JP2000205037A - シリンダブロック - Google Patents

シリンダブロック

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JP2000205037A
JP2000205037A JP11006767A JP676799A JP2000205037A JP 2000205037 A JP2000205037 A JP 2000205037A JP 11006767 A JP11006767 A JP 11006767A JP 676799 A JP676799 A JP 676799A JP 2000205037 A JP2000205037 A JP 2000205037A
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JP
Japan
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outer walls
cylinder block
right outer
preform
bulkhead
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Pending
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JP11006767A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Ichikawa
弘之 市川
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/24Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
    • F02B75/243Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type with only one crankshaft of the "boxer" type, e.g. all connecting rods attached to separate crankshaft bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases
    • F02F7/0043Arrangements of mechanical drive elements
    • F02F7/0053Crankshaft bearings fitted in the crankcase
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases
    • F02F7/0065Shape of casings for other machine parts and purposes, e.g. utilisation purposes, safety
    • F02F7/008Sound insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右の外側壁の振動に起因したエンジン騒音
を低減する。 【解決手段】 本発明に係るシリンダブロック1は、左
右の外側壁5を連結しクランクシャフトの軸受部13を
なすバルクヘッド10に、強化繊維18からなり上記左
右の外側壁5を横断するプリフォーム16を鋳込んだも
のである。プリフォーム16が鋳込まれると、プリフォ
ーム16に溶湯が含浸し、これらが一体に複合化されて
繊維強化金属(FRM)となる。これによってバルクヘ
ッド10が高剛性化され、左右外側壁5の振動が抑えら
れてエンジン騒音を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
等に適用されるシリンダブロックに関する。
【0002】
【従来の技術】通常、ガソリンエンジンでは重量の面で
有利なアルミ合金製シリンダブロックが多用されてお
り、ディーゼルエンジンの分野でも軽量化推進のためそ
の採用が増えつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、過給機付ディ
ーゼルエンジンのように高い燃焼室圧力が作用するもの
だと、アルミ合金化した場合にガソリンエンジンと同様
の構造では強度的に問題が生じる。また、鋳鉄とアルミ
合金との材料強度の違いから、アルミ合金製では燃焼に
より発生する振動で左右の外側壁が加振され、外部に騒
音を発する。
【0004】燃焼圧力はピストンからコンロッドを経て
クランクシャフトに高荷重として作用する。このクラン
クシャフトを支持しているのがシリンダボアに隣接する
バルクヘッドである。バルクヘッドの強度及び剛性が不
十分だと、シリンダブロックの左右の外側壁、特にオイ
ルパンを取り付けるスカート部に、膜振動が発生し、こ
れがエンジン騒音の発生源となる。
【0005】そこで本発明は、このような左右外側壁の
振動に起因したエンジン騒音を低減することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るシリンダブ
ロックは、左右の外側壁を連結しクランクシャフトの軸
受部をなすバルクヘッドに、強化繊維からなり上記左右
の外側壁を横断するプリフォームを鋳込んだものであ
る。
【0007】プリフォームが鋳込まれると、プリフォー
ムに溶湯が含浸し、これらが一体に複合化されて繊維強
化金属(FRM)となる。これによってバルクヘッドが
高剛性化され、左右外側壁の振動が抑えられてエンジン
騒音を低減することができる。
【0008】ここで、上記強化繊維が上記左右の外側壁
を横断する方向に配向されるのが好ましい。
【0009】また、かかるシリンダブロックはアルミ合
金製とされるのが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
【0011】図1及び図2に示すように、本実施形態に
係るシリンダブロック1はアルミ合金製とされ、過給機
付ディーゼルエンジンに適用される。シリンダブロック
1にはその前後方向(図2の左右方向)に沿って複数
(ここでは3つ)のシリンダボア2が形成される。シリ
ンダボア2はシリンダブロック1の頂部から垂下された
筒状部3の内面によって形成される。筒状部3の肉厚内
に冷却水を流通させるためのウォータジャケット部4が
形成される。筒状部3の左右外側にそれぞれ外側壁5が
筒状部3から離間して設けられる。外側壁5はシリンダ
ブロック1の全高さ方向に亘り、その外表面部に補機取
付用等のボス穴6や冷却フィン7等を一体に有してい
る。
【0012】外側壁5が筒状部3から離間されているの
は、筒状部3で発生した燃焼振動を直接外側壁5に伝達
させないようにするため、外側壁5を騒音防止用カバー
として利用するため、外側壁5と筒状部3との隙間8に
ブローバイガスを流し筒状部3をオイル冷却するためな
どである。隙間8の上部に貫通穴9が設けられ、クラン
ク室のブローバイガスを上方の動弁室に抜き出すように
なっている。シリンダブロック1の頂面部がシリンダボ
ア2や貫通穴9等のある部分を除き、ほぼ全面一定の肉
厚を有して連続されている。
【0013】各シリンダボア2間の位置と、シリンダブ
ロック前後端の位置とに、左右の外側壁5を連結するバ
ルクヘッド(隔壁)10が一体に設けられる。つまりバ
ルクヘッド10は各シリンダボア2の前後に隣接して設
けられ、シリンダブロック1を気筒毎に仕切っている。
バルクヘッド10はその上側部分11がシリンダボア2
の一部を区画し、筒状部3の一部をなす。また、シリン
ダボア2の下方に位置する下側部分12がクランクシャ
フト(図示せず)の軸受部13をなしている。
【0014】即ち、軸受部13は、その下面部中央に半
円状軸受面14を、これの左右両側にキャップ取付面1
5をそれぞれ有し、キャップ取付面15に図示しないク
ランクキャップを締結させ、半円状軸受面14とこれに
対向するクランクキャップの半円状軸受面とで円形の軸
受面を形成し、この軸受面でクランクシャフトを軸支す
るようになっている。軸受部13はキャップ取付面15
の高さ位置からシリンダボア2下端の高さ位置まで、一
定の高さ寸法を有している。キャップ取付面15の下方
では下側部分12が左右の外側壁5を連結しておらず、
それら外側壁5内面にリブ状に固着しているのみであ
る。これによってクランクキャップ挿入のための空間が
確保される。
【0015】バルクヘッド10は基本的に一定の肉厚H
を有するが、図2に示すように上側部分11ではシリン
ダボア2をなす部分が一部薄肉とされる。なお図2はク
ランクシャフト中心及びシリンダボア中心を全て含む面
で切った断面である。
【0016】ここで、シリンダブロック1はダイキャス
ト(加圧鋳造)により作られるが、このとき同時に軸受
部13には強化繊維からなるプリフォーム16が鋳込ま
れる。
【0017】プリフォーム16は、無数の強化繊維をバ
インダで所定形状に固めた一種の予成形体である。強化
繊維の種類にはセラミック繊維、カーボン繊維、ガラス
繊維、アルミナの粉体等がある。またバインダの種類に
はエポキシ樹脂等の樹脂材料が挙げられる。かかるプリ
フォーム16はシリンダブロック鋳造前に予め製作され
る。プリフォーム16は全体が略平板台形状に形成さ
れ、その下部中央にはシリンダブロック1の半円状軸受
面14を避けるための半円状切欠部17が設けられる。
鋳込まれた後のプリフォーム16は横長で立てられた状
態となり、軸受部13の左右全長に亘り、シリンダブロ
ック1の左右の外側壁5を横断している。ここでは強化
繊維18に長繊維が使用され、全ての強化繊維18が図
示の如く左右の外側壁5を横断する方向に配向される。
鋳込み後のプリフォーム16は軸受部13内に完全に埋
設され、外周囲にアルミ合金の肉を残すようになってい
る。
【0018】これによれば、プリフォーム16の鋳込み
と同時に強化繊維18の隙間に溶湯が含浸され、これら
が一体に複合化されて繊維強化金属(FRM)となる。
これによってバルクヘッド10の軸受部13が高剛性化
され、左右外側壁5の一層の架橋的補強を達成し、左右
外側壁5の振動、特にスカート部の膜振動が抑えられ、
エンジン騒音を低減することができる。
【0019】また、クランクシャフトの支持剛性も向上
し、クランクジャーナルとの当たり性が良好となり回転
振動を低減できる。さらに、シリンダブロック1の半円
状軸受面14の熱膨張も抑えられ、クランクジャーナル
との間の油膜厚さが適正に保てる。
【0020】特に、強化繊維18を左右の外側壁5を横
断する方向に配向したので、この横断方向の引張り・圧
縮強度が大幅に改善され、この方向の外側壁5の振動低
減に大変有利となる。もっとも、強化繊維18は長繊維
でなく短繊維(ウィスカ)を用いてもよく、この場合は
このような配向にしなくても構わない。
【0021】以上、本発明の実施の形態は上述のものに
限られない。例えば、シリンダブロックはアルミ合金製
でなく鋳鉄製でもよいし、ダイキャストでなく低圧鋳造
で作られるものでもよいし、過給機付ディーゼルエンジ
ン以外に適用されるものでもよい。
【0022】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、左右外側
壁の振動に起因したエンジン騒音を低減することができ
るという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施の形態を示す縦断正面図であ
る。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダブロック 5 外側壁 10 バルクヘッド 13 軸受部 16 プリフォーム 18 強化繊維

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 左右の外側壁を連結しクランクシャフト
    の軸受部をなすバルクヘッドに、強化繊維からなり上記
    左右の外側壁を横断するプリフォームを鋳込んだことを
    特徴とするシリンダブロック。
  2. 【請求項2】 上記強化繊維が上記左右の外側壁を横断
    する方向に配向された請求項1記載のシリンダブロッ
    ク。
  3. 【請求項3】 アルミ合金製とされた請求項1又は2記
    載のシリンダブロック。
JP11006767A 1999-01-13 1999-01-13 シリンダブロック Pending JP2000205037A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6655843B2 (en) 2001-12-21 2003-12-02 Suzuki Motor Corporation Bearing cap structure for engine
EP1843029A3 (de) * 2006-04-07 2009-09-09 KS Aluminium-Technologie GmbH Gebautes Kurbelgehäuse

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