JPH0433984B2 - - Google Patents

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JPH0433984B2
JPH0433984B2 JP58239808A JP23980883A JPH0433984B2 JP H0433984 B2 JPH0433984 B2 JP H0433984B2 JP 58239808 A JP58239808 A JP 58239808A JP 23980883 A JP23980883 A JP 23980883A JP H0433984 B2 JPH0433984 B2 JP H0433984B2
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JP
Japan
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oil
piston
hollow part
hollow
internal combustion
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58239808A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60132051A (ja
Inventor
Soichi Matsushita
Mutsumi Kanda
Hironori Betsusho
Akihiko Hirooka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP23980883A priority Critical patent/JPS60132051A/ja
Publication of JPS60132051A publication Critical patent/JPS60132051A/ja
Publication of JPH0433984B2 publication Critical patent/JPH0433984B2/ja
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    • 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
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/16Pistons  having cooling means
    • F02F3/20Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/08Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関のピストンの冷却構造に関
し、とくに頂部裏面にピストン冷却用の中空部を
有する内燃機関のピストンに関する。
〔従来の技術〕
内燃機関において燃費を向上させるには、圧縮
比を上げることが有効であるが、圧縮比を上げる
場合に生じ易いノツキングの発生を抑えるため
に、ピストンに裏側から冷却用オイルを吹きつけ
てピストンを冷却するピストンの冷却構造が種々
提案されている。
ピストン冷却構造の一つに、冷却効果を大にす
ために、ピストンの頂部裏面に中空部を形成し、
この中空部に冷却用オイルを供給してオイルを中
空部に溜め、ピストンの上下動を利用してオイル
を中空部天井面にはねかけてピストン頂部を冷却
するようにした中空部付ピストンも提案されてい
る。
この中空部ピストンにおいて、ピストン頂部を
効率よく冷却するためには、中空部内をとくにそ
の天井面を十分に濡らすようにオイルを循環させ
るとともに、新旧のオイルの入れ替えを効率よく
行なわせることが望ましい。
この要望を満たすべく、たとえば、第1図に示
すように、ピストン1に形成さる中空部3の天井
面4を傾斜面に形成し、ピストン1の上下動によ
るオイルの慣性力によつて、オイルを天井面4に
沿つて移動させるピストンが知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の中空部付ピス
トンにおいては、天井面4を傾斜させたために、
中空部3の外周部の高さが低くなり、その部分の
容積が小さくなる。そのため、外周部にはオイル
が充満しやすくなり、充満による滞溜によつてオ
イルの流れが害され、天井面4側に十分な循環流
を生じさせることが困難になるという問題があ
る。
また、通常中空部3の外周部近傍に設けられる
オイル供給孔5の近傍に、前述の如くオイルが充
満してしまうと、オイルジエツト6から中空部3
へのオイルの供給が不十分になり、新旧のオイル
を効率よく入れ替えすることが困難になるという
問題がある。
本発明は、上記の問題に着目し、中空部内のオ
イルに十分な循環運動を行なわせるとともに、中
空部に対するオイルの入れ替えを効率的に行なう
ことが可能な内燃機関のピストンを提供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この目的に沿う本発明の内燃機関のピストン
は、ピストンの頂部裏面にピストン冷却用の中空
部を形成した内燃機関のピストンにおいて、前記
中空部の天井面および底面を、中心部が外周部よ
りも上方に位置する傾斜面に形成し、該中空部の
底面の外周部に、オイルジエツトからのオイルが
流入可能なオイル供給孔を設けるとともに中空部
に流入したオイルを排出するオイル排出孔を設け
たものから成る。
〔作用〕
このように構成された内燃機関のピストンにお
いては、中空部の天井面および底面は、中心部が
外周部よりも上方に位置する傾斜面に形成される
ため、中空部の外周部における底面から天井面ま
での高さを高くすることが可能となる。そのため
中空部内のオイル供給孔近傍がオイルで充満する
ことがなくなり、オイルジエツトからのオイルは
円滑に中空部内に流入され、新旧のオイルが効率
よく入れ替えられる。
また、中空部の天井面および底面は、ともに傾
斜面に形成されるので、ピストンの下方への移動
時には、中空部内のオイルは慣性力によつて天井
面に沿つて中央部に集められ、ピストンの上方へ
の移動時には、中空部内のオイルは慣性力によつ
て底面に沿つて外周部に拡散されることになる。
その結果、中空部の全域にわたつてオイルが良好
に循環され、ピストンとオイルとの熱交換が促進
されることにより、ピストンの冷却効果が高めら
れる。
〔実施例〕
以下に、本発明の内燃機関のピストンの望まし
い実施例を、図面を参照して説明する。
第2図は、本発明の一実施例に係る内燃機関の
ピストンを示している。第2図において、10は
ピストン全体を示している。ピストン10の頂部
11の裏面側には、中空部12が形成されてい
る。
中空部12の天井面13は、ピストン10の上
下方向Xに対して、中心部13aが上に、外周部
13bが下になるように傾斜した傾斜面に形成さ
れている。中空部12の底面14は、上述と同様
に、ピストン10の上下方向Xに対し、中心部1
4aが上に、外周部14bが下になるように傾斜
した傾斜面に形成されている。すなわち、中空部
12は、断面形状が略への字となつている。
本実施例では、天井面13および底面14は、
ほぼ平行となつており、その間隔は、ピストン中
心部から中空部周端部にわたる全域において適度
に広く設定されている。
中空部12の底面14の外周部14bには、オ
イルジエツト15からのオイルを中空部12内に
流入させるオイル供給孔16と、中空部12内に
流入したオイルを排出するオイル排出孔17が設
けられている。オイル排出孔17は、オイル供給
孔16の反対側に位置している。
ピストン10の外周面には、ピストンリング溝
18およびオイルリング溝19が形成されてい
る。オイルリング溝19からは、ピストン10の
内方に向けて貫通するオイルホール20が穿設さ
れている。オイルホール20は、ピストン10内
方の斜め下方に向けて開口する傾斜孔から構成さ
れている。
なお、本実施例においては、中空部12の下壁
をピストン10と一体に形成するようにしたが、
第3図に示すように、ピストン本体21とは別体
のプレート22を用いて中空部下壁を構成するよ
うにしてもよい。
このように構成された内燃機関のピストンの作
用について以下に述べる。
ピストン10の上下動は、クランクシヤフトの
回転運動がコネクテイングロツドを介して往復動
に変換されたものであり、上下動の上半分におい
てはピストン10に下下向きの加速度、下半分に
おいてはピストン10に上向きの加速度が作用す
る。そのため、ピストン10に上向きの加速度が
作用しているときは、中空部12内のオイルに
は、ピストン10に対し相対的に下向きに移動し
ようとする慣性力が働く。また、ピストン10に
下向きの加速度が作用しているときには、中空部
12内のオイルには、ピストン10に対し相対的
に上向きに移動しようとする慣性力が働く。
したがつて、ピストン10に下向きの加速度が
作用しているときには、中空部12内のオイルは
その慣性力によつてはね上げられ、天井面13に
押しつけられたオイルは、傾斜した天井面13に
沿つて中空部12の中心に向かつて流れ、天井面
13を全面にわたつて濡らす。そして、ピストン
10の加速度の向きが逆転すると、オイルは底面
14側に押しつけられ、その慣性力によつて、傾
斜された底面14に沿つて中空部12の外周部に
流出し、オイル排出孔17から排出される。
このように、中空部12内のオイルは、第2図
の矢印に示すように、ピストン10の上下動によ
り中空部12内を循環されつつ、オイル排出孔1
7から排出される。この循環流のうち、天井面1
3に沿う流れによつて、天井面13は全面にわた
つて十分に濡らせれ、ピストン10の頂部が効果
的に冷却される。
また、中空部12の外周部の高さが十分にとら
れ外周部の容積が十分に確保されることによつ
て、オイル供給孔16近傍にオイルが充満、滞溜
することが防止される。したがつて、オイルジエ
ツト15からのオイルは容易に中空部12内に流
入され、中空部12内のオイルを排出孔17側に
押し流して、円滑に新旧のオイル入れ替えが行な
われる。
また、オイルホール20が斜めに穿設されてい
るので、ピストン裏面に付着したオイルは、ピス
トン裏面をつたつてオイルホイール20内に入り
にくくなるとともに、オイルホイール20に沿つ
て上昇しにくくなる。そのため、オイルがオイル
リング溝19側に行きにくくなつて、オイルリン
グ溝19側からのオイルの回収が円滑に行なわれ
る。オイル回収が円滑に行なわれる結果、シリン
ダボア面からオイルリング、ピストンリングをす
り抜けて燃焼室側に洩れ込むオイル量が抑制され
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ピストンの頂部裏面に形成さ
れたピストン冷却用の中空部の天井面および底面
を、中心部が外周部よりも上方に傾斜する傾斜面
に形成し、中空部の底面の外周部に、オイルジエ
ツトからのオイル流入可能なオイル供給孔を設け
るとともに、中空部に流入したオイルを排出する
オイル排出孔を設けるようにしたので、つぎのよ
うな効果が得られる。
(1) ピストンの下方への移動時には、中空部内の
オイルを天井面に沿つて中空部中心に集めるこ
とが可能となり、ピストンの上方への移動時に
は、中空部の中央部に集められたオイルを底面
に沿つて中空部内の外周部に拡散させることが
できる。
これにより、オイル供給孔から中空部内に流
入したオイルを循環させつつオイル排出孔から
排出させることが可能となる。したがつて、ピ
ストンとオイルとの熱交換を促進させることが
でき、ピストンの冷却効果が高めることができ
る。
(2) 中空部の底面を傾斜面としたので、底面が平
坦な場合よりも中空部の外周面における底面か
ら天井面までの高さを高くすることが可能とな
る。これにより、オイル供給孔を中空部の外周
部に配置しても、オイル供給孔の近傍がオイル
によつて充満することがなくなり、中空部への
オイルの供給を十分に行なうことができる。そ
の結果、新旧のオイルの入替効率が高められ、
ピストンの冷却効果をさらに高めることができ
る。
(3) このように、ピストンの冷却効果を高めるこ
とができるので、ノツキングの発生が抑制で
き、機関の出力向上、圧縮比向上による燃費の
改善をはかることができるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の中空部付ピストンの一実施例装
置の縦断面図、第2図は本発明の一実施例に係る
内燃機関のピストンの縦断面図、第3図は中空部
形成に関して第2実施例の装置の変形例を示す装
置の縦断面図、である。 10……ピストン、11……頂部、12……中
空部、13……天井面、14……底面、15……
オイルジエツト、16……オイル供給孔、17…
…オイル排出孔、22……プレート。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ピストンの頂部裏面にピストン冷却用の中空
    部を形成した内燃機関のピストンにおいて、前記
    中空部の天井面および底面を、中心部が外周部よ
    りも上方に位置する傾斜面に形成し、該中空部の
    底面の外周部に、オイルジエツトからのオイルが
    流入可能なオイル供給孔を設けるとともに中空部
    に流入したオイルを排出するオイル排出孔を設け
    たことを特徴とする内燃機関のピストン。
JP23980883A 1983-12-21 1983-12-21 内燃機関のピストン Granted JPS60132051A (ja)

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JP23980883A JPS60132051A (ja) 1983-12-21 1983-12-21 内燃機関のピストン

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JP23980883A JPS60132051A (ja) 1983-12-21 1983-12-21 内燃機関のピストン

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JPS60132051A JPS60132051A (ja) 1985-07-13
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