JPH0143480Y2 - - Google Patents
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- JPH0143480Y2 JPH0143480Y2 JP1984195887U JP19588784U JPH0143480Y2 JP H0143480 Y2 JPH0143480 Y2 JP H0143480Y2 JP 1984195887 U JP1984195887 U JP 1984195887U JP 19588784 U JP19588784 U JP 19588784U JP H0143480 Y2 JPH0143480 Y2 JP H0143480Y2
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- piston
- ceramic actuator
- pressure
- voltage
- clearance
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は内燃機関のピストンに関し、さらに詳
しくはピストンスラツプ音を低減させるためにピ
ストンとシリンダとの間のクリアランスを可変に
する技術術に関する。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a piston for an internal combustion engine, and more particularly to a technique for varying the clearance between a piston and a cylinder in order to reduce piston slap noise.
従来の技術及び問題点
往復動内燃機関では、ピストンとシリンダとの
間にクリアランスがあるために、ピストンは上死
点又は下死点付近でシリンダに衝突し、ピストン
スラツプ音が生じる。このピストンスラツプ音は
エンジン騒音の大きな要因の一つになつている。
ピストンスラツプ音を低下させるためには、ピス
トンとシリンダとの間のクリアランスを小さくす
ることが有効であるが、このクリアランスを小さ
くするとピストンの摺動抵抗が大きくなるという
問題がある。又、ピストンは熱膨脹するので前記
クリアランスを小さくするのに限界があり、従来
はピストンの熱膨脹を抑えるためにピストンにピ
ストン材料より熱膨脹係数の小さいリングや熱膨
脹挿入体等を挿入する考案がなされている。例え
ば、特開昭53−14218号広報に、熱膨脹係数の低
い材料からなる熱膨脹制御挿入体が挿入された軽
金属ピストンが開示されている。本考案はピスト
ンスラツプ音が発生する瞬間のみピストンとシリ
ンダとの間のクリアランスを縮小させて摺動抵抗
が実質的に大きくならないようにしたピストンを
提供するものである。Prior Art and Problems In a reciprocating internal combustion engine, because there is a clearance between the piston and the cylinder, the piston collides with the cylinder near top dead center or bottom dead center, producing a piston slap sound. This piston slap noise is one of the major causes of engine noise.
In order to reduce the piston slap noise, it is effective to reduce the clearance between the piston and the cylinder, but there is a problem in that reducing the clearance increases the sliding resistance of the piston. Furthermore, since the piston expands thermally, there is a limit to how small the clearance can be made. Conventionally, in order to suppress the thermal expansion of the piston, ideas have been made to insert a ring or a thermal expansion insert into the piston, which has a coefficient of thermal expansion smaller than that of the piston material. . For example, JP-A-53-14218 discloses a light metal piston having a thermal expansion control insert made of a material with a low coefficient of thermal expansion. The present invention provides a piston in which the clearance between the piston and the cylinder is reduced only at the moment when the piston slap sound occurs, so that the sliding resistance does not become substantially large.
問題点を解決するための手段
本考案による内燃機関のピストンは、ピストン
に加えられた圧力に応答して電圧を発生する感圧
素子を有し、この感圧素子がピストンの側周部に
配置されたアクチユエータに電気的に接続されて
いる。前記感圧素子は予め定められた値以上の圧
力に応答してアクチユエータの駆動電圧を発生す
ることができ、爆発荷重に基くピストン反転時の
衝撃力に応答してアクチユエータが作動され、ピ
ストン側周部を瞬間的に拡大せしめる。Means for Solving the Problems The piston of the internal combustion engine according to the present invention has a pressure-sensitive element that generates a voltage in response to pressure applied to the piston, and the pressure-sensitive element is arranged on the side circumference of the piston. electrically connected to the actuator. The pressure-sensitive element can generate a driving voltage for the actuator in response to a pressure equal to or higher than a predetermined value, and the actuator is actuated in response to an impact force when the piston is reversed due to an explosive load, and Instantly expand the area.
実施例
以下本考案の実施例について図面を参照して説
明する。Embodiments Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図及び第2図において、ピストン1のクラ
ウン部2にはピストン1の下方空洞内に開口する
穴3が形成されており、この穴3の拡大部中にピ
エゾ素子(感圧素子)4が密着して挿入されてい
る。ピエゾ素子4はピストン1の頂面に爆発荷重
が加えられたときに、ピストン壁に伝えられる圧
縮荷重を受け、それに応答して電圧を発生する。
前記圧縮荷重はピストン1が上死点及び下死点に
おいて反転するときに最大となり、ピエゾ素子4
の電圧は加えられた圧力が前記最大値付近にある
予め定められた値以上のときに電圧出力として取
出されることができる。 1 and 2, a hole 3 that opens into the lower cavity of the piston 1 is formed in the crown portion 2 of the piston 1, and a piezo element (pressure-sensitive element) 4 is formed in the enlarged portion of the hole 3. are inserted in close contact. The piezo element 4 receives a compressive load transmitted to the piston wall when an explosive load is applied to the top surface of the piston 1, and generates a voltage in response thereto.
The compressive load becomes maximum when the piston 1 reverses at the top dead center and the bottom dead center, and the piezo element 4
The voltage can be extracted as a voltage output when the applied pressure is greater than or equal to a predetermined value near the maximum value.
ピストン1の側周部にはセラミツクアクチユエ
ータ5が配置される。第1図及び第2図に示す例
においては、一対のセラミツクアクチユエータ5
がピンボス部付近の高さでピストンピン(図示せ
ず)と直交する位置に挿入されている。ピストン
ピンと直交する位置はコネクテイングロツドの運
動に従つてピストンスラツプが発生し易い位置で
あり、スラスト、反スラスト方向の位置と呼ばれ
る。セラミツクアクチユエータは公知のようにセ
ラミツクの積層体として形成され、電圧を与えら
れたときに積層方向に変位する。セラミツクアク
チユエータ5は第1図及び第2図の例では円周方
向に沿つて変位することができように配置されて
いる。 A ceramic actuator 5 is arranged around the side circumference of the piston 1. In the example shown in FIGS. 1 and 2, a pair of ceramic actuators 5
is inserted at a height near the pin boss portion and perpendicular to the piston pin (not shown). A position orthogonal to the piston pin is a position where piston slap is likely to occur as the connecting rod moves, and is called a position in the thrust or anti-thrust direction. As is known, the ceramic actuator is formed as a stack of ceramics and is displaced in the direction of the stack when a voltage is applied. In the example of FIGS. 1 and 2, the ceramic actuator 5 is arranged so that it can be displaced along the circumferential direction.
ピエゾ素子4とセラミツクアクチユエータ5と
はリード線6により電気的に接続されている。い
ま、内燃機関の爆発荷重がピストン1に加わる
と、ピエゾ素子2に圧電荷重Pが加わる。Pが加
わることによつて瞬時に電圧が発生し、リード線
6を介してセラミツクアクチユエータ5に通電さ
れる。従つて、セラミツクアクチユエータ5は矢
印Q方向に延び、それによつてピストン1の側周
部の径が微小量だけ大きくなり、ピストン1とシ
リンダとのクリアランスが小さくなる。セラミツ
クアクチユエータ5への通電時間は極く短い時間
であるようにピエゾ圧電子4から供給される電圧
が予め定められた値以下でカツトされることがで
き、又、機関温度が十分に上昇した後ではセラミ
ツクアクチユエータに通電されないようにするこ
とができる。 The piezo element 4 and the ceramic actuator 5 are electrically connected by a lead wire 6. Now, when the explosion load of the internal combustion engine is applied to the piston 1, a piezoelectric charge weight P is applied to the piezo element 2. When P is applied, a voltage is instantaneously generated, and the ceramic actuator 5 is energized via the lead wire 6. Therefore, the ceramic actuator 5 extends in the direction of the arrow Q, thereby increasing the diameter of the side circumferential portion of the piston 1 by a minute amount and reducing the clearance between the piston 1 and the cylinder. The voltage supplied from the piezoelectric piezoelectric element 4 can be cut below a predetermined value so that the energization time to the ceramic actuator 5 is extremely short, and the engine temperature can be sufficiently increased. After this, the ceramic actuator can be de-energized.
第3図はセラミツクアクチユエータ5を半径方
向に変位するように配置した例を示すものであ
る。この例においても、ピエゾ素子4からセラミ
ツクアクチユエータ5への通電によりセラミツク
アクチユエータ5を変位させてピストン1を膨径
させ、クリアランスを適切に小さくすることがで
きる。さらに、ピエゾ素子4はピストン1の頂面
近くに配置されるのが好ましいが、例えばコネク
チングロツドに取付けてピストン反転時の衝撃力
に応答するようにすることもできる。又、セラミ
ツクアクチユエータ5はスラスト、反スラスト方
向の位置に取付けるのが好ましく、この場合、そ
の取付け位置の高さは第1図に示されるようにピ
ンボス部付近の高さだけでなく、第4図に示され
るようにピストンスカート部の下端部に取付ける
こともでき、第5図に示されるようにピストンの
トツプランド付近に設けることもできる。このよ
うに、セラミツクアクチユエータは必要に応じて
所望の位置に取付けることができ、例えばクラウ
ン部とスカート部でクリアランスの異るピストン
や材質の異る分割型ピストンにも適切に応用され
ることができる。 FIG. 3 shows an example in which the ceramic actuator 5 is arranged so as to be displaced in the radial direction. In this example as well, the ceramic actuator 5 is displaced by energizing the ceramic actuator 5 from the piezo element 4, thereby expanding the diameter of the piston 1 and appropriately reducing the clearance. Furthermore, although the piezo element 4 is preferably located near the top surface of the piston 1, it can also be mounted, for example, on a connecting rod to respond to impact forces when the piston is reversed. Furthermore, it is preferable to install the ceramic actuator 5 at a position in the thrust or anti-thrust direction. It can be attached to the lower end of the piston skirt as shown in FIG. 4, or near the top land of the piston as shown in FIG. In this way, the ceramic actuator can be installed in a desired position as needed, and can be appropriately applied to pistons with different clearances at the crown and skirt parts, or split pistons made of different materials, for example. I can do it.
考案の効果
以上説明したように、本考案によれば摺動摩擦
を増大することなくスラツプ音を低減することが
でき、熱膨脹等に対応することができる。Effects of the Invention As explained above, according to the present invention, slapping noise can be reduced without increasing sliding friction, and it is possible to cope with thermal expansion and the like.
第1図は本考案によるピストンの断面図、第2
図は第1図のピストンの下面図、第3図は第2図
の変化例を示す図、第4図は第1図の変化例を示
す図、第5図は第1図のさらに変化例を示す図で
ある。
1……ピストン、4……ピエゾ素子、5……セ
ラミツクアクチユエータ。
Figure 1 is a sectional view of the piston according to the present invention, Figure 2 is a sectional view of the piston according to the present invention;
The figure is a bottom view of the piston in Figure 1, Figure 3 is a variation of Figure 2, Figure 4 is a variation of Figure 1, and Figure 5 is a further variation of Figure 1. FIG. 1... Piston, 4... Piezo element, 5... Ceramic actuator.
Claims (1)
生する感圧素子を有し、該感圧素子がピストンの
側周部に配置されたアクチユエータに電気的に接
続されていることを特徴とする内燃機関のピスト
ン。 An internal combustion engine characterized in that it has a pressure-sensitive element that generates a voltage in response to pressure applied to the piston, and the pressure-sensitive element is electrically connected to an actuator disposed on the side circumference of the piston. engine piston.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984195887U JPH0143480Y2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984195887U JPH0143480Y2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110851U JPS61110851U (en) | 1986-07-14 |
| JPH0143480Y2 true JPH0143480Y2 (en) | 1989-12-18 |
Family
ID=30753503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984195887U Expired JPH0143480Y2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0143480Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10487774B2 (en) | 2014-10-30 | 2019-11-26 | Tenneco Inc. | Power generator for piston instrumentation |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP1984195887U patent/JPH0143480Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61110851U (en) | 1986-07-14 |
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