内燃机

技术领域

本公开涉及包括汽缸和活塞的内燃机。

背景技术

在内燃机中，在形成于汽缸的内周表面的上部的台阶部上设置有环构件。例如，日本未审查专利申请公开第2017-089410号公开了一种内燃机，其中，刮环设置在台阶部分以去除粘附到活塞的油灰。

现有技术

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开第2017-089410号

发明内容

本发明要解决的问题

由于以上描述的环构件没有固定到台阶部分，环构件可能由于振动而移动，并且在内燃机的运行过程中与活塞接触。当环构件接触活塞时，环构件或活塞中的至少一个可能被损坏。

考虑到这些点进行了本公开，并且本公开的目的是防止环构件在内燃机的操作期间与活塞接触。

用于解决问题的手段

本公开的一个方面提供了一种内燃机，包括：汽缸，活塞在汽缸中往复运动；汽缸盖，位于汽缸上方；垫圈，设置在汽缸和汽缸盖之间；台阶部分，形成于汽缸的内周表面的上端部分处且位于垫圈下方；环构件，设置到台阶部分，具有圆柱形形状；以及突起部分，以从环构件突出并咬合到垫圈的下表面中的方式形成。

此外，突起部分的尖端的边缘可以咬合到垫圈的下表面中。

此外，垫圈的侧表面可以在汽缸的径向方向上定位成比台阶部分的内周表面更靠近活塞，并且突起部分可以从环构件的上表面突出。

此外，突起部分可以在环构件的上部上沿着圆周方向形成为环形形状。

此外，可以在环构件的上表面上在圆周方向上以预定间隔形成有多个突起部分。

此外，可以在环构件的上表面上在径向方向上以预定间隔形成有多个突起部分。

此外，当在平面中观察活塞时，活塞的外周表面可以是椭圆形，并且环构件的面向所述外周表面的内周表面可以是椭圆形，使得当在平面中观察环构件时，环构件的内周表面与所述外周表面隔开预定距离。

此外，环构件可以具有在径向方向上从环构件的外周表面向外突出的凸出部分，并且可以在台阶部分的内周表面上形成凹入部分，凸出部分装配到凹入部分中。

此外，凸出部分可以从环构件的在轴向方向上的一端到另一端形成。

此外，当在平面中观察环构件时，环构件的外周表面可以是真圆。

本发明的效果

根据本公开，可以防止环构件在内燃机的操作期间与活塞接触。

附图说明

图1是示出根据实施方式的内燃机1的内部配置的示意图。

图2是示出根据比较例的内燃机100的示意图。

图3是示出内燃机1的改进示例的示意图。

图4是示出根据比较例的内燃机100的示意图。

具体实施方式

<国际内燃机的配置>

将参照图1描述根据实施方式的内燃机的配置。

图1是示出根据实施方式的内燃机1的内部配置的示意图。在图1中，仅示出了内燃机1的一部分，并且为了便于说明而省略了其它部件。

内燃机1例如是安装在车辆中的发动机。如图1所示，内燃机1包括汽缸10、活塞15、台阶部分20、汽缸盖25、垫圈30和环构件40。

汽缸10由金属制成并形成为圆柱形形状。活塞15容纳在汽缸10中。

活塞15在汽缸10中的上死点和下死点之间往复运动。在图1中，活塞15位于上死点处。活塞环16装配到形成在活塞15的外周表面15a上的槽中。

如图1所示，台阶部分20位于汽缸10的内周表面11的上端部分处。当活塞15位于上死点时，台阶部分20位于活塞环16上方。台阶部分20形成为使得台阶部分20在汽缸10的内周表面11内周向地延伸。台阶部分20位于垫圈30的下方。台阶部分具有垂直于台阶部分20的底表面的内周表面22。

汽缸盖25位于汽缸10上方。汽缸盖25由金属制成，并且例如由与汽缸10相同的材料制成。

垫圈30设置在汽缸10和汽缸盖25之间。垫圈30具有增强汽缸10中的气密性的功能。垫圈30的侧表面在汽缸10的径向方向上定位成比台阶部分20的内周表面22更靠近活塞15。

如图1所示，环构件40设置到台阶部分20。具体地说，环构件40装配到台阶部分20中。环构件40形成为圆柱形形状并覆盖位于上死点处的活塞15的圆周。环构件40由金属制成。这里，环构件40由与汽缸10相同的材料制成，但不限于此，并且可以由与汽缸10不同的材料制成。此外，环构件40由比垫圈30的材料硬的材料制成。

环构件40的内周表面41在与位于上死点处的活塞15分离的状态下面向位于上死点处的活塞15的外周表面15a。环构件40的外周表面42在与台阶部分20的内周表面22分离的状态下面向台阶部分20的内周表面22。环构件40的下表面与台阶部分20的底表面接触。

环构件40设置成使汽缸10和活塞15之间的空间变窄。也就是说，环构件40的内周表面41定位成比汽缸10的内周表面11更靠近活塞15的外周表面15a。如果不设置环构件40，则汽缸10的内周表面11和活塞15的外周表面15a之间的空间最终是不用于燃烧的无用空间，从而降低了燃烧效率。另一方面，如果如本实施方式那样设置环构件40，则可以缩小无用空间，从而增大压缩比并提高燃料效率。

如图1所示，环构件40具有突起部分45。突起部分45形成为使得突起部分45从环构件40突出。具体地，突起部分45从环构件40的上表面突出。突起部分45咬合到垫圈30的下表面31中。具体地，突起部分45的尖端的边缘45a咬合到垫圈30的下表面31中。由于突起部分45咬合到垫圈30的下表面31中，因此可以防止环构件40由于振动而移动。

突起部分45在环构件40的上部上沿着圆周方向形成为环形形状。因此，突起部分45以广阔的区域咬合到垫圈30的下表面31中。然而，本公开不限于此，并且突起部分45可以部分地形成在环构件40的上表面上。例如，在环构件40的上表面上在圆周方向上以预定间隔形成多个突起部分45。此外，在环构件40的上表面上在环构件40的径向方向上以预定间隔形成有多个突起部分45。在这种情况下，由于突起部分45部分地咬合到下表面31中，因此很可能相对于垫圈30的下表面31产生强的咬合力。

与图2所示的比较例相比，将详细描述在环构件40上设置突起部分45的益处。

图2是示出根据比较例的内燃机100的示意图。在比较例中，图1所示的突起部分45不设置到环构件140。环构件140的上表面不与垫圈30的下表面31接触。在这种情况下，由于环构件140仅装配到台阶部分20中，环构件140可能由于内燃机100运行期间的振动而移动。例如，当环构件140在图2中箭头所示的方向上移动时，环构件140的内周表面141将与活塞15的外周表面15a接触。当环构件140接触活塞15时，环构件140或活塞15中的至少一个可能被损坏。

另一方面，在本实施方式中，由于环构件40的突起部分45咬合到垫圈30的下表面31中，即使内燃机1振动，也可以防止环构件40由于振动而移动。特别地，由于突起部分45的边缘45a咬合到下表面31中，因此可以阻止环构件40由于振动而移动。结果，由于环构件40的内周表面41不接触活塞15的外周表面15a，可以防止对环构件40和活塞15的损坏。

<修改示例>

图3是示出内燃机1的改进示例的示意图。在图3中，仅示出了内燃机1的一部分，并且为了便于说明而省略了其它部件。

考虑到热膨胀，活塞15偏心。具体而言，如图3所示，当在平面中观察活塞15时，活塞15的外周表面15a为椭圆形。

在改进示例中，当在平面中观察环构件40时，环构件40的外周表面42为真圆，而当在平面中观察环构件40时，环构件40的内周表面41为椭圆形。因此，环构件40的宽度在圆周方向上不是恒定的。内圆周表面41和外圆周表面15a之间的距离在圆周方向上遍及整个圆周是恒定的。在这种情况下，与内周表面41为真圆的情况相比，内周表面41和外周表面15a之间的距离可以减小。

图4是示出根据比较例的内燃机100的示意图。在比较例中，活塞115的外周表面115a为椭圆形，而环构件140的内周表面141和外周表面142为真圆。因此，如图4所示，外周表面115a和内周表面141之间的间隙不是恒定的，并且存在间隙大的部分和间隙小的部分的混合。

另一方面，在改进示例的情况下，由于环构件40的内周表面41以与活塞15的外周表面15a类似的方式为椭圆形，因此内周表面41和外周表面15a之间的距离可以在圆周方向上遍及整个圆周减小。因此，相比于比较例中的间隙，内周表面41和外周表面15a之间的间隙变得更小，并且有效地实现了提供以上描述的环构件40的意义(减少汽缸10和活塞15之间的无用空间以防止燃烧效率的降低)。

此外，在改进示例中，如图3所示，环构件40具有在径向方向上从外周表面42向外突出的凸出部分48。凸出部分48沿着环构件40的轴向方向形成。例如，凸出部分48从环构件40的在轴向方向上的一端到另一端形成。另一方面，在台阶部分20的内周表面22上形成有凹入部分23，凸出部分48装配到凹入部分23中。因此，即使环构件40在内燃机1的运行期间试图在圆周方向上旋转，凸出部分48和凹入部分23彼此配合以用作旋转止挡件。尽管在图4中提供了一个凸出部分48和一个凹入部分23，但是本公开不限于此，并且可以提供多个凸出部分48和多个凹入部分23。尽管在图4中未示出，但在改进示例中，在环构件40上也形成以上描述的突起部分45。

<本实施方式的效果>

以上描述的实施方式的内燃机1包括具有圆柱形形状的环构件40，环构件40设置到形成于汽缸10的内周表面11的上端部分处的台阶部分20。环构件40设置有突起部分45，突起部分45以使得突起部分45咬合到垫圈30的下表面31中的方式突起。

由于环构件40的突起部分45咬合到垫圈30的下表面31中，所以即使内燃机1振动，也可以防止环构件40由于振动而移动。结果，由于环构件40的内周表面41不接触活塞15的外周表面15a，可以防止对环构件40和活塞15的损坏。

基于示例性实施方式说明了本公开。本公开的技术范围不限于以上实施方式中说明的范围，并且可以在本公开的范围内做出各种改变和修改。例如，设备的全部或部分可以配置有功能上或物理上分散或集成的任何单元。此外，由以上实施方式的任意组合产生的新示例性实施方式包括在示例性实施方式中。此外，由组合带来的新示例性实施方式的效果也具有原示例性实施方式的效果。

附图标记的描述

1 内燃机

10 汽缸

11 内周表面

15 活塞

15a 外周表面

20 台阶部分

23 凹入部分

25 汽缸盖

30 垫圈

31 下表面

40 环构件

41 内周表面

45 突起部分

45a 边缘

48 凸出部分