JPS60132050A - 内燃機関のピストン - Google Patents

内燃機関のピストン

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Publication number
JPS60132050A
JPS60132050A JP23980783A JP23980783A JPS60132050A JP S60132050 A JPS60132050 A JP S60132050A JP 23980783 A JP23980783 A JP 23980783A JP 23980783 A JP23980783 A JP 23980783A JP S60132050 A JPS60132050 A JP S60132050A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oil
piston
hollow part
hollow
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23980783A
Other languages
English (en)
Inventor
Soichi Matsushita
宗一 松下
Mutsumi Kanda
神田 睦美
Hironori Bessho
別所 博則
Akihiko Hirooka
広岡 昭彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP23980783A priority Critical patent/JPS60132050A/ja
Publication of JPS60132050A publication Critical patent/JPS60132050A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/16Pistons  having cooling means
    • F02F3/20Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

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、内燃機関のピストンの冷却構造に関し、とく
に頂部裏面にオイル冷却用の中空部を有する内燃機関の
ピストンに関する。
従来技術 内燃機関において燃費を向上させるには、圧縮比を上げ
ることが有効であるが、圧縮比を上げる場合に生じ易い
ノッキングの発生を抑えるために、ピストンに裏側から
冷却用オイルを噴き掛けてピストンを冷却するピストン
の冷却構造が種々提案されている。この冷却構造の一つ
に、冷却効果を大にするために、ピストンの頂部裏面に
中空部を形成し、この中空部に冷却用オイルを供給して
オイルを中空部に溜め、ピストンの上下動を利用してオ
イルを中空部天井面にはねかけてピストン頂部を冷却す
るようにした、あるいはオイル供給時の圧力を利用して
天井面に沿うオイルの流れを作り出し天井面を冷却する
ようにした中空部付ピストンも提案されている。
しかし、従来の中空部付ピストンにおいては、中空部に
給排される新旧のオイルを効率よく入れ替えすることが
困難であったため、オイルの滞留時間が長(なり、その
分冷却性能の向上効果が薄れるという問題があった。ま
た、オイルの供給圧を高めても、中空部天井面を十分に
濡らすだけのオイルの流れを作り出すことが困難であっ
たため、ピストン頂部に冷却の不]−分な箇所が生じノ
ッキングの抑制効果が不十分になるおそルがあるという
問題があった。さらに、オイルの入れ替え効率が不十分
でしかも中空部内に十分なオイルの循環流を作り出すこ
とが困難であったため、オイル注入孔にオイルがたまっ
て新しいオイルが供給しにくいという問題もあった。
発明の目的 本発明は、上記の問題を解消するために、中空部に供給
されるオイルの入れ替えを効率的に行ない、中空部内の
オイルに十分な循環運動を行なわせることを可能にして
、ピストン頂部の冷却効果を高めることを目的とする。
発明の構成 この目的に沿う本発明の内燃機関のピストンは、ピスト
ン頂部裏面に形成される中空部の底面を、ピストンの上
下方向に傾斜した傾斜面に形成するとともに、この傾斜
面の高位側にオイル供給孔を低位側にオイル排出孔を設
けたものから成る。
発明の作用 このようなピストンにおいては、ピストン上下動による
ビストンの加速度が上向きに作用しているときには、中
空部内のオイルは慣性力によって中空部底面側に押しつ
けられ、傾斜面に沿って傾斜面低位側に流されてオイル
排出孔から排出される。この流れによって、高位側にあ
るオイル供給孔まわりのオイルの溜りも防止され、オイ
ルジェットからのオイルが円滑に中空部内に供給され、
供給されたオイルは中空部内にたまっているオイルを押
し流すようにして流入する。その結果、新旧のオイルが
効率よく円滑に交換される。
また、オイルの交換効率が向上されてオイルの滞留が防
止されると、それだけ中空部内にオイルの循環流を作り
出すことが容易になる。たとえば、中空部天井面も底面
と同方向の傾斜面3− とすることにより、ピストンに下向きの加速度が作用し
ているときには、オイルは慣性力により天井面側に押し
つけられるとともに天井面低位側から高位側へと流され
、ピストンの加速度が反転したときには、前述の如くこ
のオイルが底面側を高位のオイル供給孔側から低位のオ
イル排出孔側へと流され、新旧オイルが効率よく入れ替
えられながら、中空部内にピストンの上下動に伴なうオ
イルの循環流が作り出される。
この循環流によってピストン頂部が十分に冷却される。
発明の効果 したがって、中空部に給排される新旧のオイルを効率よ
く入れ替えすることができ、中空部内に天井面を十分に
濡らすことのできるオイルの循環流を作り出すことが可
能となるので、ピストン頂部を効率よく十分に冷却する
ことができ、ノッキングの発生を抑制して機関の出方向
上、圧縮比向上による燃費の改善をはかることができる
4一 実施例 以下に本発明の内燃機関のピストンの望ましい実施例を
図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る内燃機関のピストンを
示している。図中、1はピストンを示しており、ピスト
ン1はピストンピン2を介してコネクティングロッド3
の小端部に連結されている。
ビス[−ン1の頂部4には、その頂面に燃焼室壁として
の四部5が形成されている。燃焼室6の土壁はシリンダ
ヘッド7によって形成され、燃焼室6にはシリンダヘッ
ド7側から点火プラグ8、吸・排気弁9が臨んでいる。
四部5は、点火プラグ8側がより深くなるような傾斜面
に形成されている。
ピストン1の頂部4の裏面側には、中空部10が形成さ
れている。中空部1Oの底面11は、ピストン1の横断
面方向からピストン1の上下方向Xに傾斜した傾斜面に
形成されている。中空部1Oの天井面12も、底面11
と同じ方向、すなわち凹部5の傾斜に沿う方向に傾斜し
た傾斜面に形成されている。
傾斜された底面11の高位側には、ピストン1の下方に
設けられたオイルリング1〜13からのオイルを中空部
10内に導くオイル供給孔14が設けられている。また
、底面11の低位側には、中空部10内のオイルをピス
トン1の下方に向けて排出するオイル排出孔15が設け
られている。
なお、16はシリンダブロック、17はへラドガスケッ
ト、18はビス]〜ンリング、19はオイルリングであ
る。
このように構成された内燃機関のピストンの作用につい
て以下に述べる。
ピストン1の上下動は、クランクシャフトの回転運動が
コネクティングロッド3を介して往復動に交換されたも
のであり、上下動の上半分においてはビス]・ン1に下
向きの加速度、下半分においては上向きの加速度が作用
する。そのため、中空部10内のオイルには、ピストン
1に上向きの加速度が作用しているときは、ピストン1
に対し相対的に下向きに移動しようとする慣性力が働き
、ピストン1に下向きの加速度が作用しているどきには
、逆向きの慣性力が働く。
したがって、ピストン1に上向きの加速度が作用してい
るときには、中空部10内のオイルは、第2図に示すよ
うに、慣性力により中空部10の底面11側に押しつけ
られる。底面11は、傾斜面として形成されているので
、押しつけられたオイルは、さらに慣性力によって傾斜
面低位側へと流され、強制的にオイル排出孔15へと集
められて排出孔15から排出される。
また、この低位側への流れによって、高位側にオイルが
滞留することが防止され、高位側にあるオイル供給孔1
4まわりにオイルがたまることが防止されるので、オイ
ルジェット13から供給されるオイルは円滑に中空部1
0内に流入する。そして、この供給オイルは、底面11
上をオイルが低位側に流下されているので、中空−/一 部10内のオイルをその方向に押し流すようにして流入
する。その結果、中空部10内にあった旧オイルがオイ
ル排出孔15から効率よく排出されるとともにオイル供
給孔14から新オイルが効率よく供給され、新旧オイル
の入れ替えが円滑に効率よく行なわれる。
また、ピストン1に下向きの加速度が作用し始めると、
第3図に示すように、中空部1O内をオイル排出孔15
側へ導かれていたオイルは、慣性力により中空部1Oの
天井面12側に押しつけられる。そして、つづけて慣性
力が働くことにより、オイルは、第4図に示すように、
傾斜面に沿って天井面12を高位側へと流される。
オイルは天井面12側に押しつけられることにより天井
面12に沿って拡がり、天井面12を上昇されることに
よって天井面12を全面にわたって十分に濡らす。そし
て、再びピストン1に上向きの加速度が作用し始めると
、上昇してきたオイルは底面11側に移動され、底面1
1に沿って流下された後オイル排出孔15から排8− 出される。
このように、中空部10内に供給されたオイルは、ピス
トン1の上下動に伴ないオイル排出口15から排出され
て新旧のオイルが十分に効率よく入れ替えられながら、
中空部10内を効率よく循環され、天井面12を十分に
濡らす。
したがって、本実施例によるときは、効率のよいオイル
の入れ替えにより、ピストン頂部4のオイル冷却性能を
向上することができるとともに、中空部10内に円滑で
効率のよいオイルの循環流を容易に作り出すことができ
、中空部天井面12を効率よく冷却してピストンの冷却
効果を高めることができるという効果が得られる。
また、本実施例の如く中空部天井面12をピストン頂面
の凹部5に沿う方向の傾斜面とすれば、通常ノッキング
の発生しやすい点火プラグ8から離れたピストン頂部4
も十分に冷却することができ、効果的にノッキングを抑
制することができる。
このように、ピストン頂部4の冷却効果を高めることに
よって、高負荷時等のノッキングが抑制され、機関の出
力の向上、燃費の改善をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る内燃機関のピストンの
縦断面図、 第2図は第1図の装置の一作動状態を示す縦断面図、 第3図は第1図の装置の一作動状態を示す縦断面図、 第4図は第1図の装置の一作動状態を示す縦断面図、 である。 1・・・・・・ピストン 4・・・・・・ピストンの頂部 5・・・・・・凹部 8・・・・・・点火プラグ 10・・・・・・中空部 11・・・・・・底面 12・・・・・・天井面 13・・・・・・オイルジェット 14・・・・・・オイル供給孔 15・・・・・・オイル排出口 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 1) 渕 経 雄cD 響 ■

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) ピストンの頂部裏面にオイル冷却用の中空部を
    形成した内燃機関のピストンにおいて、前記中空部の底
    面をピストンの上下方向に傾斜した傾斜面に形成すると
    ともに、該傾斜面の高位側にオイル供給孔を低位側にオ
    イル排出孔を設けたことを特徴とする内燃機関のピスト
    ン。
  2. (2) 前記中空部の天井面も、前記底面に沿う方向に
    傾斜した傾斜面に形成した特許請求の範囲第1項記載の
    内燃機関のピストン。
JP23980783A 1983-12-21 1983-12-21 内燃機関のピストン Pending JPS60132050A (ja)

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