JP2014034906A

JP2014034906A - Engine cylinder block structure

Info

Publication number: JP2014034906A
Application number: JP2012175581A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Osawa; 宏大澤
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2014-02-24

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a cylinder liner holding method while improving a holding force of a cylinder liner in an engine having a cylinder block integrated with a cylinder head.SOLUTION: In an engine cylinder block structure, a cylinder liner insertion hole 7 is formed on a cylinder block 2 integrated with a cylinder head, and a cylinder liner 10 is inserted in an inner periphery of the cylinder liner insertion hole. A maximum inside diameter part, an intermediate inside diameter part, and a minimum inside diameter part are sequentially formed on the inner periphery of the cylinder liner insertion hole 7 toward a combustion chamber side from a crank chamber side. The inside diameter of the cylinder liner insertion hole 7 is gradually reduced along a cylinder axial line, and a guide part 17 inserted in at least the minimum inside diameter part at a minute gap, and a press-fit part 18 press-fitted with the maximum inside diameter part at a predetermined fastening tolerance are formed on an outer periphery of the cylinder liner.

Description

この発明はエンジンのシリンダブロック構造に係り、特に、シリンダヘッド及びシリンダブロックを一体成形したエンジンのシリンダライナ保持力の向上を図ったエンジンのシリンダブロック構造に関する。 The present invention relates to a cylinder block structure of an engine, and more particularly, to a cylinder block structure of an engine in which a cylinder liner holding force of an engine in which a cylinder head and a cylinder block are integrally formed is improved.

エンジンには、シリンダヘッドをシリンダブロックに一体成形したエンジンがある。このエンジンは、シリンダブロックに、一端が燃焼室壁によって閉鎖され他端がクランク室に開放されたシリンダライナ挿入孔を形成し、シリンダライナ挿入孔の内周にシリンダライナを挿入している。
このようなシリンダヘッド及びシリンダブロックを一体成形したエンジンのシリンダブロック構造には、シリンダブロックに締結する別体のスカートを備え、スカートに、シリンダブロックへの締結状態でシリンダライナの下面に接触する支持面を設けたものがある。（特開平６−５０２０６号公報） There is an engine in which a cylinder head is integrally formed with a cylinder block. In this engine, a cylinder liner insertion hole having one end closed by a combustion chamber wall and the other end opened to a crank chamber is formed in the cylinder block, and the cylinder liner is inserted into the inner periphery of the cylinder liner insertion hole.
The cylinder block structure of the engine in which the cylinder head and the cylinder block are integrally molded includes a separate skirt that is fastened to the cylinder block, and the skirt is supported in contact with the lower surface of the cylinder liner when fastened to the cylinder block. Some have a surface. (JP-A-6-50206)

特開平６−５０２０６号公報JP-A-6-50206

しかし、前記特許文献１のシリンダブロック構造では、シリンダブロックに締結される別体のスカートにシリンダライナを支持する支持面を設け、シリンダライナ挿入孔に挿入されたシリンダライナを下から支持していた。このため、従来のシリンダブロック構造においては、シリンダライナ挿入孔に挿入されたシリンダライナを保持するために、シリンダライナを下から支持する部材を必要とし、シリンダライナの保持方法が複雑になる問題があった。 However, in the cylinder block structure of Patent Document 1, a support surface for supporting the cylinder liner is provided on a separate skirt fastened to the cylinder block, and the cylinder liner inserted into the cylinder liner insertion hole is supported from below. . For this reason, in the conventional cylinder block structure, in order to hold the cylinder liner inserted into the cylinder liner insertion hole, a member for supporting the cylinder liner from the bottom is required, and the cylinder liner holding method becomes complicated. there were.

この発明は、シリンダヘッドを一体成形してなるシリンダブロックを有するエンジンについて、シリンダライナの保持力を向上させつつ、シリンダライナの保持方法を簡素化することを目的とする。 An object of the present invention is to simplify a cylinder liner holding method while improving the holding force of a cylinder liner for an engine having a cylinder block formed by integrally molding a cylinder head.

この発明は、シリンダヘッドを一体成形したシリンダブロックに、一端が燃焼室壁によって閉鎖され他端がクランク室に開放されたシリンダライナ挿入孔を形成し、前記シリンダライナ挿入孔の内周にシリンダライナを挿入したエンジンのシリンダブロック構造において、前記シリンダライナ挿入孔の内周に前記クランク室側から前記燃焼室側に向かって最大内径部と中間内径部と最小内径部とをこの順に形成し、前記シリンダライナ挿入孔の内径をシリンダ軸線に沿って段階的に締小させ、前記シリンダライナの外周面に少なくとも前記最小内径部に微小隙間を有して挿入されるガイド部と前記最大内径部に所定の締め代にて圧入される圧入部とを形成したことを特徴とする。 According to the present invention, a cylinder liner insertion hole having one end closed by a combustion chamber wall and the other end opened to a crank chamber is formed in a cylinder block integrally formed with a cylinder head, and a cylinder liner is formed on the inner periphery of the cylinder liner insertion hole. In the cylinder block structure of the engine in which is inserted, a maximum inner diameter portion, an intermediate inner diameter portion, and a minimum inner diameter portion are formed in this order from the crank chamber side toward the combustion chamber side on the inner periphery of the cylinder liner insertion hole, The inner diameter of the cylinder liner insertion hole is reduced stepwise along the cylinder axis, and the guide portion and the maximum inner diameter portion are inserted into the outer peripheral surface of the cylinder liner with a minute gap at least in the minimum inner diameter portion. And a press-fitting portion that is press-fitted with a tightening allowance.

シリンダヘッドを一体成形してなるシリンダブロックを有するエンジンの場合、通常のエンジンと比べてシリンダライナ挿入孔の燃焼室側端部は変形し難い。
このため、この発明は、シリンダライナ挿入孔のうち燃焼室側に形成した最小内径部によって、この最小内径部に微小隙間を有して挿入されるシリンダライナのガイド部を保持することで、シリンダライナの保持力を向上させることができる。
また、この発明は、シリンダライナの圧入部が圧入される最大内径部をクランク室側に形成しているので、シリンダライナの圧入部を燃焼室から離れた熱膨張の少ない領域に配置できるため、熱膨張によってシリンダライナの保持力が低下することを防止できる。
さらに、この発明は、シリンダライナ挿入孔の最大内径部にシリンダライナの圧入部を所定の締め代にて圧入したため、両者の接触面積が増加し、シリンダライナの保持力を増加させることができる。
よって、この発明では、シリンダヘッドを一体成形してなるシリンダブロックを有するエンジンについて、シリンダライナの保持力を向上させつつ、シリンダライナの保持方法を簡素化することができる。 In the case of an engine having a cylinder block formed by integrally molding a cylinder head, the combustion chamber side end of the cylinder liner insertion hole is less likely to be deformed than in an ordinary engine.
For this reason, the present invention holds the guide portion of the cylinder liner inserted with a small gap in the minimum inner diameter portion by the minimum inner diameter portion formed on the combustion chamber side in the cylinder liner insertion hole. The holding power of the liner can be improved.
In addition, since the present invention forms the maximum inner diameter portion into which the press-fit portion of the cylinder liner is press-fitted on the crank chamber side, the press-fit portion of the cylinder liner can be arranged in a region with little thermal expansion away from the combustion chamber. It is possible to prevent the holding force of the cylinder liner from decreasing due to thermal expansion.
Further, according to the present invention, since the press-fitting portion of the cylinder liner is press-fitted into the maximum inner diameter portion of the cylinder liner insertion hole with a predetermined tightening allowance, the contact area between the two increases, and the holding force of the cylinder liner can be increased.
Therefore, according to the present invention, the method of holding the cylinder liner can be simplified while improving the holding force of the cylinder liner for an engine having a cylinder block formed by integrally molding the cylinder head.

図１はエンジンの断面図である。（実施例）FIG. 1 is a sectional view of the engine. (Example) 図２はシリンダブロック部分の拡大断面図である。（実施例）FIG. 2 is an enlarged sectional view of the cylinder block portion. (Example) 図３はシリンダブロックの断面図である。（実施例）FIG. 3 is a sectional view of the cylinder block. (Example) 図４はシリンダライナの側面図である。（実施例）FIG. 4 is a side view of the cylinder liner. (Example)

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１はエンジン、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はフロントカバー、５はロアケース、６はシリンダヘッドカバーである。このエンジン１は、シリンダブロック２にシリンダヘッド３を一体成形し、また、フロントカバー４を一体形成し、シリンダブロック２の下部にロアケース５を取り付け、シリンダヘッド３にシリンダヘッドカバー６を取り付けている。
シリンダブロック２には、シリンダライナ挿入孔７を形成している。シリンダライナ挿入孔７は、シリンダ軸線Ａ方向の一端がシリンダヘッド３に形成した燃焼室８の壁８ａによって閉鎖され、他端がロアケース５により形成されたクランク室９に開放されている。シリンダライナ挿入孔７の内周には、シリンダライナ１０を挿入している。シリンダライナ挿入孔７に挿入したシリンダライナ１０には、ピストン１１をシリンダ軸線Ａ方向に摺動自在に内蔵している。ピストン１１は、コネクティングロッド１２によりシリンダブロック２の下部に軸支したクランク軸１３に連絡している。 1 to 4 show an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an engine, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a front cover, 5 is a lower case, and 6 is a cylinder head cover. In the engine 1, the cylinder head 3 is integrally formed with the cylinder block 2, the front cover 4 is integrally formed, the lower case 5 is attached to the lower part of the cylinder block 2, and the cylinder head cover 6 is attached to the cylinder head 3.
A cylinder liner insertion hole 7 is formed in the cylinder block 2. One end of the cylinder liner insertion hole 7 in the direction of the cylinder axis A is closed by a wall 8 a of the combustion chamber 8 formed in the cylinder head 3, and the other end is opened to a crank chamber 9 formed by the lower case 5. A cylinder liner 10 is inserted into the inner periphery of the cylinder liner insertion hole 7. The cylinder liner 10 inserted into the cylinder liner insertion hole 7 incorporates a piston 11 slidably in the direction of the cylinder axis A. The piston 11 communicates with a crankshaft 13 that is pivotally supported at the lower portion of the cylinder block 2 by a connecting rod 12.

このエンジン１は、図３に示すように、シリンダブロック２のシリンダライナ挿入孔７の内周に、クランク室９側から燃焼室８側に向かって、最大内径部１４と中間内径部１５と最小内径部１６とをこの順に形成している。これにより、シリンダブロック２は、シリンダライナ挿入孔７の内径を、シリンダ軸線Ａに沿ってクランク室９側から燃焼室８側に向かい段階的に締小させて、最大内径部１４と中間内径部１５と最小内径部１６とを形成している。
シリンダライナ１０の外周面には、図４に示すように、少なくとも、シリンダライナ挿入孔７の最小内径部１６に微小隙間を有して挿入されるガイド部１７と、シリンダライナ挿入孔７の最大内径部１４に所定の締め代にて圧入される圧入部１８とを形成している。また、シリンダライナ１０のガイド部１７と圧入部１８との間には、連結部１９を形成している。図２に示すように、シリンダライン挿入孔７にシリンダライナ１０を挿入した状態において、連結部１９はシリンダライナ挿入孔７の中間内径部１５と空間部２０を挟んで対向位置する。
シリンダヘッド３を一体成形してなるシリンダブロック２を有するエンジン１の場合、シリンダヘッドとシリンダブロックを別体形成して組み立てた通常のエンジンと比べて、シリンダライナ挿入孔７の燃焼室８側の端部は変形し難い。
このため、このエンジン１のシリンダブロック２の構造によれば、シリンダライナ挿入孔７のうち燃焼室８側に形成した最小内径部１６によって、この最小内径部１６に微小隙間を有して挿入されるシリンダライナ１０のガイド部１７を保持することで、シリンダライナ１０の保持力を向上させることができる。
また、このエンジン１のシリンダブロック２の構造によれば、シリンダライナ１０の圧入部１８が圧入される最大内径部１４をクランク室９側に形成しているので、シリンダライナ１０の圧入部１８を燃焼室８から離れた熱膨張の少ない領域に配置できるため、熱膨張によってシリンダライナ１０の保持力が低下することを防止できる。
さらに、このエンジン１のシリンダブロック２の構造によれば、周長が長いシリンダライナ挿入孔７の最大内径部１４にシリンダライナ１０の圧入部１８を所定の締め代にて圧入したため、両者の接触面積が増加し、シリンダライナ１０の保持力を増加させることができる。
よって、このエンジン１のシリンダブロック２の構造では、シリンダヘッド３を一体成形してなるシリンダブロック２を有するエンジン１について、シリンダライナ１０の保持力を向上させつつ、シリンダライナ１０の保持方法を簡素化することができる。 As shown in FIG. 3, the engine 1 has a maximum inner diameter portion 14, an intermediate inner diameter portion 15 and a minimum inner diameter of the cylinder liner insertion hole 7 of the cylinder block 2 from the crank chamber 9 side toward the combustion chamber 8 side. The inner diameter portion 16 is formed in this order. As a result, the cylinder block 2 gradually reduces the inner diameter of the cylinder liner insertion hole 7 along the cylinder axis A from the crank chamber 9 side to the combustion chamber 8 side. 15 and a minimum inner diameter portion 16 are formed.
On the outer peripheral surface of the cylinder liner 10, as shown in FIG. 4, at least the guide portion 17 inserted with a small clearance in the minimum inner diameter portion 16 of the cylinder liner insertion hole 7 and the maximum of the cylinder liner insertion hole 7. A press-fit portion 18 that is press-fitted into the inner diameter portion 14 with a predetermined tightening allowance is formed. Further, a connecting portion 19 is formed between the guide portion 17 and the press-fit portion 18 of the cylinder liner 10. As shown in FIG. 2, in a state where the cylinder liner 10 is inserted into the cylinder line insertion hole 7, the connecting portion 19 is opposed to the intermediate inner diameter portion 15 of the cylinder liner insertion hole 7 and the space portion 20.
In the case of the engine 1 having the cylinder block 2 formed by integrally molding the cylinder head 3, the cylinder liner insertion hole 7 on the side of the combustion chamber 8 is compared with a normal engine assembled by separately forming the cylinder head and the cylinder block. The end is difficult to deform.
Therefore, according to the structure of the cylinder block 2 of the engine 1, the cylinder liner insertion hole 7 is inserted into the minimum inner diameter portion 16 with a small gap by the minimum inner diameter portion 16 formed on the combustion chamber 8 side. By holding the guide portion 17 of the cylinder liner 10, the holding force of the cylinder liner 10 can be improved.
Further, according to the structure of the cylinder block 2 of the engine 1, the maximum inner diameter portion 14 into which the press-fit portion 18 of the cylinder liner 10 is press-fitted is formed on the crank chamber 9 side, so that the press-fit portion 18 of the cylinder liner 10 is formed. Since it can arrange | position in the area | region with little thermal expansion away from the combustion chamber 8, it can prevent that the retention strength of the cylinder liner 10 falls by thermal expansion.
Furthermore, according to the structure of the cylinder block 2 of the engine 1, the press-fit portion 18 of the cylinder liner 10 is press-fitted with a predetermined tightening allowance into the maximum inner diameter portion 14 of the cylinder liner insertion hole 7 having a long circumference. The area increases, and the holding force of the cylinder liner 10 can be increased.
Therefore, in the structure of the cylinder block 2 of the engine 1, the method of holding the cylinder liner 10 is simplified while improving the holding force of the cylinder liner 10 for the engine 1 having the cylinder block 2 formed by integrally molding the cylinder head 3. Can be

また、シリンダライナ挿入孔７は、図３に示すように、シリンダ軸線Ａに沿う方向で、最小内径部１６の長さＬ１を最大内径部１４の長さＬ２よりも長く形成している（Ｌ１＞Ｌ２）。
これにより、このエンジン１のシリンダブロック２の構造では、シリンダライナ１０の圧入部１８をシリンダライナ挿入孔７の最大内径部１４に圧入する前に、シリンダライナ１０のガイド部１７をシリンダライナ挿入孔７の最小内径部１６に挿入させて、シリンダライナ１０をシリンダライナ挿入孔７に対して位置決めでき、シリンダライナ１０の挿入作業性を向上することができる。
また、このエンジン１のシリンダブロック２の構造によれば、シリンダライナ１０の圧入部１８が所定の締め代にて圧入される最大内径部１４の長さＬ２を短くしたことで、シリンダライナ１０の圧入時に圧入荷重が過度に大きくなることが防止できる。 Further, as shown in FIG. 3, the cylinder liner insertion hole 7 is formed such that the length L1 of the minimum inner diameter portion 16 is longer than the length L2 of the maximum inner diameter portion 14 in the direction along the cylinder axis A (L1). > L2).
Accordingly, in the structure of the cylinder block 2 of the engine 1, the guide portion 17 of the cylinder liner 10 is inserted into the cylinder liner insertion hole before the press-fit portion 18 of the cylinder liner 10 is press-fitted into the maximum inner diameter portion 14 of the cylinder liner insertion hole 7. 7, the cylinder liner 10 can be positioned with respect to the cylinder liner insertion hole 7, and the insertion workability of the cylinder liner 10 can be improved.
Further, according to the structure of the cylinder block 2 of the engine 1, the length L2 of the maximum inner diameter portion 14 into which the press-fitting portion 18 of the cylinder liner 10 is press-fitted with a predetermined tightening allowance is shortened. It is possible to prevent the press-fitting load from becoming excessively large during press-fitting.

さらに、シリンダブロック２は、図２に示すように、シリンダライナ１０のガイド部１７と圧入部１８との間に、シリンダライナ挿入孔７の中間内径部１５との間の空間部２０を挟んで対向位置する連結部１９を形成している。シリンダブロック２は、シリンダライナ挿入孔７の外周にウォータジャケット２１を備えている。シリンダブロック２は、ウォータジャケット２１をシリンダ軸線Ａに沿う方向で、シリンダライナ挿入孔７の中間内径部１５よりも最小内径部１６の側に配置している。
これにより、このエンジン１のシリンダブロック２の構造では、シリンダライナ挿入孔７の中間内径部１５とシリンダライナ１０の連結部１９との間に空間部２０を有するため、シリンダライナ１０の熱は主として最小内径部１６からウォータジャケット２１内の冷却水に伝達される。
このため、このエンジン１のシリンダブロック２の構造によれば、ウォータジャケット２１の長さを短縮しつつ、シリンダライナ１０の冷却効果を向上させることができ、エンジン１の軽量化を図ることができる。 Further, as shown in FIG. 2, the cylinder block 2 sandwiches a space portion 20 between the guide portion 17 of the cylinder liner 10 and the press-fit portion 18 and the intermediate inner diameter portion 15 of the cylinder liner insertion hole 7. A connecting portion 19 is formed so as to face each other. The cylinder block 2 includes a water jacket 21 on the outer periphery of the cylinder liner insertion hole 7. In the cylinder block 2, the water jacket 21 is arranged in the direction along the cylinder axis A, closer to the minimum inner diameter portion 16 than the intermediate inner diameter portion 15 of the cylinder liner insertion hole 7.
Thereby, in the structure of the cylinder block 2 of the engine 1, since the space portion 20 is provided between the intermediate inner diameter portion 15 of the cylinder liner insertion hole 7 and the connecting portion 19 of the cylinder liner 10, the heat of the cylinder liner 10 is mainly used. It is transmitted from the minimum inner diameter portion 16 to the cooling water in the water jacket 21.
For this reason, according to the structure of the cylinder block 2 of the engine 1, the cooling effect of the cylinder liner 10 can be improved while the length of the water jacket 21 is shortened, and the weight of the engine 1 can be reduced. .

また、このエンジン１は、シリンダライナ１０をシリンダブロック２と同等の熱膨張率を有する材質（例えば、アルミ合金）によって形成している。
これにより、このエンジン１のシリンダブロック２の構造では、シリンダライナ１０とシリンダブロック２との両者で熱膨張差が無く、シリンダライナ１０とシリンダブロック２が熱膨張した場合、シリンダライナ１０の保持力が低下することを防止できる。 In the engine 1, the cylinder liner 10 is formed of a material (for example, aluminum alloy) having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the cylinder block 2.
Thereby, in the structure of the cylinder block 2 of the engine 1, there is no difference in thermal expansion between the cylinder liner 10 and the cylinder block 2, and when the cylinder liner 10 and the cylinder block 2 are thermally expanded, the holding force of the cylinder liner 10 is increased. Can be prevented from decreasing.

この発明は、シリンダライナの保持力を向上させつつ、シリンダライナの保持方法を簡素化することができるものであり、シリンダヘッドを一体成形してなるシリンダブロックを有するエンジンに限らず、シリンダヘッドとシリンダブロックと別体とるエンジンにも適用可能である。 The present invention can simplify the cylinder liner holding method while improving the holding force of the cylinder liner, and is not limited to an engine having a cylinder block integrally formed with a cylinder head. It can also be applied to an engine that is separated from the cylinder block.

１エンジン
２シリンダブロック
３シリンダヘッド
４フロントカバー
５ロアケース
６シリンダヘッドカバー
７シリンダライナ挿入孔
８燃焼室
９クランク室
１０シリンダライナ
１１ピストン
１２コネクティングロッド
１３クランク軸
１４最大内径部
１５中間内径部
１６最小内径部
１７ガイド部
１８圧入部
１９連結部
２０空間部
２１ウォータジャケット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Cylinder block 3 Cylinder head 4 Front cover 5 Lower case 6 Cylinder head cover 7 Cylinder liner insertion hole 8 Combustion chamber 9 Crank chamber 10 Cylinder liner 11 Piston 12 Connecting rod 13 Crankshaft 14 Maximum inner diameter portion 15 Intermediate inner diameter portion 16 Minimum inner diameter portion 17 Guide part 18 Press-fit part 19 Connection part 20 Space part 21 Water jacket

Claims

An engine in which a cylinder liner insertion hole in which one end is closed by a combustion chamber wall and the other end is opened to a crank chamber is formed in a cylinder block integrally formed with a cylinder head, and the cylinder liner is inserted into the inner periphery of the cylinder liner insertion hole. In this cylinder block structure, a maximum inner diameter portion, an intermediate inner diameter portion, and a minimum inner diameter portion are formed in this order from the crank chamber side toward the combustion chamber side on the inner periphery of the cylinder liner insertion hole, and the cylinder liner insertion hole The inner diameter of the guide is gradually reduced along the cylinder axis, and the guide part inserted at least with the smallest inner diameter part on the outer peripheral surface of the cylinder liner and the maximum inner diameter part with a predetermined tightening allowance. A cylinder block structure for an engine characterized by forming a press-fitting portion that is press-fitted in a step.

The engine cylinder block structure according to claim 1, wherein the cylinder liner insertion hole is formed such that a length of the minimum inner diameter portion is longer than a length of the maximum inner diameter portion in a direction along a cylinder axis.

A connecting portion is formed between the guide portion and the press-fitting portion of the cylinder liner so as to be opposed to each other with an intermediate inner diameter portion of the cylinder liner insertion hole and a space portion interposed therebetween, and the cylinder block is formed on the outer periphery of the cylinder liner insertion hole. 2. The engine cylinder block structure according to claim 1, further comprising a jacket, wherein the water jacket is disposed closer to the minimum inner diameter portion than the intermediate inner diameter portion of the cylinder liner insertion hole in a direction along a cylinder axis. .

The engine cylinder block structure according to claim 1, wherein the cylinder liner is formed of a material having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the cylinder block.