JP2003056421A - ウォータハンマを防止する機構を備えた内燃機関 - Google Patents
ウォータハンマを防止する機構を備えた内燃機関Info
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- JP2003056421A JP2003056421A JP2001241935A JP2001241935A JP2003056421A JP 2003056421 A JP2003056421 A JP 2003056421A JP 2001241935 A JP2001241935 A JP 2001241935A JP 2001241935 A JP2001241935 A JP 2001241935A JP 2003056421 A JP2003056421 A JP 2003056421A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 給気通路内に水が存在していても、ウォータ
ハンマを回避することができる機構を備えた内燃機関を
提供することである。 【解決手段】 給気通路にバルブを備えた水抜通路を設
け、エアラン実行前には給気通路内の水抜きを行うため
に前記バルブを開きかつエアラン実行時には前記バルブ
を閉じるバルブ開閉手段を備えた。エアラン実行後に機
関を始動するようにした。また、前記給気通路内に水検
出センサを設け、前記水検出センサが水を検出した際に
は、給気通路内から水がなくなってからエアランを実行
するようにした。
ハンマを回避することができる機構を備えた内燃機関を
提供することである。 【解決手段】 給気通路にバルブを備えた水抜通路を設
け、エアラン実行前には給気通路内の水抜きを行うため
に前記バルブを開きかつエアラン実行時には前記バルブ
を閉じるバルブ開閉手段を備えた。エアラン実行後に機
関を始動するようにした。また、前記給気通路内に水検
出センサを設け、前記水検出センサが水を検出した際に
は、給気通路内から水がなくなってからエアランを実行
するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアランにより機
関を始動するタイプの内燃機関におけるエアラン実行時
のウォータハンマを防止する機構に関するものである。
関を始動するタイプの内燃機関におけるエアラン実行時
のウォータハンマを防止する機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エアラン実行時には始動弁を開き、燃焼
室内に圧縮空気を流入させる。燃焼室内に圧縮空気を流
入させることで、各気筒のピストンが押し下げられ、機
関が回転する。吸気弁と排気弁は、機関の回転と連動す
るように、カム，ギヤトレンなどの機構を介して開閉す
るようになっている。燃焼室内の空気圧の変動により自
動的に開閉するようになっている。この状態で燃焼室内
に混合気又は燃料のみを供給し、着火することにより機
関は始動する。
室内に圧縮空気を流入させる。燃焼室内に圧縮空気を流
入させることで、各気筒のピストンが押し下げられ、機
関が回転する。吸気弁と排気弁は、機関の回転と連動す
るように、カム，ギヤトレンなどの機構を介して開閉す
るようになっている。燃焼室内の空気圧の変動により自
動的に開閉するようになっている。この状態で燃焼室内
に混合気又は燃料のみを供給し、着火することにより機
関は始動する。
【０００３】ところで、給気通路内に水が溜まっている
と、この水はエアラン実行時に圧縮空気に押されて一気
に燃焼室内に入り込み、いわゆるウォータハンマ現象が
起こる。エアラン開始からこのウォータハンマ現象が現
れるまで数秒程度かかるため、給気通路内に水が溜まっ
ているか否かは予め認識することはできず、ウォータハ
ンマ現象が生じて初めて認識することができる。しか
し、ウォータハンマは機関の故障につながり、給気通路
内に水が溜まっていることを予知できなければ回避する
ことは困難である。
と、この水はエアラン実行時に圧縮空気に押されて一気
に燃焼室内に入り込み、いわゆるウォータハンマ現象が
起こる。エアラン開始からこのウォータハンマ現象が現
れるまで数秒程度かかるため、給気通路内に水が溜まっ
ているか否かは予め認識することはできず、ウォータハ
ンマ現象が生じて初めて認識することができる。しか
し、ウォータハンマは機関の故障につながり、給気通路
内に水が溜まっていることを予知できなければ回避する
ことは困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、給
気通路内に水（溜まり水）が存在していても、ウォータ
ハンマを回避することができる機構を備えた内燃機関を
提供することを課題としている。
気通路内に水（溜まり水）が存在していても、ウォータ
ハンマを回避することができる機構を備えた内燃機関を
提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１の発明では、給気通路にバルブを備えた水抜通
路を設け、エアラン実行前には給気通路内の水抜きを行
うために前記バルブを開きかつエアラン実行時には前記
バルブを閉じるバルブ開閉手段を備えた。請求項２の発
明では請求項１の発明において、エアラン実行後に機関
を始動するようにした。請求項３の発明では請求項１の
発明において、前記給気通路内に水検出センサを設け、
前記水検出センサが水を検出した際には、給気通路内か
ら水がなくなってからエアランを実行するようにした。
請求項４の発明では請求項３の発明において、エアラン
実行後に機関を始動するようにした。
請求項１の発明では、給気通路にバルブを備えた水抜通
路を設け、エアラン実行前には給気通路内の水抜きを行
うために前記バルブを開きかつエアラン実行時には前記
バルブを閉じるバルブ開閉手段を備えた。請求項２の発
明では請求項１の発明において、エアラン実行後に機関
を始動するようにした。請求項３の発明では請求項１の
発明において、前記給気通路内に水検出センサを設け、
前記水検出センサが水を検出した際には、給気通路内か
ら水がなくなってからエアランを実行するようにした。
請求項４の発明では請求項３の発明において、エアラン
実行後に機関を始動するようにした。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるウォータハ
ンマを防止する機構を備えた内燃機関１００の部分系統
図である。内燃機関１００のシリンダヘッド１には、給
気管８と燃焼室３とを連通させる給気連絡管２０が設け
てあり、また、排気管１０と燃焼室３とを連通させる排
気連絡管２１が設けてある。
ンマを防止する機構を備えた内燃機関１００の部分系統
図である。内燃機関１００のシリンダヘッド１には、給
気管８と燃焼室３とを連通させる給気連絡管２０が設け
てあり、また、排気管１０と燃焼室３とを連通させる排
気連絡管２１が設けてある。
【０００７】給気管８は、図示しない過給機で圧縮され
た空気を図示しないインタクーラまで導く。内燃機関１
００は複数気筒（例えば６気筒）であり、図１はそのう
ちの１つの気筒について着目したものである。
た空気を図示しないインタクーラまで導く。内燃機関１
００は複数気筒（例えば６気筒）であり、図１はそのう
ちの１つの気筒について着目したものである。
【０００８】給気管８と給気連絡管２０とで給気通路９
が形成されており、排気管１０と排気連絡管２１とで排
気通路１１が形成されている。給気通路９と燃焼室３と
は吸気弁５が開閉することにより連通又は遮断されるよ
うになっており、また、排気通路１１と燃焼室３とは排
気弁６が開閉することにより連通又は遮断されるように
なっている。
が形成されており、排気管１０と排気連絡管２１とで排
気通路１１が形成されている。給気通路９と燃焼室３と
は吸気弁５が開閉することにより連通又は遮断されるよ
うになっており、また、排気通路１１と燃焼室３とは排
気弁６が開閉することにより連通又は遮断されるように
なっている。
【０００９】燃焼室３には、さらに始動弁７が設けてあ
る。この始動弁７が開閉することにより、内燃機関１０
０の外部に設置した空気槽１８から圧縮空気供給通路２
４を介して供給される圧縮空気を燃焼室３内へ流入させ
たり、流入を阻止することができる。内燃機関１００
は、圧縮空気始動式のエンジンである。
る。この始動弁７が開閉することにより、内燃機関１０
０の外部に設置した空気槽１８から圧縮空気供給通路２
４を介して供給される圧縮空気を燃焼室３内へ流入させ
たり、流入を阻止することができる。内燃機関１００
は、圧縮空気始動式のエンジンである。
【００１０】給気管８には途中に水抜バルブ１３を備え
た水抜通路１２が設けてある。水抜バルブ１３は、信号
線１５を介してＣＰＵ１７から制御信号を受け、ＣＰＵ
１７により開閉が制御される。
た水抜通路１２が設けてある。水抜バルブ１３は、信号
線１５を介してＣＰＵ１７から制御信号を受け、ＣＰＵ
１７により開閉が制御される。
【００１１】また、給気管８内にはセンサ１４が設けて
ある。このセンサ１４は、例えばより給気通路９内に水
が溜まったことを検出し、信号線１６を介して検出信号
をＣＰＵ１７へ伝送するようになっている。
ある。このセンサ１４は、例えばより給気通路９内に水
が溜まったことを検出し、信号線１６を介して検出信号
をＣＰＵ１７へ伝送するようになっている。
【００１２】空気槽１８には圧縮機１９で生成された圧
縮空気が貯蔵されている。この圧縮空気は、圧縮空気供
給管２４の途中に設けたバルブ２２を開き、始動弁７を
開くことにより燃焼室３内へ供給することができる。バ
ルブ２２は、ＣＰＵ１７と信号線２３で接続されてお
り、ＣＰＵ１７により開閉制御される。
縮空気が貯蔵されている。この圧縮空気は、圧縮空気供
給管２４の途中に設けたバルブ２２を開き、始動弁７を
開くことにより燃焼室３内へ供給することができる。バ
ルブ２２は、ＣＰＵ１７と信号線２３で接続されてお
り、ＣＰＵ１７により開閉制御される。
【００１３】次に動作の説明をする。内燃機関１００を
始動させる際、まずＣＰＵ１７はセンサ１４からの信号
により、給気通路９内の溜まり水３０の有無を確認す
る。もし、溜まり水３０が給気通路９内になければＣＰ
Ｕ１７は信号線２３を介してバルブ２２へ制御信号を送
ってバルブ２２を開き、空気槽１８内の圧縮空気を燃焼
室３内へ流入させる。
始動させる際、まずＣＰＵ１７はセンサ１４からの信号
により、給気通路９内の溜まり水３０の有無を確認す
る。もし、溜まり水３０が給気通路９内になければＣＰ
Ｕ１７は信号線２３を介してバルブ２２へ制御信号を送
ってバルブ２２を開き、空気槽１８内の圧縮空気を燃焼
室３内へ流入させる。
【００１４】圧縮空気が供給された燃焼室３は、ピスト
ン４が下降し、機関を回転させ始める。機関の吸気行程
で吸気弁５が開き、給気通路９内の空気が燃焼室３内に
流入する。排気行程においてピストン４が上昇を始める
と排気弁６が開き、燃焼室３内の空気は排気通路２１を
経て外部へ排出される。このピストン４の往復運動及び
吸気弁５と排気弁６の開閉が始まると、燃料又は混合気
を燃焼室内へ供給することにより、機関が運転状態とな
る。機関が運転状態になれば、例えば人手でバルブ２２
と始動弁７を閉じ、燃焼室３内への空気槽１８内の圧縮
空気の供給を停止させる。
ン４が下降し、機関を回転させ始める。機関の吸気行程
で吸気弁５が開き、給気通路９内の空気が燃焼室３内に
流入する。排気行程においてピストン４が上昇を始める
と排気弁６が開き、燃焼室３内の空気は排気通路２１を
経て外部へ排出される。このピストン４の往復運動及び
吸気弁５と排気弁６の開閉が始まると、燃料又は混合気
を燃焼室内へ供給することにより、機関が運転状態とな
る。機関が運転状態になれば、例えば人手でバルブ２２
と始動弁７を閉じ、燃焼室３内への空気槽１８内の圧縮
空気の供給を停止させる。
【００１５】給気通路９内に溜まり水３０があることが
センサ１４により検出されると、ＣＰＵ１７は信号線１
５を介して水抜バルブ１３へ制御信号を送り、水抜バル
ブ１３を開いて水抜通路１２から溜まり水３０を抜く。
センサ１４が給気通路９内の水を確認できなくなるとＣ
ＰＵ１７は水抜バルブ１３を閉じ、バルブ２２を開き、
空気槽１８内の圧縮空気を燃焼室３内へ流入させエアラ
ンを開始する。その後の内燃機関１００の始動までの動
作は上述した動作と同じである。
センサ１４により検出されると、ＣＰＵ１７は信号線１
５を介して水抜バルブ１３へ制御信号を送り、水抜バル
ブ１３を開いて水抜通路１２から溜まり水３０を抜く。
センサ１４が給気通路９内の水を確認できなくなるとＣ
ＰＵ１７は水抜バルブ１３を閉じ、バルブ２２を開き、
空気槽１８内の圧縮空気を燃焼室３内へ流入させエアラ
ンを開始する。その後の内燃機関１００の始動までの動
作は上述した動作と同じである。
【００１６】給気通路９内に溜まり水３０がなくなると
エアランを実行し、内燃機関１００を空運転させ、内燃
機関１００の始動準備は完了し、エアランを終了してか
ら内燃機関１００を始動させる。
エアランを実行し、内燃機関１００を空運転させ、内燃
機関１００の始動準備は完了し、エアランを終了してか
ら内燃機関１００を始動させる。
【００１７】
【発明の効果】請求項１の発明では、給気通路９に水抜
バルブ１３を備えた水抜通路１２を設け、ＣＰＵ４（バ
ルブ開閉手段）により水抜バルブ１３を開閉可能にした
ので、給気通路９内の水抜きを行ってからエアランを実
行することができ、ウォータハンマを確実に防止するこ
とができる。
バルブ１３を備えた水抜通路１２を設け、ＣＰＵ４（バ
ルブ開閉手段）により水抜バルブ１３を開閉可能にした
ので、給気通路９内の水抜きを行ってからエアランを実
行することができ、ウォータハンマを確実に防止するこ
とができる。
【００１８】給気通路９から燃焼室３へ水が流入するこ
とを防止することができるので、ウォータハンマを回避
しながらエアラン開始と同時に内燃機関１００を始動さ
せることもできる。
とを防止することができるので、ウォータハンマを回避
しながらエアラン開始と同時に内燃機関１００を始動さ
せることもできる。
【００１９】請求項２の発明では、給気通路９内の溜ま
り水３０を除去してからエアランを実行し、エアランを
終了してから内燃機関１００を始動させるようにしたの
で、ウォータハンマを起こすことなく内燃機関１００を
安全に始動させることができる。
り水３０を除去してからエアランを実行し、エアランを
終了してから内燃機関１００を始動させるようにしたの
で、ウォータハンマを起こすことなく内燃機関１００を
安全に始動させることができる。
【００２０】請求項３では、給気通路９にセンサ１４
（水検出センサ）を設け、エアラン実行前に給気通路９
内の溜まり水３０の有無を確認することができるので、
確実にウォータハンマを回避することができる。
（水検出センサ）を設け、エアラン実行前に給気通路９
内の溜まり水３０の有無を確認することができるので、
確実にウォータハンマを回避することができる。
【００２１】請求項１の発明では、どんな場合でも（給
気通路９内に溜まり水３０があってもなくても）水抜バ
ルブ１３を開くが、請求項３の発明では、センサ１４で
溜まり水３０の有無を確認し、溜まり水３０が確認され
た場合にのみ水抜バルブ１３を開くようにすることがで
き、給気通路９内に溜まり水３０がない場合には直ちに
エアランを実行することができ、水抜き作業に要する時
間を省略することができる。
気通路９内に溜まり水３０があってもなくても）水抜バ
ルブ１３を開くが、請求項３の発明では、センサ１４で
溜まり水３０の有無を確認し、溜まり水３０が確認され
た場合にのみ水抜バルブ１３を開くようにすることがで
き、給気通路９内に溜まり水３０がない場合には直ちに
エアランを実行することができ、水抜き作業に要する時
間を省略することができる。
【００２２】請求項４の発明では、給気通路９内に溜ま
り水３０がない状態でエアランを実行し、エアラン終了
後に内燃機関１００を始動させるようにしたので、ウォ
ータハンマを起こすことなく安全に始動させることがで
きる。
り水３０がない状態でエアランを実行し、エアラン終了
後に内燃機関１００を始動させるようにしたので、ウォ
ータハンマを起こすことなく安全に始動させることがで
きる。
【図１】 本発明のウォータハンマを防止する機構を備
えた内燃機関の部分系統図である。
えた内燃機関の部分系統図である。
１ シリンダヘッド
２ シリンダライナ
３ 燃焼室
４ ピストン
５ 吸気弁
６ 排気弁
７ 始動弁
８ 給気管
９ 吸気通路
１０ 排気管
１１ 排気通路
１２ 水抜通路
１３ 水抜バルブ
１４ センサ（水検出センサ）
１７ ＣＰＵ（バルブ開閉手段）
１８ 空気槽
１９ 圧縮空気
３０ 溜まり水
１００ 内燃機関
Claims (4)
- 【請求項１】 給気通路にバルブを備えた水抜通路を設
け、エアラン実行前には給気通路内の水抜きを行うため
に前記バルブを開きかつエアラン実行時には前記バルブ
を閉じるバルブ開閉手段を備えたことを特徴とするウォ
ータハンマを防止する機構を備えた内燃機関。 - 【請求項２】 エアラン実行後に機関を始動するように
した請求項１に記載のウォータハンマを防止する機構を
備えた内燃機関。 - 【請求項３】 前記給気通路内に水検出センサを設け、
前記水検出センサが水を検出した際には、給気通路内か
ら水がなくなってからエアランを実行するようにした請
求項１に記載のウォータハンマを防止する機構を備えた
内燃機関。 - 【請求項４】 エアラン実行後に機関を始動するように
した請求項３に記載のウォータハンマを防止する機構を
備えた内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241935A JP4364463B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | ウォータハンマを防止する機構を備えた内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241935A JP4364463B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | ウォータハンマを防止する機構を備えた内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003056421A true JP2003056421A (ja) | 2003-02-26 |
| JP4364463B2 JP4364463B2 (ja) | 2009-11-18 |
Family
ID=19072290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001241935A Expired - Fee Related JP4364463B2 (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | ウォータハンマを防止する機構を備えた内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4364463B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006029327A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Man B & W Diesel As | ディーゼルエンジン |
| WO2013076357A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-30 | Wärtsilä Finland Oy | Compressed air starting system with a liquid detection device for an internal combustion engine, and methods thereof |
| WO2015132453A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | Wärtsilä Finland Oy | Method and system for detecting a hydrostatic lock during the engine start |
-
2001
- 2001-08-09 JP JP2001241935A patent/JP4364463B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006029327A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Man B & W Diesel As | ディーゼルエンジン |
| JP4699114B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2011-06-08 | エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド | ディーゼルエンジン |
| WO2013076357A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-30 | Wärtsilä Finland Oy | Compressed air starting system with a liquid detection device for an internal combustion engine, and methods thereof |
| KR20140097431A (ko) * | 2011-11-23 | 2014-08-06 | 바르실라 핀랜드 오이 | 내연기관용 액체 검출 장치를 구비한 압축 공기 스타팅 시스템 및 그 방법 |
| CN104011372A (zh) * | 2011-11-23 | 2014-08-27 | 瓦锡兰芬兰有限公司 | 供内燃发动机用的具有液体检测装置的压缩空气起动系统及其方法 |
| CN104011372B (zh) * | 2011-11-23 | 2016-06-08 | 瓦锡兰芬兰有限公司 | 供内燃发动机用的具有液体检测装置的压缩空气起动系统及其方法 |
| KR101944145B1 (ko) | 2011-11-23 | 2019-01-30 | 바르실라 핀랜드 오이 | 내연기관용 액체 검출 장치를 구비한 압축 공기 스타팅 시스템 및 그 방법 |
| WO2015132453A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | Wärtsilä Finland Oy | Method and system for detecting a hydrostatic lock during the engine start |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4364463B2 (ja) | 2009-11-18 |
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