JPS63230926A - エンジンの燃焼室構造 - Google Patents
エンジンの燃焼室構造Info
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- JPS63230926A JPS63230926A JP6697187A JP6697187A JPS63230926A JP S63230926 A JPS63230926 A JP S63230926A JP 6697187 A JP6697187 A JP 6697187A JP 6697187 A JP6697187 A JP 6697187A JP S63230926 A JPS63230926 A JP S63230926A
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- JP
- Japan
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- combustion chamber
- engine
- aluminum
- cylinder
- intake
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- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
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）
本発明はエンジンの燃焼室構造、特にシリンダブロック
およびシリンダヘッドがアルミ合金で形成され、且つピ
ストンのストロークに対してボア径が比較的大きく設定
されたショートストローク、即ち、該ピストン上死点位
置における燃焼室容積に対する該燃焼室表面積の割合が
大きく設定されたエンジンの燃焼室構造に関する。
およびシリンダヘッドがアルミ合金で形成され、且つピ
ストンのストロークに対してボア径が比較的大きく設定
されたショートストローク、即ち、該ピストン上死点位
置における燃焼室容積に対する該燃焼室表面積の割合が
大きく設定されたエンジンの燃焼室構造に関する。
（従来の技術）
近年、自動車の燃費性能等を向上させることを目的とし
て、例えば実開昭６０−６５３５６号公報に記載されて
いるように、エンジンのシリンダブロックをアルミ合金
等の軽合金で製作する他、シリンダヘッドも同様にアル
ミ合金で製作することにより、エンジンの軽量化を図る
ことが行なわれている。
て、例えば実開昭６０−６５３５６号公報に記載されて
いるように、エンジンのシリンダブロックをアルミ合金
等の軽合金で製作する他、シリンダヘッドも同様にアル
ミ合金で製作することにより、エンジンの軽量化を図る
ことが行なわれている。
また一方、エンジンを、該エンジンにおけるシリンダブ
ロックのボア径がピストンのストロークに対して比較的
大きく設定されたショートストロークとすることにより
、該エンジンを高速化すると共に、該エンジンの全高を
極力低く押さえてエンジンルーム内をよりコンパクトに
まとめて、自動車全体のレイアウトに多用性を持たせる
ように考慮されている。
ロックのボア径がピストンのストロークに対して比較的
大きく設定されたショートストロークとすることにより
、該エンジンを高速化すると共に、該エンジンの全高を
極力低く押さえてエンジンルーム内をよりコンパクトに
まとめて、自動車全体のレイアウトに多用性を持たせる
ように考慮されている。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで上記のごとく、例えばアルミ合金によリシリン
ダブロックおよびシリンダヘッドが形成されたエンジン
においては、上記アルミ合金が非常に高い熱伝導率を有
しているために、上記アルミブロックならびにアルミヘ
ッドにより形成される燃焼室周囲よりの熱逃げが大きく
、その為、高負荷時における冷却性は向上するものの、
低負荷時には燃焼室壁温が過冷却状態となり燃焼安定性
や燃費が悪化する。
ダブロックおよびシリンダヘッドが形成されたエンジン
においては、上記アルミ合金が非常に高い熱伝導率を有
しているために、上記アルミブロックならびにアルミヘ
ッドにより形成される燃焼室周囲よりの熱逃げが大きく
、その為、高負荷時における冷却性は向上するものの、
低負荷時には燃焼室壁温が過冷却状態となり燃焼安定性
や燃費が悪化する。
特に、エンジンの高速化および該エンジンの全高を極力
低く押さえることを目的として、ショートストロークと
されたエンジンにおいては、その分、シリンダブロック
のボア径およびピストン径が大きいので、ピストン上死
点位置での燃焼室容積に対する該燃焼室表面積の割合、
即ち、Ｓ／Ｖ値が大きくなり、上記燃焼安定性や燃費の
悪化問題が大きくなることが懸念される。そこで、ＳＺ
Ｖ値を種々変化させて燃費率およびリーンリミットをテ
ストした結果、第３図に示すように、ＳＺＶ値が約２．
５以上で燃費率、リーンリミットともに急激に悪化する
ことが判明した。
低く押さえることを目的として、ショートストロークと
されたエンジンにおいては、その分、シリンダブロック
のボア径およびピストン径が大きいので、ピストン上死
点位置での燃焼室容積に対する該燃焼室表面積の割合、
即ち、Ｓ／Ｖ値が大きくなり、上記燃焼安定性や燃費の
悪化問題が大きくなることが懸念される。そこで、ＳＺ
Ｖ値を種々変化させて燃費率およびリーンリミットをテ
ストした結果、第３図に示すように、ＳＺＶ値が約２．
５以上で燃費率、リーンリミットともに急激に悪化する
ことが判明した。
従って、上記のごとくショートストロークとすることに
よりＳ／Ｖ値が大きく設定されたエンジンで、しかも、
該エンジンにおけるシリンダブロックおよびシリンダヘ
ッドをアルミ合金で形成した場合には、最も燃焼性が悪
化することになる。
よりＳ／Ｖ値が大きく設定されたエンジンで、しかも、
該エンジンにおけるシリンダブロックおよびシリンダヘ
ッドをアルミ合金で形成した場合には、最も燃焼性が悪
化することになる。
尚、断熱性の問題については、燃焼室の周辺を例えばセ
ラミックで形成して、該燃焼室の断熱性を向上させるこ
とができるのであるが、この場合には、吸入される空気
が加温されて膨張して、空気充填量が減少し出力の低下
を招くことになって不都合である。
ラミックで形成して、該燃焼室の断熱性を向上させるこ
とができるのであるが、この場合には、吸入される空気
が加温されて膨張して、空気充填量が減少し出力の低下
を招くことになって不都合である。
そこで本発明は、シリンダブロックおよびシリンダヘッ
ドがアルミ合金で形成され、且つショートストロークと
されたエンジンにおいて、燃焼性を向上させるようにし
た燃焼室構造を提供することを目的とする。
ドがアルミ合金で形成され、且つショートストロークと
されたエンジンにおいて、燃焼性を向上させるようにし
た燃焼室構造を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
上記の目的を達成するために、本発明は次のように構成
したことを特徴とする。
したことを特徴とする。
即ち、シリンダブロックおよびシリンダヘッドがアルミ
合金で形成され、且つ該シリンダブロックにおけるボア
径がピストンのストロークに対して比較的大きく設定さ
れたショートストロークのエンジンにおける燃焼室構造
において、上記シリンダブロック内周に鋳鉄製のシリン
ダライナを嵌合すると共に、吸排気バルブを中空形状と
した構造とする。
合金で形成され、且つ該シリンダブロックにおけるボア
径がピストンのストロークに対して比較的大きく設定さ
れたショートストロークのエンジンにおける燃焼室構造
において、上記シリンダブロック内周に鋳鉄製のシリン
ダライナを嵌合すると共に、吸排気バルブを中空形状と
した構造とする。
（作 用）
上記の構成によれば、アルミブロックの内周に、アルミ
合金よりは熱伝導率の低い鋳鉄製のシリンダライナが嵌
合されているので、該シリンダライナにより周壁面が形
成される燃焼室の熱逃げが低減されることになる。しか
も吸排気バルブが閣 中空形状とされているので、該中空部が断熱全骨として
作用することになって燃焼室の熱逃げが更に一段と抑制
されることになる。その結果、アルミブロックおよびア
ルミヘッドで形成され且つショートストロークとされた
エンジンにあっても、燃焼性が向上し、燃費性能等が改
善されることになる。
合金よりは熱伝導率の低い鋳鉄製のシリンダライナが嵌
合されているので、該シリンダライナにより周壁面が形
成される燃焼室の熱逃げが低減されることになる。しか
も吸排気バルブが閣 中空形状とされているので、該中空部が断熱全骨として
作用することになって燃焼室の熱逃げが更に一段と抑制
されることになる。その結果、アルミブロックおよびア
ルミヘッドで形成され且つショートストロークとされた
エンジンにあっても、燃焼性が向上し、燃費性能等が改
善されることになる。
尚、上記鋳鉄ライナと中空形状の吸排気バルブと仲より
燃焼室の周囲を弱断熱構造としたので、例えばセラミッ
クにより燃焼室周辺を形成し、該燃焼室を確実に断熱保
温する場合のように、空気充填量が低下することなく、
出力の低下を招くこともない。
燃焼室の周囲を弱断熱構造としたので、例えばセラミッ
クにより燃焼室周辺を形成し、該燃焼室を確実に断熱保
温する場合のように、空気充填量が低下することなく、
出力の低下を招くこともない。
（実 施 例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。尚、
この実施例は４バルブ式エンジンに本発明を適用したも
のである。
この実施例は４バルブ式エンジンに本発明を適用したも
のである。
第１図に示すように、エンジン１においては、アルミ合
金で形成されたシリンダブロック２上に、同じくアルミ
合金で形成されたシリンダヘッド３が載置固定され、且
つこれらアルミブロック２とアルミヘッド３との間には
ガスケット４が介挿されている。そして、上記アルミブ
ロック２の内周面には、シリンダライナ５が嵌合されて
シリンダボア６が形成されていると共に、該シリンダラ
イナ５と、これにリング部材７・・・７を介して摺接す
るピストン８の上面、更には上記アルミヘッド３の下面
凹所とで燃焼室９が形成されている。
金で形成されたシリンダブロック２上に、同じくアルミ
合金で形成されたシリンダヘッド３が載置固定され、且
つこれらアルミブロック２とアルミヘッド３との間には
ガスケット４が介挿されている。そして、上記アルミブ
ロック２の内周面には、シリンダライナ５が嵌合されて
シリンダボア６が形成されていると共に、該シリンダラ
イナ５と、これにリング部材７・・・７を介して摺接す
るピストン８の上面、更には上記アルミヘッド３の下面
凹所とで燃焼室９が形成されている。
また、このエンジン１は、該エンジン１の全高を極力低
く押さえると共に、高速化することを目的として、上記
ボア６の直径がピストン８のストロークに対して比較的
大径とされショートストローク型であって、このため、
第１図に示すように、ピストン８の上死点位置における
上記燃焼室９の容積に対する該燃焼室９の表面積の割合
、つまり、Ｓ／Ｖ値が大きく設定されている。
く押さえると共に、高速化することを目的として、上記
ボア６の直径がピストン８のストロークに対して比較的
大径とされショートストローク型であって、このため、
第１図に示すように、ピストン８の上死点位置における
上記燃焼室９の容積に対する該燃焼室９の表面積の割合
、つまり、Ｓ／Ｖ値が大きく設定されている。
一方、上記アルミヘッド３には、所定の燃焼室９内へ通
じる吸気ボート１０．１０、ならびに排気ボート１１．
１１が夫々第２図に示すように、２個づつ設けられてい
ると共に、これら各吸排気ポー）１０，１１を開閉すべ
く各吸排気ボート１０．１１ごとに吸排気バルブ１２．
１２．１３゜１３が夫々上動自在に設けられている。そ
して、これら各吸排気バルブ１２．１３の上端部がタペ
ット１４．１４を介して、アルミヘッド３の上部に平行
して架設されたカム軸１５ａ、１５ｂに一体的に形成さ
れたカム１６ａ、１６ｂに当接されていることにより、
クランク軸（図示せず）より駆動されるカム軸１５ａ、
１５ｂの回転に伴って、各吸排気バルブ１２．１３がバ
ルブスプリング１７．１７に抗して夫々所定のタイミン
グで開動されるようになっている。更に、上記アルミヘ
ッド３には、点火プラグ１８が配設されており、該点火
プラグ１８の先端部が、第２図に示すように上記燃焼室
９の略中央部に位置されるようになっている。
じる吸気ボート１０．１０、ならびに排気ボート１１．
１１が夫々第２図に示すように、２個づつ設けられてい
ると共に、これら各吸排気ポー）１０，１１を開閉すべ
く各吸排気ボート１０．１１ごとに吸排気バルブ１２．
１２．１３゜１３が夫々上動自在に設けられている。そ
して、これら各吸排気バルブ１２．１３の上端部がタペ
ット１４．１４を介して、アルミヘッド３の上部に平行
して架設されたカム軸１５ａ、１５ｂに一体的に形成さ
れたカム１６ａ、１６ｂに当接されていることにより、
クランク軸（図示せず）より駆動されるカム軸１５ａ、
１５ｂの回転に伴って、各吸排気バルブ１２．１３がバ
ルブスプリング１７．１７に抗して夫々所定のタイミン
グで開動されるようになっている。更に、上記アルミヘ
ッド３には、点火プラグ１８が配設されており、該点火
プラグ１８の先端部が、第２図に示すように上記燃焼室
９の略中央部に位置されるようになっている。
然して、本実施例においては、第１図に示すごとく上記
アルミブロック２の内周面に嵌合されたシリンダライナ
５が鋳鉄で形成されていると共に、上記各吸排気バルブ
１２．１３が中空部２０．２１を有する中空形状とされ
ている。そして、これら各吸排気バルブ１２．１３は夫
々少なくとも中央部より下方が、例えばインコネルによ
り形成されていると共に、各中空部２０．２１の先端が
同じくインコネルにより形成された蓋部材１２ａ、１３
ａにより閉塞されている。
アルミブロック２の内周面に嵌合されたシリンダライナ
５が鋳鉄で形成されていると共に、上記各吸排気バルブ
１２．１３が中空部２０．２１を有する中空形状とされ
ている。そして、これら各吸排気バルブ１２．１３は夫
々少なくとも中央部より下方が、例えばインコネルによ
り形成されていると共に、各中空部２０．２１の先端が
同じくインコネルにより形成された蓋部材１２ａ、１３
ａにより閉塞されている。
上記の構成によれば、アルミブロック２の内周に嵌合さ
れて燃焼室９の周壁面を構成するシリンダライナ５が、
アルミ合金よりは熱伝動率の低い鋳鉄で形成されている
と共に、各吸排気バルブ１２．１３には中空部１２ａ、
１３ａが形成されており、該中空部が断熱空間として作
用することになるので、燃焼室９が弱断熱構造となる。
れて燃焼室９の周壁面を構成するシリンダライナ５が、
アルミ合金よりは熱伝動率の低い鋳鉄で形成されている
と共に、各吸排気バルブ１２．１３には中空部１２ａ、
１３ａが形成されており、該中空部が断熱空間として作
用することになるので、燃焼室９が弱断熱構造となる。
これにより燃焼室９の周囲よりの熱逃げが抑制されるこ
う ンジンであっても、燃焼性が向上されることになる。
う ンジンであっても、燃焼性が向上されることになる。
しかも、上記鋳鉄ライナキと各吸排気バルブ１２．１３
とで燃焼室９が弱断熱構造とされているので、例えば該
燃焼室９の周辺をセラミックで形成し、該燃焼室９を確
実に断熱保温する場合のように、空気充填量が低下する
ことなく、出力の低下を招くことがない。
とで燃焼室９が弱断熱構造とされているので、例えば該
燃焼室９の周辺をセラミックで形成し、該燃焼室９を確
実に断熱保温する場合のように、空気充填量が低下する
ことなく、出力の低下を招くことがない。
更に、上記シリンダライナ５が鋳鉄製とされているので
、該ライナ５の＃牽耗性が向上することになる。
、該ライナ５の＃牽耗性が向上することになる。
（発明の効果）
以上のごとく本発明は、シリンダブロックおよびシリン
ダヘッドが夫々アルミ合金等で炒成され且つショートス
トロークとされたエンジンにおいて、上記アルミブロッ
ク内周に鋳鉄製のシリンダライナを嵌合すると共に、吸
排気バルブを中空形状とすることにより、燃焼室を弱断
熱構造に構成したので、該燃焼室周囲よりの熱逃げが抑
制されることになって燃焼性が向上することになる。そ
の結果、燃費性能等が改善されることになる。
ダヘッドが夫々アルミ合金等で炒成され且つショートス
トロークとされたエンジンにおいて、上記アルミブロッ
ク内周に鋳鉄製のシリンダライナを嵌合すると共に、吸
排気バルブを中空形状とすることにより、燃焼室を弱断
熱構造に構成したので、該燃焼室周囲よりの熱逃げが抑
制されることになって燃焼性が向上することになる。そ
の結果、燃費性能等が改善されることになる。
第１．第２図は夫々本発明の実施例を示すもので、第１
図は本実施例の燃焼室構造が適用されたエンジンの燃焼
室及びその周辺を示す縦断面図、第２図は第１図■−■
線よりみたシリンダヘッドの概略底面図である。また、
第３図はＳ／Ｖ値を種々変化させて燃費率およびリーン
リミットをテストした結果を表すグラフである。 １・・・エンジン、２・・・アルミブロック、３・・・
アルミヘッド、５・・・鋳鉄ライナ、６・・・シリンダ
ボア、８・・・ピストン、９・・・燃焼室、１２．１３
・・・吸排気バルブ、２０．２１・・・中空部。
図は本実施例の燃焼室構造が適用されたエンジンの燃焼
室及びその周辺を示す縦断面図、第２図は第１図■−■
線よりみたシリンダヘッドの概略底面図である。また、
第３図はＳ／Ｖ値を種々変化させて燃費率およびリーン
リミットをテストした結果を表すグラフである。 １・・・エンジン、２・・・アルミブロック、３・・・
アルミヘッド、５・・・鋳鉄ライナ、６・・・シリンダ
ボア、８・・・ピストン、９・・・燃焼室、１２．１３
・・・吸排気バルブ、２０．２１・・・中空部。
Claims (1)
- （１）シリンダブロックおよびシリンダヘッドがアルミ
合金で形成され、且つ該シリンダブロックにおけるボア
径がピストンのストロークに対して比較的大きく設定さ
れたショートストロークのエンジンにおける燃焼室構造
であつて、上記シリンダブロック内周に鋳鉄製のシリン
ダライナが嵌合されると共に、吸排気バルブが中空形状
とされていることを特徴とするエンジンの燃焼室構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6697187A JPS63230926A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | エンジンの燃焼室構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6697187A JPS63230926A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | エンジンの燃焼室構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63230926A true JPS63230926A (ja) | 1988-09-27 |
Family
ID=13331418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6697187A Pending JPS63230926A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | エンジンの燃焼室構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63230926A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365997A (en) * | 1992-11-06 | 1994-11-22 | Ford Motor Company | Method for preparing an engine block casting having cylinder bore liners |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP6697187A patent/JPS63230926A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365997A (en) * | 1992-11-06 | 1994-11-22 | Ford Motor Company | Method for preparing an engine block casting having cylinder bore liners |
| US5771955A (en) * | 1992-11-06 | 1998-06-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Core assembly manufacturing apparatus of casting engine blocks and method for making the assembly |
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