内燃发动机制造技术

在与活塞(14)的顶面对向的气缸盖(18)的底面上形成有隔热膜(34)。气缸盖(18)的底面的在腔室区域的周缘中构成挤气区域的区域(周缘区域)中的隔热膜(34)形成为比气缸盖(18)的底面的与腔室(22)对向的区域(腔室区域)中的隔热膜(34)薄。周缘区域中的隔热膜(34)被抛光，并且其表面粗糙度在3μm以下。腔室区域中的隔热膜(34)未被抛光，并且其表面粗糙度平均为3至8μm。

Internal combustion engine

A heat insulating film (34) is formed on the underside of the cylinder head (18) facing the top of the piston (14). The cylinder cover (18) of the bottom surface of the chamber in the area surrounding a squish region (peripheral region) in the insulation film (34) is formed than the cylinder cover (18) and the bottom surface of the chamber (22) to the area (chamber area) insulation film in thin (34). The heat insulating film (34) in the peripheral region is polished and its surface roughness is below 3 m. The heat insulating film (34) in the chamber region is not polished, and its surface roughness is averaged from 3 to 8 mu m.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃发动机
本专利技术涉及一种内燃发动机，更具体地涉及一种在其气缸盖的底面上形成有隔热膜的内燃发动机。
技术介绍
常规地，例如，日本专利特开No.2012-159059公开了一种在构成燃烧室的气缸盖底面上形成有阳极氧化铝涂膜的火花点火式发动机，其中随着离设置有火花塞的气缸盖中心部的距离增大，阳极氧化铝涂膜的膜厚度配置成越薄或阳极氧化铝涂膜的表面粗糙度配置成越大。阳极氧化铝涂膜具有比气缸盖的基材(铝合金)低的热传导率，并且用作单位体积热容量低的隔热膜。通过如上所述形成阳极氧化铝涂膜的膜厚度和其表面粗糙度，能通过降低远离火花塞的部位的隔热性来抑制热积聚，并且因此能提高对该部位容易发生的爆震的耐受性。引用清单专利文献专利文献1：日本专利特开No.2012-159059
技术实现思路
技术问题在上述发动机中使阳极氧化铝涂膜的表面粗糙度大的原因在于通过扩大阳极氧化铝涂膜的热传递面积来提高远离火花塞的部位的放热性能。然而，在具有混合气随着活塞上升而被挤压的挤气区域的发动机中，存在这样的问题，即，当构成挤气区域的气缸盖底面的表面粗糙度大时，在活塞上升时从挤气区域被压出的混合气的流动性下降，并且燃烧性下降。为了解决如上所述的问题而做出本专利技术，并且本专利技术的一个目的是，在隔热膜形成于构成燃烧室的气缸盖底面上的内燃发动机中抑制在活塞上升时从挤气区域压出的混合气的流动性的下降。问题的解决方案第一专利技术是一种内燃发动机，所述内燃发动机包括活塞的顶面和气缸盖的底面，在所述顶面上形成有腔室，所述底面与所述顶面一起构成燃烧室，并且所述底面上形成有隔热膜，所述隔热膜具有比基材低的热传导率和单位体积热容量，其中，在构成所述燃烧室的所述气缸盖的底面中，在与所述腔室对向的腔室区域的周缘中构成挤气区域的周缘区域中的隔热膜的表面粗糙度形成为比所述腔室区域中的隔热膜的表面粗糙度小。第二专利技术是根据第一专利技术的内燃发动机，其中，所述周缘区域中的隔热膜的膜厚度形成为比所述腔室区域中的隔热膜的膜厚度薄。第三专利技术是根据第一或第二专利技术的内燃发动机，其中，所述周缘区域中的隔热膜的膜厚度形成为在与所述腔室区域的连接部中连续变化，并且随着离所述腔室区域的距离增大而变薄。第四专利技术是根据第一至第三专利技术中的任一项所述的内燃发动机，其中，在所述活塞的顶面上，形成有具有比活塞基材低的热传导率和单位体积热容量的隔热膜，并且所述活塞的顶面中的隔热膜的表面粗糙度形成为与所述周缘区域中的隔热膜的表面粗糙度相当(基本相同)。第五专利技术是根据第四专利技术的内燃发动机，其中，所述腔室的周缘中的隔热膜的膜厚度形成为比所述腔室中的隔热膜的膜厚度薄。本专利技术的有利效果根据第一专利技术，周缘区域中的隔热膜的表面粗糙度形成为比腔室区域中的隔热膜的表面粗糙度小，因此与周缘区域中的隔热膜的表面粗糙度形成为比腔室区域中的隔热膜的表面粗糙度大的情形相比，能提高周缘区域中的混合气的流动性。因此，能抑制伴随着活塞上升时的混合气的流动性下降的燃烧性下降。此外，根据第一专利技术，周缘区域中的隔热膜的表面粗糙度能形成为比腔室区域中的隔热膜的表面粗糙度大。因此，对在活塞上升时从周缘区域移动到腔室区域的混合气造成了扰乱，并且能促进形成混合气的进气和燃料的进一步混合。此外，在燃料燃烧时也能使隔热膜的温度在短时间内上升。因此，在大部分燃烧气体与腔室区域接触的冷起动时，腔室区域中的隔热膜在早期升温并且能提高混合气的着火性。如果隔热膜形成得厚，则燃烧室的隔热性提高，但燃烧室内的气体温度难以下降。就这一点而言，根据第二专利技术，周缘区域中的隔热膜的膜厚度形成为比腔室区域中的隔热膜的膜厚度薄，因此，于在火焰生成时通过形成在腔室区域中的相对厚的隔热膜来提高燃烧室的隔热性的同时，在进气行程中能通过形成在周缘区域中的相对薄的隔热膜来抑制燃烧室内的气体温度过度上升。根据第三专利技术，在与腔室区域的连接部中，周缘区域中的隔热膜的膜厚度形成为随着离腔室区域的距离增大而越薄，因此能抑制混合气的流动性在该连接部中下降。根据第四专利技术，除气缸盖的底面以外还在活塞的顶面上形成有隔热膜，并且顶面上的隔热膜的表面粗糙度形成为与周缘区域中的隔热膜的表面粗糙度相当。因此，与使活塞的顶面上的隔热膜的表面粗糙度与腔室区域中的隔热膜的表面粗糙度相当的情形相比，能提高活塞的顶面中的混合气的流动性。根据第五专利技术，在活塞的顶面上形成有隔热膜，并且腔室的周缘中的隔热膜的膜厚度形成为比腔室中的隔热膜的膜厚度薄。因此，于在火焰生成时通过形成在腔室中的相对厚的隔热膜来提高燃烧室的隔热性的同时，在进气行程中能通过形成在周缘区域中的相对薄的隔热膜来抑制燃烧室内的气体温度过度上升。附图说明[图1]图1是实施例1的内燃发动机的燃烧室的示意性纵断面图。[图2]图2是从活塞14的顶面侧看去的气缸盖18的底面的视图。[图3]图3是图1的部分放大视图。[图4]图4是进气门30的伞形部附近的气缸盖18的部分放大视图。[图5]图5是排气门32的伞形部附近的气缸盖18的部分放大视图。[图6]图6是用于说明根据实施例1的效果的视图。[图7]图7是用于说明根据实施例1的效果的视图。[图8]图8是示出形成在燃烧室壁面上的阳极氧化铝涂膜的表面温度和膜厚度之间的关系的图。[图9]图9是从活塞的顶面侧看去的火花点火式发动机的气缸盖的底面的视图。[图10]图10是实施例2的内燃发动机的燃烧室的示意性纵断面图。具体实施方式以下将基于附图说明本专利技术的实施方式。注意，各图中的共同元件被分配以相同的附图标记，并且将省略重复说明。此外，本专利技术不受以下实施方式限制。实施例1首先，将参照图1至图9说明本专利技术的实施例1。图1是实施例1的内燃发动机的燃烧室的示意性纵断面图。图1所示的内燃发动机10是装设在诸如车辆的移动体上的压燃式发动机(柴油发动机)。如图1所示，内燃发动机10包括形成在气缸体(未图示)中的气缸12、被收纳成可在气缸12内沿上下方向滑动的活塞14、和经由垫片16安装在气缸体上方的气缸盖18。介于活塞14的顶面与气缸盖18的底面之间的空间形成燃烧室20。在活塞14的顶面的中心部中形成有由大致圆筒状的凹部形成的腔室22，并且腔室22也构成燃烧室20的一部分。此外，介于气缸12的内壁面、活塞14的顶面的周缘部24(活塞14的顶面中未形成腔室22的区域)和与周缘部24对向的气缸盖18的底面之间的空间构成挤气区域。在气缸盖18上安装有向燃烧室20喷射燃料的燃料喷射阀26和用作内燃发动机10的起动辅助装置的预热塞28。图2是从活塞14的顶面侧看去的气缸盖18的底面的视图。燃料喷射阀26设置在气缸盖18的大致中央部中，并且预热塞28设置在燃料喷射阀26附近。此外，在气缸盖18中设置有开闭用以将空气导入燃烧室20内的进气口(未图示)的进气门30和开闭用以从燃烧室20排出排气的排气口(未图示)的排气门32。如图1和图2所示，在与活塞14的顶面对向的气缸盖18的底面上形成有隔热膜34。隔热膜34由阳极氧化铝涂膜形成。阳极氧化铝涂膜是通过气缸盖18的基材(铝合金)的阳极氧化处理而获得的，并且具有在阳极氧化处理过程中形成的无数细孔。通过具有这样的多孔质构造，阳极氧化铝涂膜具有比基材低的热传导率，并且用作单位体积热容量低的隔热膜。在阳极氧化铝涂膜的表面上可形成有闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃发动机，所述内燃发动机包括活塞的顶面和气缸盖的底面，在所述顶面上形成有腔室，所述底面与所述顶面一起构成燃烧室，并且在所述底面上形成有隔热膜，所述隔热膜具有比基材低的热传导率和单位体积热容量，其中，在构成所述燃烧室的所述气缸盖的底面中，在与所述腔室对向的腔室区域的周缘中构成挤气区域的周缘区域中的隔热膜的表面粗糙度形成为比所述腔室区域中的隔热膜的表面粗糙度小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.07 JP 2014-2063311.一种内燃发动机，所述内燃发动机包括活塞的顶面和气缸盖的底面，在所述顶面上形成有腔室，所述底面与所述顶面一起构成燃烧室，并且在所述底面上形成有隔热膜，所述隔热膜具有比基材低的热传导率和单位体积热容量，其中，在构成所述燃烧室的所述气缸盖的底面中，在与所述腔室对向的腔室区域的周缘中构成挤气区域的周缘区域中的隔热膜的表面粗糙度形成为比所述腔室区域中的隔热膜的表面粗糙度小。2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述周缘区域中的隔热膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：立野学，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP