(57)【要約】【課題】  内燃機関において熱効率を向上させる。【解決手段】  ピストン１７を受容するシリンダ６及びシリンダの径方向外方に設けられた冷却水通路３０を有するシリンダブロック２と、シリンダを形成する壁面４又は冷却水通路のシリンダ側の壁面３２に設けられ、シリンダの軸線方向における熱伝導率がシリンダの径方向における熱伝導率よりも高い熱伝導異方性部材３７、５１と、熱伝導異方性部材のシリンダの径方向における外側面に設けられた断熱部材３８、５２とを有することを特徴とする内燃機関を提供する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンを受容するシリンダ及び前記シリンダの径方向外方に設けられた冷却水通路を有するシリンダブロックと、
前記シリンダを形成する壁面又は前記冷却水通路の前記シリンダ側の壁面に設けられ、前記シリンダの軸線方向における熱伝導率が前記シリンダの径方向における熱伝導率よりも高い熱伝導異方性部材と、
前記熱伝導異方性部材の前記シリンダの径方向における外側面に設けられた断熱部材とを有することを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記冷却水通路は、前記シリンダの軸線方向において、前記ピストンのストローク長よりも長く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記熱伝導異方性部材及び前記断熱部材は、前記シリンダの軸線方向において、前記ピストンのストローク長よりも長く形成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記熱伝導異方性部材及び前記断熱部材の前記シリンダの軸線方向における上端は、前記ピストンが上死点にあるときの前記ピストンのトップリングよりも上方に配置され、
前記熱伝導異方性部材及び前記断熱部材の前記シリンダの軸線方向における下端は、前記ピストンが下死点にあるときの前記ピストンのトップリングよりも下方に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記熱伝導異方性部材は、前記冷却水通路の前記シリンダ側の壁面に接着されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記断熱部材は、前記熱伝導異方性部材に接着されていることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記熱伝導異方性部材は、円筒形に形成され、前記ピストンと摺接するシリンダスリーブを構成することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
【請求項８】
前記断熱部材は、前記シリンダスリーブの外周面に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の冷却損失を低減させるために、シリンダの周囲に断熱部材を設けてシリンダブロックへの放熱を抑制した内燃機関が公知である（例えば、特許文献１）。しかし、シリンダブロックへの放熱を抑制すると、冷却水やオイルの昇温が抑制されるため、冷却水の熱エネルギーを利用した暖房の機能が低下する。この問題を解決するために、シリンダの軸線方向における熱伝導率がシリンダの径方向における熱伝導率よりも大きい熱異方性材料によってシリンダスリーブを形成し、シリンダスリーブの上端外周に冷却水通路を設けた内燃機関が提案されている（例えば、特許文献２）。この内燃機関では、燃焼ガス及びピストンからシリンダスリーブに伝わる熱は、シリンダスリーブにおいて下端側から上端側に伝達され、その後冷却水通路を流れる冷却水に伝達される。そのため、シリンダスリーブの下部からシリンダブロックへの放熱を抑制することができ、冷却損失を低減させることができる。また、冷却水を昇温することができ、暖房機能を維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−５２２５５号公報
【特許文献２】特許６０４４６１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に係る内燃機関は、冷却水通路がシリンダスリーブの上端部に対応した上下幅しか有しないため、内燃機関の高負荷時にはシリンダスリーブの冷却が不足する虞がある。そのため、ノッキングが発生し易くなり、熱効率が低下する。高負荷時におけるシリンダスリーブの冷却を促進するために冷却水量を増加させると、ポンプ損失が増加し、冷却水通路の上下幅を大きくすると冷却損失が増加し、熱効率が低下する。
【０００５】
本発明は、以上の背景を鑑み、内燃機関において熱効率を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明のある態様は、ピストン（１７）を受容するシリンダ（６）及び前記シリンダの径方向外方に設けられた冷却水通路（３０）を有するシリンダブロック（２）と、前記シリンダを形成する壁面（４）又は前記冷却水通路の前記シリンダ側の壁面（３２）に設けられ、前記シリンダの軸線方向における熱伝導率が前記シリンダの径方向における熱伝導率よりも高い熱伝導異方性部材（３７、５１）と、前記熱伝導異方性部材の前記シリンダの径方向における外側面に設けられた断熱部材（３８、５２）とを有することを特徴とする内燃機関を提供する。
【０００７】
この態様によれば、シリンダの壁面の下端部を昇温することができる。内燃機関では、ピストンが上死点付近にあるときに燃焼室において燃焼が発生するため、シリンダの壁面は、燃焼ガス及びピストンから熱を受けて、上端側において下端側よりも温度が高くなる。シリンダの壁面に伝わった熱は、熱伝導異方性部材によってシリンダの軸線方向に沿った向きに、温度が高い上端側から温度が低い下端側に伝達し易くなる。このようにして、シリンダの壁面を、上端部において冷却し、下端部において昇温することができる。シリンダの壁面の下端側には、潤滑のためのオイルが存在するため、オイルの昇温を促進することができる。これにより、オイルの粘性が低下するため、摩擦損失を低減することができる。また、内燃機関の高負荷時において、シリンダの壁面の温度が上昇するときには、熱の一部は熱伝導異方性部材及び断熱部材を径方向に通過して冷却水通路を流れる冷却水に伝達されるため、シリンダの壁面の過度な温度上昇を抑制することができる。これにより、高負荷時において、ノッキングを抑制することができる。これらの効果により、内燃機関の熱効率を向上させることができる。
【０００８】
本発明の他の態様は、前記冷却水通路は、前記シリンダの軸線方向において、前記ピストンのストローク長よりも長く形成されているとよい。
【０００９】
この態様によれば、内燃機関の高負荷時において、シリンダの壁面の温度上昇を抑制して、ノッキングを抑制することができる。
【００１０】
本発明の他の態様は、前記熱伝導異方性部材及び前記断熱部材は、前記シリンダの軸線方向において、前記ピストンのストローク長よりも長く形成されているとよい。
【００１１】
この態様によれば、シリンダの壁面の下端部に到る広い範囲を昇温させることができる。
【００１２】
本発明の他の態様は、前記熱伝導異方性部材及び前記断熱部材の前記シリンダの軸線方向における上端は、前記ピストンが上死点にあるときの前記ピストンのトップリングよりも上方に配置され、前記熱伝導異方性部材及び前記断熱部材の前記シリンダの軸線方向における下端は、前記ピストンが下死点にあるときの前記ピストンのトップリングよりも下方に配置されているとよい。
【００１３】
この態様によれば、シリンダの壁面においてピストンのストローク範囲に対応する範囲の温度分布の差を小さくすることができる。これにより、シリンダの壁面の上端部の温度を低下させてノッキングを抑制することができると共に、下端部の温度を上昇させてオイルを昇温させることができる。
【００１４】
本発明の他の態様は、前記熱伝導異方性部材は、前記冷却水通路の前記シリンダ側の壁面に接着されているとよい。
【００１５】
この態様によれば、シリンダブロックに対する熱伝導異方性部材の取付構造を簡素にすることができる。冷却水通路は従来のシリンダブロックに設けられているため、シリンダブロックの形状を変更することなく、熱伝導異方性部材をシリンダブロックに設けることができる。
【００１６】
本発明の他の態様は、前記断熱部材は、前記熱伝導異方性部材に接着されているとよい。
【００１７】
この態様によれば、シリンダブロック及び熱伝導異方性部材に対する断熱部材の取付構造を簡素にすることができる。
【００１８】
本発明の他の態様は、前記熱伝導異方性部材は、円筒形に形成され、前記ピストンと摺接するシリンダスリーブを構成するとよい。
【００１９】
この態様によれば、シリンダブロックに対する熱伝導異方性部材の取付構造を簡素にすることができる。シリンダスリーブは従来のシリンダブロックに設けられているため、シリンダスリーブを交換することによって、熱伝導異方性部材をシリンダブロックに導入することができる。
【００２０】
本発明の他の態様は、前記断熱部材は、前記シリンダスリーブの外周面に設けられているとよい。
【００２１】
この態様によれば、シリンダブロック及び熱伝導異方性部材に対する断熱部材の取付構造を簡素にすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上の構成によれば、内燃機関において熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る内燃機関の断面図
【図２】内燃機関のシリンダスリーブの温度分布を示すグラフ
【図３】熱伝導異方性部材の厚さとシリンダスリーブの上端部における温度変化との関係を示すグラフ
【図４】熱伝導異方性部材の厚さとシリンダスリーブの下端部における温度変化との関係を示すグラフ
【図５】第２実施形態に係る内燃機関の断面図
【図６】第１実施形態に係る内燃機関の一部変形例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る内燃機関の実施形態について説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
内燃機関１は、４ストローク機関であり、図１に示すように、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上端面に締結されたシリンダヘッド３とを有する。シリンダブロック２には、シリンダブロック２の上端面に開口する断面円形のシリンダボア４が形成されている。シリンダボア４には、円筒形のシリンダスリーブ５が装着されている。シリンダスリーブ５は、例えば圧入や鋳包みによってシリンダボア４に固定されている。シリンダスリーブ５の内周面によって、燃焼室を画定するシリンダ６が形成されている。シリンダ６の軸線をシリンダ軸線Ａとする。シリンダボア４の下端は、シリンダブロック２の下部に設けられたクランク室７に接続している。
【００２６】
シリンダヘッド３の下端面においてシリンダ６の上端と対向する部分には、上方に向けて凹んだ燃焼室天井部１１が形成されている。燃焼室天井部１１には、２つの吸気ポート１２と、２つの排気ポート１３とが開口している。燃焼室天井部１１において、一側である吸気側に２つの吸気ポート１２が配置され、他側である排気側に２つの排気ポート１３が配置されている。吸気ポート１２及び排気ポート１３の燃焼室天井部１１側の開口端は、ポペットバルブである吸気バルブ１４及び排気バルブ１５によって開閉される。
【００２７】
シリンダ６には、ピストン１７がシリンダ軸線Ａに沿って往復動可能に受容されている。ピストン１７は、円板状のクラウン部１８と、クラウン部１８の周縁部から下方に突出した一対のスカート部１９と、各スカート部１９の対応する側縁同士を互いに連結する一対の連結壁部２１とを有している。クラウン部１８の外周部には、周方向に延在する第１環状溝、第２環状溝及び第３環状溝（符号省略）が上から順に形成されている。第１環状溝にはコンプレッションリングであるトップリング２２が嵌め付けられ、第２環状溝にはコンプレッションリングであるセカンドリング２３が嵌め付けられ、第３環状溝にはオイルリング２４が嵌め付けられている。ピストン１７は、トップリング２２、セカンドリング２３、及びオイルリング２４において、シリンダスリーブ５の内周面に摺接している。
【００２８】
ピストン１７は、コンロッド２６を介してクランクシャフト（不図示）に連結されている。ピストン１７は、シリンダ軸線Ａに沿って所定のストローク長Ｓで、シリンダ６に対して往復動する。図１には、上死点にあるときのピストン１７が実線で示され、下死点にあるときのピストン１７が破線で示されている。ピストン１７が下死点にあるときの、シリンダブロック２の上端面（ガスケット面：Ｇａ面）とトップリング２２の下端面との距離をＢＤＣトップリング距離Ｌとする。
【００２９】
シリンダブロック２において、シリンダボア４の径方向外方には冷却水通路３０（ウォータジャケット）が設けられている。冷却水通路３０は、シリンダボア４を囲むようにシリンダボア４の径方向に延びている。また、冷却水通路３０は、シリンダ軸線Ａと平行に上下に延び、シリンダブロック２の上端面に開口している。すなわち、冷却水通路３０は、シリンダブロック２の上端面から下方に向けて凹んだ溝形に形成されている。冷却水通路３０は、冷却水通路３０の下底面をなす通路底壁面３１と、冷却水通路３０のシリンダ６側の壁面をなす通路内壁面３２と、冷却水通路３０のシリンダ６と相反する側の壁面をなす通路外壁面３３とによって画定されている。
【００３０】
シリンダブロック２の上端面から通路底壁面３１までの距離、すなわちシリンダ軸線Ａ方向における冷却水通路３０の長さを、冷却水通路３０の深さＤとする。冷却水通路３０の深さＤは、ピストン１７のストローク長Ｓよりも長く、かつＢＤＣトップリング距離Ｌより長く形成されている。
【００３１】
シリンダヘッド３の燃焼室天井面及び排気ポート１３の周囲には、ヘッド側冷却水通路３５（ヘッド側ウォータジャケット）が形成されている。ヘッド側冷却水通路３５は、シリンダヘッド３の下端面に開口し、冷却水通路３０の上端と接続している。冷却水通路３０及びヘッド側冷却水通路３５は、図示しない冷却水回路に接続され、冷却水が流通する。
【００３２】
シリンダブロック２及びシリンダヘッド３は、アルミ合金又は鋳鉄によって形成されている。シリンダスリーブ５は、鋳鉄によって形成されている。
【００３３】
冷却水通路３０の通路内壁面３２には、熱伝導異方性部材３７が設けられている。熱伝導異方性部材３７は、第１の方向における熱伝導率が、第１の方向に直交する第２の方向における熱伝導率に対して相違する材料である。熱伝導異方性部材３７は、例えば、樹脂と、樹脂の内部に分散させた鱗片状のグラファイトフィラーとを有する公知の材料によって形成されている。鱗片状のグラファイトフィラーは、炭素が規則正しく整列したベーサル面を有し、樹脂の内部においてそれぞれのベーサル面が一方向を向くように配向している。熱伝導異方性材料は、鱗片状のグラファイトフィラーのベーサル面に沿った方向の熱伝導率が、鱗片状のグラファイトフィラーのベーサル面に直交する方向の熱伝導率に対して高くなる。樹脂は、ＡＢＳ樹脂やポリイミド等であってよい。
【００３４】
熱伝導異方性部材３７は、シート状に形成され、鱗片状のグラファイトフィラーのベーサル面がシートの面に沿った方向に配置されている。これにより、熱伝導異方性部材３７は、シートの面に沿った方向における熱伝導率が、厚み方向における熱伝導率よりも高くなっている。熱伝導異方性部材３７は、可撓性を有してもよい。
【００３５】
熱伝導異方性部材３７は、通路内壁面３２に面接触するように設けられている。熱伝導異方性部材３７は、例えば、接着剤によって通路内壁面３２に接着されているとよい。熱伝導異方性部材３７は、通路内壁面３２において、シリンダ軸線Ａ方向における熱伝導率がシリンダ６の径方向における熱伝導率よりも高くなっている。熱伝導異方性部材３７は、通路内壁面３２において、シリンダ軸線Ａ方向における熱伝導率が例えば５００〜１０００Ｗ／ｍＫであり、シリンダ６の径方向における熱伝導率が例えば１０〜５０Ｗ／ｍＫであるとよい。熱伝導異方性部材３７は、シリンダ軸線Ａ方向における熱伝導率がシリンダ６の径方向における熱伝導率の２０〜５０倍であることが好ましい。熱伝導異方性部材３７は、シリンダ軸線Ａ方向に延びると共に、シリンダ６の周方向に延び、シリンダ６を囲むように配置されている。
【００３６】
熱伝導異方性部材３７のシリンダ６の径方向における外側面（シリンダ６と相反する側の面）には、断熱部材３８が設けられている。断熱部材３８は、シート状に形成され、熱伝導異方性部材３７に沿って配置されている。断熱部材３８は、例えばエアロシリカゲル等のナノ多孔体を含む材料から形成されている。断熱部材３８の熱伝導率は、例えば０．０１〜０．１Ｗ／ｍＫであってよい。断熱部材３８は、熱伝導異方性部材３７に沿って、シリンダ軸線Ａ方向に延びると共に、シリンダ６の周方向に延び、シリンダ６を囲むように配置されている。断熱部材３８は、例えば、接着剤によって熱伝導異方性部材３７に接着されているとよい。断熱部材３８の外面は、通路外壁面３３と隙間を介して対向する。これにより、断熱部材３８の外面と通路外壁面３３との間を冷却水が流れることができる。
【００３７】
熱伝導異方性部材３７のシリンダ軸線Ａ方向における長さ（上下長さ）を異方性部材長さＨとする。本実施形態では、断熱部材３８のシリンダ軸線Ａ方向における長さ（上下長さ）は、異方性部材長さＨと等しく、断熱部材３８の上端及び下端が熱伝導異方性部材３７上端及び下端と一致するように設けられている。異方性部材長さＨは、ピストン１７のストローク長Ｓよりも長く、かつ冷却水通路３０の深さＤよりも短く設定されている（Ｓ＜Ｈ＜Ｄ）。熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８のそれぞれの上端は、ピストン１７が上死点にあるときのトップリング２２よりも上方に位置することが好ましい。また、熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８のそれぞれの上端は、シリンダブロック２の上端面から下方に隙間をおいて配置されていることが好ましい。これにより、通路内壁面３２の上端部は、冷却水通路３０を流れる冷却水に接触することができる。また、熱伝導異方性部材３７の上端縁が冷却水通路３０を流れる冷却水に接触することができる。
【００３８】
熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８のそれぞれの下端は、ピストン１７が下死点にあるときのトップリング２２よりも下方に位置することが好ましい。また、熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８のそれぞれの下端は、通路底壁面３１から上方に隙間をおいて配置されていることが好ましい。これにより、通路内壁面３２の下端部は、冷却水通路３０を流れる冷却水に接触することができる。また、熱伝導異方性部材３７の下端縁が冷却水通路３０を流れる冷却水に接触することができる。
【００３９】
熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８のそれぞれの上端は、互いに一致する位置に配置されている。また、熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８のそれぞれの下端は、互いに一致する位置に配置されている。すなわち、熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８は互いに重なり合うように形成されている。
【００４０】
熱伝導異方性部材３７の厚さは、冷却水通路３０に配置することを考慮すると０．１〜１０ｍｍであることが好ましい。また、断熱部材３８の厚さは、０．１〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００４１】
シリンダブロック２において、クランク室７を形成する壁部には、ピストン１７の裏面及びシリンダ６の内周面に向けてオイルを噴射するオイルジェット４０が設けられている。オイルジェット４０は、シリンダブロック２に形成されたオイルギャラリを介してオイルポンプに接続されている。
【００４２】
以上のように構成した内燃機関１の作用及び効果について説明する。図２は、内燃機関１のシリンダスリーブ５の温度分布を示すグラフである。この結果は、内燃機関１の回転数を１５００ｒｐｍ、ＢＭＥＰを７５０ｋＰａとして得た。本実施形態に係る内燃機関１（図２中の実線）では、熱伝導異方性部材３７は、シリンダ軸線Ａ方向への熱伝導率が１０００Ｗ／ｍＫであり、径方向への熱伝導率が２０Ｗ／ｍＫである。熱伝導異方性部材３７は、厚み（径方向における幅）が７ｍｍであり、上端においてシリンダブロック２の上端面から２０ｍｍの位置に配置され、下端において通路内壁面３２の下端に配置されている。断熱部材３８は、厚みが７ｍｍであり、上端及び下端において熱伝導異方性部材３７の上端及び下端に一致するように配置されている。また、比較例として熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８を省略した結果（図２中の破線）を示す。図２に示すように、本実施形態に係る内燃機関１では、シリンダスリーブ５の上端部の温度が比較例の同位置に対して低下し、シリンダスリーブ５の下端部の温度が比較例の同位置に対して上昇する。
【００４３】
内燃機関１では、ピストン１７が上死点付近にあるときに、燃焼室天井部１１とピストン１７の上端面とによって画定される燃焼室において燃焼が発生する。その後、燃焼ガスの膨張力を受けたピストン１７が下方に移動し、燃焼ガスは下方に膨張する。そのため、シリンダ６の壁面は、燃焼ガス及びピストン１７から熱を受けて、上端側において下端側よりも温度が高くなる。
【００４４】
実施形態に係る内燃機関１では、シリンダ６の壁面に伝わった熱は、熱伝導異方性部材３７に伝達される。熱伝導異方性部材３７は、シリンダ軸線Ａ方向における熱伝導率がシリンダ６の径方向における熱伝導率よりも高い。そのため、熱伝導異方性部材３７において、熱はシリンダ６の径方向よりもシリンダ軸線Ａ方向に伝達する。また、熱伝導異方性部材３７の径方向外方には断熱部材３８が設けられているため、熱伝導異方性部材３７において、熱はシリンダ６の径方向よりもシリンダ軸線Ａ方向に一層伝達し易くなる。これにより、熱伝導異方性部材３７において、熱はシリンダ軸線Ａ方向に沿って高温であるシリンダ６の上端側からより低温である下端側に伝達する。熱伝導異方性部材３７において下端側に伝達した熱の一部は、より低温であるシリンダ６の壁面に伝達してシリンダ６の壁面の温度を上昇させる。また、熱伝導異方性部材３７において下端側に伝達した熱の残りは、冷却水に伝達する。
【００４５】
比較例に係る内燃機関では、熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８が設けられていないため、シリンダスリーブ５に伝達された熱は、主に径方向外方に伝達し、冷却水に伝達する。すなわち、シリンダ軸線Ａ方向に沿った熱伝導が本実施形態に係る内燃機関１ほど発生しないため、シリンダスリーブ５の上端及び下端間における温度差は本実施形態に係る内燃機関１よりも大きくなる。
【００４６】
本実施形態に係る内燃機関１では、熱は熱伝導異方性部材３７に沿って温度が高い上端側から下端側に伝達するため、シリンダスリーブ５の中間部から下部にかけての温度が上昇する。そのため、シリンダスリーブ５の内周面を伝って下方に流れるオイルを効率良く昇温させることができる。オイルの温度が上昇するとオイルの粘性抵抗が低下するため、オイルが供給される内燃機関１の摺接部の摩擦損失を低減させることができる。
【００４７】
また、熱異方性材料の径方向外側に断熱部材３８が設けられているため、シリンダ６の径方向における熱の伝達は、上端側から下端側への伝達に比べて小さくなる。これにより、熱が径方向に移動して冷却水通路３０内の冷却水に直接に伝達することを抑制することができ、冷却損失を低減することができる。
【００４８】
内燃機関１の高負荷時においても、熱はシリンダ６の壁面の上端側から下端側に伝達され、上端部での温度上昇を抑制することができる。これにより、高負荷時において、ノッキングを抑制することができる。また、シリンダスリーブ５の上端の径方向外方には、熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８の上端が配置されていないため、通路内壁面３２は冷却水と直接に接触して冷却される。これにより、シリンダスリーブ５の上端の温度上昇を抑制することができ、ノッキングを抑制することができる。
【００４９】
図３は、熱伝導異方性部材３７の厚さがシリンダスリーブ５の上端部（シリンダブロック２の上端面から３０ｍｍの位置）の温度に与える影響を示すグラフである。測定条件は、図２と同様である。縦軸の壁温変化率［％］は、熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８を有しない比較例に対する温度変化を示す。図３に示すように、熱伝導異方性部材３７の厚さが７ｍｍのときに、シリンダスリーブ５の上端部における壁温変化率が−１．６％となり、冷却側に最大になる。熱伝導異方性部材３７による冷却効果は、熱伝導異方性部材３７の厚さが４０ｍｍ以下のときに確認され、熱伝導異方性部材３７の厚さが４０ｍｍより大きくなるとシリンダスリーブ５の上端部における壁温変化率が上昇側に転じる。
【００５０】
図４は、熱伝導異方性部材３７の厚さがシリンダスリーブ５の下端部（シリンダブロック２の上端面から１３５ｍｍの位置）の温度に与える影響を示すグラフである。測定条件は、図２と同様である。図４に示すように、熱伝導異方性部材３７の厚さが２０ｍｍのときに、シリンダスリーブ５の下端部における壁温変化率が＋４％となり、昇温側に最大になる。熱伝導異方性部材３７による昇温効果は、熱伝導異方性部材３７の厚さが５０ｍｍ以下の範囲の全域において確認された。
【００５１】
図３及び図４に示す結果から、熱伝導異方性部材３７は、厚さが０．１ｍｍ〜４０ｍｍの範囲において、シリンダスリーブ５の上端部を冷却し、かつ下端部を昇温することができる。
【００５２】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る内燃機関５０は、第１実施形態に係る内燃機関１と比較して、熱伝導異方性部材５１及び断熱部材５２の配置が異なり、他の構成は同様である。
【００５３】
図５に示すように、第２実施形態に係る内燃機関５０では、シリンダスリーブ５は、熱伝導異方性部材５１によって形成されている。シリンダスリーブ５は、シリンダ軸線Ａ方向における熱伝導率がシリンダ６の径方向における熱伝導率よりも高く構成されている。本実施形態では、シリンダスリーブ５の全領域が熱伝導異方性部材５１によって形成されている。他の実施形態では、シリンダスリーブ５の一部が熱伝導異方性部材５１によって形成されていてもよい。断熱部材５２は、シート状に形成され、シリンダスリーブ５の外周面とシリンダボア４の内周面との間に介装されている。
【００５４】
シリンダスリーブ５は、上死点及び下死点にあるピストン１７の全域を受容可能な長さに設定されている。断熱部材５２は、シリンダスリーブ５の外周面の全域に設けられている。
【００５５】
第２実施形態に係る内燃機関５０によれば、シリンダスリーブ５が受ける熱は、熱伝導異方性部材５１によって、径方向外方よりも上端側から下端側に伝達する。そのため、シリンダスリーブ５の下端側を昇温させることができる。
【００５６】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記の第１実施形態において、熱伝導異方性部材３７の通路内側壁への取り付け構造は様々な手法を採用することができる。例えば、図６に示すように、冷却水通路３０にスペーサ６５を挿入し、スペーサ６５と通路内壁面３２との間に熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８を挟持する構成にしてもよい。スペーサ６５は、フレームによって形成され、冷却水通路３０を流れる冷却水の流路を形成する。
【００５７】
また、熱伝導異方性部材３７及び断熱部材３８は、シリンダ６に対して周方向における一部に設けられてもよい。例えば、シリンダ６に対して排気側又は吸気側に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１、５０    ：内燃機関
２    ：シリンダブロック
４    ：シリンダボア
５    ：シリンダスリーブ
６    ：シリンダ
１７  ：ピストン
２２  ：トップリング
３０  ：冷却水通路
３１  ：通路底壁面
３２  ：通路内壁面
３３  ：通路外壁面
３７、５１  ：熱伝導異方性部材
３８、５２  ：断熱部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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