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JP6901957B2 - Bearing cap and internal combustion engine equipped with it - Google Patents
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JP6901957B2 - Bearing cap and internal combustion engine equipped with it - Google Patents

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Description

本発明は、シリンダブロックに締結されて該シリンダブロックと共にクランクシャフトを回転可能に軸支するよう構成されたベアリングキャップおよびこれを備える内燃機関に関する。 The present invention relates to a bearing cap that is fastened to a cylinder block and configured to rotatably support a crankshaft together with the cylinder block, and an internal combustion engine including the same.

特開2013−113337号公報(特許文献1)には、半割型の平軸受を介してクランクシャフトを回転可能に支持するように構成された軸支持部と、当該軸支持部を挟んで両側に設けられボルトによってシリンダブロックに締結されるように構成された一対の締結ボス部と、を備えるベアリングキャップが記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-113337 (Patent Document 1) describes a shaft support portion configured to rotatably support a crankshaft via a half-split type spur bearing, and both sides of the shaft support portion. Described is a bearing cap comprising a pair of fastening bosses provided in the sword and configured to be fastened to a cylinder block by bolts.

当該ベアリングキャップでは、締結ボス部の角部を削ると共に肉抜きする構成とすることによって、締結ボス部に形成したボルト孔周辺におけるクランクシャフトからの入力に起因した応力集中を抑制している。 The bearing cap has a structure in which the corners of the fastening boss portion are shaved and lightened to suppress stress concentration caused by input from the crankshaft around the bolt holes formed in the fastening boss portion.

特開2013−113337号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-113337

ところで、近年、自動車部品などの鋳物部品には、トレーサビリティの観点から製造ロット情報などの当該部品を識別するための文字や記号などが刻印や鋳出しによって設けられることがある。こうした識別文字や識別記号は、部品単体のみならず組み付けられた状態においても視認し易い箇所に設けられることが望まれる。ベアリングキャップにこうした識別文字や識別記号を刻印あるいは鋳出しによって設ける場合には、視認性の観点から軸支持部の背面側、即ち、軸支持部の軸受面が設けられた内周面側とは反対側の外周面に設けることが望ましい。 By the way, in recent years, cast parts such as automobile parts may be provided with characters or symbols for identifying the parts such as manufacturing lot information by engraving or casting from the viewpoint of traceability. It is desirable that such identification characters and identification symbols be provided in places that are easily visible not only in the individual parts but also in the assembled state. When such identification characters and identification codes are provided on the bearing cap by engraving or casting, from the viewpoint of visibility, the back side of the shaft support portion, that is, the inner peripheral surface side on which the bearing surface of the shaft support portion is provided is defined. It is desirable to provide it on the outer peripheral surface on the opposite side.

しかしながら、刻印や鋳出しによって識別文字や識別記号を設けると、ベアリングキャップの軸支持部の外周面には識別文字や識別記号による凹凸が形成され、当該凹凸の角部あるいは隅部にクランクシャフトからの入力に起因した応力集中が生じてしまう。上述した公報に記載のベアリングキャップでは、識別文字や識別記号を設けた場合の応力集中の抑制については言及されておらず、応力集中を招くことなく識別文字や識別記号の視認性を確保するという点において、なお改良の余地がある。 However, if identification characters or identification symbols are provided by engraving or casting, irregularities due to the identification characters or identification symbols are formed on the outer peripheral surface of the shaft support portion of the bearing cap, and the corners or corners of the irregularities are formed from the crankshaft. Stress concentration occurs due to the input of. The bearing cap described in the above-mentioned publication does not mention the suppression of stress concentration when the identification character or the identification code is provided, and it is said that the visibility of the identification character or the identification code is ensured without causing the stress concentration. In that respect, there is still room for improvement.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、応力集中を招くことなく識別記号の視認性を確保することができるベアリングキャップおよびこれを備える内燃機関を提供することを目的の1つとする。 The present invention has been made in view of the above, and one of the objects of the present invention is to provide a bearing cap capable of ensuring the visibility of the identification code without causing stress concentration and an internal combustion engine provided with the bearing cap.

本発明のベアリングキャップおよびこれを備える内燃機関は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The bearing cap of the present invention and the internal combustion engine provided with the bearing cap have adopted the following means in order to achieve the above-mentioned object.

本発明に係るベアリングキャップの好ましい形態によれば、シリンダブロックに締結されて当該シリンダブロックと共にクランクシャフトを回転可能に軸支するように構成されたベアリングキャップが構成される。当該ベアリングキャップは、締結部材によってシリンダブロックに締結される一対の締結部と、当該一対の締結部を接続するように当該一対の締結部間に設けられると共にクランクシャフトを軸支する軸受面を有する連結部と、を備えている。連結部は、クランクシャフトを軸支するように構成された軸受面と、連結部のうち軸受面が設けられた内周面側とは反対側の外周面側に設けられベアリングキャップに関する情報を特定するための識別記号が突出状または凹状に設けられた識別記号設置部と、当該識別記号設置部に隣接配置され連結部の外周面の一部を軸受面側に向かって凹ませた凹部を有する隣接部と、を有している。そして、識別記号設置部は、凹部を挟むように該凹部の両側に設けられている。
According to a preferred embodiment of the bearing cap according to the present invention, a bearing cap is configured which is fastened to a cylinder block and is configured to rotatably support a crankshaft together with the cylinder block. The bearing cap has a pair of fastening portions that are fastened to the cylinder block by a fastening member, and a bearing surface that is provided between the pair of fastening portions so as to connect the pair of fastening portions and supports the crankshaft. It is equipped with a connecting part. The connecting portion is provided on the bearing surface configured to pivotally support the crankshaft and the outer peripheral surface side of the connecting portion opposite to the inner peripheral surface side where the bearing surface is provided, and specifies information on the bearing cap. It has an identification symbol installation portion in which an identification symbol is provided in a protruding or concave shape, and a recess in which a part of the outer peripheral surface of the connecting portion is recessed toward the bearing surface side. It has an adjacent portion. The identification symbol installing portion is provided on both sides of the recess so as to sandwich the recess.

ここで、本発明における「ベアリングキャップに関する情報」とは、ベアリングキャップの製造ロット情報などの生産履歴を含む当該ベアリングキャップを識別するための情報がこれに該当する。また、本発明における「識別記号」とは、文字や数字、符号などを含む概念である。さらに、本発明における「突出状または凹状に設けられ」とは、典型的には、識別記号が刻印や鋳出しによって設けられる態様がこれに該当するが、識別記号がレーザー加工などの切削加工によって設けられる態様を好適に包含する。 Here, the "information about the bearing cap" in the present invention corresponds to the information for identifying the bearing cap including the production history such as the production lot information of the bearing cap. Further, the "identification code" in the present invention is a concept including characters, numbers, symbols and the like. Further, "provided in a protruding or concave shape" in the present invention typically corresponds to a mode in which an identification code is provided by engraving or casting, but the identification code is provided by cutting such as laser machining. It preferably includes the aspects provided.

本発明によれば、連結部のうち軸受面が設けられた内周面側とは反対側の外周面側に識別記号を設ける構成であるため、当該識別記号の視認性が確保される。また、連結部の他の部位に比べて剛性が低くなる形状を、識別記号を設けた識別記号設置部に隣接して設ける構成であるため、識別記号の周辺(識別記号の凹凸の角部あるいは隅部)に集中する傾向にある応力を、剛性が低い形状に形成された隣接部に分散させることができる。これにより、ベアリングキャップにおいて、応力集中を招くことなく識別記号の視認性を確保する構成を実現することができる。なお、連結部の外周面の一部を軸受面側に向かって凹ませるのみであるため、他の部位よりも剛性が低くなる形状を簡易に実現できる。また、識別記号設置部が凹部を挟んで両側に設けられる構成であるため、識
別記号を設ける領域を広く確保することができる。さらに、凹部の両側に設けられる識別記号に集中する応力を1つの凹部によって分散させることができる。これにより、ベアリングキャップが必要以上に剛性低下することを抑制できる。
According to the present invention, since the identification code is provided on the outer peripheral surface side of the connecting portion opposite to the inner peripheral surface side where the bearing surface is provided, the visibility of the identification code is ensured. In addition, since the structure is such that the rigidity is lower than that of other parts of the connecting portion adjacent to the identification symbol installation portion provided with the identification symbol, the periphery of the identification symbol (the corner portion of the unevenness of the identification symbol or The stress, which tends to be concentrated in the corners), can be dispersed in the adjacent portions formed in a shape having low rigidity. As a result, it is possible to realize a configuration in which the visibility of the identification code is ensured without causing stress concentration in the bearing cap. Since only a part of the outer peripheral surface of the connecting portion is recessed toward the bearing surface side, a shape having lower rigidity than other portions can be easily realized. In addition, since the identification code installation part is provided on both sides of the recess, it is possible to understand.
A wide area for providing another symbol can be secured. Further, the stress concentrated on the identification code provided on both sides of the recess can be dispersed by one recess. As a result, it is possible to prevent the bearing cap from being unnecessarily reduced in rigidity.

本発明に係るベアリングキャップの更なる形態によれば、一対の締結部は、シリンダブロックに当接する当接面を有している。そして、凹部は、軸受面の中心を通り当接面を含む平面に直交する直線に関して非対称形状に形成されている。 According to a further form of the bearing cap according to the present invention, the pair of fastening portions has a contact surface that abuts on the cylinder block. The recess is formed in an asymmetrical shape with respect to a straight line passing through the center of the bearing surface and orthogonal to a plane including the contact surface.

クランクシャフトから軸受面を介してベアリングキャップの連結部に作用する入力は、軸受面の中心を通り当接面に直交する直線に対して傾斜した方向において最大値を示すように作用する。本形態によれば、凹部が当接面を含む平面に直交すると共に軸受面の軸線を含む平面に関して非対称形状となるように形成される構成であるため、例えば、クランクシャフトからの入力が最大値を示す方向における凹部の曲率を、クランクシャフトからの入力が最大値を示す方向以外の方向における凹部の曲率よりも大きく設定することができ、剛性低下の抑制を図りながら応力集中の分散を効率的に図ることができる合理的な形状を実現できる。 The input acting from the crankshaft to the connecting portion of the bearing cap via the bearing surface acts so as to show a maximum value in a direction inclined with respect to a straight line passing through the center of the bearing surface and orthogonal to the contact surface. According to this embodiment, the recess is formed so as to be orthogonal to the plane including the contact surface and to have an asymmetric shape with respect to the plane including the axis of the bearing surface. Therefore, for example, the input from the crankshaft is the maximum value. The curvature of the recess in the direction indicating the maximum value can be set larger than the curvature of the recess in the direction other than the direction in which the input from the crankshaft indicates the maximum value, and the stress concentration can be efficiently dispersed while suppressing the decrease in rigidity. It is possible to realize a rational shape that can be achieved.

本発明に係る内燃機関の好ましい形態によれば、シリンダボアを有するシリンダブロックと、当該シリンダブロックに締結されるシリンダヘッドと、シリンダブロックに締結されるよう構成された上述したいずれかの態様の本発明に係るベアリングキャップと、シリンダブロックとベアリングキャップとの間で回転可能に支持されるクランクシャフトと、 当該クランクシャフトに連結されると共にシリンダボア内を摺動するように構成されたピストンと、を備えている。シリンダボア、シリンダヘッドおよびピストンによって燃焼室が構成される。そして、当該燃焼室で生じる燃焼圧力によってピストンを往復運動させ、当該ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換することにより動力を出力するように構成されている。 According to a preferred embodiment of the internal combustion engine according to the present invention, the present invention of any of the above-described embodiments configured to be fastened to a cylinder block having a cylinder bore, a cylinder head fastened to the cylinder block, and a cylinder block. A bearing cap according to the above, a crankshaft rotatably supported between the cylinder block and the bearing cap, and a piston connected to the crankshaft and configured to slide in the cylinder bore. There is. The combustion chamber is composed of a cylinder bore, a cylinder head and a piston. Then, the piston is reciprocated by the combustion pressure generated in the combustion chamber, and the reciprocating motion of the piston is converted into the rotational motion of the crankshaft to output power.

本発明によれば、上述したいずれかの態様の本発明に係るベアリングキャップを備える構成であるため、本発明のベアリングキャップが奏する効果と同様の効果、例えば、剛性低下を招くことなく識別記号の視認性を確保することができる効果などを奏することができる。これにより、内燃機関における信頼性の向上を図ることができる。 According to the present invention, since the configuration includes the bearing cap according to the present invention in any of the above-described aspects, the same effect as that of the bearing cap of the present invention, for example, the identification code without causing a decrease in rigidity. It is possible to achieve an effect that can ensure visibility. This makes it possible to improve the reliability of the internal combustion engine.

本発明によれば、剛性低下を招くことなく識別文字や識別記号の視認性を確保することができる。 According to the present invention, the visibility of identification characters and identification symbols can be ensured without causing a decrease in rigidity.

本発明の実施の形態に係る内燃機関1の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of the structure of the internal combustion engine 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る内燃機関1の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of the structure of the internal combustion engine 1 which concerns on embodiment of this invention. シリンダブロック6の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance of a cylinder block 6. シリンダブロック6を底面側(オイルパン8の締結側)から見た裏面図である。It is a back view which looked at the cylinder block 6 from the bottom surface side (the fastening side of an oil pan 8). シリンダブロック6を前壁22c側から見た正面図である。It is a front view which looked at the cylinder block 6 from the front wall 22c side. ベアリングキャップ50の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance of a bearing cap 50. ベアリングキャップ50の構成の概略を示す四面図である。It is a four-sided view which shows the outline of the structure of the bearing cap 50. ベアリングキャップ50の要部を拡大して示す要部拡大図である。It is an enlarged view of the main part which shows the main part of a bearing cap 50 in an enlarged manner. ベアリングキャップ50に作用する力Fbの様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the force Fb acting on the bearing cap 50. 比較例の従来形状のベアリングキャップ50Aを軸受面54aの軸線CLに沿う方向から見た正面図である。It is a front view of the bearing cap 50A of the conventional shape of the comparative example seen from the direction along the axis CL of the bearing surface 54a. 比較例のベアリングキャップ50Bを軸受面54aの軸線CLに沿う方向から見た正面図である。It is a front view of the bearing cap 50B of the comparative example seen from the direction along the axis CL of the bearing surface 54a. ベアリングキャップ50の連結部54に作用する応力値の評価を行った代表箇所a〜eを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the representative part a to e which evaluated the stress value acting on the connecting part 54 of a bearing cap 50. 変形例のベアリングキャップ50の要部を拡大して示す要部拡大図である。It is an enlarged view of the main part which shows the main part of the bearing cap 50 of the modified example in an enlarged manner.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to Examples.

本発明の実施の形態に係る内燃機関1は、図1に示すように、シリンダヘッド2と、当該シリンダヘッド2の上部に取り付けられたロッカーカバー4と、シリンダヘッド2の下部に取り付けられたシリンダブロック6と、当該シリンダブロック6下部に取り付けられたオイルパン8と、シリンダブロック6に回転可能に支持されたクランクシャフト10と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 according to the embodiment of the present invention includes a cylinder head 2, a rocker cover 4 attached to the upper part of the cylinder head 2, and a cylinder attached to the lower part of the cylinder head 2. It includes a block 6, an oil pan 8 attached to the lower part of the cylinder block 6, and a crankshaft 10 rotatably supported by the cylinder block 6.

内燃機関1は、本実施の形態では、図2に示すように、3つの気筒が直列に配置された直列3気筒エンジンとして構成されており、シリンダヘッド2、後述するシリンダボア24aおよびピストン12によって構成される燃焼室CCで生じる燃焼圧力によってピストン12をシリンダボア24a内で往復運動させ、当該ピストン12の往復運動をクランクシャフト10の回転運動に変換することにより動力を出力する。 In the present embodiment, the internal combustion engine 1 is configured as an in-line 3-cylinder engine in which three cylinders are arranged in series as shown in FIG. 2, and is composed of a cylinder head 2, a cylinder bore 24a described later, and a piston 12. The piston 12 is reciprocated in the cylinder bore 24a by the combustion pressure generated in the combustion chamber CC, and the reciprocating motion of the piston 12 is converted into the rotary motion of the crankshaft 10 to output power.

シリンダブロック6は、図3および図4に示すように、シリンダブロック6の外郭を構成する外壁部22と、3つのシリンダボア24aを有するシリンダボア壁部24(図3参照)と、クランクシャフト10を回転可能に支持する支持壁部26と、を備えており、外壁部22とシリンダボア壁部24との間には、ブロック用ウォータジャケットBWJが形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the cylinder block 6 rotates an outer wall portion 22 constituting the outer shell of the cylinder block 6, a cylinder bore wall portion 24 having three cylinder bores 24a (see FIG. 3), and a crankshaft 10. A support wall portion 26 that can support the engine is provided, and a block water jacket BWJ is formed between the outer wall portion 22 and the cylinder bore wall portion 24.

シリンダボア壁部24は、図3に示すように、3つのシリンダボア24aが直列に配置されると共に、互いに隣接する各シリンダボア壁部24が互いに連結されたサイヤミーズシリンダを構成している。なお、シリンダボア24a内には、図2に示すように、ピストン12が摺動する。 As shown in FIG. 3, the cylinder bore wall portion 24 constitutes a Saiyan cylinder in which three cylinder bores 24a are arranged in series and the cylinder bore wall portions 24 adjacent to each other are connected to each other. As shown in FIG. 2, the piston 12 slides in the cylinder bore 24a.

支持壁部26は、図4に示すように、外壁部22のうちシリンダボア24aの配列方向(図4の左右方向)に沿って延在する両側壁22a,22bを接続するように構成されており、クランク室CRを各シリンダボア24a毎に仕切るようにシリンダボア24aの配列方向に4つ設けられている。なお、支持壁部26のうちシリンダボア24aの配列方向の両端に位置する二つの支持壁部26は、外壁部22のうちシリンダボア24aの配列方向に交差する方向に延在する前壁22cおよび後壁22dに一体に形成されている。 As shown in FIG. 4, the support wall portion 26 is configured to connect both side walls 22a and 22b extending along the arrangement direction of the cylinder bores 24a (horizontal direction in FIG. 4) among the outer wall portions 22. , Four crank chambers CR are provided in the arrangement direction of the cylinder bores 24a so as to partition each cylinder bore 24a. The two support wall portions 26 located at both ends of the support wall portion 26 in the arrangement direction of the cylinder bores 24a are the front wall 22c and the rear wall extending in the direction intersecting the arrangement direction of the cylinder bores 24a of the outer wall portions 22. It is integrally formed on 22d.

各支持壁部26の底面には、図3ないし図5に示すように、クランクシャフト10を回転可能に支持するための略半円筒形状の軸受面26aが形成されている。また、各支持壁部26の底部の軸受面26aを挟んで両側には、図4および図5に示すように、後述するベアリングキャップ50を締結するための締結ボルトBLT(図2参照)がネジ係合される一対の雌ネジ孔26b,26bが形成されている。 As shown in FIGS. 3 to 5, a substantially semi-cylindrical bearing surface 26a for rotatably supporting the crankshaft 10 is formed on the bottom surface of each support wall portion 26. Further, as shown in FIGS. 4 and 5, fastening bolts BLT (see FIG. 2) for fastening the bearing cap 50, which will be described later, are screwed on both sides of the bearing surface 26a at the bottom of each support wall portion 26. A pair of female screw holes 26b, 26b to be engaged are formed.

各支持壁部26の底面に締結されるベアリングキャップ50は、図6および図7に示すように、締結ボルトBLT(図2参照)が挿通される挿通孔52aが形成された一対のボス部52,52と、当該一対のボス部52,52を連結する連結部54と、を備えており、正面視(後述する軸受面54aの軸線CL(図7参照)方向に沿う方向から見て)略逆U字状に構成されている。締結ボルトBLTは、本発明における「締結部材」に対応する実施構成の一例である。 As shown in FIGS. 6 and 7, the bearing cap 50 to be fastened to the bottom surface of each support wall portion 26 is a pair of boss portions 52 in which an insertion hole 52a through which a fastening bolt BLT (see FIG. 2) is inserted is formed. , 52 and a connecting portion 54 for connecting the pair of boss portions 52, 52, which is substantially front view (viewed from the direction along the axis CL (see FIG. 7) of the bearing surface 54a described later). It is configured in an inverted U shape. The fastening bolt BLT is an example of an implementation configuration corresponding to the "fastening member" in the present invention.

一対のボス部52,52の挿通孔52aが開口された一方の面は、図6および図7に示すように、締結ボルトBLT(図2参照)の座面が当接する当接面52bとして構成されており、一対のボス部52,52の挿通孔52aが開口された他方の面は、シリンダブロック6の支持壁部26の底面に当接する当接面52cとして構成されている。当接面52bと当接面52cとは、互いに平行となるように構成されている。一対のボス部52,52は、本発明における「締結部」に対応する実施構成の一例である。 As shown in FIGS. 6 and 7, one surface of the pair of boss portions 52, 52 through which the insertion holes 52a are opened is configured as an abutting surface 52b with which the seat surface of the fastening bolt BLT (see FIG. 2) abuts. The other surface through which the insertion holes 52a of the pair of boss portions 52 and 52 are opened is configured as a contact surface 52c that abuts on the bottom surface of the support wall portion 26 of the cylinder block 6. The contact surface 52b and the contact surface 52c are configured to be parallel to each other. The pair of boss portions 52, 52 is an example of an implementation configuration corresponding to the "fastening portion" in the present invention.

連結部54は、図6および図7に示すように、クランクシャフト10を回転可能に支持するための軸受面54aと、識別記号55が突設された一対の識別記号設置部54b,54bと、当該一対の識別記号設置部54b,54b間に設けられた応力集中分散部54cと、を有している。 As shown in FIGS. 6 and 7, the connecting portion 54 includes a bearing surface 54a for rotatably supporting the crankshaft 10 and a pair of identification symbol installation portions 54b and 54b on which the identification symbol 55 is provided. It has a stress concentration dispersion portion 54c provided between the pair of identification symbol installation portions 54b, 54b.

軸受面54aは、図6および図7に示すように、半円筒形状に形成されている。ベアリングキャップ50が、締結ボルトBLTによってシリンダブロック6の支持壁部26に締結されることにより、半円筒形状同士の軸受面54aおよび軸受面26aが整合されて円筒形状の軸受部30が構成される(図9参照)。なお、当該軸受部30の内周面には、図示しない半割状のメタルベアリングが装着されるように構成されており、当該メタルベアリングを介してクランクシャフト10のクランクジャーナル部が軸受部30に回転可能に支持される。 The bearing surface 54a is formed in a semi-cylindrical shape as shown in FIGS. 6 and 7. By fastening the bearing cap 50 to the support wall portion 26 of the cylinder block 6 by the fastening bolt BLT, the bearing surfaces 54a and the bearing surfaces 26a of the semi-cylindrical shapes are aligned to form the cylindrical bearing portion 30. (See FIG. 9). A half-split metal bearing (not shown) is mounted on the inner peripheral surface of the bearing portion 30, and the crank journal portion of the crankshaft 10 is attached to the bearing portion 30 via the metal bearing. It is rotatably supported.

一対の識別記号設置部54b,54bは、図6および図7に示すように、一対のボス部52,52の当接面52b,52bに連続する平面であって、当該当接面52b,52bから遠ざかる方向、換言すれば互いに近付く方向に向かって上り傾斜を有する傾斜面として構成されている。なお、本実施の形態では、一対の識別記号設置部54b,54bは、曲面(隅R)をもって当接面52b,52bに接続する構成としている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the pair of identification code installation portions 54b, 54b are planes continuous with the contact surfaces 52b, 52b of the pair of boss portions 52, 52, and the contact surfaces 52b, 52b. It is configured as an inclined surface having an ascending inclination toward a direction away from, in other words, a direction approaching each other. In this embodiment, the pair of identification code installation portions 54b and 54b are connected to the contact surfaces 52b and 52b with curved surfaces (corners R).

このように、一対の識別記号設置部54b,54bをベアリングキャップ50の外周面側に設ける構成とすることによって、ベアリングキャップ50をシリンダブロック6の支持壁部26に組み付けた後においても、識別記号55の確認を容易に行うことができるため、識別記号55の視認性を確保することができる。また、一対の識別記号設置部54b,54bを互いに近付く方向に向かって上り傾斜を有する傾斜面として構成することにより、連結部54における識別記号設置部54b,54bに関する断面積(軸受面54aの径方向に沿う平面(図7の二点鎖線矢印参照)によって切られた断面における面積)の低減を抑制でき、これにより、識別記号設置部54b,54bにおける剛性低下を抑制することができる。 By providing the pair of identification code installation portions 54b and 54b on the outer peripheral surface side of the bearing cap 50 in this way, the identification code is provided even after the bearing cap 50 is assembled to the support wall portion 26 of the cylinder block 6. Since the confirmation of the 55 can be easily performed, the visibility of the identification code 55 can be ensured. Further, by configuring the pair of identification symbol installation portions 54b, 54b as inclined surfaces having an upward inclination in the direction of approaching each other, the cross-sectional area (diameter of the bearing surface 54a) with respect to the identification symbol installation portions 54b, 54b in the connecting portion 54 is formed. It is possible to suppress the reduction of the plane along the direction (the area in the cross section cut by the two-dot chain line arrow in FIG. 7), and thereby the decrease in the rigidity of the identification symbol installation portions 54b and 54b can be suppressed.

なお、識別記号55は、本実施の形態では、鋳出しにより設けられた鋳出し文字として構成されており、識別記号設置部54b,54bに対して突出状に設けられている。また、識別記号55は、ベアリングキャップ50の製造ロット情報などの生産履歴を含む当該ベアリングキャップ50に関する情報を確認するためのものであり、記号や文字、数字、符号、あるいは、これらの組合せによって構成されている。 In the present embodiment, the identification code 55 is configured as a cast character provided by casting, and is provided so as to project with respect to the identification code installation portions 54b and 54b. Further, the identification symbol 55 is for confirming information about the bearing cap 50 including production history such as production lot information of the bearing cap 50, and is composed of symbols, letters, numbers, codes, or a combination thereof. Has been done.

応力集中分散部54cは、図8に示すように、傾斜面としての一対の識別記号設置部54b,54bに連続して、当該一対の識別記号設置部54b,54bを接続する凹曲面、より具体的には、軸受面54a側に向かって凹ませた凹曲面として構成されている。ここで、応力集中分散部54cは、本実施の形態では、一対の当接面52c,52cを含む平面VP1に直交すると共に軸受面54aの軸線CLを含む平面VP2に関して対称形状となるように構成されている。応力集中分散部54cは、本発明における「隣接部」および「凹部」に対応する実施構成の一例である。 As shown in FIG. 8, the stress concentration dispersion portion 54c is a concave curved surface connecting the pair of identification code installation portions 54b, 54b as an inclined surface in succession to the pair of identification code installation portions 54b, 54b. Specifically, it is configured as a concave curved surface that is recessed toward the bearing surface 54a side. Here, in the present embodiment, the stress concentration dispersion portion 54c is configured to be orthogonal to the plane VP1 including the pair of contact surfaces 52c and 52c and to have a symmetrical shape with respect to the plane VP2 including the axis CL of the bearing surface 54a. Has been done. The stress concentration dispersion portion 54c is an example of an implementation configuration corresponding to the “adjacent portion” and the “recess” in the present invention.

次に、こうして構成された内燃機関1の運転に伴ってベアリングキャップ50に生じる応力の様子について説明する。本発明の実施の形態に係る内燃機関1が運転されると、燃焼室CC内では空気と燃料の混合気の点火による燃焼爆発が発生し、シリンダボア24a内でピストン12が往復直線運動を行う。当該ピストン12の往復直線運動はクランクシャフト10によって回転運動に変換される。 Next, the state of stress generated in the bearing cap 50 due to the operation of the internal combustion engine 1 configured in this way will be described. When the internal combustion engine 1 according to the embodiment of the present invention is operated, a combustion explosion occurs due to ignition of a mixture of air and fuel in the combustion chamber CC, and the piston 12 makes a reciprocating linear motion in the cylinder bore 24a. The reciprocating linear motion of the piston 12 is converted into a rotary motion by the crankshaft 10.

ここで、燃焼室CC内での燃焼爆発による燃焼圧力Fcc(図9参照)は、ピストン12からコンロッド14(図9参照)およびクランクシャフト10を介してベアリングキャップ50に作用する。当該ベアリングキャップ50に作用する力Fbは、図9に示すように、平面VP2上で最大値とならずに当該平面VP2に関して図9の右側にずれた位置で最大値を示す。これは、コンロッド14がクランクシャフト10のクランクジャーナル部に対してオフセットした位置に設けられたクランクピン部に取り付けられているためである。 Here, the combustion pressure Fcc (see FIG. 9) due to the combustion explosion in the combustion chamber CC acts on the bearing cap 50 from the piston 12 via the connecting rod 14 (see FIG. 9) and the crankshaft 10. As shown in FIG. 9, the force Fb acting on the bearing cap 50 does not reach the maximum value on the plane VP2, but shows the maximum value at a position shifted to the right side of FIG. 9 with respect to the plane VP2. This is because the connecting rod 14 is attached to the crank pin portion provided at a position offset from the crank journal portion of the crankshaft 10.

ここで、一対の識別記号設置部54b,54bに設けた識別記号55は、当該一対の識別記号設置部54b,54bに対して突出状に設けられているため、識別記号55の立ち上がり部(根元部、隅部)には、力Fbに起因した応力集中が生じる。しかしながら、本実施の形態では、識別記号設置部54b,54bを連結するように応力集中分散部54cを設ける構成、即ち、識別記号設置部54b,54bに隣接した位置にベアリングキャップ50の外周面を軸受面54aに向かって凹ませることによって、他の部位よりも剛性を低下させた部位を設ける構成であるため、識別記号55の立ち上がり部(根元部、隅部)に集中する応力を当該応力集中分散部54cに分散させることができる。これにより、ベアリングキャップ50において、応力集中を招くことなく識別記号55の視認性を確保する構成を実現することができる。 Here, since the identification code 55 provided in the pair of identification code installation portions 54b, 54b is provided so as to protrude from the pair of identification code installation portions 54b, 54b, the rising portion (root) of the identification code 55 is provided. Stress concentration due to the force Fb occurs in the portions and corners). However, in the present embodiment, the stress concentration distribution portion 54c is provided so as to connect the identification symbol installation portions 54b, 54b, that is, the outer peripheral surface of the bearing cap 50 is provided at a position adjacent to the identification symbol installation portions 54b, 54b. Since a portion having a lower rigidity than other portions is provided by denting toward the bearing surface 54a, the stress concentrated on the rising portion (root portion, corner portion) of the identification symbol 55 is concentrated on the stress. It can be dispersed in the dispersion unit 54c. As a result, the bearing cap 50 can be configured to ensure the visibility of the identification code 55 without causing stress concentration.

次に、力Fbに起因して連結部54に生じる応力の分布の解析結果について、図10および図11に示す比較例のベアリングキャップ50A,50Bと対比しながら説明する。なお、本実施の形態では、図12に示す代表箇所a〜eにおける応力値を用いて評価を行った。力Fbに起因して連結部54に生じる応力の分布の解析結果を表1に示す。 Next, the analysis result of the distribution of stress generated in the connecting portion 54 due to the force Fb will be described in comparison with the bearing caps 50A and 50B of the comparative examples shown in FIGS. 10 and 11. In this embodiment, the evaluation was performed using the stress values at the representative locations a to e shown in FIG. Table 1 shows the analysis results of the distribution of stress generated in the connecting portion 54 due to the force Fb.

Figure 0006901957
Figure 0006901957

ベアリングキャップ50Aは、図10に示すように、連結部54Aの外周面形状(一対の識別記号設置部54Ab,54Abを含む)が軸受面54aの形状に倣って径方向外方に凸となる円弧形状に形成されており、一対の識別記号設置部54Ab,54Abに鋳出しによって識別記号55が設けられている。換言すれば、ベアリングキャップ50Aは、応力集中分散部54cを有さない従来形状のベアリングキャップ50Aである。また、ベアリングキャップ50Bは、図11に示すように、連結部54Bの外周面形状(一対の識別記号設置部54Bb,54Bbおよび応力集中分散部54Bcを含む)が一対の当接面52Bb,52Bbに略平行となる平面に形成されており、一対の識別記号設置部54Bb,54Bbに鋳出しによって識別記号55が設けられている。 As shown in FIG. 10, the bearing cap 50A has an arc whose outer peripheral surface shape (including a pair of identification symbol installation portions 54Ab and 54Ab) of the connecting portion 54A is radially outwardly convex following the shape of the bearing surface 54a. It is formed in a shape, and an identification symbol 55 is provided on a pair of identification symbol installation portions 54Ab and 54Ab by casting. In other words, the bearing cap 50A is a conventional bearing cap 50A that does not have the stress concentration distribution portion 54c. Further, as shown in FIG. 11, the bearing cap 50B has a pair of contact surfaces 52Bb, 52Bb having an outer peripheral surface shape of the connecting portion 54B (including a pair of identification symbol installation portions 54Bb, 54Bb and a stress concentration distribution portion 54Bc). It is formed on a plane that is substantially parallel, and an identification symbol 55 is provided on a pair of identification symbol installation portions 54Bb and 54Bb by casting.

力Fbに起因して連結部54に生じる応力の分布は、表1に示すように、ベアリングキャップ50Aおよびベアリングキャップ50Bにおいて、力Fbが最大値を示す方向に設けられた識別記号設置部54Ab,54Bbの識別記号55の立ち上がり部(根元部、隅部)で閾値50MPaを超える応力値を示したのに対して、本実施の形態に係るベアリングキャップ50では、力Fbが最大値を示す方向に設けられた識別記号設置部54bの識別記号55の立ち上がり部(根元部、隅部)においても応力値は閾値50MPa未満となっており、応力集中分散部54cによって識別記号55の立ち上がり部(根元部、隅部)に応力集中することが抑制されていることが確認された。 As shown in Table 1, the distribution of stress generated in the connecting portion 54 due to the force Fb is as follows. While the stress value exceeding the threshold value of 50 MPa was shown at the rising portion (root portion, corner portion) of the identification symbol 55 of 54Bb, in the bearing cap 50 according to the present embodiment, the force Fb indicates the maximum value. The stress value is also less than the threshold value of 50 MPa at the rising portion (root portion, corner portion) of the identification symbol 55 of the provided identification symbol installation portion 54b, and the rising portion (root portion) of the identification symbol 55 is provided by the stress concentration distribution portion 54c. , Corner) It was confirmed that stress concentration was suppressed.

以上説明した本実施の形態に係るベアリングキャップ50によれば、ベアリングキャップ50の連結部54の軸受面54aが形成された側(内周面側)とは反対側の外周面に、識別記号55が突設された一対の識別記号設置部54b,54bを設ける構成であるため、ベアリングキャップ50をシリンダブロック6の支持壁部26に組み付けた後においても、識別記号55の確認を容易に行うことができるため、識別記号55の視認性を確保することができる。また、当該一対の識別記号設置部54b,54b間に軸受面54a側に向かって凹ませた凹曲面からなる応力集中分散部54cを設ける構成であるため、ピストン12からコンロッド14およびクランクシャフト10を介してベアリングキャップ50に作用する力Fbに起因して識別記号55の周辺(識別記号55の立ち上がり部(根元部、隅部))に集中する応力を応力集中分散部54c(凹曲面)に分散させることができる。これにより、ベアリングキャップ50において、応力集中を招くことなく識別記号55の視認性を確保することができる。 According to the bearing cap 50 according to the present embodiment described above, the identification symbol 55 is on the outer peripheral surface of the connecting portion 54 of the bearing cap 50 on the side opposite to the side (inner peripheral surface side) where the bearing surface 54a is formed. Since the pair of identification symbol installation portions 54b and 54b are provided so as to project the bearing cap 50, the identification symbol 55 can be easily confirmed even after the bearing cap 50 is assembled to the support wall portion 26 of the cylinder block 6. Therefore, the visibility of the identification symbol 55 can be ensured. Further, since the stress concentration distribution portion 54c having a concave curved surface recessed toward the bearing surface 54a side is provided between the pair of identification symbol installation portions 54b and 54b, the connecting rod 14 and the crankshaft 10 are separated from the piston 12. The stress concentrated around the identification symbol 55 (the rising portion (root portion, corner portion) of the identification symbol 55) due to the force Fb acting on the bearing cap 50 via the bearing cap 50 is distributed to the stress concentration distribution portion 54c (concave curved surface). Can be made to. As a result, in the bearing cap 50, the visibility of the identification code 55 can be ensured without causing stress concentration.

本実施の形態では、応力集中分散部54cは、一対の当接面52c,52cを含む平面VP1に直交すると共に軸受面54aの軸線CLを含む平面VP2に関して対称形状となるように構成したが、これに限らない。例えば、応力集中分散部54cは、一対の当接面52c,52cを含む平面VP1に直交すると共に軸受面54aの軸線CLを含む平面VP2に関して非対称形状となるように構成しても良い。 In the present embodiment, the stress concentration dispersion portion 54c is configured to be orthogonal to the plane VP1 including the pair of contact surfaces 52c and 52c and to have a symmetrical shape with respect to the plane VP2 including the axis CL of the bearing surface 54a. Not limited to this. For example, the stress concentration dispersion portion 54c may be configured to be orthogonal to the plane VP1 including the pair of contact surfaces 52c and 52c and to have an asymmetric shape with respect to the plane VP2 including the axis CL of the bearing surface 54a.

この場合、一対の識別記号設置部54b,54bのうち燃焼圧力Fccによる力Fbが最大値を示す方向に設けられた識別記号設置部54bに接続される応力集中分散部54cの曲面の曲率半径R1が、力Fbが最大値を示す方向に設けられた識別記号設置部54bとは反対側に配置された識別記号設置部54bに接続される応力集中分散部54cの曲面の曲率半径R2よりも小さくなるように設定することができる。当該構成によれば、力Fbが最大値を示す方向に設けられた識別記号設置部54bの識別記号55の立ち上がり部(根元部、隅部)に集中する応力を曲率半径R1に構成された応力集中分散部54cに効果的に分散させることができる。また、曲率半径R1が曲率半径R2よりも大きくなるように設定することもできる。当該構成によれば、力Fbが最大値を示す方向に設けられた識別記号設置部54bの識別記号55の立ち上がり部(根元部、隅部)に集中する応力を、応力的に曲率半径R1部分よりは余裕のある曲率半径R2部分に分散させることができるため、剛性低下を抑制しながら識別記号設置部54bの識別記号55の立ち上がり部(根元部、隅部)に応力集中することを良好に防止できる。 In this case, of the pair of identification symbol installation portions 54b, 54b, the radius of curvature R1 of the curved surface of the stress concentration distribution portion 54c connected to the identification symbol installation portion 54b provided in the direction in which the force Fb due to the combustion pressure Fcc indicates the maximum value. Is smaller than the radius of curvature R2 of the curved surface of the stress concentration distribution portion 54c connected to the identification symbol installation portion 54b arranged on the opposite side of the identification symbol installation portion 54b provided in the direction in which the force Fb indicates the maximum value. Can be set to be. According to this configuration, the stress concentrated on the rising portion (root portion, corner portion) of the identification symbol 55 of the identification symbol installation portion 54b provided in the direction in which the force Fb indicates the maximum value is the stress configured in the radius of curvature R1. It can be effectively dispersed in the centralized dispersion portion 54c. Further, the radius of curvature R1 can be set to be larger than the radius of curvature R2. According to this configuration, the stress concentrated on the rising portion (root portion, corner portion) of the identification symbol 55 of the identification symbol installation portion 54b provided in the direction in which the force Fb indicates the maximum value is stressfully applied to the radius of curvature R1 portion. Since it can be dispersed in the radius of curvature R2 portion with a margin, it is possible to satisfactorily concentrate the stress on the rising portion (root portion, corner portion) of the identification symbol 55 of the identification symbol installation portion 54b while suppressing the decrease in rigidity. Can be prevented.

本実施の形態では、識別記号55を鋳出しによって識別記号設置部54b,54bに突設させる構成としたが、これに限らない。例えば、識別記号55を刻印やレーザー加工などによって識別記号設置部54b,54bに突設させる構成としても良い。また、識別記号55を鋳出しや刻印、あるいは、レーザー加工などによって識別記号設置部54b,54bに凹設させる構成としても良い。 In the present embodiment, the identification code 55 is cast so as to project from the identification code installation portions 54b and 54b, but the present invention is not limited to this. For example, the identification code 55 may be projected from the identification code installation portions 54b and 54b by engraving or laser processing. Further, the identification code 55 may be recessed in the identification code installation portions 54b and 54b by casting, engraving, laser processing, or the like.

本実施の形態および変形例のベアリグキャップ50では、応力集中分散部54cを凹曲面として構成したが、識別記号設置部54b,54bに設けた識別記号55の立ち上がり部(根元部、隅部)に集中する応力を分散することができれば、凹曲面でなくても良い。例えば、応力集中分散部54cを複数の平面からなる凹平面として構成したり、複数の凹部から構成したりしても良い。あるいは、応力集中分散部54cを連結部54の外周面(軸受面54aが形成された側とは反対側)に設ける構成ではなく、連結部54の側面(軸受面54aの軸線CLに直交する面)に応力集中分散部54c(凹部や孔)を設ける構成としても良い。 In the bear rig cap 50 of the present embodiment and the modified example, the stress concentration dispersion portion 54c is configured as a concave curved surface, but the rising portion (root portion, corner portion) of the identification symbol 55 provided in the identification symbol installation portions 54b, 54b). It does not have to be a concave curved surface as long as the stress concentrated on the surface can be dispersed. For example, the stress concentration dispersion portion 54c may be configured as a concave plane composed of a plurality of planes, or may be composed of a plurality of recesses. Alternatively, the stress concentration dispersion portion 54c is not provided on the outer peripheral surface of the connecting portion 54 (the side opposite to the side on which the bearing surface 54a is formed), but the side surface of the connecting portion 54 (the surface orthogonal to the axis CL of the bearing surface 54a). ) May be provided with a stress concentration dispersion portion 54c (recess or hole).

本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものである。したがって、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。なお、本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。 The present embodiment shows an example of the embodiment for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the configuration of the present embodiment. The correspondence between each component of the present embodiment and each component of the present invention is shown below.

1 内燃機関(内燃機関)
2 シリンダヘッド
4 ロッカーカバー
6 シリンダブロック(シリンダブロック)
8 オイルパン
10 クランクシャフト(クランクシャフト)
12 ピストン(ピストン)
14 コンロッド
22 外壁部
22a 側壁
22b 側壁
22c 前壁
22d 後壁
24 シリンダボア壁部
24a シリンダボア(シリンダボア)
26 支持壁部
26a 軸受面
26b 雌ネジ孔
30 軸受部(軸受部)
50 ベアリングキャップ(ベアリングキャップ)
50A ベアリングキャップ(ベアリングキャップ)
50B ベアリングキャップ(ベアリングキャップ)
52 ボス部(締結部)
52a 挿通孔
52b 当接面
52c 当接面(当接面)
54 連結部(連結部)
54a 軸受面(軸受面)
54b 識別記号設置部(識別記号設置部)
54Ab 識別記号設置部(識別記号設置部)
54Bb 識別記号設置部(識別記号設置部)
54c 応力集中分散部(隣接部、凹部)
55 識別記号(識別記号)
CC 燃焼室(燃焼室)
BWJ ブロック用ウォータジャケット
CR クランク室
CL 軸線(軸線)
BLT 締結ボルト(締結部材)
VP1 平面(当接面を含む平面)
VP2 平面(軸線を含む平面)
Fcc 燃焼圧力
Fb 力
1 Internal combustion engine (internal combustion engine)
2 Cylinder head 4 Rocker cover 6 Cylinder block (cylinder block)
8 Oil pan 10 Crankshaft (crankshaft)
12 Piston (Piston)
14 Connecting rod 22 Outer wall 22a Side wall 22b Side wall 22c Front wall 22d Rear wall 24 Cylinder bore Wall 24a Cylinder bore (cylinder bore)
26 Support wall part 26a Bearing surface 26b Female screw hole 30 Bearing part (bearing part)
50 Bearing cap (bearing cap)
50A bearing cap (bearing cap)
50B bearing cap (bearing cap)
52 Boss part (fastening part)
52a Insertion hole 52b Contact surface 52c Contact surface (contact surface)
54 Connecting part (connecting part)
54a Bearing surface (bearing surface)
54b Identification code installation part (Identification code installation part)
54Ab identification code installation part (identification code installation part)
54Bb Identification code installation part (Identification code installation part)
54c Stress concentration dispersion part (adjacent part, concave part)
55 Identification code (identification code)
CC combustion chamber (combustion chamber)
Water jacket for BWJ block CR crank chamber CL axis (axis)
BLT fastening bolt (fastening member)
VP1 plane (plane including contact surface)
VP2 plane (plane including axis)
Fcc combustion pressure Fb force

Claims (3)

シリンダブロックに締結されて該シリンダブロックと共にクランクシャフトを回転可能に軸支するよう構成されたベアリングキャップであって、
締結部材によって前記シリンダブロックに締結される一対の締結部と、
前記一対の締結部を連結するよう該一対の締結部間に設けられた連結部と、
を備え、
前記連結部は、前記クランクシャフトを軸支するよう構成された軸受面と、前記連結部のうち前記軸受面が設けられた内周面側とは反対側の外周面側に設けられ前記ベアリングキャップに関する情報を特定するための識別記号が突出状または凹状に設けられた識別記号設置部と、該識別記号設置部に隣接配置され前記連結部の外周面の一部を前記軸受面側に向かって凹ませた凹部を有する隣接部と、を有しており、
前記識別記号設置部は、前記凹部を挟むように該凹部の両側に設けられている
ベアリングキャップ。
A bearing cap that is fastened to a cylinder block and configured to rotatably support a crankshaft together with the cylinder block.
A pair of fastening portions to be fastened to the cylinder block by a fastening member,
A connecting portion provided between the pair of fastening portions so as to connect the pair of fastening portions,
With
The connecting portion is provided on a bearing surface configured to pivotally support the crankshaft and an outer peripheral surface side of the connecting portion opposite to the inner peripheral surface side on which the bearing surface is provided. An identification symbol installation portion in which an identification symbol for specifying information regarding the above is provided in a protruding or concave shape, and a part of the outer peripheral surface of the connection portion arranged adjacent to the identification symbol installation portion toward the bearing surface side. It has an adjacent portion with a recessed recess and
The identification mark installing unit may have a bearing cap provided on both sides of the recess so as to sandwich the recess.
前記一対の締結部は、前記シリンダブロックに当接する当接面を有しており、
前記凹部は、前記当接面を含む平面に直交すると共に前記軸受面の軸線を含む平面に関して非対称形状に形成されている
請求項に記載のベアリングキャップ。
The pair of fastening portions has a contact surface that abuts on the cylinder block.
The bearing cap according to claim 1 , wherein the recess is orthogonal to a plane including the contact surface and is formed in an asymmetric shape with respect to the plane including the axis of the bearing surface.
シリンダボアを有するシリンダブロックと、
該シリンダブロックに締結されるシリンダヘッドと、
前記シリンダブロックに締結される請求項1または2に記載のベアリングキャップと、
前記シリンダブロックと前記ベアリングキャップとの間で回転可能に支持されるクランクシャフトと、
該クランクシャフトに連結されると共に前記シリンダボア内を摺動するよう構成されたピストンと、
を備え、
前記シリンダボア、前記シリンダヘッドおよび前記ピストンによって燃焼室が構成され、
該燃焼室で生じる燃焼圧力によって前記ピストンを往復運動させ、該ピストンの往復運動を前記クランクシャフトの回転運動に変換することにより動力を出力するよう構成された
内燃機関。
A cylinder block with a cylinder bore and
A cylinder head fastened to the cylinder block and
The bearing cap according to claim 1 or 2 , which is fastened to the cylinder block.
A crankshaft rotatably supported between the cylinder block and the bearing cap,
A piston that is connected to the crankshaft and is configured to slide in the cylinder bore.
With
A combustion chamber is composed of the cylinder bore, the cylinder head, and the piston.
An internal combustion engine configured to reciprocate the piston by the combustion pressure generated in the combustion chamber and convert the reciprocating motion of the piston into the rotational motion of the crankshaft to output power.
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