JP2009068435A - Head gasket of engine and engine provided with the same - Google Patents

Head gasket of engine and engine provided with the same Download PDF

Info

Publication number
JP2009068435A
JP2009068435A JP2007238646A JP2007238646A JP2009068435A JP 2009068435 A JP2009068435 A JP 2009068435A JP 2007238646 A JP2007238646 A JP 2007238646A JP 2007238646 A JP2007238646 A JP 2007238646A JP 2009068435 A JP2009068435 A JP 2009068435A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gasket
head
piston
top land
cylinder block
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
JP2007238646A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masafumi Yamaguchi
雅史 山口
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2007238646A priority Critical patent/JP2009068435A/en
Publication of JP2009068435A publication Critical patent/JP2009068435A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the amount of fuel consumption by end gas cooling while preventing a deterioration in emission caused by the extension of a top land part of a piston. <P>SOLUTION: The amount of fuel consumption is reduced by extending and placing the top land part 21a of the piston 21 and by projecting the piston 21 from the top surface 11f of a cylinder block 11 at the time of compression. The head gasket 101 is provided with a gasket body 101a and a lip part 101b which is arranged continuous to it. Then the lip part 101b is bent in the direction where the top land part 21a passes when it compresses a bore B. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンのヘッドガスケット及びこれを備えるエンジンに関し、詳細には、圧縮時にピストンをシリンダブロックの上面から突出させることにより、エンドガス冷却の効果を得て燃料消費量の削減を図るエンジンにおいて、エンドガス冷却による燃料消費量の削減と、エミッションの抑制とを両立させるための技術に関する。   The present invention relates to an engine head gasket and an engine including the same, and more specifically, in an engine that achieves an end gas cooling effect by projecting a piston from an upper surface of a cylinder block during compression, thereby reducing fuel consumption. The present invention relates to a technique for achieving both reduction of fuel consumption by end gas cooling and suppression of emission.

燃料消費量とエミッションとに関する大幅な改善が求められていることは、周知の通りである。
燃料消費量を削減するための技術として、次のようなエンドガス冷却によるものが知られている。圧縮時にピストンをシリンダブロックの上面から突出させることにより、エンドガス冷却の効果を得て異常燃焼を抑制し、燃料消費量を削減するものである。しかしながら、この技術においては、燃料消費量の削減に有効であるものの、エンドガス冷却の効果を得るためにピストンのトップランド部を延設することから、その高さが増大し、これに伴ってトップランド部とシリンダブロック(又はライナー)及びシリンダヘッドとの隙間が拡大するため、HC等のエミッションが悪化するという問題がある。
As is well known, there is a need for significant improvements in fuel consumption and emissions.
As a technique for reducing the fuel consumption, the following end gas cooling is known. By causing the piston to protrude from the upper surface of the cylinder block during compression, the effect of end gas cooling is obtained, abnormal combustion is suppressed, and fuel consumption is reduced. However, although this technique is effective in reducing fuel consumption, the top land portion of the piston is extended in order to obtain the effect of end gas cooling. Since the gap between the land portion and the cylinder block (or liner) and the cylinder head is enlarged, there is a problem that the emission of HC and the like is deteriorated.

トップランド部を延設したエンドガス冷却型のエンジンに関するものではないが、ピストンとシリンダブロック等との隙間(デッドボリューム)の存在によるエミッションの悪化を抑制するための技術として、次のものが存在する。シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に挟持されるヘッドガスケットにおいて、このヘッドガスケットに設けられるボアの直径をシリンダボア(シリンダブロックのボア)よりも小さく、かつピストンの外径(トップランド部の外径)よりも大きく設定するというものである(特許文献1)。
実開平07−020466号公報(段落番号0013,0021)
Although not related to an end-gas-cooled engine with an extended top land portion, the following technologies exist to suppress the deterioration of emissions due to the existence of a gap (dead volume) between a piston and a cylinder block, etc. . In the head gasket sandwiched between the cylinder head and the cylinder block, the diameter of the bore provided in the head gasket is smaller than the cylinder bore (the bore of the cylinder block) and the outer diameter of the piston (outer diameter of the top land portion) (Patent document 1).
Japanese Utility Model Publication No. 07-020466 (paragraph numbers 0013, 0021)

前掲特許文献1に記載の技術は、ボアを形成するヘッドガスケットの内端をシリンダブロックの内面から張り出させることにより、ピストンのトップランド部周辺の隙間(トップランド部とシリンダヘッドとの隙間)に燃焼ガスが流入するのを回避して、この隙間でHC等の未燃ガスが発生するのを抑制するものである。   In the technique described in the above-mentioned Patent Document 1, a gap around the top land portion of the piston (gap between the top land portion and the cylinder head) is obtained by extending the inner end of the head gasket forming the bore from the inner surface of the cylinder block. This prevents the combustion gas from flowing in and suppresses the generation of unburned gas such as HC in this gap.

しかしながら、この技術は、トップランド部をシリンダブロックの上面から突出させるエンドガス冷却型のエンジンに関するものではなく、このようなエンドガス冷却型のエンジンにおけるエミッションの悪化を解決し得るものではない。また、仮にエンドガス冷却型のエンジンにおいて、前掲特許文献1に記載の技術によりヘッドガスケットの内端をシリンダブロックの内面から張り出させたとしても、このエンジンに形成される隙間の影響を解消するには充分ではなく、HC等の発生を満足に抑制することはできない。   However, this technique does not relate to an end gas cooling engine in which the top land portion protrudes from the upper surface of the cylinder block, and cannot solve the deterioration of the emission in such an end gas cooling engine. Further, in an end gas cooling type engine, even if the inner end of the head gasket protrudes from the inner surface of the cylinder block by the technique described in Patent Document 1, the effect of the gap formed in the engine is eliminated. Is not sufficient, and generation of HC or the like cannot be satisfactorily suppressed.

本発明は、以上の問題を考慮して、圧縮時にピストンをシリンダブロックの上面から突出させるように構成されたエンジンにおいて、トップランド部の延設によりその周囲に形成される隙間が拡大することによるエミッションの悪化を抑制しつつ、エンドガス冷却により燃料消費量を削減することを目的とする。   In the present invention, in consideration of the above problems, in the engine configured to protrude the piston from the upper surface of the cylinder block at the time of compression, the clearance formed around the top land portion is expanded by the extension of the top land portion. The objective is to reduce fuel consumption by end gas cooling while suppressing deterioration of emissions.

本発明は、エンジンのヘッドガスケット及びこれを備えたエンジンを提供するものである。
本発明に係るエンジンのヘッドガスケットは、圧縮時において、ピストンのトップランド部がシリンダブロックの上面を越えて、燃焼室となるシリンダヘッド内の空間にまで挿入されるエンジンに設けられるものであり、シリンダヘッド及びシリンダブロックの間に挟持されるガスケット本体と、ピストンのトップランド部が通過することとなるボアを形成する、このガスケット本体に連設されたリップ部と、を含んで構成される。本発明において、ヘッドガスケットのリップ部は、トップランド部がボアを圧縮時に通過する方向に湾曲させて設けられる。
The present invention provides an engine head gasket and an engine including the same.
The head gasket of the engine according to the present invention is provided in an engine in which the top land portion of the piston is inserted into the space in the cylinder head serving as a combustion chamber over the upper surface of the cylinder block during compression. A gasket main body sandwiched between the cylinder head and the cylinder block and a lip portion connected to the gasket main body forming a bore through which the top land portion of the piston passes are configured. In the present invention, the lip portion of the head gasket is provided such that the top land portion is curved in a direction to pass through the bore during compression.

また、本発明に係るエンジンは、シリンダブロックと、シリンダブロック内に往復自在に挿入されたピストンと、ヘッドガスケットと、シリンダブロックとともにヘッドガスケットを挟持した状態で設置されたシリンダヘッドと、を含んで構成され、ピストンのトップランド部が圧縮時にシリンダブロックの上面を越えて、燃焼室となるシリンダヘッド内の空間にまで移動可能に構成される。本発明において、ヘッドガスケットは、シリンダヘッド及びシリンダブロックの間に挟持されたガスケット本体と、ピストンのトップランド部を通過させるためのボアを形成する、ガスケット本体に連設されたリップ部と、を含んで構成され、このリップ部は、ガスケット本体に近い一側の端部から、シリンダヘッドのブロック合わせ面を越えて、シリンダヘッド内の空間にあるトップランド部とシリンダヘッドとの隙間にまで延設される。   The engine according to the present invention includes a cylinder block, a piston reciprocally inserted into the cylinder block, a head gasket, and a cylinder head installed with the head gasket sandwiched together with the cylinder block. The top land portion of the piston is configured to be able to move over the upper surface of the cylinder block to the space in the cylinder head serving as a combustion chamber when compressed. In the present invention, the head gasket includes a gasket main body sandwiched between the cylinder head and the cylinder block, and a lip portion continuous with the gasket main body that forms a bore for passing the top land portion of the piston. The lip portion extends from one end near the gasket body to the gap between the top land portion and the cylinder head in the space inside the cylinder head, beyond the block alignment surface of the cylinder head. Established.

本発明によれば、ピストンのトップランド部が圧縮時にシリンダブロックの上面(シリンダブロックの、シリンダヘッドに対する合わせ面)を越えて、シリンダヘッド内の空間にまで挿入されることにより、エンドガス冷却の効果を得て燃料消費量を削減することができる。ここで、本発明によれば、ヘッドガスケットをガスケット本体と、これに連設されたリップ部とを含んで構成することとし、リップ部によりヘッドガスケットのボアを形成するとともに、リップ部をトップランド部がボアを圧縮時に通過する方向に湾曲させたことにより、トップランド部の周囲に形成される隙間への燃焼ガスの流入を阻止して、エミッションを抑制することができる。従って、本発明によれば、トップランド部の延設によるエミッションの悪化を抑制しつつ、エンドガス冷却により燃料消費量を削減することができる。   According to the present invention, when the top land portion of the piston is inserted into the space in the cylinder head beyond the upper surface of the cylinder block (the mating surface of the cylinder block with respect to the cylinder head) during compression, the effect of end gas cooling is achieved. The fuel consumption can be reduced. Here, according to the present invention, the head gasket includes a gasket body and a lip portion connected to the gasket main body. The lip portion forms a bore of the head gasket, and the lip portion is formed on the top land. By curving the bore in the direction of passing through the bore during compression, the inflow of combustion gas into the gap formed around the top land portion can be prevented, and emission can be suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce fuel consumption by end gas cooling while suppressing deterioration of emissions due to the extension of the top land portion.

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るエンジン1の構成を、気筒中心線lに平行な断面により示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of an engine 1 according to an embodiment of the present invention by a cross section parallel to a cylinder center line l.

エンジン1は、シリンダブロック11と、このシリンダブロック11内に、上下に往復自在に挿入されたピストン21と、シリンダブロック11上に配置され、図示しないヘッドボルトによりシリンダブロック11と締結されたシリンダヘッド31とを備えている。シリンダブロック11には、ライナー12が嵌め込まれており、このライナー12により、ピストン21が摺動することとなる内面が形成される。シリンダブロック11とシリンダヘッド31とは、これらの間にヘッドガスケット101を挟持させた状態で締結されており、このヘッドガスケット101により、シリンダブロック11及びシリンダヘッド31の間隔が一定に保たれ、実際の運転時においては、燃焼室Cからのガス漏れが防止される。エンジン1の燃焼室Cは、ピストン21の冠面と、シリンダヘッド31の下面とに挟まれる空間として形成される。   The engine 1 includes a cylinder block 11, a piston 21 inserted in the cylinder block 11 so as to reciprocate up and down, and a cylinder head disposed on the cylinder block 11 and fastened to the cylinder block 11 by a head bolt (not shown). 31. A liner 12 is fitted into the cylinder block 11, and an inner surface on which the piston 21 slides is formed by the liner 12. The cylinder block 11 and the cylinder head 31 are fastened with a head gasket 101 sandwiched between them, and the head gasket 101 keeps the distance between the cylinder block 11 and the cylinder head 31 constant. During the operation, gas leakage from the combustion chamber C is prevented. The combustion chamber C of the engine 1 is formed as a space sandwiched between the crown surface of the piston 21 and the lower surface of the cylinder head 31.

ピストン21は、そのトップランド部21aが通常のピストンよりも延設されて、トップランド部21aの高さhtが増大されており、圧縮時にシリンダブロック11の上面11fを越えて、燃焼室Cとなるシリンダヘッド31内の空間にまで挿入されるように構成されている。ピストン21のトップランド部21aとは、ピストン21に設けられた複数のピストンリング(本実施形態では、コンプレッションリング22,23及びオイルリング24)のうち、最も燃焼室Cに近いもの(コンプレッションリング22)よりも燃焼室C側にあるピストン21の部分である。トップランド部21aをシリンダヘッド31内の空間にまで挿入させることで、燃焼時にエンドガス冷却の効果が得られ、燃料消費量を削減することができる。本実施形態において、ヘッドガスケット101は、燃焼ガスに対するシール性の確保等の通常のヘッドガスケットと同様の機能を奏するほか、トップランド部21aの延設に伴うエミッションの悪化を抑制するという機能を奏するものである。   The piston 21 has a top land portion 21a extending from a normal piston so that the height ht of the top land portion 21a is increased. When the piston 21 is compressed, the top land portion 21a exceeds the upper surface 11f of the cylinder block 11 and It is comprised so that it may insert even in the space in the cylinder head 31 which becomes. The top land portion 21a of the piston 21 is the one closest to the combustion chamber C (the compression ring 22) among the plurality of piston rings (in this embodiment, the compression rings 22, 23 and the oil ring 24) provided on the piston 21. ) Is a portion of the piston 21 on the combustion chamber C side. By inserting the top land portion 21a into the space in the cylinder head 31, an end gas cooling effect can be obtained during combustion, and fuel consumption can be reduced. In the present embodiment, the head gasket 101 has the same function as that of a normal head gasket, such as ensuring sealing performance against combustion gas, and also has the function of suppressing the deterioration of emissions associated with the extension of the top land portion 21a. Is.

エンジン1に吸入された空気は、シリンダヘッド31に設置された燃料噴射弁(図示せず。)により噴射された燃料とともに吸気ポート31aから燃焼室Cに流入し、燃焼室C内に均質な混合気を形成する。シリンダヘッド31には、気筒中心線l上に点火プラグ32が設置されており、燃焼室C内に形成された混合気に対してこの点火プラグ32により点火が行われる。燃焼により生じた排気は、排気ポート31bを介して排出される。吸気ポート31aは、吸気弁33により、排気ポート31bは、排気弁34により夫々開閉される。   Air sucked into the engine 1 flows into the combustion chamber C from the intake port 31a together with fuel injected by a fuel injection valve (not shown) installed in the cylinder head 31, and is uniformly mixed in the combustion chamber C. Form a mind. The cylinder head 31 is provided with a spark plug 32 on the cylinder center line l, and the air-fuel mixture formed in the combustion chamber C is ignited by the spark plug 32. Exhaust gas generated by the combustion is discharged through the exhaust port 31b. The intake port 31a is opened and closed by the intake valve 33, and the exhaust port 31b is opened and closed by the exhaust valve 34, respectively.

次に、本実施形態に係るヘッドガスケット101の構成について、より詳細に説明する。
図2は、ヘッドガスケット101の構成を(a)平面により、及び(b)この図2(a)中のA−A線による断面により示している。
Next, the configuration of the head gasket 101 according to the present embodiment will be described in more detail.
FIG. 2 shows the configuration of the head gasket 101 by (a) a plane and (b) by a cross section taken along the line AA in FIG. 2 (a).

ヘッドガスケット101は、ガスケット本体101aと、リップ部101bとを備えている。
ガスケット本体101aは、通常のヘッドガスケットと同様にシリンダブロック11及びシリンダヘッド31の間に挟持されて、これらの間隔を一定に保つとともに、燃焼ガスに対するシール性を確保するためのものである。ガスケット本体101aには、シリンダヘッド31の組み付けに際してヘッドボルトを挿通させるための複数のヘッドボルト孔hが設けられている。
The head gasket 101 includes a gasket main body 101a and a lip portion 101b.
The gasket main body 101a is sandwiched between the cylinder block 11 and the cylinder head 31 in the same manner as a normal head gasket, and keeps the distance between them constant and ensures sealing performance against combustion gas. The gasket body 101a is provided with a plurality of head bolt holes h through which head bolts are inserted when the cylinder head 31 is assembled.

他方、リップ部101bは、ピストン21のトップランド部21aの延設に伴うエミッションの悪化を抑制するためのものであり、このリップ部101bにより、トップランド部21aが圧縮時に通過することとなるボアBが形成される。本実施形態において、リップ部101bは、ガスケット本体101aに連設させて一体に設けられており、ガスケット本体101aに近い一側の端部(以下、リップ部101bの「外端」という。)から内端に向け、所定の曲率をもって湾曲させて設けられている。湾曲の度合い(曲率、Rサイズ)は、燃焼に起因してピストン21に作用するスラスト荷重に対してピストン21の姿勢を保持することができる範囲で低い剛性を持たせ得るものとして設定されている。リップ部101bが湾曲される方向は、トップランド部21aがボアBを圧縮時に通過する方向に一致させている。   On the other hand, the lip portion 101b is for suppressing the deterioration of the emission accompanying the extension of the top land portion 21a of the piston 21, and the lip portion 101b allows the top land portion 21a to pass through during compression. B is formed. In this embodiment, the lip portion 101b is provided integrally with the gasket body 101a, and is provided from one end portion close to the gasket body 101a (hereinafter referred to as the “outer end” of the lip portion 101b). It is curved toward the inner end with a predetermined curvature. The degree of curvature (curvature, R size) is set so that low rigidity can be provided within a range in which the posture of the piston 21 can be maintained with respect to the thrust load acting on the piston 21 due to combustion. . The direction in which the lip portion 101b is curved matches the direction in which the top land portion 21a passes through the bore B during compression.

なお、本実施形態において、リップ部101bの内径φgskは、ピストン21の外径(トップランド部21aの外径)φpstと略等しい値に設定されている(図3)。
以下、本実施形態に係るエンジン1及びヘッドガスケット101により得られる作用について説明する。
In the present embodiment, the inner diameter φgsk of the lip portion 101b is set to a value substantially equal to the outer diameter of the piston 21 (the outer diameter of the top land portion 21a) φpst (FIG. 3).
Hereinafter, an operation obtained by the engine 1 and the head gasket 101 according to the present embodiment will be described.

図3は、エンジン1の、ヘッドガスケット101のリップ部101b周辺の構成を、図1と同様な断面により示している。
エンジン1において、ヘッドガスケット101は、ガスケット本体101aがシリンダブロック11及びシリンダヘッド31の間に挟持された状態で設けられる。リップ部101bは、外端から内端に向けて一方(ピストン21のトップランド部21aが圧縮時に通過する方向)に湾曲されており、この外端から、シリンダヘッド31のブロック合わせ面31fを越えて、シリンダヘッド31内の空間にあるトップランド部21aと、シリンダヘッド31との隙間gにまで延設されている。なお、図3において、ピストン21は、圧縮上死点にある状態を示している。
FIG. 3 shows a configuration around the lip portion 101b of the head gasket 101 of the engine 1 by a cross section similar to FIG.
In the engine 1, the head gasket 101 is provided in a state where the gasket main body 101 a is sandwiched between the cylinder block 11 and the cylinder head 31. The lip portion 101b is curved in one direction (direction in which the top land portion 21a of the piston 21 passes during compression) from the outer end toward the inner end, and exceeds the block mating surface 31f of the cylinder head 31 from the outer end. The top land portion 21 a in the space in the cylinder head 31 and the gap g between the cylinder head 31 are extended. In addition, in FIG. 3, the piston 21 has shown the state which exists in a compression top dead center.

圧縮時において、ピストン21のトップランド部21aは、上死点直前でヘッドガスケット101のボアBを通過し、シリンダブロック11の上面11f(図1)を越えて、シリンダヘッド31内の空間にまで挿入される。リップ部101bがトップランド部21aの通過する方向に湾曲され、かつその剛性が低く抑えられているため、ピストン21の移動に対する抵抗の増大が抑制されている。   At the time of compression, the top land portion 21a of the piston 21 passes through the bore B of the head gasket 101 just before top dead center, passes over the upper surface 11f (FIG. 1) of the cylinder block 11, and reaches the space in the cylinder head 31. Inserted. Since the lip portion 101b is curved in the direction in which the top land portion 21a passes and its rigidity is kept low, an increase in resistance to the movement of the piston 21 is suppressed.

燃焼時において、点火プラグ32による点火が行われると、これによりトップランド部21a周辺の隙間(トップランド部21aとシリンダヘッド31との隙間)gに向かう燃焼ガスの流れfが発生する。本実施形態に係るエンジン1は、エンドガス冷却のためにトップランド部21aが延設されていることから、通常のエンジンと比較してこの隙間gが拡大されており、ヘッドガスケット101のリップ部101bがないとすれば、燃焼ガスが隙間gに流入して、その内部で流れが停滞するため、良好に燃焼が完了せず、HC等の未燃ガスを生じさせることとなる。本実施形態では、ヘッドガスケット101にリップ部101bを設け、このリップ部101bを湾曲させて隙間gにまで延設したことにより、隙間gへの燃焼ガスの流入が妨げられ、未燃ガスの発生が抑制される。   When ignition is performed by the spark plug 32 during combustion, a combustion gas flow f is generated toward the gap around the top land portion 21a (the gap between the top land portion 21a and the cylinder head 31) g. In the engine 1 according to the present embodiment, the top land portion 21a is extended for cooling the end gas. Therefore, the gap g is enlarged as compared with a normal engine, and the lip portion 101b of the head gasket 101 is provided. If there is no combustion gas, the combustion gas flows into the gap g and the flow is stagnated therein. Therefore, combustion is not completed well, and unburned gas such as HC is generated. In the present embodiment, the lip portion 101b is provided in the head gasket 101, and the lip portion 101b is curved and extended to the gap g, thereby preventing the inflow of combustion gas into the gap g and generating unburned gas. Is suppressed.

また、本実施形態では、ヘッドガスケット101(リップ部101b)の内径φgskをピストン21(トップランド部21a)の外径φpstと略等しい値に設定するとともに、リップ部101bに対して適度な剛性を持たせたことから、燃焼に起因する横方向の荷重(スラスト荷重)に対し、リップ部101bによりピストン21の姿勢が保持され、燃焼時において、ピストンリング22〜24のピストン21に対する位置が同心に保持される。   In the present embodiment, the inner diameter φgsk of the head gasket 101 (lip portion 101b) is set to a value substantially equal to the outer diameter φpst of the piston 21 (top land portion 21a), and moderate rigidity is provided to the lip portion 101b. Therefore, the posture of the piston 21 is maintained by the lip portion 101b with respect to a lateral load (thrust load) caused by combustion, and the positions of the piston rings 22 to 24 with respect to the piston 21 are concentric during combustion. Retained.

本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
本実施形態では、ピストン21のトップランド部21aを延設し、圧縮時において、このトップランド部21aをシリンダブロック11の上面11fを越えて、シリンダヘッド31内の空間にまで挿入させることとした。これにより、燃焼時にエンドガス冷却の効果を得ることができ、燃料消費量を削減することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
In the present embodiment, the top land portion 21 a of the piston 21 is extended, and the top land portion 21 a is inserted into the space in the cylinder head 31 beyond the upper surface 11 f of the cylinder block 11 during compression. . Thereby, the effect of end gas cooling can be acquired at the time of combustion, and fuel consumption can be reduced.

また、本実施形態では、ヘッドガスケット101にリップ部101bを設け、このリップ部101bによりヘッドガスケット101のボアBを形成するとともに、リップ部101bを湾曲させて、シリンダヘッド31内の空間にあるトップランド部21aと、シリンダヘッド31との隙間gにまで延設することとした。これにより、隙間gへの燃焼ガスの流入を阻止して、HC等の未燃ガスの発生を抑制し、トップランド部21aの延設に伴うエミッションの悪化を抑制することができる。   In the present embodiment, the head gasket 101 is provided with a lip portion 101 b, the bore B of the head gasket 101 is formed by the lip portion 101 b, and the lip portion 101 b is curved so that the top in the space in the cylinder head 31 is formed. The land portion 21 a and the cylinder head 31 are extended to the gap g. Thereby, inflow of the combustion gas to the clearance gap g can be prevented, generation | occurrence | production of unburned gas, such as HC, can be suppressed, and the deterioration of the emission accompanying extension of the top land part 21a can be suppressed.

また、本実施形態では、燃焼に起因するスラスト荷重に対してリップ部101bによりピストン21の姿勢を保持することができるので、ピストン21に対するピストンリング(特に、最も燃焼室Cに近いコンプレッションリング22)の偏心を抑制し、ピストンリングによるシール性を向上させるとともに、ピストンリングの寿命を延長することができる。   Further, in the present embodiment, since the posture of the piston 21 can be held by the lip portion 101b against the thrust load resulting from combustion, the piston ring with respect to the piston 21 (particularly, the compression ring 22 closest to the combustion chamber C). Can be suppressed, the sealing performance of the piston ring can be improved, and the life of the piston ring can be extended.

更に、ピストン21に対するピストンリング(特に、コンプレッションリング22)の偏心が抑制されることから、ピストンリングの張力を低減することができ、ピストン21の移動に伴うフリクションを低減することができる。これに伴い、始動時におけるフリクションも低減されるため、エンジン1の始動モータ(スタータ)としてより小型のものを採用することが可能となり、コストを削減することができる。   Furthermore, since the eccentricity of the piston ring (particularly the compression ring 22) with respect to the piston 21 is suppressed, the tension of the piston ring can be reduced, and the friction accompanying the movement of the piston 21 can be reduced. Along with this, since the friction at the time of starting is also reduced, it is possible to adopt a smaller starting motor (starter) of the engine 1 and to reduce the cost.

なお、本実施形態では、ヘッドガスケットを、ガスケット本体101aとリップ部101bとを単一の部材で形成した一体型のヘッドガスケットとした。しかしながら、ヘッドガスケットは、このようなものに限らず、たとえば、ガスケット本体101a部分を複数枚の積層した部材で構成するとともに、その積層した部材のうち少なくとも1枚がリップ部101bを有する形状として、複数の部材から構成することもできる。   In the present embodiment, the head gasket is an integrated head gasket in which the gasket main body 101a and the lip portion 101b are formed of a single member. However, the head gasket is not limited to this, for example, the gasket main body 101a portion is constituted by a plurality of laminated members, and at least one of the laminated members has a lip portion 101b. It can also consist of a plurality of members.

本発明の一実施形態に係るエンジンの断面図Sectional drawing of the engine which concerns on one Embodiment of this invention 同上実施形態に係るヘッドガスケットの(a)平面図、及び(b)A−A線断面図(A) top view and (b) AA line sectional view of a head gasket according to the same embodiment. 同上実施形態に係るエンジンの、ヘッドガスケットのリップ部周辺の拡大断面図Enlarged sectional view around the lip portion of the head gasket of the engine according to the same embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…エンジン、11…シリンダブロック、11f…シリンダブロックの上面、21…ピストン、21a…トップランド部、22〜24…ピストンリング、31…シリンダヘッド、31a…吸気ポート、31b…排気ポート、32…点火プラグ、33…吸気弁、34…排気弁、101…ヘッドガスケット、101a…ガスケット本体、101b…リップ部、B…ヘッドガスケットのボア、C…燃焼室。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 11 ... Cylinder block, 11f ... Upper surface of cylinder block, 21 ... Piston, 21a ... Top land part, 22-24 ... Piston ring, 31 ... Cylinder head, 31a ... Intake port, 31b ... Exhaust port, 32 ... Spark plug, 33 ... intake valve, 34 ... exhaust valve, 101 ... head gasket, 101a ... gasket body, 101b ... lip, B ... head gasket bore, C ... combustion chamber.

Claims (4)

圧縮時において、ピストンのトップランド部がシリンダブロックの上面を越えて、燃焼室となるシリンダヘッド内の空間にまで挿入されるエンジンに設けられるヘッドガスケットであって、
シリンダヘッド及びシリンダブロックの間に挟持されるガスケット本体と、
前記トップランド部が通過することとなるボアを形成する、前記ガスケット本体に連設されたリップ部と、を含んで構成され、
前記リップ部は、前記トップランド部が前記ボアを圧縮時に通過する方向に湾曲させて設けられたエンジンのヘッドガスケット。
A head gasket provided in an engine that is inserted into a space in a cylinder head that becomes a combustion chamber when the top land portion of the piston exceeds the upper surface of the cylinder block during compression,
A gasket body sandwiched between the cylinder head and the cylinder block;
Forming a bore through which the top land portion passes, and including a lip portion connected to the gasket body,
The lip portion is a head gasket for an engine provided such that the top land portion is curved in a direction to pass through the bore during compression.
シリンダブロックと、
前記シリンダブロック内に往復自在に挿入されたピストンと、
請求項1に記載のヘッドガスケットと、
前記シリンダブロックとともに前記ヘッドガスケットのガスケット本体を挟持した状態で設置されたシリンダヘッドと、を含んで構成され、
前記ピストンのトップランド部が圧縮時に前記シリンダブロックの上面を越えて、燃焼室となる前記シリンダヘッド内の空間にまで移動可能に構成されたエンジン。
A cylinder block;
A piston reciprocally inserted into the cylinder block;
A head gasket according to claim 1;
A cylinder head installed in a state of sandwiching the gasket main body of the head gasket together with the cylinder block, and
An engine configured such that a top land portion of the piston can move over a top surface of the cylinder block to a space in the cylinder head serving as a combustion chamber when compressed.
シリンダブロックと、
前記シリンダブロック内に往復自在に挿入されたピストンと、
ガスケット本体、ならびに前記ピストンのトップランド部を通過させるためのボアを形成する、前記ガスケット本体に連設されたリップ部を含んで構成されるヘッドガスケットと、
前記シリンダブロックとともに前記ヘッドガスケットのガスケット本体を挟持した状態で設置されたシリンダヘッドと、を含んで構成され、
前記ピストンのトップランド部が圧縮時に前記シリンダブロックの上面を越えて、燃焼室となる前記シリンダヘッド内の空間にまで移動可能に構成されたエンジンであって、
前記ヘッドガスケットのリップ部は、前記ガスケット本体に近い一側の端部から、前記シリンダヘッドのブロック合わせ面を越えて、前記シリンダヘッド内の空間にあるトップランド部と前記シリンダヘッドとの隙間にまで延設されたエンジン。
A cylinder block;
A piston reciprocally inserted into the cylinder block;
A head gasket comprising a gasket body and a lip portion connected to the gasket body to form a bore for passing the top land portion of the piston;
A cylinder head installed in a state of sandwiching the gasket main body of the head gasket together with the cylinder block, and
The engine is configured such that the top land portion of the piston can move to the space in the cylinder head that becomes a combustion chamber over the upper surface of the cylinder block during compression,
The lip portion of the head gasket extends from one end close to the gasket body to the gap between the top land portion in the space in the cylinder head and the cylinder head, beyond the block mating surface of the cylinder head. Engine extended to
前記ヘッドガスケットのリップ部は、その内径が前記トップランド部の外径と略等しい請求項2又は3に記載のエンジン。   The engine according to claim 2 or 3, wherein an inner diameter of the lip portion of the head gasket is substantially equal to an outer diameter of the top land portion.
JP2007238646A 2007-09-14 2007-09-14 Head gasket of engine and engine provided with the same Pending JP2009068435A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007238646A JP2009068435A (en) 2007-09-14 2007-09-14 Head gasket of engine and engine provided with the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007238646A JP2009068435A (en) 2007-09-14 2007-09-14 Head gasket of engine and engine provided with the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009068435A true JP2009068435A (en) 2009-04-02

Family

ID=40604957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007238646A Pending JP2009068435A (en) 2007-09-14 2007-09-14 Head gasket of engine and engine provided with the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009068435A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6314933B1 (en) Piston for internal combustion engines
JP5692462B2 (en) Engine combustion chamber structure
US10113503B2 (en) Combustion bowl of a piston for an engine
JP2008151078A (en) Engine air-intake device
US8069833B2 (en) Reciprocating engine
JP2019190286A (en) Cylinder head for internal combustion engine
JP2005083371A (en) Friction loss reducing piston
US20170321624A1 (en) Piston for an engine
JP2005147046A (en) NOx REDUCING METHOD FOR DIESEL ENGINE
JP2009068435A (en) Head gasket of engine and engine provided with the same
JP6389865B2 (en) Piston for internal combustion engine
CN104806374A (en) Push rod tube structure of engine cylinder head
US9708968B2 (en) Carburetor for two-stroke internal combustion engine
CN110388274B (en) Cylinder head of internal combustion engine
JP4248521B2 (en) In-cylinder direct injection internal combustion engine
US10519895B2 (en) Cylinder head and engine
US11840983B2 (en) Low compression natural gas engine piston bowl for improved combustion stability
JP6890149B2 (en) Internal combustion engine piston
US9169799B2 (en) Engine cylinder head provided with light valve spring bosses
JP4133200B2 (en) Reciprocating engine
JP6241988B2 (en) Internal combustion engine
JP2017203386A (en) piston
JP2016188624A (en) Internal combustion engine
JP2008190357A (en) Piston
JP5928265B2 (en) Wear resistant ring, piston and internal combustion engine