シリンダライナ
【課題】シリンダブロックに挿入保持されるシリンダライナに関し、シリンダボア内（シリンダライナ筒内）からの冷却損失を低減して燃費を向上する。
【解決手段】シリンダブロック２に挿入保持されるシリンダライナ１０であって、シリンダライナ１０の外周には溝１１が形成されており、溝１１のシリンダライナ１０径方向厚み対する溝深さ率を小さく設定するほど、溝１１のシリンダライナ１０外周面積に対する溝面積率を大きく設定する。
【解決手段】シリンダブロック２に挿入保持されるシリンダライナ１０であって、シリンダライナ１０の外周には溝１１が形成されており、溝１１のシリンダライナ１０径方向厚み対する溝深さ率を小さく設定するほど、溝１１のシリンダライナ１０外周面積に対する溝面積率を大きく設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックに挿入保持されるシリンダライナに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、エンジンの燃焼室にセラミックスなどの断熱素材を採用してシリンダボアからの冷却損失を低減することで、熱効率を高めた断熱エンジンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、断熱エンジンのようにセラミックスなどの断熱素材で燃焼室を遮熱すると、シリンダボアの温度は５００℃程度まで上昇する。そして、シリンダボア温度が高温になると、高温状態で燃料の着火遅れが短くなることにより燃焼の悪化が生じる。さらには、シリンダボア内（シリンダライナ筒内）の吸気が加熱されて空気密度が下がることにより体積効率が低下する。そのため、遮熱によりかえって燃費を悪化させてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡素な構造で、シリンダボア内（シリンダライナ筒内）からの冷却損失を低減して燃費を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のシリンダライナは、シリンダブロックに挿入保持されるシリンダライナであって、当該シリンダライナの外周には溝が形成されており、前記溝の前記シリンダライナ径方向厚み対する溝深さ率を小さく設定するほど、前記溝の前記シリンダライナ外周面積に対する溝面積率を大きく設定することを特徴とする。
【０００７】
また、前記溝深さ率を５％〜５０％の範囲で設定するとともに、前記溝面積率を６０〜９５％の範囲で設定してもよい。
【０００８】
また、前記溝は、前記シリンダライナの外周において、上部から下部に向かって傾斜するスパイラル状に形成してもよい。
【０００９】
また、前記溝は、前記シリンダライナの外周において、周方向に延びる複数の環状に形成してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシリンダライナによれば、簡素な構造で、シリンダボア内（シリンダライナ筒内）からの冷却損失を低減して燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシリンダライナ及び、このシリンダライナが挿入保持されるシリンダブロックの一部を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るシリンダライナを示す模式的な側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るシリンダライナの一部を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るシリンダライナの溝深さと溝面積率との関係を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るシリンダライナを示す模式的な側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るシリンダライナの冷却損失と排気温度との関係を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るシリンダライナの冷却損失と燃費率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１〜７に基づいて、本発明の一実施形態に係るシリンダライナを説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係るシリンダライナ１０は、アルミニウム合金製又は、鋳鉄製等のシリンダブロック２のシリンダボア３内に挿入保持されるシリンダライナである。このシリンダライナ１０は、シリンダブロック２よりも耐摩耗性の高い金属または、繊維強化金属で形成されている。
【００１４】
シリンダブロック２の上部には、図示しないシリンダヘッドがガスケットを介してボルト締結により取り付けられている。また、シリンダボア３内壁面に隣接するシリンダブロック２内には、図示しないラジエータからウォータポンプにより圧送供給される冷却水を流通させるウォータジャケット４が設けられている。
【００１５】
図２に示すように、シリンダライナ１０の外周面には、その上部から下部に向かって傾斜するスパイラル状の溝１１が形成されている。この溝１１の溝深さは、シリンダライナ１０径方向厚みに対する溝深さ率が５％〜５０％の範囲（半分以下）となるように設定される。
【００１６】
また、溝１１の溝面積は、溝深さを浅くするほど大きくなるように設定される。すなわち、溝深さ率が５％〜５０％の範囲で小さく設定されるほど、シリンダライナ１０外周面積に対する溝１１の溝面積率は６０〜９５％の範囲で大きく設定される。
【００１７】
本実施形態において、シリンダライナ１０の径方向厚みは１．５ｍｍで、溝１１の溝深さは半分以下の０．６ｍｍに設定されて、かつ、溝１１の溝幅は１．０ｍｍに設定されている（図３参照）。
【００１８】
ここで、シリンダライナ１０の熱伝達率を所定値に維持できる溝深さ率と溝面積率との関係を図４に示す。このように、溝深さ率を５％〜５０％の範囲で小さくするほど、溝面積率を６０〜９５％の範囲で大きく変化させることで、シリンダライナ１０の熱伝達率を所定値に維持することが可能となり、シリンダボア３内（シリンダライナ１０筒内）からの冷却損失は低減される。
【００１９】
なお、溝１１は、例えば図５（ａ）に示すように、シリンダライナ１０の外周において周方向に延びる複数の環状溝１１ａを設けるものであってもよい。また、図５（ｂ）に示すように、シリンダライナ１０の外周において円筒軸方向に延びる複数の縦溝１１ｂを設けるものであってもよい。
【００２０】
上述のような構成により、本発明の一実施形態に係るシリンダライナ１０によれば以下のような作用・効果を奏する。
【００２１】
シリンダブロック２のシリンダボア３内に挿入保持されるシリンダライナ１０の外周面には、上部から下部に向かって傾斜するスパイラル状の溝１１が形成される。そして、この溝１１の溝面積は、シリンダライナ１０の熱伝達率を所定値に維持すべく、溝深さを浅くするほど大きくなるように設定される。すなわち、溝深さ率が５％〜５０％の範囲で小さく設定されるほど、溝面積率は６０〜９５％の範囲で大きく設定される。
【００２２】
したがって、シリンダライナ１０の熱伝達率を所定値に維持することで、シリンダボア３内（シリンダライナ１０筒内）からの冷却損失を適度に低減することが可能となり、燃費を効果的に向上することができる。
【００２３】
さらに、冷却損失が適度に低減することで、排気温度を上昇させることが可能となり、排気系に設けられた後処理触媒の活性化を促進することができる。
【００２４】
また、本実施形態において、溝１１の溝深さは、シリンダライナ１０径方向厚みに対する溝深さ率が５％〜５０％の範囲（半分以下）となるように設定される。
【００２５】
したがって、溝１１を形成した部分の強度を極端に損なうことなく、シリンダボア３内（シリンダライナ１０筒内）からの冷却損失を効果的に低減することがきる。
【００２６】
また、本実施形態において、溝１１の溝形状は、シリンダライナ１０の外周面において、その上部から下部に向かって傾斜するスパイラル状に形成されている。
【００２７】
したがって、溝１１をシリンダライナ１０の外周面に形成する際の機械加工を容易にすることができる。
【００２８】
ここで、図６，７に、本実施形態に係るシリンダライナ１０と、従来品との比較例を示す。なお、図６は冷却損失と排気温度との関係を示し、図７は冷却損失と燃費率との関係を示している。
【００２９】
図６では、従来品に対し、本実施形態に係るシリンダライナ１０の冷却損失は大幅に低減されるとともに、排気温度が上昇している。また、図７では、従来品に対し、本実施形態に係るシリンダライナ１０の冷却損失は大幅に低減されるとともに、燃費率が大幅に下げられていることからも、本発明の効果が分かる。
【００３０】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００３１】
例えば、溝１１の断面形状は、コ字型に限られず、機械加工し易いＶ字型やＵ字型の凹溝であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
２ シリンダブロック
３ シリンダボア
４ ウォータジャケット
１０ シリンダライナ
１１ 溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックに挿入保持されるシリンダライナに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、エンジンの燃焼室にセラミックスなどの断熱素材を採用してシリンダボアからの冷却損失を低減することで、熱効率を高めた断熱エンジンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、断熱エンジンのようにセラミックスなどの断熱素材で燃焼室を遮熱すると、シリンダボアの温度は５００℃程度まで上昇する。そして、シリンダボア温度が高温になると、高温状態で燃料の着火遅れが短くなることにより燃焼の悪化が生じる。さらには、シリンダボア内（シリンダライナ筒内）の吸気が加熱されて空気密度が下がることにより体積効率が低下する。そのため、遮熱によりかえって燃費を悪化させてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡素な構造で、シリンダボア内（シリンダライナ筒内）からの冷却損失を低減して燃費を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のシリンダライナは、シリンダブロックに挿入保持されるシリンダライナであって、当該シリンダライナの外周には溝が形成されており、前記溝の前記シリンダライナ径方向厚み対する溝深さ率を小さく設定するほど、前記溝の前記シリンダライナ外周面積に対する溝面積率を大きく設定することを特徴とする。
【０００７】
また、前記溝深さ率を５％〜５０％の範囲で設定するとともに、前記溝面積率を６０〜９５％の範囲で設定してもよい。
【０００８】
また、前記溝は、前記シリンダライナの外周において、上部から下部に向かって傾斜するスパイラル状に形成してもよい。
【０００９】
また、前記溝は、前記シリンダライナの外周において、周方向に延びる複数の環状に形成してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシリンダライナによれば、簡素な構造で、シリンダボア内（シリンダライナ筒内）からの冷却損失を低減して燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシリンダライナ及び、このシリンダライナが挿入保持されるシリンダブロックの一部を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るシリンダライナを示す模式的な側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るシリンダライナの一部を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るシリンダライナの溝深さと溝面積率との関係を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るシリンダライナを示す模式的な側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るシリンダライナの冷却損失と排気温度との関係を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るシリンダライナの冷却損失と燃費率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１〜７に基づいて、本発明の一実施形態に係るシリンダライナを説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係るシリンダライナ１０は、アルミニウム合金製又は、鋳鉄製等のシリンダブロック２のシリンダボア３内に挿入保持されるシリンダライナである。このシリンダライナ１０は、シリンダブロック２よりも耐摩耗性の高い金属または、繊維強化金属で形成されている。
【００１４】
シリンダブロック２の上部には、図示しないシリンダヘッドがガスケットを介してボルト締結により取り付けられている。また、シリンダボア３内壁面に隣接するシリンダブロック２内には、図示しないラジエータからウォータポンプにより圧送供給される冷却水を流通させるウォータジャケット４が設けられている。
【００１５】
図２に示すように、シリンダライナ１０の外周面には、その上部から下部に向かって傾斜するスパイラル状の溝１１が形成されている。この溝１１の溝深さは、シリンダライナ１０径方向厚みに対する溝深さ率が５％〜５０％の範囲（半分以下）となるように設定される。
【００１６】
また、溝１１の溝面積は、溝深さを浅くするほど大きくなるように設定される。すなわち、溝深さ率が５％〜５０％の範囲で小さく設定されるほど、シリンダライナ１０外周面積に対する溝１１の溝面積率は６０〜９５％の範囲で大きく設定される。
【００１７】
本実施形態において、シリンダライナ１０の径方向厚みは１．５ｍｍで、溝１１の溝深さは半分以下の０．６ｍｍに設定されて、かつ、溝１１の溝幅は１．０ｍｍに設定されている（図３参照）。
【００１８】
ここで、シリンダライナ１０の熱伝達率を所定値に維持できる溝深さ率と溝面積率との関係を図４に示す。このように、溝深さ率を５％〜５０％の範囲で小さくするほど、溝面積率を６０〜９５％の範囲で大きく変化させることで、シリンダライナ１０の熱伝達率を所定値に維持することが可能となり、シリンダボア３内（シリンダライナ１０筒内）からの冷却損失は低減される。
【００１９】
なお、溝１１は、例えば図５（ａ）に示すように、シリンダライナ１０の外周において周方向に延びる複数の環状溝１１ａを設けるものであってもよい。また、図５（ｂ）に示すように、シリンダライナ１０の外周において円筒軸方向に延びる複数の縦溝１１ｂを設けるものであってもよい。
【００２０】
上述のような構成により、本発明の一実施形態に係るシリンダライナ１０によれば以下のような作用・効果を奏する。
【００２１】
シリンダブロック２のシリンダボア３内に挿入保持されるシリンダライナ１０の外周面には、上部から下部に向かって傾斜するスパイラル状の溝１１が形成される。そして、この溝１１の溝面積は、シリンダライナ１０の熱伝達率を所定値に維持すべく、溝深さを浅くするほど大きくなるように設定される。すなわち、溝深さ率が５％〜５０％の範囲で小さく設定されるほど、溝面積率は６０〜９５％の範囲で大きく設定される。
【００２２】
したがって、シリンダライナ１０の熱伝達率を所定値に維持することで、シリンダボア３内（シリンダライナ１０筒内）からの冷却損失を適度に低減することが可能となり、燃費を効果的に向上することができる。
【００２３】
さらに、冷却損失が適度に低減することで、排気温度を上昇させることが可能となり、排気系に設けられた後処理触媒の活性化を促進することができる。
【００２４】
また、本実施形態において、溝１１の溝深さは、シリンダライナ１０径方向厚みに対する溝深さ率が５％〜５０％の範囲（半分以下）となるように設定される。
【００２５】
したがって、溝１１を形成した部分の強度を極端に損なうことなく、シリンダボア３内（シリンダライナ１０筒内）からの冷却損失を効果的に低減することがきる。
【００２６】
また、本実施形態において、溝１１の溝形状は、シリンダライナ１０の外周面において、その上部から下部に向かって傾斜するスパイラル状に形成されている。
【００２７】
したがって、溝１１をシリンダライナ１０の外周面に形成する際の機械加工を容易にすることができる。
【００２８】
ここで、図６，７に、本実施形態に係るシリンダライナ１０と、従来品との比較例を示す。なお、図６は冷却損失と排気温度との関係を示し、図７は冷却損失と燃費率との関係を示している。
【００２９】
図６では、従来品に対し、本実施形態に係るシリンダライナ１０の冷却損失は大幅に低減されるとともに、排気温度が上昇している。また、図７では、従来品に対し、本実施形態に係るシリンダライナ１０の冷却損失は大幅に低減されるとともに、燃費率が大幅に下げられていることからも、本発明の効果が分かる。
【００３０】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００３１】
例えば、溝１１の断面形状は、コ字型に限られず、機械加工し易いＶ字型やＵ字型の凹溝であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
２ シリンダブロック
３ シリンダボア
４ ウォータジャケット
１０ シリンダライナ
１１ 溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに挿入保持されるシリンダライナであって、
当該シリンダライナの外周には溝が形成されており、
前記溝の前記シリンダライナ径方向厚み対する溝深さ率を小さく設定するほど、前記溝の前記シリンダライナ外周面積に対する溝面積率を大きく設定する
ことを特徴とするシリンダライナ。
【請求項２】
前記溝深さ率を５％〜５０％の範囲で設定するとともに、前記溝面積率を６０〜９５％の範囲で設定する
ことを特徴とする請求項１記載のシリンダライナ。
【請求項３】
前記溝は、前記シリンダライナの外周において、上部から下部に向かって傾斜するスパイラル状に形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダライナ。
【請求項４】
前記溝は、前記シリンダライナの外周において、周方向に延びる複数の環状に形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダライナ。
【請求項１】
シリンダブロックに挿入保持されるシリンダライナであって、
当該シリンダライナの外周には溝が形成されており、
前記溝の前記シリンダライナ径方向厚み対する溝深さ率を小さく設定するほど、前記溝の前記シリンダライナ外周面積に対する溝面積率を大きく設定する
ことを特徴とするシリンダライナ。
【請求項２】
前記溝深さ率を５％〜５０％の範囲で設定するとともに、前記溝面積率を６０〜９５％の範囲で設定する
ことを特徴とする請求項１記載のシリンダライナ。
【請求項３】
前記溝は、前記シリンダライナの外周において、上部から下部に向かって傾斜するスパイラル状に形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダライナ。
【請求項４】
前記溝は、前記シリンダライナの外周において、周方向に延びる複数の環状に形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダライナ。
【図１】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図２】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１３２３７６（Ｐ２０１２−１３２３７６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５７８２（Ｐ２０１０−２８５７８２）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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