JPH0447401Y2 - - Google Patents
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- JPH0447401Y2 JPH0447401Y2 JP1983117682U JP11768283U JPH0447401Y2 JP H0447401 Y2 JPH0447401 Y2 JP H0447401Y2 JP 1983117682 U JP1983117682 U JP 1983117682U JP 11768283 U JP11768283 U JP 11768283U JP H0447401 Y2 JPH0447401 Y2 JP H0447401Y2
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- cylinder head
- valve arm
- cylinder
- piston
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は船外機用エンジン等に適した4サイクル
水冷デイーゼルエンジンに関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a four-stroke water-cooled diesel engine suitable for outboard motor engines and the like.
従来のデイーゼルエンジンでは、シリンダブロ
ツクやシリンダヘツドが鋳鉄製であるので、重量
が大きく、単位重量当りの出力が小さいという問
題がある。又従来品ではシリンダブロツクとシリ
ンダヘツドを別体にし、両者をガスケツトを挟ん
でボルトにより締着しているので、部品点数が多
くなるという問題や、ガスケツト部分のシールが
不完全になる恐れがある等の問題がある。 In conventional diesel engines, the cylinder block and cylinder head are made of cast iron, so there are problems in that the weight is large and the output per unit weight is small. In addition, in conventional products, the cylinder block and cylinder head are separate parts, and they are fastened together with bolts with a gasket in between, so there is a problem that the number of parts increases and there is a risk that the seal at the gasket part may be incomplete. There are other problems.
本考案は上記従来の問題を解決するために、シ
リンダブロツクとシリンダヘツドをアルミニウム
(アルミニウム系合金を含む)により一体成形し
たデイーゼルエンジンを提供しようとするもの
で、図面により説明すると次の通りである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention aims to provide a diesel engine in which the cylinder block and cylinder head are integrally molded from aluminum (including aluminum-based alloys). .
垂直断面図である第1図において、クランク軸
1の中心線C−Cは垂直であり、クランク軸1の
上端部にフライホイール2が取り付けてある。図
示のエンジンは船外機用で、クランク軸1の下端
部内周には出力軸(図示せず)を連結するために
インボリユートスプライン3が設けてある。又図
示のエンジンでは2個の気筒5が上下に並んでお
り、各気筒の中心線O−Oは船体前後方向に水平
に延びている。6はピストン、7はコネクテイン
グロツドである。 In FIG. 1, which is a vertical cross-sectional view, the center line CC of the crankshaft 1 is vertical, and the flywheel 2 is attached to the upper end of the crankshaft 1. The illustrated engine is for an outboard motor, and an involute spline 3 is provided on the inner periphery of the lower end of a crankshaft 1 to connect an output shaft (not shown). In the illustrated engine, two cylinders 5 are arranged vertically, and the center line OO of each cylinder extends horizontally in the longitudinal direction of the ship. 6 is a piston, and 7 is a connecting rod.
シリンダブロツク10とシリンダヘツド11は
アルミニウムを主成分とする鋳造品により一体に
成形されている。シリンダブロツク10とシリン
ダヘツド11の内部には冷却水室12が設けてあ
る。冷却水は図示されていない冷却水ポンプによ
り室12に供給されるようになつている。シリン
ダヘツド11内には排気ポート13及び吸気ポー
ト14が設けてある。又シリンダヘツド11には
排気バルブ15や吸気バルブ16のステム17,
18を支持する筒状ボス20やユニツトインジエ
クタ50の取付孔の周壁を形成する筒状ボス22
が設けてある。 The cylinder block 10 and cylinder head 11 are integrally molded from a cast product whose main component is aluminum. A cooling water chamber 12 is provided inside the cylinder block 10 and cylinder head 11. Cooling water is supplied to the chamber 12 by a cooling water pump (not shown). An exhaust port 13 and an intake port 14 are provided within the cylinder head 11. In addition, the cylinder head 11 has the stems 17 of the exhaust valve 15 and the intake valve 16,
18 and the cylindrical boss 22 forming the peripheral wall of the mounting hole of the unit injector 50.
is provided.
筒状のボス22は、シリンダヘツド11の爆発
面35を形成する天井45から、該天井45に対
して冷却水室12を挟んで対向する反対側の壁部
45′まで一体に設けてある。又排気マニホール
ド28(第5図)もシリンダヘツド11と一体に
設けてある。排気バルブ15と吸気バルブ16は
各気筒5に1個ずつ設けてある。合計4個のバル
ブ15,16は水平な姿勢で上下に並んでおり、
共通のカム軸23により弁腕24を介して後述す
る如く駆動されるようになつている。カム軸23
や弁腕24が収容される弁腕室25のケース26
は、シリンダヘツド11の幅と概ね同一の幅を有
しており、シリンダヘツド11の端面47にベル
ト止めされている。 The cylindrical boss 22 is integrally provided from a ceiling 45 forming the explosion surface 35 of the cylinder head 11 to a wall 45' on the opposite side facing the ceiling 45 with the cooling water chamber 12 in between. An exhaust manifold 28 (FIG. 5) is also provided integrally with the cylinder head 11. One exhaust valve 15 and one intake valve 16 are provided for each cylinder 5. A total of four valves 15 and 16 are arranged vertically in a horizontal position,
They are driven by a common camshaft 23 via a valve arm 24 as will be described later. camshaft 23
Case 26 of the valve arm chamber 25 in which the valve arm 24 is housed
has approximately the same width as the width of the cylinder head 11, and is secured to the end surface 47 of the cylinder head 11 by a belt.
クランクケース27はブロツク10側の部分2
9と反対側の部分30とに分割できるようになつ
ている。部分29はブロツク10と一体に成形さ
れており、部分30はボルト34により部分29
に固定されている。両部分29,30の合せ面は
クランク軸中心線C−Cを含み、かつシリンダ中
心線O−Oと直角である。部分30もシリンダブ
ロツク10と同様の材料で形成されている。 The crankcase 27 is the part 2 on the block 10 side.
9 and a portion 30 on the opposite side. Portion 29 is integrally molded with block 10, and portion 30 is connected to portion 29 by bolt 34.
is fixed. The mating surfaces of both parts 29 and 30 include the crankshaft centerline C--C and are perpendicular to the cylinder centerline O--O. Portion 30 is also made of the same material as cylinder block 10.
次に各部の構造を詳細に説明する。第1図の拡
大部分図である第2図において、ピストン6の摺
動面を形成するライナー31は鋳鉄製で、シリン
ダブロツク10内に鋳ぐるみにより組み込まれて
いる。ライナー31とシリンダブロツク10の接
触面には鋳ぐるみ時に合金層が形成され、その合
金層によりライナー31はシリンダブロツク10
に固着されている。ライナー31の先端32は図
示の上死点位置にあるピストン6のトツプリング
33よりもシリンダヘツド11側へ僅かな距離
1だけ突出し、かつシリンダヘツド11の爆発面
35から比較的離れた位置にある。すなわち爆発
面35からライナー先端32までの距離はリン
グ33の摺動に支障のない範囲で可及的に大きく
設定されている。36は爆発面35の外周近傍の
コーナ部分、換言すれば燃焼室37の近傍におい
てシリンダブロツク10とシリンダヘツド11が
連続する部分である。この部分36の燃焼室37
に面するコーナ面36′の断面は半径Rの円弧状
に成形されており、またコーナ面36′のクラン
ク室側の端部36″は第4図に示す如く、上死点
位置におけるピストン6のトツプリング33より
も爆発面35側に位置させている。 Next, the structure of each part will be explained in detail. In FIG. 2, which is an enlarged partial view of FIG. 1, a liner 31 forming the sliding surface of the piston 6 is made of cast iron and is incorporated into the cylinder block 10 by casting. An alloy layer is formed on the contact surface between the liner 31 and the cylinder block 10 during casting, and the alloy layer allows the liner 31 to contact the cylinder block 10.
is fixed to. The tip 32 of the liner 31 is located a short distance closer to the cylinder head 11 than the top ring 33 of the piston 6 at the top dead center position shown in the figure.
1 and is located relatively far from the explosion surface 35 of the cylinder head 11. That is, the distance from the explosion surface 35 to the liner tip 32 is set as large as possible within a range that does not hinder the sliding of the ring 33. Reference numeral 36 indicates a corner portion near the outer periphery of the explosion surface 35, in other words, a portion where the cylinder block 10 and the cylinder head 11 are continuous in the vicinity of the combustion chamber 37. Combustion chamber 37 in this part 36
The cross section of the corner surface 36' facing is formed into a circular arc shape with a radius R, and the crank chamber side end 36'' of the corner surface 36' is located at the top dead center position of the piston 6, as shown in FIG. It is located closer to the explosion surface 35 than the top spring 33 of the.
上記構造を採用することにより、燃焼室37内
での爆発力に対しコーナ部分36の強度を充分に
高めることができる。すなわち上記爆発力に起因
する応力はコーナ部分36に集中しやすいが、コ
ーナ面36′にアールを付けることにより、部分
36に対する応力を分散させ、部分36に亀裂等
が生じることを防止できる。しかも部分36の長
さを大きく設定したので半径Rを大きく設定す
ることができ、従つて応力分散効果を高めて充分
に高い強度を得ることができる。 By employing the above structure, the strength of the corner portion 36 can be sufficiently increased against the explosive force within the combustion chamber 37. That is, stress caused by the above-mentioned explosive force tends to concentrate on the corner portion 36, but by rounding the corner surface 36', the stress on the portion 36 can be dispersed and cracks etc. can be prevented from occurring in the portion 36. Moreover, since the length of the portion 36 is set large, the radius R can be set large, and therefore the stress dispersion effect can be enhanced and sufficiently high strength can be obtained.
半径Rはシリンダ内径の約2%以上、かつピス
トン6の移動を許容するために距離以下の値に
設定すると、部分36の強度を充分に高め得るこ
とがテストにより確認されている。すなわちシリ
ンダ内径に対する半径Rの比率をr%とすると、
第3図の如く比率rが約2%よりも小さい範囲で
は、比較rを大きくするほど応力δが急激に減少
するが、比較rが約2%越えると、応力δの変化
量は小さい。従つて比較rが約2%以上であれ
ば、第2図の部分36の濃度を充分に高めること
ができる。 It has been confirmed through tests that the strength of the portion 36 can be sufficiently increased if the radius R is set to a value of about 2% or more of the cylinder inner diameter and less than a distance to allow movement of the piston 6. That is, if the ratio of the radius R to the cylinder inner diameter is r%, then
As shown in FIG. 3, in a range where the ratio r is smaller than about 2%, the stress δ decreases more rapidly as the comparison r increases, but when the comparison r exceeds about 2%, the amount of change in the stress δ is small. Therefore, if the comparison r is about 2% or more, the density of the portion 36 in FIG. 2 can be sufficiently increased.
またコーナ面36′のクランク室側の端部3
6″を上死点位置におけるピストン6のトツプリ
ング33よりも爆発面35側に位置させたので、
ピストン上死点位置においてピストンリング33
とコーナ面36′とが接触することがなく、ピス
トンリング33とコーナ面36′との接触による
ピストンリング33の変形を防止することがで
き、従つて燃焼室からクランク室側へ漏れようと
するガスに対するシール性能を向上させることが
できる。 Also, the crank chamber side end 3 of the corner surface 36'
6" is located closer to the explosion surface 35 than the top ring 33 of the piston 6 at the top dead center position,
Piston ring 33 at piston top dead center position
This prevents the piston ring 33 from coming into contact with the corner surface 36', preventing deformation of the piston ring 33 due to contact between the piston ring 33 and the corner surface 36', and preventing leakage from the combustion chamber to the crank chamber side. Sealing performance against gas can be improved.
第2図においてライナー31の先端部38を囲
むシリンダブロツク部分39やシリンダヘツド1
1はクランクケース寄りのシリンダブロツク部分
40よりも外方(矢印S方向)へ膨らんでいる。
このように部分39を厚肉構造にすると、爆発力
を受けた際に部分39が外方Sへ大きく変形する
ことを防止し、部分39とライナー31の間に隙
間が生じることを防止できる。従つて燃焼室37
内のガスがライナー31とシリンダブロツク10
の間からクランク室へ抜けることはなく、エンジ
ン性能を高く維持することができる。シリンダブ
ロツク10のクランクケース側部分40には爆発
力がさほど加わらないので、部分40を薄くして
も強度上の問題は発生せず、しかもその薄肉化に
より重量を軽減することができる。同時に部分3
9に肉を付けると、部分39の断面積が大きくな
り、爆発面35に加わるシリンダ方向の力を受け
る部分39の面積が大きくなるので、コーナ部分
36の応力も小さくできる。 In FIG. 2, there is a cylinder block portion 39 surrounding the tip end 38 of the liner 31 and the cylinder head 1.
1 bulges outward (in the direction of arrow S) from the cylinder block portion 40 closer to the crankcase.
When the portion 39 has a thick structure in this manner, it is possible to prevent the portion 39 from being significantly deformed outward S when subjected to explosive force, and to prevent a gap from forming between the portion 39 and the liner 31. Therefore, the combustion chamber 37
The gas inside the liner 31 and the cylinder block 10
There is no leakage into the crank chamber between the holes, allowing high engine performance to be maintained. Since not much explosive force is applied to the crankcase side portion 40 of the cylinder block 10, there is no strength problem even if the portion 40 is made thinner, and the weight can be reduced by making the portion 40 thinner. At the same time part 3
When 9 is thickened, the cross-sectional area of the portion 39 becomes larger, and the area of the portion 39 that receives the force in the cylinder direction applied to the explosion surface 35 becomes larger, so that the stress in the corner portion 36 can also be reduced.
第2図の拡大部分略図である第4図において、
ライナー31の内面にはホーニングが施してあ
る。そのホーニング面41はライナー内面のクラ
ンク室側の部分から先端寄りの部分42まで設け
てある。部分42は上死点位置にあるトツプリン
グ33から約1〜4mm程度の距離2だけ爆発面
35側へ偏倚した位置にあり、トツプリング33
は常にホーニング面41上を摺動するようになつ
ている。ライナー31の部分42から先端32ま
での内周面部分43はホーニング面41に対して
0.1〜0.2mm程度の距離3だけ半径方向外方へ偏倚
してホーニング逃げを構成している。これにより
次のような利点を得ることができる。すなわちホ
ーニング工具はクランク室側からライナー31内
に挿入されるが、その際にシリンダヘツド11が
邪魔になるのでライナー先端32までホーニング
を施すことはできない。従つて仮にホーニング前
のライナー31が先端32まで同一内径を有して
いるとすると、ホーニング後に先端近傍にホーニ
ングの境目(段差)が生じると共に、先端内周面
部分がホーニング面41に比べて小径となり、ピ
ストン6がその小径先端部に噛み込むが、図示の
構造では先端部分43に逃げが形成されているの
で、そのような不具合は生じない。又ホーニング
逃げ43がライナー31に設けてあるので、シリ
ンダブロツク10(アルミニウム)にホーニング
が施されることはなく、従つてホーニング工具の
目詰りが生じることはない。 In FIG. 4, which is an enlarged schematic diagram of FIG. 2,
The inner surface of the liner 31 is honed. The honing surface 41 is provided on the inner surface of the liner from a portion on the crank chamber side to a portion 42 near the tip. The portion 42 is located at a distance 2 of about 1 to 4 mm from the top spring 33 at the top dead center position toward the explosion surface 35, and the top spring 33
always slides on the honing surface 41. The inner circumferential surface portion 43 from the portion 42 of the liner 31 to the tip 32 is relative to the honing surface 41.
It is deflected radially outward by a distance 3 of about 0.1 to 0.2 mm to form a honing relief. This provides the following advantages: That is, the honing tool is inserted into the liner 31 from the crank chamber side, but since the cylinder head 11 gets in the way at that time, honing cannot be performed up to the liner tip 32. Therefore, if the liner 31 before honing has the same inner diameter up to the tip 32, a honing boundary (step) will occur near the tip after honing, and the inner peripheral surface of the tip will have a smaller diameter than the honed surface 41. As a result, the piston 6 gets caught in the small-diameter tip portion of the piston 6, but in the illustrated structure, the tip portion 43 has a clearance, so such a problem does not occur. Also, since the honing relief 43 is provided in the liner 31, the cylinder block 10 (aluminum) is not honed and therefore the honing tool is not clogged.
第4図において、ピストン6頂部の外周部の外
面6′は、コーナ部36のコーナ面36′に略隙間
のない状態で近接する湾曲面に形成されており、
これによりエンジンの圧縮比を高めることがで
き、特にデイーゼルエンジンにおいて性能を向上
させることができる。 In FIG. 4, the outer surface 6' of the outer periphery of the top of the piston 6 is formed into a curved surface that approaches the corner surface 36' of the corner portion 36 with almost no gap;
This makes it possible to increase the compression ratio of the engine and improve performance, especially in diesel engines.
第2図において爆発面35を形成するシリンダ
ヘツド11の天井45は爆発面35と反対側の壁
面46が冷却水室12に面している。冷却水室1
2の内、気筒中心寄りの室12aは外周寄りの室
12bよりも爆発面35から離れており、天井4
5の肉厚(例えばh)は中心寄りの部分が外周寄
りの部分よりも大きくなつている。天井45の肉
厚をそのように変化させることにより、爆発面3
5に加わる爆発力に対して天井45の強度を充分
に高め、しかも天井45の平均肉厚を薄くして軽
量化を図ることができる。なお図示の実施例では
天井45の肉厚は段階的に変化しているが、壁面
46全体を概ねテーパ状にして天井45の肉厚を
中心側へゆくにつれて滑らかに増加させることも
でき、そのようにすると強度を更に高めることが
できる。 In FIG. 2, the ceiling 45 of the cylinder head 11 forming the explosion surface 35 has a wall surface 46 opposite to the explosion surface 35 facing the cooling water chamber 12. Cooling water chamber 1
2, the chamber 12a near the center of the cylinder is farther from the explosion surface 35 than the chamber 12b near the outer periphery, and the ceiling 4
The wall thickness (for example, h) of No. 5 is larger at the center portion than at the outer periphery portion. By changing the wall thickness of the ceiling 45 in this way, the explosion surface 3
The strength of the ceiling 45 can be sufficiently increased against the explosive force applied to the ceiling 45, and the average wall thickness of the ceiling 45 can be reduced to reduce the weight. In the illustrated embodiment, the wall thickness of the ceiling 45 changes in stages, but it is also possible to make the entire wall surface 46 generally tapered so that the wall thickness of the ceiling 45 increases smoothly toward the center. By doing so, the strength can be further increased.
第1図の如くシリンダヘツド11はその内部に
吸排気用のバルブ15,16やポート13,14
を備えているので、爆発面35から端面47まで
の全高Hが大きい。しかもシリンダヘツド11の
内部には前記ボス20ならびにポート13,14
や冷却水室12の隔壁を構成する多数のリブ48
が設けてある。このようにシリンダヘツド11の
全高Hは大きく、しかも多数のボス20やリブ4
8で補強されているので、シリンダヘツド11の
強度は高い。 As shown in Fig. 1, the cylinder head 11 has intake and exhaust valves 15, 16 and ports 13, 14 inside.
, the total height H from the explosion surface 35 to the end surface 47 is large. Moreover, inside the cylinder head 11, the boss 20 and ports 13, 14 are provided.
and a large number of ribs 48 that constitute partition walls of the cooling water chamber 12.
is provided. In this way, the total height H of the cylinder head 11 is large, and there are many bosses 20 and ribs 4.
8, the strength of the cylinder head 11 is high.
第1図の−断面図である第5図において、
前記燃料噴射ノズル21用のボス22もシリンダ
ヘツド11の強度を高めている。ボス22は天井
45の中心近傍から概ね気筒中心に沿つて延びて
いて、天井45に対して冷却水室12を挟んで対
向する反対側の壁部45′(第1図)まで一体に
設けているので、他のボス20(第1図)リブ4
8に比べて、シリンダヘツド11に対する補強効
果は大きい。又ノズル21は燃料噴射ポンプ49
と組み合わされてユニツトインジエクタ50を構
成しており、該インジエクタ50が下記の如くボ
ス22に装着されていることにより、シリンダヘ
ツド11の強度が更に高められている。 In FIG. 5, which is a - sectional view of FIG. 1,
The boss 22 for the fuel injection nozzle 21 also increases the strength of the cylinder head 11. The boss 22 extends from near the center of the ceiling 45 roughly along the center of the cylinder, and is integrally provided to a wall 45' (FIG. 1) on the opposite side facing the ceiling 45 with the cooling water chamber 12 in between. Since there is another boss 20 (Fig. 1) rib 4
8, the reinforcing effect on the cylinder head 11 is greater. Also, the nozzle 21 is a fuel injection pump 49.
The unit injector 50 is configured in combination with the cylinder head 11, and the injector 50 is attached to the boss 22 as described below, thereby further increasing the strength of the cylinder head 11.
まずユニツトインジエクタ50の概略構造を説
明する。ユニツトインジエクタ50はポンプ49
のボデイ91の先端にノズル21のスリーブ98
を直結したもので、ボデイ91の内部に取り付け
たバレル92内においてプランジヤ93を往復さ
せることにより、ボデイ91内の高圧燃料油路9
4を通つてポンプ49からノズル21へ燃料が供
給されるようになつている。そしてユニツトイン
ジエクタ50はボデイ91の先端寄りとスリーブ
98の途中に環状段部95を備え、段部95をボ
ス22内周の段部に押し付けた状態で、ボデイ9
1のボス22から突出した部分が押え金具96に
よりシリンダヘツド11に締め付けてある。従つ
て天井45の中心部にはユニツトインジエクタ5
0により爆発力と対抗する初期圧縮力が加わつて
おり、この点においてもシリンダヘツド11の強
度が高められ、天井45の変形量が小さくなつて
いる。 First, the general structure of the unit injector 50 will be explained. The unit injector 50 is the pump 49
The sleeve 98 of the nozzle 21 is attached to the tip of the body 91 of the
By reciprocating the plunger 93 within the barrel 92 attached inside the body 91, the high pressure fuel oil passage 9 inside the body 91 is directly connected.
4, fuel is supplied from the pump 49 to the nozzle 21. The unit injector 50 is provided with an annular step 95 near the tip of the body 91 and in the middle of the sleeve 98.
The portion protruding from the first boss 22 is fastened to the cylinder head 11 by a presser metal fitting 96. Therefore, the unit injector 5 is located in the center of the ceiling 45.
0, an initial compressive force is applied that opposes the explosive force, and in this respect as well, the strength of the cylinder head 11 is increased and the amount of deformation of the ceiling 45 is reduced.
又ユニツトインジエクタ50はポンプ49を構
成する部分が大径であり、その大径部分(ボデイ
大径部)もボス22に嵌合するようになつてい
る。従つてボス22は直径の大きい大形補強部と
なり、この点においてもシリンダヘツド11の強
度を高めることができる。 Further, the unit injector 50 has a large diameter portion that constitutes the pump 49, and the large diameter portion (large diameter portion of the body) is also adapted to fit into the boss 22. Therefore, the boss 22 becomes a large reinforcing portion with a large diameter, and in this respect as well, the strength of the cylinder head 11 can be increased.
ノズル21はポンプ49から高圧が供給される
と噴射口を開くようになつている。そして前述の
如くユニツトインジエクタ50ではポンプ49と
ノズル21がボデイ91内の短い油路94だけで
連結されているので、ポンプ49内の燃料圧力が
ノズル21に正確に伝わる。従つてエンジン回転
数の変化領域全体及び燃料噴射量の変化領域全体
にわたつて、ポンプ49内の圧力に正確に対応さ
せてノズル21から燃料を噴射でき、2次噴射を
防止することができる。又油路94内での圧力損
失を大幅に低減できるので、ノズル21の噴射圧
力を高め、噴霧の微粒化を促進できる。しかもノ
ズル21の噴射動作がポンプ49の加圧動作に対
して遅れることはない。このように2次噴射や噴
射遅れを防止でき、しかも噴霧の微粒化を促進で
きるので、最良の燃焼状態を保ち、エンジン性能
を高めることができる。又噴射遅れを防止できる
ことにより、高速運転時の性能を高めることがで
きる。しかも従来品のように噴射時期調整用のタ
イマーを設ける必要がなく、構造を簡単化できる
という利点を得ることもできる。 The nozzle 21 opens its injection port when high pressure is supplied from the pump 49. As described above, in the unit injector 50, the pump 49 and the nozzle 21 are connected only by the short oil passage 94 in the body 91, so that the fuel pressure in the pump 49 is accurately transmitted to the nozzle 21. Therefore, fuel can be injected from the nozzle 21 in a manner that accurately corresponds to the pressure inside the pump 49 over the entire range of changes in engine speed and the entire range of changes in the fuel injection amount, and secondary injection can be prevented. Moreover, since the pressure loss within the oil passage 94 can be significantly reduced, the injection pressure of the nozzle 21 can be increased and the atomization of the spray can be promoted. Furthermore, the injection operation of the nozzle 21 is not delayed with respect to the pressurizing operation of the pump 49. In this way, secondary injection and injection delay can be prevented, and the atomization of the spray can be promoted, so the best combustion state can be maintained and engine performance can be improved. Furthermore, since injection delays can be prevented, performance during high-speed operation can be improved. Moreover, unlike conventional products, there is no need to provide a timer for adjusting the injection timing, and the structure can be simplified.
ノズル21の先端は爆発面35の略中心部にお
いて燃焼室37内に露出しており、シリンダヘツ
ド11には渦流室(副燃焼室)は設けられていな
い。このようにエンジンは直噴式であるので、ユ
ニツトインジエクタ50をヘツド11の全高Hに
わたつて支持することができる。従つてユニツト
インジエクタ50の取付状態が安定化すると共
に、爆発面35からユニツトインジエクタ50の
他端(プロテクタ65)までの距離を小さくし、
エンジン全体を小形化することができる。すなわ
ちユニツトインジエクタ50はその全長が長い
が、エンジンを直噴式にすることにより、エンジ
ンの大形化を防止できる。ちなみに渦流室をシリ
ンダヘツド11に設けると、ユニツトインジエク
タ50は渦流室の分だけ爆発面35から離れて位
置するので、シリンダヘツド11やケース26を
大形化する必要がある。 The tip of the nozzle 21 is exposed in the combustion chamber 37 at approximately the center of the explosion surface 35, and the cylinder head 11 is not provided with a swirl chamber (auxiliary combustion chamber). Since the engine is of the direct injection type, the unit injector 50 can be supported over the entire height H of the head 11. Therefore, the mounting condition of the unit injector 50 is stabilized, and the distance from the explosion surface 35 to the other end (protector 65) of the unit injector 50 is reduced.
The entire engine can be downsized. That is, although the unit injector 50 has a long overall length, by making the engine a direct injection type, it is possible to prevent the engine from becoming larger. Incidentally, if the swirl chamber is provided in the cylinder head 11, the unit injector 50 will be located away from the explosion surface 35 by the amount of the swirl chamber, so the cylinder head 11 and the case 26 will need to be made larger.
直噴式にすることにより次のような利点を得る
こともできる。すなわち仮に渦流室を設けると、
渦流室から燃焼室37へ火炎が噴出する際に、渦
流室と、燃焼室37の連絡通路内面に大きい熱負
荷が加わる。これに対し直噴式ではシリンダヘツ
ド11やシリンダブロツク10に局部的に大きい
熱負荷は加わることはない。従つてアルミニウム
は耐熱性が低いにもかかわらず、シリンダヘツド
11やシリンダブロツク10が熱による損傷を受
けることはない。 By using a direct injection system, the following advantages can also be obtained. In other words, if a vortex chamber is provided,
When the flame jets out from the swirl chamber to the combustion chamber 37, a large thermal load is applied to the inner surface of the communication passage between the swirl chamber and the combustion chamber 37. On the other hand, in the direct injection type, no large local heat load is applied to the cylinder head 11 or cylinder block 10. Therefore, although aluminum has low heat resistance, the cylinder head 11 and cylinder block 10 will not be damaged by heat.
又アルミニウムは耐熱性は低いが熱伝導率は高
いので、燃焼室37からシリンダブロツク10や
シリンダヘツド11に加わつた熱は速やかに室1
2内の冷却水へ排出される。従つてシリンダブロ
ツク10やシリンダヘツド11が渦熱されること
はなく、この点においても熱による損傷を防止で
きる。 Also, since aluminum has low heat resistance but high thermal conductivity, the heat added to the cylinder block 10 and cylinder head 11 from the combustion chamber 37 is quickly transferred to the cylinder block 10 and the cylinder head 11.
It is discharged to the cooling water in 2. Therefore, the cylinder block 10 and the cylinder head 11 are not subjected to vortex heat, and damage due to heat can also be prevented in this respect.
なおピストン6は燃焼室37となる窪みを頂部
の中央に備えており、ピストン頂部の外周部の外
面6′(第4図)は上死点において窪み以外の部
分が爆発面35やその周囲のアール付きコーナ部
に略隙間のない状態で近接する湾曲面6′(第4
図)に形成されている。 The piston 6 has a depression in the center of the top that will become the combustion chamber 37, and the outer surface 6' (Fig. 4) of the outer periphery of the top of the piston has a portion other than the depression at the top dead center of the explosion surface 35 and its surroundings. The curved surface 6' (fourth
Figure).
図示の爆発面35は平坦ではあるが、爆発面3
5をテーパ状(円錐形)の凹面に成形することも
できる。そのようにすると、図示の断面において
シリンダブロツク10とシリンダヘツド11で構
成されるアーチ構造体、すなわちピストン6の両
側のブロツク10部分を両脚部としシリンダヘツ
ド11を天井部とするアーチ構造体の強度が高く
なるので、シリンダブロツク10やシリンダヘツ
ド11の強度を高めることができる。 Although the illustrated explosion surface 35 is flat, the explosion surface 35
5 can also be formed into a tapered (conical) concave surface. By doing so, the strength of the arch structure composed of the cylinder block 10 and the cylinder head 11 in the illustrated cross section, that is, the arch structure in which the blocks 10 on both sides of the piston 6 are the legs and the cylinder head 11 is the ceiling, can be increased. Since this increases the strength of the cylinder block 10 and cylinder head 11, it is possible to increase the strength of the cylinder block 10 and cylinder head 11.
次にバルブ15,16(第5図にはバルブ16
のみ図示)やポンプ49の駆動機構を説明する。
弁腕室25内には前記カム軸23や弁腕24の他
に、ポンプ49用の弁腕51も収容されている。
又バルブ15,16のステム17,18やポンプ
49はシリンダヘツド11から突出して弁腕室ケ
ース26内に入り込んでいる。O1−O1は気筒中
心を含む垂直中心面で、ステム17,18は船体
進行方向に見て中心面O1−O1の例えば左側に隣
接している。ステム17,18の先端はヘツド端
面47に比較的近い位置にある。ステム17,1
8の先端にはプロテクタ52が装着されており、
弁腕24の一端部にロツクナイト53により固定
した調整ねじ54がプロテクタ52に当接してい
る。弁腕24は中間部にタペツト55を備えてお
り、タペツト55がカム軸23上のカム56で駆
動されるようになつている。合計4個の弁腕24
は他端部が共通の弁腕軸57で支持されている。
弁腕軸57は弁腕室ケース26により支持されて
いる。又弁腕軸57は中心面O1−O1から左方へ
離れて位置すると共に、外周面はヘツド端面47
から若干離れた位置にあり、その中心57′は閉
鎖位置にあるバルブ15,16のプロテクタ52
の端面(ねじ54の当接面)よりも約2〜3mm
(バルブリフトの約1/3)だけ端面47寄りに位置
している。 Next, valves 15 and 16 (valve 16 in FIG.
(only shown in the figure) and the drive mechanism of the pump 49 will be explained.
In addition to the camshaft 23 and the valve arm 24, a valve arm 51 for the pump 49 is also accommodated in the valve arm chamber 25.
Further, the stems 17, 18 of the valves 15, 16 and the pump 49 protrude from the cylinder head 11 and enter into the valve arm chamber case 26. O 1 -O 1 is a vertical center plane including the center of the cylinder, and the stems 17 and 18 are adjacent to, for example, the left side of the center plane O 1 -O 1 when viewed in the direction of movement of the hull. The tips of the stems 17 and 18 are located relatively close to the head end surface 47. Stem 17,1
A protector 52 is attached to the tip of 8.
An adjusting screw 54 fixed to one end of the valve arm 24 by a lockite 53 is in contact with the protector 52. The valve arm 24 is provided with a tappet 55 in its intermediate portion, and the tappet 55 is adapted to be driven by a cam 56 on the camshaft 23. Total of 4 valve arms 24
The other end is supported by a common valve arm shaft 57.
The valve arm shaft 57 is supported by the valve arm chamber case 26. In addition, the valve arm shaft 57 is located away from the center plane O 1 -O 1 to the left, and its outer peripheral surface is close to the head end surface 47.
The center 57' of the protector 52 of the valves 15, 16 is in the closed position.
Approximately 2 to 3 mm from the end surface (the contact surface of the screw 54)
(approximately 1/3 of the valve lift) is located closer to the end face 47.
カム軸23は、弁腕24の後方(端面47と反
対の側)に位置し、又ナツト53よりも左方に位
置しており、弁腕室ケース26に支持されてい
る。ユニツトインジエクタ用弁腕51の弁腕軸5
9は中心面O1−O1の右側に隣接した位置を垂直
に延びており、カム軸23に対してその右方に並
んでいる。ユニツトインジエクタ用の弁腕軸59
も、弁腕室ケース26で支持されており、弁腕室
ケース26の中央部をクランク軸と平行に延びる
ようにして設けられている。2個の弁腕51(一
方のみ図示)は中間部が共通の軸59で支持され
ており、一端部に設けたカムフオロアー60がカ
ム軸23上のカム61に後方から当接している。
弁腕51の他端部にはロツクナイト62により調
整ねじ63が固定してある。ねじ63の先端はプ
ランジヤ93の先端のプロテクタ65に当接して
いる。ねじ63は中心面O1−O1に対して比較的
右方へ離れた位置にあり、従つてインジエクタ5
0全体はノズル21側へゆくにつれて中心面O1
−O1に近付くように傾斜している。 The camshaft 23 is located at the rear of the valve arm 24 (on the side opposite to the end surface 47) and to the left of the nut 53, and is supported by the valve arm chamber case 26. Valve arm shaft 5 of valve arm 51 for unit injector
9 extends vertically at a position adjacent to the right side of the center plane O 1 -O 1 and is lined up to the right of the camshaft 23 . Valve arm shaft 59 for unit injector
The valve arm chamber case 26 also supports the valve arm chamber case 26, and is provided so as to extend in the center of the valve arm chamber case 26 in parallel to the crankshaft. The two valve arms 51 (only one is shown) are supported at their intermediate portions by a common shaft 59, and a cam follower 60 provided at one end abuts a cam 61 on the camshaft 23 from behind.
An adjusting screw 63 is fixed to the other end of the valve arm 51 by a lockite 62. The tip of the screw 63 is in contact with the protector 65 at the tip of the plunger 93. The screw 63 is located relatively far to the right with respect to the center plane O 1 −O 1 , and therefore the injector 5
0 as a whole becomes central plane O 1 as it moves towards the nozzle 21 side
−O It is inclined to approach 1 .
弁腕室ケース26の後面の内、右端からやや左
端寄りの部分にかけて開口66が設けてある。弁
腕室ケース26には開口66を閉鎖する蓋67が
ボルト68により取り付けてある。弁腕室ケース
26の左側部にはレバー式のデコンプ機構70が
取り付けてある。デコンプ機構70はエンジン始
動時に外部から手動で弁開放操作を行うためのも
ので、弁腕24にはデコンプ機構70により駆動
されるアーム71が設けてある。 An opening 66 is provided on the rear surface of the valve arm chamber case 26 from the right end to a portion slightly toward the left end. A lid 67 for closing the opening 66 is attached to the valve arm chamber case 26 by bolts 68. A lever-type decompression mechanism 70 is attached to the left side of the valve arm chamber case 26. The decompression mechanism 70 is used to manually open the valve from the outside when starting the engine, and the valve arm 24 is provided with an arm 71 that is driven by the decompression mechanism 70.
上記構造によると、カム軸23の回転によりカ
ム56が弁腕24を介してバルブ15,16を駆
動し、それと同時にカム61が腕51を介してポ
ンプ49のプランジヤ93を駆動する。バルブ1
5,16やポンプ49の駆動タイミングはねじ5
4,63の位置を変えることにより調整できる。
ねじ63やロツクナツト62は開口66に面して
いるので、蓋67を外すことにより、開口66か
らねじ63の位置を容易に調整することができ
る。又ねじ54やロツクナツト53に対して軸2
3,59は左右に離れているので、軸23,59
間の隙間72を通して開口66からねじ54の調
整作業を容易に行うことができる。 According to the above structure, the rotation of the camshaft 23 causes the cam 56 to drive the valves 15 and 16 via the valve arm 24, and at the same time, the cam 61 drives the plunger 93 of the pump 49 via the arm 51. Valve 1
The drive timing of 5, 16 and pump 49 is determined by screw 5.
It can be adjusted by changing the positions of 4 and 63.
Since the screw 63 and the lock nut 62 face the opening 66, the position of the screw 63 from the opening 66 can be easily adjusted by removing the cover 67. Also, the shaft 2 is connected to the screw 54 and lock nut 53.
3 and 59 are separated from each other on the left and right, so the axes 23 and 59
Adjustment of the screw 54 can be easily performed from the opening 66 through the gap 72 between them.
第1図の如く、カム軸23は両端部と中間部が
ケース26で支持されている。各気筒5におい
て、バルブ駆動用のカム56,56はポンプ駆動
用カム61の上下に振り分けてある。又カム61
は気筒中心線O−Oと同じ高さにある。カム軸2
3の下端には潤滑油ポンプ73のポンプ軸74が
連結されている。ポンプ73はケース26の下面
にボルト止めされている。ポンプ73の入口はケ
ース26、ヘツド11、ブロツク10内に設けた
きり孔製の油路75を介してオイルパン(図示せ
ず)に接続している。オイルパンはクランク軸1
から下方へ延びる出力軸(図示せず)を囲むケー
スにより形成されている。ポンプ73の出口はケ
ース26、ヘツド11、ブロツク10内のきり孔
製油路(図示せず)を介してエンジン各部に接続
している。 As shown in FIG. 1, the camshaft 23 is supported by a case 26 at both ends and a middle portion. In each cylinder 5, valve driving cams 56, 56 are distributed above and below a pump driving cam 61. Also cam 61
is at the same height as the cylinder centerline O-O. camshaft 2
A pump shaft 74 of a lubricating oil pump 73 is connected to the lower end of the lubricating oil pump 3 . The pump 73 is bolted to the lower surface of the case 26. The inlet of the pump 73 is connected to an oil pan (not shown) through an oil passage 75 made of a drilled hole provided in the case 26, head 11, and block 10. Oil pan is crankshaft 1
It is formed by a case surrounding an output shaft (not shown) extending downward from the output shaft. The outlet of the pump 73 is connected to various parts of the engine through the case 26, the head 11, and a bore hole oil passage (not shown) in the block 10.
カム軸23の上端部はケース26から突出して
おり、その突出上端部に固定したプーリー76が
クランク軸1の上部に固定したプーリー77にタ
イミングベルト78を介して連結している。プー
リー77の上側において、フライホイール2には
発電装置79が併設されている。フライホイール
2の外周にはリングギヤ80が設けてあり、ギヤ
80を駆動するスタータ81がクランクケース部
分30に取り付けてある。ケース部分30の底壁
(前壁)の上部には斜上方へ突出した補油口82
が設けてある。シリンダブロツク10にはガバナ
83が取り付けられ、シリンダヘツド11には始
動用の燃料噴射量増量装置87が取り付けてあ
る。ガバナ83はタイミングベルト78で駆動さ
れるようになつている。ガバナ83と増量装置8
7はレバー機構86を介して第5図の燃料噴射ポ
ンプ49のプランジヤ93に連結している。 The upper end of the camshaft 23 protrudes from the case 26, and a pulley 76 fixed to the protruding upper end is connected to a pulley 77 fixed to the upper part of the crankshaft 1 via a timing belt 78. A power generating device 79 is attached to the flywheel 2 above the pulley 77 . A ring gear 80 is provided on the outer periphery of the flywheel 2, and a starter 81 for driving the gear 80 is attached to the crankcase portion 30. At the top of the bottom wall (front wall) of the case portion 30, there is a filler port 82 that projects obliquely upward.
is provided. A governor 83 is attached to the cylinder block 10, and a fuel injection amount increasing device 87 for starting is attached to the cylinder head 11. The governor 83 is driven by a timing belt 78. Governor 83 and increase device 8
7 is connected to a plunger 93 of the fuel injection pump 49 in FIG. 5 via a lever mechanism 86.
第5図の如く、クランクケース27の後方に隣
接した位置において、ガバナ83はシリンダブロ
ツク10の右側に設けてあり、ブロツク10の左
側には潤滑油こし器84が設けてある。又燃料噴
射ポンプ49は前述の如くノズル21と共にユニ
ツト化してヘツド11に組み込んである。このよ
うに図示のエンジンでは、エンジンに併設される
大形機器の内、ポンプ49をヘツド11に組み込
み、ガバナ83と潤滑油こし器84をブロツク1
0の左右に振り分けたので、エンジン全体が、第
5図の如く上方から見て、概ね卵形となり、船外
機用エンジンに適した形状になる。なおエンジン
全体は船外機のケース(図示せず)で覆われる。 As shown in FIG. 5, at a position adjacent to the rear of the crankcase 27, a governor 83 is provided on the right side of the cylinder block 10, and a lubricating oil strainer 84 is provided on the left side of the block 10. Further, the fuel injection pump 49 is integrated into the head 11 together with the nozzle 21 as described above. In this way, in the illustrated engine, among the large equipment attached to the engine, the pump 49 is built into the head 11, and the governor 83 and lubricating oil strainer 84 are built into the block 1.
Since the engine is distributed to the left and right sides of 0, the entire engine becomes approximately egg-shaped when viewed from above as shown in FIG. 5, and has a shape suitable for an outboard motor engine. Note that the entire engine is covered with an outboard motor case (not shown).
85は吸気管で、一端はヘツド11の右側面に
おいて吸気ポート14に接続し、他端はクランク
ケース27の底部近傍で開口している。吸気管8
5はシリンダブロツク10及びクランクケース2
7の右側面の沿つて設けられ、入口側の部分がク
ランクケース27の前方へ回り込んで中心面O1
−O1の近傍に達している。このように長い吸気
管85を採用することにより、吸気慣性効果を高
めてエンジン性能を向上させることができる。 Reference numeral 85 denotes an intake pipe, one end of which is connected to the intake port 14 on the right side of the head 11, and the other end opened near the bottom of the crankcase 27. Intake pipe 8
5 is a cylinder block 10 and a crankcase 2
7, and the inlet side part wraps around to the front of the crankcase 27 to form the center plane O 1
It has reached the vicinity of −O 1 . By employing such a long intake pipe 85, it is possible to enhance the intake inertia effect and improve engine performance.
上述の如く吸気管85がクランクケース27の
右側から前方へ回り込み、又スタータ81がクラ
ンクケース27から左前方へ突出しているので、
この点においてもエンジン全体の左右バランスを
取ることができる。弁腕ケース26内において、
インジエクタ50を右側へ突出させ、弁腕51を
中央部に設け、カム軸23や弁腕24を左側に設
けたことにより、ケース26の左右バランスを取
ることができる。 As mentioned above, the intake pipe 85 wraps around from the right side of the crankcase 27 to the front, and the starter 81 protrudes from the crankcase 27 to the left front.
In this respect as well, the left-right balance of the entire engine can be maintained. Inside the valve arm case 26,
By protruding the injector 50 to the right, providing the valve arm 51 in the center, and providing the camshaft 23 and the valve arm 24 on the left side, the left-right balance of the case 26 can be maintained.
以上説明した構造によると、デイーゼルエンジ
ンのシリンダブロツク10とシリンダヘツド11
をアルミニウムにより一体成形したので、従来の
ようにシリンダブロツクやヘツドを鋳鉄製にする
場合に比べ、軽量化を図ることができる。又軽量
化できることにより、同一重量の従来品と比べて
高出力化を図ることができる。ブロツク10とヘ
ツド11をヘツドボルトで連結する必要はなく、
勿論両者10,11間にガスケツトを配置する必
要もないので、部品数を減らし、軽量化及び組立
作業の簡単化を図ることができる。更にヘツド1
1とブロツク10の間に断熱材となるガスケツト
がないので、その間の熱の流れが良くなり、冷却
効果も大きくなる。ヘツドボルトによる締付けが
不要であるので、ライナー31が変形する恐れは
ない。デイーゼルエンジンで筒内圧が高いが、ヘ
ツド11とブロツク10の間から燃焼ガス、冷却
水、潤滑油が漏れる恐れはない。換言すれば、ガ
ス漏れ等を考慮することなく筒内圧を高め、高出
力化を図ることができる。従来品ではガスケツト
を支持するために、シリンダブロツクとシリンダ
ヘツドの合せ面部分の肉厚を大きくする必要があ
つたが、本考案ではそのような肉厚部を廃止し、
軽量化を図ることができる。 According to the structure explained above, the cylinder block 10 and cylinder head 11 of the diesel engine
Since the cylinder block and head are integrally molded from aluminum, the weight can be reduced compared to conventional cylinder blocks and heads made of cast iron. Furthermore, by reducing the weight, it is possible to achieve higher output compared to conventional products of the same weight. There is no need to connect block 10 and head 11 with head bolts,
Of course, since there is no need to arrange a gasket between the two parts 10 and 11, the number of parts can be reduced, the weight can be reduced, and the assembly work can be simplified. Furthermore, head 1
Since there is no gasket between block 1 and block 10 as a heat insulating material, the flow of heat between them is improved and the cooling effect is also increased. Since there is no need for tightening with head bolts, there is no risk of deformation of the liner 31. Although the cylinder pressure is high in a diesel engine, there is no risk of combustion gas, cooling water, or lubricating oil leaking between the head 11 and block 10. In other words, it is possible to increase the cylinder pressure and achieve high output without considering gas leakage or the like. In conventional products, it was necessary to increase the thickness of the mating surface between the cylinder block and cylinder head in order to support the gasket, but the present invention eliminates such a thick part.
Weight reduction can be achieved.
更に前述の如く各部に種々の工夫を凝らすこと
により、シリンダブロツク10やシリンダヘツド
11の強度を充分に高めることができる。従つて
筒内圧の高いデイーゼルエンジンにおいてアルミ
ニウムの一体成形品でブロツク10とヘツド11
を形成でき、しかも所望の高出力を得られる程度
にまで筒内圧を高めることができる。特に本考案
においては、爆発力の集中しやすいコーナ部分3
6の燃焼室37に面するコーナ面36′の断面半
径Rをシリンダ内径の2%以上、かつピストン6
の移動を許容するための距離以下の値に設定し
たので、第3図に関連して先に詳細に説明した如
く、コーナ部分36の強度を充分に高め、高出力
仕様のエンジンを構成することができる。 Furthermore, as described above, by making various improvements to each part, the strength of the cylinder block 10 and cylinder head 11 can be sufficiently increased. Therefore, in a diesel engine with high cylinder pressure, the block 10 and head 11 are made of integrally molded aluminum.
In addition, the cylinder pressure can be increased to the extent that the desired high output can be obtained. In particular, in this invention, the corner portion 3 where explosive force is likely to concentrate is
The cross-sectional radius R of the corner surface 36' facing the combustion chamber 37 of the piston 6 is 2% or more of the cylinder inner diameter, and the piston 6
Since the value is set to a value less than the distance to allow movement of the corner portion 36, as explained in detail in connection with FIG. I can do it.
更に本考案によると、上述の如く円弧状断面に
成形されたコーナ面36′に対して略隙間のない
状態で接近する湾曲面をピストン頂部の外周部の
外面に形成したので、エンジンの圧縮比を高める
ことができ、特にデイーゼルエンジンにおいて性
能を向上させることができる。 Furthermore, according to the present invention, a curved surface that approaches the corner surface 36' formed into an arcuate cross section as described above with almost no gap is formed on the outer surface of the outer periphery of the piston top, so that the compression ratio of the engine is reduced. This can improve performance, especially in diesel engines.
また、上記コーナ面36′のクランク室側の端
部36″を上死点位置におけるピストン6のトツ
プリング33よりも爆発面35側に位置させたの
で、ピストン上死点位置においてピストンリング
33とコーナ面36′とが接触することがなく、
ピストンリング33とコーナ面36′との接触に
よるピストンリング33の変形を防止することが
でき、従つて燃焼室からクランク室側へ漏れよう
とするガスに対するシール性能を向上させること
ができる。 In addition, since the end 36'' of the corner surface 36' on the crank chamber side is located closer to the explosion surface 35 than the top ring 33 of the piston 6 at the top dead center position, the piston ring 33 and the piston ring 33 at the top dead center position There is no contact with the corner surface 36',
It is possible to prevent deformation of the piston ring 33 due to contact between the piston ring 33 and the corner surface 36', and therefore, it is possible to improve sealing performance against gas that tends to leak from the combustion chamber to the crank chamber side.
更に、ユニツトインジエクタ50の取付孔の周
壁を形成するシリンダヘツド11のボス22を、
シリンダヘツド11の爆発面35を形成する天井
45から、該天井45に対して冷却水室12を挾
んで対向する反対側の壁部45′まで一体に設け
たので、シリンダヘツド11の強度を充分に高め
ることができる。 Furthermore, the boss 22 of the cylinder head 11 that forms the peripheral wall of the mounting hole of the unit injector 50 is
Since the ceiling 45 that forms the explosion surface 35 of the cylinder head 11 is provided integrally with the opposite wall 45' that faces the ceiling 45 with the cooling water chamber 12 in between, the cylinder head 11 has sufficient strength. can be increased to
又、単なる燃料噴射弁と異なり、ユニツトイン
ジエクタ50は弁腕51により燃焼室ケース26
側から押されるので、ユニツトインジエクタ50
を中央部に取り付けたヘツド11は、その力によ
つても補強される。 Also, unlike a simple fuel injection valve, the unit injector 50 is connected to the combustion chamber case 26 by the valve arm 51.
Since it is pushed from the side, the unit injector 50
The head 11, which is attached to the center thereof, is also reinforced by this force.
更に本考案は、ピストン6の凹部により形成さ
れる燃焼室37にシリンダヘツド11の概ね中央
部に配置したユニツトインジエクタ50からの燃
料が噴射される直噴式のデイーゼルエンジンを対
象としており、その様なエンジンのシリンダブロ
ツク10とシリンダヘツド11をアルミニウムに
より一体に成形するとともに、ユニツトインジエ
クタ50と吸排気弁15,16とを駆動するため
のカム軸23及び弁腕軸57,59とを支持し、
かつ、シリンダヘツド11の幅と概ね同一の幅を
有する弁腕室ケース26をシリンダヘツド11に
ボルト止めし、上記弁腕軸の内のユニツトインジ
エクタ50を駆動するための弁腕軸59を、弁腕
室ケース26の中央部をクランク軸1と平行に延
びるようにして設けている。 Furthermore, the present invention is directed to a direct injection type diesel engine in which fuel is injected from a unit injector 50 located approximately in the center of the cylinder head 11 into the combustion chamber 37 formed by the recessed portion of the piston 6. The cylinder block 10 and cylinder head 11 of the engine are integrally molded from aluminum, and the camshaft 23 and valve arm shafts 57 and 59 for driving the unit injector 50 and the intake and exhaust valves 15 and 16 are supported. ,
In addition, a valve arm chamber case 26 having approximately the same width as the cylinder head 11 is bolted to the cylinder head 11, and a valve arm shaft 59 for driving the unit injector 50 among the valve arm shafts is provided. A central portion of the valve arm chamber case 26 is provided so as to extend parallel to the crankshaft 1.
この構成によると、弁腕室ケース26がカム軸
23及び弁腕軸57,59により補強され、その
様な弁腕室ケース26によりシリンダヘツド11
が補強されて、シリンダヘツド11の変形が効果
的に防止される。 According to this configuration, the valve arm chamber case 26 is reinforced by the camshaft 23 and the valve arm shafts 57 and 59, and the cylinder head 11 is reinforced by such a valve arm chamber case 26.
is reinforced, and deformation of the cylinder head 11 is effectively prevented.
特に弁腕室ケース26の中央部にクランク軸1
と平行な弁腕軸支59が位置していることと、弁
腕室ケース26の幅がシリンダヘツド11の幅と
概ね同一であることとにより上記変形防止効果が
充分に高められている。 In particular, the crankshaft 1 is placed in the center of the valve arm chamber case 26.
The above-mentioned deformation prevention effect is sufficiently enhanced because the valve arm shaft support 59 is positioned parallel to the valve arm and the width of the valve arm chamber case 26 is approximately the same as the width of the cylinder head 11.
更に、前述の円弧状断面に成形されたコーナ面
36′を別の観点から説明すると以下の通りであ
る。 Furthermore, the corner surface 36' formed into the above-mentioned arcuate cross section will be explained from another point of view as follows.
一般に、ピストンのトツプクリアランスを極力
小さくとり、主燃焼室(ボウル)内容積をできる
だけ大きくし、スキツシユ流を期待する直接噴射
式燃焼室を採用するとき、シリンダ内径Dが例え
ば100mmの場合、それと、トツプクリアランス
(δ1)及びコーナー半径(R:第2図)との関係
は、小型デイーゼル機関では、例えば、以下のよ
うになる。 Generally, when adopting a direct injection combustion chamber in which the top clearance of the piston is kept as small as possible, the internal volume of the main combustion chamber (bowl) is made as large as possible, and squish flow is expected, and the cylinder inner diameter D is, for example, 100 mm, and For a small diesel engine, the relationship between the top clearance (δ1) and the corner radius (R: Fig. 2) is as follows, for example.
δ1/D=0.7mm/100mm
=7/1000
R/D=2/100=20/1000
冷態時のピストン(半径方向)隙間は一般に
δ2/D=0.5mm/100mm=5/1000
である。従つて本考案のようにRを大きくとる
と、δ1,δ2に対してRは3〜4倍以上となる。 δ1/D=0.7mm/100mm=7/1000 R/D=2/100=20/1000 The piston (radial direction) clearance when cold is generally δ2/D=0.5mm/100mm=5/1000. Therefore, when R is set large as in the present invention, R becomes 3 to 4 times or more as compared to δ1 and δ2.
ピストン頂部周縁部に面取りを施し、図示の円
弧状断面に成形された湾曲コーナ面36′に代え
て、テーパー面(断面形状が直線の面)を形成す
ると、それに対応してシリンダ内容積が増加する
が、その増加分は、R=1.3mmで、D=100mmの
時、以下の通りである。 If the peripheral edge of the top of the piston is chamfered and a tapered surface (a surface with a straight cross-sectional shape) is formed in place of the curved corner surface 36' formed into the circular arc cross section shown in the figure, the cylinder internal volume increases accordingly. However, when R=1.3mm and D=100mm, the increase is as follows.
R2(4.9348×D/2−2.8404R)
−πR2((1/2)D−(2/3)R)
=410.75−260.86=149.89
=約150
これによると、
100(内径)×100mmの機関で、ストローク・ボリ
ユーム=785398mm3、圧縮比=21で、1963mm3の圧縮
後容積、Rをとることによつて、
150/1963=約8%のむだ容積の低減となる。 R 2 (4.9348×D/2−2.8404R) −πR 2 ((1/2)D−(2/3)R) = 410.75−260.86=149.89 = approx. 150 According to this, 100 (inner diameter) × 100 mm In the engine, the stroke volume = 785398 mm 3 , the compression ratio = 21, and by taking the volume after compression (R) of 1963 mm 3 , the dead volume is reduced by 150/1963 = approximately 8%.
又、上記テーパ面を採用してシリンダ内部容積
を広げると、スキツシユ強さが小さくなるととも
に、流速低下のためにカーボンが溜まりやすくな
り、スカフの原因となりやすい。 Furthermore, when the internal volume of the cylinder is expanded by employing the tapered surface, the squishing strength decreases, and carbon tends to accumulate due to the lowered flow velocity, which tends to cause scuffing.
なお本考案を具体化する場合、エンジン各部の
レイアウトを左右逆にすることもできる。クラン
クケース部分29をシリンダブロツク10とは別
体に設けることもできる。単気筒や3気筒以上の
エンジンに本考案を採用することもできる。船外
機用以外の用途に本考案のエンジンを使用するこ
ともできる。気筒中心線0−Oが垂直なエンジン
に本考案を適用することもできる。 Note that when embodying the present invention, the layout of each part of the engine can be reversed left and right. The crankcase part 29 can also be provided separately from the cylinder block 10. The present invention can also be applied to engines with a single cylinder or three or more cylinders. The engine of the present invention can also be used for applications other than outboard motors. The present invention can also be applied to an engine in which the cylinder centerline 0-O is vertical.
第1図は実施例の垂直断面図、第2図は第1図
の拡大部分図、第3図はコーナー部の半径と応力
の関係を示すグラフ、第4図は第2図の拡大部分
略図、第5図は第1図の−断面図である。
10……シリンダブロツク、11……シリンダ
ヘツド、23……カム軸、26……弁腕室ケー
ス、36……コーナ部分、36′……コーナ面、
37……燃焼室、R……断面半径、50……ユニ
ツトインジエクタ、57,59……弁腕軸。
Fig. 1 is a vertical sectional view of the embodiment, Fig. 2 is an enlarged partial view of Fig. 1, Fig. 3 is a graph showing the relationship between corner radius and stress, and Fig. 4 is an enlarged partial schematic view of Fig. 2. , FIG. 5 is a - sectional view of FIG. 1. 10... Cylinder block, 11... Cylinder head, 23... Camshaft, 26... Valve arm chamber case, 36... Corner portion, 36'... Corner surface,
37... Combustion chamber, R... Section radius, 50... Unit injector, 57, 59... Valve arm axis.
Claims (1)
ンダヘツドの概ね中央部に配置したユニツトイン
ジエクタからの燃料が噴射される直噴式のデイー
ゼルエンジンのシリンダブロツクとシリンダヘツ
ドをアルミニウムにより一体に成形し、ユニツト
インジエクタと吸排気弁とを駆動するためのカム
軸及び弁腕軸とを支持し、かつ、シリンダヘツド
の幅と概ね同一の幅を有する弁腕室ケースをシリ
ンダヘツドにボルト止めし、上記弁腕軸の内のユ
ニツトインジエクタを駆動するための弁腕軸を、
弁腕室ケースの中央部をクランク軸と平行に延び
るようにして設け、上記ブロツクとヘツドが連続
するコーナ部分の燃焼室に面するコーナ面の断面
形状を円弧状にするとともに、その断面半径をシ
リンダ内径の2%以上の値に設定し、ピストン頂
部の外周部の外面に上記コーナ面に略隙間のない
状態で近接する湾曲面を形成し、ピストン外周面
の上記湾曲面よりもクランク室寄りの部分にトツ
プリングを装着し、上記コーナ面のクランク室側
の端部の位置を上死点位置におけるピストンのト
ツプリングよりも爆発面側に位置させ、ユニツト
インジエクタの取付孔の周壁を形成するシリンダ
ヘツドのボスを、シリンダヘツドの爆発面を形成
する天井から、該天井に対して冷却水室を挾んで
対向する反対側の壁部まで一体に設けたことを特
徴とする4サイクル水冷デイーゼルエンジン。 The cylinder block and cylinder head of a direct-injection diesel engine, in which fuel is injected from a unit injector placed approximately in the center of the cylinder head into the combustion chamber formed by the concave portion of the piston, are integrally molded from aluminum. A valve arm chamber case that supports a camshaft and a valve arm shaft for driving the actuator and the intake/exhaust valve and has a width that is approximately the same as the width of the cylinder head is bolted to the cylinder head, and the valve arm is fixed to the cylinder head with bolts. The valve arm shaft for driving the unit injector inside the shaft,
The central part of the valve arm chamber case is provided so as to extend parallel to the crankshaft, and the cross-sectional shape of the corner face facing the combustion chamber at the corner where the block and head are continuous is made into an arc shape, and the cross-sectional radius is made into an arc. Set to a value of 2% or more of the cylinder inner diameter, a curved surface is formed on the outer surface of the outer circumference of the top of the piston that approaches the corner surface with almost no gap, and is closer to the crank chamber than the curved surface on the outer circumference of the piston. Attach a top ring to the part, and position the end of the corner surface on the crank chamber side closer to the explosion surface than the top ring of the piston at the top dead center position to form the peripheral wall of the unit injector mounting hole. A four-cycle water-cooled diesel engine characterized in that a cylinder head boss is integrally provided from the ceiling that forms the explosion surface of the cylinder head to the opposite wall that faces the ceiling with a cooling water chamber in between. engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11768283U JPS6024852U (en) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 4-stroke water-cooled diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11768283U JPS6024852U (en) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 4-stroke water-cooled diesel engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6024852U JPS6024852U (en) | 1985-02-20 |
| JPH0447401Y2 true JPH0447401Y2 (en) | 1992-11-09 |
Family
ID=30270803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11768283U Granted JPS6024852U (en) | 1983-07-27 | 1983-07-27 | 4-stroke water-cooled diesel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024852U (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51137011U (en) * | 1975-04-24 | 1976-11-05 | ||
| JPS54137512U (en) * | 1978-03-16 | 1979-09-25 | ||
| FR2422830A1 (en) * | 1978-04-10 | 1979-11-09 | List Hans | Water cooled IC engine cylinder block and head - is cast in one piece with block cooling jacket extended into head giving improved temp. distribution |
| JPS56101043A (en) * | 1980-01-17 | 1981-08-13 | Nissan Motor Co Ltd | Piston for use in hot-gas operated engine |
| JPS57160945U (en) * | 1981-04-06 | 1982-10-08 |
-
1983
- 1983-07-27 JP JP11768283U patent/JPS6024852U/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6024852U (en) | 1985-02-20 |
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