JPS6081457A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JPS6081457A
JPS6081457A JP18779183A JP18779183A JPS6081457A JP S6081457 A JPS6081457 A JP S6081457A JP 18779183 A JP18779183 A JP 18779183A JP 18779183 A JP18779183 A JP 18779183A JP S6081457 A JPS6081457 A JP S6081457A
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synthetic resin
combustion engine
cylinder
intake pipe
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義明 日高
Junichi Araki
荒木 純一
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Honda Motor Co Ltd
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    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0085Materials for constructing engines or their parts
    • 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
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/20Multi-cylinder engines with cylinders all in one line
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    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0002Cylinder arrangements
    • F02F7/0007Crankcases of engines with cylinders in line
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B2275/20SOHC [Single overhead camshaft]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/08Thermoplastics

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (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】 本発明は主として自動車等の車両用に好適な、新規な内
燃機関に関するものである。
一般に自動車等の車両では、車両全型MK対する内燃イ
別間重量の占める割合が高いので、該(浅関の重量軽減
が車両性能の向上を図る上できわめて重要なファクタで
ある。そこで従来より内燃機関の機関本体、およびそこ
に附設される附属部品の一部を、合成樹脂制、セラミッ
クス等の比重の小さい拐料に置き換えるようにし、た技
術手段か種々提案きれているか、それらは何れも内燃機
関の全体に対してきわめて小部分であって、その内燃機
関の重量軽減に大きく寄与することかできないばかりで
なく強度、面」熱性、1liI振動・lit、等の物性
が劣る等課題か多く、未だ実用化妊は土っていない。
本発明は上記実情にかんがみて発明されたもので、近年
物性に侵れた、熱硬化性合成樹脂材の開発に着目し前記
合成樹脂材により内燃機関の機関本体の一部およびそこ
に接続される吸気管。\描を構成できるようにし、該機
関本体の大幅力重量軽減を図ることができ、しかも前記
課題をも解決し、実用性のきわめて高い内燃機関を提供
することを目的とするものである。
本発明によれば上記目的達成のため内燃機関の機関本体
の一部と、該機関本体の吸気ポートに接続される吸気管
を熱硬化性合成樹脂材により構成したことを特徴として
いる。
以下、第1〜3図により本発明を2気筒機関に実施した
場合の第1実施例について説明する。
内燃機関本体Eを構成するシリンダブロック1、シリン
ダヘッド2およびクランクケース3のうち、王として高
温加熱部分および該本体Eの強度を必要とする骨格をな
す部分は鋳鉄材にょシ、また残余の部分、すなわち比較
的低温加熱部分はフェノる。
シリンダブロック1は、その必要な強度、耐熱性、耐摩
耗性を保有さぜるへく、その骨格となる部分おはびピス
トン4の摺合されるシリンダスリーブ5とを鋳鉄等の金
属拐料により構成し、また残余の部分をフェノール樹脂
等の熱硬化性合成樹脂相によシ(14成する。
次に主に第3図を参照してシリンダブロック1の骨格と
なる骨格フレームFの構成について説明すると、これは
鋳鉄により立方体形状に形成され、気筒毎の名コーナ部
分に配置される合計6本の支柱6と、相隣れる支柱6の
側部間を一体に連結するリブ板7と、下面を被覆する底
壁8と、横方向に並ぶ2本の支柱6の下部間を連絡1−
るクラ/り軸受−ヒ牛部9とよシ構成される。前記各支
柱6は円柱状に形成されていてその中央部に、上下端に
開口するボルト挿通孔1oが穿設され、さらにその上、
下端は径大なボス部6α、6zに形成されている。前記
リブ板7の中央部には窓孔11が開けられており、骨格
フレームF全体の重量が軽減される。各気筒毎の底壁8
の中央部には嵌込孔12が形成され、この嵌込孔12に
後に詳述するシリンダスリーブ5の嵌合雄部5aが嵌合
される。また前記クランク軸受上手部9は肉厚に形成さ
れ、その下面には半円状の軸受面が形成される。
第1図に示すように鋳鉄性シリンダヘッド2の下部には
、これと同材料のシリンダスリーブ5が一体に形成され
、このシリンダスリーブ5の下端に形成した若干小径の
嵌合雄部5aは、シールリング13を介して前記底壁8
の嵌込孔12に水密に嵌込まれる。
AiJ記骨格フレームFの支柱6およびリブ板7は、熱
硬化性合成樹脂製外壁部分子によって一体に鋳包まれ、
前記リブ板7の窓孔11は前記外壁部分子vによって遮
蔽される。前記合成樹脂製外壁部分I「と前記シリンダ
スリーブ5間には、環状の水ジャケット14が形成され
、この水ジャケット14の上端は開放されてシリンダヘ
ッド21011の水ジャケット15に連通される。
合成樹脂製外壁部分uyの下部は側方に拡がりつつ下方
にのひてクランクケース3の上半部分3αを形成する。
この上半部分3aの内方にはリブ片34を介してカバー
壁35が一体に形成てれ、このカバー壁35は前記クラ
ンクiii+l+受上半部9の外側面な被核する。
また前記外壁部分Fの一側(第1図外4JIJ)には空
隙Cを存して吸気管1’nの一部をなす上流側吸気管1
6が一体に形成される。この上流側吸気管16の開口下
端にはシールリング1日を介してエアクリーナACが接
続され、またその開口上端には、後述する吸気管Inの
他の一部をなす下流側吸気管17がシールリング19を
介して接続される。
前記鋳鉄製シリンダヘッド2には、そこに形成される燃
焼室20に通じる吸気ポート21が上下方向にのびてお
り、その吸気ポート21の開口上端には、熱硬化性合成
樹脂相よりなる前記下流側吸気管17の上部開口端が接
続される。この下流側吸気管17は前記シリンダヘッド
2の上面および側面を覆うようにループ状に湾曲形成さ
れ、その開口下端が前述のように上流側吸気管16に接
続される。而してこの下流側吸気管17を前述のように
ループ状に形成することにより、内燃機関全体のコンパ
クト化が可能になる。下流側吸気管17の吸気ボート2
1近傍部には燃料噴射ノズルNが設けられる。通常のよ
うにシリンダヘッド2には、前記吸気ポート21を開閉
する吸気弁22、その動弁機構23および点火栓24が
設けられ、さらに図示しないが前記吸気ボー)・21と
並列して排気ポート、該ポー1・を開閉する排気弁、お
よ、びその動弁機構が設けられる。
またシリンダヘッド2上は、熱硬化性合成樹脂製ヘッド
カバー25が被冠される。
第】図に示すように前記鋳鉄性骨格フレームp゛の下面
には、クランク軸受ブロック26か重合される。このク
ランク軸受ブロック26に穿設したボルト孔27、前記
骨格フレームFの支柱6に穿設した、前記ボルト挿通孔
10およびシリンダヘッド2に穿設したボルト孔29に
はそれらを辿して、ボルト30・・が挿通され、各辿し
ホルト30・・・の上端にナツト31を螺締することに
よりクランク軸受ブロック26、シリンダブロック1、
およびシリンダヘッド2の王者か一体に強固に結合され
、特に合成樹脂部分の多いシリンダブロック1の歪み、
変形等を防止し得る。
前記クランク軸受ブロック26は、前記骨格フレームF
下部の複数個のクランク軸受上半部9と対向する複数個
のクランク軸受下半部26aを備えておシ、各クランク
軸受下半部26.zに、その下面より挿通した2本の締
付ボルト32をクランク軸受上手部9に螺締することに
より、クランク軸受上半部9とクランク軸受ブロック2
6との結合が一層強固となる。
前記合成樹脂製クランクケース上半部3aの下面には、
同材料よりなるクランクケーヌ下半部3hがシールリン
グ33を介して接続され、前記クランクケーヌ下半部3
hはリプ片36を介してカバー壁37がクランクターフ
3内に一体にのびており、前記クランク軸受ブロック2
6の外周面、および下面を被核する。骨格フレームFの
クランクinb受上半部9の半円状軸受面とクランク軸
受ブロック26のクランク軸受下半部26aの半円状軸
受面とで形成される軸受孔38には面軸受39を介して
クランク軸40が回転自在に支承される。
クランク軸40のクランクピンには通常のようにコンロ
ッド41を介して、前記シリンダスリーブ5に摺動自在
に嵌合される、前記ピヌトノ4か連結される。
前記クランクケーヌ下半部3hには鉄板製のオイルパン
42がプールリング43を介して油密に接続される。
前述のように機関本体Eのシリンダブロック1は、骨格
フレーム12とシリンダスリーブ5を除いてフェノール
樹脂等の熱硬化性合成樹面相により構成され、かつ機関
本体Eの吸気ポート21に連なる吸気管Inも同じく熱
硬化性合成樹脂拐によシ構成することによって内燃機関
の総重量の大幅な軽減が可能になる。またシリンダブロ
ック1の合成樹脂部分、すなわち外壁部分Wは高温加熱
部分ではなく、かつ水ジャケット14を流れる冷却水に
接触して能率よく冷却されるので、シリンダブロック1
の外壁部分Fはそこに作用する熱負荷に十分対抗し得る
強度を保有する。また吸気管Inも新気が吸入されて温
度上昇が少なく、熱による影響をうけることが少ない。
第4図には本発明の第2実施例が示される。この第2実
施例では、シリンダスリーブ5はシリンダヘッド2と別
体に形成され、該シリンダヘッド2の下面に形成した嵌
合凹部46にガスケット45を介して一体に嵌合したも
のである。
以上の実施例により明らかなように本発明によれば、機
関本体の一部と、該機関本体の吸気ボー1・に接続され
る吸気管を熱硬化性合成樹脂材により構成したので、内
燃機関の総重量を大幅に低減することができ、車両用機
関として有効である。
また合成樹脂製の吸気管は金属製のものに比べて振動吸
収性が良好でこれを長く形成してもその振動が軽減され
る。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図は本発明内燃機関の第1実施例を示すもので
、第1図はその縦[側面図、第2図は第1図■−■線(
角断面図、第3図は骨格フレームおよびシリンダスリー
ブの斜視図、第4図は本発明内燃機関の第2実施例を示
す要部の縦断面図である。 E・・内燃機関本体、fル・吸気管 21 ・吸気ボート 特許出願人 本田波(1/l工業株式会社(−+ご−1
1 l’ji’f二とに N ■なし) 第3図 第4図 手続補正書(帥) 昭和58 年12 月231」 1、事件の表示 昭和58年 特 願第187791号 2、発明の名称 内燃機関 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 (532)本田技研工業株式会社4、代 理 
人 〒105 (2)第3図に別紙に失言己1−るように符号Fを加入
十丸へ明 細 −14(全文補正) 1、発明の名称 内燃機関 2、特許請求の範囲 シリンダブロック(1)の側方に、吸気′g、(l+′
1.)の一部(16)が沿設される内燃機1vIにおい
て、前記シリンダブロック(1)の一部と前記吸気管(
ln)の一部(16)とを酬熱性合成樹面相により一体
に形成し1cことに441徴とする内燃機関。 、う 発明の詳細な説明 本発明は主として自動車等の車両用に好適な、新規な内
燃機関に関するものである。 一般に自動車等の車両では、車両全重量に対する内燃機
関重量の占める割合が高いので、該機関の重鄭軽減が車
両性能の向上を図る上できわめて重量なファクタである
。そこで従来より内燃機関の機関本体、およびそこに附
設される附属部品の一部を、合成樹脂材、セラミックス
等の比重の小さい材1に置き換えるようにした技術手段
が種々提案されておシ、たとえば実開昭56 4659
32号公報には、シリンダブロックの一部であるウオー
クジャケット外壁およびスカート部を合成樹脂材で(、
<、7成したものが開示され、また実開昭54=180
823号公報には吸気管を合、底引脂材によりf’fi
?成したものが開示されている。 ところがか\る従来のものは機関の多少の軽量化が可能
であっても合成樹脂材の難点である剛性低下を補償する
ための手段が何ら施されておらず未だ満足のいくものて
ばない。1 本発明は上記実怪にかんがみてなされたもので、/リン
ダブロックの一部および吸気讃を(iijれも耐熱合成
樹脂材により構成し、機関の強度低下を補償しつつその
大幅な軽量化を図り、かつiE関のコンパクト化をも可
能にした新規な内燃機関全提供することを目的とするも
のである。 本発明によれは、前記目的達成のため、/リンタブロッ
クの側方に、吸気管の一部か沿設される内燃iff 関
において、前記シリンダブロックの一部と前記吸気看の
一部と全耐熱性合成樹面相により一体に形成したことを
特徴としている。 以下、第1〜3図により本発明を2気筒(襞1yに実施
した場合の第1実施例について説り」する。 内燃機関本体Eを構成するシリンダブロック1、シリン
ダヘッド2およびクランクケース3のうち主として高温
加熱部分および該本体Eの強度を必要とする骨格をなす
部分は鋳鉄制にょシ、また砂金の部分、すなわち比較的
低温加熱部分はフェノール樹脂等の耐熱性合成樹脂材に
より構成される。 シリンダブロック1は、その必要な強度、面j熱性、而
」摩耗性を保有させるべく、その骨格となる部分および
ピストン4の摺合されるシリンダスリーブ5とを鋳鉄等
の金属材料により構成し、捷だ残余の部分をフェノール
樹脂等の耐熱性合成樹脂材によ!ll構成する。 次に主に第3図を参照して7リンダブロソク1の骨格と
なる骨格フレームIPの構成について般、明すると、こ
れは鋳鉄により立方体形状に形成され、気筒毎の各コー
ナ部分に配置される台別6本の支柱6と、相隣れる支柱
6の側部間を一体に連結するリブ板7と、下面を被覆す
る底壁8と、横方向に並ぶ2本の支柱6の下部間を連絡
するクランク軸受上半部9とより構成される。前記各支
柱6 +−j−円柱状に形成されていてその中央部に、
」−下端に開口するボルト挿通孔10か穿設され、さら
にその上、下端は径大なボス部6a、、 6/lK形最
、されている。前記リブ板7の中央部にはで孔11がI
;rJけられており、骨格フレームF全体の重Kが軽減
される。各気筒毎の&壁8の中央部には嵌込孔12か形
成され、この嵌込孔12に後に詳述するシリンダスリー
ブ5の嵌合雄部5aが嵌合される。寸だ前記クランク軸
受」二半部9は肉厚に形成され、その下面には半円状の
軸受面か形成される。 第1図に示すように鋳鉄は/す/ダヘソド2の′下部に
は、これと同月和の/す7タスリーフ5が一体に形成さ
れ、このンリ7クスリーブ5の下端に形成した若干小径
の嵌合J、11部5aば、ソールリンク13を介して前
記底壁8の嵌込孔12に水比に(1χ込まれる。 前記骨格フレームFの支柱6およびリブ板7に、4熱性
合成樹脂製外壁部分Wによって一体に鋳包まれ、il」
記リブ板7の忽孔11は前記外壁部分IIIによって遮
蔽される。前記面j熱性合成1ffll脂製夕1壁部分
IFと前記シリンダスリーブ5間には、現状の水ジャケ
ット14が形成され、この水ジャケット14の」一端は
開口部を有しシリンダヘット2側の水ジャケット15に
連通される。 合成樹脂製外壁部分IVの下部に側方に拡がりつつ下方
にのO・てクランクケース3の上半部分3a全形)戎す
る。この」二手部分3aの内方にはリブ片34を介して
カバー壁35が一体に形成され、このカバー壁35は前
記クランク軸受上半部9の外イ則面を七支々ビ゛する。 11こ前記外見部分uyO側方(第1図左側)には22
1C′を存して1及気龜Inの一部16が一体に沿設さ
れる。 このよってすることにより、シリンダブロック1の一部
である外壁部分J11/と吸気旭Inの一部16との固
着手段が不要となってそれらの間隔を狭めることができ
、機関自体のコンパクト化が可能になる3、この吸気管
の一部1Gのlj?I口下鉗゛にはソールリング18を
介してエアクリーナAcがj妾続され、またその開口上
端には、後述する吸気%’ I nの他の一部17か7
−ルリンク19を介して」):続される。 前記鋳鉄製シリンダヘット2には、そこに形成される燃
焼室20に通じる吸気ボート21が上下方向にのびてお
り、その吸気ボート21の開口上端には、面]熱性合成
・1☆j脂拐よりなる1)1j記下bIL側吸気管In
、の他の一部17の上部開口yiMか接続される。この
吸気悩Inの他の一部171d、前記シリンダヘッド2
の上面および側面を1乞うようにループ状に湾曲形成さ
れ、その開口下端が前述のように吸気管I n、の一部
16に接続される。而してこの吸気管Inの他の一部1
7を前述のようにループ状に形成することによシ、内燃
mL全全体コンパクト化が可能になる。吸気管Inのイ
11ノの一部17の吸気ポート21近傍部には燃料噴射
ノズルNが設けられる。通常のようにシリンダヘッド2
には、111記吸気ボート21を開閉する吸気弁22、
その伽1弁(幾構23および点火栓24が設けられ、さ
らに図示しないが前記吸気ボート21と並列して排グ(
ボート、該ボートk [H−1閉する排気弁、およびそ
の動弁楼・構が設けられる。 また/リンダベンド2上は、耐熱性合成樹脂製ヘットカ
バー25か被冠される。 第1図に示すように前記鋳鉄性骨格フレームFの下面に
は、クランク軸受ブロック26が重合される。このクラ
ンク軸受ブロック26に穿設したボルト孔27、前記骨
格フレームFの支柱6に穿設した、前記ボルト挿通孔1
0およびシリンダヘット2に穿設したボルト孔29には
それら全通して、ボルト30・・・か挿通され、各通し
ホル1・30の上端にナツト31を4如締することによ
りクランク軸受ブロック26、シリンダブロック1、お
・よびシリンダヘット2の三者か一体に強固に結合され
、特に合成樹脂部分の多いクランク”フロック1の歪み
、変形拓を防止し得る。 A’l =dクランク軸受ブロック26は、01J記刊
格フレ一ムF下部の複数イ1んのクラ/り動I受上半部
9と対向する複数+cilのクランク軸受下川一部26
(Lを備えており、各クランク軸受下半部26a(fc
、その下面より挿通した2本の綿伺ホルト32をクラン
ク軸受上半部9に螺結することによや、クランク軸受上
半部9とクランク軸受ブロック26とのH9合か一層分
固となる。 前記合成樹脂製クランクケース上半部3aの下面には、
同材料よシなるクランクケース下半部3/Iがソールリ
ング33を介して接続され、前記クランクケース下半部
3bはリブ片36を介してカバーx5y 37がクラン
クケース3内に一体にのびており、前記クランク軸受ブ
ロック26の外周面、および下面k M棒する。骨格フ
レームFのクランク1N1+受」二半部9の半円状軸受
面とクランク軸受ブロック26のクランク軸受丁半部2
(iaの半円状軸受面とて・形成される軸受孔38には
面軸受39を介してクランク軸40が回転自在に支承さ
れる。 クランク軸40のクランクビンには通算のようにコンロ
ッド41を介して、前記ノリンダスリーブ5に摺動自在
に嵌合される、前記ピストン4が連結される。 前記クランクケース下半部3bには鉄板製のオイルパン
42がソールリング43を介して油密に接続される。 d:J述のように機関本体Eの7リングブロツク1は、
骨格フレームFと/リンダスリーブ5を除いてフェノー
ル樹脂等の面′I熱性合底引脂制によりな+1成され、
かつ機関本体Eの吸気ボート21に連なる吸気管Inも
同じく耐熱性合成樹脂制により構成することによって内
燃(/1関の紹東邦の大幅な+1イ減か可能になる。寸
だシリンダブロック1の台足樹脂部分、すなわちタ1壁
部分It/id、チr、、福1加りA B14分で(r
iなく、かつ水/ヤケソト14を流れる冷却水に接触し
て能率よく冷却されるので、シリンダブロック1のタI
Ii、:+部分lVはそこに作用するh〜負J:; V
C十分対抗し14る強度全保有づる。、ま/こ吸気!肖
/7′Lも新気が吸入されて温度上昇か少なく、鯉によ
る影響をうけることが少ない。 第4図には本発明の第2実施(3・lが示される。この
第2実施例では、シリンクスリーブ5(4ノリンダヘソ
ド2と別体に形成され、該シリンダヘッド2の下面に形
成した嵌合凹部46にガスケット45ヲ介して一体に嵌
合したものである。 J′、j、上の実施例によシ明らかなように、本発明に
よれば、シリンダブロックの側方に吸気管の一部が沿設
される内燃イ別間において、前記シリンダブロックの一
部と前記吸気管の一部とを耐熱性合成樹面相により一体
に形成したので、内燃機関の総重量の大幅な低減を図る
ことができ、しかも吸気ゞL゛」゛の一1′S15と/
リンダブロックの一部との一体化によりそれらは相互に
補強されてそれらの大幅な強度増を図ることができる。 さらに/リンダブロックの一部と吸気管の一部とはそれ
らの結合手段が不要となり、それらの間隙が狭められ機
関のコンパクト化が可能になる。 甘だ合成樹脂製の吸気管は金属製のものに比べて(L、
動吸収性が良好でこれを長く形成してもその振動が螢減
される。 4、図面の簡単な説明 第1〜3図は本発明内燃機関の第1実施例を示すもので
、第1図はその縦断側面図、第21ン1は第1図II 
−II線線断断面図第3図は・胃格フレームおよび/リ
ンダスリーブの斜視図、第4図は本発明内燃機関の第2
実施例を示す安部の縦li′l′1I111図である。 Iル・・・吸気管、1・・・/リンダフロック、16・
・吸気%!の一部 代理人 弁理士 落 合 例−1 −−一 第3図 第4図 手続補正書口式) %式% 1、事件の表示 昭和58年 特 願第]、 87791号3、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 名 称 (532)本田技研工業株式会社4、代 理 
人 〒105 5補正命令の日付 昭和59年1月11日(発送日:昭和59年1月31日
)6補正の対象

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関の機関本体の一部と、該機関本体の吸気ボート
    に接続される吸気管を熱硬化性合成樹脂相によ多構成し
    たことを特徴とする内燃機関。
JP18779183A 1983-10-07 1983-10-07 内燃機関 Granted JPS6081457A (ja)

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