JP3063104B2 - Alcohol engine lubrication system - Google Patents

Alcohol engine lubrication system

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JP3063104B2
JP3063104B2 JP1338781A JP33878189A JP3063104B2 JP 3063104 B2 JP3063104 B2 JP 3063104B2 JP 1338781 A JP1338781 A JP 1338781A JP 33878189 A JP33878189 A JP 33878189A JP 3063104 B2 JP3063104 B2 JP 3063104B2
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engine
lubricating
light oil
piston
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英男 河村
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Isuzu Motors Ltd
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    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/06Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は,アルコールを燃料として用いるアルコー
ルエンジンの潤滑装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lubricating device for an alcohol engine using alcohol as a fuel.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来,2サイクルエンジンにおいて,シリンダヘッドに
形成した排気ポートに排気バルブを配置し,又はシリン
ダライナ上部の全円周に排気孔を設け,掃気孔をシリン
ダライナ下部の全円周に設け,掃気及び排気ガスが入り
乱れるのを防止して掃気効率及び吸気効率を高め,非対
称掃気型で且つ後吸気を行うことができるユニフロー掃
気式のものがある。
Conventionally, in a two-cycle engine, an exhaust valve is arranged in an exhaust port formed in a cylinder head, or exhaust holes are provided in the entire circumference of the cylinder liner, and scavenging holes are provided in the entire circumference of the cylinder liner. There is a uniflow scavenging type in which the scavenging efficiency and the intake efficiency are increased by preventing the exhaust gas from being disturbed, and the asymmetric scavenging type is capable of performing the rear intake.

ところで,2サイクルエンジンを構成する時,クランク
室をコンプレッサとして機能させるものがある。そのよ
うな2サイクルエンジンとして,例えば,本出願人に係
わる出願である特願平1−182452号に開示されている。
By the way, when configuring a two-stroke engine, there is a type in which a crankcase functions as a compressor. Such a two-cycle engine is disclosed, for example, in Japanese Patent Application No. 1-182452 filed by the present applicant.

また,車両用エンジンから排気される排気ガスによる
環境汚染が問題になり,最近,アルコールエンジンが注
目されるようになっている。アルコールエンジンでは,
排気ガス中の炭酸ガス,炭化物の含有量は,ガソリン,
軽油等の燃料に比較して非常に少ないものである。
Also, environmental pollution due to exhaust gas exhausted from a vehicle engine has become a problem, and alcohol engines have recently attracted attention. In an alcohol engine,
The content of carbon dioxide and carbide in the exhaust gas is gasoline,
It is much less than fuel such as light oil.

しかしながら,アルコール燃料を使う2サイクルアル
コールエンジンでは,着火性が悪くなるという問題点が
ある。即ち,アルコールは,ガソリン,軽油等に比較し
て気化するための潜熱が高く,例えば,ガソリンが燃料
の0.7%の気化潜熱を要するのに対し,アルコールが燃
料の5%の気化潜熱を要するものであり,アルコール燃
料は気化し難いという性質を有しているからである。し
かも,アルコールインジェクタ即ち燃料噴射ノズルから
吸気通路或いは燃焼室内の圧縮空気中に噴射されたアル
コール燃料は,気化のために圧縮空気或いは燃焼室壁面
の温度を低下させて着火を悪化させている。
However, in a two-cycle alcohol engine using alcohol fuel, there is a problem that ignitability deteriorates. In other words, alcohol has a higher latent heat for vaporization than gasoline, light oil, etc. For example, alcohol requires a vaporization latent heat of 5% of fuel while gasoline requires a vaporization latent heat of 0.7% of fuel. This is because alcohol fuel has a property that it is difficult to vaporize. In addition, the alcohol fuel injected from the alcohol injector, ie, the fuel injection nozzle, into the compressed air in the intake passage or the combustion chamber lowers the temperature of the compressed air or the combustion chamber wall due to vaporization, thereby deteriorating the ignition.

そこで,アルコールを燃料とする断熱エンジンでは,
エンジンボディ全体を高温度にし,吸入したアルコール
燃料を気化するために高温度になった壁面から熱を奪
い,気化潜熱を与えるように構成すれば,アルコール燃
料の気化が促進され良好な混合気が生成されることにな
る。
Therefore, in an insulated engine using alcohol as fuel,
If the entire engine body is heated to a high temperature and heat is taken from the high-temperature wall to vaporize the inhaled alcohol fuel, the latent heat of vaporization is provided, so that the vaporization of the alcohol fuel is promoted and a good mixture is obtained. Will be generated.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら,エンジン全体を高温度にした場合に
は,クランク室にオイルを収容することはできず,通
常,このような2サイクルエンジンでは,クランク軸の
クランクジャーナル,コンロッド大径部及びコンロッド
小径部の回転摺動部を潤滑する潤滑系に種々の対策が講
じられている。また,ピストンリングとシリンダライナ
との摺動運動に対して,該摺動部が高温度になれば,焼
き付きの問題が発生する。そこで,本出願人は,アルコ
ールエンジンの摺動部に対する潤滑系について,先に特
願平1−182455号として出願したアルコール断熱エンジ
ンを開発した。
However, when the temperature of the entire engine is raised to a high temperature, oil cannot be stored in the crank chamber. Usually, in such a two-stroke engine, the crank journal of the crank shaft, the large diameter portion of the connecting rod and the small diameter portion of the connecting rod are generally used. Various measures have been taken for the lubrication system for lubricating the rotating sliding parts. Further, if the temperature of the sliding portion becomes high with respect to the sliding motion between the piston ring and the cylinder liner, the problem of seizure occurs. Accordingly, the present applicant has developed an alcohol insulated engine previously filed as Japanese Patent Application No. 1-182455 for a lubrication system for a sliding portion of an alcohol engine.

また,2サイクルアルコールエンジンでは,アルコール
燃料に水が溶け易いので,燃料系或いは燃料供給系に
錆,腐食が発生し,トラブル等が発生し易いことであ
る。更に,アルコールエンジンでは,燃焼によって多量
の水分が生成されるので,燃焼室又はシリンダライナに
摺動上のトラブルが発生し易い等の問題がある。
Further, in a two-cycle alcohol engine, water easily dissolves in the alcohol fuel, so rust and corrosion occur in the fuel system or the fuel supply system, and troubles and the like are likely to occur. Further, in the alcohol engine, since a large amount of water is generated by combustion, there is a problem that a sliding trouble easily occurs in the combustion chamber or the cylinder liner.

一方,メタノール等のアルコールを燃料として使用す
れば,燃焼温度が低いので,NOXの排出が少なく,且つス
モークの排出がなく,CO2の排出は石油燃料に比較し,半
分に減少し,低公害エンジンとして理想的な特性を有し
ている。従って,アルコールエンジンについて,上記の
特性の中で,上記の不具合を解消することは,メタノー
ルエンジンの開発にとって重要なことである。
On the other hand, the use of alcohols such as methanol as a fuel, due to the low combustion temperature, fewer emissions NO X, and there is no discharge of the smoke, emission of CO 2 is compared to petroleum fuels, reduced by half, low It has ideal characteristics as a pollution engine. Therefore, for the alcohol engine, it is important for the development of a methanol engine to eliminate the above-mentioned disadvantages among the above-mentioned characteristics.

しかしながら,アルコールエンジンでメタノール燃料
を使用して2サイクルで作動する場合に,クランク室掃
気を行うことによって,メタノールがベアリング系,ピ
ストン,ピストンリング等の部位に侵入し,潤滑系が極
端に悪化し,ピストンの往復運動,摺動部の摺動運動等
が継続できなくなる。ところで,メタノールの粘性が0.
6センチストークスであり,エンジンの負荷状態を考え
ると,アルコールエンジンでは良好な流体潤滑状態を維
持することはできない。また,アルコールエンジンの摺
動部に,潤滑材として一般の潤滑オイルを使用した場合
に,該オイルが燃焼室に入り込んで燃焼し,ハイドロカ
ーボンの発生等の悪影響を与える。
However, when operating in two cycles using methanol fuel in an alcohol engine, the scavenging of the crankcase causes methanol to enter the bearing system, piston, piston ring, and other parts, and the lubrication system deteriorates extremely. , The reciprocating motion of the piston, the sliding motion of the sliding portion, etc. cannot be continued. By the way, the viscosity of methanol is 0.
It is 6 centistokes, and considering the load condition of the engine, it is not possible to maintain a good fluid lubrication state with an alcohol engine. Further, when a general lubricating oil is used as a lubricating material in a sliding portion of an alcohol engine, the oil enters the combustion chamber and burns, thereby giving adverse effects such as generation of hydrocarbons.

この発明の目的は,上記の課題を解決することであ
り,アルコール燃料を用いるアルコールエンジンにおい
て,燃焼によって発生する水分による錆びつきや腐食等
のトラブルを防止すると共に,アルコールのベアリング
系,ピストン,ピストンリング等の部位への侵入を防止
するため,シリンダライナ,クランクシャフト,コンロ
ッド等の摺動部に供給する潤滑材として一般の潤滑オイ
ルを使用せず,高温度になったとしても問題が無く且つ
粘性が3.8センチストークスと比較的に高く且つ気化性
が悪いがセタン価が高い軽油を使用し,該軽油自体に潤
滑機能を持たせると共に,万一軽油が燃焼室に混入した
場合でも燃焼し易いので燃料のアルコールと共に燃焼さ
せて排気ガスを悪化させる悪影響を少なくし,セラミッ
ク製のピストンリングとシリンダライナとの間の摺動面
にCaF等の固体潤滑材の被膜層を形成して境界潤滑時の
摩擦係数を下げて摺動部での凝着を避けることができる
アルコールエンジンの潤滑装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems. In an alcohol engine using an alcohol fuel, it is possible to prevent troubles such as rust and corrosion due to moisture generated by combustion, and to provide a bearing system, a piston, and a piston for alcohol. In order to prevent intrusion into parts such as rings, general lubricating oil is not used as a lubricant to be supplied to sliding parts such as cylinder liners, crankshafts, connecting rods, etc. Uses a light oil with a relatively high viscosity of 3.8 centistokes and low vaporization, but a high cetane number. The light oil itself has a lubricating function and easily burns even if light oil is mixed into the combustion chamber. Therefore, it is possible to reduce the adverse effect of burning with fuel alcohol and deteriorating exhaust gas. Providing a lubricating device for an alcohol engine that can form a coating layer of solid lubricant such as CaF on the sliding surface between the liner liner and reduce the coefficient of friction during boundary lubrication to avoid adhesion at the sliding part It is to be.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明は,上記目的を達成するため,次のように構
成されている。即ち,この発明は,セラミック製ピスト
ンリングとセラミック製シリンダライナとの各摺動面に
形成した固体潤滑材の被膜層,前記摺動面に潤滑液を供
給するため前記摺動面に開口するシリンダライナ下部周
囲方向に形成した多数の通孔に連通した潤滑液通路,ク
ランクシャフトとコンロッドの摺動部に前記潤滑液を供
給する潤滑液通路,及び前記各潤滑液通路に前記潤滑液
を供給するポンプを有し,燃料としてアルコールを使用
すると共に,前記ポンプで供給される前記潤滑液として
軽油を使用することから成るアルコールエンジンの潤滑
装置に関する。
The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, the present invention provides a solid lubricant coating layer formed on each sliding surface of a ceramic piston ring and a ceramic cylinder liner, and a cylinder opened on the sliding surface for supplying a lubricating liquid to the sliding surface. A lubricating fluid passage communicating with a number of through holes formed in a peripheral direction of a lower portion of the liner, a lubricating fluid passage for supplying the lubricating fluid to a sliding portion between a crankshaft and a connecting rod, and supplying the lubricating fluid to each of the lubricating fluid passages The present invention relates to a lubricating device for an alcohol engine, comprising a pump, using alcohol as fuel, and using light oil as the lubricating liquid supplied by the pump.

また,このアルコールエンジンの潤滑装置は,前記被
膜層を構成する前記固体潤滑材としてCaFが使用されて
いるものである。
The lubricating device for an alcohol engine uses CaF as the solid lubricant constituting the coating layer.

〔作用〕[Action]

この発明によるアルコールエンジンの潤滑装置は,上
記のように構成されているので,エンジンの部分負荷時
には,シリンダライナとピストンリングとの摺動面,ク
ランクシャフトとコンロッドの摺動部を潤滑液で良好に
潤滑することができ,また,エンジンの高負荷時に燃焼
室が高温になった場合には,ピストンリングとシリンダ
ライナとの間の摺動面に形成したCaF等の固体潤滑材の
被膜層の機能で境界潤滑時の摩擦係数を下げ,良好な潤
滑を果たし,凝着を避けることができる。
Since the lubricating device for an alcohol engine according to the present invention is configured as described above, when the engine is partially loaded, the sliding surface between the cylinder liner and the piston ring and the sliding portion between the crankshaft and the connecting rod are preferably filled with the lubricating liquid. If the combustion chamber becomes hot when the engine is under heavy load, the solid lubricant layer such as CaF formed on the sliding surface between the piston ring and the cylinder liner The function reduces the coefficient of friction during boundary lubrication, achieves good lubrication, and avoids adhesion.

特に,このアルコールエンジンの潤滑装置は,潤滑液
として軽油を使用するので,軽油はセタン価が大きいの
で,軽油が燃焼室に混入したとしても,温度が上がれ
ば,燃料のアルコールと共に燃焼させることができ,排
気ガス中のハイドロカーボンの発生を抑制することがで
き,悪影響が少なく,しかも摺動面に対して十分な潤滑
機能を果たすことができる。
In particular, since the lubricating system of this alcohol engine uses light oil as the lubricating liquid, the light oil has a large cetane number. Therefore, even if light oil is mixed into the combustion chamber, it can be burned with the fuel alcohol if the temperature rises. Thus, the generation of hydrocarbons in the exhaust gas can be suppressed, the adverse effect is reduced, and a sufficient lubrication function can be performed on the sliding surface.

〔実施例〕〔Example〕

以下,図面を参照して,この発明によるアルコールエ
ンジンの潤滑装置の実施例を説明する。第1図はこの発
明によるアルコールエンジンの潤滑装置の一実施例を示
す概略断面図,及び第2図は第1図の符号A部分の拡大
断面図である。
Hereinafter, an embodiment of a lubrication device for an alcohol engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a lubricating device for an alcohol engine according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion A in FIG.

第1図に示すこの発明による潤滑装置を組み込んだア
ルコールエンジンは,燃料としてアルコールを使用する
ものである。この実施例のアルコールエンジンは,2サイ
クルで作動されるものであり,シリンダヘッドがシリン
ダブロック6にガスケットを介して固定され,シリンダ
ヘッドに排気バルブを配置し且つシリンダライナ4の下
部周囲方向に多数の吸気口20を有するユニフロー掃気タ
イプに構成され(図示せず),クランク室12をコンプレ
ッサに利用した2サイクル作動のエンジンであり,掃気
作用をシリンダ中心線に対して一定方向の気流によって
行わせ,エンジンの効率をアップさせたものである。ま
た,この実施例では,2サイクルアルコールエンジンにつ
いて説明しているが,この発明によるアルコールエンジ
ンの潤滑装置は,4サイクルアルコールエンジンにも適用
できるものである。
The alcohol engine incorporating the lubricating device according to the present invention shown in FIG. 1 uses alcohol as fuel. The alcohol engine of this embodiment is operated in two cycles. The cylinder head is fixed to the cylinder block 6 via a gasket, and an exhaust valve is arranged on the cylinder head. (Not shown), a two-cycle engine using the crankcase 12 as a compressor, and the scavenging action is performed by airflow in a certain direction with respect to the cylinder center line. , Which improves the efficiency of the engine. Further, in this embodiment, a two-cycle alcohol engine is described, but the lubricating device for an alcohol engine according to the present invention is also applicable to a four-cycle alcohol engine.

このアルコールエンジンにおいて,シリンダブロック
6に形成されたシリンダ23にはシリンダライナ4が嵌合
している。燃焼室8は,シリンダヘッド下面部とシリン
ダライナ4及びピストン7のピストンヘッド34によって
形成される室である。燃焼室8は,シリンダヘッド下面
部とシリンダライナ4及びピストンヘッド34をセラミッ
ク材料で製作することによって,断熱構造に構成するこ
とができる。シリンダライナ4は,ピストン7が往復動
する摺動面28を提供する部分であるので,シリンダライ
ナ4は,アルコール燃料と非反応性のジルコニア(Zr
O2),又は炭化珪素(SiC)等のセラミック材料で製作
し,特に,第2図に示すように,CaF等の固体潤滑材によ
る被膜層11を形成する。シリンダブロック6の下部に
は,クランクケース16によってクランク室12が構成され
ている。
In this alcohol engine, a cylinder liner 4 is fitted to a cylinder 23 formed in the cylinder block 6. The combustion chamber 8 is a chamber formed by the lower surface of the cylinder head, the cylinder liner 4 and the piston head 34 of the piston 7. The combustion chamber 8 can be configured to have a heat insulating structure by manufacturing the lower surface of the cylinder head, the cylinder liner 4 and the piston head 34 from a ceramic material. Since the cylinder liner 4 is a part that provides a sliding surface 28 on which the piston 7 reciprocates, the cylinder liner 4 is made of zirconia (Zr
O 2 ) or a ceramic material such as silicon carbide (SiC). In particular, as shown in FIG. 2, a coating layer 11 made of a solid lubricant such as CaF is formed. The crankcase 12 is formed by a crankcase 16 below the cylinder block 6.

また,シリンダ即ちシリンダライナ4内を往復運動す
るピストン7については,ピストンヘッド部34及びピス
トンスカート36から構成されている。ピストン7全体を
アルミニウム材で製作することもできるが,或いは,ピ
ストンスカート36をアルミニウムで製作し,且つピスト
ンヘッド部34にジルコニア,チタン酸アルミニウム(Al
2TiO5)等の断熱材,セラミック材料等を用いて断熱構
造に構成することができる。ピストン7をアルミニウム
材で製作することによって,シリンダライナ4に対抗す
るピストン7の摺動面41は,Al2O3化され,シリンダライ
ナ4に対して金属接触を避けることができる。ピストン
7のピストンリング溝35には,ピストンリング10が嵌合
している。ピストンリング10は,第2図に示すように,
シリンダライナ4の場合と同様に,摺動部品であるの
で,シリンダライナ4と同様に,ジルコニア,炭化珪
素,窒化珪素(Si3N4),複合材等のセラミック材料か
ら製作することが好ましい。特に,ピストンリング10に
おいて,シリンダライナ4との摺動面21には,CaF等の固
体潤滑材による被膜層11を形成する。
The piston 7, which reciprocates in the cylinder or the cylinder liner 4, is constituted by a piston head 34 and a piston skirt 36. The entire piston 7 can be made of aluminum material. Alternatively, the piston skirt 36 is made of aluminum, and the piston head 34 is made of zirconia, aluminum titanate (Al).
A heat insulating structure can be formed by using a heat insulating material such as 2 TiO 5 ) or a ceramic material. By manufacturing the piston 7 from an aluminum material, the sliding surface 41 of the piston 7 opposing the cylinder liner 4 is made into Al 2 O 3 , and metal contact with the cylinder liner 4 can be avoided. The piston ring 10 is fitted in the piston ring groove 35 of the piston 7. As shown in FIG. 2, the piston ring 10
Like the cylinder liner 4, it is a sliding part, and therefore, like the cylinder liner 4, is preferably made of a ceramic material such as zirconia, silicon carbide, silicon nitride (Si 3 N 4 ), or a composite material. In particular, in the piston ring 10, a coating layer 11 made of a solid lubricant such as CaF is formed on a sliding surface 21 with the cylinder liner 4.

シリンダライナ4の摺動面28及びピストンリング10の
摺動面21に対して,CaF等の固体潤滑材による被膜層11を
コーティングするには,例えば,窒化珪素の表面にCaF
の粉末を配置し,ピストン11を往復運動させてピストン
リング10をシリンダライナ4に対して摺動させることに
よって摺動面21,28に反応膜を形成させ,該反応膜即ち
被膜層11が各摺動面21,28に固定される。
In order to coat the sliding surface 28 of the cylinder liner 4 and the sliding surface 21 of the piston ring 10 with the coating layer 11 using a solid lubricant such as CaF, for example, a CaF
And a piston 11 is reciprocated to slide the piston ring 10 against the cylinder liner 4 to form a reaction film on the sliding surfaces 21 and 28. It is fixed to the sliding surfaces 21 and 28.

2サイクルアルコールエンジンにおいて,シリンダブ
ロック6の下部には,シリンダライナ4に形成した吸気
口20に連通する吸気通路18が設けられている。吸気通路
18に吸入空気を導入するため,吸気通路18はクランク室
12を構成するクランクケース16に形成された連通孔37に
連通している。また,クランクケース16には逆止弁19を
備えた吸気通路13が接続され,吸気通路13には,吸入空
気と共にアルコール燃料をクランク室12に吸入させるた
め,アルコールインジェクタ40が設けられている。吸気
通路13は,場合によっては,ターボチャージャのコンプ
レッサに連通することもできる。上記の構成によって,
吸気通路13にアルコールインジェクタ40から噴射された
アルコール燃料は吸入空気と混合気となって逆止弁19を
通ってクランク室12に吸入される。クランク室12に吸入
された混合気は,クランクケース16の連通孔37から吸気
通路18及びシリンダライナ4の吸気口20を通って燃焼室
8へ吸入される。
In the two-stroke alcohol engine, an intake passage 18 communicating with an intake port 20 formed in the cylinder liner 4 is provided below the cylinder block 6. Intake passage
In order to introduce the intake air into the intake passage 18, the intake passage 18
It communicates with a communication hole 37 formed in the crankcase 16 that constitutes 12. An intake passage 13 having a check valve 19 is connected to the crankcase 16, and the intake passage 13 is provided with an alcohol injector 40 for sucking alcohol fuel into the crank chamber 12 together with intake air. In some cases, the intake passage 13 can communicate with a compressor of a turbocharger. With the above configuration,
The alcohol fuel injected from the alcohol injector 40 into the intake passage 13 becomes a mixture with the intake air and is sucked into the crank chamber 12 through the check valve 19. The air-fuel mixture sucked into the crank chamber 12 is sucked into the combustion chamber 8 from the communication hole 37 of the crank case 16 through the intake passage 18 and the intake port 20 of the cylinder liner 4.

更に,2サイクルアルコールエンジンは,上記の構成に
加えて,更に,次の構成に特徴を有している。ピストン
7を往復動させるため,ピストン7に対してはコンロッ
ド25の小径部29が回転摺動可能に連結されている。即
ち,ピストン7のピストンピンボスに形成されたピスト
ンピン孔には,ピストンピン17との間に水分に強いアル
ミニウム材から成るベアリングとなるメタルが組み込ま
れ(図示せず),ピストンピン17はコンロッド25の小径
部29にメタル14を介して回転自在に嵌入されている。ま
た,コンロッド25の大径部24は,クランクシャフト38の
クランクピン19に回転摺動可能に連結されている。クラ
ンクシャフト38は,Fc材で全面がめっきされている。コ
ンロッド25の大径部24に形成されたクランクピン孔27に
は,クランクピン39との間に水分に強いアルミニウム材
から成るベアリングとなるメタル15が組み込まれてい
る。更に,クランクシャフト38をシリンダブロック6の
軸受部30に回動可能に取付けるため,クランクシャフト
38のクランクジャーナル26は,軸受部30との間に水分に
強いアルミニウム材から成るベアリングとなるメタル15
が組み込まれている。
Further, the two-stroke alcohol engine has the following configuration in addition to the above configuration. In order to reciprocate the piston 7, a small diameter portion 29 of a connecting rod 25 is connected to the piston 7 so as to be rotatable and slidable. That is, a metal serving as a bearing made of an aluminum material which is resistant to moisture is incorporated between the piston pin 17 and the piston pin hole formed in the piston pin boss of the piston 7 (not shown). Is rotatably fitted to the small-diameter portion 29 via the metal 14. The large-diameter portion 24 of the connecting rod 25 is rotatably connected to the crankpin 19 of the crankshaft 38. The entire surface of the crankshaft 38 is plated with an Fc material. In a crankpin hole 27 formed in the large-diameter portion 24 of the connecting rod 25, a metal 15 serving as a bearing made of a water-resistant aluminum material is incorporated between the crankpin 39 and the crankpin hole 27. Further, since the crankshaft 38 is rotatably mounted on the bearing portion 30 of the cylinder block 6, the crankshaft 38
The 38 crank journals 26 are provided between the bearings 30 and the metal 15 which is a bearing made of moisture-resistant aluminum material.
Is incorporated.

このアルコールエンジンの潤滑装置は,シリンダライ
ナ4とピストンリング10或いはピストンスカート36との
間の摺動部,クランクシャフト38,コンロッド25等のメ
タルが介在した回転摺動部等の各摺動部位へ供給する潤
滑油として軽油を供給する構成を有している。セラミッ
ク製シリンダライナ4の下部周囲方向には,ピストンリ
ング10及びピストンスカート36との摺動面になる摺動部
位に連通する多数の通孔9が形成されている。これらの
通孔9は,シリンダブロック6の下部周囲方向に形成さ
れた軽油溜まり2と連通し,軽油溜まり2に供給された
軽油をシリンダライナ4の内壁面に供給する機能を果た
す。軽油供給ポンプ1は,軽油タンクから各摺動部位へ
軽油を供給するものであり,軽油通路3を通じて軽油溜
まり2に軽油を供給する。更に,軽油供給ポンプ1は,
軽油通路5を通じてクランクシャフト38のクランクジャ
ーナル26のメタル15に軽油を供給する。クランクシャフ
ト38には,軽油通路32が形成され,クランクジャーナル
26に供給された軽油は該軽油通路32を通じてクランクピ
ン39に供給される。クランクピン39に供給された軽油
は,軽油通路33を通じてコンロッド25の大径部24との間
のメタル15に供給される。更に,クランクシャフト38の
軽油通路32に供給された軽油は,コンロッド25に形成さ
れた軽油通路31を通じて,コンロッド25の小径部29とピ
ストンピン17との間のメタル14に供給される。
The lubricating device of the alcohol engine is applied to sliding parts such as a sliding part between the cylinder liner 4 and the piston ring 10 or the piston skirt 36, a rotary sliding part where metal such as the crankshaft 38 and the connecting rod 25 is interposed. It is configured to supply light oil as lubricating oil to be supplied. A large number of through-holes 9 are formed in the peripheral direction of the lower part of the ceramic cylinder liner 4 so as to communicate with a sliding portion which is a sliding surface between the piston ring 10 and the piston skirt 36. These through holes 9 communicate with the light oil reservoir 2 formed in the lower peripheral direction of the cylinder block 6, and serve to supply the light oil supplied to the light oil reservoir 2 to the inner wall surface of the cylinder liner 4. The light oil supply pump 1 supplies light oil from a light oil tank to each sliding portion, and supplies light oil to a light oil reservoir 2 through a light oil passage 3. Further, the light oil supply pump 1
Light oil is supplied to the metal 15 of the crank journal 26 of the crankshaft 38 through the light oil passage 5. The light oil passage 32 is formed in the crankshaft 38, and the crank journal
The light oil supplied to 26 is supplied to the crankpin 39 through the light oil passage 32. The light oil supplied to the crank pin 39 is supplied to the metal 15 between the large diameter portion 24 of the connecting rod 25 through the light oil passage 33. Further, the light oil supplied to the light oil passage 32 of the crankshaft 38 is supplied to the metal 14 between the small diameter portion 29 of the connecting rod 25 and the piston pin 17 through the light oil passage 31 formed in the connecting rod 25.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明によるアルコールエンジンの潤滑装置は,上
記のように構成されており,次のような効果を有する。
このアルコールエンジンの潤滑装置は,上記のように構
成されているので,エンジンの部分負荷時には,シリン
ダライナとピストンリングとの各摺動面,クランクシャ
フトとコンロッドの摺動部を軽油から成る潤滑液で良好
に流体潤滑することができる。また,エンジンの高負荷
時には,燃焼室が高温になっており,前記ピストンリン
グと前記シリンダライナとの間の前記各摺動面に形成し
たCaF等の固体潤滑材の前記被膜層は,境界潤滑時の摩
擦係数を下げることができ,良好な潤滑を果たして凝着
を避けることができる。前記各摺動面にCaF等の固体潤
滑材の前記被膜層を形成することによって,前記被膜層
が高温での摩擦係数は0.1以下となり,潤滑液として供
給した軽油が無くなる高温表面では潤滑機能として十分
に機能することができる。
The lubricating device for an alcohol engine according to the present invention is configured as described above, and has the following effects.
Since the lubricating device for an alcohol engine is configured as described above, when the engine is partially loaded, the sliding surfaces of the cylinder liner and the piston ring and the sliding portions of the crankshaft and the connecting rod are made of a lubricating fluid made of light oil. The fluid lubrication can be performed well. When the engine is under a high load, the temperature of the combustion chamber is high, and the coating layer of solid lubricant such as CaF formed on each sliding surface between the piston ring and the cylinder liner is formed by boundary lubrication. The friction coefficient at the time can be reduced, and good lubrication can be achieved to prevent adhesion. By forming the coating layer of a solid lubricant such as CaF on each of the sliding surfaces, the coating layer has a friction coefficient of 0.1 or less at a high temperature and has a lubricating function on a high-temperature surface where light oil supplied as a lubricating liquid is lost. Can work well.

更に,潤滑液として軽油を使用すると,軽油はセタン
価が大きいので,万一軽油が燃焼室に混入したとして
も,燃焼室の温度上昇で燃料のアルコールと共に軽油を
燃焼させることができ,一般の潤滑オイルを使用した場
合に比較して,排気ガス中のハイドロカーボンの発生を
大幅に抑制することができ,悪影響が少なく,しかも十
分な潤滑機能を果たすことができる。
Furthermore, if light oil is used as the lubricating liquid, the light oil has a high cetane number, so even if light oil is mixed into the combustion chamber, the light oil can be burned together with the fuel alcohol by increasing the temperature of the combustion chamber. Compared with the case where a lubricating oil is used, the generation of hydrocarbons in the exhaust gas can be greatly suppressed, the adverse effect is reduced, and a sufficient lubricating function can be achieved.

また,ピストンスカートをアルミニウム製で作製した
場合には,前記シリンダライナに対して摺動面となるピ
ストンスカートの外周面は,Al2O3化しており,前記シリ
ンダライナに対して金属接触することが避けられ,摺動
面に対して望ましい状態を提供できる。
When the piston skirt is made of aluminum, the outer peripheral surface of the piston skirt, which is a sliding surface with respect to the cylinder liner, is made of Al 2 O 3 so that it comes into metallic contact with the cylinder liner. Can be avoided, and a desirable state can be provided for the sliding surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明によるアルコールエンジンの潤滑装置
の一実施例を説明するための概略断面図,及び第2図は
第1図の符号A部分の拡大断面図である。 1……軽油供給ポンプ(ポンプ),3,5,31,32,33……軽
油通路(潤滑液通路),4……シリンダライナ,7……ピス
トン,8……燃焼室,9……通孔,10……ピストンリング,11
……固体潤滑材の被膜層,12……クランク室,14,15……
メタル(摺動部),21,28……摺動面,25……コンロッド,
38……クランクシャフト。
FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining an embodiment of a lubricating device for an alcohol engine according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion A in FIG. 1 ... light oil supply pump (pump), 3,5,31,32,33 ... light oil passage (lubricating liquid passage), 4 ... cylinder liner, 7 ... piston, 8 ... combustion chamber, 9 ... through Hole, 10 ... piston ring, 11
…… Coating layer of solid lubricant, 12 …… Crankcase, 14,15 ……
Metal (sliding part), 21, 28 ... sliding surface, 25 ... connecting rod,
38 ... Crankshaft.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01M 1/06 F01M 9/04 F01M 9/12 F02F 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F01M 1/06 F01M 9/04 F01M 9/12 F02F 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】セラミック製ピストンリングとセラミック
製シリンダライナとの各摺動面に形成した固体潤滑材の
被膜層,前記摺動面に潤滑液を供給するため前記摺動面
に開口するシリンダライナ下部周囲方向に形成した多数
の通孔に連通した潤滑液通路,クランクシャフトとコン
ロッドの摺動部に前記潤滑液を供給する潤滑液通路,及
び前記各潤滑液通路に前記潤滑液を供給するポンプを有
し,燃料としてアルコールを使用すると共に,前記ポン
プで供給される前記潤滑液として軽油を使用することか
ら成るアルコールエンジンの潤滑装置。
1. A coating layer of a solid lubricant formed on each sliding surface of a ceramic piston ring and a ceramic cylinder liner, and a cylinder liner opening on the sliding surface for supplying a lubricating liquid to the sliding surface. A lubricating fluid passage communicating with a number of through holes formed in a lower peripheral direction, a lubricating fluid passage for supplying the lubricating fluid to a sliding portion between a crankshaft and a connecting rod, and a pump for supplying the lubricating fluid to each of the lubricating fluid passages A lubricating device for an alcohol engine, comprising: using alcohol as a fuel and using light oil as the lubricating liquid supplied by the pump.
【請求項2】前記被膜層を構成する前記固体潤滑材とし
てCaFが使用されている請求項1に記載のアコールエン
ジンの潤滑装置。
2. The accumulator engine lubrication system according to claim 1, wherein CaF is used as said solid lubricant constituting said coating layer.
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