JP2019039367A - Internal combustion engine - Google Patents
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Description
この発明は、内燃機関に関し、特に、上下方向に貫通する貫通孔が形成されたシリンダブロックと、上下方向に延在するように貫通孔に装着される筒状のシリンダライナーと、上下方向に摺動可能にシリンダライナーに収容されるピストンとを備える、内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine, and in particular, a cylinder block in which a through-hole penetrating in the vertical direction is formed, a cylindrical cylinder liner mounted in the through-hole so as to extend in the vertical direction, and a sliding in the vertical direction. The present invention relates to an internal combustion engine including a piston movably accommodated in a cylinder liner.
この種の内燃機関の一例が、特許文献1に開示されている。この文献によれば、シリンダライナーには、エンジンのピストンを摺動可能に収容するシリンダボアが区画形成され、ピストンとの焼付きを防止するための表面処理がシリンダボアの内周面に施される。ここで、表面処理は、二硫化モリブデンからなる微粒子ショット材を用いてシリンダボアの内周面にディンプル加工を施すものである。 An example of this type of internal combustion engine is disclosed in Patent Document 1. According to this document, a cylinder bore that slidably accommodates a piston of an engine is defined in the cylinder liner, and a surface treatment for preventing seizure with the piston is applied to the inner peripheral surface of the cylinder bore. Here, the surface treatment is to perform dimple processing on the inner peripheral surface of the cylinder bore using a fine particle shot material made of molybdenum disulfide.
これによって、スカッフを防止しつつ、ピストンとの摺動抵抗を減らすことができる。特に、摺動抵抗については、潤滑オイルの保持性の向上,加工バリの減少,ピストンとの接触面積の減少等によって、その低減が図られる。 This can reduce the sliding resistance with the piston while preventing scuffing. In particular, the sliding resistance can be reduced by improving the retention of the lubricating oil, reducing the processing burr, reducing the contact area with the piston, and the like.
しかし、特許文献1の技術では、潤滑オイルと燃焼成分との混合によってディンプルにデポジットが生成されやすくなる。生成されたデポジットは、燃焼室に掻き出されて堆積成長し、プレイグニッションを引き起こす着火源となり得る。 However, in the technique of Patent Document 1, deposits are easily generated in the dimples by mixing the lubricating oil and the combustion component. The generated deposit is scraped into the combustion chamber and grows and can become an ignition source that causes pre-ignition.
それゆえに、この発明の主たる目的は、ピストンの摺動抵抗を低減でき、かつプレイグニッションが発生するリスクを低減できる、内燃機関を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can reduce the sliding resistance of the piston and reduce the risk of occurrence of pre-ignition.
この発明に係る内燃機関は、上下方向に貫通する貫通孔が形成されたシリンダブロック、上下方向に延在するように貫通孔に装着される筒状のシリンダライナー、および上下方向に移動可能にシリンダライナーに収容されるピストンを備える内燃機関であって、シリンダライナーの内周面のうち基準位置よりも上方にクロスハッチ加工を施し、シリンダライナーの内周面のうち基準位置よりも下方にディンプル加工を施すようにした、内燃機関である。 An internal combustion engine according to the present invention includes a cylinder block having a through-hole penetrating in the vertical direction, a cylindrical cylinder liner mounted in the through-hole so as to extend in the vertical direction, and a cylinder movably in the vertical direction An internal combustion engine having a piston accommodated in a liner, wherein cross-hatching is performed above the reference position on the inner peripheral surface of the cylinder liner, and dimple processing is performed below the reference position on the inner peripheral surface of the cylinder liner This is an internal combustion engine.
基準位置よりも下方の内周面にディンプル加工を施すことで、ビストンの摺動抵抗が低減される。また、基準位置よりも上方の内周面にクロスハッチ加工を施すことで、プレイグニッションが発生するリスクが低減される。 By performing dimple processing on the inner peripheral surface below the reference position, the sliding resistance of the biston is reduced. Moreover, the risk of pre-ignition is reduced by applying cross-hatch processing to the inner peripheral surface above the reference position.
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
図1および図2を参照して、この実施例のエンジン(内燃機関)10は、ポート噴射方式を採用するエンジンであり、貫通孔HL1が形成されたシリンダブロック16を備える。貫通孔HL1は、均一の内径寸法を有して上下方向に延在する。シリンダライナー18は、貫通孔HL1の内径寸法と一致する外径寸法を有して筒状に形成され、上下方向に延在する姿勢で貫通孔HL1に装着される。この結果、シリンダライナー18の中心軸は、貫通孔HL1の中心軸と重なる。
Referring to FIGS. 1 and 2, an engine (internal combustion engine) 10 of this embodiment is an engine that employs a port injection method, and includes a
シリンダライナー18の内径寸法は、径方向におけるシリンダライナー18の厚みの分だけ、シリンダライナー18の外径寸法よりも小さい。また、シリンダライナー18の内径寸法も、長さ方向(上下方向)において均一とされる。
The inner diameter dimension of the
ピストン12は、シリンダライナー18の内径寸法よりも僅かに小さい外径寸法を有し、上下方向に移動可能にシリンダライナー18に収容される。ピストン12の外周面には、ピストンリング141〜143が装着される。このうち、ピストンリング141がトップリングに相当し、ピストンリング142がセカンドリングに相当し、ピストンリング143がオイルリングに相当する。
The
シリンダライナー18の内周面には、ピストンリング141〜143の外周面が継続的に接触する。この結果、ピストン12は、同じ姿勢を保ったまま、シリンダライナー18内を上下方向に摺動する。
The outer peripheral surfaces of the
シリンダブロック16の上には、吸気管22,排気管24および燃焼室30が形成されたシリンダヘッド20が配される。吸気管22と燃料室30との結合部には吸気バルブ26が設けられ、排気管28と燃焼室30との間には排気バルブ28が設けられる。さらに、吸気管22の吸気バルブ26よりも上流側の位置には燃料噴射装置32が設けられ、燃焼室30の上部には点火プラグ34が設けられる。
On the
このような構造のエンジン10は4サイクル型であり、吸気工程→圧縮工程→燃焼・膨張工程→排気工程→吸気工程→…の順で各工程を繰り返す。
The
吸気工程では、吸気バルブ26が開かれ、ピストン12が下降する。これによって、燃料噴射装置32から噴射された燃料と吸入空気とを混合した混合気が、燃焼室30に供給される。圧縮工程では、吸気バルブ26が閉じられ、ピストン12が上昇する。燃焼室30に供給された混合気は、ピストン12によって圧縮される。
In the intake process, the
燃焼・膨張工程では、ピストン12が上死点に到達する直前のタイミングで点火プラグ34が点火される。これによって、混合気が燃焼・膨張し、ピストン12が下降する。排気工程では、排気バルブ28が開かれ、ピストン12が上昇する。燃焼室30に残留する燃焼ガスは、ビストン12の上昇に伴って排気管24に排出される。なお、排気バルブ28は、次の吸気工程が始まる直前に閉じられる。
In the combustion / expansion process, the
ピストン12が上死点に到達した時点におけるピストンリング141の位置を基準位置PR1とした場合、シリンダライナー18の内周面のうち基準位置PR1よりも上方の範囲18aはクロスハッチ加工を施され、シリンダライナー18の内周面のうち基準位置PR1よりも下方の範囲18bはディンプル加工を施される(図2参照)。
When the position of the
ピストン12とシリンダライナー18との摺動抵抗は、範囲18bにディンプル加工を施すことで低減される。摺動抵抗の低減は、燃費の向上に貢献する。また、ディンプルに生成されたデポジットが燃焼室30に掻き出されて堆積成長する懸念は、範囲18aにクロスハッチ加工を施すことで低減される。堆積成長したデポジットはプレイグニッションを引き起こす着火源となり得るところ、デポジットが堆積成長する懸念の低減は、プレイグニッションが発生するリスクの低減を意味する。
The sliding resistance between the
図3および図4を参照して、他の実施例のエンジン10´は、直接噴射方式を採用するエンジンであり、その構造は図1に示すエンジン10と略同じである。したがって、同一の構造に関する重複した説明は省略する。
Referring to FIGS. 3 and 4, an
燃料噴射装置32は、吸気管22の吸気バルブ26よりも上流側の位置ではなく、燃料室30の上部やや吸気バルブ26側の位置に配される。また、燃料噴射方向は、斜め下方とされる。なお、図1に示すエンジン10に設けられる点火プラグ34については、図2では図示を省略している。また、クロスハッチ加工を施す範囲18aとディンプル加工を施す範囲18bの境界(=基準位置PR1)は、燃料噴射方向に延びる直線とシリンダライナー18の内周面との交点に合わせられる。
The
燃料噴射方向に延びる直線とシリンダライナー18の内周面との交点を基準位置PR1とし、これよりも上方にクロスハッチ加工を施すことで、燃料液滴がディンプル内でオイルと混合してデポジットが生成される懸念を低減でき、ひいてはプレイグニッションが発生するリスクを低減できる。なお、ディンプル加工が摺動抵抗を低減させ、燃費を向上させる点は、図1に示す実施例と同じである。
The intersection of the straight line extending in the fuel injection direction and the inner peripheral surface of the
10,10´ …エンジン
12 …ピストン
16 …シリンダブロック
18 …シリンダライナー
30 …燃焼室
32 …燃料噴射装置
10, 10
Claims (1)
前記上下方向に延在するように前記貫通孔に装着される筒状のシリンダライナー、および
前記上下方向に移動可能に前記シリンダライナーに収容されるピストンを備える内燃機関であって、
前記シリンダライナーの内周面のうち基準位置よりも上方にクロスハッチ加工を施し、
前記シリンダライナーの内周面のうち前記基準位置よりも下方にディンプル加工を施すようにした、内燃機関。 A cylinder block in which a through-hole penetrating in the vertical direction is formed;
An internal combustion engine comprising: a cylindrical cylinder liner mounted in the through hole so as to extend in the vertical direction; and a piston accommodated in the cylinder liner so as to be movable in the vertical direction,
Cross hatching is performed above the reference position on the inner peripheral surface of the cylinder liner,
An internal combustion engine in which dimple processing is performed below the reference position on the inner peripheral surface of the cylinder liner.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017162033A JP2019039367A (en) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017162033A JP2019039367A (en) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | Internal combustion engine |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2019039367A true JP2019039367A (en) | 2019-03-14 |
Family
ID=65725979
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JP2017162033A Pending JP2019039367A (en) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2019039367A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11773795B1 (en) | 2022-08-03 | 2023-10-03 | Caterpillar Inc. | Gaseous fuel engine and operating strategy for limiting preignition in prechamber sparkplug |
-
2017
- 2017-08-25 JP JP2017162033A patent/JP2019039367A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11773795B1 (en) | 2022-08-03 | 2023-10-03 | Caterpillar Inc. | Gaseous fuel engine and operating strategy for limiting preignition in prechamber sparkplug |
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