JPH08144842A - ディーゼルエンジン - Google Patents

ディーゼルエンジン

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JPH08144842A
JPH08144842A JP6289772A JP28977294A JPH08144842A JP H08144842 A JPH08144842 A JP H08144842A JP 6289772 A JP6289772 A JP 6289772A JP 28977294 A JP28977294 A JP 28977294A JP H08144842 A JPH08144842 A JP H08144842A
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piston
lubricating oil
piston ring
diesel engine
cylinder
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Kazuo Miyazawa
一夫 宮澤
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Yamaha Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストン・シリンダ間の摩擦抵抗の増大，リ
ングスティック等を防止できるようピストン・リング等
の構造を改善したディーゼルエンジンを提供する。 【構成】 ポリイソブテン２０〜８０質量％を含有する
潤滑油を被潤滑部に直接供給するとともに、アルミ合金
鋳物製シリンダブロック２のシリンダボア２ｃ内周面に
Ｎｉ又はＣｒめっき層２ｃ´を形成し、アルミ合金鋳物
製ピストンのリング溝に表面硬化処理層７ｅを形成し、
鋳鉄製ピストンリング５０の端面に樹脂系表面処理層５
０ｂを、外周面にＮｉ又はＣｒめっき層５０ａを形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、潤滑油を吸気系又は被
潤滑部に直接供給するようにしたディーゼルエンジンに
関し、詳細には、すすの発生量を減少できるとともに、
例えばリングスティック等を防止できるようにしたピス
トン，ピストンリング等の構造の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば２サイクルディーゼルエンジンで
は、潤滑油を吸気系の途中に供給することにより燃料と
潤滑油との混合体をエンジンに供給する方式、あるいは
潤滑油をピストン摺動面，クランクジャーナル等の被潤
滑部に直接噴射供給する方式が採用されている。何れの
方式を採用した場合にも、潤滑油は燃料と空気との混合
気と共に燃焼することとなり、排気ガス中には未燃焼の
潤滑油が含まれ、この未燃焼の潤滑油と燃料を主成分と
した粒子状物質が排気煙として目視される。この排気煙
を低減するには、燃料に対する潤滑油の割合（混合比）
を小さくすることが有効である。また排気煙を少なくす
るように改良された潤滑油も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし混合比を小さく
するほどエンジンの焼き付き等の問題が生じ易くなり、
混合比を小さくする方法には限界がある。特に、２サイ
クルディーゼルエンジンのように、燃焼ガス中にカーボ
ン（すす）が多く、かつ燃焼温度が高い場合には、上記
すすの発生に起因してピストンリングとリング溝との間
にカーボンが堆積してリングが固着してしまうリングス
テイック（リング膠着）等が発生し易い。
【０００４】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、すすの発生量を減少できるとともに、例えば
リングスティック等を防止できるようにしたピストン・
リング等の構造を改善したディーゼルエンジンを提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シリ
ンダを、アルミ合金鋳物製で、ボア内周面にＮｉ又はＣ
ｒめっき層が形成されたものとし、ピストンリングを、
外周面にＮｉ又はＣｒめっき層が形成されたものとする
とともに、ポリイソブテンを含有する潤滑油を吸気系又
は被潤滑部に直接供給するように構成されたことを特徴
としている。
【０００６】請求項２の発明は、ピストンを、アルミ合
金鋳物製で、リング溝の少なくともクランク軸側の端面
に表面硬化処理層が形成されたものとし、ピストンリン
グを、鋳鉄製又はステンレス鋼製で、クランク軸側の端
面に樹脂系表面処理層が形成されたものとし、請求項３
の発明は、ピストンを、アルミ合金鋳物製で、少なくと
もトップリング用リング溝部分がニレジスト鋳鉄製であ
るものとし、ピストンリングを、鋳鉄製又はステンレス
鋼製で、クランク軸側の端面に樹脂系表面処理層が形成
されたものとし、さらに請求項２，３の発明ともポリイ
ソブテンを含有する潤滑油を吸気系又は被潤滑部に直接
供給するように構成したことを特徴としている。
【０００７】請求項４の発明は、請求項２又は３におい
て、シリンダを、アルミ合金鋳物製で、ボア内周面にＮ
ｉ又はＣｒめっき層が形成されたものとし、ピストンリ
ングを、鋳鉄製又はステンレス鋼製で、外周面にＮｉ又
はＣｒめっき層が形成されたものとしたことを特徴とし
ている。
【０００８】ここで本項の発明におけるポリイソブテン
の分子量，含有量については特に規定するものではない
が、好ましくは２０〜８０質量％の範囲のもの、例えば
一般に市販されている２サイクルガソリンエンジン用潤
滑油を採用することができる。
【０００９】また本発明における上記表面硬化処理層に
は、例えばアルマイト処理層（カシマコート）、が採用
でき、該処理層に二硫化モリブデン，炭素等を含有させ
てもよい。さらにまた本発明における上記樹脂系表面処
理層には、フッ素系樹脂のコーティングが採用できる。
【００１０】さらにまた本発明におけるピストンリング
用鉄黒鉛鋳鉄が好適であり、またピストンリング外周面
のＮｉ，Ｃｒめっき層は、鋳鉄製の場合には電気めっき
により、ステンレス鋼製の場合にはイオンプレーティン
グ法（物理蒸着法）によりそれぞれ形成される。
【００１１】請求項５の発明は、請求項１ないし４の何
れかにおいて、エンジン回転速度と負荷とから被潤滑部
での刻々の潤滑油消費量を推定算出する消費量算出手段
と、算出された刻々の消費量を積算する積算手段と、積
算された積算消費量が潤滑油供給系における１回当たり
の送油量に達した時点で潤滑油供給を行わせる給油制御
手段とから構成された潤滑油供給装置を備えたことを特
徴としている。
【００１２】請求項６の発明は、請求項１ないし５の何
れかにおいて、上記エンジンが、リード弁及び排気制御
弁を備えたクランク室圧縮２サイクルエンジンであるこ
とを特徴としている。
【００１３】
【作用】本発明によれば、潤滑油を、燃焼し易く、すす
（カーボン）の発生量の少ないポリイソブテンを含有し
たものとしたので、カーボンの発生量が減少し、該カー
ボンに起因する様々の問題が抑制されるとともに、請求
項１の発明によれば、シリンダボア内周面，ピストンリ
ング外周面にＮｉ又はＣｒめっき層を形成したのでシリ
ンダとピストン又はピストンリングとの摩擦抵抗が軽減
され、請求項２の発明によれば、ピストンのリング溝の
少なくともクランク軸側端面に表面硬化処理層を形成
し、かつピストンリングのクランク軸側端面に樹脂系表
面処理層を形成したので、上記すすの発生量の減少とあ
いまって特にピストンリングの膠着が軽減され、請求項
３の発明によれば、ピストンの少なくともトップリング
用リング溝部分をニレジスト鋳鉄製としたので、特にピ
ストンリングの膠着が軽減される。
【００１４】また請求項４の発明によれば、請求項２又
は３の構成にさらにシリンダボア内周面，ピストンリン
グ外周面のＮｉ，又はＣｒめっき層を加えたので、ピス
トンリングの膠着の軽減に加えて、特にシリンダとピス
トン又はピストンリングとの摩擦抵抗が軽減される。
【００１５】請求項５の発明によれば、刻々変化する潤
滑油消費量を算出して積算し、該積算量が潤滑油供給系
の１回当たりの送油量に達した時点で次回の潤滑油供給
を行うようにしたので、過不足なく適正量の潤滑油が被
潤滑部に供給され、潤滑油の過剰による白煙の発生，カ
ーボン堆積，ピストンリングの膠着等が軽減され、潤滑
油の不足によるシリンダとピストン又はピストンリング
との摩擦抵抗の増加及びピストンリングの凝着等が防止
される。
【００１６】請求項６の発明によれば、上記各項の構成
を、リード弁，排気制御弁を備えたクランク室圧縮式２
サイクルディーゼルエンジンに適用したので、ピストン
リングの膠着，ピストン・シリンダの摩擦抵抗、ピスト
ンリングの凝着が軽減されるとともに、リード弁，排気
制御弁のカーボン付着による動作不良が抑制される。即
ち、上記構造を有するエンジンの場合、クランク軸軸
受，ピストン摺動面等に供給された潤滑油は、クランク
室内で吸気に混合されて燃焼室に供給され、燃料と共に
燃焼するので、排気ガス中に比較的多量のカーボンが含
まれている。従って、クランク室内に侵入するブローバ
イガス中のカーボンによりリード弁が動作不良を起こし
たり、排気ガス中のカーボンにより排気制御弁が動作不
良を起こしたりする懸念がある。しかし本発明の潤滑油
は、上述のように燃焼し易くカーボン発生量が少ないの
で、リード弁，排気制御弁のカーボン付着に起因する動
作不良が抑制される。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１ないし図７は、本発明の一実施例（第１実施
例）による２サイクルディーゼルエンジンを説明するた
めの図であり、図１は該実施例エンジンの断面正面図、
図２はその断面側面図、図３，図４は図１のIII-III 線
断面図，IV-IV 線断面図、図５はピストンの断面側面
図、図６はピストンリング部分の拡大断面図、図７は潤
滑油供給装置の構成図である。
【００１８】これらの図において、１は水冷式並列３気
筒２サイクルディーゼルエンジンであり、該エンジン１
のシリンダブロック２の下側合面２ａにはクランクケー
ス３が取り付けられ、シリンダブロック２の下部とクラ
ンクケース３とで各気筒毎のクランク室４が３組形成さ
れている。また上記シリンダブロック２の上側合面２ｂ
にはシリンダヘッド５が載置され、多数のヘッドボルト
６によって締結固定されている。
【００１９】上記シリンダブロック２には３つのシリン
ダボア２ｃが並列に形成されており、該各シリンダボア
２ｃ内にはピストン７が摺動自在に挿入配置されてい
る。該ピストン７の上面，上記シリンダヘッド５の合面
５ａ，上記シリンダボア２ｃ，及び後述するホットプラ
グ２１の下面により囲まれた空間が主燃焼室８となって
いる。また上記ピストン７にはコンロッド９の小端部９
ａがピストンピン１０，ニードル軸受１１を介して連結
されており、該コンロッド９の大端部９ｂはクランク軸
１２のクランクピン１３にニードル軸受１４を介して連
結されている。
【００２０】上記クランク軸１２は玉軸受４６，コロ軸
受３９によって軸支されている。上記クランク軸１２の
気筒間部分を軸支するコロ軸受３９には、後述するよう
に第１潤滑油ポンプ４５ａからの潤滑油が直接供給され
る。上記クランク軸１２のクランクピン１３の軸受１４
部分には上記軸受３９部分に供給された潤滑油が、遠心
力によりオイル導入通路１３ａ，分岐通路１３ｂを介し
て供給される。
【００２１】上記シリンダブロック２の下部には、吸気
開口１５ａが上記各クランク室４に連通するように３組
形成されており、該各吸気開口１５ａには全気筒共通の
吸気マニホールド１６ａが接続されている。そして各ク
ランク室４と上記吸気マニホールド１６ａとは、各クラ
ンク室４の底部に開口するオイル戻し孔５１，ホース５
２を介して連通されている。これにより、クランク室４
内に溜まったオイルを吸気マニホールド１６ａ内に戻す
ようになっている。
【００２２】また上記各吸気開口１５ａにはリードバル
ブ１７が配設されている。このリードバルブ１７は、バ
ルブボディ１７ａに形成された開口１７ｂを弁板１７ｃ
によって開閉する構造のものである。このリードバルブ
１７は、上記ピストン７の上昇によってクランク室４内
が負圧になると自動的に開いて空気をクランク室４内に
導入し、下降によって正圧になると閉じて空気の吹き返
しを防止する。
【００２３】また上記シリンダブロック２の上記吸気開
口１５ａと反対側には掃気調整開口１５ｂが上記各クラ
ンク室４に連通するように形成されている。該各掃気調
整開口１５ｂには共通の掃気チャンバ１６ｂが接続され
ており、該掃気チャンバ１６ｂの接続開口部分には掃気
制御弁１６ｃが配設されている。該掃気制御弁１６ｃを
開くと該接続開口に連なるクランク室４が掃気チャンバ
１６ｂ内に連通してクランク室容積が実質的に拡大され
て掃気圧が低下し、内部ＥＧＲガスが増大して燃焼温度
が低下する。また上記掃気制御弁１６ｃを閉じると通常
のクランク室容積となり、一次圧縮圧力が高まり掃気が
充分に行われる。
【００２４】また上記シリンダブロック２の上部には、
各気筒毎に１組の排気ポート１８が形成されている。こ
の排気ポート１８は、主排気口１８ａをシリンダ外部接
続口に導出する主排気ポート１８ｂと、上記主排気口１
８ａの上側に開口する一対の副排気口１８ｃを外部に導
出し、途中で上記主排気ポート１８ｂに合流する副排気
ポート１８ｄとで構成されている。
【００２５】上記各副排気ポート１８ｄは、排気制御装
置１９によって開閉制御される。この排気制御装置１９
は、排気タイミング，圧縮比を変化させるためのもので
あり、上記シリンダブロック２の副排気ポート１８ｄを
横切るように挿入配置され、上記各副排気ポート１８ｄ
を開閉する３本の排気弁体１９ａと、該排気弁体１９ａ
を開閉駆動する駆動機構１９ｂとを備えている。上記各
排気弁体１９ａは丸棒に円弧状の弁部を形成してなるも
のであり、それぞれ係止部によって互いに連結されてい
る。上記駆動機構１９ｂは上記排気弁体２９ａの外端部
に駆動軸を連結し、該駆動軸に歯車列を介して駆動モー
タを連結した構造のものである。
【００２６】また上記シリンダブロック２の上記主排気
口１８ａの両隣には、一対の主掃気口１８ｅが、また上
記主排気口１８ａと対向位置には対向掃気口１８ｆがそ
れぞれ形成されており、これらの各掃気口１８ｅ，１８
ｆは掃気ポートを介して該気筒用クランク室４に連通し
ている。
【００２７】また上記シリンダブロック２には、ピスト
ン摺動面に潤滑油を供給するためのオイル孔２ｅ，２ｆ
が各気筒毎に一対ずつ形成されている。該両オイル孔２
ｅ，２ｆはクランク軸と直角方向にシリンダブロック２
を貫通しており、その気筒軸Ａ方向に見ると（図４参
照）、該気筒軸Ａを挟んでクランク軸方向に偏位してお
り、またクランク軸方向に見ると（図１参照）、下死点
に位置するピストン７のピストンリング間に位置してい
る。そして上記各オイル孔２ｅ，２ｆはオイル供給通路
４１を介して第２潤滑油ポンプ４５ｂに接続されてい
る。
【００２８】さらにまた上記クランクケース３の底壁３
ａの周縁には下側が開口した箱状のボス部３ｂが突設さ
れており、該ボス部３ｂに上側が開口した箱状のバラン
サカバー２６を装着することによりバランサ室２７が形
成されている。このバランサ室２７内にはバランサ軸２
８がクランク軸１２と平行に配置され、その両端部が軸
受２９を介して上記ボス部３ｂとバランサカバー２６と
の合面で軸支されている。
【００２９】上記バランサ軸２８の一端は上記バランサ
室２７から外方に突出しており、該突出部が歯車３０
ａ，３０ｂを介して上記クランク軸１２で同速かつ反対
向きに回転駆動されている。またこれらの歯車３０ａ，
３０ｂは、上記シリンダブロック２，クランクケース
３，バランサカバー２６の端面をギヤカバー３１で囲ん
でなるギヤ室３２内に位置しており、該ギヤ室３２は上
部，下部連通孔２７ａ，２７ｂによって上記バランサ室
２７内に連通している。
【００３０】上記シリンダヘッド５の合面５ａ部分には
副燃焼室２２が形成されている。この副燃焼室２２は、
シリンダヘッド５のプラグ保持孔２０ａ内に挿着された
ホットプラグ２１の凹部２１ａとシリンダヘッド５に形
成された凹部２０ｂとで構成されており、該副燃焼室２
２は連絡孔２１ｂにより主燃焼室８に連通している。な
お、２３は上記ホットプラグ２１を固定するボルトであ
り、これはシリンダヘッド５の上面に貫通し、ナットに
より締め付け固定されている。また２５ａは燃料噴射
弁、２５ｂはグロープラグである。
【００３１】本実施例のようなディーゼルエンジンで
は、スロットルバルブを有しないことから、ブレーキマ
スタバック３５用の吸気負圧が十分でない。そこでクラ
ンク軸で駆動されるオルタネータ３４ａと同軸に負圧発
生用ベーンポンプ（真空ポンプ）３４ｂを設けており、
該ベーンポンプ３４ｂには上述の潤滑油ポンプ４５ａ，
４５ｂと別個に設けられたオイルポンプ３６からの潤滑
油が供給されている。
【００３２】従って、本実施例では、ブレーキマスタバ
ック３５から吸引した空気と上記潤滑油との混合体が発
生する。そこで本実施例では、上記バランサ室２７を上
記混合体から潤滑油を分離するためのブリーザ室に兼用
しており、そのために、上記ベーンポンプ３４ｂの吐出
口を混合体通路３７で上記ギヤ室３２に連通接続し、か
つ該ギヤ室３２のオイル溜まり部分に形成された戻り口
をオイル通路３８によって上記オイルポンプ３６に接続
している。
【００３３】上記ベーンポンプ３４ｂから吐出された混
合体は、まずギヤ室３２内でその潤滑油の大部分が落下
分離し、残りの潤滑油の混じった混合体は上部連通孔２
７ａを介して上記バランサ室２７内に流入し、ここで潤
滑油が落下分離し、下部連通孔２７ｂらかギヤ室３２の
オイル溜まり部分に戻る。なお、上記潤滑油の分離され
た空気は空気排出口２７ｃから図示しないブリーザホー
スを介して吸気マニホールド１６ａ内に供給され、ある
いは大気に放出される。
【００３４】ここで、本実施例エンジンでは、シリンダ
・ピストンの焼き付き，リングスティック等の発生を防
止するために以下の構造が採用されている。上記シリン
ダブロック２はアルミ合金鋳物製であり、該シリンダブ
ロック２の上記シリンダボア２ｃの内面にはクロムめっ
き層２ｃ′が形成されている。
【００３５】上記ピストン７はアルミ合金鋳物製又はア
ルミ合金鍛造製であり、該ピストン７のスカート部の外
周面にはＳn めっき層７ａが形成され、頂面にはニッケ
ルめっき層７ｂが形成されている。また該ピストン７の
リング溝７ｃ，及びピストンピン孔７ｄの内面にはカシ
マコート層（二硫化モリブデンを含有した硬質マルマイ
ト処理層）７ｅ，７ｆがそれぞれ形成されている。ま
た、上記ピストン７の外周面にはオイル溝４３が凹設さ
れており、このオイル溝４３は上記オイル孔２ｅ，２ｆ
から供給された潤滑油をピストン外表面に拡散させるよ
うに作用する。
【００３６】上記ピストン７のリング溝７ｃに装着され
たピストンリング５０は球状黒鉛鋳鉄製であり、外周面
にはクロムめっき層５０ａが、クランク軸側の端面（下
端面）には樹脂系コーティング層５０ｂが、また内周面
及び燃焼室側の端面には燐酸塩皮膜５０ｃがそれぞれ形
成されている。
【００３７】また本実施例エンジン１には図７に示す潤
滑油供給装置６１が設けられている。この潤滑油供給装
置６１は、上記クランク軸１２のジャーナル部に潤滑油
を供給する第１潤滑油ポンプ４５ａと、上記シリンダ摺
動面に潤滑油を供給する第２潤滑油ポンプ４５ｂと、該
両ポンプ４５ａ，４５ｂの動作を制御するＥＣＵ４２と
を備えている。なお、６２はクランク軸１２の回転速度
を検出するエンジン回転速度検出センサ、６３はクラッ
チ、６４は変速装置、６５は潤滑油タンクである。
【００３８】上記第１，第２潤滑油ポンプ４５ａ，４５
ｂは、例えばパルスモータによってエンジンの回転とは
独立に回転駆動され、１サイクルの吐出（送油）量及び
吐出時間間隔を変化できるようになっている。
【００３９】また上記ＥＣＵ４２は、消費量算出手段４
２ａ，積算手段４２ｂ，及び給油制御手段４２ｃとして
機能する。上記消費量算出手段４２ａは、上記エンジン
回転速度検出センサ６２からのエンジン回転速度信号
ａ，負荷信号ｂ，及びエンジン運転時間積算信号ｃに基
づいて、その運転状態下でのエンジン１回転当たりに上
記クランクジャーナルで要求される潤滑油量（単位要求
量）ｐと、ピストン摺動面で要求される潤滑油量（単位
要求量）ｑを推定算出する。なお、上記負荷信号ｂは燃
料噴射弁２５ａからの燃料噴射量，アクセル踏み込み量
等に基づいて検出される。
【００４０】上記積算手段４２ｂは、上記演算された刻
々の単位要求量ｐ，ｑを積算して積算要求量Ｐ，Ｑを求
める。そして上記給油制御手段４２ｃは、上記積算され
た潤滑油要求量Ｐ，Ｑが上記第１，第２潤滑油ポンプ４
５ａ，４５ｂの１サイクルの吐出量Ｐ′，Ｑ′に達した
時点で上記第１，第２潤滑油ポンプ４５ａ，４５ｂのパ
ルスモータに駆動信号Ａ，Ｂを出力する。
【００４１】さらにまた本実施例では、上記潤滑油とし
て、燃焼し易く、すす（カーボン）発生量の少ないポリ
イソブテンを含有したものが採用されている。この潤滑
油は、ポリイソブテン２０質量％、鉱油６０質量％、希
釈剤（灯油）１５質量％、添加剤５質量％の成分割合を
有するものであり、例えば、一般市販２サイクルガソリ
ンエンジン用潤滑油が採用可能である。
【００４２】次に本実施例の作用効果を説明する。本実
施例エンジン１では、エンジン回転速度信号ａ，負荷信
号ｂに基づいて潤滑油要求量マップが検索され、エンジ
ン１回転当たりの潤滑油要求量ｐ，ｑが求められ、刻々
の潤滑油要求量が積算され、該積算要求量Ｐ，Ｑが第
１，第２潤滑油ポンプ４５ａ，４５ｂの１サイクル吐出
量Ｐ′，Ｑ′に達した時点で、パルスモータが起動し、
Ｐ′，Ｑ′の潤滑油がクランクジャーナル部，ピストン
摺動面に潤滑油供給通路４１ａ，４１ｂを介して供給さ
れる。
【００４３】このようにして本実施例では、エンジンの
運転状態に応じて刻々変化する要求量ｐ，ｑを算出して
これを積算し、該積算要求量Ｐ，Ｑがポンプ１回当たり
の吐出量Ｐ′，Ｑ′に達した時点で送油するようにした
ので、過不足なく適正量の潤滑油を被潤滑部に供給する
ことができ、潤滑油消費量及び白煙発生量を低減でき
る。
【００４４】そして本実施例では、ポリイソブテン２０
質量％、鉱油６０質量％、希釈剤（灯油）１５質量％、
添加剤５質量％の成分割合を有する、一般市販２サイク
ルガソリンエンジン用潤滑油を採用したので、燃焼が容
易であり、すす（カーボン）の発生量が減少し、排気系
のカーボン堆積量を減少でき、ピストンリングの膠着を
防止できるとともに、ピストン清浄性を向上できる。
【００４５】またピストン７の頂面，スカート部外周面
にＳn めっき層７ａを、頂面にＮiめっき層７ｂを、リ
ング溝７ｃ，ピストンピン穴７ｄにカシマコート７ｅ，
７ｆを形成するとともに、ピストンリング５０の下端面
に樹脂系コーティング層５０ｂを形成したので、ピスト
ン・シリンダ間の摩擦抵抗の増加，ピストンリングのア
ルミ凝着，コンロッド小端回りの軸受の変色，磨耗を回
避することができる。
【００４６】
【表１】
【００４７】表１は、本発明構造を採用した場合の上述
の効果を確認するために行った実験の結果を示す。本実
験では、表１の仕様欄に示す構造のシリンダ，ピスト
ン，ピストンリング等を使用した場合の、排気系カーボ
ン堆積量，ピストンリング膠着等の改善効果を評価し
た。この評価では、以下に説明する基本仕様の構造を有
するピストン，ピストンリング等を用いた場合に比較し
て改善された場合は○、変わらない場合は△、悪化した
場合は×とした。
【００４８】上記基本仕様の内容は以下の通りである。
シリンダは、アルミ合金鋳物製とし、ボア内周面にＣｒ
めっき層を形成したものであり、上記実施例のシリンダ
と同じである。ピストンは、アルミ合金鋳物製とし、ス
カート部外周面にＳn めっき層を形成したものであり、
頂面，リング溝，ピストンピン穴はそのままである点が
上記実施例と異なる。ピストンリングは、球状黒鉛鋳鉄
製とし、外周面にＣｒめっき層を、その他の外表面には
燐酸塩皮膜をそれぞれ形成したのもであり、下端面の処
理が上記実施例のものと異なる。潤滑油は、ポリイソブ
テン２０質量％，鉱油６０質量％，希釈油（灯油）１５
質量％に、添加剤５質量％を添加したものであり、上記
実施例の潤滑油と同じである。
【００４９】表１は、上記基本仕様のシリンダ，ピスト
ン，ピストンリングに、同表の仕様欄に示す対策を施し
た場合の評価であり、仕様〜の各仕様を単独に施し
た場合は、何れも基本仕様のものに対して向上した評価
項目があるものの、変化のない評価項目、さらには悪化
した評価項目もある。
【００５０】これに対して、Ｎｏは、上述の一般市販
２サイクルガソリンエンジン用潤滑油を使用するととも
に、図５，図６に示すように、ピストン７，及びピスト
ンリング５０に、仕様，，〜を組み合わせて施
した場合の評価であり、全ての評価項目において基本仕
様より改善されていることが判る。
【００５１】またＮｏは、ピストンのリング溝部分を
ニレジスト鋳鉄製（仕様）とした例であり、この場合
には評価項目は全て改善されている。
【００５２】図８，９は、それぞれ上記第１実施例にお
けるピストン，ピストンリングの変形例を説明するため
の図であり、図中、図５，図６と同一符号は同一又は相
当部分示す。図８のピストン７′は、リング溝部分をニ
レジスト鋳鉄製とした請求項３の発明の実施例に相当す
るものである。このピストン７′は、リング溝７ｃ′が
形成されたニレジスト鋳鉄製環状体７ｇをピストン鋳造
時にピストン本体に鋳ぐるむことによって形成されても
のである。このピストン７′の、頂面，ピストンピン
穴，スカート部外周面には図５のものと同一の表面処理
層７ｂ，７ｆ，７ａが形成されている。
【００５３】本変形例ピストン７′と上記第１実施例の
ピストンリング５０を用いた場合の評価を上記表１のＮ
ｏに示す。同表から明らかなように、全ての評価項目
において基本仕様より改善されている。
【００５４】図９はピストンリングの変形例であり、こ
の例ではピストンリング５０′は、ステンレス鋼製であ
り、外周面には物理蒸着によりＣｒめっき層５０ａが、
下端面には樹脂系コーティング層５０ｂが形成されてお
り、残りの外表面には皮膜は形成されていない。
【００５５】上記図９のピストンリング５０′と上記ピ
ストン７を用いた場合の評価を上記表１の´欄に示
す。同表から明らかなように、全ての評価項目において
基本仕様より改善されている。
【００５６】なお、上記実施例では、２サイクルディー
ゼルエンジンの場合を例にとって説明したが、本発明は
４サイクルディーゼルエンジンにも適用でき、上記実施
例の場合と同様の効果が得られる。
【００５７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、潤滑油を、燃
焼し易く、すすの発生量の少ないポリイソブテンを含有
したものとしたので、すす発生量を低減できるととも
に、請求項１の発明では、シリンダボア内周面，ピスト
ンリング外周面にＮｉ又はＣｒめっき層を形成したので
シリンダとピストン又はピストンリングとの間の摩擦抵
抗を軽減できる効果がある。
【００５８】請求項２の発明によれば、ポリイソブテン
含有潤滑油を使用するとともに、ピストンのリング溝の
少なくともクランク軸側端面に表面硬化処理層を形成
し、かつピストンリングのクランク軸側端面に樹脂系表
面処理層を形成したので、上記すすの発生量の減少とあ
いまって特にピストンリングの膠着を軽減できる効果が
ある。
【００５９】請求項３の発明によれば、ポリイソブテン
含有潤滑油を使用するとともに、ピストンの少なくとも
トップリング用リング溝部分をニレジスト鋳鉄製とした
ので、請求項２の発明と同様に、特にピストンリングの
膠着を軽減できる効果がある。
【００６０】請求項４の発明によれば、請求項２又は３
の構成にさらにシリンダボア内周面，ピストンリング外
周面のＮｉ，又はＣｒめっき層を加えたので、ピストン
リングの膠着の軽減効果に加えて、特にシリンダとピス
トン又はピストンリングとの間の摩擦抵抗を軽減できる
効果がある。
【００６１】請求項５の発明によれば、刻々変化する潤
滑油消費量を算出して積算し、該積算量が潤滑油供給系
の１回当たりの送油量に達した時点で次回の潤滑油供給
を行うようにしたので、過不足なく適正量の潤滑油を被
潤滑部に供給でき、潤滑油の過剰による白煙の発生，カ
ーボン堆積，ピストンリングの膠着等を軽減できるとと
もに、潤滑油の不足によるシリンダとピストン又はピス
トンリングとの摩擦抵抗の増大，ピストンリングの凝着
等を防止できる効果がある。
【００６２】請求項６の発明によれば、上記各項の構成
を、リード弁，排気制御弁を備えたクランク室圧縮式２
サイクルディーゼルエンジンに適用したので、ピストン
リングの膠着，ピストン・シリンダ間の摩擦抵抗、ピス
トンリングの凝着を軽減できるとともに、リード弁，排
気制御弁の動作不良を抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による２サイクルディーゼル
エンジンの断面正面図である。
【図２】上記第実施例エンジンの断面側面図である。
【図３】上記第実施例エンジンの断面平面図（図１のII
I-III 線断面図）である。
【図４】上記実施例エンジンの断面平面図（図１のIV-I
V 線断面図）である。
【図５】上記実施例エンジンのピストンの断面側面図で
ある。
【図６】上記実施例エンジンのピストンリング部分の断
面拡大図である。
【図７】上記実施例エンジンの潤滑油供給装置の全体構
成図である。
【図８】上記実施例エンジンのピストンの変形例を示す
断面側面図である。
【図９】上記実施例エンジンのピストンリング部分の変
形例を示す断面拡大図である。
【符号の説明】
１ ２サイクルディーゼルエンジン ２ シリンダブロック ２ｃ ボア内周面 ２ｃ′クロムめっき層 ４ クランク室 ７ ピストン ７ａ Ｓn めっき層 ７ｂ Ｎi めっき層 ７ｃ リング溝 ７ｄ ピストンピン穴 ７ｅ，７ｆ カシマコート層 ７ｇ ニレジスト鋳鉄製リング溝 ８ 主燃焼室 １２ クランク軸 ４２ａ 消費量算出手段 ４２ｂ 積算手段 ４２ｃ 給油量制御手段 ５０ ピストンリング ５０ａ クロムめっき層 ５０ｂ 樹脂系表面処理層 ６１ 潤滑油供給装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダを、アルミ合金鋳物製で、ボア
    内周面にＮｉ又はＣｒめっき層が形成されたものとし、
    ピストンリングを、外周面にＮｉ又はＣｒめっき層が形
    成されたものとするとともに、ポリインブテンを含有す
    る潤滑油を吸気系又は被潤滑部に直接供給するようにし
    たことを特徴とするディーゼルエンジン。
  2. 【請求項２】 ピストンを、アルミ合金鋳物製で、リン
    グ溝の少なくともクランク軸側の端面に表面硬化処理層
    が形成されたものとし、ピストンリングを、鋳鉄製又は
    ステンレス鋼製で、クランク軸側の端面に樹脂系表面処
    理層が形成されたものとするとともに、ポリイソブテン
    を含有する潤滑油を吸気系又は被潤滑部に直接供給する
    ようにしたことを特徴とするディーゼルエンジン。
  3. 【請求項３】 ピストンを、アルミ合金鋳物製で、少な
    くともトップリング用リング溝部分がニレジスト鋳鉄製
    であるものとし、ピストンリングを、鋳鉄製又はステン
    レス鋼製で、クランク軸側の端面に樹脂系表面処理層が
    形成されたものとするとともに、ポリイソブテンを含有
    する潤滑油を吸気系又は被潤滑部に直接供給するように
    したことを特徴とするディーゼルエンジン。
  4. 【請求項４】 請求項２又は３において、シリンダを、
    アルミ合金鋳物製で、ボア内周面にＮｉ又はＣｒめっき
    層が形成されたものとし、ピストンリングを、外周面に
    Ｎｉ又はＣｒめっき層が形成されたものとしたことを特
    徴とするディーゼルエンジン。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４の何れかにおいて、エ
    ンジン回転速度と負荷とから被潤滑部での刻々の潤滑油
    消費量を推定算出する消費量算出手段と、算出された刻
    々の消費量を積算する積算手段と、積算された積算消費
    量が潤滑油供給系における１回当たりの送油量に達した
    時点で潤滑油供給を行わせる給油制御手段とから構成さ
    れた潤滑油供給装置を備えたことを特徴とするディーゼ
    ルエンジン。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５の何れかにおいて、ク
    ランク室に連通する吸気通路に配設された逆流防止用リ
    ード弁と、排気タイミングを変化させる排気制御弁とを
    備え、クランク室内に吸引された吸気を一次圧縮しつつ
    掃気通路を介して燃焼室内に導入するように構成された
    ことを特徴とする２サイクルディーゼルエンジン。
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