[发明专利]发动机的活塞的冷却结构

说明书

技术领域

本发明涉及在搭载于例如摩托车等的交通工具上的发动机中，将油喷到活塞以冷却的结构，尤其是涉及被喷有油的活塞的背面的结构。

背景技术

在比现有的发动机输出高的往复式发动机中，有的是从下侧（下死点侧）向在汽缸内往复运动的活塞喷射油，并向暴露于高温燃烧气体中的活塞顶部的背面直接喷油以冷却。例如在专利文献1中记载的发动机中，如该文献的图10所示，在汽缸的周面的下端附近配设有油喷射用配管，从设置于该配管上的油喷射孔（喷油器）向上方的活塞喷射油。

如在该图中所示，油的喷射方向相对于汽缸轴线倾斜，喷射的油向上方行进至汽缸的径方向内侧，并直接喷到靠近于往复运动的行程的下死点的活塞的顶部的背面。

现有技术文献：

专利文献1：日本特开2007-231787号公报。

发明内容

但是，在上述现有示例的发动机中，虽然在活塞靠近行程的下死点时喷油，但是如果活塞上升，则不能喷油。在靠近下死点时喷到活塞的油随着活塞的上升因惯性力而流到下方，因此活塞位于上死点附近时，难以充分地将油供给至热负荷高的活塞的顶部的背面，因而认为冷却效率并不高。

相对于此，从活塞的下侧大致与汽缸轴线平行地喷射油时，在活塞靠近行程的上死点时也可以喷油，但是此时要兼顾油喷射孔的位置的限制，因此可知喷到活塞的油不能顺利地扩散至热负荷高的活塞顶部的背面。

即，首先，为了使喷射的油尽量不干扰旋转的曲轴或连杆，而只能将油喷射孔配置在缸径的周缘附近。因此，从该油喷射孔与汽缸轴线大致平行地喷射的油通过活塞的周壁的内表面附近。

然而，一般在活塞周壁的上部形成有活塞环的嵌入槽（环槽），与此相应地壁变厚，因此与相对薄壁的周壁下部之间形成段部。因此，如上所述通过活塞的周壁的内表面附近的油接触到上述段部而飞散，而难以到达至热负荷高的活塞顶部的背面。

鉴于相关的新见解，本发明的目的是如上所述使从下侧向活塞顶部喷射的油顺利地到达至顶部的背面，以提高冷却效率。

为了达到上述目的，本发明将向在发动机的汽缸内往复运动的活塞的顶部喷射油并进行冷却的活塞的冷却结构作为对象。而且，在所述活塞的周壁上形成从该活塞的周壁的内表面连续至顶部的背面的油引导面，以至少包含形成有环槽的厚壁部分。

另外，上侧及下侧意味着在活塞往复运动的汽缸轴线的方向上的上死点侧及下死点侧，因在交通工具上的发动机的搭载状态而并不一定与上下方向一致。又，油引导面优选的是从活塞周壁的内表面平滑地连续至顶部的背面，但是并不限于此，也可以在中途曲率发生急变，或者多少具有凹凸的变化，总而言之，优选的是在包含活塞的中心线的断面上观察时，从其周壁至顶部整体上为凹形状。

通过上述结构，从下方喷到活塞的油引导面的油沿着油引导面顺利地到达至活塞顶部的背面，可以有效地冷却热负荷高的活塞顶部。喷到油引导面的油暂时地通过往复运动的活塞的惯性力主要在油引导面上上下移动，但是在活塞靠近行程的上死点时作用着总是使油流向上侧的惯性力，因此使油集中在热负荷高的活塞顶部，可以有效地进行冷却。

优选的是设置有从活塞的周方向两侧夹住所述油引导面的突出部。这样，喷到油引导面的油难以在活塞的周方向上扩散，因此更容易到达至活塞顶部的背面。

又，对于油引导面，更具体的是也可以在所述活塞的周壁的厚壁部分的内侧形成有凹部，并将该凹部的底面作为油引导面的至少一部分。或者也可以与所述厚壁部分相连地在活塞的周壁上形成向内侧膨出的膨出部，并从该膨出部至所述厚壁部分形成有油引导面。此外，也可以组合所述凹部和膨出部，并从膨出部至凹部的底面形成油引导面。

从活塞的冷却的观点考虑，优选的是所述油引导面形成在活塞的排气侧。活塞的排气侧是指从汽缸轴线的方向观察嵌插到汽缸内的活塞等分为靠近进气道的一侧和靠近排气道的一侧时的靠近排气道的一侧。汽缸及活塞的排气侧与进气侧相比温度容易变高，因此喷油以进行冷却的意义大。

另一方面，也可以是用于向所述活塞喷射油的喷嘴直接与曲轴箱内的油的主油道相连接。从油泵排出的油通过从主油道分歧的油通路分配至曲轴的轴承或发动机气门驱动系统，还进一步分配至变速器侧，因此将喷嘴连接到分配油之前的主油道时，可以提高油的喷射压力，有利于提高活塞的冷却效率。

但是，通常主油道在曲轴箱内设置在轴支撑曲轴的轴颈部的下侧，因此从设置在主油道上的喷嘴试图喷射油时，只能在与旋转的曲轴或连杆不发生干扰的正时，换而言之，只能在活塞的行程的一部分中向活塞喷油。