本发明涉及内燃机的汽缸体。
背景技术：
例如，在专利文献1中公开了一种内燃机的汽缸体。该汽缸体具备将活塞保持为能够往复移动的汽缸孔壁部、和以包围汽缸孔壁部的方式形成的水套。在专利文献1所记载的汽缸体中，为了减小汽缸孔壁部处的汽缸轴向上的温度差，在水套的内部插入有水套间隔件。更具体而言，水套间隔件由合成树脂基板、设置于该合成树脂基板的所需部位的间隔件主体、以及弹簧构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-229988号公报
专利文献2：日本特开2010-169049号公报
专利文献3：日本特开2010-190138号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
若为了减小汽缸孔壁部处的汽缸轴向上的温度差而如专利文献1那样具备水套间隔件，则零件件数会增加。另外，为了将水套间隔件安装于汽缸体需要花费功夫。
本发明是鉴于上述那样的课题而做出的，其目的在于提供一种不伴有零件件数的增加地抑制汽缸轴向上的温度差的内燃机的汽缸体。
用于解决问题的技术方案
本发明的内燃机的汽缸体具备将活塞保持为能够往复移动的汽缸孔壁部。所述汽缸孔壁部在汽缸轴向上在远离汽缸盖的一侧的位置包括中空部。所述中空部的汽缸径向上的宽度在所述汽缸轴向上远离所述汽缸盖的一侧比靠近所述汽缸盖的一侧大。
所述中空部也可以形成为，在所述汽缸轴向上随着远离所述汽缸盖所述汽缸径向上的宽度逐渐变大。
所述汽缸体也可以进一步具备以包围所述汽缸孔壁部的方式形成的水套。并且，也可以是，在从所述汽缸轴向观察所述汽缸体时，所述中空部在汽缸周向上仅在比所述水套位于所述汽缸径向的内侧的部位形成。
发明的效果
从燃烧气体向汽缸孔壁部的热的供给主要对靠近汽缸盖的一侧的部位进行。因此，汽缸孔壁部的温度具有如下基本的倾向：在汽缸轴向上观察时，越远离汽缸盖则汽缸孔壁部的温度越低。在本发明的汽缸体所具备的汽缸孔壁部，在汽缸轴向上远离汽缸盖的一侧的位置设置有中空部。中空部作为绝热层发挥功能，使来自汽缸孔侧的热难以在汽缸孔壁部的内部向汽缸径向外侧移动。因此，根据本发明，在不存在中空部的一侧(即，靠近汽缸盖的一侧)的部位能够促进从汽缸孔侧向汽缸孔壁部的传热(热传递)，另一方面，在存在中空部的一侧(即，远离汽缸盖的一侧)的部位能够通过中空部来抑制向汽缸孔壁部的传热。而且，在本发明的中空部中，汽缸径向上的宽度在汽缸轴向上远离汽缸盖的一侧比靠近汽缸盖的一侧大。因此，能够在远离汽缸盖的一侧比靠近汽缸盖的一侧更加提高绝热效果。因此，在存在中空部的一侧的部位，能够在远离汽缸盖的一侧比靠近汽缸盖的一侧更加抑制向汽缸孔壁部的传热。从以上所述可知，根据本发明，能够不伴有零件件数的增加地有效地抑制汽缸轴向上的温度差。
附图说明
图1是在汽缸轴向上从汽缸盖侧俯视本发明的实施方式1的内燃机的汽缸体所看到的图。
图2是概略地示出由图1中所示的a-a线切断而得到的汽缸体的截面形状的图。
图3是示出由图2中所示的b-b线切断而得到的汽缸体的截面形状的图。
图4是用于说明本发明的实施方式2的汽缸体所具备的中空部的构成的图。
图5是用于说明本发明的实施方式3的汽缸体所具备的中空部的构成的图。
附图标记说明
10、30、40：汽缸体；
12：汽缸孔；
14：汽缸孔壁部；
16：水套；
18：汽缸盖；
20：汽缸套；
22、32、42：中空部；
22a：中空部的内周面；
22b、42b：中空部的外周面。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本发明不限定于以下所示的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形来实施。此外，在各附图中，对相同或类似的构成要素标注相同的标号。
实施方式1.
[汽缸体的整体构成]
图1是在汽缸轴向上从汽缸盖18(参照图2)侧俯视本发明的实施方式1的内燃机的汽缸体10所看到的图。图1所示的汽缸体10作为一例是直列四汽缸用的汽缸体，具备排成一列的四个汽缸孔12。
汽缸体10具备作为构成汽缸孔12的部位的汽缸孔壁部14。汽缸孔壁部14将插入到汽缸孔12内的活塞(省略图示)保持为能够往复移动。另外，汽缸体10具备以包围汽缸孔壁部14的方式形成的水套16。
更具体而言，在图1所示的一例中，汽缸孔壁部14具有将分别构成四个汽缸孔12的壁部一体地连结的构造(所谓的连体(英文：siamese)构造)。并且，水套16形成为，在从汽缸轴向观察汽缸体10时，沿着汽缸孔壁部14的形状包围这样地一体地连结的汽缸孔壁部14的整周。因此，在图1所示的一例中，水套16形成为并非包围各汽缸孔壁部14的整周而是包围其汽缸周向上的一部分。
[中空部的构成]
图2是概略地示出由图1中所示的a-a线切断而得到的汽缸体10的截面形状的图。此外，a-a线从汽缸轴向观察通过汽缸孔12的中心。如图2所示，本实施方式的汽缸孔壁部14具备圆筒状的汽缸套20以构成汽缸孔12。因此，汽缸套20的内周面作为汽缸孔12的周面发挥功能。汽缸套20形成为，在汽缸轴向上与活塞的滑动范围相对应，并遍及汽缸孔12的大致整体。另外，在图2所示的一例中，水套16形成为包围汽缸轴向上的一部分(更具体而言，汽缸孔12的靠近汽缸盖18的一侧的部位)。
如图2所示，本实施方式的汽缸孔壁部14具备中空部22。中空部22在汽缸轴向上形成于远离汽缸盖18的一侧的位置。更具体而言，在图2所示的一例中，中空部22形成为，在汽缸轴向上从远离汽缸盖18的一侧的水套16的端部附近遍及到远离汽缸盖18的一侧的汽缸套20的端部附近(换言之，活塞的滑动范围的下止点侧的端附近)。在汽缸径向上，中空部22作为一例形成为位于汽缸套20与水套16之间。而且，中空部22在汽缸径向上设置于靠近汽缸孔12的周面的位置。另外，中空部22的与汽缸套20相对的内周面22a作为一例如图2所示形成为与汽缸轴线l平行。
而且，中空部22形成为，汽缸径向上的宽度在汽缸轴向上远离汽缸盖18的一侧比靠近汽缸盖18的一侧大。更具体而言，中空部22形成为，在汽缸轴向上随着远离汽缸盖18汽缸径向上的宽度逐渐(更详细而言，连续地)变大。换言之，中空部22在汽缸轴向上随着远离汽缸盖18在汽缸径向上逐渐(更详细而言，连续地)扩大。并且，在图2所示的一例中，中空部22的汽缸径向上的宽度在汽缸轴向上远离汽缸盖18的一侧的端为最大。另外，中空部22的汽缸径向外侧的外周面22b如图2所示那样在与汽缸轴线l垂直的截面中呈曲线形状(作为一例，呈向汽缸径向内侧成为凸的曲线形状)。
另外，本实施方式的中空部22作为一例形成为汽缸周向上的宽度为恒定的空间。因此，可以说，在中空部22中，与汽缸轴向垂直的截面的截面面积在汽缸轴向上随着远离汽缸盖18而逐渐变大。
图3是示出由图2中所示的b-b线切断而得到的汽缸体10的截面形状的图。此外，b-b线在存在中空部22的位置与汽缸轴线l正交。在本实施方式中，存在中空部22的部位，在汽缸周向上通过与水套16的位置关系来如以下所述那样进一步特定。即，中空部22，在汽缸周向上，在如图3所示那样从汽缸轴向观察汽缸体10时，仅在比水套16位于汽缸径向的内侧的部位形成。即，中空部22不形成于没有设置水套16的汽缸孔12之间的部位。换言之，中空部22形成为，在从汽缸轴向观察汽缸体10时，收敛于以汽缸孔12的中心点p为中心的水套16所处的角度α的范围内。因此，本实施方式的中空部22设置成相对于一个汽缸孔12被分割成两个的形态。
此外，在汽缸体10的构成中，在两端的两个汽缸孔12，与中央侧的两个汽缸孔12不同，在汽缸孔12的列方向上的两端侧超过上述角度α的范围地存在水套16。因此，也可以是，关于两端的两个汽缸孔12，也在超过了角度α的范围的部位具备中空部22。然而，在本实施方式中，为了抑制缸内温度的汽缸间差，对于两端的两个汽缸孔12也应用了图3所示的观点下的中空部22的设定。
[具有中空部的汽缸体的制造方法]
形成有上述的中空部22的汽缸体10例如可以利用三维造型机来制造。汽缸体10由金属材料(作为一例，铝合金)构成。另外，具有中空部22的汽缸体10也可以利用铸造来代替三维造型机例如如以下所述那样地制造。即，中空部22例如可以通过将消失型芯插入于用于成型汽缸体10的铸模之中来形成。此外，在使用该方法的情况下，在汽缸体10具备用于使在铸造的汽缸体10成型时气化的型芯材料脱气的通路，但只要在成型后堵上该通路即可。
[具备中空部的汽缸体的效果]
从燃烧气体向汽缸孔壁部的热的供给主要对靠近汽缸盖的一侧的部位进行。并且，从燃烧气体向汽缸孔壁部的热的影响随着远离汽缸盖而变小。因此，若没有特别的考虑，则汽缸孔壁部的温度基本上靠近汽缸盖的一侧比远离汽缸盖的一侧高，更具体而言，随着远离汽缸盖而变低。结果，在汽缸轴向上在汽缸孔壁部产生温度差。
对此，如以上所说明的那样，汽缸体10的汽缸孔壁部14在汽缸轴向上在远离汽缸盖18的一侧的位置具备中空部22。中空部22作为绝热层发挥功能，而使来自汽缸孔12侧的热难以在汽缸孔壁部14的内部向汽缸径向外侧移动。因此，根据本实施方式的汽缸孔壁部14的构成，如图2中箭头的长度所示，从汽缸孔12侧向汽缸孔壁部14的传热(热传递)在不存在中空部22的一侧(即，靠近汽缸盖18的一侧)的部位被促进。更具体而言，由于本实施方式的汽缸体10具备水套16，因此可促进向水套16的传热。另一方面，在存在中空部22的一侧(即，远离汽缸盖18的一侧)的部位，通过中空部22可抑制向汽缸孔壁部14的传热。
而且，中空部22形成为，在汽缸轴向上在远离汽缸盖18的一侧的位置设置于汽缸孔壁部14，且汽缸径向上的宽度在远离汽缸盖18的一侧比靠近汽缸盖18的一侧大。更具体而言，中空部22形成为，在汽缸轴向上随着远离汽缸盖18汽缸径向上的宽度逐渐变大。关于在汽缸孔壁部14的内部的朝向汽缸径向外侧的热的移动，汽缸径向上的宽度越大则中空部22的绝热效果越好。因此，根据中空部22，能够随着远离汽缸盖18而提高绝热效果，因此如图2中箭头的长度所示，能够随着远离汽缸盖18而更大地抑制向汽缸孔壁部14的传热。
从以上所述可知，根据具有上述的中空部22的汽缸体10，能够有效地减小汽缸孔壁部14(更具体而言，汽缸孔12的周面附近的部位)的汽缸轴向上的温度差。由于能够减小该温度差，因此特别是在预热时，能够减少伴随活塞的滑动的摩擦，另外也能够减少活塞的敲缸声。
另外，在汽缸体10的强度确保的观点下，中空部22的设置部位优选设为必要最小限度。关于这一点，在本实施方式中，汽缸周向上的中空部22的设置部位通过与水套16的位置关系来决定，更具体而言，在从汽缸轴向观察汽缸体10时，中空部22仅在比水套16位于汽缸径向的内侧的部位形成。由此，能够高效地(即在减少中空部22的设置部位的同时)抑制从汽缸孔壁部14中欲抑制向汽缸径向外侧的传热的部位(即远离汽缸盖18的一侧的部位)向水套16的传热。
实施方式2.
接着，参照图4对本发明的实施方式2进行说明。图4是用于说明本发明的实施方式2的汽缸体30所具备的中空部32的构成的图，示出了在与图2同样的位置切断后得到的汽缸体30的截面形状。
本实施方式的汽缸体30除了以下说明的点之外，与实施方式1的汽缸体10同样地构成。即，实施方式1的中空部22形成为，在汽缸轴向上随着远离汽缸盖18汽缸径向上的宽度连续地变大。与此相对，本实施方式的中空部32，以如图4所示那样在汽缸轴向上随着远离汽缸盖18汽缸径向上的宽度阶段性地变大的这一形态，形成为在汽缸轴向上随着远离汽缸盖18汽缸径向上的宽度逐渐变大。根据具备具有这样的构成的中空部32的汽缸体30，也能够减小汽缸孔壁部14(更具体而言，汽缸孔12的周面附近的部位)的汽缸轴向上的温度差。
实施方式3.
接着，参照图5对本发明的实施方式3进行说明。图5是用于说明本发明的实施方式3的汽缸体40所具备的中空部42的构成的图，示出了在与图2同样的位置切断后得到的汽缸体30的截面形状。
本实施方式的汽缸体40与实施方式1的汽缸体10的不同点如下所述。即，实施方式1的中空部22的汽缸径向外侧的外周面22b如图2所示那样在与汽缸轴线l垂直的截面中呈曲线形状。与此相对，本实施方式的中空部32的汽缸径向外侧的外周面42b如图5所示那样在与汽缸轴线l垂直的截面中呈直线形状。根据具备具有这样的构成的中空部42的汽缸体40，也能够减小汽缸孔壁部14(更具体而言，汽缸孔12的周面附近的部位)的汽缸轴向上的温度差。
其他的实施方式.
另外，在上述实施方式1～3中，例举了如下例子：在从汽缸轴向观察汽缸体10、30或40时，中空部22、32或42在汽缸周向上仅在比水套16位于汽缸径向的内侧的部位形成。然而，本发明的中空部也可以根据需要遍及汽缸周向的整体地形成。
另外，在上述实施方式1～3中，例举了如下例子：中空部22、32或42的汽缸径向上的宽度在汽缸轴向上在远离汽缸盖18的一侧的端为最大。然而，关于中空部，只要在汽缸轴向上远离汽缸盖的一侧的部位具有比靠近汽缸盖的一侧的部位处的中空部的汽缸径向上的宽度大的宽度，就能够获得减小汽缸孔壁部的汽缸轴向上的温度差的这一效果。因此，关于本发明的中空部，只要在汽缸轴向上靠近汽缸盖的一侧的部位与远离汽缸盖的一侧的部位具有上述的关系，则汽缸径向上的宽度并非必须在汽缸轴向上在远离汽缸盖18的一侧的端为最大。另外可以说，在中空部中，即使在汽缸轴向上靠近汽缸盖的一侧的部位与远离汽缸盖的一侧的部位未必一体地(作为一个空腔)形成，也有助于减小汽缸孔壁部的汽缸轴向上的温度差。因此，本发明的中空部也可以在汽缸轴向上被以任意的数量分割。
另外，在上述实施方式1～3中，例举了具备水套16的汽缸体(即，水冷式的内燃机用的汽缸体)10、30或40为例。然而，本发明的中空部也可以适用于不具备水套的汽缸体(例如，空冷式的内燃机的汽缸体)。另外，本发明的中空部也可以适用于没有汽缸套的汽缸体而代替上述的例子。