JPH05321750A - 内燃機関のライナ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クレビスボリュウムを減じて、エミッションを
改善する内燃機関のライナ構造を提供する。 【構成】シリンダ４を画成するシリンダライナ１０と、
燃焼室５を画成する燃焼室ライナ１２と、吸気ポート６
及び排気ポート７を画成するポートライナ１３とを一体
に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来の技術】従来、燃焼室の冷却性向上を目的とし
て、図５に示す如く、シリンダヘッド５１に燃焼室ライ
ナ５２を鋳ぐるんで燃焼室５３の壁面を画成し、燃焼室
ライナ５２を直接ウォータジャケット５４に露出させた
ものが知られている（実開昭６２−１７５２５４号公報
等参照）。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなエンジンの本体構造にあっては、燃焼室ライナ５２
を鋼材で形成し、シリンダヘッド５１をアルミニウム合
金材で形成した場合、図５に示す如くシリンダヘッド下
面５５と燃焼室ライナ下面５６とが面一であったとして
も、鋼材とアルミニウム合金材との間には熱膨張差が存
在するため、機関温度が上昇すると、図６に示すよう
に、ガスケット５７と燃焼室ライナ下面５６との間に新
たなクレビスボリュウムＶを生じてしまう場合があり、
また、こうしたクレビスボリュウムに入り込んだ燃料
は、燃焼に関与せず熱分解されたり、そのまま燃えずに
排出されるため、図７に示すようにクレビスボリュウム
の増大に伴ってハイドロカーボンの排出が増大し、もっ
てエミッションの悪化を招く問題点があった。

【０００３】この発明は、このような問題点を鑑み、エ
ミッションの改善が得られるエンジンの本体構造を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、内燃機関のシリンダを画成するシリンダ
ライナと燃焼室を画成する燃焼室ライナを一体に形成し
た、ことを特徴とする内燃機関のライナ構造。

【０００５】

【作用】ハイドロカーボンの排出量を低く抑えるために
は、燃焼に関与しないクレビスボリュウムを減らすこと
が重要であるが、上記構成によれば、シリンダを画成す
るシリンダライナと燃焼室を画成する燃焼室ライナとが
一体に形成されるので、燃焼に関与しないクレビスボリ
ュウムを低減でき、もってエミッションの改善が得られ
る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明に係る一実施例を図１〜４に基
づいて説明する。

【０００７】１はシリンダ４を有するシリンダブロック
部、２は燃焼室５を有するシリンダヘッド部であり、シ
リンダブロック部１とシリンダヘッド部２とは鋳造によ
り一体成形され、エンジンブロック３を構成する。

【０００８】シリンダブロック部１には、気筒当たり２
つの吸気ポート６と、気筒当たり２つの排気ポート７が
形成され、それぞれが燃焼室５に開口する。各吸気ポー
ト６には吸気弁（図略）が配設されるので、各吸気ポー
ト６の上部に吸気弁を支持する吸気側バルブガイドボス
８が穿設される。各排気ポート７についても同様で、各
排気ポート７の上部に排気弁（図略）を支持する排気側
バルブガイドボス９が穿設される。

【０００９】シリンダブロック部１内に鋳込まれてシリ
ンダ４を画成するのはシリンダライナ１０であり、シリ
ンダブロック部１内に鋳込まれて燃焼室５と吸気ポート
６と排気ポート７を画成するのはヘッドライナ１１であ
る。これらシリンダライナ１０及びヘッドライナ１１
は、詳細は後述するが一体に形成された後、エンジンブ
ロック３内に鋳込まれる。

【００１０】図２は鋳込まれる前のヘッドライナ１１を
斜視した図であるが、ヘッドライナ１１は、燃焼室５を
画成する燃焼室ライナ１２と、吸気ポート６及び排気ポ
ート７を画成するポートライナ１３と、から構成され
る。耐熱性鋼板をプレス成形して形成されるヘッドライ
ナ１１は、図３によく示されるように４つのプレス材１
４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄから構成され、その合わ
せ面１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、吸気ポート６をその軸
線上で縦割りにする位置、排気ポート７をその軸線上で
縦割りにする位置、燃焼室５の中央で隣接する吸気ポー
ト６及び排気ポート７を分離する位置、に夫々形成され
る。そして、これら別々にプレス成形されたプレス材１
４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、合わせ面１５ａ、１
５ｂ、１５ｃ全体を溶接することにより、図２に示す如
き１つのヘッドライナ１１を形成する。

【００１１】こうして形成されたヘッドライナ１１は、
図４に示す如く、シリンダライナ４の上端部１６に溶接
等の固着手段をもって一体化され、つまり、燃焼室５を
画成する燃焼室ライナ１２とシリンダ４を画成するシリ
ンダライナ１０とが一体に形成される。そして、一体に
形成されたヘッドライナ１１及びシリンダライナ１０
は、図１に示す如く、エンジンブロック３内に鋳込まれ
るのである。

【００１２】エンジンブロック３内に鋳込まれたシリン
ダライナ１０は、エンジンブロック３の母材であるアル
ミニウム合金にすっぽりと鋳囲まれ、その周囲にはシリ
ンダライナ１０の下端部１７を除いた部分にウォータジ
ャケット１８が形成され、この中をウォータポンプ（図
略）から供給される冷却水が循環する。

【００１３】ウォータジャケット１８は、吸気ポート６
及び排気ポート７の周囲近傍、燃焼室５の上部近傍へも
連続して延在し、シリンダライナ１０の上端部１６とヘ
ッドライナ１１の一部位は、直接ウォータジャケット１
８に露出している。特に排気ポート７にあっては、必要
な冷却を確保するため、吸気ポート６に較べると、ウォ
ータジャケット１８へのライナの露出度合いは多くなっ
ている。

【００１４】シリンダブロック部１の下端には、クラン
クケース３１を画成するスカート３２がクランクシャフ
ト３３の両側に相対して形成され、クランクケース３１
を各気筒毎に仕切るバルクヘッド３４がスカート３２を
両端にして形成される。バルクヘッド３４の下端に形成
された凹部３５には、半割状の主軸受３６を有する軸受
体３７が挿嵌され、この軸受体３７はベアリングキャッ
プ３８の取付けによりクランクシャフト３３を回転可能
に支承する。ベアリングキャップ３８の取り付けは、そ
れぞれが２本のボルト３９によって行われ、軸受体３７
共々シリンダブロック部１に締結される。隣接するベア
リングキャップ３８は、２本のベアリングビーム４０に
て連結一体化され、クランクシャフト３３の曲げ力によ
るベアリングキャップ３８の倒れを防いでいる。

【００１５】なお、４１はオイルポンプ（図略）から供
給される潤滑油が流れるオイルギャラリ、４２は吸気弁
及び排気弁を駆動するカムシャフト（図略）を支承する
カムシャフト軸受、４３は点火栓（図略）を嵌合する点
火栓嵌合孔である。

【００１６】このような構成に基づき、次に作用を説明
する。

【００１７】燃焼室５を画成する燃焼室ライナ１２とシ
リンダ４を画成するシリンダライナ１０とが一体に形成
されるので、図６に示した如く、熱膨張差に起因してク
レビスボリュウムが増大するということを防止でき、も
ってクレビスボリュウムに入り込んだ燃料が、燃焼に関
与せず熱分解されたり、そのまま燃えずに排出されるこ
とを減ずることができる。

【００１８】一方、シリンダヘッド部２とシリンダブロ
ック部１とが一体に成形されるが故に、ヘッドライナ１
１ひとつでもって、燃焼室５と吸気ポート６と排気ポー
ト７とを一度に画成できる。従って、鋳造性に都合がよ
いばかりか、燃焼室５と吸気ポート６と排気ポート７と
の間に形成される位置精度を高めることができ、燃焼の
改善や吸気効率の改善が得られる。しかも、燃焼室５と
吸気ポート６と排気ポート７の壁面を自由度高くしかも
低コストで成形でき、また、燃焼室５を機械加工する手
間が低減して生産性が向上する。

【００１９】さらに、吸気ポート６及び排気ポート７を
画成するポートライナ１３と、燃焼室５を画成する燃焼
室ライナ１２とが一体に形成されると、燃焼室ライナ１
２が受けた燃焼室５内の熱は素早くポートライナ１３へ
伝達されるため、冷間始動直後などの冷機時に於いて、
吸気ポート６及び排気ポート７を早く暖めることができ
る。これにより、排気ポート７側に於いては触媒の早期
活性を促すことが可能となってエミッションの改善が得
られ、また、吸気ポート６側に於いては吸気ポート６に
付着し液滴化した燃料を気化させることが可能となって
燃焼の改善が得られる。しかも、暖機後にあっては、ヘ
ッドライナ１１はウォータジャケット１８に直接露出し
ているため、燃焼室５及び特に排気ポート７の冷却性を
十分に向上させることができるのである。

【００２０】また、燃焼に伴う熱は、ピストン（図略）
からピストンリング（図略）を経てエンジンブロック３
へと伝わるので、圧縮上死点におけるピストンリングの
位置、すなわち、シリンダライナ１０の上端部１６近傍
における温度が最も高くなり易いが、シリンダライナ１
０の上端部１６、つまり、圧縮上死点におけるピストン
リングの位置に対応する部位は、直接にウォータジャケ
ット１８に露出しているので、ここでの冷却を十分に行
うことができる。加えて、ヘッドライナ１１とシリンダ
ライナ１０とが一体せしめられるので、ウォータジャケ
ット１８及び燃焼室５のシール性が向上し、冷却水や燃
焼ガスの漏れを防止することができる。

【００２１】また、燃焼室５と吸気ポート６と排気ポー
ト７を画成する壁面の面粗度は、ヘッドライナー１１の
面粗度に依存するため、ヘッドライナ１１を用いずに鋳
肌が壁面を画成する場合に較べると、面粗度は遥かに改
善される。もって、燃焼の改善が得られると同時に、吸
気効率を向上させることができ、燃料消費率の向上が得
られる。

【００２２】なお、本実施例においては、ポートライナ
１３と燃焼室ライナ１２とを一体に形成したが、これに
限定されるものではなく、ポートライナ１３を用いずに
燃焼室ライナ１２とシリンダライナ１０とを一体に形成
してもよく、また、この場合、シリンダヘッド部２とシ
リンダブロック部１とは別体に形成されてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、シリンダを画成するシリンダライナと、燃焼室を画
成する燃焼室ライナとを一体に形成したので、クレビス
ボリュウムを低減でき、もってエミッションの改善が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係るエンジンの本体構造を示す断面
図

【図２】一実施例に係るヘッドライナを斜視した図

【図３】一実施例に係るヘッドライナを斜視した図

【図４】ヘッドライナとシリンダライナを一体に形成し
た様子を斜視した図

【図５】従来のエンジンの本体構造を示す図

【図６】クレビス容積の増大を説明する図

【図７】クレビスボリュウムの増大に伴うＨＣの排出量
増大を説明する図

【符号の説明】

４ シリンダ ５ 燃焼室 １０ シリンダライナ １２ 燃焼室ライナ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関のシリンダを画成するシリンダラ
   イナと燃焼室を画成する燃焼室ライナを一体に形成し
   た、ことを特徴とする内燃機関のライナ構造。