KR20220057436A - 실린더 라이너 및 선박용 내연기관 - Google Patents

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KR20220057436A
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retaining
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retaining groove
retaining grooves
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요시히코 기노시타
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가부시키가이샤 자판엔진코포레숀
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Abstract

소기포트로부터의 윤활유 유출을 억제한다.
실린더 라이너(14)는, 복수의 소기포트(14a)와, 복수의 소기포트(14a)에 대하여 상방의 내벽부(14b)에 배치되며, 각 소기포트(14a)와 대응하도록, 둘레 방향을 따라 나열된 상태로 배치되는 복수의 보유홈(14c)을 구비한다. 복수의 소기포트(14a)는, 각각, 실린더 재킷(13)으로부터 흡입한 공기를, 둘레 방향의 어느 한 방향인 소정의 회전 방향(D1)으로 소용돌이를 만들도록 유동시키고, 복수의 보유홈(14c)은, 인접하는 보유홈(14c)끼리가 서로 분단된 상태로 배치됨과 더불어, 각각, 소용돌이의 유동을 따라 직선상으로 연장되도록, 중심축(C)을 따라 상방을 향할수록 회전 방향(D1)으로 연장된다.

Description

실린더 라이너 및 선박용 내연기관{CYLINDER LINER AND COMBUSTION ENGINE FOR SHIP}
본 개시는, 실린더 라이너, 및 당해 실린더 라이너를 구비하는 선박용 내연기관에 관한 것이다.
예를 들어 특허문헌 1에는, 보유(保油)용 홈이 새겨진 실린더 라이너가 개시되어 있다. 구체적으로, 이 특허문헌 1에 개시되어 있는 실린더 라이너는, 당해 실린더 라이너 내면의 주유공 하방이면서 소기포트(소기공)의 상방에, 보유용 파형 홈을 구비하고 있다.
상기 특허문헌 1에 의하면, 주유공으로부터 실린더 라이너 내면에 공급된 윤활유는, 피스톤의 왕복 이동에 의해 하방으로 긁어내려진다. 이 윤활유는, 소기포트를 통하여 외부로 유출되지 않고, 홈 내에 저장된다. 홈 내에 저장된 윤활유는, 그 후, 피스톤에 의해 상방으로 긁혀 올라감과 더불어, 홈을 따라 원주 방향으로도 확산된다. 이로써, 소기포트를 통하여 외부에 유출하는 윤활유의 양을 줄일 수 있게 된다.
특허문헌 1 : 일본 실용신안 공개 소61-5346호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1과 같이, 보유용 홈(보유홈) 내에 윤활유를 충전하도록 구성한 경우, 홈 내의 윤활유가, 예를 들어 사이클마다 긁어내어 교체되지 않으면 윤활유의 유출을 억제하는 데 있어서 적합하지 않다.
여기에 개시하는 기술은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 소기포트로부터의 윤활유 유출을 억제하는 데 있다.
본원 발명자들은, 보유홈의 형태를 강구하는 데 있어서, 실린더 라이너 내를 유동하는 횡소용돌이형 공기의 흐름(스월 유동(Swirl flow))에 착안하고, 본 개시를 상도하는데 이르렀다.
구체적으로, 본 개시의 제1 양태는, 피스톤의 왕복 이동에 따라 실린더 재킷으로부터 공기를 흡입하도록 구성된 원통형의 실린더 라이너에 따른다. 이 실린더 라이너는, 둘레 방향을 따라 나열된 상태로 배치되는 복수의 소기포트와, 상기 복수의 소기포트에 대하여 상방의 내벽부에 배치되며, 상기 복수의 소기포트 각각과 대응하도록, 둘레 방향을 따라 나열된 상태로 배치되는 복수의 보유홈을 구비한다.
그리고, 상기 제1 양태에 의하면, 상기 복수의 소기포트는, 각각, 상기 피스톤의 중심축에 수직인 횡단면에서 본 경우에, 상기 실린더 재킷으로부터 흡입한 공기를, 둘레 방향의 어느 한 방향인 소정의 회전 방향으로 소용돌이를 만들도록 유동시키고, 상기 복수의 보유홈은, 인접하는 보유홈끼리가 서로 분단된 상태로 형성됨과 더불어, 각각, 상기 소용돌이의 유동을 따라 직선상으로 연장되도록, 상기 중심축을 따라 상방을 향할수록 상기 회전 방향으로 연장된다.
상기 제1 양태에 의하면, 각 보유홈은, 소용돌이의 유동을 따라 연장되도록, 상방향과 회전 방향을 합성하여 이루어진 경사 방향으로 연장되도록 형성된다. 이와 같이 형성함으로써, 보유홈으로부터 윤활유의 스크레이핑을, 스월 유동에 의하여 촉진시킬 수 있게 된다. 스월 유동은 사이클마다 발생하므로, 사이클 추이와 연동하여 윤활유를 교체할 수 있게 된다.
또한, 보유홈끼리를 연결하지 않고, 의도적으로 분단시킴으로써, 일방의 보유홈으로부터, 그것에 인접하는 타방의 보유홈으로 윤활유를 유도하지 않고, 상방을 향하여 윤활유를 효과적으로 긁어낼 수 있게 된다.
보유홈으로부터 윤활유의 스크레이핑을 촉진함으로써, 실린더 라이너의 내벽부로부터 윤활유가 하방으로 긁어내려지는 타이밍 등, 보유홈을 기능시켜야 할 타이밍일 때, 당해 보유홈 내를 비워 둘 수 있게 된다. 이로써, 윤활유의 유출을 억제할 수 있다.
본 개시의 제2 양태는, 피스톤의 왕복 이동에 따라 실린더 재킷으로부터 공기를 흡입하도록 구성된 원통형의 실린더 라이너에 따른다. 이 실린더 라이너는, 둘레 방향을 따라 나열된 상태로 배치되는 복수의 소기포트와, 상기 복수의 소기포트에 대하여 상방의 내벽부에 배치되며, 상기 복수의 소기포트 각각과 대응하도록, 둘레 방향을 따라 나열된 상태로 배치되는 복수의 보유홈을 구비한다.
그리고, 상기 제2 양태에 의하면, 상기 복수의 소기포트는, 각각, 상기 피스톤의 중심축에 수직인 횡단면에서 본 경우에, 상기 실린더 재킷으로부터 흡입한 공기를, 둘레 방향의 어느 한 방향인 소정의 회전 방향으로 소용돌이를 만들도록 유동시키고, 상기 복수의 보유홈은, 각각, 상기 소용돌이의 유동을 따라 직선상으로 연장되도록, 상기 중심축을 따라 상방을 향할수록 상기 회전 방향으로 연장되고, 상기 복수의 보유홈 중 인접하는 보유홈끼리를 접속하도록, 상기 중심축을 따라 상방을 향할수록 상기 회전 방향 또는 당해 회전 방향의 반대 방향으로 연장되는 복수의 제2 보유홈을 추가로 구비하며, 상기 중심축에 대하여 상기 제2 보유홈이 이루는 경사는, 상기 보유홈이 이루는 경사에 비하여 가파르다.
상기 제2 양태에 의하면, 각 보유홈은, 소용돌이의 유동을 따라 연장되도록, 상방향과 회전 방향 또는 그 반대 방향을 합성하여 이루어진 경사 방향으로 연장되도록 형성된다. 이와 같이 형성함으로써, 보유홈으로부터 윤활유의 스크레이핑을, 스월 유동에 의하여 촉진시킬 수 있게 된다. 스월 유동은 사이클마다 발생하므로, 사이클 추이와 연동하여 윤활유를 교체할 수 있게 된다.
또한, 보유홈끼리를 접속하는 때에, 당해 보유홈에 비하여 가파른 제2 보유홈을 개재하여 접속함으로써, 둘레 방향에서의 보유홈의 치수, 더 나아가서는, 상기 경사 방향에서의 보유홈의 치수를 상대적으로 길게 할 수 있다. 보유홈과 제2 보유홈 중, 스월 유동에 의하여 윤활유를 긁어내기 위한 보유홈의 치수를 상대적으로 길게 함으로써, 윤활유의 스크레이핑을 촉진하는 데 있어서 유리해진다.
그리고, 보유홈으로부터 윤활유의 스크레이핑을 촉진함으로써, 실린더 라이너의 내벽부로부터 윤활유가 하방으로 긁어내려지는 타이밍 등, 보유홈을 기능시켜야 할 타이밍일 때, 당해 보유홈 내를 비워 둘 수 있게 된다. 이로써, 윤활유의 유출을 억제할 수 있다.
또한, 본 개시의 제3 양태에 의하면, 상기 복수의 보유홈의 각 하측 끝단부는, 둘레 방향에서, 상기 복수의 소기포트 중, 인접하는 소기포트 사이에 배치되어도 된다.
상기 제3 양태에 의하면, 각 보유홈의 하측 끝단부로부터 윤활유가 흘러내린 때에, 그 윤활유를 소기포트 사이에 유도할 수 있다. 이로써, 소기포트로부터의 윤활유 유출을 억제하는 데 있어서 유리해진다.
또한, 본 개시의 제4 양태에 의하면, 상기 복수의 보유홈의 각 하측 끝단부는, 둘레 방향에서, 상기 인접하는 소기포트의 중간 위치에 배치되어도 된다.
상기 제4 양태에 의하면, 소기포트로부터의 윤활유 유출을 억제하는 데 있어서 유리해진다.
또한, 본 개시의 제5 양태에 의하면, 상기 복수의 보유홈의 각 상측 끝단부는, 둘레 방향에서, 상기 인접하는 소기포트 사이에 배치되어도 된다.
상기 제5 양태에 의하면, 각 보유홈의 상측 끝단부로부터 긁어내진 윤활유가 하방을 향하여 흘러내린 때에, 그 윤활유를 소기포트 사이에 유도할 수 있다. 이로써, 소기포트로부터의 윤활유 유출을 억제하는 데 있어서 유리해진다.
또한, 본 개시의 제6 양태에 의하면, 상기 인접하는 보유홈 중 상기 회전 방향의 상류 측에 위치하는 보유홈의 상측 끝단부와, 상기 회전 방향의 하류 측에 위치하는 보유홈의 하측 끝단부는, 축 방향을 따라 나란히 있도록 배치된다.
상기 제6 양태에 의하면, 상류 측에 위치하는 보유홈으로부터 긁어내진 윤활유가 하방을 향하여 흘러내린 때에, 그 윤활유를 하류 측에 위치하는 보유홈에 의해 받아들일 수 있다. 이로써, 소기포트로부터의 윤활유 유출을 억제하는 데 있어서 유리해진다.
또한, 본 개시의 제7 양태에 의하면, 상기 복수의 보유홈 각각의 축 방향에서의 치수는, 당해 보유홈의 둘레 방향에서의 치수에 비하여 길어도 된다.
상기 제7 양태에 의하면, 스월 유동과 각 보유홈을 가능한 한 평행하게 구성하는 데 있어서 유리해진다.
또한, 본 개시의 제8 양태에 의하면, 상기 복수의 보유홈은, 각각, 상기 중심축에 대한 경사 방향을 따른 종단면에서 본 경우, 적어도 상기 경사 방향에서의 상반부의 깊이가, 상방을 향할수록 서서히 얕아져도 된다.
상기 제8 양태에 의하면, 스월 유동에 의하여 보유홈으로부터 윤활유를 긁어내는 데 있어서 유리해진다.
또한, 본 개시의 제9 양태는, 상기 실린더 라이너를 구비하는 선박용 내연기관에 따른 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 소기포트로부터의 윤활유 유출을 억제할 수 있다.
도 1은, 선박용 내연기관의 구성을 예시하는 모식도이다.
도 2는, 실린더 라이너의 구조를 예시하는 종단면도이다.
도 3은, 실린더 라이너의 구조를 예시하는 횡단면도이다.
도 4는, 제1 실시형태의 보유홈을 예시하는 모식도이다.
도 5는, 보유홈의 구조를 예시하는 종단면도이다.
도 6은, 제2 실시형태를 예시하는 도 4에 대응하는 도면이다.
도 7은, 제2 실시형태의 변형예를 나타내는 도 4에 대응하는 도면이다.
이하, 본 개시의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 여기서, 이하의 설명은 예시다. 도 1은, 선박용 내연기관(이하, 단순히 "엔진(1)"이라고도 함)의 구성을 예시하는 모식도이다.
본 명세서에서는, 엔진(1)의 실시형태로서, 특별한 기술적 특징을 갖는 실린더 라이너(14)를 구비하여 이루어진 제1 실시형태와, 이에 대응하는 특별한 기술적 특징을 갖는 실린더 라이너(114, 214)를 구비하여 이루어진 제2 실시형태에 대하여 순서대로 설명한다.
<제1 실시형태>
제1 실시형태에 따른 엔진(1)은, 복수의 실린더(16)를 구비한 직렬 다기통식 디젤 엔진이다. 이 엔진(1)은, 유니플로 소기식의 2 스트로크 1 사이클 기관으로 구성되고, 유조선, 컨테이너 선박, 자동차 운반선 등, 대형 선박에 탑재된다.
선박에 탑재된 엔진(1)은, 그 선박을 추진시키기 위한 주기관으로서 이용된다. 따라서, 엔진(1)의 출력축은, 프로펠러축(도시하지 않음)을 개재하여 선박의 프로펠러(도시하지 않음)에 연결된다. 엔진(1)이 운전됨에 따라, 그 출력이 프로펠러에 전달되어 선박이 추진되도록 구성된다.
특히, 본 개시에 따른 엔진(1)은, 그 롱 스트로크화를 실현하기 위하여, 이른바 크로스헤드식 내연기관으로 구성된다. 즉, 이 엔진(1)에 있어서는, 하방에서 피스톤(21)을 지지하는 피스톤봉(22)과, 크랭크 샤프트(23)에 연접되는 연접봉(24)이 크로스헤드(25)에 의해 연결된다.
(1) 주요 구성
이하, 엔진(1)의 주요부에 대하여 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 엔진(1)은, 하방에 위치하는 베드 플레이트(11)와, 베드 플레이트(11) 상에 배치되는 프레임(12)과, 프레임(12) 상에 배치되는 실린더 재킷(13)을 구비한다. 베드 플레이트(11), 프레임(12) 및 실린더 재킷(13)은, 상하 방향으로 연장되는 복수의 타이 볼트 및 너트에 의해 체결된다. 엔진(1)은 또한, 실린더 재킷(13) 내에 배치되는 실린더(16)와, 실린더(16) 내에 배치되는 피스톤(21)과, 피스톤(21)의 왕복 이동에 연동하여 회전하는 출력축(예를 들어 크랭크 샤프트(23))을 구비한다.
베드 플레이트(11)는, 엔진(1)의 크랭크케이스를 구성하는 것으로, 크랭크 샤프트(23)와, 크랭크 샤프트(23)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(26)을 수용한다. 크랭크 샤프트(23)에는, 크랭크(27)를 개재하여 연접봉(24)의 하측 끝단부가 연결된다.
프레임(12)은, 한 쌍의 가이드판(28), 연접봉(24), 및 크로스헤드(25)를 수용한다. 이 중, 한 쌍의 가이드판(28)은, 피스톤 축 방향을 따라 배치된 한 쌍의 판형 부재로 이루어지고, 엔진(1)의 폭 방향(도 1의 도면 좌우 방향)으로 간격을 두고 배치된다. 연접봉(24)은, 그 하측 끝단부가 크랭크 샤프트(23)에 연결된 상태로, 한 쌍의 가이드판(28) 사이에 배치된다. 연접봉(24)의 상측 끝단부는, 크로스헤드(25)를 개재하여 피스톤봉(22)의 하측 끝단부에 연결된다.
구체적으로, 크로스헤드(25)는, 한 쌍의 가이드판(28) 사이에 배치되고, 각 가이드판(28)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩한다. 즉, 한 쌍의 가이드판(28)은, 크로스헤드(25)의 슬라이딩을 안내하도록 구성된다. 크로스헤드(25)는, 크로스헤드 핀(29)을 개재하여 피스톤봉(22) 및 연접봉(24)과 접속된다. 크로스헤드 핀(29)은, 피스톤봉(22)에 대해서는 일체적으로 상하 이동하도록 접속되는 한편, 연접봉(24)에 대해서는 연접봉(24)의 상측 끝단부를 받침점(fulcrum)으로 하여 연접봉(24)을 회동시키도록 접속된다.
실린더 재킷(13)은, 내통으로서의 실린더 라이너(14)를 지지한다. 실린더 라이너(14)는, 원통형으로 형성되고, 실린더 재킷(13)에 삽입된다. 실린더 재킷(13)의 내부 공간은, 실린더 라이너(14)의 내부 공간과 연통한다. 실린더 라이너(14)의 내부에는, 전술한 피스톤(21)이 배치된다. 이 피스톤(21)은, 실린더 라이너(14)의 내벽을 따라 상하 방향으로 왕복 이동한다. 또한, 실린더 라이너(14)의 상부에는 실린더 커버(15)가 고정된다. 실린더 커버(15)는, 실린더 라이너(14)와 함께 실린더(16)를 구성한다.
또한, 실린더 커버(15)에는, 도시하지 않는 밸브장치에 의해 작동되는 배기 밸브(18)가 배치된다. 배기 밸브(18)는, 실린더 라이너(14) 및 실린더 커버(15)로 구성되는 실린더(16), 그리고, 피스톤(21)의 정상면과 함께 연소실(17)을 구획한다. 배기 밸브(18)는, 그 연소실(17)과 배기관(19) 사이를 개폐하는 것이다. 배기관(19)은 연소실(17)로 통하는 배기구를 구비하며, 배기 밸브(18)는 그 배기구를 개폐하도록 구성된다.
또한, 실린더 커버(15)에는, 연소실(17)에 연료를 공급하기 위한 연료 분사 밸브(31)가 배치된다. 연료 분사 밸브(31)는, 연소실(17)의 실내에 디젤 연료를 분사한다.
또한, 본 실시형태에 따른 엔진(1)은, 연료 분사 밸브(31)에 디젤 연료를 압송하는 연료 펌프(32)를 구비한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 연료 펌프(32)는, 실린더(16) 근방에 배치되며, 도시하지 않는 연료 분사관을 개재하여 연료 분사 밸브(31)와 유체적으로 접속된다.
실린더(16)의 근방에는, 배기 매니폴드(41)도 배치된다. 이 배기 매니폴드(41)는, 배기관(19)을 개재하여 연소실(17)과 접속된다. 배기 매니폴드(41)는, 연소실(17)로부터 배기관(19)을 통하여 배기가스를 받아들이고, 받아들인 배기가스를 일시 저류하여, 이 배기가스의 동압을 정압으로 바꾼다.
엔진(1)은, 공기 등의 연소용 기체를 과급하는 과급기(42)와, 과급기(42)에 의해 압축된 연소용 기체를 일시적으로 저류하는 소기 트렁크(43)를 추가로 구비한다. 과급기(42)는, 배기가스의 압력을 이용하여 터빈(도시하지 않음)과 함께 컴프레서(도시하지 않음)를 회전시키고, 이 컴프레서에 의해 연소용 기체를 압축한다. 소기 트렁크(43)는, 실린더 재킷(13)의 내부 공간과 연통하도록 배치된다. 과급기(42)에 의해 압축된 연소용 기체(이하, “압축 기체"라고도 함)는, 소기 트렁크(43)로부터 실린더 재킷(13)의 내부 공간으로 유입되고, 그 내부 공간으로부터 소기포트(14a)를 통하여 실린더 라이너(14)의 내부 공간(실린더 라이너(14)의 내벽부(14b)에 의해 포위된 공간)으로 송급된다.
엔진(1)의 운전 시에는, 연소실(17)의 실내에, 연료 분사 밸브(31)로부터 디젤 연료가 공급됨과 더불어, 소기 트렁크(43)로부터 실린더 재킷(13) 등을 통하여 압축 기체가 공급된다. 이로써, 연소실(17) 내에서는, 디젤 연료가 압축 기체에 의해 연소된다.
그리고, 디젤 연료에 의해 발생한 에너지에 의해, 피스톤(21)은 실린더 라이너(14)를 따라 상하 방향으로 왕복 이동한다. 이때, 배기 밸브(18)가 작동하여 연소실(17)이 개방되면, 연소에 의해 발생한 배기가스가 배기관(19)으로 압출된다. 또한, 실린더 라이너(14)를 따라 피스톤(21)이 왕복 이동함으로써, 실린더 재킷(13)으로부터 실린더 라이너(14) 내로 압축 기체(공기)가 흡입되고, 이를 피스톤(21)이 밀어 넣음으로써, 연소실(17) 내에 압축 기체가 새롭게 도입된다. 이러한 행정을 반복함으로써, 디젤 연료의 연소와, 실린더(16) 내의 소기가 반복 실행된다.
또한, 연소에 의해 피스톤(21)이 왕복 이동하면, 피스톤(21)과 함께 피스톤봉(22)이 상하 방향으로 왕복 이동한다. 이로써, 피스톤봉(22)에 연결된 크로스헤드(25)가 상하 방향으로 왕복 이동한다. 이 크로스헤드(25)는, 연접봉(24)의 회동을 허용하도록 구성되어, 크로스헤드(25)와의 접속 부위를 받침점으로 하여 연접봉(24)을 회동시킨다. 그리고, 연접봉(24)의 하측 끝단부에 접속되는 크랭크(27)가 크랭크 운동하고, 그 크랭크 운동에 따라 크랭크 샤프트(23)가 회전한다. 이와 같이 하여, 크랭크 샤프트(23)는, 피스톤(21)의 왕복 이동을 회전 운동으로 변환시키고, 프로펠러축과 함께 선박의 프로펠러를 회전시킨다. 이로써, 선박이 추진된다.
그런데, 실린더 라이너(14)의 내벽부(14b)에는, 이 내벽부(14b)와 피스톤(21)을 윤활하기 위하여, 하나 이상의 주유공(도시하지 않음)으로부터 윤활유가 공급되도록 되어 있다. 그러나, 이 윤활유는, 피스톤(21)이 하강한 때에 하방으로 긁어내려진 결과, 후술하는 소기포트(14a)를 통하여 외부에 유출될 가능성이 있다.
그래서, 본 실시형태에 따른 실린더 라이너(14)의 내벽부(14b)에는, 윤활유의 유출을 억제하고, 피스톤(21)의 왕복 이동에 따른 윤활성을 확보하기 위한 복수의 보유홈(14c)이 형성되도록 되어 있다.
이하, 실린더 라이너(14)의 구성 중, 각 보유홈(14c)에 관련된 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
(2) 실린더 라이너의 구성
도 2는, 실린더 라이너(14)의 구조를 예시하는 종단면도이다. 도 3은, 실린더 라이너(14)의 구조를 예시하는 횡단면도이다. 도 4는, 실린더 라이너(14)의 내벽부(14b)를 예시하는 모식도이다. 도 5는, 보유홈(14c)의 구조를 예시하는 종단면도이다. 여기서, 도 3은, 도 2의 III-III 단면에 상당하고, 도 5는, 도 4의 V-V 단면에 상당한다.
여기서, 이하의 설명에서는, 도 2에 예시되는 실린더 라이너(14) 및 피스톤(21)의 중심축(C)을 따르는 방향을 "축 방향"으로 정의하고, 이 중심축(C)으로부터 방사형으로 연장되는 방향을 "지름 방향"으로 정의한다. 또한, 이 중심축(C)을 중심으로 한 시계 방향 및 반시계 방향을 "둘레 방향"으로 정의한다.
축 방향은, 전술한 피스톤(21)의 이동 방향과 동등하며, "상하 방향"으로 바꿔 말할 수도 있다. 또한, 축 방향을 따라 후술하는 소기포트(14a)로부터 연소실(17)을 향하는 방향을 "상방향"으로 호칭하고, 그 반대 방향을 "하방향"으로 호칭하는 경우도 있다.
지름 방향은, 피스톤(21)의 이동 방향에 직교한다. 또한, 지름 방향에 있어서 중심축(C)에 근접하는 일측을 "내측"으로 호칭하고, 중심축(C)으로부터 이격하는 타측을 "외측"으로 호칭하는 경우도 있다.
실린더 라이너(14)는, 피스톤(21)의 왕복 이동을 안내하는 내통으로서 기능한다. 구체적으로, 실린더 라이너(14)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상하 방향을 따라 연장되는 원통형으로 형성된다.
또한, 실린더 라이너(14)는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 당해 실린더 라이너(14)의 하부에 배치되는 복수의 소기포트(14a)와, 실린더 라이너(14)의 내부 공간을 구획하는 내벽부(14b)와, 이 내벽부(14b)에 형성되는 복수의 보유홈(14c)을 구비한다.
이 중, 복수의 소기포트(14a)는, 각각, 둘레 방향을 따라 나열된 상태로 배치된다. 각 소기포트(14a)는, 실린더 라이너(14)의 내벽부(14b)를 관통하는 소기공으로서 형성된다.
또한, 각 소기포트(14a)는, 상하 방향에서는, 실린더 라이너(14) 중 실린더 재킷(13) 내에 삽입된 부분(실린더 라이너(14)의 하부에 상당하는 부분)에 배치된다. 도시는 생략하지만, 각 소기포트(14a)는, 하사점에 위치하는 피스톤(21)보다 상방에 위치하도록 배치된다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 소기포트(14a)는, 각각, 중심축(C)에 수직인 횡단면에서 본 경우에, 실린더 재킷(13)으로부터 흡입한 공기를, 둘레 방향의 어느 한 방향인 소정의 회전 방향(D1)으로 소용돌이를 만들도록 유동시킨다. 도면 예에서는, 회전 방향(D1)은, 중심축(C)을 중심으로 한 시계 방향과 동등하다. 이와 같은 유동을 실현하기 위하여, 각 소기포트(14a)는, 지름 방향에 있어서 외측으로부터 내측을 향할수록, 둘레 방향에 있어서 시계 방향으로 향하도록 경사진다.
그리고, 회전 방향(D1)은, 도면 예와 같은 시계 방향에 한정되지 않는다. 중심축(C)을 중심으로 한 반시계 방향을 회전 방향(D1)으로 할 수도 있다. 그 경우, 각 소기포트(14a)의 경사 방향은, 지름 방향에 있어서 외측으로부터 내측을 향할수록, 둘레 방향에 있어서 반시계 방향으로 향하여 경사지게 된다(도면 예와는 반대 방향으로 향하여 경사지게 된다).
각 소기포트(14a)는 또한, 피스톤(21)이 하사점 부근에 위치할 때에 개방 상태가 되고, 실린더 재킷(13) 및 실린더 라이너(14)를 개재하여 소기 트렁크(43)와 연소실(17)을 연통시킨다.
각 소기포트(14a)가 개방 상태가 된 때에 실린더 라이너(14) 내에 흡입되는 공기는, 도 3의 화살표(A1)로 나타내는 바와 같이, 회전 방향(D1)으로 소용돌이를 만들도록 유동한다. 그렇게 소용돌이를 만든 공기는, 도 2의 화살표(A)로 나타내는 바와 같이, 중심축(C) 주위의 스월 유동이 되어 연소실(17)로 향하여 흐르게 된다.
내벽부(14b)는, 피스톤(21)의 왕복 이동을 안내한다. 구체적으로, 본 실시형태에 따른 내벽부(14b)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 피스톤(21)의 중심축(C)과 동일축의 중심축을 가지며, 또한 상하 방향을 따라 연장되는 원통형으로 형성된다.
여기서, 상하 방향으로 연장되는 내벽부(14b) 중, 복수의 소기포트(14a)에 대하여 상방에 위치하는 내벽부(14b)에는, 각 소기포트(14a)와 대응하도록, 둘레 방향을 따라 나열된 상태로 복수의 보유홈(14c)이 배치된다.
구체적으로, 복수의 보유홈(14c)은, 복수의 소기포트(14a)와 동수가 되도록 형성된다. 각 보유홈(14c)은, 대응하는 소기포트(14a)의 상방에 배치된다.
그리고, 제1 실시형태에 따른 복수의 보유홈(14c)은, 인접하는 보유홈(14c)끼리가 서로 분단된 상태로 형성됨과 더불어, 각각, 소용돌이의 유동을 따라 연장되도록, 중심축(C)을 따라 상방을 향할수록 회전 방향(D1)으로 연장된다.
구체적으로, 복수의 보유홈(14c)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 인접하는 보유홈(14c)끼리가 연결되지 않도록 형성된다. 그리고, 각 보유홈(14c)은, 스월 유동을 따라 연장되도록, 상하 방향에 있어서 상측으로 향할수록, 둘레 방향에 있어서는 전술한 회전 방향(D1)으로 연장되는 방향(환언하면, 상방향과 회전 방향(D1)을 합성한 경사 방향)을 따라 연장된다. 각 보유홈(14c)은, 이 경사 방향을 따라 직선상으로 연장된다.
또한, 복수의 보유홈(14c)의 각 하측 끝단부(142)는, 둘레 방향에서, 복수의 소기포트(14a) 중, 인접하는 소기포트(14a) 사이(구체적으로는, 인접하는 소기포트(14a)의 중간 위치)에 배치된다. 즉, 도 4에서 도면 상하 방향으로 연장되는 일점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 각 하측 끝단부(142)로부터 축 방향을 따라 연장시킨 직선은, 각 소기포트(14a)의 개구와는 교차하지 않도록 되어 있다.
마찬가지로, 복수의 보유홈(14c)의 각 상측 끝단부(141)는, 둘레 방향에서, 복수의 소기포트(14a) 중, 인접하는 소기포트(14a) 사이(구체적으로는, 인접하는 소기포트(14a)의 중간 위치)에 배치된다. 즉, 도 4에서 도면 상하 방향으로 연장되는 일점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 각 상측 끝단부(141)로부터 축 방향을 따라 연장시킨 직선은, 각 소기포트(14a)의 개구와는 교차하지 않도록 되어 있다.
각 보유홈(14c)의 하측 끝단부(142)와 상측 끝단부(141)를 둘 다, 인접하는 소기포트(14a) 사이에 배치함으로써, 둘레 방향에서의 각 보유홈(14c)의 치수(W1)는, 둘레 방향에서의 각 소기포트(14a)의 치수(W2)보다 길다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 인접하는 보유홈(14c) 중 회전 방향(D1)의 상류 측(도 4의 도면 우측)에 위치하는 보유홈(14c)의 상측 끝단부(141)와, 회전 방향(D1)의 하류 측(도 4의 도면 좌측)에 위치하는 보유홈(14c)의 하측 끝단부(142)는, 축 방향을 따라 나란히 있도록 배치된다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 보유홈(14c) 각각의 축 방향에서의 치수(H1)는, 당해 보유홈(14c)의 둘레 방향에서의 치수(W1)에 비하여 길다. 이와 같이 구성한 결과, 각 보유홈(14c)의 경사각(θ)은 예각이 된다. 또한, 각 보유홈(14c)의 축 방향에서의 치수(H1)는, 축 방향에서의 보유홈(14c)과 소기포트(14a)와의 간격(H2)보다 길다. 구체적으로, 경사각(θ)은, 10°~45°의 범위 내가 되는 것이 바람직하다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 복수의 보유홈(14c)은, 각각, 중심축(C)에 대한 경사 방향(구체적으로는, 상방향과 회전 방향(D1)을 합성한 경사 방향)을 따른 종단면(도 5에 나타내는 종단면)에서 본 경우, 경사 방향에서의 상반부의 깊이는, 상방을 향할수록 서서히 얕아진다. 구체적으로는, 각 보유홈(14c)의 깊이는, 하측 끝단부(142)와 상측 끝단부(141)와의 중간 위치보다 하측에 위치하는 부위(하측 끝단부(142)로부터 치수(H4)만큼 상방에 위치하는 b부위)에서 최대가 된 후, 그 부위로부터 상측 끝단부(141)를 향할수록, 서서히 얕아진다. 그와 같이 하여 서서히 얕아지는 부위의 치수(H3)는, 전술한 치수(H4)보다 길어지도록 구성된다.
(3) 엔진의 윤활 성능에 대하여
이상 설명한 바와 같이, 상기 제1 실시형태에 의하면, 각 보유홈(14c)은, 소용돌이의 유동(스월 유동의 흐름 방향)을 따라 직선상으로 연장되도록, 상방향과 회전 방향(D1)을 합성하여 이루어진 경사 방향으로 연장되도록 형성된다. 이와 같이 형성함으로써, 스월 유동에 의하여 보유홈(14c)으로부터 윤활유를 긁어낼 수 있게 된다. 스월 유동은 사이클마다 발생하므로, 사이클 추이와 연동하여 윤활유를 교체할 수 있게 된다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 보유홈(14c)끼리를 연결하지 않고, 의도적으로 분단시킴으로써, 일방의 보유홈(14c)으로부터, 그것에 인접하는 타방의 보유홈(14c)으로 윤활유를 유도하지 않고, 상방을 향하여 윤활유를 효과적으로 긁어낼 수 있게 된다.
보유홈(14c)으로부터 윤활유의 스크레이핑을 촉진함으로써, 실린더 라이너(14)의 내벽부(14b)로부터 윤활유가 하방으로 긁어내려지는 타이밍 등, 보유홈(14c)을 기능시켜야 할 타이밍일 때, 당해 보유홈(14c) 내를 비워 둘 수 있게 된다. 이로써, 윤활유의 유출을 억제할 수 있다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 보유홈(14c)의 하측 끝단부(142)를, 둘레 방향에서 인접하는 소기포트(14a) 사이(특히, 소기포트(14a)의 중간 위치)에 배치함으로써, 각 하측 끝단부(142)로부터 윤활유가 흘러내린 때에, 그 윤활유를 소기포트(14a) 사이에 유도할 수 있다. 이로써, 소기포트(14a)로부터의 윤활유 유출을 억제하는 데 있어서 유리해진다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 보유홈(14c)의 각 상측 끝단부(141)를, 둘레 방향에서 인접하는 소기포트(14a) 사이(특히, 소기포트(14a)의 중간 위치)에 배치함으로써, 각 상측 끝단부(141)로부터 긁어내진 윤활유가 하방을 향하여 흘러내린 때에, 그 윤활유를 소기포트(14a) 사이에 유도할 수 있다. 이로써, 소기포트(14a)로부터의 윤활유 유출을 억제하는 데 있어서 유리해진다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 회전 방향(D1)의 상류 측(도면 우측)에 위치하는 보유홈(14c)의 상측 끝단부(141)와, 회전 방향(D1)의 하류 측(도면 좌측)에 위치하는 보유홈(14c)의 하측 끝단부(142)를, 축 방향을 따라 나란히 있도록 배치함으로써, 상류 측에 위치하는 보유홈(14c)으로부터 긁어내진 윤활유가 하방을 향하여 흘러내린 때에, 그 윤활유를 하류 측에 위치하는 보유홈(14c)에 의해 받아들일 수 있다. 이로써, 소기포트(14a)로부터의 윤활유 유출을 억제하는 데 있어서 유리해진다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 보유홈(14c)의 축 방향에서의 치수(H1)를, 당해 보유홈(14c)의 둘레 방향에서의 치수(W1)에 비하여 길게 함으로써, 경사각(θ)을 예각으로 하고, 더 나아가, 스월 유동과 각 보유홈(14c)을 가능한 한 평행하게 구성하는 데 있어서 유리해진다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 각 보유홈(14c)을, 상방을 향할수록 서서히 얕아지도록 구성함으로써, 스월 유동에 의하여 보유홈(14c)으로부터 윤활유를 긁어내는 데 있어서 유리해진다.
<제2 실시형태>
이어서, 엔진(1)의 제2 실시형태에 대하여 설명한다.
(1) 제2 실시형태에 따른 보유홈에 대하여
도 6은, 제2 실시형태를 예시하는 도 4에 대응하는 도면이다. 제2 실시형태에 따른 엔진(1) 및 실린더 라이너(114)는, 보유홈을 제외하고 상기 제1 실시형태와 마찬가지로 구성된다. 그러므로, 이하의 설명에서는, 보유홈에 관련된 구성만 설명한다.
제2 실시형태에 따른 복수의 보유홈(114c)은, 제1 실시형태와 마찬가지로, 소용돌이의 유동을 따라 연장되도록, 중심축(C)을 따라 상방을 향할수록 회전 방향(D1)으로 연장된다.
구체적으로, 복수의 보유홈(114c)은, 스월 유동을 따라 연장되도록, 상하 방향에 있어서 상측으로 향할수록, 둘레 방향에 있어서는 전술한 회전 방향(D1)으로 연장되는 방향(환언하면, 상방향과 회전 방향(D1)을 합성한 경사 방향)을 따라 연장된다. 각 보유홈(114c)은, 이 경사 방향을 따라 직선상으로 연장된다.
그리고, 제2 실시형태에 따른 실린더 라이너(114)는, 복수의 보유홈(114c) 중 인접하는 보유홈(114c)끼리를 접속하도록, 중심축(C)을 따라 상방을 향할수록 회전 방향(D1)의 반대 방향으로 연장되는 복수의 제2 보유홈(114d)을 추가로 구비한다.
즉, 이 제2 실시형태에서는, 둘레 방향에 있어서 인접하는 보유홈(114c)이, 제2 보유홈(114d)을 개재하여 연결되도록 구성된다. 제2 보유홈(114d)은, 회전 방향(D1)에 있어서 상류 측(도면 우측)에 위치하는 보유홈(114c)의 상측 끝단부(1141)와, 회전 방향(D1)에 있어서 하류 측(도면 좌측)에 위치하는 보유홈(114c)의 하측 끝단부(1142)를 접속하도록 직선상으로 연장된다. 각 제2 보유홈(114d)은, 둘레 방향에 있어서 경사 방향과는 반대측을 지향한 제2 경사 방향(환언하면, 상방향과, 회전 방향(D1)의 반대 방향을 합성한 경사 방향)을 따라 직선상으로 연장된다.
그리고, 중심축(C)에 대하여 제2 보유홈(114d)이 이루는 경사(제2 경사각)(θ2)는, 상기 보유홈(114c)이 이루는 경사(제1 경사각)(θ1)에 비하여 가팔라지도록 구성된다. 구체적으로, 제1 경사각(θ1)은, 10°~45°의 범위 내가 되는 것이 바람직하다.
그리고, 여기서 말하는 제1 경사각도(θ1)란, 보유홈(114c)으로부터 경사 방향을 따라 연장한 연장선과, 축 방향(중심축(C))을 따라 연장되는 직선이 이루는 각도 중, 예각이 되는 한쪽을 가리킨다.
마찬가지로, 제2 경사각도(θ2)란, 제2 보유홈(114d)으로부터 제2 경사 방향을 따라 연장한 연장선과, 축 방향(중심축(C))을 따라 연장되는 직선이 이루는 각도 중, 예각이 되는 한쪽을 가리킨다.
구체적으로, 제2 실시형태에서는, 축 방향에서의 보유홈(114c)의 치수와, 제2 보유홈(114d)의 치수는 실질적으로 일치한다. 한편, 둘레 방향에서의 보유홈(114c)의 치수는, 제2 보유홈(114d)의 치수에 비하여 길다(제2 보유홈(114d)의 치수는, 보유홈(114c)의 치수에 비하여 짧다).
또한, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 복수의 보유홈(114c)의 각 하측 끝단부(1142)는, 둘레 방향에서, 복수의 소기포트(114a) 중, 인접하는 소기포트(114a) 사이(구체적으로는, 인접하는 소기포트(114a)의 중간 위치)에 배치된다. 즉, 각 하측 끝단부(1142)로부터 축 방향을 따라 연장시킨 직선은, 각 소기포트(114a)의 개구와는 교차하지 않도록 되어 있다.
또한, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 복수의 보유홈(114c) 각각의 축 방향에서의 치수는, 당해 보유홈(114c)의 둘레 방향에서의 치수에 비하여 길다. 이와 같이 구성한 결과, 각 보유홈(114c)의 제1 경사각(θ1)은 예각이 된다. 또한, 각 보유홈(114c)의 축 방향에서의 치수는, 축 방향에서의 보유홈(114c)과 소기포트(114a)와의 간격보다 길어지도록 구성된다.
또한, 도시는 생략하였지만, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 복수의 보유홈(114c)은, 각각, 중심축(C)에 대한 경사 방향(구체적으로는, 상방향과 회전 방향(D1)을 합성한 경사 방향)을 따른 종단면에서 본 경우, 경사 방향에서의 상반부의 깊이는, 상방을 향할수록, 서서히 얕아진다. 구체적으로는, 각 보유홈(114c)의 깊이는, 그 하측 끝단부(1142)와 상측 끝단부(1141)와의 중간 위치보다 하측에 위치하는 부위에서 최대가 된 후, 그 부위로부터 상측 끝단부(1141)를 향할수록, 서서히 얕아진다.
이와 같이, 상기 제2 실시형태에 의하면, 각 보유홈(114c)은, 소용돌이의 유동(스월 유동의 흐름 방향)을 따라 직선상으로 연장되도록, 상방향과 회전 방향(D1)을 합성하여 이루어진 경사 방향으로 연장되도록 형성된다. 이와 같이 형성함으로써, 스월 유동에 의하여 보유홈(114c)으로부터 윤활유를 긁어낼 수 있게 된다. 스월 유동은 사이클마다 발생하므로, 사이클 추이와 연동하여 윤활유를 교체할 수 있게 된다.
또한, 보유홈(114c)끼리를 접속하는 때에, 당해 보유홈(114c)에 비하여 가파른 제2 보유홈(114d)을 개재하여 접속함으로써, 둘레 방향에서의 보유홈(114c)의 치수, 더 나아가서는, 경사 방향에서의 보유홈(114c)의 치수를 제2 보유홈(114d)보다 길게 할 수 있다. 보유홈(114c)과 제2 보유홈(114d) 중, 스월 유동에 의하여 윤활유를 긁어내기 위한 보유홈(114c)의 치수를 상대적으로 길게 함으로써, 윤활유의 스크레이핑을 촉진하는 데 있어서 유리해진다.
그리고, 보유홈(114c)으로부터 윤활유의 스크레이핑을 촉진함으로써, 실린더 라이너(114)의 내벽부(114b)로부터 윤활유가 하방으로 긁어내려지는 타이밍 등, 보유홈(114c)을 기능시켜야 할 타이밍일 때, 당해 보유홈(114c) 내를 비워 둘 수 있게 된다. 이로써, 윤활유의 유출을 억제할 수 있다.
또한, 제2 보유홈(114d)은, 보유홈(114c)보다 가파른 만큼, 보다 신속하게 윤활유를 흘러내리게 할 수 있다. 여기서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제2 보유홈(114d)의 하측 끝단부(구체적으로는, 보유홈(114c)의 하측 끝단부(1142)와 일치하는 부위)를 인접하는 소기포트(114a) 사이에 배치함으로써, 제2 보유홈(114d)이 흘러내리게 한 윤활유의, 소기포트(114a)로부터의 유출을 억제할 수 있다.
(2) 제2 실시형태의 변형예에 대하여
상기 제2 실시형태에서는, 복수의 제2 보유홈(114d)은, 중심축(C)을 따라 상방을 향할수록 회전 방향(D1)의 반대 방향으로 연장되도록 구성되었으나, 제2 실시형태는, 그러한 구성에 한정되지 않는다.
도 7은, 제2 실시형태의 변형예를 나타내는 도 4에 대응하는 도면이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 이 변형예에 따른 실린더 라이너(214)는, 도 6에 나타내는 구성예와 유사한 보유홈(214c)을 구비하여 이루어진다.
그리고, 변형예에 따른 실린더 라이너(214)는, 복수의 보유홈(214c) 중 인접하는 보유홈(214c)끼리를 접속하도록, 중심축(C)을 따라 상방을 향할수록 회전 방향(D1)으로 연장되는 복수의 제2 보유홈(214d)을 추가로 구비한다.
즉, 이 변형예에서는, 둘레 방향에 있어서 인접하는 보유홈(214c)이, 제2 보유홈(214d)을 개재하여 연결되도록 구성된다. 제2 보유홈(214d)은, 회전 방향(D1)에 있어서 상류 측(도면 우측)에 위치하는 보유홈(214c)의 상측 끝단부(2141)와, 회전 방향(D1)에 있어서 하류 측(도면 좌측)에 위치하는 보유홈(214c)의 하측 끝단부(2142)를 접속하도록 직선상으로 연장된다. 각 제2 보유홈(214d)은, 둘레 방향에 있어서 경사 방향(환언하면, 상방향과 회전 방향(D1)을 합성한 경사 방향)을 따라 직선상으로 연장된다.
그리고, 중심축(C)에 대하여 제2 보유홈(214d)이 이루는 경사(제2 경사각)(θ4)는, 도 6에 나타내는 예와 마찬가지로, 상기 보유홈(114c)이 이루는 경사(제1 경사각)(θ3)에 비하여 가팔라지도록 구성된다. 구체적으로, 제1 경사각(θ3)은, 10°~45°의 범위 내가 되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 이 변형예에서는, 제2 실시형태와 마찬가지로, 축 방향에서의 보유홈(214c)의 치수와, 제2 보유홈(214d)의 치수는 실질적으로 일치한다. 한편, 둘레 방향에서의 보유홈(214c)의 치수는, 제2 보유홈(214d)의 치수에 비하여 길다(둘레 방향에서의 제2 보유홈(214d)의 치수는, 보유홈(214c)의 치수에 비하여 짧다).
또한, 상기 제1 실시형태 등과 마찬가지로, 복수의 보유홈(214c)의 각 하측 끝단부(2142)는, 둘레 방향에서, 복수의 소기포트(214a) 중, 인접하는 소기포트(214a) 사이(구체적으로는, 인접하는 소기포트(214a)의 중간 위치)에 배치된다. 즉, 각 하측 끝단부(2142)로부터 축 방향을 따라 연장시킨 직선은, 각 소기포트(214a)의 개구와는 교차하지 않도록 되어 있다.
또한, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 복수의 보유홈(214c)의 각 상측 끝단부(2141)는, 둘레 방향에서, 복수의 소기포트(214a) 중, 인접하는 소기포트(214a) 사이(구체적으로는, 인접하는 소기포트(214a)의 중간 위치)에 배치된다. 즉, 각 상측 끝단부(2141)로부터 축 방향을 따라 연장시킨 직선은, 각 소기포트(214a)의 개구와는 교차하지 않도록 되어 있다.
이와 같이, 이 변형예에 의하면, 각 보유홈(214c)은, 소용돌이의 유동(스월 유동의 흐름 방향)을 따라 직선상으로 연장되도록, 상방향과 회전 방향(D1)을 합성하여 이루어진 경사 방향으로 연장되도록 형성된다. 이와 같이 형성함으로써, 스월 유동에 의하여 보유홈(214c)으로부터 윤활유를 긁어낼 수 있게 된다. 스월 유동은 사이클마다 발생하므로, 사이클 추이와 연동하여 윤활유를 교체할 수 있게 된다.
또한, 보유홈(214c)끼리를 접속하는 때에, 당해 보유홈(214c)에 비하여 가파른 제2 보유홈(214d)을 개재하여 접속함으로써, 둘레 방향에서의 보유홈(214c)의 치수, 더 나아가서는, 경사 방향에서의 보유홈(214c)의 치수를 제2 보유홈(214d)보다 길게 할 수 있다. 보유홈(214c)과 제2 보유홈(214d) 중, 스월 유동에 의하여 윤활유를 긁어내기 위한 보유홈(214c)의 치수를 상대적으로 길게 함으로써, 윤활유의 스크레이핑을 촉진하는 데 있어서 유리해진다.
그리고, 보유홈(214c)으로부터 윤활유의 스크레이핑을 촉진함으로써, 실린더 라이너(214)의 내벽부(214b)로부터 윤활유가 하방으로 긁어내려지는 타이밍 등, 보유홈(214c)을 기능시켜야 할 타이밍일 때, 당해 보유홈(214c) 내를 비워 둘 수 있게 된다. 이로써, 윤활유의 유출을 억제할 수 있다.
또한, 제2 보유홈(214d)은, 보유홈(214c)보다 가파른 만큼, 보다 신속하게 윤활유를 흘러내리게 할 수 있다. 여기서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제2 보유홈(214d)의 하측 끝단부(구체적으로는, 보유홈(214c)의 하측 끝단부(2142)와 일치하는 부위)를 인접하는 소기포트(214a) 사이에 배치함으로써, 제2 보유홈(214d)이 흘러내리게 한 윤활유의, 소기포트(214a)로부터의 유출을 억제할 수 있다.
1 : 엔진(선박용 내연기관)
13 : 실린더 재킷
14, 114, 214 : 실린더 라이너
14a, 114a, 214a : 소기포트
14b, 114b, 214b : 내벽부
14c, 114c, 214c : 보유홈
141, 1141, 2141 : 보유홈의 상측 끝단부
142, 1142, 2142 : 보유홈의 하측 끝단부
114d, 214d : 제2 보유홈
21 : 피스톤
D1 : 회전 방향

Claims (9)

  1. 피스톤의 왕복 이동에 따라 실린더 재킷으로부터 공기를 흡입하도록 구성된 원통형의 실린더 라이너로서,
    둘레 방향을 따라 나열된 상태로 배치되는 복수의 소기포트와,
    상기 복수의 소기포트에 대하여 상방의 내벽부에 배치되며, 상기 복수의 소기포트 각각과 대응하도록, 둘레 방향을 따라 나열된 상태로 배치되는 복수의 보유홈을 구비하고,
    상기 복수의 소기포트는, 각각, 상기 피스톤의 중심축에 수직인 횡단면에서 본 경우에, 상기 실린더 재킷으로부터 흡입한 공기를, 둘레 방향의 어느 한 방향인 소정의 회전 방향으로 소용돌이를 만들도록 유동시키고,
    상기 복수의 보유홈은, 인접하는 보유홈끼리가 서로 분단된 상태로 형성됨과 더불어, 각각, 상기 소용돌이의 유동을 따라 직선상으로 연장되도록, 상기 중심축을 따라 상방을 향할수록 상기 회전 방향으로 연장되는
    것을 특징으로 하는 실린더 라이너.
  2. 피스톤의 왕복 이동에 따라 실린더 재킷으로부터 공기를 흡입하도록 구성된 원통형의 실린더 라이너로서,
    둘레 방향을 따라 나열된 상태로 배치되는 복수의 소기포트와,
    상기 복수의 소기포트에 대하여 상방의 내벽부에 배치되며, 상기 복수의 소기포트 각각과 대응하도록, 둘레 방향을 따라 나열된 상태로 배치되는 복수의 보유홈을 구비하고,
    상기 복수의 소기포트는, 각각, 상기 피스톤의 중심축에 수직인 횡단면에서 본 경우에, 상기 실린더 재킷으로부터 흡입한 공기를, 둘레 방향의 어느 한 방향인 소정의 회전 방향으로 소용돌이를 만들도록 유동시키고,
    상기 복수의 보유홈은, 각각, 상기 소용돌이의 유동을 따라 직선상으로 연장되도록, 상기 중심축을 따라 상방을 향할수록 상기 회전 방향으로 연장되고,
    상기 복수의 보유홈 중 인접하는 보유홈끼리를 접속하도록, 상기 중심축을 따라 상방을 향할수록 상기 회전 방향 또는 당해 회전 방향의 반대 방향으로 연장되는 복수의 제2 보유홈을 추가로 구비하며,
    상기 중심축에 대하여 상기 제2 보유홈이 이루는 경사는, 상기 보유홈이 이루는 경사에 비하여 가파른
    것을 특징으로 하는 실린더 라이너.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 보유홈의 각 하측 끝단부는, 둘레 방향에서, 상기 복수의 소기포트 중, 인접하는 소기포트 사이에 배치되는
    것을 특징으로 하는 실린더 라이너.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 보유홈의 각 하측 끝단부는, 둘레 방향에서, 상기 인접하는 소기포트의 중간 위치에 배치되는
    것을 특징으로 하는 실린더 라이너.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 보유홈의 각 상측 끝단부는, 둘레 방향에서, 상기 인접하는 소기포트 사이에 배치되는
    것을 특징으로 하는 실린더 라이너.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 인접하는 보유홈 중 상기 회전 방향의 상류 측에 위치하는 보유홈의 상측 끝단부와, 상기 회전 방향의 하류 측에 위치하는 보유홈의 하측 끝단부는, 축 방향을 따라 나란히 있도록 배치되는
    것을 특징으로 하는 실린더 라이너.
  7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 보유홈 각각의 축 방향에서의 치수는, 당해 보유홈의 둘레 방향에서의 치수에 비하여 긴
    것을 특징으로 하는 실린더 라이너.
  8. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 보유홈은, 각각, 상기 중심축에 대한 경사 방향을 따른 종단면에서 본 경우, 적어도 상기 경사 방향에서의 상반부의 깊이가, 상방을 향할수록 서서히 얕아지는
    것을 특징으로 하는 실린더 라이너.
  9. 제1 항 또는 제2 항에 기재된 실린더 라이너를 구비하는
    것을 특징으로 하는 선박용 내연기관.
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