JPS6128016Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、オイルによる冷却効果を向上させた
内燃機関のピストン冷却装置に関するものであ
る。

内燃機関の燃費を改善するには、高圧縮比化が
効果的であることは一般によく知られている。し
かし、機関の高圧縮比化をはかつた場合、高負荷
領域、とくに低、中速域の高負荷領域でのノツキ
ングが激しくなり、ノツキングの発生の点から高
圧縮比化が制限されているのが現状である。

一方、ノツキングの発生は、燃焼室内の点火プ
ラグから離れた位置にある高温部分の未燃ガス
が、その高温と、点火プラグまわりの急激な火炎
膨張による圧縮等により、火炎到着以前に自発火
してしまうことに起因することはよく知られてい
る。燃焼室は、ピストンの頂面、シリンダヘツド
下面、シリンダブロツクボア内周面によつて囲ま
れた空間として形成されるので、燃焼室壁の高温
部の温度を低下させてノツキングの発生を抑える
ために、ピストン、とくにピストン頂面の温度を
低く抑えることが望まれる。

従来のピストン冷却は、ピストンをアルミ合金
で形成して、下方から、たとえばクランクシヤフ
ト、コンロツド部等にオイル孔を作つて該オイル
孔からピストンにオイルをふきかけることにより
行なわれている。しかし、このような従来のピス
トン冷却による場合、ピストン下面にふきかけら
れるオイルはピストン下面と十分接触しないうち
に自重で落下してしまうので、オイルがピストン
の熱を十分に奪うことができず、オイルによる冷
却効率は非常に悪いものとなつていた。また、オ
イルはピストン下面の一部分に局部的に通常ふき
かけられていたので、ピストン頂部温度が不均一
に低下させられることになり、高温部を効果的に
冷却できない場合が生じる他、ピストンに不均一
な熱歪を生じさせてピストンリング等の摩耗を早
めるという別の問題を発生させるおそれもあつ
た。

本考案は、このような従来の問題を解消するた
めに、オイルのピストン下面との接触時間を長く
し、すなわち、ピストンによるオイルの保持時間
を長くし、かつ、ピストンの下面を均一に冷却す
るようにした内燃機関のピストン冷却装置を提供
することを目的とする。

この目的を達成するために、本考案の内燃機関
のピストン冷却装置にあつては、ピストンの頂面
の下面に、金属ウール、ポーラス合金等から成る
多孔質体が、鋳ぐるみ等により装着されており、
この多孔質体にオイルをふきかけることによりオ
イルの保持時間が長くされている。

以下、本考案の望ましい実施例を図面を参照し
ながら説明する。第１図および第２図は、本実施
例装置の断面を示している。図中１はアルミ合金
からなるピストン本体であり、その頂面２の裏側
３には、ポーラスな多孔質体４が装着されてい
る。多孔質体４の下面はむき出しの状態とされて
おり、下側からオイルをふきかけられた場合オイ
ルは直接多孔質体４を濡らすそとになる。多孔質
体４は頂面２の裏側３の、スカート部５へとつな
がる外周壁部６を除いた全域に装着されている。

多孔質体４は、ポーラスなアルミ合金、アルミ
ウール、等のオイルを十分に保持できる耐熱性の
多孔質体から構成されている。多孔質体４のピス
トン１への装着は、ピストン１から脱落しないよ
うな装着方法であれば如何なる装着法によつても
よいが、たとえばリング７を用いて鋳ぐるみによ
つて取付けてもよい。

多孔質体４の下方には、多孔質体４へのオイル
のふきかけ手段が設けられている。図示例のオイ
ルのふきかけ手段８は、コネクテイングロツド９
のスモールエンド１０に形成されたオイル噴出孔
から形成された場合が示されている。このオイル
噴出孔には、オイルパンからオイルポンプを経て
シリンダブロツクに導かれたオイルが、クランク
シヤフト、コネクテイングロツド９内に形成され
たオイル通路１１を介して送られ、多孔質体４へ
向けて噴出されるようになつている。

多孔質体４へのオイルのふきかけ手段は、上記
の構成のものに限るものではなく、下方から多孔
質体４に向けてオイルをふきかけるものであれば
よく、たとえばクランクシヤフトにオイル噴出孔
を設けるようにしてもよい。

上記のように構成されたピストン冷却装置にお
いて、オイル噴出孔８から多孔質体４にふきかけ
られたオイルは、多孔質体４に吸い込まれ、比較
的長い時間多孔質体４に保持されて下方へ落下す
る。したがつて、オイルはピストン１の頂面裏側
３に確実かつ十分な時間接触でき、ピストン頂面
裏側３を効率的に冷却する。また、多孔質体４は
ポーラス状のため接液面積が極めて大きく、冷却
面積の飛躍的向上により冷却作用も向上される。
これによつて、ピストン１の頂面２の温度も低下
される。

また、多孔質体４は、ピストン頂面裏側３の
ほゞ全域にわたつて設けられているので、ピスト
ン頂面裏側３は均一に冷却されることになる。こ
れらの冷却においては、オイルの液状のままの熱
の持ち去りばかりでなく、オイルの蒸発によつて
も冷却が行なわれる。

本考案の内燃機関のオイル冷却装置はピストン
頂面裏側に多孔質体を設けるようにしてので、本
考案によるときは、多孔質体のオイル保持時間延
長作用および大表面積冷却作用により、ピストン
頂面温度を効率よくかつ均一に低下させることが
できるという効果が得られる。そして、内燃機関
の燃焼室壁温の低下により、ノツキングの発生を
抑えた状態で圧縮比を高くでき、高圧縮比化を通
じて機関の燃費の改善をはかることができる他、
点火進角を進めることにより、軸トルクの向上、
運転性の向上もはかれるという究極的な効果も達
成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の内燃機関のピストン冷却装
置の一実施例に係る断面図、第２図は、第１図と
直角方向の面に沿う断面図、である。 １……ピストン、２……ピストン頂面、３……
ピストン頂面裏側、４……多孔質体、８……オイ
ルのふきかけ手段、９……コネクテイングロツ
ド。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 内燃機関のピストン頂面の裏側に多孔質体を
   装着し、該多孔質体の下方に該多孔質体へのオ
   イルのふきかけ手段を設けたことを特徴とする
   内燃機関のピストン冷却装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の内燃
   機関のピストン冷却装置において、前記多孔質
   体が金属ウールまたはポーラス合金の何れかか
   らなるもの。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の内燃
   機関のピストン冷却装置において、前記オイル
   のふきかけ手段がコンロツドに設けられた上方
   に向つて開口するオイル孔からなるもの。