(57)【要約】【課題】未燃燃料が直接、気筒の内壁面を伝うことを防いで、オイルの希釈や劣化を防止することができる内燃機関を提供する。【解決手段】気筒１１と、この気筒１１の内部に設置されて往復するピストン１２と、この気筒１１の内部に燃料を噴射する燃料噴射弁１９とを備えた内燃機関１０において、気筒１１の燃料噴射弁１９の側の一端から他端までの間の壁面の中途位置に、筒周方向全周に渡って延在して、その壁面を伝う燃料やオイルを一時的に溜める阻害部２０が形成された。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒と、この気筒の内部に設置されて往復するピストンと、この気筒の内部に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えた内燃機関において、
前記気筒の前記燃料噴射弁の側の一端から他端までの間の壁面の中途位置に、筒周方向の少なくとも一部に渡って延在して、その壁面を伝う流体が下方に流れることを阻害する阻害部阻害部が形成されたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記阻害部は、前記壁面のうちの前記一端から前記ピストンが上死点に位置したときのそのピストンの外周に外嵌めされたピストンリングの上端までの間に存在する部位に形成される請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記阻害部は、前記壁面のうちの前記ピストンが下死点に位置したときのそのピストンの外周に外嵌めされたピストンリングの下端から前記他端までの間に存在する部位に形成される請求項１に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記阻害部は、前記壁面を径方向内側から外側に向って窪ませて構成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記阻害部は、前記壁面を径方向外側から内側に向って出っ張らせて構成される請求項３に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記気筒は、前記阻害部から前記一端までを構成する筒状の第一筒部と、前記阻害部から前記他端までを構成する筒状の第二筒部と、を有して、その第二筒部の筒径が前記ピストンの径と同等に形成されると共に、前記第一筒部の筒径がその第二筒部の筒径よりも大きく形成されて、
前記阻害部が、前記第一筒部と前記第二筒部との段差で構成される請求項４に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記阻害部は、前記気筒の周方向の全周に渡って延在する請求項１〜６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、内燃機関に関し、より詳細には、オイルの希釈や劣化を防止する内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の気筒の内径はシリンダヘッドの側の端部からクランクケースの側の端部に渡って、ピストン径と略同等に形成されている。（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１２５８６３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、気筒の内壁面に付着した未燃燃料や燃焼後の煤を多く含むガスなどの流体が、その内壁面を伝ってクランクケース（オイルパン）側に流れ込んで、クランクケース（オイルパン）の底に溜まったオイルを希釈させたり、煤による汚れをさらに進行させて劣化させたりという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、未燃燃料や煤を多く含むガスなどの流体が直接、気筒の内壁面を伝うことを防いで、オイルの希釈や劣化を防止することができる内燃機関を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成する本発明の内燃機関は、気筒と、この気筒の内部に設置されて往復するピストンと、この気筒の内部に燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えた内燃機関において、前記気筒の前記燃料噴射弁の側の一端から他端までの間の壁面の中途位置に、筒周方向の少なくとも一部に渡って延在して、その壁面を伝う流体が下方に流れ落ちることを阻害する阻害部が形成されたことを特徴とする。
【０００７】
なお、ここでいう流体とは、未燃燃料や煤を多く含むガスのことである。未燃燃料は、例えば、排気ガスの処理のために行われるポスト噴射で噴射された燃料であり、煤を含むガスは、気筒とピストンとの隙間からクランクケースやオイルパン流れ込むブローバイガスである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、気筒の壁面に阻害部を形成することで、その阻害部にその壁面を伝う未燃燃料や煤を多く含むガスが下方に流れることを阻害ことができる。つまり、内燃機関の排気ガスの後処理再生時のポスト噴射で噴射された未燃燃料を阻害部で一時的に貯めることができる。また、壁面を伝うガスを逃げ場として阻害部に流入させて、あるいは、壁面を伝って下方に流れたガスを阻害部に衝突させて、そのガスのクランクケース側への流入を抑制すると共にガスに含まれた煤を阻害部に付着させることができる。これにより、未燃燃料や煤を多く含んだガスが気筒の内壁面を伝ってクランクケース（オイルパン）まで流れ込むことを防ぐには有利になり、未燃燃料によるオイルの希釈や煤によるオイルの劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の内燃機関の第一実施形態を例示する斜視図である。
【図２】図１の矢印ＩＩが示す縦断面図である。
【図３】本発明の内燃機関の第二実施形態を例示する縦断面図である。
【図４】本発明の内燃機関の第三実施形態を例示する縦断面図である。
【図５】本発明の内燃機関の第四実施形態を例示する縦断面図である。
【図６】本発明の内燃機関の第五実施形態を例示する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の内燃機関の実施形態について説明する。図中では、ｘ方向を気筒１１の径方向である水平方向のうちのスラスト方向に直交する方向とし、ｙ方向をスラスト方向とし、ｚ方向を気筒１１の筒軸方向とする。
【００１１】
図１に例示するように、本発明の第一実施形態の内燃機関１０は、複数の気筒１１を備えるものであるが、本明細書では、内燃機関１０の複数の気筒１１のうちの一つについてのみ説明する。内燃機関１０の気筒１１の数やその配列について、特に限定されるものではない。
【００１２】
内燃機関１０は、気筒１１、ピストン１２、コネクティングロッド１３、及び燃料噴射弁１９を備えている。
【００１３】
気筒１１は、図示しないシリンダブロックをｚ方向の筒軸を有する貫通孔で構成されて、略円筒状を成して、その内部にピストン１２が配置される。気筒１１の下端は、図示しないクランクシャフトが設置されているクランクケースに連通する。
【００１４】
ピストン１２は、ｚ方向に柱軸方向が向いた円柱形状を成しており、その頂面に燃焼室１５が形成されて、その外筒面にリング溝１６が形成されて、そのリング溝１６にピストンリング１７が装着される。
【００１５】
燃焼室１５は、ｚ方向から見てピストン１２の上端に配置されてピストン１２の頂面の中央部がｚ方向下方に向って窪んで形成されており、その形状は特に限定されない。
【００１６】
リング溝１６は、ピストン１２の外筒面の周方向に渡って径方向外側から内側に向って窪んでいる。ピストンリング１７は、略Ｃ環状のリングであり、合口１８が形成されて、ピストン１２の外周に外嵌めされる。合口１８は、ピストンリング１７の切れ目であり、換言するとピストンリング１７の周方向の両端どうしの間の隙間である。
【００１７】
コネクティングロッド１３は、上端がピストン１２に傾動自在に連結されて、下端が図示しないクランクシャフトを回転可能にそのクランクシャフトに固定される。コネクティングロッド１３は、ピストン１２の往復運動を軸回転運動に変換する機構の一部であり、ピストン１２の上死点Ｐ１又はその近傍、及び、下死点Ｐ２又はその近傍を除いてｚ方向に対して傾く。このコネクティングロッド１３の傾きにより、ピストン１２にはｙ方向の側圧（サイドスラスト）の反力が生じる。特に、この反力は、ピストン１２の上死点Ｐ１の直後にｙ方向（スラスト方向）に大きくなり、ピストン１２及びピストンリング１７をｙ方向に押し付ける。
【００１８】
燃料噴射弁１９は、気筒１１の上端付近に設置されていて、先端部が気筒１１の内部に突出している。
【００１９】
内燃機関１０は、気筒１１の壁面の中途位置に、気筒１１の筒周方向の少なくとも一部に渡って延在して、壁面を伝う流体がｚ方向下方に流れることを阻害する阻害部２０が形
成される。
【００２０】
この実施形態の阻害部２０は、気筒１１の筒方向の全周に渡って延在している。また、阻害部２０は、壁面のうちのｚ方向上端からピストン１２が上死点Ｐ１に位置したときのピストンリング１７の上端の位置Ｐ３までの間に存在する部位に形成される。加えて、阻害部２０は、壁面を筒径方向内側から外側に向って窪ませて構成されている。
【００２１】
図２に例示するように、気筒１１が、第一筒部２１と第二筒部２２とを有して構成されて、阻害部２０は、第一筒部２１と第二筒部２２との段差で構成される。
【００２２】
第一筒部２１は、気筒１１の燃料噴射弁１９が配置された側（図示しないシリンダヘッド側）に配置されて、筒径Ｄ１の円筒状に形成される。第一筒部２１の下端は、ピストン１２が上死点Ｐ１に位置するときにピストンリング１７の上端の位置Ｐ３又は位置Ｐ３よりもｚ方向上方に位置する。
【００２３】
第二筒部２２は、気筒１１の燃料噴射弁１９が配置された側のｚ方向反対側（図示しないクランクケース側）に配置されて、筒径Ｄ２の円筒状に形成される。第二筒部２２の上端は、ピストン１２が上死点Ｐ１に位置するときにピストンリング１７の上端の位置Ｐ３に位置する。
【００２４】
筒径Ｄ１は、筒径Ｄ２よりも大きく、筒径Ｄ２は組み付け後のピストンリング１７の外径Ｄ０と略等しい。つまり、筒径Ｄ１は、ピストンリング１７の外径Ｄ０よりも大きい。
【００２５】
阻害部２０は、第一筒部２１と第二筒部２２との段差で構成されている。具体的に、阻害部２０は、第一筒部２１の下端と第二筒部２２の上端との間に形成されて、ｚ方向に見て環状を成している。
【００２６】
内燃機関１０においては、排気ガスの後処理再生時に燃料噴射弁１９から気筒１１の内部に噴射されて燃焼させない未燃燃料をポスト噴射させている。この未燃燃料は、気筒１１の壁面に付着して、気筒１１の壁面を伝って、図示しないクランクケースに向ってｚ方向下方に流れ落ちる。流れ落ちるこの未燃燃料が阻害部２０に流れ込み、阻害部２０に一時的に溜められる。この阻害部２０に一時的に溜められた未燃燃料は、次回の燃焼時に燃えることになる。
【００２７】
また、気筒１１の内部での燃料の燃焼により生じた煤を多く含むガスは、気筒１１の壁面に沿って下方に流れて、気筒１１及びピストン１２の間の隙間から図示しないクランクケースに流れ込もうとする。このガスが逃げ場としてクランクケースの代わりに阻害部２０に流れ込む。また、このガスがｚ方向下方に向かうときに阻害部２０に衝突する。加えて、ガスに含まれる煤が阻害部２０に付着する。
【００２８】
このように内燃機関１０によれば、気筒１１の壁面に阻害部２０を形成することで、その阻害部２０によりその壁面を伝う未燃燃料や煤を多く含むガスのｚ方向下方への流れを阻害することができる。これにより、未燃燃料や煤を多く含むガスが気筒１１の内壁面を伝ってクランクケースまで流れ込むことを防ぐには有利になる。従って、未燃燃料によるエンジンオイルの希釈を防止することができると共に、エンジンオイルに煤が流れ込むことによるエンジンオイルの劣化を防止することができる。
【００２９】
阻害部２０を、気筒１１の壁面のうちのｚ方向上端からピストン１２が上死点Ｐ１に位置したときのピストンリング１７の上端までの間に存在する部位に形成することで、壁面を伝う未燃燃料がピストンリング１７によりｚ方向下方に掻き出される前に、未燃燃料を
一時的に貯留することができる。これにより、未燃燃料が気筒１１の内壁面を伝ってクランクケースまで流れ込むことを防ぐには有利になる。また、阻害部２０は、内燃機関１０の破損防止のため、気筒１１の壁面に沿って摺動するピストンリング１７の稼動部分を避けて、ピストンリング１７の稼働部分以外に形成する必要がある。
【００３０】
また、阻害部２０を第一筒部２１と第二筒部２２との段差で構成することで、燃焼により煤を多く含んだガスを、気筒１１の壁面に沿ってｚ方向下方に向うときに阻害部２０に効果的に衝突させて、流れ込みを防止するには有利になる。
【００３１】
図３に例示するように、本発明の第二実施形態の内燃機関１０は、第一実施形態に対して阻害部２０が異なっている。この実施形態の阻害部２０は、ピストン１２が上死点Ｐ１に位置したときのピストン１２の上端の位置Ｐ１からｚ方向上方の壁面の一部が筒径方向内側から外側に向って窪ませて構成される。それ故、燃料の燃焼によりピストン１２の頂面に掛かる圧力の低下を防ぎつつ、未燃燃料が気筒１１の内壁面を伝ってクランクケースまで流れ込むことを防ぐには有利になる。また、煤を多く含んだガスを、気筒１１の壁面に沿ってｚ方向下方に向うときに、逃げ場として阻害部２０に流れ込ませることで、煤を多く含んだガスがクランクケースまで流れ込むことを防ぐには有利になる。
【００３２】
図４に例示するように、本発明の第三実施形態の内燃機関１０は、第一実施形態に対して阻害部２０が異なっている。この実施形態の阻害部２０は、気筒１１の壁面のうちのピストン１２が下死点Ｐ２に位置したときのピストン１２の下端の位置Ｐ４からｚ方向下端までに存在する部位に形成される。また、阻害部２０は、壁面を筒径方向外側から内側に向って出っ張らせて構成されている。
【００３３】
燃料噴射弁１９から気筒１１の内部に噴射された未燃燃料は、気筒１１の壁面に付着する。気筒１１の壁面に付着した未燃燃料は壁面を伝ってｚ方向下方に向って流れ、ピストン１２のピストンリング１７にｚ方向下方に掻き出される。このピストンリング１７に掻き出された未燃燃料が、阻害部２０に流れ込み、阻害部２０に一時的に溜められる。この阻害部２０に一時的に溜められた未燃燃料は、クランクケースに流れ込む前に揮発することになる。
【００３４】
また、気筒１１の内部での燃料の燃焼により生じた煤を多く含むガスは、気筒１１及びピストンリング１７の間からｚ方向下方に漏れ出る。漏れ出たガスが、逃げ場として阻害部２０に流れ込み、阻害部２０の壁面に煤が付着する。
【００３５】
図５に例示するように、本発明の第四実施形態の内燃機関１０は、第三実施形態に対して阻害部２０が壁面を筒径方向内側から外側に向って窪ませて構成される。このように、阻害部２０が壁面を窪ませて構成される場合は、ピストン１２が下死点Ｐ２に位置したときのピストンリング１７の下端の位置Ｐ５よりもｚ方向下方に形成される。
【００３６】
図６に例示するように、本発明の第四実施形態の内燃機関１０は、第二実施形態に対して阻害部２０の底部が傾いて、阻害部２０に流れ込む未燃燃料やガスを多く含むガスの量が多くなっている。
【００３７】
このように、阻害部２０の形状は特に限定されず、気筒１１の壁面を伝う未燃燃料や煤を含むガスなどの流体がｚ方向下方に向かって流れて、クランクケース（オイルパン）に流れ込むことを阻害することが可能な形状であればよい。
【００３８】
なお、第一実施形態や第五実施形態のように、上死点Ｐ１よりも一端側に形成される場合は、燃料が燃焼する空間が広くなることから、当量比に応じて燃料の噴射量を多くして
もよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０  内燃機関
１１  気筒
１２  ピストン
１９  燃料噴射弁
２０  阻害部
【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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