WO2012105290A1 - 内燃機関の冷却構造 - Google Patents

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WO2012105290A1
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cylinder
cooling
internal combustion
combustion engine
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貴史 音羽
石黒　達男
剛 門脇
信幸 國弘
夏輝 川口
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/021—Cooling cylinders

Definitions

  • the present invention relates to a cooling structure for an internal combustion engine applied to an internal combustion engine such as a marine diesel engine.
  • cooling bore As a cooling structure of an internal combustion engine applied to an internal combustion engine such as a marine diesel engine, a cooling hole (hereinafter referred to as “cooling bore”) tilted with respect to a plane perpendicular to the cylinder axis inside (inside the wall). (For example, refer patent document 1).
  • the compressive stress is maximized on the inner peripheral surface and the tensile stress is maximized on the outer peripheral surface, as shown in FIG.
  • the shape of the cooling bore (drilling hole: drill hole) located at the uppermost outer peripheral surface in a plan view is shown in FIG. 4 and FIG. As shown in FIG. 7, it becomes elliptical and the thermal stress at the outlet peripheral edge of the cooling bore increases. Therefore, in the cylinder liner disclosed in Patent Document 1, it has been difficult to reduce the wall thickness and reduce the weight.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cooling structure for an internal combustion engine that can reduce the thickness of the cylinder liner and reduce the weight.
  • a cooling structure for an internal combustion engine includes a cylinder liner provided with a plurality of first cooling bores that are opened obliquely upward from the outer peripheral surface into the wall, and the outer peripheral surface into the wall.
  • a cooling system for an internal combustion engine comprising: a plurality of second cooling bores that are opened obliquely upward, and a cylinder cover that is disposed on the cylinder liner and closes an opening located above the cylinder liner.
  • the cylinder liner and the cylinder cover are fitted to the cylinder liner and the outer peripheral surface of the cylinder cover across the cylinder liner and the cylinder cover at a joint portion between the cylinder liner and the cylinder cover, and the cylinder liner and A cooling water passage is formed between the cylinder cover and the outer peripheral surface of the cylinder cover, and the radial direction of the cylinder liner during operation of the internal combustion engine. It inhibits the spread of outward and is equipped with a ring-shaped reinforcing fittings.
  • the outward expansion of the cylinder liner in the radial direction during operation of the internal combustion engine is suppressed (restrained) by the reinforcing hardware.
  • the thickness of a cylinder liner can be reduced and the outer diameter of a cylinder liner, a cylinder cover, and a reinforcement hardware can be reduced and weight reduction can be achieved.
  • the outlet of the first cooling bore is provided at a central portion in the plate thickness direction of the cylinder liner.
  • the outlet (ie, the mouth) of the first cooling bore is the central portion in the plate thickness direction of the cylinder liner, that is, the stress 0 (zero) point (both compressive stress and tensile stress act).
  • the outlet of the first cooling bore is directed radially inward from the outer peripheral surface of the upper end portion of the cylinder liner facing the inner peripheral surface of the lower half portion of the reinforcement metal. It is more preferable that it is provided on an inclined surface that is engraved and forms a circumferential groove.
  • the outlet of the first cooling bore is provided on the inclined surface forming the circumferential groove so that the shape of the plan view thereof is close to a circular shape.
  • the thickness of the cylinder liner can be further reduced, the outer diameter of the cylinder liner, cylinder cover and reinforcement hardware can be reduced and the weight can be reduced, and the stress concentration at the outlet of the first cooling bore can be further reduced. It can be mitigated (reduced).
  • the first cooling bore and the inclined surface are provided so that a longitudinal axis of the first cooling bore is orthogonal to the inclined surface. More preferably.
  • the outlet of the first cooling bore is provided on the inclined surface forming the circumferential groove so that the planar view shape thereof is circular.
  • the thickness of the cylinder liner can be further reduced, the outer diameter of the cylinder liner, cylinder cover and reinforcement hardware can be reduced and the weight can be reduced, and the stress concentration at the outlet of the first cooling bore can be further reduced. It can be mitigated (reduced).
  • the reinforcing hardware is made of a metal material having an elastic coefficient larger than that of the cylinder liner and the cylinder cover.
  • a (predetermined) gap is ensured between the inner peripheral surface of the lower half of the reinforcing metal and the outer peripheral surface of the cylinder liner when the internal combustion engine is stopped (in a cold state).
  • a (predetermined) gap is ensured between the inner peripheral surface of the upper half of the reinforcing hardware and the outer peripheral surface of the cylinder cover, and the inner peripheral surface of the lower half of the reinforcing hardware is in operation (in the warm state) during internal combustion engine operation.
  • the outer peripheral surface of the cylinder liner is in contact with the inner peripheral surface of the upper half of the reinforcing metal and the outer peripheral surface of the cylinder cover.
  • the reinforcing hardware is configured to be divided into two parts in the vertical direction on a plane including a joint surface between the cylinder liner and the cylinder cover. is there.
  • the inner peripheral surface of the lower half portion of the reinforcement metal is in contact with the outer peripheral surface of the cylinder liner
  • the inner peripheral surface of the upper half of the reinforcement hardware is the cylinder cover.
  • the cylinder cover and the upper half of the reinforcement hardware can be removed from the cylinder liner and the lower half of the reinforcement hardware even in contact with the outer peripheral surface of the cylinder liner.
  • the upper half of the cylinder cover and the reinforcing hardware and the lower half of the cylinder liner and the reinforcing hardware are divided by a plane including the joint surface between the cylinder liner and the cylinder cover.
  • the lifting height of the piston in the operation can be made the same as the conventional height, and the ceiling height of the engine room can be made the same as the conventional height.
  • a cylinder liner is a cylinder liner including a plurality of first cooling bores that are opened obliquely upward from the outer peripheral surface toward the inside of the wall.
  • the outlet is provided in an inclined surface that is carved inwardly in the radial direction from the outer peripheral surface of the upper end portion of the cylinder liner at the center in the plate thickness direction of the cylinder liner.
  • the outlet of the first cooling bore is provided on the inclined surface that forms the circumferential groove so that the shape in plan view exhibits a shape close to a circular shape.
  • the thickness of the cylinder liner can be reduced, the outer diameter of the cylinder liner can be reduced and the weight can be reduced, and the stress concentration at the outlet of the first cooling bore can be reduced (reduced).
  • the first cooling bore and the inclined surface are provided so that a longitudinal axis of the first cooling bore is orthogonal to the inclined surface. Further preferred.
  • the outlet of the first cooling bore is provided on the inclined surface that forms the circumferential groove so that the planar view shape thereof is circular.
  • the thickness of the cylinder liner can be further reduced, the outer diameter of the cylinder liner can be reduced and the weight can be reduced, and stress concentration at the outlet of the first cooling bore can be further reduced (reduced). Can do.
  • An internal combustion engine includes any one of the above-described cooling structures for an internal combustion engine or any one of the above-described cylinder liners.
  • the internal combustion engine according to the third aspect can reduce the overall size and weight of the engine.
  • the thickness of the cylinder liner can be reduced and the weight can be reduced.
  • FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG. 2. It is a figure which expands and shows the principal part of FIG.
  • FIG. 5 is a VV arrow view of FIG. 4. It is the figure which looked at the lower half part internal peripheral surface of the reinforcement hardware which concerns on 2nd Embodiment of this invention from the center side of the reinforcement hardware, Comprising: It is a figure similar to FIG.
  • FIG. 10 is an XX arrow view of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a view on arrow XI-XI in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a figure for demonstrating the stress which acts on the exit of the cooling bore which concerns on the past and this invention.
  • FIGS. 1 to 5 are perspective views of a cylinder liner according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part showing a cooling structure of an internal combustion engine according to the present embodiment
  • FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the main part of FIG. 2
  • FIG. 5 is a view taken along the line VV of FIG.
  • the cylinder liner, cylinder cover, and reinforcing hardware according to the present invention are applied to an internal combustion engine such as a marine diesel engine, and a piston (not shown) is disposed therein, and the piston is disposed on the inner peripheral surface thereof. Will slide along.
  • the reinforcing hardware 10 according to the present embodiment straddles both the cylinder liner 20 and the cylinder cover 40 at the joint portion between the cylinder liner 20 and the cylinder cover 40.
  • the cooling water passage (cooling water flow passage) 11 is formed between the outer periphery of the cylinder liner 20 and the cylinder cover 40 by being fitted to the outer peripheral surfaces of the cylinder liner 20 and the cylinder cover 40, and during operation of the internal combustion engine (temperature state).
  • This is a ring-shaped (annular) member that suppresses (restrains) the cylinder liner 20 from spreading outward in the radial direction.
  • the cooling water passage 11 has a longitudinal axis (center axis) parallel to the cylinder axis (longitudinal axis of the cylinder liner 20) on the inner peripheral surface 12 of the lower half of the reinforcing hardware 10, and the circumference of the reinforcing metal 10
  • a plurality of vertical grooves 13 provided at regular intervals along the direction, and the upper half inner peripheral surface 14 of the reinforcing hardware 10 are orthogonal to the vertical grooves 13 and along the circumferential direction of the reinforcing hardware 10. It is formed by a single (first) circumferential groove 15 provided.
  • the longitudinal groove 13 is a groove carved (excavated) radially outward from the lower half inner peripheral surface 12 of the reinforcing hardware 10, and the circumferential groove 15 extends from the upper half inner peripheral surface 14 of the reinforcing hardware 10. It is a groove carved (drilled down) radially outward.
  • the upper end part (one end part) of the cylinder liner 20 which concerns on this embodiment is provided with the enlarged diameter part (projection part) 21 which protrudes toward a radial direction outer side along the circumferential direction.
  • the enlarged-diameter portion 21 includes a (first) inclined surface 22 whose outer diameter gradually increases from the lower end (other end) side of the cylinder liner 20 toward the upper end (one end) side, and a cylinder.
  • the liner 20 is formed so as to be parallel to a (first) side surface (outer peripheral surface) 23 having a constant outer diameter from the lower end side to the upper end side and a plane perpendicular to the cylinder axis.
  • An upper surface (end surface) 24 is formed.
  • the inclined surface 22 and the side surface 23 are formed so as to be continuous, and the side surface 23 and the upper surface 24 are formed so as to be continuous.
  • a (second) side surface (outer peripheral surface) 25 having a (substantially) constant outer diameter from the lower end side to the upper end side of the cylinder liner 20.
  • the outer diameter of the cylinder liner 20 gradually decreases from the lower end (other end) side to the upper end (one end) side of the side surface 25.
  • a (second) inclined surface 26 is provided.
  • the upper surface 24 and the side surface 25 are formed so as to be continuous, and the side surface 25 and the inclined surface 26 are formed so as to be continuous.
  • the cylinder liner 20 is provided with a plurality of (first) cooling bores 30 (14 in this embodiment) along the circumferential direction.
  • the cooling bore 30 is a straight hole that communicates the inclined surface 22 and the inclined surface 26.
  • the inlet (wood opening) 31 of the cooling bore 30 is provided on the inclined surface 22
  • the outlet (wood opening) 32 of the cooling bore 30 is provided on the inclined surface 26, and the longitudinal axis of the cooling bore 30 ( The central axis) is inclined with respect to a plane perpendicular to the cylinder axis.
  • a cylinder cover 40 is disposed on the cylinder liner 20, and an opening located above the cylinder liner 20 is closed (sealed).
  • the cylinder cover 40 includes an upper cooling bore 41 and a lower cooling bore (second cooling bore) 42.
  • the upper cooling bore 41 is provided on the outer peripheral surface of the cylinder cover 40 when a cover outer cylinder (water chamber hardware) (not shown) is fitted on the outer peripheral surface of the cylinder cover 40 located above (one side) of the reinforcing hardware 10.
  • a plurality of cylinder covers 40 are provided along the circumferential direction of the cylinder cover 40.
  • the longitudinal axis (center axis) of the upper cooling bore 41 is inclined with respect to a plane perpendicular to the cylinder axis.
  • the lower cooling bore 42 is a circumference provided on the inner peripheral surface 14 of the upper half portion of the reinforcing hardware 10 when the cover outer cylinder is fitted to the outer peripheral surface of the cylinder cover 40 located above (one side) of the reinforcing hardware 10. It is a straight hole that communicates the groove 15 and the water chamber 43 located above (one side) the circumferential groove 15, and a plurality of holes are provided along the circumferential direction of the cylinder cover 40.
  • the longitudinal axis (center axis) of the lower cooling bore 42 is inclined with respect to a plane perpendicular to the cylinder axis.
  • the outer diameter gradually increases gradually from the lower end side to the upper end side of the cylinder liner 20.
  • a (third) inclined surface 27 is provided, and on the upper side (one end side) of the inclined surface 27, a (third) side surface (outer peripheral surface) 28 having a (substantially) constant outer diameter is provided.
  • the inclined surface 26 and the inclined surface 27 are formed so as to be continuous, and the inclined surface 27 and the side surface 28 are formed so as to be continuous. Further, the inclined surfaces 26 and 27 form a circumferential groove 29 that is carved (digged down) radially inward from the outer peripheral surface of the upper end portion of the cylinder liner 20 along the circumferential direction of the cylinder liner 20. .
  • the lower surface (bottom surface) 16 of the reinforcing hardware 10 is in contact with the upper surface 24 of the enlarged diameter portion 21, and the lower half inner peripheral surface 12, the side surface 25, and the side surface 28 A (predetermined) gap is secured between them, and a (predetermined) gap is secured between the upper surface (horizontal plane) 17 facing the lower surface of the peripheral edge of the cylinder cover 40, and the inner peripheral surface 14 of the upper half thereof is the cylinder cover. 40 in contact with the outer peripheral surface, and when the internal combustion engine is operating (during warming), the lower surface 16 is in contact with the upper surface 24 of the enlarged diameter portion 21, and the lower half inner peripheral surface 12 is in contact with the side surface 25 and the side surface 28.
  • a (predetermined) gap is secured between the lower surface of the peripheral edge of the cylinder cover 40 and the upper surface 17 facing the cylinder cover 40, and the upper half inner peripheral surface 14 is in contact with the outer peripheral surface of the cylinder cover 40.
  • 2 and 4 indicates a (third) water chamber formed by the lower half inner peripheral surface 12 of the reinforcing hardware 10 and the inclined surfaces 26 and 27 of the cylinder liner 20.
  • the expansion of the cylinder liner 20 to the outside in the radial direction during operation of the internal combustion engine is suppressed by the reinforcing hardware 10. (Restricted).
  • the thickness of the cylinder liner 20 can be reduced, and the outer diameter of the cylinder liner 20, the cylinder cover 40, and the reinforcement hardware 10 can be reduced and the weight thereof can be reduced.
  • the outlet 32 of the cooling bore 30 is the central portion in the plate thickness direction of the cylinder liner 20, that is, In the vicinity of a stress 0 (zero) point (a point at which neither compressive stress nor tensile stress acts) and at a place (region) where a thermal stress smaller than the thermal stress on the outermost peripheral surface acts.
  • a stress 0 (zero) point a point at which neither compressive stress nor tensile stress acts
  • a place (region) where a thermal stress smaller than the thermal stress on the outermost peripheral surface acts the thickness of the cylinder liner 20 can be further reduced, the outer diameter of the cylinder liner 20, the cylinder cover 40, and the reinforcing hardware 10 can be reduced, the weight can be reduced, and the stress concentration at the outlet of the cooling bore 30 can be achieved. Can be reduced (reduced).
  • the outlet 32 of the cooling bore 30 is provided on the inclined surface 26 that forms the circumferential groove 29.
  • the planar view shape is provided so as to exhibit a shape close to a circular shape.
  • the cooling bore 30 and the inclined surface 26 are provided so that the longitudinal axis of the cooling bore 30 is orthogonal to the inclined surface 26.
  • the outlet 32 of the cooling bore 30 is provided on the inclined surface 26 forming the circumferential groove 29 so that the shape in plan view thereof is circular.
  • the inner peripheral surface of the lower half portion of the reinforcement hardware when the internal combustion engine is stopped (during cooling). (Predetermined) between the cylinder liner and the outer peripheral surface of the cylinder liner, and a (predetermined) clearance is secured between the upper half inner peripheral surface of the reinforcing hardware and the outer peripheral surface of the cylinder cover.
  • the cylinder liner 20 is arranged such that the inner peripheral surface of the lower half of the reinforcement hardware contacts the outer peripheral surface of the cylinder liner, and the inner peripheral surface of the upper half of the reinforcement hardware contacts the outer peripheral surface of the cylinder cover.
  • a metal material having an elastic modulus larger than that of the cylinder cover 40 for example, when the cylinder liner 20 and the cylinder cover 40 are made of FC250, S25C or Reinforcement hardware 10 is made of SS400.
  • FC250, S25C or Reinforcement hardware 10 is made of SS400.
  • FC250 flake graphite cast iron (gray cast iron) with a guaranteed tensile strength of 250 N / mm 2 or more
  • S25C is a general structural carbon steel with a carbon content of 0.25%
  • SS400 is 400 N / mm 2 or more. It is a general structural rolled steel with a guaranteed tensile strength.
  • the outlet 32 of the cooling bore 30 is provided on the inclined surface 26 that forms the circumferential groove 29 so that the planar view shape thereof is a shape close to a circular shape. Become. Thereby, the thickness of the cylinder liner 20 can be reduced, the outer diameter of the cylinder liner 20 can be reduced and the weight thereof can be reduced, and stress concentration at the outlet 32 of the cooling bore 30 can be reduced (reduced). it can.
  • the cooling bore 30 and the inclined surface 26 are provided so that the longitudinal axis of the cooling bore 30 is orthogonal to the inclined surface 26.
  • the outlet 32 of the cooling bore 30 is provided on the inclined surface 26 forming the circumferential groove 29 so that the shape in plan view thereof is circular.
  • the entire engine can be reduced in size and weight.
  • FIG. 6 is a view of the inner peripheral surface of the lower half portion of the reinforcing hardware according to the present embodiment as viewed from the center side of the reinforcing hardware, and is the same as FIG.
  • the reinforcing metal piece 50 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment described above in that a vertical groove (oblique groove) 51 is provided instead of the vertical groove 13. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the longitudinal groove 51 is a groove carved from the inner peripheral surface 12 of the lower half portion of the reinforcing hardware 50 toward the outside in the radial direction, and has a longitudinal axis (center axis) as shown in FIG. There are provided a plurality of pieces that are inclined with respect to a plane perpendicular to the cylinder axis and that are provided at regular intervals along the circumferential direction of the reinforcing hardware 50.
  • the passage length (flow path length) of the longitudinal groove 51 is longer than the passage length of the longitudinal groove 13 of the first embodiment described above, and the longitudinal groove 51 is formed from the cylinder liner 20. A lot of heat is transferred to the circulating cooling water, and the cooling efficiency of the cylinder liner 20 can be improved. Other functions and effects are the same as those of the above-described first embodiment, and thus description thereof is omitted here.
  • FIGS. 7 is a cross-sectional view of the main part showing the cooling structure of the internal combustion engine according to the present embodiment, and is a view similar to FIG. 2, FIG. 8 is a view taken along arrow VIII-VIII in FIG. 7, and FIG. FIG. 10 is an enlarged view of the main part, FIG. 10 is a view taken along arrow XX in FIG. 9, and FIG. 11 is a view taken along arrow XI-XI in FIG.
  • the reinforcing hardware 60 according to this embodiment is different from that of the first embodiment described above in that a communication hole 61 is provided instead of the vertical groove 13. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the communication hole 61 is parallel to the circumferential groove 15 on the inner peripheral surface 12 of the lower half portion of the reinforcing hardware 60 and is provided with a single (second) circumferential groove 62 provided along the circumferential direction of the reinforcing hardware 60. These are straight holes that communicate with the upper surface 17, and a plurality of holes are provided along the circumferential direction of the reinforcing hardware 60.
  • the communication hole 61 is provided such that its longitudinal axis (center axis) is inclined with respect to a plane perpendicular to the cylinder axis, and is spaced apart along the circumferential direction of the reinforcing hardware 60.
  • the circumferential groove 62 is a groove carved from the inner peripheral surface 12 of the lower half portion of the reinforcing hardware 60 toward the radially outer side, and has an inner diameter from the lower end side to the upper end side of the cylinder liner 20. Is gradually (gradually) enlarged (first) inclined surface 63, and the inner diameter of the cylinder liner 20 is gradually (gradually) reduced from the lower end side toward the upper end side (second) inclination.
  • the surface 64 is formed.
  • the inclined surface 63 and the inclined surface 64 are formed so as to be continuous.
  • An inlet (a kerf) 65 of the communication hole 61 is provided on an inclined surface 64, and a (fourth) water chamber is formed by the inclined surfaces 26 and 27 of the cylinder liner 20 and the inclined surfaces 63 and 64 of the reinforcing hardware 60. 66 is formed.
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing a main part showing the internal combustion engine cooling structure according to the present embodiment.
  • the reinforcing metal piece 70 according to the present embodiment is a plane (horizontal plane) 71 including a joint surface at the outer peripheral edge portion between the cylinder liner 20 and the cylinder cover 90, and is configured so as to be divided into two parts in the vertical direction.
  • plane (horizontal plane) 71 including a joint surface at the outer peripheral edge portion between the cylinder liner 20 and the cylinder cover 90, and is configured so as to be divided into two parts in the vertical direction.
  • symbol is attached
  • the reinforcing hardware 70 is fitted to the outer peripheral surfaces of the cylinder liner 20 and the cylinder cover 90 across the cylinder liner 20 and the cylinder cover 90 at the joint portion between the cylinder liner 20 and the cylinder cover 90.
  • a cooling water passage (cooling water passage) 72 is formed between the cylinder liner 20 and the outer peripheral surface of the cylinder cover 90, and the cylinder liner 20 spreads outward in the radial direction when the internal combustion engine is operating (during the warm state). It is a ring-shaped (annular) member that is restrained (restrained), and includes an upper half 73 and a lower half 74 that are vertically divided by a plane 71.
  • the cooling water passage 72 has a longitudinal axis (center axis) inclined on the inner peripheral surface of the upper half 73 with respect to a plane parallel to the cylinder axis or perpendicular to the cylinder axis.
  • a plurality of vertical grooves (or oblique grooves) 75 provided at regular intervals along the circumferential direction of the cylinder and a longitudinal axis (center axis) thereof on the inner peripheral surface of the lower half 74 is a cylinder axis.
  • a plurality of vertical grooves (or slant grooves) 76 which are inclined with respect to a plane perpendicular to the cylinder axis and provided at regular intervals along the circumferential direction of the lower half 74. Is formed.
  • the vertical groove 75 is a groove carved (digged down) from the inner peripheral surface of the upper half 73 toward the radial outer side, and the vertical groove 76 extends radially outward from the inner peripheral surface of the lower half 74. It is a groove carved towards (digged into).
  • a recess 91 is formed along the circumferential direction.
  • the recess 91 includes a (first) side surface (outer peripheral surface) 92 having a (substantially) constant outer diameter from the lower end (one end) side to the upper end (other end) side of the cylinder cover 90, and a cylinder shaft. And a lower surface (end surface) 93 formed to be parallel to a plane perpendicular to the surface.
  • the side surface 92 and the lower surface 93 are formed to be continuous, and the lower surface 93 and the (second) side surface (outer peripheral surface) 94 are formed to be continuous.
  • the side surface 92 is provided with one circumferential groove 95 which is parallel to the plane 71 and provided along the circumferential direction of the cylinder cover 90.
  • the circumferential groove 95 is a groove carved (digged down) radially inward from the side surface 92, and its outer diameter gradually decreases gradually from the lower end side to the upper end side of the cylinder cover 90.
  • a (first) inclined surface 96 having a diameter and a (second) inclined surface 97 whose inner diameter gradually increases gradually from the lower end side to the upper end side of the cylinder cover 90 are formed. Yes.
  • the inclined surface 96 and the inclined surface 97 are formed to be continuous. Further, in the present embodiment, the inlet (wood end) 98 of the lower cooling bore 42 is provided on the inclined surface 97.
  • the lower surface (bottom surface) 77 of the lower half portion 74 is in contact with the upper surface 24 of the enlarged diameter portion 21, and the inner peripheral surface and the side surface 25 of the lower half portion 74.
  • a (predetermined) gap is ensured between the side surface 28 and a (predetermined) gap is secured between the inner peripheral surface of the upper half 73 and the side surface 92, and the upper surface 78 of the upper half 73 is recessed.
  • the lower surface 79 of the upper half 73 is in contact with the lower surface 79 of the upper half 73 and the upper surface 80 of the lower half 74, and the lower surface 77 of the lower half 74 is the expanded portion during internal combustion engine operation (during warming).
  • the inner peripheral surface of the lower half 74 is in contact with the outer peripheral surface of the cylinder liner 20, and the inner peripheral surface of the upper half 73 is a cylinder.
  • the cylinder cover 90 and the upper half part 73 can be removed from the cylinder liner 20 and the lower half part 74 even in a state in contact with the outer peripheral surface of the cover 90.
  • the upper half of the cylinder covers 90 and 73 and the cylinder liner 20 and the lower half 74 are divided by the plane 71 including the joint surface between the cylinder liner 20 and the cylinder cover 90, so that the piston removal operation is performed.
  • the lifting height of the piston in can be made the same as the conventional height, and the ceiling height of the engine room can be made the same as the conventional height.
  • Other functions and effects are the same as those of the first embodiment and the second embodiment described above, and the description thereof is omitted here.

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Abstract

外周面から壁内に向かって斜め上方にあけられた第１のクーリングボア（３０）を複数本備えたシリンダライナ（２０）と、外周面から壁内に向かって斜め上方にあけられた第２のクーリングボア（４２）を複数本備え、シリンダライナ（２０）の上に配置されて、シリンダライナ（２０）の上方に位置する開口を塞ぐシリンダカバー（４０）と、を具備した内燃機関の冷却構造であって、シリンダライナ（２０）とシリンダカバー（４０）との接合部において、シリンダライナ（２０）とシリンダカバー（４０）との双方に跨って、シリンダライナ（２０）およびシリンダカバー（４０）の外周面に嵌って、シリンダライナ（２０）およびシリンダカバー（４０）の外周面との間に冷却水通路（１１）を形成するとともに、内燃機関運転時におけるシリンダライナ（２０）の半径方向外側への拡がりを抑制するリング状の補強金物（１０）を備えている。

Description

内燃機関の冷却構造
　本発明は、船用ディーゼル機関等の内燃機関に適用される内燃機関の冷却構造に関するものである。
　船用ディーゼル機関等の内燃機関に適用される内燃機関の冷却構造としては、その内部（壁内）に、シリンダ軸に垂直な平面に対して傾いた冷却穴（以下、「クーリングボア」という。）を備えたシリンダライナが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５－２１４９３３号公報
　しかしながら、上記特許文献１に開示されたシリンダライナでは、図１３に示すように、内周面で圧縮応力が最大となり、外周面で引張応力が最大となる。また、上記特許文献１に開示されたシリンダライナでは、最上部外周面に位置するクーリングボア（ドリル穴：キリ穴）の出口（木口）における平面視形状が、上記特許文献１の図４および図７に示すように楕円形状となり、クーリングボアの出口周縁部における熱応力が高くなる。そのため、上記特許文献１に開示されたシリンダライナでは、肉厚を低減させて軽量化を図ることは困難であった。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、シリンダライナの肉厚を低減させて軽量化を図ることができる内燃機関の冷却構造を提供することを目的とする。
　本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
　本発明の第１の態様に係る内燃機関の冷却構造は、外周面から壁内に向かって斜め上方にあけられた第１のクーリングボアを複数本備えたシリンダライナと、外周面から壁内に向かって斜め上方にあけられた第２のクーリングボアを複数本備え、前記シリンダライナの上に配置されて、前記シリンダライナの上方に位置する開口を塞ぐシリンダカバーと、を具備した内燃機関の冷却構造であって、前記シリンダライナと前記シリンダカバーとの接合部において、前記シリンダライナと前記シリンダカバーとの双方に跨って、前記シリンダライナおよび前記シリンダカバーの外周面に嵌って、前記シリンダライナおよび前記シリンダカバーの外周面との間に冷却水通路を形成するとともに、内燃機関運転時における前記シリンダライナの半径方向外側への拡がりを抑制するリング状の補強金物を備えている。
　前記第１の態様に係る内燃機関の冷却構造によれば、内燃機関運転時におけるシリンダライナの半径方向外側への拡がりが、補強金物により抑制（拘束）されることになる。
　これにより、シリンダライナの肉厚を低減させて、シリンダライナ、シリンダカバーおよび補強金物の外径の小径化、軽量化を図ることができる。
　前記第１の態様に係る内燃機関の冷却構造において、前記第１のクーリングボアの出口が、前記シリンダライナの板厚方向における中央部に設けられているとさらに好適である。
　このような内燃機関の冷却構造によれば、第１のクーリングボアの出口（木口）が、シリンダライナの板厚方向における中央部、すなわち、応力０（ゼロ）点（圧縮応力も引張応力も作用しない点）近傍で、かつ、最上部外周面における熱応力よりも小さい熱応力が作用する場所（領域）に設けられることになる。
　これにより、シリンダライナの肉厚をさらに低減させて、シリンダライナ、シリンダカバーおよび補強金物の外径の小径化、軽量化を図ることができるとともに、第１のクーリングボアの出口における応力集中を緩和（軽減）させることができる。
　前記第１の態様に係る内燃機関の冷却構造において、前記第１のクーリングボアの出口が、前記補強金物の下半部内周面と対向する前記シリンダライナの上端部外周面から半径方向内側に向かって彫り込まれて周溝を形成する傾斜面に設けられているとさらに好適である。
　このような内燃機関の冷却構造によれば、第１のクーリングボアの出口が、周溝を形成する傾斜面に、その平面視形状が円形状に近い形状を呈するようにして設けられることになる。
　これにより、シリンダライナの肉厚をさらに低減させて、シリンダライナ、シリンダカバーおよび補強金物の外径の小径化、軽量化を図ることができるとともに、第１のクーリングボアの出口における応力集中をさらに緩和（軽減）させることができる。
　前記第１の態様に係る内燃機関の冷却構造において、前記第１のクーリングボアの長手方向軸線が、前記傾斜面に対して直交するように、前記第１のクーリングボアおよび前記傾斜面が設けられているとさらに好適である。
　このような内燃機関の冷却構造によれば、第１のクーリングボアの出口が、周溝を形成する傾斜面に、その平面視形状が円形状を呈するようにして設けられることになる。
　これにより、シリンダライナの肉厚をさらに低減させて、シリンダライナ、シリンダカバーおよび補強金物の外径の小径化、軽量化を図ることができるとともに、第１のクーリングボアの出口における応力集中をさらに緩和（軽減）させることができる。
　前記第１の態様に係る内燃機関の冷却構造において、前記シリンダライナおよび前記シリンダカバーが有する弾性係数よりも大きい弾性係数を有する金属材料で前記補強金物が作られているとさらに好適である。
　このような内燃機関の冷却構造によれば、内燃機関休止時（冷態時）において、補強金物の下半部内周面と、シリンダライナの外周面との間に（所定の）隙間が確保され、補強金物の上半部内周面と、シリンダカバーの外周面との間に（所定の）隙間が確保されて、内燃機関運転時（温態時）において、補強金物の下半部内周面がシリンダライナの外周面に接し、補強金物の上半部内周面と、シリンダカバーの外周面とが接することになる。
　これにより、内燃機関休止時（冷態時）におけるシリンダカバーの、補強金物およびシリンダライナからの取り外し作業、補強金物の、シリンダライナからの取り外し作業を容易なものとすることができ、内燃機関運転時（温態時）における（ガスおよび冷却水の）シール性を向上させることができる。
　前記第１の態様に係る内燃機関の冷却構造において、前記補強金物が、前記シリンダライナと前記シリンダカバーとの接合面を含む平面で、上下に二分割できるように構成されているとさらに好適である。
　このような内燃機関の冷却構造によれば、内燃機関を停止させた直後、すなわち、補強金物の下半部内周面がシリンダライナの外周面に接し、補強金物の上半部内周面がシリンダカバーの外周面と接している状態でも、シリンダカバー、および補強金物の上半部を、シリンダライナ、および補強金物の下半部から取り外すことができる。
　また、シリンダカバー、および補強金物の上半部と、シリンダライナ、および補強金物の下半部とは、シリンダライナとシリンダカバーとの接合面を含む平面で分割されることになるので、ピストン抜き作業におけるピストンのつり上げ高さを従来と同じ高さにすることができ、機関室の天井高さを従来と同じ高さにすることができる。
　本発明の第２の態様に係るシリンダライナは、外周面から壁内に向かって斜め上方にあけられた第１のクーリングボアを複数本備えたシリンダライナであって、前記第１のクーリングボアの出口が、前記シリンダライナの板厚方向における中央部において、前記シリンダライナの上端部外周面から半径方向内側に向かって彫り込まれて周溝を形成する傾斜面に設けられている。
　前記第２の態様に係るシリンダライナによれば、第１のクーリングボアの出口が、周溝を形成する傾斜面に、その平面視形状が円形状に近い形状を呈するようにして設けられることになる。
　これにより、シリンダライナの肉厚を低減させて、シリンダライナの外径の小径化、軽量化を図ることができるとともに、第１のクーリングボアの出口における応力集中を緩和（軽減）させることができる。
　前記第２の態様に係るシリンダライナにおいて、前記第１のクーリングボアの長手方向軸線が、前記傾斜面に対して直交するように、前記第１のクーリングボアおよび前記傾斜面が設けられているとさらに好適である。
　このようなシリンダライナによれば、第１のクーリングボアの出口が、周溝を形成する傾斜面に、その平面視形状が円形状を呈するようにして設けられることになる。
　これにより、シリンダライナの肉厚をさらに低減させて、シリンダライナの外径の小径化、軽量化を図ることができるとともに、第１のクーリングボアの出口における応力集中をさらに緩和（軽減）させることができる。
　本発明の第３の態様に係る内燃機関は、上記いずれかの内燃機関の冷却構造または上記いずれかのシリンダライナを具備している。
　前記第３の態様に係る内燃機関によれば、機関全体の小型化および軽量化を図ることができる。
　本発明によれば、シリンダライナの肉厚を低減させて軽量化を図ることができるという効果を奏する。
本発明の第１実施形態に係るシリンダライナの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る内燃機関の冷却構造を示す要部の断面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視図である。 図２の要部を拡大して示す図である。 図４のＶ－Ｖ矢視図である。 本発明の第２実施形態に係る補強金物の下半部内周面を、補強金物の中心側から見た図であって、図５と同様の図である。 本発明の第３実施形態に係る内燃機関の冷却構造を示す要部の断面図であって、図２と同様の図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ矢視図である。 図７の要部を拡大して示す図である。 図９のＸ－Ｘ矢視図である。 図９のＸＩ－ＸＩ矢視図である。 本発明の第４実施形態に係る内燃機関の冷却構造を示す要部を拡大して示す断面図である。 従来および本発明に係るクーリングボアの出口に作用する応力を説明するための図である。
〔第１実施形態〕
　以下、本発明の第１実施形態に係るシリンダライナ、シリンダカバーおよび補強金物について、図１から図５を参照しながら説明する。
　図１は本実施形態に係るシリンダライナの斜視図、図２は本実施形態に係る内燃機関の冷却構造を示す要部の断面図、図３は図２のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視図、図４は図２の要部を拡大して示す図、図５は図４のＶ－Ｖ矢視図である。
　本発明に係るシリンダライナ、シリンダカバーおよび補強金物は、船用ディーゼル機関等の内燃機関に適用されるものであり、その内部にはピストン（図示せず）が配置され、このピストンがその内周面に沿って摺動することになる。
　図１から図５の少なくとも一図に示すように、本実施形態に係る補強金物１０は、シリンダライナ２０とシリンダカバー４０との接合部において、シリンダライナ２０とシリンダカバー４０との双方に跨って、シリンダライナ２０およびシリンダカバー４０の外周面に嵌って、シリンダライナ２０およびシリンダカバー４０の外周面との間に冷却水通路（冷却水流路）１１を形成するとともに、内燃機関運転時（温態時）におけるシリンダライナ２０の半径方向外側への拡がりを抑制（拘束）するリング状（環状）の部材である。冷却水通路１１は、補強金物１０の下半部内周面１２に、その長手方向軸線（中心軸線）が、シリンダ軸（シリンダライナ２０の長手方向軸線）と平行になるとともに、補強金物１０の周方向に沿って一定の間隔をあけて設けられた複数本の縦溝１３と、補強金物１０の上半部内周面１４に、縦溝１３と直交するとともに、補強金物１０の周方向に沿って設けられた一本の（第１の）周溝１５とで形成されている。縦溝１３は、補強金物１０の下半部内周面１２から半径方向外側に向かって彫り込まれた（掘り下げられた）溝であり、周溝１５は、補強金物１０の上半部内周面１４から半径方向外側に向かって彫り込まれた（掘り下げられた）溝である。
　さて、本実施形態に係るシリンダライナ２０の上端部（一端部）には、半径方向外側に向かって突出する拡径部（突出部）２１が周方向に沿って設けられている。拡径部２１は、シリンダライナ２０の下端（他端）の側から上端（一端）の側に向かってその外径が漸次（徐々に）拡径する（第１の）傾斜面２２と、シリンダライナ２０の下端の側から上端の側に向かって（略）一定の外径を有する（第１の）側面（外周面）２３と、シリンダ軸に垂直な平面と平行になるように形成された上面（端面）２４とにより形成されている。そして、傾斜面２２と側面２３とは連続するようにして形成され、側面２３と上面２４とは連続するようにして形成されている。
　また、上面２４の半径方向内側（内周側）には、シリンダライナ２０の下端の側から上端の側に向かって（略）一定の外径を有する（第２の）側面（外周面）２５が設けられており、側面２５の上側（一端側）には、シリンダライナ２０の下端（他端）の側から上端（一端）の側に向かってその外径が漸次（徐々に）縮径する（第２の）傾斜面２６が設けられている。そして、上面２４と側面２５とは連続するようにして形成され、側面２５と傾斜面２６とは連続するようにして形成されている。
　さらに、シリンダライナ２０には、（第１の）クーリングボア３０が周方向に沿って複数本（本実施形態では１４本）設けられている。
　クーリングボア３０は、傾斜面２２と傾斜面２６とを連通する直線状の穴である。すなわち、クーリングボア３０の入口（木口）３１は、傾斜面２２に設けられており、クーリングボア３０の出口（木口）３２は、傾斜面２６に設けられていて、クーリングボア３０の長手方向軸線（中心軸線）は、シリンダ軸に垂直な平面に対して傾いている。
　図２、図４に示すように、シリンダライナ２０の上にはシリンダカバー４０が配置され、シリンダライナ２０の上方に位置する開口が塞がれる（密封される）ようになっている。
　シリンダカバー４０は、上部クーリングボア４１と、下部クーリングボア（第２のクーリングボア）４２とを備えている。
　上部クーリングボア４１は、補強金物１０の上方（一方）に位置するシリンダカバー４０の外周面に図示しないカバー外筒（水室金物）が嵌められた際に、シリンダカバー４０の外周面に設けられた（第１の）水室４３と、この水室４３の上方（一方）に位置するシリンダカバー４０の外周面に設けられた（第２の）水室４４とを連通する直線状の穴であり、シリンダカバー４０の周方向に沿って複数本設けられている。
　なお、上部クーリングボア４１の長手方向軸線（中心軸線）は、シリンダ軸に垂直な平面に対して傾いている。
　下部クーリングボア４２は、補強金物１０の上方（一方）に位置するシリンダカバー４０の外周面に上記カバー外筒が嵌められた際に、補強金物１０の上半部内周面１４に設けられた周溝１５と、この周溝１５の上方（一方）に位置する水室４３とを連通する直線状の穴であり、シリンダカバー４０の周方向に沿って複数本設けられている。
　なお、下部クーリングボア４２の長手方向軸線（中心軸線）は、シリンダ軸に垂直な平面に対して傾いている。
　図１から図４に示すように、傾斜面２６の半径方向内側（内周側）には、シリンダライナ２０の下端の側から上端の側に向かってその外径が漸次（徐々に）拡径する（第３の）傾斜面２７が設けられており、傾斜面２７の上側（一端側）には、（略）一定の外径を有する（第３の）側面（外周面）２８が設けられている。そして、傾斜面２６と傾斜面２７とは連続するようにして形成され、傾斜面２７と側面２８とは連続するようにして形成されている。また、傾斜面２６，２７により、シリンダライナ２０の周方向に沿って、シリンダライナ２０の上端部外周面から半径方向内側に向かって彫り込まれた（掘り下げられた）周溝２９が形成されている。
　また、補強金物１０は、内燃機関休止時（冷態時）において、その下面（底面）１６が拡径部２１の上面２４に接し、その下半部内周面１２と側面２５および側面２８との間に（所定の）隙間が確保され、シリンダカバー４０の周縁部下面と対向する上面（水平面）１７との間に（所定の）隙間が確保されて、その上半部内周面１４がシリンダカバー４０の外周面に接するとともに、内燃機関運転時（温態時）において、その下面１６が拡径部２１の上面２４に接し、その下半部内周面１２が側面２５および側面２８に接して、シリンダカバー４０の周縁部下面と対向する上面１７との間に（所定の）隙間が確保されて、その上半部内周面１４がシリンダカバー４０の外周面に接するように形成されている。
　なお、図２および図４中の符号４５は、補強金物１０の下半部内周面１２、シリンダライナ２０の傾斜面２６，２７とにより形成された（第３の）水室を示している。
　本実施形態に係るシリンダライナ２０、シリンダカバー４０および補強金物１０を備えた内燃機関の冷却構造によれば、内燃機関運転時におけるシリンダライナ２０の半径方向外側への拡がりが、補強金物１０により抑制（拘束）されることになる。
　これにより、シリンダライナ２０の肉厚を低減させて、シリンダライナ２０、シリンダカバー４０および補強金物１０の外径の小径化、軽量化を図ることができる。
　また、本実施形態に係るシリンダライナ２０、シリンダカバー４０および補強金物１０を備えた内燃機関の冷却構造によれば、クーリングボア３０の出口３２が、シリンダライナ２０の板厚方向における中央部、すなわち、応力０（ゼロ）点（圧縮応力も引張応力も作用しない点）近傍で、かつ、最上部外周面における熱応力よりも小さい熱応力が作用する場所（領域）に設けられることになる。
　これにより、シリンダライナ２０の肉厚をさらに低減させて、シリンダライナ２０、シリンダカバー４０および補強金物１０の外径の小径化、軽量化を図ることができるとともに、クーリングボア３０の出口における応力集中を緩和（軽減）させることができる。
　さらに、本実施形態に係るシリンダライナ２０、シリンダカバー４０および補強金物１０を備えた内燃機関の冷却構造によれば、クーリングボア３０の出口３２が、周溝２９を形成する傾斜面２６に、その平面視形状が円形状に近い形状を呈するようにして設けられることになる。
　これにより、シリンダライナ２０の肉厚をさらに低減させて、シリンダライナ２０、シリンダカバー４０および補強金物１０の外径の小径化、軽量化を図ることができるとともに、クーリングボア３０の出口３２における応力集中をさらに緩和（軽減）させることができる。
　ここで、クーリングボア３０の長手方向軸線が、傾斜面２６に対して直交するように、クーリングボア３０および傾斜面２６が設けられているとさらに好適である。
　このようにすることにより、クーリングボア３０の出口３２が、周溝２９を形成する傾斜面２６に、その平面視形状が円形状を呈するようにして設けられることになる。
　これにより、シリンダライナ２０の肉厚をさらに低減させて、シリンダライナ２０、シリンダカバー４０および補強金物１０の外径の小径化、軽量化を図ることができるとともに、クーリングボア３０の出口３２における応力集中をさらに緩和（軽減）させることができる。
　さらにまた、本実施形態に係るシリンダライナ２０、シリンダカバー４０および補強金物１０を備えた内燃機関の冷却構造によれば、内燃機関休止時（冷態時）において、補強金物の下半部内周面と、シリンダライナの外周面との間に（所定の）隙間が確保され、補強金物の上半部内周面と、シリンダカバーの外周面との間に（所定の）隙間が確保されて、内燃機関運転時（温態時）において、補強金物の下半部内周面がシリンダライナの外周面に接し、補強金物の上半部内周面と、シリンダカバーの外周面とが接するよう、シリンダライナ２０およびシリンダカバー４０が有する弾性係数よりも大きい弾性係数を有する金属材料（例えば、シリンダライナ２０およびシリンダカバー４０がＦＣ２５０で作られている場合には、Ｓ２５ＣまたはＳＳ４００）で補強金物１０が作られている。
　これにより、内燃機関休止時（冷態時）におけるシリンダカバーの、補強金物およびシリンダライナからの取り外し作業、補強金物の、シリンダライナからの取り外し作業を容易なものとすることができ、内燃機関運転時（温態時）における（ガスおよび冷却水の）シール性を向上させることができる。
　なお、ＦＣ２５０は２５０Ｎ／ｍｍ２以上の引張強さが保証された片状黒鉛鋳鉄（ねずみ鋳鉄）、Ｓ２５Ｃは炭素含有率０．２５％の一般構造用炭素鋼、ＳＳ４００は４００Ｎ／ｍｍ２以上の引張強さが保証された一般構造用圧延鋼材のことである。
　本実施形態に係るシリンダライナ２０によれば、クーリングボア３０の出口３２が、周溝２９を形成する傾斜面２６に、その平面視形状が円形状に近い形状を呈するようにして設けられることになる。
　これにより、シリンダライナ２０の肉厚を低減させて、シリンダライナ２０の外径の小径化、軽量化を図ることができるとともに、クーリングボア３０の出口３２における応力集中を緩和（軽減）させることができる。
　ここで、クーリングボア３０の長手方向軸線が、傾斜面２６に対して直交するように、クーリングボア３０および傾斜面２６が設けられているとさらに好適である。
　このようにすることにより、クーリングボア３０の出口３２が、周溝２９を形成する傾斜面２６に、その平面視形状が円形状を呈するようにして設けられることになる。
　これにより、シリンダライナ２０の肉厚をさらに低減させて、シリンダライナ２０の外径の小径化、軽量化を図ることができるとともに、クーリングボア３０の出口３２における応力集中をさらに緩和（軽減）させることができる。
　本実施形態に係るシリンダライナ２０または本実施形態に係る内燃機関の冷却構造を具備してなる内燃機関によれば、機関全体の小型化および軽量化を図ることができる。
〔第２実施形態〕
　本発明の第２実施形態に係るシリンダライナ、シリンダカバーおよび補強金物について、図６を参照しながら説明する。
　図６は本実施形態に係る補強金物の下半部内周面を、補強金物の中心側から見た図であって、図５と同様の図である。
　本実施形態に係る補強金物５０には、縦溝１３の代わりに縦溝（斜溝）５１が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　縦溝５１は、補強金物５０の下半部内周面１２から半径方向外側に向かって彫り込まれた（掘り下げられた）溝であり、図６に示すように、その長手方向軸線（中心軸線）が、シリンダ軸に垂直な平面に対して傾くとともに、補強金物５０の周方向に沿って一定の間隔をあけて設けられた複数本設けられている。
　本実施形態に係る補強金物５０によれば、縦溝５１の通路長（流路長）が上述した第１実施形態の縦溝１３の通路長よりも長くなり、シリンダライナ２０から縦溝５１を流通する冷却水により多くの熱が伝達されることになって、シリンダライナ２０の冷却効率を向上させることができる。
　その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
〔第３実施形態〕
　本発明の第３実施形態に係るシリンダライナ、シリンダカバーおよび補強金物について、図７から図１１を参照しながら説明する。
　図７は本実施形態に係る内燃機関の冷却構造を示す要部の断面図であって、図２と同様の図、図８は図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ矢視図、図９は図７の要部を拡大して示す図、図１０は図９のＸ－Ｘ矢視図、図１１は図９のＸＩ－ＸＩ矢視図である。
　本実施形態に係る補強金物６０には、縦溝１３の代わりに連通穴６１が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　連通穴６１は、補強金物６０の下半部内周面１２に、周溝１５と平行になるとともに、補強金物６０の周方向に沿って設けられた一本の（第２の）周溝６２と、上面１７とを連通する直線状の穴であり、補強金物６０の周方向に沿って複数本設けられている。また、連通穴６１は、その長手方向軸線（中心軸線）が、シリンダ軸に垂直な平面に対して傾くとともに、補強金物６０の周方向に沿って一定の間隔をあけて設けられている。
　周溝６２は、補強金物６０の下半部内周面１２から半径方向外側に向かって彫り込まれた（掘り下げられた）溝であり、シリンダライナ２０の下端の側から上端の側に向かってその内径が漸次（徐々に）拡径する（第１の）傾斜面６３と、シリンダライナ２０の下端の側から上端の側に向かってその内径が漸次（徐々に）縮径する（第２の）傾斜面６４とにより形成されている。そして、傾斜面６３と傾斜面６４とは連続するようにして形成されている。
　連通穴６１の入口（木口）６５は、傾斜面６４に設けられており、シリンダライナ２０の傾斜面２６，２７と、補強金物６０の傾斜面６３，６４とにより、（第４の）水室６６が形成されるようになっている。
　本実施形態に係る補強金物６０の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
〔第４実施形態〕
　本発明の第４実施形態に係るシリンダライナ、シリンダカバーおよび補強金物について、図１２を参照しながら説明する。
　図１２は本実施形態に係る内燃機関の冷却構造を示す要部を拡大して示す断面図である。
　本実施形態に係る補強金物７０は、シリンダライナ２０とシリンダカバー９０との、外周縁部における接合面を含む平面（水平面）７１で、上下に二分割できるように構成されているという点で上述した第１実施形態および第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態および第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態および第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　本実施形態に係る補強金物７０は、シリンダライナ２０とシリンダカバー９０との接合部において、シリンダライナ２０とシリンダカバー９０との双方に跨って、シリンダライナ２０およびシリンダカバー９０の外周面に嵌って、シリンダライナ２０およびシリンダカバー９０の外周面との間に冷却水通路（冷却水流路）７２を形成するとともに、内燃機関運転時（温態時）におけるシリンダライナ２０の半径方向外側への拡がりを抑制（拘束）するリング状（環状）の部材であり、平面７１で上下に二分割される上半部７３と下半部７４とを備えている。冷却水通路７２は、上半部７３の内周面に、その長手方向軸線（中心軸線）が、シリンダ軸と平行になる、またはシリンダ軸に垂直な平面に対して傾くとともに、上半部７３の周方向に沿って一定の間隔をあけて設けられた複数本の縦溝（または斜溝）７５と、下半部７４の内周面に、その長手方向軸線（中心軸線）が、シリンダ軸と平行になる、またはシリンダ軸に垂直な平面に対して傾くとともに、下半部７４の周方向に沿って一定の間隔をあけて設けられた複数本の縦溝（または斜溝）７６とで形成されている。縦溝７５は、上半部７３の内周面から半径方向外側に向かって彫り込まれた（掘り下げられた）溝であり、縦溝７６は、下半部７４の内周面から半径方向外側に向かって彫り込まれた（掘り下げられた）溝である。
　一方、本実施形態に係るシリンダカバー９０の下端部（一端部）には、半径方向内側に向かって彫り込まれた（掘り下げられた）凹所９１が周方向に沿って設けられている。凹所９１は、シリンダカバー９０の下端（一端）の側から上端（他端）の側に向かって（略）一定の外径を有する（第１の）側面（外周面）９２と、シリンダ軸に垂直な平面と平行になるように形成された下面（端面）９３とにより形成されている。そして、側面９２と下面９３とは連続するようにして形成され、下面９３と（第２の）側面（外周面）９４とは連続するようにして形成されている。
　側面９２には、平面７１と平行になるとともに、シリンダカバー９０の周方向に沿って設けられた一本の周溝９５が設けられている。周溝９５は、側面９２から半径方向内側に向かって彫り込まれた（掘り下げられた）溝であり、シリンダカバー９０の下端の側から上端の側に向かってその外径が漸次（徐々に）縮径する（第１の）傾斜面９６と、シリンダカバー９０の下端の側から上端の側に向かってその内径が漸次（徐々に）拡径する（第２の）傾斜面９７とにより形成されている。そして、傾斜面９６と傾斜面９７とは連続するようにして形成されている。また、本実施形態では、下部クーリングボア４２の入口（木口）９８は、傾斜面９７に設けられている。
　また、補強金物７０は、内燃機関休止時（冷態時）において、下半部７４の下面（底面）７７が拡径部２１の上面２４に接し、下半部７４の内周面と側面２５および側面２８との間に（所定の）隙間が確保され、上半部７３の内周面と側面９２との間に（所定の）隙間が確保されて、上半部７３の上面７８が凹所９１の下面９３に接し、上半部７３の下面７９と下半部７４の上面８０とが接するとともに、内燃機関運転時（温態時）において、下半部７４の下面７７が拡径部２１の上面２４に接し、下半部７４の内周面と側面２５および側面２８とが接して、上半部７３の内周面と側面９２とが接し、上半部７３の上面７８が凹所９１の下面９３に接して、上半部７３の下面７９と下半部７４の上面８０とが接するように形成されている。
　なお、図１２中の符号８１は、下半部７４の内周面、シリンダライナ２０の傾斜面２６，２７とにより形成された（第３の）水室を示し、図１２中の符号８２は、上半部７３の内周面、シリンダカバー９０の傾斜面９６，９７とにより形成された（第４の）水室を示している。
　本実施形態に係る補強金物７０によれば、内燃機関を停止させた直後、すなわち、下半部７４の内周面がシリンダライナ２０の外周面に接し、上半部７３の内周面がシリンダカバー９０の外周面と接している状態でも、シリンダカバー９０および上半部７３を、シリンダライナ２０および下半部７４から取り外すことができる。
　また、シリンダカバー９０および７３上半部と、シリンダライナ２０および下半部７４とは、シリンダライナ２０とシリンダカバー９０との接合面を含む平面７１で分割されることになるので、ピストン抜き作業におけるピストンのつり上げ高さを従来と同じ高さにすることができ、機関室の天井高さを従来と同じ高さにすることができる。
　その他の作用効果は、上述した第１実施形態および第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
　なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
１０　補強金物
１１　冷却水通路
１２　下半部内周面
２０　シリンダライナ
２６　傾斜面
２９　周溝
３０　（第１の）クーリングボア
３２　出口
４０　シリンダカバー
４２　（第２の）クーリングボア
５０　補強金物
６０　補強金物
７０　補強金物
７１　平面
７２　冷却水通路
９０　シリンダカバー
 

Claims (9)

  1. 　外周面から壁内に向かって斜め上方にあけられた第１のクーリングボアを複数本備えたシリンダライナと、
    　外周面から壁内に向かって斜め上方にあけられた第２のクーリングボアを複数本備え、前記シリンダライナの上に配置されて、前記シリンダライナの上方に位置する開口を塞ぐシリンダカバーと、を具備した内燃機関の冷却構造であって、
    　前記シリンダライナと前記シリンダカバーとの接合部において、前記シリンダライナと前記シリンダカバーとの双方に跨って、前記シリンダライナおよび前記シリンダカバーの外周面に嵌って、前記シリンダライナおよび前記シリンダカバーの外周面との間に冷却水通路を形成するとともに、内燃機関運転時における前記シリンダライナの半径方向外側への拡がりを抑制するリング状の補強金物を備えている内燃機関の冷却構造。
  2. 　前記第１のクーリングボアの出口が、前記シリンダライナの板厚方向における中央部に設けられている請求項１に記載の内燃機関の冷却構造。
  3. 　前記第１のクーリングボアの出口が、前記補強金物の下半部内周面と対向する前記シリンダライナの上端部外周面から半径方向内側に向かって彫り込まれて周溝を形成する傾斜面に設けられている請求項２に記載の内燃機関の冷却構造。
  4. 　前記第１のクーリングボアの長手方向軸線が、前記傾斜面に対して直交するように、前記第１のクーリングボアおよび前記傾斜面が設けられている請求項３に記載の内燃機関の冷却構造。
  5. 　前記シリンダライナおよび前記シリンダカバーが有する弾性係数よりも大きい弾性係数を有する金属材料で前記補強金物が作られている請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の冷却構造。
  6. 　前記補強金物が、前記シリンダライナと前記シリンダカバーとの接合面を含む平面で、上下に二分割できるように構成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の冷却構造。
  7. 　外周面から壁内に向かって斜め上方にあけられた第１のクーリングボアを複数本備えたシリンダライナであって、
    　前記第１のクーリングボアの出口が、前記シリンダライナの板厚方向における中央部において、前記シリンダライナの上端部外周面から半径方向内側に向かって彫り込まれて周溝を形成する傾斜面に設けられてシリンダライナ。
  8. 　前記第１のクーリングボアの長手方向軸線が、前記傾斜面に対して直交するように、前記第１のクーリングボアおよび前記傾斜面が設けられている請求項７に記載のシリンダライナ。
  9. 　請求項１から６に記載の内燃機関の冷却構造または請求項７または８に記載のシリンダライナを具備している内燃機関。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12473871B2 (en) 2024-02-15 2025-11-18 Progress Rail Locomotive Inc. Cylinder liner having coolant flow balancer and engine power assembly using same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK178939B1 (en) * 2015-11-02 2017-06-19 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine
DK179020B1 (en) * 2015-11-02 2017-08-28 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A cylinder liner for a two-stroke crosshead engine
DK179175B1 (en) * 2016-03-16 2018-01-08 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A cylinder cover for a large two-stroke turbocharged compression-ignited internal combustion engine
DE202023102190U1 (de) 2023-04-25 2023-05-04 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Zylinderlaufbuchse für eine Brennkraftmaschine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62243944A (ja) * 1986-04-14 1987-10-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シリンダライナ及びシリンダカバ−構造
JPH0742611A (ja) * 1993-07-27 1995-02-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シリンダライナ冷却通路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58167752U (ja) * 1982-05-01 1983-11-09 三菱重工業株式会社 ボアク−リング式エンジン
DE3417515C1 (de) * 1984-05-11 1985-08-14 Krupp Mak Maschinenbau Gmbh, 2300 Kiel Brennkraftmaschine mit Kolbenlaufbuchsen
JPH05214933A (ja) * 1992-02-06 1993-08-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関のシリンダ
JPH08200062A (ja) * 1995-01-27 1996-08-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 深溝冷却シリンダライナ
KR19980030646A (ko) * 1996-10-30 1998-07-25 김영귀 자동차 실린더보어의 보강구조
JP4182571B2 (ja) * 1998-10-21 2008-11-19 東栄技工株式会社 シリンダカバ−のボア−ク−ル穴部補修方法
JP2004218546A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Toyota Motor Corp シリンダブロック、シリンダヘッド及びエンジン本体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62243944A (ja) * 1986-04-14 1987-10-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シリンダライナ及びシリンダカバ−構造
JPH0742611A (ja) * 1993-07-27 1995-02-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シリンダライナ冷却通路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12473871B2 (en) 2024-02-15 2025-11-18 Progress Rail Locomotive Inc. Cylinder liner having coolant flow balancer and engine power assembly using same

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