WO2011162096A1 - シリンダボア壁の保温部材、内燃機関及び自動車 - Google Patents

シリンダボア壁の保温部材、内燃機関及び自動車 Download PDF

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    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/021—Cooling cylinders

Definitions

  • the present invention relates to a heat retaining member disposed in contact with a wall surface of a cylinder bore wall of a cylinder block of an internal combustion engine on the groove-like cooling water flow path side, an internal combustion engine provided with the same, and an automobile having the internal combustion engine.
  • Patent Document 1 discloses a flow that divides a groove-shaped cooling heat medium flow path into a plurality of flow paths by being disposed in a groove-shaped cooling heat medium flow path formed in a cylinder block of an internal combustion engine.
  • a channel partition member formed at a height less than a depth of the groove-shaped cooling heat medium flow path, and a bore-side flow path and an anti-bore-side flow path in the groove-shaped cooling heat medium flow path
  • a flow path dividing member serving as a wall portion that is divided into a groove portion, a groove portion that is formed from the flow path dividing member toward the opening of the groove-shaped cooling heat medium flow channel, and a leading edge is the groove-shaped cooling heat medium.
  • the wall temperature of the cylinder bore wall can be made uniform to some extent, so that the difference in the amount of thermal deformation between the upper side and the lower side of the cylinder bore wall is reduced. In recent years, however, it has been demanded to further reduce the difference in thermal deformation between the upper side and the lower side of the cylinder bore wall.
  • an object of the present invention is to provide an internal combustion engine in which the wall temperature of the cylinder bore wall is highly uniform.
  • the present inventors have installed a heat retaining member for keeping the cylinder bore wall in contact with the cylinder bore wall on the grooved coolant flow channel side.
  • the inventors have found that the wall temperature of the cylinder bore wall can be made uniform by preventing the cooling water from directly contacting the cylinder bore wall, and the present invention has been completed.
  • the present invention (1) provides a heat retaining member for a cylinder bore wall characterized by having a contact surface for contacting the wall surface of the cylinder bore wall of the cylinder block of the internal combustion engine on the grooved coolant flow channel side.
  • the heat retaining member of the cylinder bore wall having a contact surface for contacting the wall surface of the cylinder bore wall of the cylinder block of the internal combustion engine on the grooved coolant flow channel side is provided on the cylinder bore wall on the grooved coolant flow channel side.
  • An internal combustion engine is provided that is installed so as to be in contact with a wall surface at the contact surface.
  • the present invention (3) provides an automobile having the internal combustion engine of the present invention (2).
  • the wall temperature uniformity of the cylinder bore wall of the internal combustion engine can be increased. Therefore, according to the present invention, the difference in the amount of thermal deformation between the upper side and the lower side of the cylinder bore wall can be reduced.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line xx of FIG. It is a perspective view of the cylinder block in FIG. It is a schematic diagram of the heat retention member of the cylinder bore wall shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the other example of a heat retention member and fixing member of the cylinder bore wall of this invention. It is a figure which shows the installation position of the heat retention member. It is a figure which shows the circumferential direction 23 of a cylinder bore wall. It is a figure which shows the numerical hydrodynamic analysis result in an Example and a comparative example.
  • FIG. 1 to FIG. 4 show an example of a heat retaining member for a cylinder bore wall according to the present invention and a cylinder block in which it is installed.
  • FIG. 1 shows a heat retaining member for a cylinder bore wall according to the present invention installed on a cylinder block.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line xx of FIG. 1
  • FIG. 3 is a perspective view of the cylinder block in FIG. 1
  • FIG. 2 is a schematic view of a heat retaining member of a cylinder bore wall shown in FIG.
  • (4-1) is a plan view
  • (4-2) is a cross-sectional view taken along line xx of FIG. ) Is a side view.
  • a plurality of heat retaining members are actually installed, but in FIG. 1, one of them is shown and the other is omitted.
  • an open deck type cylinder block 11 of a vehicle-mounted internal combustion engine in which a heat retaining member 1a is installed has a bore 12 for moving a piston up and down, and a groove for flowing cooling water.
  • a cooling water flow path 14 is formed.
  • a wall that separates the bore 12 and the grooved coolant flow path 14 is a cylinder bore wall 13.
  • the cylinder block 11 is formed with a cooling water supply port 15 for supplying cooling water to the grooved cooling water flow channel 11 and a cooling water discharge port 16 for discharging cooling water from the grooved cooling water flow channel 11. ing.
  • the heat retaining member 1 a has a contact surface 5 a that contacts the cylinder bore wall 13.
  • the contact surface 5 a has a shape along the wall surface of the cylinder bore wall 13 so as to be in contact with the wall surface of the cylinder bore wall 13.
  • the fixing member 2a which consists of the connection part 3a and the opposite wall contact part 4a is attached to the heat retention member 1a.
  • the heat retaining member 1a and the fixing member 2a are provided with the grooved cooling water flow path so that the contact surface 5a is in contact with the wall surface 17 of the cylinder bore wall 13 on the grooved cooling water flow path 14 side. 14 is installed.
  • the internal combustion engine of the present invention includes a piston, a cylinder head, a head gasket, and the like in addition to the cylinder block, the heat retaining member, and the fixing member.
  • the cylinder bore wall heat retaining member of the present invention is a cylinder bore wall heat retaining member characterized by having a contact surface for contacting the wall surface of the cylinder bore wall on the grooved coolant flow channel side of the cylinder block of the internal combustion engine.
  • the heat retaining member for the cylinder bore wall according to the present invention is a member for covering the wall surface of the cylinder bore wall on the grooved cooling water flow path side when the contact surface is in contact with the wall surface of the cylinder bore wall on the grooved cooling water flow path side. Therefore, the heat retaining member for the cylinder bore wall according to the present invention can prevent the cooling water from directly contacting the wall surface of the cylinder bore wall on the groove-like cooling water flow path side.
  • the surface shape of the contact surface which is the surface in contact with the wall surface of the cylinder bore wall on the grooved coolant flow channel side, matches the shape of the wall surface of the cylinder bore wall on the grooved coolant flow channel side. It adjusts suitably for every example of form of a cylinder block.
  • the material for the heat retaining member of the cylinder bore wall of the present invention is nylon resin, elastomer, EPDM (ethylene propylene diene rubber), NBR (nitrile butadiene). Rubber) and the like.
  • EPDM ethylene propylene diene rubber
  • NBR nitrile butadiene Rubber
  • rubber materials such as EPDM and NBR are preferable as materials for the heat retaining member because they are excellent in elasticity and adhesion as compared with nylon resin, and in heat resistance as compared with elastomer.
  • the thickness of the heat retaining member of the cylinder bore wall according to the present invention is appropriately selected depending on the width of the grooved cooling water flow path, the material of the heat retaining member, the period of use, the use conditions, and the like.
  • the heat retaining member for the cylinder bore wall according to the present invention is installed on the lower side in the grooved cooling water flow path so that the cooling water is not applied to the lower side of the cylinder bore wall on the grooved cooling water flow path side. Furthermore, the shape, arrangement, installation position, number, and the like of the heat retaining member of the cylinder bore wall of the present invention are appropriately selected so that the temperature distribution of the cylinder bore inner wall becomes the target temperature distribution.
  • the applicable temperature range of the heat retaining member for the cylinder bore wall according to the present invention is ⁇ 40 to 200 ° C. Therefore, the heat resistance of the heat retaining member of the cylinder bore wall according to the present invention is preferably 120 ° C. or higher, particularly preferably 150 ° C. or higher. Further, the heat insulation member for the cylinder bore wall of the present invention is required to have LLC resistance.
  • the heat retaining member of the cylinder bore wall of the present invention may have a reinforcing material on the inside of the heat retaining member or on the back surface opposite to the contact surface in order to maintain the shape.
  • the cylinder bore wall heat insulating member of the present invention is fixed by a fixing member so that the contact surface is in contact with the cylinder bore wall.
  • the heat retaining member 1a on the cylinder bore wall is fixed by the fixing member 2a.
  • the fixing member 2a includes a connecting portion 3a and a counter wall contact portion 4a. Since the facing wall contact portion 4 a is in contact with the wall surface 18 of the grooved coolant flow channel 14 on the side opposite to the cylinder bore wall 13, the surface shape of the contacting surface of the facing wall contact portion 4 a is the shape of the wall surface 18.
  • the connection part 3a connects the heat retaining member 1a and the opposite wall contact part. As shown in (4-3) in FIG.
  • the connecting portion 3a has an upwardly inclined shape in the direction 21 in which the cooling water flows. Since the force pressed against the downward direction of the groove-shaped cooling water flow path 14 is applied to the member 1a and the opposite wall contact portion 4a, the heat retaining member 1a is preferable in that it is easily pressed against the cylinder bore wall 13 and fixed.
  • the outline of the connecting portion 3a is indicated by a dotted line.
  • FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of the heat retaining member and the fixing member of the cylinder bore wall according to the present invention.
  • (5-1) is a plan view of the fixing member 1b
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line yy of (5-1).
  • the embedded portion 22 is embedded inside the heat retaining member 1b. The heat retaining member 1b is pressed against and fixed to the cylinder bore wall by the spring bias of the connecting portion 3b, the opposite wall contact portion 4b, and the embedded portion 22.
  • fixing members are merely examples, as long as they can fix the heat retaining member to the cylinder bore wall so that the contact surface of the heat retaining member contacts the wall surface of the cylinder bore wall.
  • a heat-resistant and LLC-resistant adhesive preferably an adhesive having low tackiness at a room temperature of about 25 ° C. and in the absence of moisture, and increasing the tackiness in an environment having a high temperature of about 80 to 100 ° C. or moisture. It can also be used by sticking to the heat retaining member on the wall surface of the cylinder bore wall.
  • the overall shape of the heat retaining member of the cylinder bore wall and the shape of the solid member of the present invention are not particularly limited as long as the shape does not hinder cooling water from flowing into the groove-shaped cooling water flow path.
  • the internal combustion engine of the present invention has a cylinder bore wall heat retaining member having a contact surface for contacting a wall surface of the cylinder bore wall of a cylinder block of the cylinder block of the internal combustion engine, that is, the heat retaining member of the cylinder bore wall of the present invention is a groove.
  • the internal combustion engine is installed so as to be in contact with the wall surface of the cylinder bore wall on the side of the cylindrical cooling water flow path at the contact surface.
  • the cylinder bore wall heat retaining member of the present invention may cover the entire circumferential direction of the cylinder bore wall.
  • workability and heat when installing the cylinder bore wall heat retaining member of the present invention may be covered.
  • black portions indicate the installation positions of the heat retaining member 1.
  • the circumferential direction 23 of the cylinder bore wall is a direction surrounding the outer circumference of the cylinder bore wall 13 as shown in FIG.
  • 7-1) is a plan view showing only the cylinder bore wall 13
  • (7-2) is a front view showing only the cylinder bore wall 13.
  • the installation position of the heat retaining member of the cylinder bore wall of the present invention is such that the position of the upper end in the vertical direction of the heat retaining member of the cylinder bore wall is based on the upper end of the grooved coolant flow path. As below, it is lower than the position of the lower side by 1/3 of the length from the upper end to the lower end on the grooved coolant flow channel side. Note that the position on the lower side by 1/3 of the length from the upper end to the lower end of the groove-shaped cooling water flow channel with reference to the upper end of the groove-shaped cooling water flow channel is the groove-shaped cooling water flow channel in FIG.
  • the position of the lower end in the vertical direction of the heat retaining member on the cylinder bore wall is preferably coincident with the lower end 132 of the grooved cooling water flow path.
  • the position of the lower end in the vertical direction of the heat retaining member on the cylinder bore wall may be higher than the lower end 132 of the groove-shaped cooling water flow path depending on the shape of the path. As long as the effect of the present invention is not impaired, the position of the lower end in the vertical direction of the heat retaining member of the cylinder bore wall may be above the lower end 132 of the grooved coolant flow path.
  • the lower part of the cylinder bore wall has a lower temperature than the upper part where the fuel explodes, and is thus easily cooled by the cooling water. Therefore, a temperature difference becomes large between the upper part and the lower part of the cylinder bore wall.
  • the cooling water is prevented from coming into direct contact with the cylinder bore wall, so that the temperature of the lower portion of the cylinder bore wall is at the upper portion. In comparison, it can be prevented from becoming too low.
  • Example 1 A heat retaining member for a cylinder bore having the shape shown in FIGS. 1, 2 and 4 and having the following specifications was prepared. Further, a cylinder block with an observation window of a test three-cylinder internal combustion engine having the shape shown in FIG. And the heat retention member was installed in the groove-shaped cooling water flow path formed around the cylinder bore wall of the cylinder block. Next, water flow was started in the grooved cooling water flow path, and cooling water having a supply cooling water temperature of 20 to 40 ° C. was flowed.
  • the behavior of the heat retaining member was continuously observed from the observation window installed in the cylinder block after the start of the water flow, and the adhesion of the heat retaining member to the wall surface of the cylinder bore wall on the grooved coolant flow path side was confirmed. As a result, while observing, the heat retaining member did not leave the wall surface of the cylinder bore wall on the grooved coolant flow channel side, and was in close contact.
  • Example 1 The same operation as in Example 1 was performed except that the heat retaining member was not installed.
  • the numerical hydrodynamic analysis results are shown in FIG.
  • Comparative Example 2 The same procedure as in Example 1 was performed except that a flexible lip member (spacer member) described in JP-A-2008-31939 was used instead of the heat retaining member. The numerical hydrodynamic analysis results are shown in FIG. In addition, the comparative example 2 restrict
  • Example 1 rose 6 to 8 ° C. compared to Comparative Examples 1 and 2, and the wall surface was kept warm. Moreover, in Example 1, the temperature of the wall surface of the cylinder bore wall on the grooved coolant flow channel side is a difference of 5 ° C. in the vertical direction, and is found to be substantially uniform.
  • the difference in deformation amount between the upper side and the lower side of the cylinder bore wall of the internal combustion engine can be reduced, and the friction of the piston can be reduced, so that a fuel-saving internal combustion engine can be provided.

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Abstract

　内燃機関のシリンダブロックのシリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面に接するための接触面を有することを特徴とするシリンダボア壁の保温部材。本発明によれば、シリンダボア壁の壁温の均一性が高い内燃機関を提供することができる。

Description

シリンダボア壁の保温部材、内燃機関及び自動車
　本発明は、内燃機関のシリンダブロックのシリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面に接触させて配置される保温部材及びそれを備える内燃機関並びに該内燃機関を有する自動車に関する。
　内燃機関では、ボア内のピストンの上死点で燃料の爆発が起こり、その爆発によりピストンが押し下げられるという構造上、シリンダボア壁の上側は温度が高くなり、下側は温度が低くなる。そのため、シリンダボア壁の上側と下側では、熱変形量に違いが生じ、上側は大きく膨張し、一方、下側の膨張が小さくなる。
　その結果、ピストンのシリンダボア壁との摩擦抵抗が大きくなり、これが、燃費を下げる要因となっているので、シリンダボア壁の上側と下側とで熱変形量の違いを少なくすることが求められている。
　そこで、従来より、シリンダボア壁の壁温を均一にするために、溝状冷却水流路内にスペーサーを設置し、溝状冷却水流路内の冷却水の水流を調節して、冷却水によるシリンダボア壁の上側の冷却効率と及び下側の冷却効率を制御することが試みられてきた。例えば、特許文献１には、内燃機関のシリンダブロックに形成された溝状冷却用熱媒体流路内に配置されることで溝状冷却用熱媒体流路内を複数の流路に区画する流路区画部材であって、前記溝状冷却用熱媒体流路の深さに満たない高さに形成され、前記溝状冷却用熱媒体流路内をボア側流路と反ボア側流路とに分割する壁部となる流路分割部材と、前記流路分割部材から前記溝状冷却用熱媒体流路の開口部方向に向けて形成され、かつ先端縁部が前記溝状冷却用熱媒体流路の一方の内面を越えた形に可撓性材料で形成されていることにより、前記溝状冷却用熱媒体流路内への挿入完了後は自身の撓み復元力により前記先端縁部が前記内面に対して前記溝状冷却用熱媒体流路の深さ方向の中間位置にて接触することで前記ボア側流路と前記反ボア側流路とを分離する可撓性リップ部材と、を備えたことを特徴とする内燃機関冷却用熱媒体流路区画部材が開示されている。
特開２００８－３１９３９号公報（特許請求の範囲）
　ところが、引用文献１の内燃機関冷却用熱媒体流路区画部材によれば、ある程度のシリンダボア壁の壁温の均一化が図れるので、シリンダボア壁の上側と下側との熱変形量の違いを少なくすることができるものの、近年、更に、シリンダボア壁の上側と下側とで熱変形量の違いを少なくすることが求められている。
　従って、本発明の課題は、シリンダボア壁の壁温の均一性が高い内燃機関を提供することにある。
　本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、シリンダボア壁を保温するための保温部材を、溝状冷却水流路側のシリンダボア壁に接触するように設置して、冷却水がシリンダボア壁に直接接触するのを防止することにより、シリンダボア壁の壁温の均一化が図れることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち、本発明（１）は、内燃機関のシリンダブロックのシリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面に接するための接触面を有することを特徴とするシリンダボア壁の保温部材を提供するものである。
　また、本発明（２）は、内燃機関のシリンダブロックのシリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面に接するための接触面を有するシリンダボア壁の保温部材が、該溝状冷却水流路側のシリンダボア壁の壁面に該接触面で接するようにして、設置されていることを特徴とする内燃機関を提供するものである。
　また、本発明（３）は、本発明（２）の内燃機関を有する自動車を提供するものである。
　本発明によれば、内燃機関のシリンダボア壁の壁温の均一性を高くすることができる。そのため、本発明によれば、シリンダボア壁の上側と下側とで熱変形量の違いを少なくすることができる。
本発明のシリンダボア壁の保温部材がシリンダブロックに設置されている状態を示す模式的な平面図である。 図１のｘ－ｘ線断面図である。 図１中のシリンダブロックの斜視図である。 図１に示すシリンダボア壁の保温部材の模式図である。 本発明のシリンダボア壁の保温部材及び固定部材の他の形態例を示す模式図である。 保温部材１の設置位置を示す図である。 シリンダボア壁の周方向２３を示す図である。 実施例及び比較例における、数値流体力学的解析結果を示す図である。
　本発明のシリンダボア壁の保温部材及び本発明の内燃機関について、図１～図４を参照して説明する。図１～図４は、本発明のシリンダボア壁の保温部材及びそれが設置されるシリンダブロックの形態例を示すものであり、図１は、本発明のシリンダボア壁の保温部材がシリンダブロックに設置されている状態を示す模式的な平面図であり、図２は、図１のｘ－ｘ線断面図であり、図３は、図１中のシリンダブロックの斜視図であり、図４は、図１に示すシリンダボア壁の保温部材の模式図であり、（４－１）は平面図であり、（４－２）は図１のｘ－ｘ線で切った断面図であり、（４－３）は側面図である。なお、図１に示すシリンダブロックには、実際には複数の保温部材が設置されるが、図１では、そのうちの１つを記載し、他の記載を省略した。また、図２では、二点鎖線より下側部分については、記載を省略した。
　図１及び図３に示すように、保温部材１ａが設置される車両搭載用内燃機関のオープンデッキ型のシリンダブロック１１には、ピストンが上下するためのボア１２、及び冷却水を流すための溝状冷却水流路１４が形成されている。そして、ボア１２と溝状冷却水流路１４とを区切る壁が、シリンダボア壁１３である。また、シリンダブロック１１には、溝状冷却水流路１１へ冷却水を供給するための冷却水供給口１５及び冷却水を溝状冷却水流路１１から排出するための冷却水排出口１６が形成されている。
　図４に示すように、保温部材１ａは、シリンダボア壁１３に接する接触面５ａを有している。接触面５ａは、シリンダボア壁１３の壁面に接することができるように、シリンダボア壁１３の壁面に沿った形状となっている。また、保温部材１ａには、連結部３ａ及び対壁接触部４ａからなる固定部材２ａが取り付けられている。そして、図１及び図２に示すように、接触面５ａが、シリンダボア壁１３の溝状冷却水流路１４側の壁面１７に接するように、保温部材１ａ及び固定部材２ａが、溝状冷却水流路１４内に設置されている。
　なお、本発明の内燃機関は、シリンダブロック、保温部材及び固定部材の他に、ピストン、シリンダヘッド、ヘッドガスケット等を有する。
　すなわち、本発明のシリンダボア壁の保温部材は、内燃機関のシリンダブロックの溝状冷却水流路側のシリンダボア壁の壁面に接するための接触面を有することを特徴とするシリンダボア壁の保温部材である。
　本発明のシリンダボア壁の保温部材は、接触面が溝状冷却水流路側のシリンダボア壁の壁面に接することにより、溝状冷却水流路側のシリンダボア壁の壁面を覆うための部材である。そのため、本発明のシリンダボア壁の保温部材は、冷却水が溝状冷却水流路側のシリンダボア壁の壁面に直接接触することを防ぐことができる。
　本発明のシリンダボア壁の保温部材では、溝状冷却水流路側のシリンダボア壁の壁面に接する面である接触面の表面形状は、溝状冷却水流路側のシリンダボア壁の壁面の形状と合致するように、シリンダブロックの形態例毎に、適宜調節される。
　本発明のシリンダボア壁の保温部材の材質としては、耐ＬＬＣ性（不凍冷却水への耐性）や耐熱性を考慮して、ナイロン樹脂、エラストマ、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）等のゴム系材料などが挙げられる。これらのうち、保温部材の材質としては、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ等のゴム系材料が、ナイロン樹脂と比較して弾性及び密着性に優れ、また、エラストマと比較して耐熱性が優れる点で、好ましい。
　本発明のシリンダボア壁の保温部材の厚み（図４中、符号ｔ）は、溝状冷却水流路の幅、保温部材の材質、使用期間、使用条件等により、適宜選択される。
　そして、本発明のシリンダボア壁の保温部材を、溝状冷却水流路内の下側に設置して、溝状冷却水流路側のシリンダボア壁の下側へ冷却水を当てないようにする。更に、シリンダボア内壁の温度分布が、目的とする温度分布となるように、本発明のシリンダボア壁の保温部材の形状、配置、設置位置、数等を適宜選択する。
　また、本発明のシリンダボア壁の保温部材の適用温度領域は、－４０～２００℃である。そのため、本発明のシリンダボア壁の保温部材の耐熱性は、好ましくは１２０℃以上、特に好ましくは１５０℃以上である。また、本発明のシリンダボア壁の保温部材には、耐ＬＬＣ性が求められる。
　また、本発明のシリンダボア壁の保温部材は、形状を保持するために、保温部材の内部又は接触面とは反対の裏面に、補強材を有してもよい。
　本発明のシリンダボア壁の保温部材は、固定部材により、接触面がシリンダボア壁に接するように固定される。図１、図２及び図４に示す形態例では、固定部材２ａにより、シリンダボア壁の保温部材１ａが固定される。固定部材２ａは、連結部３ａ及び対壁接触部４ａからなる。対壁接触部４ａは、シリンダボア壁１３とは反対側の溝状冷却水流路１４の壁面１８に接するので、対壁接触部４ａの接触面の表面形状は、壁面１８の形状である。連結部３ａは、保温部材１ａと対壁接触部とを連結するものである。そして、連結部３ａは、図４中（４－３）に示すように、冷却水が流れる方向２１に上り傾斜の形状であることが、冷却水が流れた時に、冷却水の水流で、保温部材１ａ及び対壁接触部４ａに、溝状冷却水流路１４の下方に向かって押し付けられる力が加えられるので、保温部材１ａが、シリンダボア壁１３に押し付けられ固定され易くなる点で好ましい。なお、図４中（４－３）では、連結部３ａの輪郭を点線で示した。
　本発明のシリンダボア壁の保温部材において、固定部材としては、図１、図２及び図４に示す形態例に限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、連結部３ｂ、対壁接触部４ｂ及び埋め込み部２２からなる固定部材１ｂが挙げられる。図５は、本発明のシリンダボア壁の保温部材及び固定部材の他の形態例を示す模式図であり、図５中（５－１）は固定部材１ｂの平面図であり、（５－２）は（５－１）のｙ－ｙ線で切った断面図である。固定部材１ｂでは、埋め込み部２２は、保温部材１ｂの内部に埋め込まれている。そして、連結部３ｂ、対壁接触部４ｂ及び埋め込み部２２のバネ付勢により、保温部材１ｂが、シリンダボア壁に押し付けられて固定される。
　なお、これらの固定部材は、あくまでも形態例であり、保温部材の接触面がシリンダボア壁の壁面に接するように、保温部材をシリンダボア壁に固定できるものであればよい。
　また、耐熱性及び耐ＬＬＣ性の接着剤、好ましくは２５℃程度の常温且つ水分がない状態では粘着性が少なく且つ８０～１００℃程度の高温又は水分が存在する環境で粘着性を増す接着剤を用いて、シリンダボア壁の壁面に保温部材に貼り付けて、使用するようなこともできる。
　なお、本発明のシリンダボア壁の保温部材の全体形状及び固体部材の形状は、溝状冷却水流路に冷却水が流れるのを妨げる形状でなければ、特に制限されない。
　本発明の内燃機関は、内燃機関のシリンダブロックのシリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面に接するための接触面を有するシリンダボア壁の保温部材、すなわち、本発明のシリンダボア壁の保温部材が、溝状冷却水流路側のシリンダボア壁の壁面に接触面で接するようにして、設置されていることを特徴とする内燃機関である。
　本発明の内燃機関では、本発明のシリンダボア壁の保温部材により、シリンダボア壁の周方向の全部が覆われていてもよいが、本発明のシリンダボア壁の保温部材を設置するときの作業性、熱膨張率による変形、費用対効果、設置部位より下流側での冷却水流れの淀みによる保温効果等を考慮して、図６に示すように、シリンダボア壁の周方向の一部に、本発明のシリンダボア壁の保温部材に覆われていない部分があってもよい。なお、図６では、黒く塗りつぶした部分が、保温部材１の設置位置を示す。また、シリンダボア壁の周方向２３とは、図７に示すように、シリンダボア壁１３の外周を囲む方向であり、シリンダボア壁１３を横から見たときのシリンダボア壁１３の左右方向である。図７中、（７－１）はシリンダボア壁１３のみを示す平面図であり、（７－２）はシリンダボア壁１３のみを示す正面図である。
　本発明の内燃機関において、シリンダボア壁の上下方向において、本発明のシリンダボア壁の保温部材の設置位置は、シリンダボア壁の保温部材の上下方向の上端の位置が、溝状冷却水流路の上端を基準として、溝状冷却水流路側の上端から下端までの長さの１／３の長さ分下側の位置より下側である。なお、溝状冷却水流路の上端を基準として、溝状冷却水流路の上端から下端までの長さの１／３の長さ分下側の位置とは、図２中、溝状冷却水流路の上端１３１から下端１３２までの長さの１／３の長さ分だけ、溝状冷却水流路の上端１３１より下側に下がった位置を指す。なお、シリンダボア壁の保温部材の上下方向の下端の位置は、溝状冷却水流路の下端１３２と一致していることが好ましいが、シリンダボア壁の保温部材の作製上の都合や、溝状冷却水流路の形状等により、シリンダボア壁の保温部材の上下方向の下端の位置が、溝状冷却水流路の下端１３２より上であってもよい。本発明の効果を損なわない程度であれば、シリンダボア壁の保温部材の上下方向の下端の位置が、溝状冷却水流路の下端１３２より上にあってもよい。
　従来の内燃機関では、シリンダボア壁の下側部分は、燃料が爆発する上側部分に比べ、温度が低いため、冷却水により冷却され易い。そのため、シリンダボア壁の上側部分と下側部分とでは、温度差が大きくなる。
　それに対して、本発明のシリンダボア壁の保温部材が設置されている内燃機関では、冷却水がシリンダボア壁に直接接触することが防がれるので、シリンダボア壁の下側部分の温度が、上側部分に比べ、低くなり過ぎるのを防ぐことができる。
　次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
（実施例１）
　図１、図２及び図４に示す形状であって、下記仕様のシリンダボアの保温部材を作成した。また、図３に示す形状であって、下記仕様の試験用３気筒内燃機関の観察窓付きシリンダブロックを用意した。そして、保温部材を、シリンダブロックのシリンダボア壁周りに形成される溝状冷却水流路内に設置した。
　次いで、溝状冷却水流路に水流れを開始し、供給冷却水温度が２０～４０℃の冷却水を流した。
　そして、保温部材の挙動を、シリンダブロックに設置した観察窓から、水流れを開始後連続して観察し、シリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面との保温部材の密着性を確認した。その結果、観察している間、保温部材は、シリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面から離れることはなく、密着していた。
＜保温部材＞
・材質：エチレン－プロピレン－ジエン共重合ゴム
・保温部材１ａの厚み（ｔ）：６．４ｍｍ
・保温部材１ａの高さ（ｈ）：５０ｍｍ
＜試験用内燃機関＞
・溝状冷却水流路の流路幅：８．４ｍｍ
・溝状冷却水流路の流路高さ（上下方向の高さ）：９０ｍｍ
・保温部材の設置位置：保温部材の下端が溝状冷却水流路の下端から５ｍｍ上の位置
・供給冷却水温度：２０～４０℃
＜数値流体力学的解析結果＞
　壁面との密着性等の確認試験後、冷却水の流れが安定した状態を解析条件として、公知の数値流体力学的（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ
Ｆｌｕｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ）解析を行った。その結果を図８に示す。図８中、中央の温度分布は３気筒のうち、真ん中のシリンダボア壁面のもの、左側及び右側の温度分布はこれに隣接するシリンダボア壁面のものである。また、図８中、実施例１の符号Ａは過冷却防止部材が密着している部分である。
（比較例１）
　保温部材を設置しないこと以外は、実施例１と同様に行った。数値流体力学的解析結果を図８に示す。
（比較例２）
　保温部材に代えて、特開２００８－３１９３９号公報に記載の可撓性リップ部材（スペーサー部材）を使用した以外は、実施例１と同様に行った。数値流体力学的解析結果を図８に示す。なお、比較例２は、実施例１の保温部材を設置した部分において、冷却水量を制限したものである。
　図８の結果から明らかなように、保温部材が接触する壁面において、実施例１は、比較例１及び２に比べて、６～８℃上昇し、当該壁面が保温されていることが判る。また、実施例１では、シリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面の温度は、上下方向において、５℃の差であり、概ね均一であることが判る。
　本発明によれば、内燃機関のシリンダボア壁の上側と下側との変形量の違いを少なくすることができるので、ピストンの摩擦を低くすることができるため、省燃費の内燃機関を提供できる。
１、１ａ、１ｂ　　保温部材
２ａ、２ｂ　　　　固定部材
３ａ、３ｂ　　　　連結部
４ａ、４ｂ　　　　対壁接触部
５ａ、５ｂ　　　　接触面
１１　　　　　　　シリンダブロック
１２　　　　　　　ボア
１３　　　　　　　シリンダボア壁
１４　　　　　　　溝状冷却水流路
１５　　　　　　　冷却水供給口
１６　　　　　　　冷却水排出口
１７　　　　　　　シリンダボア壁１３の溝状冷却水流路１４側の壁面
１８　　　　　　　シリンダボア壁１３とは反対側の溝状冷却水流路１４の壁面
２１　　　　　　　冷却水が流れる方向
２２　　　　　　　埋め込み部
２３　　　　　　　シリンダボア壁の周方向
１３１　　　　　　溝状冷却水流路の上端
１３２　　　　　　溝状冷却水流路の下端

Claims (5)

  1. 　内燃機関のシリンダブロックのシリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面に接するための接触面を有することを特徴とするシリンダボア壁の保温部材。
  2. 　前記接触面を形成する部位の材質が、エチレンプロピレンジエンゴム又はニトリルブタジエンゴムであることを特徴とする請求項１記載のシリンダボア壁の保温部材。
  3. 　内燃機関のシリンダブロックのシリンダボア壁の溝状冷却水流路側の壁面に接するための接触面を有するシリンダボア壁の保温部材が、該溝状冷却水流路側のシリンダボア壁の壁面に該接触面で接するようにして、設置されていることを特徴とする内燃機関。
  4. 　前記シリンダボア壁の保温部材の上下方向の上端の位置が、前記溝状冷却水流路の上端を基準として、前記溝状冷却水流路の上端から下端までの長さの１／３の長さ分下側の位置より下側であることを特徴とする請求項３記載の内燃機関。
  5. 　請求項３又は４いずれか１項記載の内燃機関を有することを特徴とする自動車。
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