JP2014521866A - 対向ピストンエンジンにおけるシリンダの衝突冷却 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
本出願は、以下の係属中の米国特許出願の主題に関係する主題を含むものである。
「2サイクル対向ピストン内燃機関(Two‐Cycle,Opposed‐Piston Internal Combustion Engine)」という名称で2009年6月22日に出願され、2009年12月3日に米国特許出願公開第2009/0293820A1号として公開された米国特許出願第12/456,735号;
「複数シリンダ対向ピストンエンジン(Multi‐Cylinder Opposed Piston Engines)」という名称で2010年2月12日に出願され、2010年8月26日に米国特許出願公開第2010/0212613号として公開された米国特許出願第12/658,696号;
「潤滑および冷却のための潤滑剤の制御供給を伴う対向ピストンエンジン(Opposed Piston Engines with Controlled Provision of Lubricant for Lubrication and Cooling)」という名称で2010年2月12日に出願され、2010年8月26日に米国特許出願公開第2010/0212638号として公開された米国特許出願第12/658,697号;
「対向ピストンエンジン用のシリンダ・ピストンアセンブリ(Cylinder and Piston Assemblies for Opposed Piston Engines)」という名称で2010年2月12日に出願され、2010年8月26日に米国特許出願公開第2010/0212637号として公開された米国特許出願第12/658,695号。
本分野は、対向ピストンエンジン用のポート付きシリンダをカバーする。より詳細には本分野は、2ストローク対向ピストンエンジンにおけるポート付きシリンダの衝突冷却に関するものである。
図1〜4に示す第1の実施形態において、中央帯に向けて噴射された噴流は、シリンダ側壁にぶつかると、シリンダライナの軸方向に延びる冷却剤流路群内に方向転換される。冷却剤流路の一群は、排気ポート近傍の排気側冷却剤リザーバおよび吸気ポート近傍の吸気側冷却剤リザーバへ液体冷却剤を移送する。液体冷却剤は、バイパス孔を通って排気側冷却剤リザーバから出る。吸気側冷却剤リザーバに集められた液体冷却剤は、ループ流路群を通して排気側リザーバへ移送される。中央帯を貫通してシリンダボアに開口する1つまたは複数のポートは、燃料噴射ノズルを取り付けるために設けられる。他のそのようなポートを、ボアへのアクセスを必要とするセンサ、ブレーキ弁、および/または他の機構を取り付けるために設けてもよい。少なくとも1つの噴射ポートの近傍の別の噴流ポート群は、排気側冷却剤リザーバおよび吸気側冷却剤リザーバの一方または他方にのみ液体冷却剤を移送する別の冷却剤流路群と液体連通した状態にある。液体冷却剤は、排気ポートブリッジを貫通して排出マニホールド冷却剤ジャケットに延びる通路を通して排気側冷却剤リザーバから移送される。
図6、図7に示す第2の実施形態において、シリンダ構造体は、中央帯のほぼ中央に位置し且つ側壁の円周方向に延びる中央リブとして側壁上に構成された補強用環状部材を含む。好ましくは、中央リブは、連続しており途切れがない。中央リブは、それぞれの第1および第2の供給流路群が排気ポートおよび吸気ポートに向かって側壁に沿って延びる第1および第2の側を有する。衝突噴流ポートのそれぞれの円周方向の配列は、第1および第2の供給流路群と液体連通した状態にある。第1の供給流路群と液体連通した排気側冷却剤リザーバは、排気ポート近傍の側壁上に配置され、第2の供給流路群と液体連通した吸気側冷却剤リザーバは、吸気ポート近傍の側壁上に配置される。排気ポートのブリッジを貫通して延びるブリッジ流路は、排気側冷却剤リザーバに開口する第1の端部を有し、ライナの排気端部部分を貫通して開口する第2の端部を有する。出口ポートは、排気側冷却剤リザーバおよび吸気側冷却剤リザーバ用に設けられている。
Claims (15)
- 側壁(11,111)を備えたシリンダライナと、前記側壁を貫通して開口する長手方向に離間された排気ポート(13,113)および吸気ポート(14,114)と、ボア(12,112)と、前記シリンダの中央帯(20,120)から前記排気ポートおよび吸気ポートに向かって前記側壁に沿って延びる複数の供給流路(38,138)とを含んでなる対向ピストンエンジン用のシリンダ構造であって、
前記側壁を覆うスリーブ(10S,100S)が、
前記中央帯の周囲に延びる少なくとも1つの列で配設され且つ前記複数の供給流路と液体連通した状態にある複数の衝突噴流ポート(33;153,155)と、
前記供給流路と液体連通した状態にある液体冷却剤リザーバ(50e,50i;170e,170i)を前記側壁上に区画形成する離間された環状凹部(39e,39i;159,161)を備えた内面とを含む、対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。 - 前記中央帯を補強すべく、前記ライナと前記スリーブとの間に配置された環状部材(41,120)を更に含む、請求項1に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。
- 前記液体冷却剤リザーバが、前記排気ポート近傍の第1の冷却剤リザーバ(50e,170e)と、前記吸気ポート近傍の第2の冷却剤リザーバ(50i,50e)とを含み、
前記排気ポートが複数のブリッジを含み、
前記シリンダが更に、第1の冷却剤リザーバ(50e,170e)と液体連通した第1の端部、及び、開口(54,184)が前記シリンダの排気端部近傍にある第2の端部を備えた、前記ブリッジを貫通する流路(52,182)を含んでいる、請求項2に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。 - 前記スリーブが、前記第1の冷却剤リザーバと液体連通した複数の液体冷却剤出口ポート(56,190)を更に含む、請求項3に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。
- 前記衝突噴流ポートの少なくとも1つの列が、噴射ポート(36)と整列されるライナ円周に沿った衝突噴流ポート(33)の列を含む、請求項4に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。
- 前記内面が、前記側壁により覆われる開放した供給流路(38)を含む、請求項5に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。
- 前記スリーブが、前記第1および第2の冷却剤リザーバと液体連通した状態にあるループ流路(58)を更に含む、請求項6に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。
- 前記環状部材が、前記スリーブの前記内面上に配置され且つ前記ライナ円周(41,42)を辿るリング材から構成されている、請求項5に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。
- 前記衝突噴流ポートの少なくとも1つの列が、それぞれのライナ円周を辿る衝突噴流ポート(153,155)の離間された列を含む、請求項4に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。
- 前記側壁が、前記スリーブにより覆われる開放した供給流路(138)を有する外側面を含む、請求項9に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。
- 前記スリーブが、前記第2の冷却剤リザーバと液体連通した液体冷却剤出口ポート(192)を更に含む、請求項10に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。
- 前記環状部材が、前記側壁上の途切れのない円周方向リブ(120)から構成され、且つ前記それぞれのライナ円周間に位置決めされている、請求項9に記載の対向ピストンエンジン用のシリンダ構造。
- 請求項1に記載のシリンダ構造を有するシリンダであって、当該シリンダでは、
前記衝突噴流ポート(33)が前記中央帯の周囲に円周方向の列をなして配設され、
前記液体冷却剤リザーバが、前記排気ポート(13)近傍の前記側壁に隣接して配置される排気側冷却剤リザーバ(50e)を含み、
前記液体冷却剤リザーバが、前記吸気ポート(14)近傍の前記側壁に隣接して配置される吸気側冷却剤リザーバ(50i)を含み、
前記供給流路が、前記側壁に沿って延び且つ前記吸気側冷却剤リザーバ(50i)に開口する第1の端部と、前記排気側冷却剤リザーバ(50e)に開口する第2の端部とを有するループ流路を含み、
前記排気ポート(13)のブリッジを貫通して延びるブリッジ流路(52)が、前記排気側冷却剤リザーバ(50e)に開口する第1の端部と、当該シリンダの排気端部部分(10e)を貫通して開口する第2の端部とを有し、
前記側壁におけるリング材が前記中央帯(41,42)を補強する、
ことを特徴とするシリンダ。 - 請求項1に記載のシリンダ構造を有するシリンダであって、当該シリンダでは、
前記側壁における円周方向リブ(120)が前記ライナの中央帯を補強し、
第1の供給流路(138)群が、前記円周方向リブの第1の側から前記排気ポート(13)に向かって前記側壁に沿って延び、
第2の供給流路(143)群が、前記円周方向リブの第2の側から前記吸気ポート(14)に向かって前記側壁に沿って延び、
第1の衝突噴流ポート(153)が、前記第1の供給流路群と液体連通した前記第1の側に沿って第1の円周方向の列で配設され、
第2の衝突噴流ポート(155)が、前記第2の供給流路群と液体連通した前記第2の側に沿って第2の円周方向の列で配設され、
前記液体冷却剤リザーバが、前記排気ポート近傍の前記側壁に隣接して配置された排気側冷却剤リザーバ(170e)を含み、
前記液体冷却剤リザーバが、前記吸気ポート近傍の前記側壁に隣接して配置された吸気側冷却剤リザーバ(170i)を含み、
前記排気ポートのブリッジを貫通して延びるブリッジ流路(182)が、前記排気側冷却剤リザーバ(170e)に開口する第1の端部と、当該シリンダの排気端部部分を貫通して開口する第2の端部とを有する、
ことを特徴とするシリンダ。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載のシリンダ構造を使用して対向ピストンエンジンのシリンダを冷却する方法であって、
前記中央帯における前記側壁の円周に沿った少なくとも1つの列で配される複数の液体冷却剤噴流(72)を前記側壁にぶつけること、
前記液体冷却剤(74)を前記中央帯から前記側壁に沿って前記排気ポートおよび吸気ポートの各方向へ移送すること、
移送された液体(76)を前記排気ポート付近の前記側壁の周囲に蓄積すること、
移送された液体(78)を前記吸気ポート付近の前記側壁の周囲に蓄積すること、
蓄積された液体冷却剤(80)を前記排気ポートのブリッジを通して移送すること、および、
蓄積された液体冷却剤をシリンダ(80,82)の外へ移送すること、
を含んでなるシリンダの冷却方法。
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