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JP2012112332A - Cylinder block of internal combustion engine - Google Patents

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JP2012112332A
JP2012112332A JP2010262654A JP2010262654A JP2012112332A JP 2012112332 A JP2012112332 A JP 2012112332A JP 2010262654 A JP2010262654 A JP 2010262654A JP 2010262654 A JP2010262654 A JP 2010262654A JP 2012112332 A JP2012112332 A JP 2012112332A
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cylinder
anodic oxide
cylinder block
water jacket
oxide coating
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JP2010262654A
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Nobuyuki Ota
信行 大田
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To equalize a temperature distribution around a cylinder bore by forming an anodic oxide coating on a sidewall of a water jacket.SOLUTION: Since a water jacket 13 is formed on a cylinder block 11 so as to surround a cylinder bore 14 where a piston 15 slides, the cylinder block 11 having a temperature raised by an operation of an internal combustion engine is cooled by cooling water flowing through the water jacket 13, wherein an anodic oxide coating 21 superior in heat conductivity is formed on a sidewall 13a of the water jacket 13. Since the height H of the anodic oxide coating 21 in a high temperature part of the sidewall 13 is higher than the height H of the anodic oxide coating 31 in a low-temperature part, the calorific value released from the high temperature part to the cooling water is larger than that from the low-temperature part to the cooling water. Accordingly, a temperature of each part of the cylinder bore 14 is equalized to maintain circularity, and sliding resistance of the piston 15 relative to the cylinder bore 14 is reduced.

Description

本発明は、シリンダブロックに、ピストンが摺動するシリンダボアと、前記シリンダボアを囲むウオータジャケットとが形成され、前記シリンダブロックのシリンダ軸線方向一端側にシリンダヘッドが設けられ、前記シリンダブロックのシリンダ軸線方向他端側にクランクケースが設けられた内燃機関のシリンダブロックに関する。   In the present invention, a cylinder bore in which a piston slides and a water jacket surrounding the cylinder bore are formed in the cylinder block, a cylinder head is provided on one end side in the cylinder axis direction of the cylinder block, and the cylinder axis direction of the cylinder block The present invention relates to a cylinder block of an internal combustion engine in which a crankcase is provided on the other end side.

内燃機関のシリンダヘッドのウオータジャケットの側壁に陽極酸化被膜を形成することで、シリンダヘッドの側壁および冷却水間の熱伝達効率を高めてウオータジャケットによるシリンダヘッドの冷却を効率的に行えるようにしたものが、下記特許文献1により公知である。   By forming an anodic oxide coating on the side wall of the water jacket of the cylinder head of the internal combustion engine, the heat transfer efficiency between the side wall of the cylinder head and the cooling water is increased, so that the cylinder head can be efficiently cooled by the water jacket. This is known from the following patent document 1.

特開2009−209883号公報JP 2009-209883 A

ところで、内燃機関のシリンダブロックに形成されたシリンダボアの周囲の温度分布は均一ではなく、シリンダ軸線方向あるいは円周方向に不均一であるため、シリンダボアの真円度が低下してピストンとの間のフリクションが増加する問題がある。シリンダボアの周囲のウオータジャケットの側壁に上記特許文献1に記載された陽極酸化被膜を施した場合、シリンダボアの周囲の冷却を促進することは可能であるが、シリンダ軸線方向あるいは円周方向の不均一な温度分布は解消されないため、シリンダボアおよびピストン間のフリクションを充分に低減することは困難である。   By the way, the temperature distribution around the cylinder bore formed in the cylinder block of the internal combustion engine is not uniform, and is not uniform in the cylinder axial direction or the circumferential direction. There is a problem of increased friction. When the anodized film described in Patent Document 1 is applied to the side wall of the water jacket around the cylinder bore, cooling around the cylinder bore can be promoted, but the cylinder axial direction or circumferential direction is not uniform. Therefore, it is difficult to sufficiently reduce the friction between the cylinder bore and the piston.

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ウオータジャケットの側壁に陽極酸化被膜を形成することでシリンダボアの周囲の温度分布を均一化できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to make the temperature distribution around the cylinder bore uniform by forming an anodized film on the side wall of the water jacket.

上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、シリンダブロックに、ピストンが摺動するシリンダボアと、前記シリンダボアを囲むウオータジャケットとが形成され、前記シリンダブロックのシリンダ軸線方向一端側にシリンダヘッドが設けられ、前記シリンダブロックのシリンダ軸線方向他端側にクランクケースが設けられた内燃機関のシリンダブロックにおいて、前記ウオータジャケットの側壁に陽極酸化被膜が形成され、前記側壁の高温部における前記陽極酸化被膜の量は、前記側壁の低温部における前記陽極酸化被膜の量よりも多いことを特徴とする内燃機関のシリンダブロックが提案される。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a cylinder bore in which a piston slides and a water jacket surrounding the cylinder bore are formed in the cylinder block, and a cylinder axial direction of the cylinder block is formed. In a cylinder block of an internal combustion engine in which a cylinder head is provided on one end side and a crankcase is provided on the other end side in the cylinder axial direction of the cylinder block, an anodized film is formed on the side wall of the water jacket, and the high temperature of the side wall A cylinder block of an internal combustion engine is proposed in which the amount of the anodized film in the part is larger than the amount of the anodized film in the low temperature part of the side wall.

また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、シリンダ軸線方向の前記シリンダヘッド側における前記陽極酸化被膜の量は、シリンダ軸線方向の前記クランクケース側における前記陽極酸化被膜の量よりも多いことを特徴とする内燃機関のシリンダブロックが提案される。   According to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the amount of the anodic oxide coating on the cylinder head side in the cylinder axial direction is determined by the amount of the anode on the crankcase side in the cylinder axial direction. A cylinder block of an internal combustion engine is proposed, characterized in that it is greater than the amount of oxide film.

また請求項3に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記シリンダブロックはシリンダ列線の一側が吸気側であってシリンダ列線の他側が排気側であり、前記シリンダブロックの前記排気側における前記陽極酸化被膜の量は、前記シリンダブロックの前記吸気側における前記陽極酸化被膜の量よりも多いことを特徴とする内燃機関のシリンダブロックが提案される。   According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the cylinder block has one side of the cylinder row line on the intake side and the other side of the cylinder row line on the exhaust side, A cylinder block of an internal combustion engine is proposed in which the amount of the anodic oxide coating on the exhaust side of the block is greater than the amount of the anodic oxide coating on the intake side of the cylinder block.

また請求項4に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、二つの前記シリンダボアの対向部に臨む前記ウオータジャケットの前記陽極酸化被膜の量は、前記対向部以外の部分に臨む前記ウオータジャケットの前記陽極酸化被膜の量よりも多いことを特徴とする内燃機関のシリンダブロックが提案される。   According to the invention described in claim 4, in addition to the structure of claim 1, the amount of the anodized film of the water jacket facing the opposing portions of the two cylinder bores may be in a portion other than the opposing portions. A cylinder block for an internal combustion engine is proposed in which the amount of the anodic oxide coating on the water jacket is larger.

また請求項5に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記ウオータジャケットは冷却水入口および冷却水出口を備え、前記ウオータジャケットの前記冷却水出口側における前記陽極酸化被膜の量は前記冷却水入口側における前記陽極酸化被膜の量よりも多いことを特徴とする内燃機関のシリンダブロックが提案される。   According to the invention described in claim 5, in addition to the configuration of claim 1, the water jacket includes a cooling water inlet and a cooling water outlet, and the anodized film on the cooling water outlet side of the water jacket. A cylinder block of an internal combustion engine is proposed in which the amount of is larger than the amount of the anodic oxide coating on the cooling water inlet side.

また請求項6に記載された発明によれば、請求項1〜請求項5の何れか1項の構成に加えて、前記ウオータジャケットの側壁に加えて前記シリンダボアにも陽極酸化被膜が形成されることを特徴とする内燃機関のシリンダブロックが提案される。   According to the invention described in claim 6, in addition to the structure of any one of claims 1 to 5, an anodized film is also formed on the cylinder bore in addition to the side wall of the water jacket. A cylinder block for an internal combustion engine is proposed.

請求項1の構成によれば、シリンダブロックにはピストンが摺動するシリンダボアを囲むようにウオータジャケットが形成されているので、内燃機関の運転により温度上昇したシリンダブロックがウオータジャケットを流れる冷却水で冷却される。このとき、ウオータジャケットの側壁に伝熱性に優れた陽極酸化被膜が形成されており、側壁の高温部における陽極酸化被膜の量は側壁の低温部における陽極酸化被膜の量よりも多いので、高温部からウオータジャケットの水に逃がされる熱量を、低温部からウオータジャケットの水に逃がされる熱量よりも多くすることで、シリンダボアの各部の温度を均一化して真円度を保ち、シリンダボアに対するピストンの摺動抵抗を低減することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the water jacket is formed in the cylinder block so as to surround the cylinder bore in which the piston slides, the cylinder block whose temperature has increased due to the operation of the internal combustion engine is cooled with the coolant flowing through the water jacket. To be cooled. At this time, an anodic oxide film having excellent heat conductivity is formed on the side wall of the water jacket, and the amount of the anodic oxide film in the high temperature part of the side wall is larger than the amount of the anodic oxide film in the low temperature part of the side wall. The amount of heat released from the water jacket to the water jacket water is made larger than the amount of heat released from the low temperature part to the water jacket water, so that the temperature of each part of the cylinder bore is made uniform and roundness is maintained, and the piston slides against the cylinder bore. Resistance can be reduced.

また請求項2の構成によれば、シリンダブロックはシリンダ軸線方向のシリンダヘッド側が高温になってシリンダ軸線方向のクランクケース側が低温になるが、シリンダヘッド側における陽極酸化被膜の量をクランクケース側における陽極酸化被膜の量よりも多くすることで、シリンダボアの各部の温度を均一化してピストンの摺動抵抗を低減することができる。   According to the second aspect of the present invention, the cylinder block has a high temperature on the cylinder head side in the cylinder axial direction and a low temperature on the crankcase side in the cylinder axial direction. By making it larger than the amount of the anodic oxide coating, the temperature of each part of the cylinder bore can be made uniform and the sliding resistance of the piston can be reduced.

また請求項3の構成によれば、シリンダブロックはシリンダ列線の一側の吸気側が低温になってシリンダ列線の他側の排気が高温になるが、排気側における陽極酸化被膜の量を吸気側における陽極酸化被膜の量よりも多くすることで、シリンダボアの各部の温度を均一化してピストンの摺動抵抗を低減することができる。   According to the configuration of claim 3, the cylinder block has a low temperature on the intake side on one side of the cylinder row line and a high temperature on the exhaust side on the other side of the cylinder row line. By making it larger than the amount of the anodic oxide coating on the side, the temperature of each part of the cylinder bore can be made uniform and the sliding resistance of the piston can be reduced.

また請求項4の構成によれば、シリンダブロックの温度は、二つのシリンダボアの対向部で高くなり、それ以外の部分で低くなるが、前記対向部に臨むウオータジャケットの陽極酸化被膜の量を、それ以外の部分に臨むウオータジャケットの陽極酸化被膜の量よりも多くすることで、シリンダボアの各部の温度を均一化してピストンの摺動抵抗を低減することができる。   Further, according to the configuration of claim 4, the temperature of the cylinder block is high at the facing part of the two cylinder bores and is low at the other part, but the amount of the anodic oxide coating on the water jacket facing the facing part is By making the amount larger than the amount of the anodic oxide coating on the water jacket facing other parts, the temperature of each part of the cylinder bore can be made uniform and the sliding resistance of the piston can be reduced.

また請求項5の構成によれば、シリンダブロックの温度は、冷却水の温度が低いウオータジャケットの冷却水入口側で低くなって冷却水の温度が高いウオータジャケットの冷却水出口側で高くなるが、冷却水出口側における陽極酸化被膜の量を冷却水入口側における陽極酸化被膜の量よりも多くすることで、シリンダボアの各部の温度を均一化してピストンの摺動抵抗を低減することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the temperature of the cylinder block is low on the cooling water inlet side of the water jacket where the cooling water temperature is low and high on the cooling water outlet side of the water jacket where the cooling water temperature is high. By making the amount of the anodic oxide coating on the cooling water outlet side larger than the amount of the anodic oxide coating on the cooling water inlet side, the temperature of each part of the cylinder bore can be made uniform and the sliding resistance of the piston can be reduced.

また請求項6の構成によれば、ウオータジャケットの側壁に加えてシリンダボアにも陽極酸化被膜を形成するので、シリンダボアの面粗度を向上させてピストンの摺動抵抗を更に低減することができるだけでなく、断熱層を構成する陽極酸化被膜によって燃焼室の熱がシリンダボア側に伝わり難くすることで、燃焼室の温度を高めてエネルギーロスを低減することができる。しかもウオータジャケットの側壁およびシリンダボアの両方に同時に陽極酸化被膜を形成することができるので、陽極酸化被膜を形成しない部分にマスキングを施す工数を低減することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the anodic oxide film is formed on the cylinder bore in addition to the side wall of the water jacket, the surface roughness of the cylinder bore can be improved and the sliding resistance of the piston can be further reduced. In addition, the heat of the combustion chamber is hardly transmitted to the cylinder bore by the anodic oxide coating constituting the heat insulating layer, so that the temperature of the combustion chamber can be increased and the energy loss can be reduced. In addition, since the anodized film can be simultaneously formed on both the side wall of the water jacket and the cylinder bore, it is possible to reduce the number of steps for masking the portion where the anodized film is not formed.

内燃機関の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of an internal combustion engine. 図1の2方向矢視図。FIG. 2 is a two-direction arrow view of FIG. 1. 図2の3−3線拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2. ウオータジャケットの冷却水の流れ方向に沿う陽極酸化被膜の高さの分布を示す図。The figure which shows distribution of the height of the anodic oxide film along the flow direction of the cooling water of a water jacket. シリンダ軸線に沿うシリンダボアの直径の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the diameter of the cylinder bore along a cylinder axis.

以下、図1〜図5に基づいて本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1および図2に示すように、直列4気筒内燃機関のシリンダブロック11にはシリンダ列線L1に沿って4個のシリンダスリーブ12…が埋設されており、それらのシリンダスリーブ12…の外周面を囲むようにウオータジャケット13が形成される。本実施の形態のシリンダブロック11はサイアミーズ型であって隣接するシリンダスリーブ12…間にはウオータジャケット13が形成されておらず、これにより内燃機関のシリンダ列線L1方向の寸法の短縮が図られる。   As shown in FIGS. 1 and 2, four cylinder sleeves 12 are embedded in the cylinder block 11 of the in-line four-cylinder internal combustion engine along the cylinder line L1, and the outer peripheral surfaces of the cylinder sleeves 12 are embedded. A water jacket 13 is formed so as to surround the frame. The cylinder block 11 of the present embodiment is a siamese type, and the water jacket 13 is not formed between adjacent cylinder sleeves 12... Thereby shortening the dimension of the internal combustion engine in the direction of the cylinder row L1. .

各シリンダスリーブ12の内周面によって構成されたシリンダボア14に摺動自在に嵌合するピストン15は、コネクティングロッド16を介してクランクシャフト17に接続される。シリンダブロック11におけるシリンダ軸線L2方向の一端側にはシリンダヘッド18が結合され、シリンダブロック11とシリンダヘッド18との間に燃焼室19が形成される。またシリンダブロック11におけるシリンダ軸線L2方向の他端側にはクランクシャフト17を支持するクランクケース20が一体に形成される。   A piston 15 slidably fitted into a cylinder bore 14 formed by the inner peripheral surface of each cylinder sleeve 12 is connected to a crankshaft 17 via a connecting rod 16. A cylinder head 18 is coupled to one end of the cylinder block 11 in the cylinder axis L2 direction, and a combustion chamber 19 is formed between the cylinder block 11 and the cylinder head 18. A crankcase 20 that supports the crankshaft 17 is integrally formed on the other end side of the cylinder block 11 in the direction of the cylinder axis L2.

シリンダブロック11のタイミングトレーン側の端部にはウォータポンプから冷却水が供給される冷却水入口11aが形成されており、冷却水入口11aからウオータジャケット13に流入した冷却水は、シリンダブロック11の吸気側側面に沿ってトランスミッション側に流れ、そこで180°方向を変えてシリンダブロック11の排気側側面に沿って流れた後、シリンダブロック11のタイミングトレーン側の端部に臨む冷却水出口18a…からシリンダヘッド18のウオータジャケットに流入する。ウオータジャケット13には、冷却水入口11aおよび冷却水出口18a…間を仕切るようにパーティションプレート23が装着される。   A cooling water inlet 11 a to which cooling water is supplied from a water pump is formed at the end of the cylinder block 11 on the timing train side. The cooling water flowing into the water jacket 13 from the cooling water inlet 11 a After flowing to the transmission side along the intake side surface, changing the direction by 180 ° and flowing along the exhaust side surface of the cylinder block 11, from the coolant outlet 18a facing the end of the cylinder block 11 on the timing train side. It flows into the water jacket of the cylinder head 18. A partition plate 23 is attached to the water jacket 13 so as to partition the cooling water inlet 11a and the cooling water outlet 18a.

図3はシリンダブロック11をシリンダ軸線L2を通る切断面で切断した断面を示すもので、ウオータジャケット13の内側(シリンダボア14側)の側壁13aには、シリンダブロック11のデッキ面11b側からクランクケース20側に向けて所定高さHまで陽極酸化被膜21が形成される。この陽極酸化被膜21は、ウオータジャケット13の内部の冷却水に直接接触する。またシリンダスリーブ12のシリンダボア14にも陽極酸化被膜22が形成される。シリンダボア14の陽極酸化被膜22は該シリンダボア14の全域に形成されるが、ウオータジャケット13の側壁13aの陽極酸化被膜21は、シリンダブロック11のデッキ面11bから所定高さHの範囲に形成される。   FIG. 3 shows a cross section of the cylinder block 11 cut along a cut surface passing through the cylinder axis L2. The side wall 13a on the inner side (cylinder bore 14 side) of the water jacket 13 is connected to the crankcase from the deck surface 11b side of the cylinder block 11. An anodized film 21 is formed to a predetermined height H toward the side 20. The anodic oxide coating 21 is in direct contact with the cooling water inside the water jacket 13. An anodized film 22 is also formed on the cylinder bore 14 of the cylinder sleeve 12. The anodic oxide coating 22 of the cylinder bore 14 is formed over the entire area of the cylinder bore 14, while the anodic oxide coating 21 on the side wall 13 a of the water jacket 13 is formed within a predetermined height H from the deck surface 11 b of the cylinder block 11. .

陽極酸化被膜21,22はケロナイト、セラトロニック、クロロクロム酸化ピリジニウム等の酸化物セラミクスあるいは窒化物セラミクスで構成されるもので、母材であるシリンダブロック11を電解槽に浸して陽極酸化処理を行うことで形成される。ウオータジャケット13の側壁13aの陽極酸化被膜21およびシリンダボア14の陽極酸化被膜22の厚さは数μm〜数十μmであって、図3では実際よりも誇張して厚く描かれている。   The anodic oxide coatings 21 and 22 are made of oxide ceramics or nitride ceramics such as keronite, ceratronic, pyridinium chlorochromium oxide, and the anodizing treatment is performed by immersing the cylinder block 11 as a base material in an electrolytic cell. Is formed. The thickness of the anodic oxide coating 21 on the side wall 13a of the water jacket 13 and the anodic oxide coating 22 on the cylinder bore 14 is several μm to several tens of μm. In FIG.

図4はウオータジャケット13の側壁13aの陽極酸化被膜21のシリンダ軸線L2方向の高さHの分布を示すものであり、実線はシリンダブロック11の吸気側のウオータジャケット13の陽極酸化被膜21に対応し、破線はシリンダブロック11の排気側のウオータジャケット13の陽極酸化被膜21に対応する。   FIG. 4 shows the distribution of the height H of the anodic oxide coating 21 on the side wall 13a of the water jacket 13 in the cylinder axis L2 direction, and the solid line corresponds to the anodic oxide coating 21 of the water jacket 13 on the intake side of the cylinder block 11. The broken line corresponds to the anodic oxide coating 21 of the water jacket 13 on the exhaust side of the cylinder block 11.

実線で示すウオータジャケット13の吸気側の陽極酸化被膜21を例にとると、陽極酸化被膜21のシリンダ軸線L2方向の高さHは、ウオータジャケット13のシリンダ列線L1方向両端部(図2のa部およびg部参照)の近傍で最小値H1となり、中央の♯2シリンダおよび♯3シリンダの間(図2のd部参照)で最大値H4となり、外側の♯1シリンダおよび♯2シリンダの間(図2のb部参照)と、外側の♯4シリンダおよび♯3シリンダの間(図2のf部参照)とで極大値H3となり、b部およびd部の中間位置(図2のc部参照)と、f部およびd部の中間位置(図2のe部参照)とで極小値H2となる。   Taking the anodic oxide coating 21 on the intake side of the water jacket 13 indicated by a solid line as an example, the height H of the anodic oxide coating 21 in the cylinder axis L2 direction is the both ends of the water jacket 13 in the cylinder row line L1 direction (see FIG. 2). The minimum value H1 is in the vicinity of the portion a and g), and the maximum value H4 is between the center # 2 cylinder and # 3 cylinder (see portion d in FIG. 2), and the outer # 1 cylinder and # 2 cylinder 2 (see part b in FIG. 2) and between the outer # 4 cylinder and # 3 cylinder (see part f in FIG. 2), the maximum value H3 is reached, and an intermediate position between parts b and d (c in FIG. 2). Part) and an intermediate position between the parts f and d (see part e in FIG. 2), the minimum value H2.

a部およびg部で陽極酸化被膜21の高さHが最小にならないのは、ウオータジャケット13に挿入されたパーティションプレート23の近傍(a部参照)では冷却水の流れが滞って冷却効率が低下し、またウオータジャケット13の吸気側から排気側への折り返し部分(g部参照)では冷却水の流れが剥離して冷却効率が低下するため、それらの部分で陽極酸化皮膜21の高さHを局部的に増加させるからである。   The reason why the height H of the anodic oxide coating 21 is not minimized in the a part and the g part is that the cooling water flow is stagnant in the vicinity of the partition plate 23 inserted in the water jacket 13 (see the a part), and the cooling efficiency is lowered. In addition, since the flow of the cooling water is peeled off at the folded portion (see part g) of the water jacket 13 from the intake side to the exhaust side, the cooling efficiency is lowered. Therefore, the height H of the anodized film 21 is reduced at those portions. This is because it increases locally.

尚、本実施の形態では、陽極酸化被膜21の厚さは各部において同一である。   In the present embodiment, the thickness of the anodic oxide coating 21 is the same in each part.

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。   Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.

内燃機関を運転すると、燃焼室19で混合気が燃焼して発生した熱がシリンダボア14…からシリンダスリーブ12…およびシリンダブロック11に伝達されるが、その熱はシリンダブロック11の内部に形成したウオータジャケット13を流れる冷却水に吸収されることで、シリンダスリーブ12…やシリンダブロック11が冷却される。シリンダボア14…の外周はウオータジャケット13によって囲まれているが、以下のような理由でシリンダボア14…の外周の温度は不均一になる。   When the internal combustion engine is operated, heat generated by combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 19 is transmitted from the cylinder bores 14 to the cylinder sleeve 12 and the cylinder block 11. The heat is formed in the water formed in the cylinder block 11. The cylinder sleeves 12 and the cylinder block 11 are cooled by being absorbed by the cooling water flowing through the jacket 13. Although the outer periphery of the cylinder bores 14 is surrounded by the water jacket 13, the temperature of the outer periphery of the cylinder bores 14 becomes uneven for the following reasons.

即ち、図2に示すように、二つのシリンダスリーブ12,12に対向するA位置は、両方のシリンダスリーブ12,12からの熱を受けるだけでなく、二つのシリンダスリーブ12,12の間にはウオータジャケット13が存在せず、そこに最も近いウオータジャケット13が屈曲していて冷却水のスムーズな流れが妨げられて放熱性が低くなるため、温度が高くなる。特に、♯2シリンダおよび♯3シリンダが対向するシリンダ列線L1方向中央のA位置は、♯1、♯2シリンダからの熱と、♯4、♯3シリンダからの熱とが伝達されるため、最も高温になる。   That is, as shown in FIG. 2, the position A facing the two cylinder sleeves 12, 12 not only receives heat from both cylinder sleeves 12, 12, but also between the two cylinder sleeves 12, 12. Since the water jacket 13 does not exist and the water jacket 13 closest to the water jacket 13 is bent, the smooth flow of the cooling water is hindered and the heat dissipation is reduced, so that the temperature is increased. In particular, the position A in the center of the cylinder row L1 facing the # 2 cylinder and the # 3 cylinder transfers heat from the # 1 and # 2 cylinders and heat from the # 4 and # 3 cylinders. It becomes the highest temperature.

一方、シリンダ列線L1方向の両端のB位置は一つのシリンダスリーブ12にしか対向しておらず、しかもウオータジャケット13の内部を冷却水がスムーズに流れるため、最も低温になる。またシリンダ列線L1から最も離れたC位置は、ウオータジャケット13の内部を冷却水がスムーズに流れるものの、両隣のシリンダスリーブ12,12からも若干の熱を受けるため、その温度は中温となる。   On the other hand, the positions B at both ends in the direction of the cylinder line L1 are opposed to only one cylinder sleeve 12, and the cooling water flows smoothly through the water jacket 13, so that the temperature becomes the lowest. Further, at the position C farthest from the cylinder row line L1, the cooling water flows smoothly through the water jacket 13, but receives some heat from the cylinder sleeves 12 and 12 on both sides, so that the temperature becomes an intermediate temperature.

このような理由で、各シリンダスリーブ12のシリンダボア14の温度が周方向に不均一になると、シリンダボア14の真円度が損なわれてしまい、そこに嵌合するピストン15の摺動抵抗が増加する問題がある。   For this reason, when the temperature of the cylinder bore 14 of each cylinder sleeve 12 becomes uneven in the circumferential direction, the roundness of the cylinder bore 14 is lost, and the sliding resistance of the piston 15 fitted therein increases. There's a problem.

これを回避するために、本実施の形態では、シリンダボア14の高温部に臨むウオータジャケット13の側壁13aの陽極酸化被膜21の量を増加させることで、つまり陽極酸化被膜21のシリンダ軸線L2方向の高さHを高くすることで、前記高温部の冷却を促進し、またシリンダボア14の低温部に臨むウオータジャケット13の側壁13aの陽極酸化被膜21の量を減少させることで、つまり陽極酸化被膜21のシリンダ軸線L2方向の高さHを低くすることで、前記低温部の冷却を抑制し、これにより各シリンダボア14の円周方向の温度分布を均一化している。   In order to avoid this, in the present embodiment, the amount of the anodic oxide coating 21 on the side wall 13a of the water jacket 13 facing the high temperature portion of the cylinder bore 14 is increased, that is, the anodic oxide coating 21 in the cylinder axis L2 direction. By increasing the height H, the cooling of the high temperature part is promoted, and the amount of the anodic oxide film 21 on the side wall 13a of the water jacket 13 facing the low temperature part of the cylinder bore 14 is reduced. By reducing the height H in the direction of the cylinder axis L2, the cooling of the low temperature part is suppressed, and thereby the temperature distribution in the circumferential direction of each cylinder bore 14 is made uniform.

これを更に説明すると、陽極酸化被膜21は多孔質であるため、その微小な孔に入り込んだ冷却水が周囲から多くの熱を受けて沸騰し(サブクール沸騰現象)、陽極酸化被膜21から熱を奪うことでウオータジャケット13の側壁13aの伝熱性が向上する。その結果、陽極酸化被膜21の量が多いほど、つまり陽極酸化被膜21のシリンダ軸線L2方向の高さHが高いほど、シリンダボア14の熱が冷却水に奪われ易くなって冷却性が向上する。   To explain this further, since the anodic oxide coating 21 is porous, the cooling water that has entered the micropores boiled by receiving a lot of heat from the surroundings (subcool boiling phenomenon), and heat is transferred from the anodic oxide coating 21. By taking away, the heat transfer property of the side wall 13a of the water jacket 13 is improved. As a result, the greater the amount of the anodic oxide coating 21, that is, the higher the height H of the anodic oxide coating 21 in the cylinder axis L2 direction, the more easily the heat of the cylinder bore 14 is taken away by the cooling water, thereby improving the cooling performance.

図4から明らかなように、高温になるA位置に臨むウオータジャケット13のb、d、f位置で陽極酸化被膜21の量を多くし、低温になるB位置に臨むウオータジャケット13のa、g位置で陽極酸化被膜21の量を少なくし、中温になるC位置に臨むウオータジャケット13のc、e位置で陽極酸化被膜21の量を中程度にすることで、シリンダボア14の温度に見合った冷却特性を発揮させて各シリンダボア14の円周方向の温度分布を均一化し、シリンダボア14の真円度を確保してピストン15の摺動抵抗を低減することができる。   As is apparent from FIG. 4, the amount of the anodic oxide coating 21 is increased at the positions b, d, and f of the water jacket 13 facing the A position where the temperature is high, and a and g of the water jacket 13 facing the B position where the temperature is low. The amount of the anodic oxide coating 21 is reduced at the position, and the amount of the anodic oxide coating 21 is made moderate at the positions c and e of the water jacket 13 facing the C position where the temperature becomes intermediate, so that the cooling corresponding to the temperature of the cylinder bore 14 is achieved. The temperature distribution in the circumferential direction of each cylinder bore 14 can be made uniform by exhibiting the characteristics, the roundness of the cylinder bore 14 can be secured, and the sliding resistance of the piston 15 can be reduced.

またウオータジャケットの冷却水入口11aから流入した冷却水は、シリンダブロック11との間で熱交換して次第に温度上昇した後に冷却水出口18a…から排出される。よってシリンダブロック11の冷却水出口18aに近い排気側の温度は冷却水入口11aに近い吸気側の温度よりも高くなるため、シリンダボア14の温度分布も排気側で高くなって吸気側で低くなる。本実施の形態ではウオータジャケット13の陽極酸化被膜21の排気側の高さH(図4の破線参照)を吸気側の高さH(図4の実線参照)よりも高くしたので、高温となる排気側の冷却性を低温となる吸気側の冷却性よりも高くして、シリンダボア14の吸気側および排気側の温度を均一化することができる。   Further, the cooling water flowing in from the cooling water inlet 11a of the water jacket is discharged from the cooling water outlets 18a, after the temperature gradually rises by exchanging heat with the cylinder block 11. Therefore, the temperature on the exhaust side near the cooling water outlet 18a of the cylinder block 11 becomes higher than the temperature on the intake side near the cooling water inlet 11a, so that the temperature distribution of the cylinder bore 14 becomes higher on the exhaust side and lower on the intake side. In the present embodiment, the height H on the exhaust side of the anodic oxide coating 21 of the water jacket 13 (see the broken line in FIG. 4) is higher than the height H on the intake side (see the solid line in FIG. 4). The exhaust side cooling performance can be made higher than the cooling performance on the intake side where the temperature is low, and the temperatures on the intake side and the exhaust side of the cylinder bore 14 can be made uniform.

尚、ウオータジャケット13の陽極酸化被膜21の高さHを、冷却水入口11aから冷却水出口18a…に向かって次第に高くすれば、冷却水温度の低下に応じて陽極酸化被膜21による冷却効果を高めることができ、シリンダボア14の各部の温度をより一層均一化することができる。   In addition, if the height H of the anodic oxide coating 21 of the water jacket 13 is gradually increased from the cooling water inlet 11a toward the cooling water outlet 18a, the cooling effect by the anodic oxide coating 21 is reduced according to the decrease in the cooling water temperature. The temperature of each part of the cylinder bore 14 can be made more uniform.

また各シリンダボア14のシリンダ軸線L2方向の温度分布を考えると、燃焼室19に近いシリンダボア14のシリンダヘッド18側の端部が高温になり、燃焼室19から遠いクランクケース20側の端部が低温になる。これに対応して、高温となるシリンダボア14のシリンダヘッド18側の端部では陽極酸化被膜21が周方向の全域に形成されており、かつ低温となるシリンダボア14のクランクケース20側の端部では陽極酸化被膜21が周方向の一部にだけ形成されているため(図4参照)、シリンダボア14の温度分布をシリンダ軸線L2方向にも均一化することができる。   Considering the temperature distribution in the cylinder axis L2 direction of each cylinder bore 14, the end on the cylinder head 18 side of the cylinder bore 14 close to the combustion chamber 19 becomes high temperature, and the end on the crankcase 20 side far from the combustion chamber 19 is low temperature. become. Correspondingly, an anodic oxide coating 21 is formed in the entire region in the circumferential direction at the end of the cylinder bore 14 on the side of the cylinder head 18 at a high temperature, and at the end of the cylinder bore 14 at the side of the crankcase 20 at a low temperature. Since the anodic oxide coating 21 is formed only in a part of the circumferential direction (see FIG. 4), the temperature distribution of the cylinder bore 14 can be made uniform in the cylinder axis L2 direction.

図5のグラフは、内燃機関の運転時におけるシリンダボア14の吸気・排気方向の変形量(直径の変化量)を、シリンダブロック11のデッキ面11bからの深さ(つまり高さH)に応じて示すものである。破線で示す従来例(陽極酸化被膜21無し)に対し、実線で示す本実施の形態は、シリンダボア14の直径がシリンダ軸線L2方向に均一になっていることが分かる。   The graph of FIG. 5 shows the amount of deformation (diameter change) in the intake / exhaust direction of the cylinder bore 14 during operation of the internal combustion engine in accordance with the depth from the deck surface 11b of the cylinder block 11 (that is, the height H). It is shown. In contrast to the conventional example indicated by the broken line (without the anodic oxide coating 21), in the present embodiment indicated by the solid line, it can be seen that the diameter of the cylinder bore 14 is uniform in the direction of the cylinder axis L2.

また陽極酸化被膜を形成すると母材の面粗度が向上することから、シリンダボア14に形成した陽極酸化被膜22により該シリンダボア14の面粗度を向上させ、そこを摺動するピストン15の摺動抵抗を更に減少させることができる。   Further, since the surface roughness of the base material is improved when the anodic oxide coating is formed, the surface roughness of the cylinder bore 14 is improved by the anodic oxide coating 22 formed on the cylinder bore 14, and the sliding of the piston 15 sliding on the cylinder bore 14 is performed. The resistance can be further reduced.

また冷却水が流れるウオータジャケット13の側壁13aに陽極酸化被膜21を形成すると、上述したサブクール沸騰現象によって伝熱性能が高められるが、シリンダボア14に形成した陽極酸化被膜22には冷却水が接触しないためにサブクール沸騰現象は発生せず、逆に陽極酸化被膜22によってシリンダボア14の断熱性が向上する。その結果、燃焼室19で発生した熱がリンダボア14側に伝わり難くなることで、燃焼室19の温度を高めてエネルギーロスを低減することができる。   Further, when the anodic oxide coating 21 is formed on the side wall 13a of the water jacket 13 through which the cooling water flows, the heat transfer performance is improved by the above-described subcool boiling phenomenon, but the cooling water does not contact the anodic oxide coating 22 formed on the cylinder bore 14. Therefore, the subcool boiling phenomenon does not occur, and conversely, the heat insulating property of the cylinder bore 14 is improved by the anodic oxide coating 22. As a result, the heat generated in the combustion chamber 19 becomes difficult to be transmitted to the Linder bore 14 side, so that the temperature of the combustion chamber 19 can be increased and energy loss can be reduced.

またウオータジャケット13の側壁13aに陽極酸化被膜21を形成する際にシリンダボア14にも同時に陽極酸化被膜22を形成することができるので、陽極酸化被膜を形成しない部分にマスキングを施す工数を低減して作業効率を高めることができる。   Further, when the anodic oxide coating 21 is formed on the side wall 13a of the water jacket 13, the anodic oxide coating 22 can be formed on the cylinder bore 14 at the same time, thereby reducing the number of steps for masking the portion where the anodic oxide coating is not formed. Work efficiency can be increased.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。   The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、実施の形態ではウオータジャケット13の側壁13aの陽極酸化被膜21の量を、その陽極酸化被膜21の高さHによって変化させているが、それを陽極酸化被膜21の厚さによって変化させても良い。即ち、陽極酸化被膜21を厚くすることでその量を増加させ、陽極酸化被膜21を薄くすることでその量を減少させても良い。更に、陽極酸化被膜21が形成されている領域と形成されていない領域とを交互に配置し、陽極酸化被膜21の量を両領域の面積の比率によって変化させても良い。   For example, in the embodiment, the amount of the anodic oxide film 21 on the side wall 13a of the water jacket 13 is changed by the height H of the anodic oxide film 21, but this is changed by the thickness of the anodic oxide film 21. Also good. That is, the amount may be increased by increasing the thickness of the anodic oxide coating 21, and may be decreased by reducing the thickness of the anodic oxide coating 21. Furthermore, the region where the anodic oxide coating 21 is formed and the region where the anodic oxide coating 21 is not formed may be alternately arranged, and the amount of the anodic oxide coating 21 may be changed depending on the ratio of the areas of both regions.

また実施の形態ではウオータジャケット13の内側(シリンダボア14側)の側壁13aだけに陽極酸化皮膜21を形成しているが、外側の側壁にも陽極酸化皮膜21を形成することができる。   In the embodiment, the anodic oxide film 21 is formed only on the side wall 13a on the inner side (on the cylinder bore 14 side) of the water jacket 13, but the anodic oxide film 21 can be formed on the outer side wall.

また実施の形態のシリンダブロック11はサイアミーズ型であるが、本発明はサイアミーズ型でないシリンダブロック11に対しても適用することができる。   Although the cylinder block 11 of the embodiment is a siamese type, the present invention can also be applied to a cylinder block 11 that is not a siamese type.

また実施の形態では多気筒の内燃機関を例示したが、本発明は単気筒の内燃機関に対しても適用することができる。   In the embodiments, a multi-cylinder internal combustion engine is illustrated, but the present invention can also be applied to a single-cylinder internal combustion engine.

11 シリンダブロック
11a 冷却水入口
13 ウオータジャケット
13a 側壁
14 シリンダボア
15 ピストン
18 シリンダヘッド
18a 冷却水出口
20 クランクケース
21 陽極酸化被膜
22 陽極酸化被膜
L1 シリンダ列線
L2 シリンダ軸線
11 Cylinder block 11a Cooling water inlet 13 Water jacket 13a Side wall 14 Cylinder bore 15 Piston 18 Cylinder head 18a Cooling water outlet 20 Crankcase 21 Anodized film 22 Anodized film L1 Cylinder row line L2 Cylinder axis

Claims (6)

シリンダブロック(11)に、ピストン(15)が摺動するシリンダボア(14)と、前記シリンダボア(14)を囲むウオータジャケット(13)とが形成され、前記シリンダブロック(11)のシリンダ軸線(L2)方向一端側にシリンダヘッド(18)が設けられ、前記シリンダブロック(11)のシリンダ軸線(L2)方向他端側にクランクケース(20)が設けられた内燃機関のシリンダブロックにおいて、
前記ウオータジャケット(13)の側壁(13a)に陽極酸化被膜(21)が形成され、前記側壁(13a)の高温部における前記陽極酸化被膜(21)の量は、前記側壁(13a)の低温部における前記陽極酸化被膜(21)の量よりも多いことを特徴とする内燃機関のシリンダブロック。
A cylinder bore (14) in which the piston (15) slides and a water jacket (13) surrounding the cylinder bore (14) are formed in the cylinder block (11), and the cylinder axis (L2) of the cylinder block (11) In a cylinder block of an internal combustion engine in which a cylinder head (18) is provided on one end side in the direction and a crankcase (20) is provided on the other end side in the cylinder axis (L2) direction of the cylinder block (11).
An anodized film (21) is formed on the side wall (13a) of the water jacket (13), and the amount of the anodized film (21) in the high temperature part of the side wall (13a) is the low temperature part of the side wall (13a). The cylinder block of the internal combustion engine, wherein the amount is larger than the amount of the anodic oxide coating (21).
シリンダ軸線(L2)方向の前記シリンダヘッド(18)側における前記陽極酸化被膜(21)の量は、シリンダ軸線(L2)方向の前記クランクケース(20)側における前記陽極酸化被膜(21)の量よりも多いことを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関のシリンダブロック。   The amount of the anodized film (21) on the cylinder head (18) side in the cylinder axis (L2) direction is the amount of the anodized film (21) on the crankcase (20) side in the cylinder axis (L2) direction. The cylinder block of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the cylinder block is more than. 前記シリンダブロック(11)はシリンダ列線(L1)の一側が吸気側であってシリンダ列線(L1)の他側が排気側であり、前記シリンダブロック(11)の前記排気側における前記陽極酸化被膜(21)の量は、前記シリンダブロック(11)の前記吸気側における前記陽極酸化被膜(21)の量よりも多いことを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関のシリンダブロック。   In the cylinder block (11), one side of the cylinder row (L1) is an intake side and the other side of the cylinder row (L1) is an exhaust side, and the anodized film on the exhaust side of the cylinder block (11) 2. The cylinder block of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the amount of (21) is greater than the amount of the anodic oxide coating (21) on the intake side of the cylinder block (11). 二つの前記シリンダボア(14)の対向部に臨む前記ウオータジャケット(13)の前記陽極酸化被膜(21)の量は、前記対向部以外の部分に臨む前記ウオータジャケット(13)の前記陽極酸化被膜(21)の量よりも多いことを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関のシリンダブロック。   The amount of the anodic oxide coating (21) of the water jacket (13) facing the opposing portions of the two cylinder bores (14) is the same as the anodic oxide coating (21) of the water jacket (13) facing the portion other than the opposing portions. 21. The cylinder block of the internal combustion engine according to claim 1, wherein the cylinder block is larger than 21). 前記ウオータジャケット(13)は冷却水入口(11a)および冷却水出口(18a)を備え、前記ウオータジャケット(13)の前記冷却水出口(18a)側における前記陽極酸化被膜(21)の量は前記冷却水入口(11a)側における前記陽極酸化被膜(21)の量よりも多いことを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関のシリンダブロック。   The water jacket (13) includes a cooling water inlet (11a) and a cooling water outlet (18a), and the amount of the anodic oxide coating (21) on the cooling water outlet (18a) side of the water jacket (13) is The cylinder block of the internal combustion engine according to claim 1, characterized in that it is larger than the amount of the anodic oxide coating (21) on the cooling water inlet (11a) side. 前記ウオータジャケット(13)の側壁(13a)に加えて前記シリンダボア(14)にも陽極酸化被膜(22)が形成されることを特徴とする、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の内燃機関のシリンダブロック。   The anodic oxide film (22) is formed on the cylinder bore (14) in addition to the side wall (13a) of the water jacket (13), according to any one of claims 1 to 5. A cylinder block of the internal combustion engine described.
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