(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内にガソリンを噴射する燃料噴射弁を備え、
燃料噴射弁のガソリン噴射方向がシリンダ壁面の一部に向けられる筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、
前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧がシリンダ壁面に直接的に当たる領域を給油範囲と設定し、その給油範囲に対して給油範囲以外の部分よりも多くのオイルを供給する給油手段と、
オイルリングの合口端部が給油範囲に対峙せず給油範囲と反対側になるようにオイルリングを周り止めする手段と、
を備えたことを特徴とする筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項２】
前記給油手段として、
ピストンの背面に向けてオイルを噴射するオイルジェットと、
ピストンの背面側とピストンの外周側を連通してオイルジェットから噴射されるオイルをシリンダ壁面に導く給油孔と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項３】
前記ピストンの背面にオイルジェットから噴射されるオイルに対向して窪むスロート部を開口し、スロート部を介して集められたオイルを給油孔に導く構成とした
ことを特徴とする請求項２に記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項４】
前記ピストンの背面にオイルジェットから噴射されるオイルを溜める油溜室を開口し、油溜室に溜められたオイルを給油孔に導く構成とした
ことを特徴とする請求項２に記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項５】
前記ピストンの冠部にオイルを循環させるクールギャラリを形成し、クールギャラリを循環するオイルを給油孔に導く構成とした
ことを特徴とする請求項１に記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項６】
複数の給油孔をシリンダ壁面の給油範囲に対峙して放射状に並ぶように形成した
ことを特徴とする請求項５に記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項７】
前記放射状に並ぶ給油孔どうしの間隔が給油範囲の中央部で狭くなるように配置した
ことを特徴とする請求項５に記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項８】
前記放射状に並ぶ給油孔の断面積が給油範囲の中央部で大きくなるように形成した
ことを特徴とする請求項５に記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項９】
前記ピストンのランド部に開口する油溜まり溝を形成し、給油孔を油溜まり溝に連通させた
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項１０】
油溜まり溝の深さが給油範囲の中央部で深くなるように形成した
ことを特徴とする請求項９に記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項１１】
前記ピストンの外周側に複数のコンプレッションリングを介装し、２つのコンプレッションリング間のランド部に給油孔を開口させた
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項１２】
前記ピストンの外周側にコンプレッションリングが介装されるコンプレッションリング溝を形成し、コンプレッションリング溝に給油孔を開口させた
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【請求項１３】
前記ピストンの外周側にコンプレッションリングとオイルリングを介装し、コンプレッションリングとオイルリング間のランド部に給油孔を開口させた
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の筒内直噴式ガソリンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒内直噴式ガソリンエンジンにおいてシリンダ壁面の潤滑に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の筒内直噴式ガソリンエンジンとして、例えば特開平６−２０７５４２号公報に開示されたものや、図１３に示すようなものがある。
【０００３】
これについて説明すると、燃料噴射弁６２は燃焼室天井壁の側部からシリンダ６１内に臨み、ピストン６３の冠面に窪むキャビティ６４に向けてガソリンを噴射するようになっている。
【０００４】
一方、シリンダ６１の壁面にはクランク室６５に飛散するオイルが供給され、ピストン６３との間に油膜を形成して、ピストン６３の摺接部を潤滑するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の筒内直噴式ガソリンエンジンにあっては、燃料噴射弁６２から噴射されたガソリンの噴霧の一部がシリンダ壁面に付着すると、オイルに比べてガソリンの粘度が低いため、オイルの粘性がガソリンによって希釈され、シリンダ６１の壁面の油膜が切れて潤滑状態が悪化する可能性がある。
【０００６】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、シリンダ壁面の潤滑性を確保することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、シリンダ内にガソリンを噴射する燃料噴射弁を備え、燃料噴射弁のガソリン噴射方向がシリンダ壁面の一部に向けられる筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧がシリンダ壁面に直接的に当たる領域を給油範囲と設定し、その給油範囲に対して給油範囲以外の部分よりも多くのオイルを供給する給油手段と、オイルリングの合口端部が給油範囲に対峙せず給油範囲と反対側になるようにオイルリングを周り止めする手段とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項１に記載の発明において、前記給油手段として、ピストンの背面に向けてオイルを噴射するオイルジェットと、ピストンの背面側とピストンの外周側を連通してオイルジェットから噴射されるオイルをシリンダ壁面に導く給油孔とを備える。
【０００９】
請求項３に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項２に記載の発明において、前記ピストンの背面にオイルジェットから噴射されるオイルに対向して窪むスロート部を開口し、
スロート部を介して集められたオイルを給油孔に導く構成とする。
【００１０】
請求項４に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項２に記載の発明において、前記ピストンの背面にオイルジェットから噴射されるオイルを溜める油溜室を開口し、油溜室に溜められたオイルを給油孔に導く構成とする。
【００１１】
請求項５に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項１に記載の発明において、前記ピストンの冠部にオイルを循環させるクールギャラリを形成し、クールギャラリを循環するオイルを給油孔に導く構成とする。
【００１２】
請求項６に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項５に記載の発明において、複数の給油孔をシリンダ壁面の給油範囲に対峙して放射状に並ぶように形成する。
【００１３】
請求項７に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項５に記載の発明において、前記放射状に並ぶ給油孔どうしの間隔が給油範囲の中央部で狭くなるように配置する。
【００１４】
請求項８に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項５に記載の発明において、前記放射状に並ぶ給油孔の断面積が給油範囲の中央部で大きくなるように形成する。
【００１５】
請求項９に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項１から８のいずれか一つに記載の発明において、前記ピストンのランド部に開口する油溜まり溝を形成し、給油孔を油溜まり溝に連通させる。
【００１６】
請求項１０に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項９に記載の発明において、油溜まり溝の深さが給油範囲の中央部で深くなるように形成する。
【００１８】
請求項１１に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項１から１０のいずれか一つに記載の発明において、前記ピストンの外周側に複数のコンプレッションリングを介装し、２つのコンプレッションリング間のランド部に給油孔を開口させる。
【００１９】
請求項１２に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項１から１０のいずれか一つに記載の発明において、前記ピストンの外周側にコンプレッションリングが介装されるコンプレッションリング溝を形成し、コンプレッションリング溝に給油孔を開口させる。
【００２０】
請求項１３に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンは、請求項１から１０のいずれか一つに記載の発明において、前記ピストンの外周側にコンプレッションリングとオイルリングを介装し、コンプレッションリングとオイルリング間のランド部に給油孔を開口させる。
【００２１】
【作用】
請求項１に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、燃料噴射弁と対向するシリンダ壁面に燃料噴射弁と対向しないシリンダ壁面よりも多くのオイルを供給することにより、燃料噴射弁から噴射されたガソリンの噴霧によってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持することができる。またオイルリングの合口端部がシリンダ壁面の給油範囲に対峙しないように配置されているため、ピストンのシリンダ壁面に対する摺動に伴って合口端部を通って掻き残されるオイルが燃焼室側に流出することが抑えられる。
【００２２】
請求項２に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、オイルジェットから噴射されるオイルはピストンの背面に当たり、その一部が給油孔を通ってシリンダ壁面に導かれる。
【００２３】
請求項３に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、オイルジェットから噴射されるオイルはスロート部に当たり、スロート部を介して給油孔に導かれることにより、給油孔を通ってシリンダ壁面に導かれるオイル量を十分に確保できる。
【００２４】
請求項４に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、オイルジェットから噴射されるオイルは油溜室に溜まり、油溜室を介して給油孔に導かれることにより、給油孔を通ってシリンダ壁面に導かれるオイル量を十分に確保できる。
【００２５】
請求項５に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、オイルジェットから噴射されるオイルはクールギャラリを循環し、クールギャラリを循環するオイルの一部が給油孔を通ってシリンダ壁面に導かれる。
【００２６】
請求項６に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、クールギャラリを循環するオイルの一部が放射状に並ぶ複数の給油孔を通ってシリンダ壁面の給油範囲に供給される。
【００２７】
請求項７に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、クールギャラリを循環するオイルの一部が放射状に並ぶ複数の給油孔を通ってシリンダ壁面の給油範囲に供給される。給油孔どうしの間隔を給油範囲の中央部で狭くすることにより、ガソリンの噴霧が多く当たるシリンダ壁面の部位に多くのオイルが供給される。
【００２８】
請求項８に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、クールギャラリを循環するオイルの一部が放射状に並ぶ複数の給油孔を通ってシリンダ壁面の給油範囲に供給される。給油孔の断面積が給油範囲の中央部で大きくなっていることにより、ガソリンの噴霧が多く当たるシリンダ壁面の部位に多くのオイルが供給される。
【００２９】
請求項９に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、ピストンのシリンダ壁面に対する摺動に伴ってピストンリングに掻き落とされるオイルは、油溜まり溝に溜まり、ピストンリングを越えて燃焼室側に流出することが抑えられる。
【００３０】
請求項１０に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、油溜まり溝の深さが給油範囲の中央部で大きくなっていることにより、ガソリンの噴霧が多く当たるシリンダ壁面の部位に多くのオイルが供給される。
【００３２】
請求項１１に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、給油孔から導かれるオイルが各コンプレッションリング間の空間を介してシリンダ壁面の周方向に拡がり、シリンダ壁面の燃料噴霧が多く付着する領域に拡がり、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止できる。
【００３３】
請求項１２に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、給油孔から導かれるオイルがコンプレッションリング溝を介してシリンダ壁面の周方向に拡がり、シリンダ壁面の燃料噴霧が多く付着する領域に拡がり、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止できる。
【００３４】
請求項１３に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンにおいて、給油孔から導かれるオイルがコンプレッションリングとオイルリング間の空間を介してシリンダ壁面の周方向に拡がり、シリンダ壁面の燃料噴霧が多く付着する領域に拡がり、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止できる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、燃料噴射弁から噴射されたガソリンの噴霧によってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、エンジンの耐久性を高められる。また合口端部を通って掻き残されるオイルが燃焼室側に流出することが抑えられ、オイル消費量を低減できる。
【００３６】
請求項２に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、オイルジェットから噴射されるオイルが給油孔を通ってシリンダ壁面に導かれ、ガソリンの噴霧が当たるシリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００３７】
請求項３に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、スロート部を介してシリンダ壁面に導かれるオイル量が増やされ、ガソリンの噴霧が当たるシリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００３８】
請求項４に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、油溜室を介してシリンダ壁面に導かれるオイル量が増やされ、ガソリンの噴霧が当たるシリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００３９】
請求項５に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、クールギャラリ介してシリンダ壁面に導かれるオイル量が増やされ、ガソリンの噴霧が当たるシリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００４０】
請求項６に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、オイルがクールギャラリから放射状に並ぶ複数の給油孔を通ってシリンダ壁面の給油範囲に供給され、ガソリンの噴霧が当たるシリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００４１】
請求項７に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、給油孔どうしの間隔を給油範囲の中央部で狭くすることにより、ガソリンの噴霧が多く当たるシリンダ壁面の部位に多くのオイルが供給され、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００４２】
請求項８に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、給油孔の断面積が給油範囲の中央部で大きくなっていることにより、ガソリンの噴霧が多く当たるシリンダ壁面の部位に多くのオイルが供給され、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００４３】
請求項９に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、ピストンリングに掻き落とされるオイルが油溜まり溝に溜まり、オイル消費量を低減することができる。
【００４４】
請求項１０に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、油溜まり溝の深さが給油範囲の中央部で大きくなっていることにより、ガソリンの噴霧が多く当たるシリンダ壁面の部位に多くのオイルが供給され、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００４６】
請求項１１に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、オイルが各コンプレッションリング間の空間を介してシリンダ壁面の周方向に拡がり、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００４７】
請求項１２に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、オイルがコンプレッションリング溝を介してシリンダ壁面の周方向に拡がり、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００４８】
請求項１３に記載の筒内直噴式ガソリンエンジンによれば、オイルがコンプレッションリングとオイルリング間の空間を介してシリンダ壁面の周方向に拡がり、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストンの摺動を円滑に維持できる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００５０】
図１に示すように、シリンダヘッド１０の燃焼室天井壁１１には、その側部から燃料噴射弁１２がシリンダ１３内に臨むとともに、その中央部から図示しない点火栓が臨み、点火栓を挟むようにして吸気バルブと排気バルブが互いに対向して設けられている。
【００５１】
燃料噴射弁１２が開弁するのに伴って燃焼室１に噴射されるガソリンは、吸気バルブが開かれるのに伴ってシリンダ１３内に吸入される空気と混合する。シリンダ１３内に形成された混合気はピストン３０で圧縮された状態で点火栓を介してガソリンが着火燃焼する。燃焼したガスはピストン３０を下降させてコンロッド１５を介して図示しないクランクシャフトを回転させる。続いて、ピストン３０が上昇する排気行程中に排気バルブが開かれるのに伴って排気ポートから排気ガスが排出される。これらの各行程が連続して繰り返される。
【００５２】
ピストン３０は燃焼室１を画成する冠部３９と、３本のリング溝３２，３４，３６が形成されたランド部と、ランド部の下方に連なりピストン３０の姿勢を保つスカート部３８を有している。
【００５３】
燃焼室１に近いトップリング溝３２にはトップリング（コンプレッションリング）４２が介装され、中間のセカンドリング溝３４にはセカンドリング（コンプレッションリング）４４が介装され、クランク室２に近いオイルリング溝３６にはオイルリング４６が介装される。トップリング４２とセカンドリング４４がピストン３０とシリンダ壁面１６の隙間を塞ぐ働きをする一方、オイルリング４６がシリンダ壁面１６に必要以上に供給された潤滑油を除き、適正な潤滑油膜を形成する働きをする。
【００５４】
ピストン３０のランド部は、トップリング溝３２より燃焼室１側に位置するトップランド３１と、トップリング溝３２とセカンドリング溝３４の間に位置するセカンドランド３３と、セカンドリング溝３４とオイルリング溝３６の間に位置するサードランド３５とから構成される。
【００５５】
燃料噴射弁１２はその開弁時期と開弁期間（噴射パルス幅）が図示しないコントロールユニットにより運転状態に応じて制御される。燃料噴射弁１２の開弁時期は、所定の低中速低中負荷域でピストン３０が上昇する圧縮行程の後半に設定され、所定の高速域または高負荷域でピストン３０が下降する吸気行程に設定されている。
【００５６】
燃料噴射弁１２はその噴口から図中２点鎖線で示すように噴射される燃料噴霧の中心線がシリンダ１３の中心線に対して所定角度で傾斜するように配置される。このため、ピストン３０が下降した状態で燃料噴射弁１２から噴射されたガソリンの噴霧の一部はシリンダ１３の壁面１６に当たる。
【００５７】
しかしながら、燃料噴射弁１２から噴射されたガソリンの噴霧の一部がシリンダ壁面１６に付着すると、オイルに比べてガソリンの粘度が低いため、オイルの粘性がガソリンによって希釈され、シリンダ壁面１６の油膜が切れて潤滑状態が悪化する可能性がある。
【００５８】
本発明はこれに対処して、燃料噴射弁１２と対向するシリンダ壁面１６に燃料噴射弁１２と対向しないシリンダ壁面１６よりも多くのオイルを供給する給油手段を備える。
【００５９】
本実施形態では、給油手段として、ピストン３０の背面に向けてオイルを供給するオイルジェット１７と、ピストン３０の背面からピストン３０の外周側に貫通してオイルジェット１７から供給されるオイルをシリンダ壁面１６に導く給油孔２１を備える。
【００６０】
オイルジェット１７は、コンロッド１５の大端部に開口する通孔１８によって構成され、通孔１８は図示しないクランクシャフトの内部に形成される油通路にを介してオイルポンプに連通している。これにより、オイルポンプから吐出されるオイルはオイルジェット１７から図中２点鎖線で示すようにピストン３０の背面に向けて噴射される。
【００６１】
なお、オイルジェットとして、シリンダ１３の下端にノズルを取付け、このノズルからオイルをピストン３０の背面に向けて噴射させるように構成してもよい。
【００６２】
ここで、シリンダ１３の周方向の領域について爆発行程でピストン３０が押し付けられる図中右側をスラスト側と定義する。燃料噴射弁１２はシリンダ１３に対して反スラスト側に配置され、ガソリンをシリンダ壁面１６のスラスト側に向けて噴射する。一方、給油孔２１はシリンダ壁面１６のスラスト側に対峙して拡径するように開口する。
【００６３】
本実施形態では、給油孔２１のピストン３０の外周側に開口する出口をセカンドランド３３に開口させ、オイルを給油孔２１からトップリング４２とセカンドリング４４の間に導くようになっている。
【００６４】
ピストン３０にはオイルジェット１７から噴射されるオイルを集めて給油孔２２に導かれスロート部２２が形成される。スロート部２２は、オイルジェット１７から噴射されるオイルに対向するように、ピストン３０の背面に対して円錐状に窪む。
【００６５】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【００６６】
オイルジェット１７から噴射されるオイルは、ピストン３０の背面に当たり、その一部がスロート部２２を介して給油孔２１に導かれる。給油孔２１から導かれるオイルはトップリング４２とセカンドリング４４間の空間を通ってシリンダ壁面１６の周方向に拡がり、油膜が形成される。
【００６７】
オイルジェット１７から噴射されるオイルの多くは、スロート部２２に当たり、スロート部２２を介して給油孔２１に導かれることにより、給油孔２１を通ってシリンダ壁面１６に導かれるオイル量を十分に確保できる。
【００６８】
給油孔２１が燃料噴射弁１２と対向するスラスト側のシリンダ壁面１６に対峙しているため、シリンダ壁面１６の燃料噴霧が多く付着する部位に多くのオイルを供給することができる。
【００６９】
こうしてシリンダ壁面１６のスラスト側に十分なオイル量が供給されることにより、燃料噴射弁１２から噴射されたガソリンの噴霧によってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面１６の油膜が切れることを防止し、ピストン３０のシリンダ壁面１６に対する摺動を円滑に維持することができる。
【００７０】
次に、図２に示す実施形態について説明する。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。
【００７１】
本実施形態では、給油孔２１のピストン３０の外周側に開口する出口をセカンドリング溝３４の底部に開口させる。
【００７２】
この場合、オイルジェット１７から噴射されるオイルは、ピストン３０の背面に当たり、その一部がスロート部２２を介して給油孔２１に導かれ、給油孔２１からセカンドリング溝３４に導かれ、セカンドリング４４を介してシリンダ壁面１６に供給される。
【００７３】
セカンドリング溝３４内に流入したオイルは、セカンドリング溝３４を介してシリンダ壁面１６の周方向に拡がり、シリンダ壁面１６の燃料噴霧が多く付着する領域にオイルを十分に供給することができる。
【００７４】
こうしてシリンダ壁面１６のスラスト側に十分なオイル量が供給されることにより、燃料噴射弁１２から噴射されたガソリンによってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面１６の油膜が切れることを防止し、ピストン３０のシリンダ壁面１６に対する摺動を円滑に維持することができる。
【００７５】
次に、図３に示す実施形態について説明する。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。
【００７６】
本実施形態では、給油孔２１のピストン３０の外周側に開口する出口をサードランド３５に開口させる。
【００７７】
この場合、オイルジェット１７から噴射されるオイルは、ピストン３０の背面に当たり、その一部がスロート部２２を介して給油孔２１に導かれる。給油孔２１から導かれるオイルはセカンドリング４４とオイルリング４６間の空間を通ってシリンダ壁面１６の周方向に拡がり、シリンダ壁面１６の燃料噴霧が多く付着する領域にオイルを十分に供給することができる。
【００７８】
こうしてシリンダ壁面１６のスラスト側に十分なオイル量が供給されることにより、燃料噴射弁１２から噴射されたガソリンによってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面１６の油膜が切れることを防止し、ピストン３０のシリンダ壁面１６に対する摺動を円滑に維持することができる。
【００７９】
次に、図４に示す実施形態について説明する。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。
【００８０】
本実施形態では、２本の給油孔２１を設け、各給油孔２１のピストン３０の外周側に開口する出口をセカンドランド３３とサードランド３５にそれぞれ開口させる。
【００８１】
ピストン３０にはオイルジェット１７から噴射されるオイルを溜めて各給油孔２１に導く油溜室２３が形成される。油溜室２３は、オイルジェット１７から噴射されるオイルに対向するように窪む。
【００８２】
この場合、オイルジェット１７から噴射されるオイルは油溜室２３に溜まり、油溜室２３を介して各給油孔２１に導かれることにより、各給油孔２１を通ってシリンダ壁面１６に導かれるオイル量を十分に確保できる。
【００８３】
こうしてシリンダ壁面１６のスラスト側に十分なオイル量が供給されることにより、燃料噴射弁１２から噴射されたガソリンによってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面１６の油膜が切れることを防止し、ピストン３０のシリンダ壁面１６に対する摺動を円滑に維持することができる。
【００８４】
次に、図５に示す実施形態について説明する。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。
【００８５】
ピストン３０の冠部３９には、その中央部に隆起する凸部５１が形成されるとともに、断面円弧状に窪むキャビティ５２が形成される。キャビティ５２は燃料噴射弁１２に対向して形成される。
【００８６】
ピストン３０を冷却するため、ピストン冠部３０にはクールギャラリ２４が形成され、オイルジェット１７のノズル１９から噴射されるオイルをクールギャラリ２４に循環させて、ピストン３０の熱を持ち去るようになっている。
【００８７】
ピストン３０には、クールギャラリ２４をクランク室２に連通する出入口２５が形成される。
【００８８】
オイルジェット１７のノズル１９は、シリンダ１３の下端からクールギャラリ２４の出入口２５に向けてオイルを噴射するように取付けられる。
【００８９】
オイルジェット１７のノズル１９は、油圧バルブ２０を介して図示しないオイルポンプ（油圧源）に連通している。油圧バルブ２０はオイルポンプの吐出圧が所定値以下の運転状態では閉弁し、オイルポンプの吐出圧が所定値を越えて上昇すると開弁し、ノズル１９にオイルを導くようになっている。
【００９０】
図６に示すように、燃料噴射弁１２から噴射されるガソリンの噴霧がシリンダ壁面１６に直接的に当たる可能性がある領域を給油範囲と設定する。
【００９１】
クールギャラリ２４は図６の平面図上においてキャビティ５２とシリンダ壁面１６の給油範囲の間に位置するように湾曲して形成され、クールギャラリ２４を循環するオイルによってピストン冠部３０の熱を持ち去るようになっている。
【００９２】
クールギャラリ２４とピストン３０の外周側を連通する５本の給油孔２１ｂ〜２１ｆが形成される。
【００９３】
各給油孔２１ｂ〜２１ｆは、シリンダ壁面１６の給油範囲に均等な間隔をもって対峙するように、放射状に並んで形成される。
【００９４】
各給油孔２１ｂ〜２１ｆは互いに等しい断面積をもって形成される。
【００９５】
給油孔２１ｂ〜２１ｆのピストン３０の外周側に開口する出口をセカンドリング溝３４の上部に開口させる。
【００９６】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【００９７】
低中速域では、ピストン３０が上昇する圧縮行程の後半に燃料噴射弁１２が開弁するのに伴ってピストン３０のキャビティ５２に向けてガソリンが噴射される。このため、燃料噴射から点火までの期間が短く、燃焼室１における噴射燃料の拡散が抑えられ、キャビティ５２を介して濃混合気を点火栓の近傍に形成する。
【００９８】
オイルポンプの吐出圧が所定値以下の低中速域では、油圧バルブ２０が閉弁して、オイルジェット１７からオイルが噴射されず、ピストン冠部３９の熱はオイルによって持ち去られることがない。また、オイルがクールギャラリ２４から各給油孔２１ｂ〜２１ｆを通ってシリンダ壁面１６に供給されることがなく、オイル消費量を抑えられる。
【００９９】
高速域では、ピストン３０が下降する吸気行程の前半に燃料噴射弁１２が開弁し、ピストン３０とシリンダ壁面１６の給油範囲に向けてガソリンが噴射される。シリンダ１３内に噴射されたガソリンは各吸気バルブが開かれるのに伴って吸気ポートから吸入される空気と混合する。気筒内に形成された混合気はピストン３０で圧縮された状態で点火栓を介してガソリンが着火燃焼する。
【０１００】
オイルポンプの吐出圧が所定値を越えて上昇する高速域では、油圧バルブ２０が開弁して、オイルジェット１７からオイルが噴射され、クールギャラリ２４を循環するオイルによってピストン冠部３９の熱が持ち去られる。
【０１０１】
高速域では、ピストン３０が下降する吸気行程の前半に燃料噴射弁１２が開弁するため、多くのガソリンがシリンダ壁面１６に直接的に当たるが、クールギャラリ２４を循環するオイルの一部が各給油孔２１ｂ〜２１ｆを通ってセカンドリング溝３４に導かれ、セカンドリング４４を介してシリンダ壁面１６に供給される。
【０１０２】
各給油孔２１ｂ〜２１ｆは、シリンダ壁面１６の給油範囲に対峙して放射状に並んで形成されているため、シリンダ壁面１６の燃料噴霧が多く付着する領域にオイルを十分に供給することができる。
【０１０３】
こうしてシリンダ壁面１６のスラスト側に十分なオイル量が供給されることにより、燃料噴射弁１２から噴射されたガソリンによってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面１６の油膜が切れることを防止し、ピストン３０のシリンダ壁面１６に対する摺動を円滑に維持することができる。
【０１０４】
次に、図７に示す実施形態について説明する。なお、図６との対応部分には同一符号を付す。
【０１０５】
クールギャラリ２４とピストン３０の外周側を連通する７本の給油孔２１ａ〜２１ｇが形成される。
【０１０６】
各給油孔２１ａ〜２１ｇは、シリンダ壁面１６の給油範囲に対峙するように放射状に並んで形成される。各給油孔２１ａ〜２１ｇは互いに等しい断面積をもって形成される。
【０１０７】
本実施形態では、燃料噴射弁１２から噴射されるガソリンの噴霧がシリンダ壁面１６の給油範囲のうちでもその中央部に多く当たることに対応して、各給油孔２１ａ〜２１ｇどうしの間隔が給油範囲の中央部で狭くなるように配置される。すなわち、給油孔２１ｄと２１ｃの間隔は、給油孔２１ｂと２１ｃの間隔より小さく形成されるとともに、給油孔２１ｃと２１ｂの間隔は、給油孔２１ｂと２１ａの間隔より小さく形成される。同様に、給油孔２１ｄと２１ｅの間隔は、給油孔２１ｅと２１ｆの間隔より小さく形成されるとともに、給油孔２１ｅと２１ｆの間隔は、給油孔２１ｆと２１ｇの間隔より小さく形成される。
【０１０８】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【０１０９】
クールギャラリ２４を循環するオイルの一部が放射状に並ぶ複数の給油孔２１ａ〜２１ｇを通ってシリンダ壁面１６の給油範囲に供給される。給油孔２１ａ〜２１ｇどうしの間隔を給油範囲の中央部で狭くすることにより、シリンダ壁面１６のガソリンの噴霧が多く当たる部位に多くのオイルを供給することができる。
【０１１０】
こうしてオイルがシリンダ壁面１６の給油範囲の中央部に多く供給されることにより、燃料噴射弁１２から噴射されたガソリンによってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面１６の油膜が切れることを防止し、ピストン３０のシリンダ壁面１６に対する摺動を円滑に維持することができる。
【０１１１】
次に、図８に示す実施形態について説明する。なお、図６との対応部分には同一符号を付す。
【０１１２】
クールギャラリ２４とピストン３０の外周側を連通する５本の給油孔２１ｂ〜２１ｆが形成される。
【０１１３】
各給油孔２１ｂ〜２１ｆは、シリンダ壁面１６の給油範囲に対峙するように放射状に並んで形成される。各給油孔２１ｂ〜２１ｆは互いに等しい間隔をもって形成される。
【０１１４】
本実施形態では、燃料噴射弁１２から噴射されるガソリンの噴霧がシリンダ壁面１６の給油範囲のうちでもその中央部に多く当たることに対応して、各給油孔２１ｂ〜２１ｆの断面積が給油範囲の中央部で大きくなるように形成される。すなわち、給油孔２１ｄの断面積は給油孔２１ｃと２１ｅより大きく形成され、給油孔２１ｃと２１ｅの断面積は給油孔２１ｂと２１ｆより大きく形成される。
【０１１５】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【０１１６】
クールギャラリ２４を循環するオイルの一部が放射状に並ぶ複数の給油孔２１ｂ〜２１ｆを通ってシリンダ壁面１６の給油範囲に供給される。給油孔２１ｂ〜２１ｆの断面積が給油範囲の中央部で大きくなっていることにより、シリンダ壁面１６のガソリンの噴霧が多く当たる部位に多くのオイルを供給することができる。
【０１１７】
こうしてオイルがシリンダ壁面１６の給油範囲の中央部に多く供給されることにより、燃料噴射弁１２から噴射されたガソリンによってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面１６の油膜が切れることを防止し、ピストン３０のシリンダ壁面１６に対する摺動を円滑に維持することができる。
【０１１８】
次に、図９に示す実施形態について説明する。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。
【０１１９】
本実施形態では、セカンドランド３３に開口する油溜まり溝２６が形成され、給油孔２１の出口を油溜まり溝２６の底部に開口させ、オイルを給油孔２１からトップリングとセカンドリングの間に導くようになっている。
【０１２０】
本実施形態では、油溜まり溝２６はセカンドランド３３の全周に渡って形成される。
【０１２１】
この場合も、図示しないオイルジェットから噴射されるオイルは、ピストン３０の背面に当たり、その一部が給油孔２１に導かれる。給油孔２１から導かれるオイルはセカンドランド３３に開口した油溜まり溝２６を通ってシリンダ壁面の周方向に拡がり、油膜が形成される。
【０１２２】
給油孔２１が燃料噴射弁と対向するシリンダ壁面に対峙して形成されることにより、シリンダ壁面の燃料噴霧が多く付着する部位に多くのオイルを供給することができる。これにより、燃料噴射弁から噴射されたガソリンの噴霧によってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストン３０のシリンダ壁面に対する摺動を円滑に維持することができる。
【０１２３】
また、ピストン３０のシリンダ壁面に対する摺動に伴ってトップリングまたはセカンドリングに掻き落とされるオイルは、油溜まり溝２６に溜まり、トップリングを越えて燃焼室側に流出することが抑えられ、オイル消費量を低減できる。
【０１２４】
次に、図１０に示す実施形態について説明する。なお、図９との対応部分には同一符号を付す。
【０１２５】
燃料噴射弁１２から噴射されるガソリンの噴霧がシリンダ壁面１６の給油範囲のうちでもその中央部に多く当たることに対応して、油溜まり溝２６の深さが給油範囲の中央部で深くなるように形成される。
【０１２６】
この場合も、図示しないオイルジェットから噴射されるオイルは、ピストン３０の背面に当たり、その一部が給油孔２１に導かれる。給油孔２１から導かれるオイルはセカンドランド３３に開口した油溜まり溝２６を通ってシリンダ壁面の周方向に拡がり、油膜が形成される。
【０１２７】
油溜まり溝２６の深さが給油範囲の中央部で深くなっていることにより、シリンダ壁面１６のうち燃料噴霧が多く付着する部位に多くのオイルを供給することができる。これにより、燃料噴射弁１２から噴射されたガソリンの噴霧によってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストン３０のシリンダ壁面１６に対する摺動を円滑に維持することができる。
【０１２８】
また、ピストン３０のシリンダ壁面１６に対する摺動に伴ってトップリングまたはセカンドリングに掻き落とされるオイルは、油溜まり溝２６に溜まり、トップリングを越えて燃焼室側に流出することが抑えられ、オイル消費量を低減できる。
【０１２９】
次に、図１１、図１２に示す実施形態について説明する。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。
【０１３０】
オイルリング４６の合口端部４７がシリンダ壁面１６の給油範囲に対峙しないようにオイルリング４６の回り止めをするストッパー４８が設けられる。
【０１３１】
ストッパー４８は図１１の平面図上において燃料噴射弁１２の下方に配置され、合口端部４８をシリンダ壁面１６の給油範囲と反対側に保持するようになっている。
【０１３２】
この場合も、図示しないオイルジェットから噴射されるオイルが、ピストン３０の背面に当たり、その一部が給油孔を介してシリンダ壁面１６の給油範囲に供給される。これにより、燃料噴射弁から噴射されたガソリンの噴霧によってオイルの粘性が希釈されても、シリンダ壁面の油膜が切れることを防止し、ピストン３０のシリンダ壁面に対する摺動を円滑に維持することができる。
【０１３３】
オイルリング４６の合口端部４７がシリンダ壁面１６の給油範囲に対峙しないように配置されているため、ピストン３０のシリンダ壁面に対する摺動に伴って合口端部を通って掻き残されるオイルが燃焼室側に流出することが抑えられ、オイル消費量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すエンジンの縦断面図。
【図２】他の実施形態を示すエンジンの縦断面図。
【図３】さらに他の実施形態を示すエンジンの縦断面図。
【図４】さらに他の実施形態を示すエンジンの縦断面図。
【図５】さらに他の実施形態を示すエンジンの縦断面図。
【図６】同じくエンジンの横断面図図。
【図７】さらに他の実施形態を示すエンジンの横断面図。
【図８】さらに他の実施形態を示すエンジンの横断面図。
【図９】さらに他の実施形態を示すピストンの断面図。
【図１０】さらに他の実施形態を示すエンジンの横断面図。
【図１１】さらに他の実施形態を示すエンジンの横断面図。
【図１２】同じくオイルリング等の斜視図。
【図１３】従来例を示すエンジンの全体断面図。
【符号の説明】
１  燃焼室
２  クランク室
１２  燃料噴射弁
１３  シリンダ
１６  シリンダ壁面
１７  オイルジェット
２１  給油孔
２２  スロート部
２３  油溜室
２４  クールギャラリ
２６  油溜まり溝
３０  ピストン
３１  トップランド
３２  トップリング溝
３３  セカンドランド
３４  セカンドリング溝
３５  サードランド
３６  オイルリング溝
４２  トップリング
４４  セカンドリング
４６  オイルリング
４７  合口端部
４８  ストッパー
【図１】
0004025380.tif 000002
【図２】
0004025380.tif 000003
【図３】
0004025380.tif 000004
【図４】
0004025380.tif 000005
【図５】
0004025380.tif 000006
【図６】
0004025380.tif 000007
【図７】
0004025380.tif 000008
【図８】
0004025380.tif 000009
【図９】
0004025380.tif 000010
【図１０】
0004025380.tif 000011
【図１１】
0004025380.tif 000012
【図１２】
0004025380.tif 000013
【図１３】
0004025380.tif 000014