CN105164384B - 直流扫气式二冲程发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直流扫气式二冲程发动机,该直流扫气式二冲程发动机具有压力缸(110)、活塞、扫气口(122)和喷射部(126e),前述压力缸(110)在内部形成有燃烧室,前述活塞在压力缸内滑动,前述扫气口(122)设置于压力缸的一端侧,前述一端侧为活塞的冲程方向的一端侧,前述扫气口对应活塞的滑动动作向燃烧室吸入活性气体,前述喷射部(126e)朝被向扫气口吸入的活性气体喷射燃料气体,设置于扫气口的内周面或比内周面更靠压力缸的外侧的位置上。另外,和喷射部在冲程方向的一端侧的燃料气体喷射量相比,喷射部在冲程方向的另一端侧的燃料气体喷射量较多。根据前述方案,能够使从扫气口到达燃烧室的燃料气体的浓度均匀化,能够抑制熄火和异常燃烧的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种直流扫气式二冲程发动机,该直流扫气式二冲程发动机使预混合气体燃烧,前述预混合气体通过向从扫气口吸入的活性气体喷射燃料气体来生成。
本申请基于2013年5月10日在日本申请的日本特愿2013-100528号主张优先权,将其内容引用于此。
背景技术
在也作为船舶的发动机使用的直流扫气式二冲程发动机中,在压力缸的活塞冲程方向一端部上设置有扫气口,在压力缸的活塞冲程方向另一端部侧设置有排气口。若在吸气(进气)行程中从扫气口将活性气体吸入至燃烧室,则由燃烧作用产生的废气被吸入的活性气体从排气口压出而排出。这时,向吸入的活性气体喷射燃料气体,生成预混合气体,压缩生成的预混合气体,由此获得燃烧作用,活塞借助由该燃烧作用产生的爆炸压力在压力缸内往复运动。
在这样的直流扫气式二冲程发动机中,在燃料气体和活性气体的混合不充分的情况下,局部燃料气体的浓度过高,产生过早点火和未燃烧气体的排出等问题。因此,例如如专利文献1中所述,在扫气口的内壁上设置有连通孔,使喷嘴管从连通孔向扫气口突出。并且,公开了下述技术:从喷嘴管向扫气口内喷射燃料气体,在活性气体被吸入至压力缸内之前,开始和燃料气体的混合,由此确保压力缸内的燃料气体和活性气体的混合时间。
专利文献1:日本特许第3908855号公报。
另外,为了抑制燃料气体的偏聚,使燃料气体向活性气体均匀地扩散,考虑下述方案:将从连通孔向扫气口突出的喷嘴管的喷射口在活塞的冲程方向上以间隔开的方式设置多个。另外,并不局限于该方案,也可以设想下述情况:在压力缸的外侧,将喷射燃料气体的喷射口在活塞的冲程方向上以间隔开的方式设置多个。
在这种情况下,根据扫气口内的位置,被导入扫气口的活性气体的流速不同,因此,根据多个喷射口的位置,燃料气体的浓度变得不均匀。结果,有下述可能:招致燃烧室中的燃料气体的浓度的不均,在浓度稀薄的部分,由熄火(消炎)引起未燃烧的燃料气体残留,在浓度过高的部分,诱发异常燃烧。
发明内容
本发明鉴于这样的问题,将提供一种直流扫气式二冲程发动机作为目的,该直流扫气式二冲程发动机能够使从扫气口到达燃烧室的燃料气体的浓度均匀化,抑制熄火和异常燃烧。
为了解决前述问题,涉及本发明的第一技术方案的直流扫气式二冲程发动机具有压力缸、活塞、扫气口和喷射部,前述压力缸在内部形成有燃烧室,前述活塞在压力缸内滑动,前述扫气口设置于压力缸的一端侧,前述一端侧为活塞的冲程方向的一端侧,前述扫气口对应活塞的滑动动作向燃烧室吸入活性气体,前述喷射部朝被向扫气口吸入的活性气体喷射燃料气体,设置于扫气口的内周面或比内周面更靠压力缸的外侧的位置上,和喷射部在冲程方向的一端侧的燃料气体喷射量相比,喷射部在冲程方向的另一端侧的燃料气体喷射量较多。
在前述第一技术方案中,也可以是,喷射部以冲程方向的位置不同的方式设置多个,和配置于冲程方向的一端侧的喷射部相比,配置于冲程方向的另一端侧的喷射部的开口面积较大。
在前述第一及第二技术方案中,也可以是,喷射部以冲程方向的位置不同的方式设置多个,和配置于冲程方向的一端侧的喷射部与在冲程方向上相邻的喷射部之间的间隔相比,配置于冲程方向的另一端侧的喷射部与在冲程方向上相邻的喷射部之间的间隔较窄。
在前述第一至第三技术方案中,也可以是,喷射部以冲程方向的位置不同的方式设置多个,多个喷射部分成至少第1喷射部群和第2喷射部群这两个组,第1喷射部群是在冲程方向的另一端侧的1个或多个喷射部的组,第2喷射部群是比第1喷射部群更靠冲程方向的一端侧的1个或多个喷射部的组,相对于第2喷射部群和第1喷射部群,分别独立地形成有燃料气体的流道。
在前述第四技术方案中,也可以是,向第1喷射部群供给的燃料气体的供给压比向第2喷射部群供给的燃料气体的供给压高。
在前述第四及第五技术方案中,也可以是,向第1喷射部群供给的燃料气体的浓度比向第2喷射部群供给的燃料气体浓度高。
在前述第一技术方案中,也可以是,喷射部由在冲程方向上延伸的长孔形成,和喷射部在冲程方向的一端侧开口的宽度相比,喷射部在冲程方向的另一端侧开口的宽度较宽。
根据本发明的直流扫气式二冲程发动机,能够使从扫气口到达燃烧室的燃料气体的浓度均匀化,抑制熄火和异常燃烧的情况。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式中的直流扫气式二冲程发动机的整体结构的图。
图2A是用来说明本实施方式中的燃料喷射部的、和图1相同的剖面中的压力缸的一部分和燃料喷射部的剖视图。
图2B是沿图2A的Ⅱ(b)−Ⅱ(b)线的剖视图。
图2C是沿图2B的箭头Ⅱ(c)方向的视图。
图3A是用来说明本实施方式中的喷射部的、图2C的虚线部分的放大图。
图3B是本实施方式的流通管中的、沿图3A的Ⅲ(b)方向的视图。
图3C是表示作为本实施方式的第一变形例的流通管的图。
图3D是表示作为本实施方式的第二变形例的流通管的图。
图4是用来说明压力缸内的预混合气体的流动的图。
图5是表示本实施方式中的各控制部的动作的图。
图6A是用来说明第2实施方式中的燃料喷射部的、本发明的第2实施方式中的压力缸及燃料喷射部的对应图2A的位置的剖视图。
图6B是本实施方式中的压力缸及燃料喷射部的对应图3A的位置的局部放大图。
具体实施方式
以下,参照附图,关于本发明的优选实施方式详细地进行说明。在该实施方式中表示的尺寸、材料和其他具体的数值等,只是用来使发明的理解更容易的例示,除了特别注明的情况,并不限定本发明。此外,在本说明书及附图中,对于具有实质上相同的功能、结构的要素,附加相同的附图标记,由此省略重复说明,另外省略和本发明没有直接关系的要素的图示。
(第1实施方式)
图1是表示本发明的第1实施方式中的直流扫气式二冲程发动机100的整体结构的图。本实施方式的直流扫气式二冲程发动机100例如用于船舶等。具体来说,直流扫气式二冲程发动机100构成为包含压力缸110(压力缸头110a、压力缸体110b)、活塞112、先导喷射阀114、排气口116、排气阀驱动装置118、排气阀120、扫气口122、扫气室124、燃料喷射部126、旋转编码器130和燃烧室140,借助调速器150、燃料喷射控制部152和排气控制部154等控制部进行控制。
在直流扫气式二冲程发动机100中,通过吸气(进气)、压缩、燃烧、排气这4个连续的行程,连接于没有图示的十字头的活塞112在压力缸110内滑动自如地往复移动。利用这样的十字头型的活塞112,能够使压力缸110内的冲程形成得比较长,能够使作用于活塞112的侧压被十字头承受,因此,能够实现直流扫气式二冲程发动机100的高输出化。进而,压力缸110与收纳十字头的没有图示的曲柄箱隔离,因此即使在使用劣质燃油的情况下也能够防止曲柄箱的污损老化。
先导喷射阀114设置于比活塞112的上止点更靠上方的压力缸头110a上,在发动机冲程中的所期望的时间点喷射适量的燃油。该燃油由于燃烧室140的热而自燃,在短暂的时间内燃烧,使燃烧室140的温度变得极高,前述燃烧室140被压力缸头110a、压力缸体110b中的压力缸套和活塞112包围。因此,能够使包含燃料气体的预混合气体按照所期望的时机可靠地燃烧。
排气口116为设置于比活塞112的上止点更靠上方的压力缸头110a的顶部的开口部,为了排出在压力缸110内产生的燃烧后的废气而进行开闭。排气阀驱动装置118按照既定的时机使排气阀120上下滑动,开闭排气口116。像这样经由排气口116排出的废气,例如被供给到没有图示的增压器的涡轮侧后,向外部排出。
扫气口122为从压力缸110的一端侧的内周面(压力缸体110b的内周面)贯通至外周面的孔,在压力缸110的整周上,以分别间隔开的方式设置多个,前述一端侧为活塞112的冲程方向的一端侧。而且,扫气口122对应活塞112的滑动动作将活性气体吸入至压力缸110内。该活性气体包含氧、臭氧等氧化剂或其混合气体(例如空气)。在扫气室124中,封入有被没有图示的增压器的压缩机加压了的活性气体(例如空气),借助扫气室124和压力缸110内的压差从扫气口122吸入活性气体。扫气室124的压力可以为大致恒定,但是也可以是,在扫气室124的压力变化的情况下,在扫气口122上设置压力计,对应其测量值控制燃料气体的喷射量等其他参数。
图2A~图2C是用来说明燃料喷射部126的图,图2A表示和图1相同的剖面中的压力缸110的一部分和燃料喷射部126,图2B表示沿图2A的Ⅱ(b)−Ⅱ(b)线的剖面,图2C表示沿图2B的箭头Ⅱ(c)方向的视图。在图2A~图2C中,为了容易理解,关于燃料喷射部126的剖面结构及活塞112,省略图示。
如图2A所示,燃料喷射部126具有和压力缸110分体地形成的混合管126a和126b。混合管126a和126b分别是将压力缸110的径向外侧沿周向包围的环状部件。混合管126a配置于比扫气口122更靠活塞112的冲程方向的另一端侧(图2A中为上侧)的位置,混合管126b配置于比扫气口122更靠活塞112的冲程方向的一端侧(图2A中为下侧)的位置。
如图2A所示,在压力缸110的外周面上,在形成于混合管126a的上侧的槽110c中,嵌合有环156a,借助环156a制约混合管126a向上侧的移动。同样,在压力缸110的外周面上,在形成于混合管126b的下侧的槽110d中,嵌合有环156b,借助环156b制约混合管126b向下侧的移动。
另外,如图2B所示,混合管126b由将压力缸110分别沿周向包围且每个包围半周的两个部件158a和158b构成,将设置于部件158a和158b各自的两端部的突出部158c和158d用链或螺母等连结(所谓的G连接(G-coupling))。即,混合管126b将压力缸110从外周侧紧固,借助混合管126b和压力缸110的接触部分的摩擦力,也能限制混合管126b的图2A中上下方向的移动。这里,关于混合管126b的固定方法进行了说明,混合管126a也由和混合管126b同样的结构连结。
在混合管126a和126b各自的内部,形成有延伸为环状的混合室。各混合室将流动有将LNG(液化天然气)气化得到的燃料气体的燃料配管(图中未示出)及流动有活性气体的活性配管(图中未示出)经由开闭阀126c连通。而且,在混合室中,来自燃料配管的燃料气体及来自活性配管的活性气体被混合,生成预混合气体。这里,燃料气体不限于LNG,例如,也可以应用将LPG(液化石油气)、轻油、重油等气化得到的气体。
流通管126d如图2C所示,配置于混合管126a和混合管126b之间,两端分别连接于混合管126a和混合管126b上。另外,如图2B所示,在与压力缸110的外周面中设置于相邻扫气口122之间的分隔壁122a相对的位置上(扫气口122的分隔壁122a的径向外侧),针对每个隔壁122a配置1个流通管126d。
流通管126d中,有连通于混合管126a的流通管和连通于混合管126b的流通管,它们在压力缸110的周向上交替地配置。即,相邻的流通管126d中,一个连通于混合管126a,另一个连通于混合管126b。这样一来,在流通管126d中,流通有从混合管126a或混合管126b流入的包含燃料气体的预混合气体。
图3A~图3D是用来说明喷射部126e的图,图3A表示图2C的虚线部分的放大图,图3B表示流通管126d中的、沿图3A的Ⅲ(b)方向的视图,图3C表示作为第1变形例的流通管226d,图3D表示作为第2变形例的流通管326d。
如图3A所示,在流通管126d上形成有喷射部126e。喷射部126e包含将流通管126d的内周面和外周面连通的孔(开口),位于相邻的扫气口122之间的、压力缸110的径向外侧(压力缸110的外侧)。另外,喷射部126e以活塞112的冲程方向的位置不同的方式设置多个。喷射部126e的每一个都从流通管126d朝向压力缸110的周向开口。
接受来自后述的燃料喷射控制部152的指令,开闭阀126c开阀,前述开闭阀126c开闭向喷射部126e供给的燃料气体和活性气体的流道(参照图2A~图2C)。如此一来,则预混合气体从唯一开口的喷射部126e喷出,朝向从扫气室124向扫气口122流动的活性气体,从喷射部126e吹出预混合气体。这时,能够在扫气口122附近的活性气体中产生涡流,借助涡流促进活性气体和预混合气体的混合。
图4是用来说明压力缸110内的预混合气体的流动的图。在图4中,关于压力缸110内的气体的流速,虚线表示沿径向的各位置的相对的速度差,箭头a、b表示预混合气体的流动的路径,并且箭头a、b的末端表示预定时机下的预混合气体的流动的先头位置。
如图4所示,穿过扫气口122中的、活塞112的冲程方向的另一端侧(图4中为上侧)的预混合气体在压力缸110内的外径侧流动(用箭头a表示)。另外,穿过扫气口122中的、活塞112的冲程方向的一端侧(图4中为下侧)的预混合气体在压力缸110内的内径侧流动(用箭头b表示)。
这时,压力缸110内的气体在接近于压力缸110的内周面的部位,由于和内周面的摩擦及粘性的影响,速度稍有下降,但是整体上,和压力缸110的内径侧相比,外径侧的气体上升速度较快。这是因为,由于漩涡的影响,压力缸110的外径侧的流速被加快。另外,如图1所示,排气阀120对置于排气口116,位于压力缸110的内径侧。由此,排气口116和排气阀120的间隙向压力缸110的外径侧开口,这也是使压力缸110的外径侧的流速比内径侧快的主要原因。
因此,在图4中,用箭头a表示的预混合气体和用箭头b表示的预混合气体相比流速较快。所以,和用箭头a表示的预混合气体到达燃烧室140的部分相比,用箭头b表示的预混合气体到达燃烧室140的部分的燃料气体的浓度较低。即,这样的预混合气体的速度差是燃料气体浓度不均的主要原因。
鉴于此,在本实施方式中,如图3B所示,和配置于冲程方向的一端侧的喷射部126e相比,配置于冲程方向的另一端侧的喷射部126e的开口面积(在这里为开口部的内径)较大。
另外,在图3C所示的第1变形例中,在流通管226d处,和配置于冲程方向的一端侧的喷射部226e与在冲程方向上相邻的喷射部226e之间的间隔相比,配置于冲程方向的另一端侧的喷射部226e与在冲程方向上相邻的喷射部226e之间的间隔较窄。即,和流通管226d的冲程方向的一端侧的每单位面积的喷射部226e的数量相比,流通管226d的冲程方向的另一端侧的每单位面积的喷射部226e的数量较多。
另外,在图3D所示的第2变形例中,喷射部326e在流通管326d处,由在冲程方向上延伸的长孔形成,冲程方向的另一端侧和一端侧相比,图3D中的左右方向的开口宽度较宽。
在图3B~图3D的任意一种情况下,关于流通管126d、226d、326d的外周面中的每单位面积上开口面积所占的比,和冲程方向的一端侧相比,另一端侧的较大。对应该开口面积的比率,和冲程方向的一端侧相比,另一端侧的预混合气体的喷射量也较多。这样一来,图4中用箭头a表示的预混合气体的流量比用箭头b表示的预混合气体的流量多。结果,在到达燃烧室140的预混合气体中,燃料气体的浓度变得大致均匀,能够抑制熄火和异常燃烧。
另外,在图3B所示的实施方式中,以使开口面积不同的方式形成喷射部126e,通过这样的简易的加工,能够使预混合气体的喷射量不同,能够降低加工成本。
另外,在图3C所示的第1变形例中,仅借助间隔的差异使喷射部226e的喷射量不同,因此在形成喷射部226e时,甚至不需要更换工具,因此能够进一步降低加工成本。
另外,在图3D所示的第2变形例中,能够使来自喷射部326e的喷射量对应冲程方向的位置逐渐地变化,能够进一步实现燃料气体的浓度分布的均匀化。
回到图1,旋转编码器130设置于没有图示的曲柄机构上,检测曲柄的角度信号(以下称为曲柄角度信号)。
调速器150基于从上位的控制装置输入的发动机输出指令值和借助来自旋转编码器130的曲柄角度信号得到的发动机转速,导出燃料喷射量,向燃料喷射控制部152输出。
燃料喷射控制部152基于从调速器150输入的表示燃料喷射量的信息和来自旋转编码器130的曲柄角度信号,控制开闭阀126c(参照图2A~图2C)。
排气控制部154基于来自燃料喷射控制部152的涉及燃料喷射量的信号以及来自旋转编码器130的曲柄角度信号,向排气阀驱动装置118输出排气阀操作信号。
以下,关于前述直流扫气式二冲程发动机100的发动机冲程中的各控制部的动作进行说明。
图5是说明各控制部的动作的图。如图5所示,在燃烧行程后的排气行程中,排气口116及扫气口122处在闭合状态,燃烧室140(压力缸110内)中充满了废气。
若借助由燃烧室140的燃烧作用产生的爆炸压力,活塞112下降而接近下止点,则排气控制部154通过排气阀驱动装置118使排气阀120开阀,另外扫气口122对应活塞112的滑动动作开口(图5所示的t1)。如此一来,从扫气口122吸入活性气体。
而且,燃料喷射控制部152基于从调速器150输入的表示燃料喷射量的信息和借助来自旋转编码器130的曲柄角度信号导出的发动机转速等,使开闭阀126c开阀,从燃料喷射部126向扫气口122处的压力缸110的径向外侧喷射预混合气体。由此,在被吸入扫气口122之前的活性气体中包含有预混合气体。
这时,冲程方向的另一端侧的喷射部126e和冲程方向的一端侧的喷射部126e相比,预混合气体(燃料气体)的喷射量较多。预混合气体形成用来促进活性气体和包含于预混合气体中的燃料气体的混合的漩涡,同时上升,将燃烧室140(压力缸110内)的废气被从排气口116压出。
而且,在活塞112从下止点朝向上止点上升的压缩行程中,燃料喷射控制部152使开闭阀126c闭阀,从燃料喷射部126向扫气口122内的燃料气体的喷射停止。另外,扫气口122闭口,活性气体的吸入被停止。
这时,排气控制部154将排气阀120维持在开阀状态,借助活塞112的上升,燃烧室140(压力缸110内)的废气继续从排气口116被排出。
其后,若活塞112进一步上升,则排气控制部154将排气阀120闭阀,将排气口116闭口(图5所示的t2)。在到达压力缸头110a(燃烧室140)的预混合气体中,由前述的流速的速度差引起的燃料气体的浓度差被各喷射部126e的预混合气体的喷射量的差抵消,燃料气体的浓度变得大致均匀。于是,借助燃烧室140的燃烧作用产生爆炸。
这样一来,在燃烧室140中预混合气体燃烧,由此,如前述那样重复排气、吸气、压缩、燃烧行程。
(第2实施方式)
接下来,关于本发明的第2实施方式中的燃料喷射部426进行说明。在第2实施方式中,和前述第1实施方式相比,只有燃料喷射部426不同,因此这里省略对和前述第1实施方式相同的结构的说明,仅关于结构不同的燃料喷射部426进行说明。
图6A及6B是用来说明第2实施方式中的燃料喷射部426的图,图6A表示第2实施方式中的压力缸110及燃料喷射部426的对应图2A的位置的剖视图,图6B表示第2实施方式中的压力缸110及燃料喷射部426的对应图3A的位置的局部放大图。
如图6A所示,在燃料喷射部426中,2个流通管426d、426e在混合管426a和混合管426b之间串联地配置。流通管426d、426e的一端彼此对置地配置,并且,流通管426d的另一端固定于混合管426a上,流通管426e的另一端固定于混合管426b上。另外,流通管426d、426e和前述第1实施方式的流通管126d相同,在与压力缸110的外周面中设置于相邻扫气口122之间的分隔壁122a相对的位置上,针对每个隔壁122a配置1个。
流通管426d连通于混合管426a,流通有从混合管426a流入的包含燃料气体的预混合气体。另外,流通管426e连通于混合管426b,流通有从混合管426b流入的包含燃料气体的预混合气体。这样,借助流通管426d和流通管426e,形成各自独立的流道。
另外,如图6B所示,在流通管426d上形成有第1喷射部426f,在流通管426e上形成有第2喷射部426g。第1喷射部426f、第2喷射部426g为将流通管426d、426e的内周面和外周面连通的孔(开口)。
第1喷射部426f、第2喷射部426g位于相邻的扫气口122之间的、压力缸110的径向外侧(压力缸110的外侧),从流通管426d、426e朝向压力缸110的周向开口。另外,各个第1喷射部426f、第2喷射部426g在冲程方向上的位置不同,前述冲程方向为活塞112的冲程方向。
这里,分成以下2组:在冲程方向的另一端侧(图6B中为上侧)的2个第1喷射部426f的组(第1喷射部群460)、在比第1喷射部群460靠冲程方向的一端侧(图6B中为下侧)的位置的2个第2喷射部426g的组(第2喷射部群462)。即,第1喷射部群460和第2喷射部群462在冲程方向上的位置不同,前述冲程方向为活塞112的冲程方向。
相对于第1喷射部群460和第2喷射部群462,像流通管426d的流道和流通管426e的流道那样,分别独立地形成有预混合气体的流道。因此,借助第1喷射部群460和第2喷射部群462,能够较容易地使预混合气体的喷射量不同。
具体来说,和经由开闭阀426c向混合管426b供给的燃料气体及活性气体的供给压相比,经由开闭阀426c向混合管426a供给的燃料气体及活性气体的供给压较高。即,和向第2喷射部群462供给的预混合气体的供给压相比,向第1喷射部群460供给的预混合气体的供给压较高。
这样,使第1喷射部群460的预混合气体的供给压比第2喷射部群462的预混合气体的供给压高,由此,即使第1喷射部426f和第2喷射部426g的开口面积和冲程方向的间隔相等,也能够较容易地使预混合气体的喷射量不同。因此,能够用共同的部件构成流通管426d、426e,能够降低成本。另外,也能够较容易地对应运行状况变更第1喷射部群460和第2喷射部群462的预混合气体的喷射量的差。
另外,也可以是,使向第1喷射部群460供给的燃料气体的浓度比向第2喷射部群462供给的燃料气体的浓度高,来取代使预混合气体的供给压在第1喷射部群460和第2喷射部群462中不同的方案。具体来说,例如,使流入至混合管426a的燃料气体相对于活性气体的流量的比例比流入至混合管426b的燃料气体相对于活性气体的流量的比例高。
这样,使喷射的预混合气体中的燃料气体的浓度在第1喷射部群460和第2喷射部群462中不同,由此,即使第1喷射部426f和第2喷射部426g的开口面积和冲程方向的间隔相等,也能够较容易地使燃料气体的喷射量不同。另外,也可以是,在流入至混合管426b的燃料气体中,预先混入活性气体,或者混入活性气体和燃料气体以外的稳定性高的气体(例如水蒸气),来使从第2喷射部群462喷射的预混合气体中的燃料气体的浓度降低。
以上,参照附图,关于本发明优选的实施方式进行了说明,但是当然本发明并不限定于该实施方式。需要知道,只要是本领域技术人员,在权利要求书记载的范畴中,能够想到各种变形例或修正例是显而易见的,关于这些也当然属于本发明的技术范围。
例如,在前述实施方式中,关于下述情况进行了说明:喷射部126e、第1喷射部426f及第2喷射部426g为设置在比扫气口122的内周面更靠压力缸110的外侧的开口,但是也可以是,喷射部126e、第1喷射部426f及第2喷射部426g为设置在扫气口122的内周面上的开口。
另外,在前述第1实施方式中,如图3B所示,配置于冲程方向的另一端侧的喷射部126e和配置于冲程方向的一端侧的喷射部126e相比,开口面积更大。另外,在前述第1变形例中,如图3C所示,越接近冲程方向的另一端侧,在冲程方向上相邻的喷射部226e的间隔越窄。但是不限于该方案,例如也可以同时具备这二者的特征。
另外,在前述第2实施方式中,如图6B所示,将喷射部(第1喷射部426f和第2喷射部426g)分成第1喷射部群460和第2喷射部群462,独立地形成预混合气体的流道。而且,使向第1喷射部群460供给的预混合气体的供给压比向第2喷射部群462供给的预混合气体的供给压更高。另外,还举了下述例子:使向第1喷射部群460供给的燃料气体的浓度比向第2喷射部群462供给的燃料气体的浓度高。在将喷射部分成第1喷射部群460和第2喷射部群462并独立地形成预混合气体的流道的情况下,也可以同时应用于从下述方案中选择的任意一个或者多个方案:图3B及图3C所示的方案、提高向第1喷射部群460供给的预混合气体的供给压的方案以及提高向第1喷射部群460供给的燃料气体的浓度的方案。
进而,在前述第1实施方式及其变形例中,关于下述情况进行了说明:朝向从扫气室124向扫气口122流动的活性气体,从喷射部126e、226e、326e喷出燃料气体和活性气体的预混合气体。另外,在前述第2实施方式中,关于下述情况进行了说明:朝向从扫气室124向扫气口122流动的活性气体,从第1喷射部群460及第2喷射部群462喷出燃料气体和活性气体的预混合气体。但是也可以构成为,从喷射部126e、226e、326e或者第1喷射部群460及第2喷射部群462仅喷射燃料气体,借助和压力缸110内的活性气体的混合生成预混合气体。
产业上的可利用性
本发明能够应用于下述直流扫气式二冲程发动机中:该直流扫气式二冲程发动机使预混合气体燃烧,前述预混合气体通过向从扫气口吸入的活性气体喷射燃料气体来生成。
附图标记说明
100直流扫气式二冲程发动机;110压力缸;112活塞;122扫气口;126、426燃料喷射部;126e、226e、326e喷射部;426f第1喷射部(喷射部);426g第2喷射部(喷射部);460第1喷射部群;462第2喷射部群。
Claims (9)
1.一种直流扫气式二冲程发动机,其特征在于,具有压力缸、活塞、扫气口和喷射部,
前述压力缸在内部形成有燃烧室,
前述活塞在前述压力缸内滑动,
前述扫气口设置于前述压力缸的一端侧,前述一端侧为前述活塞的冲程方向的一端侧,前述扫气口对应前述活塞的滑动动作向前述燃烧室吸入活性气体,
前述喷射部朝被向前述扫气口吸入的活性气体喷射燃料气体,设置于前述扫气口的内周面或比前述内周面更靠前述压力缸的外侧的位置上,
和前述喷射部在前述冲程方向的一端侧的燃料气体喷射量相比,前述喷射部在前述冲程方向的另一端侧的燃料气体喷射量较多。
2.如权利要求1所述的直流扫气式二冲程发动机,其特征在于,前述喷射部以前述冲程方向的位置不同的方式设置多个,和配置于前述冲程方向的一端侧的前述喷射部相比,配置于前述冲程方向的另一端侧的前述喷射部的开口面积较大。
3.如权利要求1所述的直流扫气式二冲程发动机,其特征在于,前述喷射部以前述冲程方向的位置不同的方式设置多个,和配置于前述冲程方向的一端侧的前述喷射部与在前述冲程方向上相邻的前述喷射部之间的间隔相比,配置于前述冲程方向的另一端侧的前述喷射部与在前述冲程方向上相邻的前述喷射部之间的间隔较窄。
4.如权利要求2所述的直流扫气式二冲程发动机,其特征在于,前述喷射部以前述冲程方向的位置不同的方式设置多个,和配置于前述冲程方向的一端侧的前述喷射部与在前述冲程方向上相邻的前述喷射部之间的间隔相比,配置于前述冲程方向的另一端侧的前述喷射部与在前述冲程方向上相邻的前述喷射部之间的间隔较窄。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的直流扫气式二冲程发动机,其特征在于,前述喷射部以前述冲程方向的位置不同的方式设置多个,多个前述喷射部分成至少第1喷射部群和第2喷射部群这两个组,前述第1喷射部群是在前述冲程方向的另一端侧的1个或多个前述喷射部的组,前述第2喷射部群是比前述第1喷射部群更靠前述冲程方向的一端侧的1个或多个前述喷射部的组,
相对于前述第2喷射部群和前述第1喷射部群,分别独立地形成有燃料气体的流道。
6.如权利要求5所述的直流扫气式二冲程发动机,其特征在于,向前述第1喷射部群供给的燃料气体的供给压比向前述第2喷射部群供给的燃料气体的供给压高。
7.如权利要求5所述的直流扫气式二冲程发动机,其特征在于,向前述第1喷射部群供给的燃料气体的浓度比向前述第2喷射部群供给的燃料气体浓度高。
8.如权利要求6所述的直流扫气式二冲程发动机,其特征在于,向前述第1喷射部群供给的燃料气体的浓度比向前述第2喷射部群供给的燃料气体浓度高。
9.如权利要求1所述的直流扫气式二冲程发动机,其特征在于,前述喷射部由在前述冲程方向上延伸的长孔形成,和前述喷射部在前述冲程方向的一端侧开口的宽度相比,前述喷射部在前述冲程方向的另一端侧开口的宽度较宽。
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