JPH01116273A - 断熱エンジンのシリンダブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、シリンダライナの熱変形を均一にすることに
よりフリクションを低減して燃費の改善を図ると共に信
頼性を高くすることができるようにした断熱エンジンの
シリンダブロックに関するものである。

〈従来の技術〉 エンジンの熱効率を高くして燃費を向上させようとする
試みの一つに、燃焼室及び排気通路の周辺等を断熱して
冷却損失を減少させ、結果として増加する排気エネルギ
を排気タービン等の手段によって回収して有効仕事に変
えるようにした断熱エンジンがある。この断熱エンジン
では、理論的には冷却装置を全廃することで効率を最良
にできる。しかしながら、斯る無冷却エンジンを構成す
るにはエンジンの大部分を耐熱性及び耐衝撃性に優れた
高級材料で構成する必要があるために実現は困難であり
、たとえ実現できたとしてもコスト及び重量等が膨大に
なる。

そこで、より実現性のあるものとして燃焼室及び排気通
路周辺の限られた範囲を部分的に断熱し、熱負荷が高い
部分を冷却するようにしたものが提案されている。この
方式のエンジンの冷却装置には、冷却系路を従来同様に
構成して循環する冷却液の量を少なくしたものと、熱負
荷が高いシリンダヘッドのみを冷却して熱負荷が低いシ
リンダブロックは冷却しないものがある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、前者のように少量の冷却液を使用する場合は
、シリンダヘッドを充分に冷却するとシリンダブロック
が過冷却となってしまう。一方、後者のようにシリンダ
ヘッドのみを冷却するようにした場合は、熱負荷の違い
によってシリンダブロックに挿入されたシリンダライナ
の上部と下部との変形量（熱変形量）が均一でなくなる
ために断熱エンジン本来のメリットであるフリクション
の低下を充分に得ることができず、あるいは、潤滑油の
消費量が激増して信頼性が低下してしまうという問題点
があった。

本発明は斯る問題点を解消するためになされたものであ
り、シリンダライナの熱変形を均一にすることによりフ
リクションを低減して燃費を改善し、しかも、信頼性を
高くすることができる断熱エンジンのシリンダブロック
を提供することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明では、燃焼室及び排気
通路周辺の限られた範囲を低熱伝導性の材料で構成する
と共に、放熱手段に接続された冷却液の循環通路をシリ
ンダヘッドのみに設けてシリンダブロックを無冷却とし
た断熱エンジンにおいて、シリンダライナの下部近傍の
周囲のシリンダブロックに空気層を設けたことを特徴と
している。

く作用〉 このように燃焼室及び排気通路周辺の限られた部分を低
熱伝導性の材料で構成する一方、放熱手段に接続された
冷却液の循環通路をシリンダヘッドのみに設けてシリン
ダブロックを無冷却とし、しかも、シリンダライナの下
部近傍の周囲のシリンダブロックに空気層を設けた構成
としているために、部分的な断熱だけでは熱負荷が高く
なり過ぎるシリンダヘッドを必要なだけ冷却できる。

又、シリンダブロックに挿入されたシリンダライナを無
冷却としているために、通常はシリンダライナの上部の
熱負荷が下部の熱負荷より高くなるので熱変形も大とな
る。ところが、本発明ではシリンダライナの下部近傍の
周囲に空気層を設けて下部の放熱効率を低下させている
ために、シリンダライナの上部と下部の熱変形を均一に
でき、フリクションの低減による燃費の改善を図ること
ができると共に、信頼性を高くすることができる。

〈実施例〉 以下に添付図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明
すや。

図は本発明の一実施例を示す概略構成図である。シリン
ダヘッド１に設けた冷却通路（図示省略）は従来装置と
同様にポンプ３、サーモスタット４、放熱器５に循環接
続されている。

一方、シリンダブロック２には表面をセラミックコーテ
ィングして熱伝導性を低下させたシリンダライナ７を工
大保持させると共に、その内部に鋳鉄製のピストン６を
摺動自在に嵌挿することにより、このピストン６とシリ
ンダヘッドｌの下面との間に燃焼室９を形成している。

又、前記シリンダライナ７の下部近傍の周辺には空気層
８を設け、この空気層８によってシリンダライナ７を囲
繞している。尚、シリンダヘッドｌに設けられた排気通
路（図示省略）も熱伝導性の低い材料で構成することに
より、燃焼熱が外部に放散し難いようにしている。

斯る構成になるエンジンにおいて、燃焼室９の周辺及び
排気通路が外部へ熱を放散し難い構造となっている。こ
のために、燃焼室９内に発生した燃焼熱が外部に放散さ
れ難く、通常のエンジンより格段に高い排気エネルギを
保って外部へ排出される。この場合、シリンダヘッド１
は熱負荷が高くそのままでは耐熱限界温度を超えてしま
うが、このシリンダヘッド１はその内部を循環する冷却
液によって必要なだけ冷却される。各部を冷却した冷却
液はサーモスタット４に導かれ、そのままあるいは放熱
器５で冷却された後、ポンプ３によって再びシリンダヘ
ッドｌに送り込まれる。

一方、シリンダブロック２においては、ピストン６とシ
リンダライナ７を低熱伝導性の材料で構成して外部へ熱
が放敗し難いようにしているが、依然としてこれらピス
トン６及びシリンダライチ７を経て外部へ熱が放散され
る。又、燃焼による熱負荷は上部が下部より高いため、
通常シリンダライナ７の上部は下部に比べ温度が高く熱
変形も大きくなる。

ところが本発明では、シリンダライナ７の下部近傍の周
囲に空気層８を設けて外部への熱の放散を少なくしてい
るので、シリンダライナ７の上部と下部の温度が平均化
され、熱変形も均一化される。従って、ピストン６とシ
リンダライナ７の間に生じるフリクションを低減できる
と共に、潤滑油消費量の増大を防止する等信頼性の向上
を図ることができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、燃焼室及び排気通
路周辺の限定された範囲を部分的に断熱し、シリンダヘ
ッド部のみを冷却してシリンダブロックを無冷却とした
断熱エンジンにおいて、シリンダライナの下部近傍の周
囲のシリンダブロックに空気層を設けてシリンダライナ
の温度の平均化しているために、シリンダライナの熱変
形が均一化され、フリクションの低減による燃費の改善
を図ることができると共に断熱エンジンの信頼性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す概略構成図である。 ｌ・・・シリンダヘッド　　２・・・シリンダブロック
３・・・水ポンプ　　　　　４・・・サーモスタット５
・・・放熱器　　　　　　６・・・ピストン７・・・シ
リンダライナ　　８・・・空気層９・・・燃焼室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼室及び排気通路周辺の限られた範囲を断熱性のある
   材料で構成すると共に、放熱手段に接続された冷却液の
   循環通路をシリンダヘッドのみに設けてシリンダブロッ
   クを無冷却とした断熱エンジンにおいて、シリンダライ
   ナの下部近傍の周囲に空気層を設けたことを特徴とする
   断熱エンジンのシリンダブロック。