナ20との間隔Sと、電食防止効果およびシール性との関係を示す。なお、表1および表2における「◎」および「○」は、電食防止効果やシール性が良好であることを示しているが、「◎」は「○」よりもその程度が高い(つまり電食防止効果やシール性が非常に良好である)ことを示している。   The distance S (see FIG. 2) between the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 between the seal member 50 and the water jacket 40 is preferably 1 μm or more. Further, when the depth of the seal groove 11a is D (see FIG. 2), the interval S is preferably 0.5D or less. Tables 1 and 2 show the relationship between the spacing S between the cylinder block 10 and the cylinder liner 20, the electrolytic corrosion prevention effect, and the sealing performance. In Tables 1 and 2, “◎” and “◯” indicate that the electrolytic corrosion prevention effect and the sealing performance are good, but “◎” is higher than “○” (that is, The effect of preventing electrolytic corrosion and sealing properties are very good).

Figure 2007292062
Figure 2007292062

Figure 2007292062
Figure 2007292062

表1に示すように、電食をより確実に防止する観点からは、間隔Sが1μm以上であることが好ましい。これは、間隔Sが1μm以上であることによって、シール部材50とウォータージャケット40との間においてシリンダブロック10とシリンダライナ20とが接触することおよびそれによる被膜の剥がれをより確実に防止できるからである。   As shown in Table 1, the interval S is preferably 1 μm or more from the viewpoint of more reliably preventing electrolytic corrosion. This is because when the distance S is 1 μm or more, the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 can be brought into contact with each other between the seal member 50 and the water jacket 40 and the peeling of the coating can be prevented more reliably. is there.

また、表2に示すように、シール性を高くする観点からは、間隔Sが0.5D以下であることが好ましい。これは、間隔Sが0.5D(つまりシール溝11aの深さDの半分)を超えると、Oリングのようなシール部材50がシール溝11aで好適に保持されずシール性が低下することがあるからである。   Moreover, as shown in Table 2, from the viewpoint of improving the sealing performance, the interval S is preferably 0.5D or less. This is because if the distance S exceeds 0.5D (that is, half of the depth D of the seal groove 11a), the seal member 50 such as an O-ring is not suitably held by the seal groove 11a, and the sealing performance may deteriorate. Because there is.

シール溝11aの深さDは、シール部材50の種類や仕様に応じて適宜設定される。シール部材50がOリングである場合、シール溝11aの深さDは、例えばOリングの直径dの0.56倍程度(つまりD≒0.56d)に設定される。   The depth D of the seal groove 11a is appropriately set according to the type and specification of the seal member 50. When the seal member 50 is an O-ring, the depth D of the seal groove 11a is set to, for example, about 0.56 times the diameter d of the O-ring (that is, D≈0.56d).

シリンダブロック10およびシリンダライナ20の位置決め面12および22は、図3にも示すように、シリンダ軸(図1中に鎖線で示している。)に略平行な方向に広がる部分12a、12c、22aおよび22cを含んでいる。これらの部分同士の嵌め合い公差が50μm以下であると、シリンダ軸に垂直な方向におけるシリンダブロック10とシリンダライナ20との位置ずれを防止する効果が高く、運転中の振動によって被膜面14とシリンダライナ20とが接触することによる被膜の剥がれを防止する効果が高い。   As shown in FIG. 3, the positioning surfaces 12 and 22 of the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 are portions 12a, 12c and 22a extending in a direction substantially parallel to the cylinder axis (shown by a chain line in FIG. 1). And 22c. If the fitting tolerance between these parts is 50 μm or less, the effect of preventing displacement between the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 in the direction perpendicular to the cylinder axis is high, and the coating surface 14 and the cylinder are caused by vibration during operation. The effect of preventing peeling of the coating film due to contact with the liner 20 is high.

また、シリンダブロック10およびシリンダライナ20の位置決め面12および22は、シリンダ軸に交差する方向(ここでは垂直な方向)に広がる部分12bおよび22bを含んでいる。これらの部分の公差をできるだけ小さくすることにより、シリンダ軸に平行な方向におけるシリンダブロック10とシリンダライナ20との位置ずれを防止する効果を高くすることができ、シリンダブロック10に対するシリンダライナ20の相対的な高さを高精度で規定することができる。   Further, the positioning surfaces 12 and 22 of the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 include portions 12b and 22b extending in a direction intersecting the cylinder axis (in this case, a vertical direction). By reducing the tolerances of these portions as much as possible, the effect of preventing displacement between the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 in the direction parallel to the cylinder axis can be enhanced, and the cylinder liner 20 relative to the cylinder block 10 can be increased. The specific height can be defined with high accuracy.

なお、従来の構造では、電食を防止するためには位置決め面にも30μm〜60μm程度の被膜を形成する必要があった(塗装の場合)ため、上述した範囲の嵌め合い公差や公差を実現することはできなかった。   In addition, in the conventional structure, in order to prevent electrolytic corrosion, it was necessary to form a coating of about 30 μm to 60 μm on the positioning surface (in the case of painting), so the above-mentioned range of fitting tolerances and tolerances were realized. I couldn't.

ここで、図4および図5を参照しながら、本実施形態における内燃機関100の改変例を説明する。   Here, a modified example of the internal combustion engine 100 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

本実施形態における内燃機関100では、シール面11内に、位置決め面12の一部が位置している。そのため、位置決め面12を構成する面の数を少なくすることができ、シリンダブロック10の構造を簡略化することができる。具体的には、図3に示す例では、位置決め面12は3つの面12a、12bおよび12cによって構成されているが、図4(a)に示すように、位置決め面12を2つの面12aおよび12bから構成してもよい。   In the internal combustion engine 100 in the present embodiment, a part of the positioning surface 12 is located in the seal surface 11. Therefore, the number of surfaces constituting the positioning surface 12 can be reduced, and the structure of the cylinder block 10 can be simplified. Specifically, in the example shown in FIG. 3, the positioning surface 12 is constituted by three surfaces 12a, 12b, and 12c. However, as shown in FIG. 4A, the positioning surface 12 is divided into two surfaces 12a and 12a. You may comprise from 12b.

また、図1には、シリンダブロック10とシリンダライナ20とクランクケース30とが別体に形成されている例を示したが、図4(b)に示すように、シリンダライナ20とクランクケース30とを一体に形成してもよいし、図4(c)に示すように、シリンダブロック10とクランクケース30とを一体に形成してもよい。   FIG. 1 shows an example in which the cylinder block 10, the cylinder liner 20, and the crankcase 30 are formed separately, but as shown in FIG. 4B, the cylinder liner 20 and the crankcase 30 are shown. And the cylinder block 10 and the crankcase 30 may be integrally formed as shown in FIG. 4 (c).

図1や図4(c)に示すように、シリンダライナ20とクランクケース30とを別体に形成すると、シリンダライナ20が磨耗した際のシリンダライナ20の交換を容易に行うことができる。   As shown in FIGS. 1 and 4C, when the cylinder liner 20 and the crankcase 30 are formed separately, the cylinder liner 20 can be easily replaced when the cylinder liner 20 is worn.

また、図4(b)に示すようにシリンダライナ20とクランクケース30とを一体に形成したり、図4(c)に示すようにシリンダブロック10とクランクケース30とを一体に形成したりすると、部品点数を減らすことができるので、組み立ての工程数を削減して製造コストを低減することができる。   Further, when the cylinder liner 20 and the crankcase 30 are integrally formed as shown in FIG. 4 (b), or when the cylinder block 10 and the crankcase 30 are integrally formed as shown in FIG. 4 (c). Since the number of parts can be reduced, the number of assembly steps can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.

さらに、図1や図4(a)に示すように、シリンダブロック10とクランクケース30とを別体に形成すると、シリンダブロック10にクランクケース30よりも比重の小さな材料を用いることができるので、内燃機関100をさらに軽量化することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 1 and FIG. 4A, when the cylinder block 10 and the crankcase 30 are formed separately, a material having a specific gravity smaller than that of the crankcase 30 can be used for the cylinder block 10. The internal combustion engine 100 can be further reduced in weight.

また、図1、図4(a)および図4(b)には、シリンダブロック10にシール面11を設けた構成を示したが、図4(c)や図5に示すように、シリンダライナ20にシール溝21aの形成されたシール面21を設けてもよい。   1, FIG. 4 (a) and FIG. 4 (b) show the configuration in which the seal surface 11 is provided on the cylinder block 10. However, as shown in FIG. 4 (c) and FIG. 20 may be provided with a seal surface 21 in which a seal groove 21a is formed.

なお、図4(c)および図5に示す構造は、シール部材50がシリンダライナ20のフランジ部20Fでシールを行うように設けられている点で、シール部材50がフランジ部20F以外の部分でシールを行うように設けられている図1、図4(a)および図4(b)の構造と異なっている。このように、シール部材50は、ウォータージャケット40をフランジ部20Fでシールしてもよいし、フランジ部20F以外の部分でシールしてもよい。なお、シール部材50は、必ずしもOリングでなくてもよく、環状の弾性部材であればよい。   4C and FIG. 5 is such that the seal member 50 is provided so as to seal at the flange portion 20F of the cylinder liner 20, and the seal member 50 is at a portion other than the flange portion 20F. It differs from the structure of FIG. 1, FIG.4 (a) and FIG.4 (b) provided so that sealing may be performed. Thus, the sealing member 50 may seal the water jacket 40 with the flange portion 20F, or may seal with a portion other than the flange portion 20F. Note that the seal member 50 is not necessarily an O-ring, and may be an annular elastic member.

また、図6に示すように、シリンダライナ20のウォータージャケット40側の側面は、シリンダ軸方向に対して傾斜したテーパ形状を有していることも好ましい。シリンダライナ20の側面がテーパ形状を有していると、シリンダブロック10にシリンダライナ20を圧入する際にシリンダライナ20が被膜面14に接触して被膜が剥がれることを防止できる。テーパ角θは、例えば0.5°〜1.5°である。   In addition, as shown in FIG. 6, the side surface of the cylinder liner 20 on the water jacket 40 side preferably has a tapered shape inclined with respect to the cylinder axial direction. When the side surface of the cylinder liner 20 has a tapered shape, the cylinder liner 20 can be prevented from coming into contact with the coating surface 14 and peeling off when the cylinder liner 20 is press-fitted into the cylinder block 10. The taper angle θ is, for example, 0.5 ° to 1.5 °.

図7に、内燃機関100の全体構造の一例を示す。内燃機関100は、クランクケース30、シリンダブロック10およびシリンダヘッド130を有している。   FIG. 7 shows an example of the overall structure of the internal combustion engine 100. The internal combustion engine 100 includes a crankcase 30, a cylinder block 10, and a cylinder head 130.

クランクケース30内にはクランクシャフト111が収容されている。クランクシャフト111には、クランクピン112およびクランクウェブ113が設けられている。   A crankshaft 111 is accommodated in the crankcase 30. The crankshaft 111 is provided with a crankpin 112 and a crank web 113.

クランクケース30の上に設けられるシリンダブロック10にシリンダライナ20が嵌め込まれており、ピストン122がシリンダライナ20内を往復し得るように設けられている。   A cylinder liner 20 is fitted into a cylinder block 10 provided on the crankcase 30, and a piston 122 is provided so as to reciprocate within the cylinder liner 20.

シリンダブロック10の上に、シリンダヘッド130が設けられている。シリンダヘッド130は、ピストン122やシリンダライナ20とともに燃焼室131を形成する。シリンダヘッド130の吸気ポート132内には燃焼室131内に混合気を供給するための吸気弁134が設けられており、排気ポート133内には燃焼室131内の排気を行うための排気弁135が設けられている。   A cylinder head 130 is provided on the cylinder block 10. The cylinder head 130 forms a combustion chamber 131 together with the piston 122 and the cylinder liner 20. An intake valve 134 for supplying air-fuel mixture into the combustion chamber 131 is provided in the intake port 132 of the cylinder head 130, and an exhaust valve 135 for exhausting the combustion chamber 131 in the exhaust port 133. Is provided.

ピストン122とクランクシャフト111とは、コンロッド140によって連結されている。コンロッド140は、小端部141および大端部142と、これらを連結するロッド部143とから構成されている。コンロッド140の小端部141の貫通孔にピストンピン123が挿入されているとともに大端部142の貫通孔にクランクピン112が挿入されており、そのことによってピストン122とクランクシャフト111とが連結されている。大端部20の貫通孔の内周面とクランクピン112との間には、ローラベアリング(転がり軸受け)114が設けられている。   The piston 122 and the crankshaft 111 are connected by a connecting rod 140. The connecting rod 140 includes a small end portion 141 and a large end portion 142, and a rod portion 143 that connects them. The piston pin 123 is inserted into the through hole of the small end portion 141 of the connecting rod 140 and the crank pin 112 is inserted into the through hole of the large end portion 142, thereby connecting the piston 122 and the crankshaft 111. ing. A roller bearing (rolling bearing) 114 is provided between the inner peripheral surface of the through hole of the large end portion 20 and the crank pin 112.

ここで、図8を参照しながら、シリンダヘッド130の好ましい締結構造を説明する。シリンダヘッド130は、図8に示すように、シリンダブロック10およびシリンダライナ20の上方にガスケット60を介して設けられている。   Here, a preferable fastening structure of the cylinder head 130 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the cylinder head 130 is provided above the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 via a gasket 60.

シリンダヘッド130は、シリンダブロック20にボルトなどの締結具(不図示)によって締結されているので、シリンダブロック10およびシリンダライナ20には、締結具の締結力に起因した応力がシリンダヘッド130からガスケット60を介して加えられる。   Since the cylinder head 130 is fastened to the cylinder block 20 by a fastener (not shown) such as a bolt, the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 are subjected to stress caused by the fastening force of the fastener from the cylinder head 130. 60.

シリンダブロック10は、シリンダライナ20の材料よりも強度の低い材料から形成されることが多い。例えば、シリンダブロック10の材料として軽量化の観点からマグネシウム合金を用い、シリンダライナ20の材料として耐磨耗性の観点からアルミニウム合金を用いることが考えられ、この場合、シリンダブロック10の材料であるマグネシウム合金はシリンダライナ20の材料であるアルミニウム合金よりも強度が低い。そのため、シリンダヘッド130からシリンダブロック10に加えられる応力(単位面積当たりに加えられる力)は、シリンダヘッド130からシリンダライナ20に加えられる応力よりも小さいことが好ましい。   The cylinder block 10 is often formed from a material having a lower strength than the material of the cylinder liner 20. For example, a magnesium alloy may be used as the material of the cylinder block 10 from the viewpoint of weight reduction, and an aluminum alloy may be used as the material of the cylinder liner 20 from the viewpoint of wear resistance. In this case, the material of the cylinder block 10 is used. The magnesium alloy has a lower strength than the aluminum alloy that is the material of the cylinder liner 20. Therefore, it is preferable that the stress applied to the cylinder block 10 from the cylinder head 130 (force applied per unit area) is smaller than the stress applied from the cylinder head 130 to the cylinder liner 20.

なお、シリンダブロック10への応力がシリンダライナ20への応力よりも小さいということは、シリンダブロック10がシリンダライナ20よりも緩く保持されるということであるので、運転中の振動がシリンダブロック10に反映されやすくなる可能性がある。しかしながら、本実施形態における内燃機関100では、シリンダブロック10とシリンダライナ20とがシール部材50とウォータージャケット40との間において互いに離間しているので、運転中の振動がシリンダブロック10に多少反映されたとしても、被膜面14とシリンダライナ20との摩擦は発生しにくく、被膜の剥がれも発生しにくい。   The fact that the stress on the cylinder block 10 is smaller than the stress on the cylinder liner 20 means that the cylinder block 10 is held more loosely than the cylinder liner 20, and vibration during operation is applied to the cylinder block 10. May be easily reflected. However, in the internal combustion engine 100 according to the present embodiment, the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 are separated from each other between the seal member 50 and the water jacket 40, so that vibration during operation is somewhat reflected in the cylinder block 10. Even so, the friction between the coating surface 14 and the cylinder liner 20 hardly occurs, and the coating does not easily peel off.

シリンダブロック10への応力をシリンダライナ20への応力よりも小さくするには、例えば、ガスケット60の、シリンダブロック10とシリンダヘッド130との間に位置する部分の厚さと、シリンダライナ20とシリンダヘッド130との間に位置する部分の厚さとを調整すればよい。   In order to make the stress on the cylinder block 10 smaller than the stress on the cylinder liner 20, for example, the thickness of the portion of the gasket 60 located between the cylinder block 10 and the cylinder head 130, the cylinder liner 20 and the cylinder head, and the like. What is necessary is just to adjust the thickness of the part located between 130.

ガスケット60は、燃焼室近傍に位置するので、耐熱性の高い材料(例えばステンレス鋼)から形成されるのが好ましい。また、ガスケット60とシリンダブロック10とを異種金属から形成する場合には、これらの間での電食の発生を防止するために、樹脂製のさらなるガスケットを設けることも好ましい。例えば、図9に示すように、ステンレス鋼から形成されたガスケット60と、マグネシウム合金から形成されたシリンダブロック10との間での電食の発生を防止するために、ステンレス鋼製のガスケット60とシリンダブロック10との間に、樹脂製のガスケット61を設けてもよい。また、この場合、ガスケット61の材料として、ガスケット60の材料であるステンレス鋼よりも弾性率の低い樹脂を用いることによっても、シリンダブロック10への応力をシリンダライナ20への応力よりも小さくすることができる。   Since the gasket 60 is located in the vicinity of the combustion chamber, the gasket 60 is preferably formed from a material having high heat resistance (for example, stainless steel). Further, when the gasket 60 and the cylinder block 10 are made of different metals, it is also preferable to provide a further resin gasket in order to prevent the occurrence of electrolytic corrosion between them. For example, as shown in FIG. 9, in order to prevent the occurrence of electrolytic corrosion between the gasket 60 formed of stainless steel and the cylinder block 10 formed of magnesium alloy, A resin gasket 61 may be provided between the cylinder block 10 and the cylinder block 10. In this case, the stress on the cylinder block 10 can be made smaller than the stress on the cylinder liner 20 by using a resin having a lower elastic modulus than the stainless steel that is the material of the gasket 60 as the material of the gasket 61. Can do.

なお、図1から図9には、ウォータージャケット40のクランクケース30側に位置決め面12および22が配置されている構成を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。図10に示すように、位置決め面12および22が、ウォータージャケット40のシリンダヘッド130側に配置されていてもよい。   1 to 9 exemplify a configuration in which the positioning surfaces 12 and 22 are arranged on the crankcase 30 side of the water jacket 40, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 10, the positioning surfaces 12 and 22 may be disposed on the cylinder head 130 side of the water jacket 40.

図10に示す構成では、シール部材50や位置決め面12および22が、ウォータージャケット40のシリンダヘッド130側に配置されている。このような構成においても、位置決め面12および22がシール部材50に対してウォータージャケット40とは反対側に設けられていることによって、電食の発生を抑制しつつ、互いに異なる金属材料から形成されたシリンダブロック10とシリンダライナ20とを高精度で嵌め合わせることができる。なお、図10に示す構成では、ウォータージャケット40とクランクケース30との間にさらなるシール部材(不図示)が設けられるが、シリンダブロック10とシリンダライナ20との位置決めは、シリンダヘッド130側に設けられた位置決め面12および22によってなされるため、さらなるシール部材とクランクケース30との間に位置決め面を設ける必要はない。   In the configuration shown in FIG. 10, the seal member 50 and the positioning surfaces 12 and 22 are disposed on the cylinder head 130 side of the water jacket 40. Even in such a configuration, the positioning surfaces 12 and 22 are provided on the side opposite to the water jacket 40 with respect to the seal member 50, so that they are formed of different metal materials while suppressing the occurrence of electrolytic corrosion. The cylinder block 10 and the cylinder liner 20 can be fitted with high accuracy. In the configuration shown in FIG. 10, a further seal member (not shown) is provided between the water jacket 40 and the crankcase 30, but the positioning of the cylinder block 10 and the cylinder liner 20 is provided on the cylinder head 130 side. It is not necessary to provide a positioning surface between the further sealing member and the crankcase 30 because the positioning surfaces 12 and 22 are made.

図11に、図7に示した内燃機関100を備えた自動二輪車を示す。   FIG. 11 shows a motorcycle including the internal combustion engine 100 shown in FIG.

図11に示す自動二輪車では、本体フレーム301の前端にヘッドパイプ302が設けられている。ヘッドパイプ302には、フロントフォーク303が車両の左右方向に揺動し得るように取り付けられている。フロントフォーク303の下端には、前輪304が回転可能なように支持されている。   In the motorcycle shown in FIG. 11, a head pipe 302 is provided at the front end of the main body frame 301. A front fork 303 is attached to the head pipe 302 so as to be able to swing in the left-right direction of the vehicle. A front wheel 304 is rotatably supported at the lower end of the front fork 303.

本体フレーム301の後端上部から後方に延びるようにシートレール306が取り付けられている。本体フレーム301上に燃料タンク307が設けられており、シートレール306上にメインシート308aおよびタンデムシート308bが設けられている。   A seat rail 306 is attached so as to extend rearward from the upper rear end of the main body frame 301. A fuel tank 307 is provided on the main body frame 301, and a main seat 308 a and a tandem seat 308 b are provided on the seat rail 306.

また、本体フレーム301の後端に、後方へ延びるリアアーム309が取り付けられている。リアアーム309の後端に後輪310が回転可能なように支持されている。   A rear arm 309 extending rearward is attached to the rear end of the main body frame 301. A rear wheel 310 is rotatably supported at the rear end of the rear arm 309.

本体フレーム301の中央部には、図7に示した内燃機関100が保持されている。内燃機関100の前方には、ラジエータ311が設けられている。内燃機関100の排気ポートには排気管312が接続されており、排気管312の後端にマフラー313が取り付けられている。   The internal combustion engine 100 shown in FIG. 7 is held at the center of the main body frame 301. A radiator 311 is provided in front of the internal combustion engine 100. An exhaust pipe 312 is connected to the exhaust port of the internal combustion engine 100, and a muffler 313 is attached to the rear end of the exhaust pipe 312.

内燃機関100には変速機315が連結されている。変速機315の出力軸316に駆動スプロケット317が取り付けられている。駆動スプロケット317は、チェーン318を介して後輪310の後輪スプロケット319に連結されている。変速機315およびチェーン318は、エンジン100により発生した動力を駆動輪に伝える伝達機構として機能する。   A transmission 315 is connected to the internal combustion engine 100. A drive sprocket 317 is attached to the output shaft 316 of the transmission 315. The drive sprocket 317 is connected to the rear wheel sprocket 319 of the rear wheel 310 via a chain 318. Transmission 315 and chain 318 function as a transmission mechanism that transmits the power generated by engine 100 to the drive wheels.

図11に示した自動二輪車は、本実施形態の内燃機関100を備えているので、優れた性能が得られる。なお、ここでは、自動二輪車を例示したが、本発明による内燃機関は、四輪自動車を含む自動車や船舶、航空機などの各種輸送機器に好適に用いられる。   Since the motorcycle shown in FIG. 11 includes the internal combustion engine 100 of the present embodiment, excellent performance can be obtained. Although a motorcycle is illustrated here, the internal combustion engine according to the present invention is suitably used for various transportation equipment such as automobiles, ships, and aircraft including four-wheeled automobiles.

本発明によると、互いに異なる金属材料から形成されたシリンダブロックとシリンダライナとが高精度で嵌め合わされ、且つ、電食の発生が抑制されたウェットライナ式の内燃機関が提供される。本発明による内燃機関は、各種の輸送機器の動力源として好適に用いられる。   According to the present invention, there is provided a wet liner type internal combustion engine in which a cylinder block and a cylinder liner formed of different metal materials are fitted with high accuracy and generation of electrolytic corrosion is suppressed. The internal combustion engine according to the present invention is suitably used as a power source for various transportation equipment.

本発明の好適な実施形態における内燃機関100を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing an internal combustion engine 100 in a preferred embodiment of the present invention. 図1に示す内燃機関100の断面構造の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the cross-sectional structure of the internal combustion engine 100 shown in FIG. 1. 図1に示す内燃機関100の断面構造の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the cross-sectional structure of the internal combustion engine 100 shown in FIG. 1. (a)、(b)および(c)は、本発明の好適な実施形態における内燃機関100の改変例を示す断面図である。(A), (b) and (c) is sectional drawing which shows the modification of the internal combustion engine 100 in suitable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態における内燃機関100の改変例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the internal combustion engine 100 in suitable embodiment of this invention. シリンダライナの好ましい形状を示す図である。It is a figure which shows the preferable shape of a cylinder liner. 本発明の好適な実施形態における内燃機関100の全体構造の一例を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an example of the overall structure of an internal combustion engine 100 in a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好適な実施形態における内燃機関100を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing an internal combustion engine 100 in a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好適な実施形態における内燃機関100を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing an internal combustion engine 100 in a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好適な実施形態における内燃機関100を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing an internal combustion engine 100 in a preferred embodiment of the present invention. 図7に示す内燃機関100を備えた自動二輪車を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the motorcycle provided with the internal combustion engine 100 shown in FIG. 従来の水冷式内燃機関用のシリンダブロック510を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cylinder block 510 for the conventional water cooling type internal combustion engine. 従来の水冷式内燃機関用のシリンダブロック610を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cylinder block 610 for the conventional water cooling type internal combustion engine.

符号の説明Explanation of symbols

10 シリンダブロック
11 シール面
11a シール溝
12 シリンダブロックの位置決め面
12’ 位置決め面のシール面内に位置する部分
12a、12c 位置決め面のシリンダ軸に略平行な方向に広がる部分
12b 位置決め面のシリンダ軸に交差する方向に広がる部分
14 被膜面
14’ 被膜面のシール面内に位置する部分
20 シリンダライナ
20F フランジ部
21 シール面
22 シール溝
22 シリンダライナの位置決め面
22a、22c 位置決め面のシリンダ軸に略平行な方向に広がる部分
22b 位置決め面のシリンダ軸に交差する方向に広がる部分
30 クランクケース
40 ウォータージャケット
50 シール部材
60、61 ガスケット
100 内燃機関
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cylinder block 11 Seal surface 11a Seal groove 12 Cylinder block positioning surface 12 'Position within positioning surface 12' of sealing surface 12a, 12c Position of positioning surface extending in a direction substantially parallel to cylinder axis 12b Positioning surface of cylinder shaft Part extending in the intersecting direction 14 Coating surface 14 'Portion of the coating surface located within the sealing surface 20 Cylinder liner 20F Flange 21 Sealing surface 22 Sealing groove 22 Cylinder liner positioning surface 22a, 22c Almost parallel to the cylinder axis of the positioning surface Portion 22b extending in a certain direction portion 22b extending in a direction intersecting the cylinder axis of the positioning surface 30 crankcase 40 water jacket 50 seal member 60, 61 gasket 100 internal combustion engine

Claims (14)

金属材料から形成されたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックとは異なる金属材料から形成され、前記シリンダブロックに嵌め込まれたシリンダライナと、
前記シリンダブロックと前記シリンダライナとの間に設けられ、冷却液を保持するウォータージャケットと、
前記シリンダブロックおよび前記シリンダライナに接触するように設けられ、前記ウォータージャケットからの冷却液の漏れを防止するシール部材と、を備え、
前記シリンダブロックおよび前記シリンダライナは、一方の他方に対する相対位置を決定する位置決め面をそれぞれ有し、
前記位置決め面は、前記シール部材に対して前記ウォータージャケットとは反対側に設けられており、
前記シリンダブロックと前記シリンダライナとは、前記シール部材と前記ウォータージャケットとの間において互いに離間している、内燃機関。
A cylinder block formed from a metal material;
A cylinder liner formed of a metal material different from the cylinder block and fitted in the cylinder block;
A water jacket that is provided between the cylinder block and the cylinder liner and holds a coolant;
A seal member provided in contact with the cylinder block and the cylinder liner to prevent leakage of coolant from the water jacket,
The cylinder block and the cylinder liner each have a positioning surface that determines a relative position with respect to one of the other,
The positioning surface is provided on the side opposite to the water jacket with respect to the seal member,
The internal combustion engine, wherein the cylinder block and the cylinder liner are separated from each other between the seal member and the water jacket.
前記シリンダブロックおよび/または前記シリンダライナは、前記シール部材に対して前記位置決め面とは反対側に、被膜に覆われた被膜面を有する請求項1に記載の内燃機関。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the cylinder block and / or the cylinder liner has a coating surface covered with a coating film on a side opposite to the positioning surface with respect to the seal member. 前記シール部材と前記ウォータージャケットとの間における前記シリンダブロックと前記シリンダライナとの間隔は1μm以上である、請求項1または2に記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein an interval between the cylinder block and the cylinder liner between the seal member and the water jacket is 1 µm or more. 前記シリンダブロックまたは前記シリンダライナは、前記シール部材を保持するためのシール溝が設けられたシール面を有する、請求項1から3のいずれかに記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the cylinder block or the cylinder liner has a seal surface provided with a seal groove for holding the seal member. 前記シール溝の深さをDとしたとき、前記シール部材と前記ウォータージャケットとの間における前記シリンダブロックと前記シリンダライナとの間隔は0.5D以下である、請求項4に記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 4, wherein a distance between the cylinder block and the cylinder liner between the seal member and the water jacket is 0.5D or less, where D is a depth of the seal groove. 前記シール面内に、前記位置決め面の一部が位置している請求項4または5に記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 4 or 5, wherein a part of the positioning surface is located within the seal surface. 前記シリンダブロックおよび前記シリンダライナの前記位置決め面は、シリンダ軸に略平行な方向に広がる部分を含み、
前記シリンダ軸に略平行な方向に広がる部分同士の嵌め合い公差が50μm以下である請求項1から6のいずれかに記載の内燃機関。
The cylinder block and the positioning surface of the cylinder liner include a portion extending in a direction substantially parallel to a cylinder axis,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein a fitting tolerance between portions extending in a direction substantially parallel to the cylinder shaft is 50 µm or less.
クランクケースをさらに備え、
前記クランクケースは前記シリンダライナと別体に形成されている請求項1から7のいずれかに記載の内燃機関。
A crankcase,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the crankcase is formed separately from the cylinder liner.
クランクケースをさらに備え、
前記クランクケースは前記シリンダブロックと別体に形成されている請求項1から8のいずれかに記載の内燃機関。
A crankcase,
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the crankcase is formed separately from the cylinder block.
前記シリンダライナの前記ウォータージャケット側の側面は、テーパ形状を有する請求項1から9のいずれかに記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, wherein a side surface of the cylinder liner on the water jacket side has a tapered shape. 前記シール部材は、65以上75以下のデュロメータ硬さ(HDA)を有するOリングである請求項1から10のいずれかに記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10, wherein the seal member is an O-ring having a durometer hardness (HDA) of 65 to 75. 前記シリンダブロックを形成する金属材料は、前記シリンダライナを形成する金属材料よりも比重が小さい請求項1から11のいずれかに記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 1, wherein the metal material forming the cylinder block has a specific gravity smaller than that of the metal material forming the cylinder liner. 前記シリンダブロックおよび前記シリンダライナの上方にガスケットを介して設けられ、前記シリンダブロックに締結されるシリンダヘッドをさらに備え、
前記シリンダヘッドから前記シリンダブロックに加えられる応力が、前記シリンダヘッドから前記シリンダライナに加えられる応力よりも小さい、請求項1から12のいずれかに記載の内燃機関。
A cylinder head provided above the cylinder block and the cylinder liner via a gasket and further fastened to the cylinder block;
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12, wherein a stress applied from the cylinder head to the cylinder block is smaller than a stress applied from the cylinder head to the cylinder liner.
請求項1から13のいずれかに記載の内燃機関を備えた輸送機器。   A transportation device comprising the internal combustion engine according to claim 1.
JP2007074263A 2006-03-28 2007-03-22 Internal combustion engine and transportation apparatus having the same Pending JP2007292062A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007074263A JP2007292062A (en) 2006-03-28 2007-03-22 Internal combustion engine and transportation apparatus having the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006087377 2006-03-28
JP2007074263A JP2007292062A (en) 2006-03-28 2007-03-22 Internal combustion engine and transportation apparatus having the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007292062A true JP2007292062A (en) 2007-11-08

Family

ID=38762888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007074263A Pending JP2007292062A (en) 2006-03-28 2007-03-22 Internal combustion engine and transportation apparatus having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007292062A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020176611A (en) * 2019-04-23 2020-10-29 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Cylinder liner and sealing structure for cylinder liner

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020176611A (en) * 2019-04-23 2020-10-29 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Cylinder liner and sealing structure for cylinder liner
WO2020217560A1 (en) * 2019-04-23 2020-10-29 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Cylinder liner, and sealing structure for cylinder liner
US11536219B2 (en) 2019-04-23 2022-12-27 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Cylinder liner and sealing structure for cylinder liner
JP7368953B2 (en) 2019-04-23 2023-10-25 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Sealing structure of cylinder liner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070227475A1 (en) Internal combustion engine and transporation apparatus incorporating the same
US8844478B2 (en) Modular unit composed of a cylinder sleeve and crankcase
EP2832969B1 (en) Turbocharger
JP2009091927A (en) Piston ring for reciprocating engine
EP2832971B1 (en) Turbocharger bearing housing
KR20100028408A (en) An mg-alloy engine block
US20110100316A1 (en) Cylinder Head Assembly For An Internal Combustion Engine and Method of Manufacture
JP2007292062A (en) Internal combustion engine and transportation apparatus having the same
JP2010223005A (en) Piston for internal combustion engine and internal combustion engine
JPH05240347A (en) Piston abrasion-proof ring for engine
JP4466541B2 (en) Cylinder block and cylinder block assembly
JP4501756B2 (en) Block division structure
US10570987B2 (en) Damper pulley for crankshaft and method for manufacturing the same
US1441468A (en) Composite metal structure for internal-combustion engines and method of forming the same
JP2015094246A (en) Cylinder block of internal combustion engine
WO2018190167A1 (en) Piston of internal-combustion engine, and method for manufacturing piston of internal-combustion engine
JP4151435B2 (en) Cylinder holding structure
EP3061960B1 (en) Internal combustion engine for straddled vehicle, and straddled vehicle
JP2008232068A (en) Engine capable of using alcohol-mixture fuel
KR102239397B1 (en) Wet cylinder liner having hard chromium plating
JP4893699B2 (en) Piston with wear-resistant ring and method for manufacturing the same
RU148861U1 (en) CYLINDER BLOCK OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP6821247B2 (en) Open deck type cylinder block
JPH0476252A (en) Concatenated type cylinder liners for internal combustion engine
JP2005214074A (en) Cylinder block