JP2694512B2 - Two-cycle diesel engine - Google Patents

Two-cycle diesel engine

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JP2694512B2
JP2694512B2 JP7023959A JP2395995A JP2694512B2 JP 2694512 B2 JP2694512 B2 JP 2694512B2 JP 7023959 A JP7023959 A JP 7023959A JP 2395995 A JP2395995 A JP 2395995A JP 2694512 B2 JP2694512 B2 JP 2694512B2
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exhaust hole
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fuel
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典孝 松尾
達之 桝田
実 鈴木
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ヤマハ発動機 株式会社
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はクランク室圧縮式の2サ
イクルディーゼルエンジンに関するものである。 【0002】 【従来の技術】ディーゼルエンジンは、空気のみをシリ
ンダ内に吸入し、圧縮行程終わり付近で高温高圧となっ
た空気中に燃料を噴射することによって、燃料を自己着
火させるものである。したがって、従来、ディーゼルエ
ンジンは、圧縮温度を高めるために、高圧縮比とされて
いる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】このため、ディーゼル
エンジンにおいては、一般的に知られているように、熱
効率が高い利点がある反面、圧縮比が高くされるのに伴
ってシリンダ内の圧力が高くなる不具合があった。その
結果、機関に大きな強度が要求され、機関重量が嵩む欠
点があった。 【0004】また、この種のディーゼルエンジンでは、
始動時やエンジン運転域が低負荷運転域にあるときに
は、圧縮温度が低い関係から始動し難かったり、燃焼が
不安定になるという問題があった。 【0005】さらに、従来のディーゼルエンジンでは、
排気脈動を利用して排気を効率よく行わせ、高出力化を
図るにも限度があった。これは、排気脈動の圧力波の伝
播速度はエンジン回転数が変化してもそれほど変化せ
ず、エンジン回転数が上昇する場合にはエンジン回転数
に対して相対的に遅くなってしまうことに起因してお
り、エンジン回転域の全域にわたって排気脈動を利用す
ることはできないからであった。 【0006】すなわち、低負荷運転域のときの排気開始
タイミングに排気脈動の負圧波が排気孔へ戻るように排
気管長を設定し、低負荷運転域のときに排気効率が向上
するように構成すると、高負荷運転域のときには、負圧
波が排気孔へ戻るタイミングと排気開始タイミングとが
合致しなくなってしまう。言い換えれば、排気脈動を利
用して出力向上を図れるエンジン回転域が排気管長によ
って限定されてしまう。 【0007】このように排気管長を設定するに当たり生
じる問題の他に、排気開始タイミングを設定するに当た
っても問題があった。これは、ディーゼルエンジンは点
火プラグをもたず、圧縮され昇温した新気中に噴射され
た燃料が新気の熱に触れて気化し、これが周りの新気の
酸素と混合することによって形成された可燃混合気が自
己着火して燃焼する関係から、所定時間噴射される燃料
が自己着火により順次燃焼するからである。 【0008】すなわち、燃料噴射式ガソリンエンジンで
は、噴射された燃料が気化し空気と混合されてなる気化
器が点火プラグのスパークにより着火し、この着火によ
る火炎が伝播することにより燃焼が進行するが、ディー
ゼルエンジンでは上述したように燃焼が行われる関係か
ら、燃焼完了までに要する時間がガソリンエンジンに較
べると長くなるし、燃焼途中ですすやハイドロカーボン
が発生し易くなる。これらの生成物は燃焼室内の酸素と
結合して燃焼するがこの燃焼速度も遅い。 【0009】このため、排気開始タイミングとしては、
すすやハイドロカーボンなどが十分燃焼することができ
るタイミングに設定し、排気煙濃度がすすやハイドロカ
ーボンによって濃くなることがないようにしなければな
らない。しかしながら、排気開始タイミングを、燃焼室
に対する吸、排気効率が高く空気過剰率が高くなる高速
運転時に適合させて設定すると、低速運転時には排気煙
濃度が高くなってしまう。 【0010】これは、エンジンが高速で運転されるほど
圧縮行程中で昇温する新気の熱が外部に逃げ難く燃焼室
内温度が上昇するので、燃焼が促進されるとともに、燃
焼途中で発生するすすやハイドロカーボンも燃焼室内の
多い酸素により短時間で酸化するからで、高速運転時に
適合する排気開始タイミングは低速運転時に適合するタ
イミングより早いからである。 【0011】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、シリンダ内の圧力上昇が実質的に抑えられると共
に、始動性およびエンジン回転域が低負荷運転域にある
ときの燃焼安定性を高め、しかも、エンジン回転域の広
域にわたって排気脈動を利用しかつ排気開始タイミング
を適合させて出力向上を図れる2サイクルディーゼルエ
ンジンを提供するものである。 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明に係る2サイクル
ディーゼルエンジンは、ピストンが排気孔と、ピストン
の下降行程で排気孔より遅く開く掃気孔を閉塞し、燃
焼室内の新気を圧縮する一方、圧縮され昇温した新気中
に噴射された燃料が自己着火することにより燃焼が開始
される2サイクルディーゼルエンジンであって、排気孔
をシリンダの周面に開口させ、燃焼室から排気孔を介し
て排気通路へ至る排気経路がピストンによって開閉され
る構造とし、この排気経路中に、この排気経路がピスト
ンによって開閉される時期を変えることにより圧縮比を
変える圧縮比可変手段を設けてなり、この圧縮比可変手
段を、前記排気孔とシリンダの同じ側であって前記排気
孔よりシリンダヘッド側に離間する位置にこの排気孔よ
りシリンダの周方向の開口幅が狭くなるように形成した
第2排気孔と、この第2排気孔と前記排気通路とを連通
するバイパス通路中に設けた開閉弁とから構成し、エン
ジン運転域が高負荷運転域にありシリンダ上方の燃料噴
射弁から噴射される燃料が比較的多くなるときに前記開
閉弁が開き、かつエンジン運転域が低負荷運転域にあり
燃料噴射弁から噴射される燃料が比較的少なくなるとき
に前記開閉弁が閉じるように制御される構造としたもの
である。 【0013】 【作用】本発明においては、エンジン回転域が高負荷運
転域にあるときには圧縮開始タイミングが遅くなり圧縮
比が低くなるので、シリンダ内の圧力上昇が抑えられ
る。このときには、低負荷運転域のときに較べて排気開
始タイミングが早くなることに起因して排気脈動の負圧
波が排気孔へ戻るタイミングが早くなるから、エンジン
回転数の上昇に対して相対的に遅くなる排気脈動の圧力
波の伝播速度が補完される。その上、排気孔の開口面積
が相対的に大きくなり排気抵抗が減少するから、上述し
たように排気開始タイミングが速まることと相俟って燃
焼室から燃焼ガスが速く排出される。また、掃気孔から
第2排気孔までの距離を充分に長くとることができるか
ら、掃気時に既燃焼ガスの排出性が高いとともに、第2
排気孔から新気が吹き抜けるのを抑えることができる。 【0014】また、エンジン始動時やエンジン回転域が
低負荷運転域にあるときには、圧縮開始タイミングが早
くなり圧縮比が高くなるので、圧縮温度が上昇して自己
着火性が向上し、容易な始動ならびに安定した燃焼が得
られる。このときには、高負荷運転域のときに較べて排
気開始タイミングが遅くなるため、燃焼室内での残留ガ
ス量が増えて次行程での新気の温度が高められる。この
ため、始動時や低負荷運転域のときでの燃料の自己着火
性が向上する。また、高負荷運転時に較べて排気開始タ
イミングが相対的に遅れるとともに排気孔の開口面積が
相対的に減少して排気抵抗が増大することから、燃焼室
内の残留酸素によりすすなどが十分酸化するようにな
り、酸化が未完了のまま排気ガスが排出されることが減
る。 【0015】 【実施例】先ず、具体的な実施例の説明に入る前に、本
発明がなされるに至った経緯について説明する。一般に
ディーゼルエンジンは、機関の高負荷運転域において、
最適な燃焼状態が得られるように設定されており、機関
に加わる負荷の大きさや圧縮比や給気比などさまざまな
要因によって燃焼状態が微妙に変化することが知られて
いる。 【0016】そこで、本出願人は、ディーゼルエンジン
において、これらさまざまな要因の燃焼に及ぼす影響に
ついて考察ならびに考察に基づいて実験を繰返し行っ
た。その結果、低負荷運転域においては燃料の噴霧密度
が小さく、始動時においては燃料噴射量は多いが燃焼室
温度が低いために、圧縮比を高くして噴射開始時の圧縮
温度を十分に高くしないと安定した燃焼が得られない
が、高負荷運転域においては、始動時や低負荷運転域に
比較して圧縮比を低くしても安定した燃焼が得られるこ
とを見出したのである。 【0017】これは、高負荷運転域においては、燃料の
噴射量が多いために、燃料が自己着火しうる圧縮温度で
さえあれば安定した燃焼が得られると考えられることに
よる。すなわち、自己着火した燃料は発熱して温度を上
昇させながら燃焼するため、続いて噴射される燃料が速
やかに蒸発しながら良好に燃焼すると考えられる。 【0018】次に、本発明の一実施例を図により詳細に
説明する。図1は本発明に係る2サイクルディーゼルエ
ンジンを示す断面図で、同図において符号1で示すもの
はクランク室圧縮式の2サイクルディーゼルエンジンを
示す。このエンジン1はクランク軸2のジャーナル部2
aを回転自在に軸承し、クランク腕2bおよびクランク
ピン部2cを収容するクランク室を形成しているクラン
クケース3と、このクランクケース3の上方に配設され
ピストン4を収容したシリンダ本体5と、このシリンダ
本体5で形成されたシリンダ6の上方を覆って燃焼室7
を形成するシリンダヘッド8などから構成されている。
9は前記クランク軸2とピストン4とを連結する連接
棒、10はピストン4の環状溝に嵌着されたピストンリ
ングである。 【0019】前記シリンダ本体5は、アルミ合金製で外
周面に冷却フィン11が一体に形成されたシリンダケー
シング5aと、このシリンダケーシング5aに鋳込まれ
た円筒状のシリンダライナ5bとからなり、このライナ
5bによってピストン4を摺動自在に保持するシリンダ
6が形成されている。 【0020】前記シリンダヘッド8はアルミ合金製で外
周面に冷却フィン11が一体に形成されている。15は
副燃焼室で、シリンダヘッド8に固定された鋳鋼製の副
燃焼室形成部材16と鋳鉄やセラミック等からなるホッ
トプラグ17によって、シリンダ6上の中央部に形成さ
れている。18は副燃焼室15と前記燃焼室7とを連通
する連絡通路、19は先端部を副燃焼室15に臨ませる
ようにシリンダヘッド8に装着された燃焼噴射弁であ
り、噴射管で図示しない燃料噴射ポンプに接続されてい
る。 【0021】前記シリンダ6の周面には、排気孔21と
この排気孔21の両側に形成されてピストン4の下降行
程で排気孔21より遅く開く複数個の掃気孔22と、後
述する第2排気孔53が開口されている。前記排気孔2
1の上縁の高さ、燃焼室7の容積および副燃焼室15の
容積は、高負荷運転域において安定した燃焼を可能とす
る最低限あるいはそれよりも僅かに大きい圧縮圧(13
〜16kg/cm2程度)が得られる圧縮比となるよう
に設定されている。換言すれば、一般的なディーゼルエ
ンジンに比較して低い圧縮比とされている。 【0022】前記排気孔21は、排気孔21から斜め下
方へ向かって延びる排気通路23に連通されている。一
方、掃気孔22は掃気通路でクランク室に連通されてい
る。25は排気孔21の反対側のシリンダ周面に開口さ
れた吸気孔で、吸気孔25から斜め上方へ向かって延び
る吸気通路26に連通されている。27は吸気通路26
の途中に設けられたリード弁で、ピストン4の下側が負
圧のときに吸気通路26を開いて空気をクランク室に供
給するものである。 【0023】51は前記第2排気孔53と前記排気通路
23とを連通する断面短冊状のバイパス通路、52は前
記バイパス通路51を開閉するための回転弁である。こ
れらのバイパス通路51回転弁52および第2排気孔
53とによって本発明に係る圧縮比可変手段が構成され
ている。すなわち、バイパス通路51の一端は図1中矢
印11方向から見た側面図を図2に示すように、排気孔
21の上縁よりも上方において開口された第2排気孔5
3に接続され、他端は排気通路23の上面に開口されて
いる。また、前記第2排気孔53は、前記排気孔21と
シリンダ6の同じ側であって排気孔21よりシリンダヘ
ッド8側に離間する位置に、排気孔21よりシリンダ6
の周方向の開口幅が狭くなるように形成されている。 【0024】前記回転弁52はバイパス通路51の高さ
よりも大きな外径を有し、バイパス通路51を横貫した
状態で回転自在に支持されており、中央部には図3に示
すようにバイパス通路51を連通させる開口部54が設
けられている。 【0025】55は回転弁52の一端に軸装されたプー
リであり、駆動ワイヤ56の操作によって回転弁52を
回転させるものである。 【0026】したがって、回転弁52が図1に示す状態
にあるときは、バイパス通路51によってシリンダ6内
と排気通路23とが連通されているため、ピストン4の
上面と第2排気孔53の上縁とが一致したときから圧縮
が開始される。一方、回転弁52が回転し図4に示すよ
うにバイパス通路51が閉塞された状態になると、ピス
トン4の上面と排気孔21の上縁とが一致したときから
圧縮が開始される。 【0027】このように構成された2サイクルディーゼ
ルエンジンにおいては、クランク室圧縮式の2サイクル
ガソリンエンジンと同様に作動するが、ディーゼルエン
ジンは点火プラグをもたず、圧縮され昇温した新気中に
噴射された燃料が新気の熱に触れて気化し、これが周り
の新気の酸素と混合することによって形成された可燃混
合気が自己着火して燃焼する関係から、所定時間噴射さ
れる燃料が自己着火により順次燃焼する。このとき、副
燃焼室15に噴射された燃料はここで燃焼されながら連
絡通路18を通って燃焼室7に噴出される。このため、
燃焼室7中の新気(空気)中に、副燃焼室15から燃料
が高い噴出エネルギーをもって噴出し、燃焼が促進され
る。 【0028】また、この2サイクルディーゼルエンジン
1では、回転弁52は高負荷運転域において図1に示す
ように開かれ、始動時や低負荷運転域においては図4に
示すように閉じられる。 【0029】したがって、高負荷運転域においてはピス
トン上面と第2排気孔53の上縁とが一致したときから
圧縮が開始されるので、圧縮比を低くすることができ
る。すなわち、圧縮開始タイミングが遅くなり、図1中
Aで示す短いストロークにおいて圧縮が行われるからで
ある。その結果、圧縮圧力を低くすることができるの
で、その分燃料噴射後にシリンダ内圧力が上昇するのを
抑えることができる。ここで、高負荷運転域において
は、燃料の噴射量が多く自己着火しやすい状態となって
いるので、圧縮比を低くしても燃焼が不安定になること
はない。 【0030】このため、シリンダ内の圧力上昇が大きい
高負荷運転域において圧力上昇を抑えることができるの
で、実質的にシリンダ内圧力が上昇するのを抑えること
ができる。そのため、シリンダ内圧力の低下に伴って要
求される機関強度も小さくなり、機関の軽量化がはかれ
る。そして、この軽量化によって往復動部品や回転部品
に加わる慣性力を軽減でき、エンジン回転速度を高くす
ることができるので、エンジン出力の向上がはかれる。 【0031】また、ガソリンを混合した空気を圧縮する
場合に比較して圧縮温度を高くすることができるので、
ガソリンエンジンに比較して熱効率が高められ、燃料消
費量が低くなる。さらに、ディーゼルエンジンの機関強
度をガソリンエンジンの機関強度に近づけることも可能
になるから、ガソリンエンジンを構成する部品の多く
を、そのままの状態であるいは材質を変更したり簡単な
加工を施したりすることによってディーゼルエンジンに
転用し、ガソリンエンジンの生産設備の多くを流用した
ディーゼルエンジンの製造が可能になるという実用上の
効果も期待できる。 【0032】さらに、高負荷運転域においては、排気開
始タイミングとしてはピストン4が爆発行程で下降して
その上面と第2排気孔53の上縁とが一致したときとな
り、排気孔21のみから排気されるときに較べて早くな
る。すなわち、排気が第2排気孔53から排気通路23
へ排出されることに起因して生じる圧力波のうち下流側
で反射した負圧波が排気孔21へ戻るタイミングは、回
転弁53が閉じている低負荷運転時に較べて早くなる。
したがって、エンジン回転数の上昇に対して相対的に遅
くなる排気脈動の圧力波の伝播速度が補完されることに
なる。このため、低負荷運転域において排気脈動を利用
して排気効率が向上するように排気通路23の通路長を
設定しておけば、高負荷運転域で回転弁53が開かれる
ことによって高負荷運転域でも排気効率が向上するよう
になるから、エンジン回転域の広域にわたって排気効率
を向上させることができる。 【0033】これに加えて、回転弁52が開くと排気孔
21の開口面積が相対的に大きくなって排気抵抗が減少
するから、上述したように排気開始タイミングが速まる
ことと相俟って燃焼室から燃焼ガスが速く排出される。
しかも、第2排気孔53を排気孔21とシリンダ6の同
じ側に排気孔21よりシリンダ6の周方向の開口幅が狭
くなるように形成したため、掃気孔22から第2排気孔
53までの距離を充分に長くとることができ、新気の吹
き抜けを抑えることができるから、掃排気効率が高くな
って性能向上を図ることができる。なお、このように排
気ガスを速く燃焼室から排出させても、高負荷運転時に
は燃焼室内温度が高くなるとともに空気過剰率が高い関
係から、燃焼途中に発生するすすやハイドロカーボンが
短時間で酸化することになるので排気煙濃度は増大し難
い。 【0034】一方、燃焼室温度が低かったり燃料の噴射
量が少なかったりして燃焼が不安定になりやすい始動時
や低負荷運転域においては、回転弁52を閉じることに
よって、ピストン上面とが排気孔21の上縁とが一致し
たときから圧縮を開始させることができるので、圧縮比
を高くすることができる。 【0035】すなわち、圧縮開始タイミングが早くな
り、図1中Bで示す長いストロークで圧縮が行われるか
らである。その結果、圧縮温度を高めて、容易な始動な
らびに安定した燃焼を得ることができる。ここで、低負
荷運転域においては燃料の噴射量が少なく、始動時にお
いては燃焼室温度が低いために、燃料噴射後のシリンダ
内圧力は高負荷運転域のように上昇することがない。 【0036】また、この始動時や低負荷運転域において
は、回転弁52が閉じることによって上述した高負荷運
転域のときに較べて排気開始タイミングが遅くなるた
め、燃焼室内での残留ガス量が増えることになる。これ
によって次行程で新気を圧縮するときの温度が高められ
る。このため、始動時や低負荷運転域のときに燃料の自
己着火性が向上するから、回転が安定するようになる。 【0037】加えて、高負荷運転時に較べて排気開始タ
イミングが相対的に遅れるとともに排気孔の開口面積が
相対的に減少して排気抵抗が増大することから、燃焼室
内の残留酸素によりすすなどが十分酸化するようにな
り、酸化が未完了のまま排気ガスが排出されることが減
るようになって排気煙濃度が高くなることがない。 【0038】なお、上記実施例においては、吸気孔25
をシリンダ周面に開口した例について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、クランク室に開口
してもよい。 【0039】 【発明の効果】以上説明したように本発明に係る2サイ
クルディーゼルエンジンは、ピストンが排気孔と、ピス
トンの下降行程で排気孔より遅く開く掃気孔を閉塞
し、燃焼室内の新気を圧縮する一方、圧縮され昇温した
新気中に噴射された燃料が自己着火することにより燃焼
が開始される2サイクルディーゼルエンジンであって、
排気孔をシリンダの周面に開口させ、燃焼室から排気孔
を介して排気通路へ至る排気経路がピストンによって開
閉される構造とし、この排気経路中に、この排気経路が
ピストンによって開閉される時期を変えることにより圧
縮比を変える圧縮比可変手段を設けてなり、この圧縮比
可変手段を、前記排気孔とシリンダの同じ側であって前
記排気孔よりシリンダヘッド側に離間する位置にこの排
気孔よりシリンダの周方向の開口幅が狭くなるように形
成した第2排気孔と、この第2排気孔と前記排気通路と
を連通するバイパス通路中に設けた開閉弁とから構成
、エンジン運転域が高負荷運転域にありシリンダ上方
の燃料噴射弁から噴射される燃料が比較的多くなるとき
に前記開閉弁が開き、かつエンジン運転域が低負荷運転
域にあり燃料噴射弁から噴射される燃料が比較的少なく
なるときに前記開閉弁が閉じるように制御される構造と
したため、エンジン回転域が高負荷運転域にあるときに
は圧縮開始タイミングが遅くなり圧縮比が低くなるの
で、シリンダ内の圧力上昇が抑えられる。 【0040】したがって、シリンダ内の圧力上昇が大き
い高負荷運転域において圧力上昇を抑えることができる
ので、実質的にシリンダ内圧力が上昇するのを抑えるこ
とができる。その結果、部品の軽量化によって部品に加
わる慣性力を軽減し、エンジン回転速度を高くして出力
の向上がはかれる。 【0041】また、高負荷運転域においては低負荷運転
域のときに較べて排気開始タイミングが早くなることに
起因して排気脈動の負圧波が排気孔へ戻るタイミングが
早くなるから、エンジン回転数の上昇に対して相対的に
遅くなる排気脈動の圧力波の伝播速度が補完される。 【0042】このため、低負荷運転域において排気脈動
を利用して排気効率が向上するように排気通路の通路長
を設定しておけば、高負荷運転域でも排気効率が向上す
るようになるから、エンジン回転域の広域にわたって排
気効率を向上させて出力を高めることができる。 【0043】これに加えて、排気孔の開口面積が相対的
に大きくなり排気抵抗が減少するから、上述したように
排気開始タイミングが速まることと相俟って燃焼室から
燃焼ガスが速く排出される。しかも、掃気孔から第2排
気孔までの距離を充分に長くとることができるから、掃
気時に既燃焼ガスの排出性が高いとともに、第2排気孔
から新気が吹き抜けるのを抑えることができる。このた
め、掃排気効率を高めて性能向上を図ることができる。 【0044】エンジン始動時や低負荷運転域において
は、圧縮開始タイミングが早くなり圧縮比が高くなって
圧縮温度が高くなることと、排気開始タイミングが遅く
なり燃焼室内での残留ガス量が増えることに起因して次
行程での新気の圧縮温度が高くこととによって、燃料の
自己着火性が向上して容易な始動ならびに安定した燃焼
を得ることができる。これに加えて、高負荷運転時に較
べて排気開始タイミングが相対的に遅れるとともに排気
孔の開口面積が相対的に減少して排気抵抗が増大するこ
とから、燃焼室内の残留酸素によりすすなどが十分酸化
するようになり、酸化が未完了のまま排気ガスが排出さ
れることが減るようになって排気煙濃度が高くなること
がない。 【0045】また、圧縮比可変手段としてバイパス通路
と開閉弁とによって構成すると、最大排気孔面積を得る
に当たり1つの排気孔によるものに較べシリンダの剛性
を高めることができる。その上、シリンダの熱歪みを小
さくできるので、エンジンが低温状態のときと高温状態
のときとの熱変形の違いを小さくできるから、シリンダ
とピストンとのクリアランスを小さくすることができ
る。この結果、ピストンからの熱伝達性が高くなり、熱
によりピストンの強度が低下するのを少なく抑えること
ができる。これに加えて、ピストンの軽量化を図ること
ができ、吹き抜けをも減らすことができて性能向上を図
ることができる。 【0046】加えて、副燃焼室に燃料を噴射する構成を
採ると、燃焼室の新気中に副燃焼室から高い噴出エネル
ギーをもって燃料が噴出し燃焼が促進されるから、エン
ジン性能を向上させることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crankcase compression type two-cycle diesel engine. 2. Description of the Related Art A diesel engine sucks only air into a cylinder and injects the fuel into the air having a high temperature and a high pressure near the end of a compression stroke to self-ignite the fuel. Therefore, conventionally, diesel engines have a high compression ratio in order to increase the compression temperature. For this reason, as is generally known, the diesel engine has the advantage of high thermal efficiency, but on the other hand, as the compression ratio is increased, There was a problem that the pressure became high. As a result, a large strength is required for the engine, and there is a disadvantage that the engine weight is increased. Further, in this type of diesel engine,
At the time of start-up or when the engine operating range is in the low load operating range, there are problems that starting is difficult and combustion becomes unstable due to the low compression temperature. Further, in conventional diesel engines,
There is a limit to achieving high output by efficiently using exhaust pulsation. This is because the propagation speed of the pressure wave of the exhaust pulsation does not change so much even if the engine speed changes, and when the engine speed increases, it becomes relatively slow with respect to the engine speed. This is because exhaust pulsation cannot be used over the entire engine rotation range. That is, when the exhaust pipe length is set so that the negative pressure wave of the exhaust pulsation returns to the exhaust holes at the exhaust start timing in the low load operating range, the exhaust efficiency is improved in the low load operating range. In the high load operation range, the timing at which the negative pressure wave returns to the exhaust hole and the exhaust start timing do not match. In other words, the engine rotation range in which the output can be improved by utilizing the exhaust pulsation is limited by the exhaust pipe length. In addition to the problem that occurs when setting the exhaust pipe length, there is a problem when setting the exhaust start timing. This is because diesel engines do not have spark plugs, and the fuel injected into the compressed and heated fresh air comes into contact with the heat of the fresh air and vaporizes, which mixes with the oxygen of the surrounding fresh air. This is because the fuel that is injected for a predetermined time sequentially burns by self-ignition because of the relationship that the combustible mixture that has been burned by self-ignition. That is, in a fuel injection type gasoline engine, a carburetor formed by vaporizing the injected fuel and mixing with air is ignited by a spark of a spark plug, and combustion progresses by propagating a flame due to the ignition. As described above, in a diesel engine, because the combustion is performed as described above, the time required to complete the combustion is longer than in a gasoline engine, and soot and hydrocarbons are easily generated during the combustion. These products are combined with oxygen in the combustion chamber and burn, but the burning rate is also low. Therefore, the exhaust start timing is
The timing must be set so that soot and hydrocarbons can burn sufficiently so that the exhaust smoke concentration does not become rich due to soot and hydrocarbons. However, if the exhaust start timing is set to be suitable for high-speed operation in which the intake and exhaust efficiency to the combustion chamber is high and the excess air ratio is high, the exhaust smoke concentration will increase during low-speed operation. This occurs because the temperature of the combustion chamber rises because the heat of the fresh air, which rises during the compression stroke, does not easily escape to the outside and the combustion chamber temperature rises as the engine operates at a higher speed. This is because soot and hydrocarbon also oxidize in a short time due to a large amount of oxygen in the combustion chamber, so the exhaust start timing suitable for high speed operation is earlier than the suitable timing for low speed operation. The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to substantially suppress the pressure increase in the cylinder and to improve the startability and the combustion stability when the engine rotation range is in the low load operation range. In addition, the present invention provides a two-cycle diesel engine that utilizes exhaust pulsation over a wide engine rotation range and adapts the exhaust start timing to improve output. A two-cycle diesel engine according to the present invention has a piston having an exhaust hole and a piston.
Combustion is started by closing the scavenging hole that opens later than the exhaust hole in the descending stroke of the compressor and compressing the fresh air in the combustion chamber, while the fuel injected into the compressed and heated fresh air self-ignites. A two-cycle diesel engine having an exhaust hole opened on the circumferential surface of a cylinder and having a structure in which an exhaust passage extending from a combustion chamber to an exhaust passage through an exhaust hole is opened and closed by a piston. A compression ratio changing means for changing the compression ratio by changing the timing at which the passage is opened and closed by the piston is provided. The compression ratio changing means is provided on the same side of the exhaust hole and the cylinder as the exhaust gas.
Install this exhaust hole at a position farther from the hole toward the cylinder head.
Formed so that the opening width in the circumferential direction of the cylinder is narrowed.
A second exhaust hole and a communication between the second exhaust hole and the exhaust passage.
And an opening / closing valve provided in the bypass passage, the opening / closing valve opens when the engine operating range is in the high load operating range and the fuel injected from the fuel injection valve above the cylinder is relatively large, and the engine When the operating range is in the low load operating range and the amount of fuel injected from the fuel injection valve is relatively small, the opening / closing valve is controlled to be closed. In the present invention, when the engine rotation range is in the high load operation range, the compression start timing is delayed and the compression ratio is lowered, so that the pressure rise in the cylinder is suppressed. At this time, the timing at which the negative pressure wave of the exhaust pulsation returns to the exhaust hole becomes earlier due to the earlier exhaust start timing as compared with the low load operation range. The speed of propagation of the pressure wave of the exhaust pulsation, which becomes slow, is complemented. In addition, since the opening area of the exhaust hole becomes relatively large and the exhaust resistance decreases, the combustion gas is quickly exhausted from the combustion chamber in combination with the earlier exhaust start timing as described above. Also, from the scavenging hole
Is it possible to make the distance to the second exhaust hole sufficiently long?
The high burnt gas emission during scavenging,
It is possible to prevent fresh air from blowing through the exhaust holes. Further, when the engine is started or when the engine rotation range is in the low load operation range, the compression start timing becomes faster and the compression ratio becomes higher, so that the compression temperature rises and the self-ignitability is improved, so that the starting is easy. And stable combustion is obtained. At this time, since the exhaust start timing is later than in the high load operation range, the amount of residual gas in the combustion chamber increases, and the temperature of fresh air in the next stroke is increased. For this reason, the self-ignition property of the fuel at the time of starting or in the low load operation range is improved. In addition, since the exhaust start timing is relatively delayed compared to the high load operation, the opening area of the exhaust hole is relatively reduced, and the exhaust resistance increases, so that soot and the like are sufficiently oxidized by residual oxygen in the combustion chamber. The exhaust gas is less likely to be exhausted without completing the oxidation. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the background of the present invention will be explained before starting the description of specific embodiments. Generally, a diesel engine is
It is set to obtain an optimum combustion state, and it is known that the combustion state slightly changes due to various factors such as the magnitude of the load applied to the engine, the compression ratio, and the air supply ratio. Therefore, the present applicant repeatedly conducted experiments based on consideration and consideration of the influence of various factors on combustion in a diesel engine. As a result, the fuel spray density is low in the low load operation range, and the fuel injection amount is large at startup, but the combustion chamber temperature is low, so the compression ratio is made high and the compression temperature at the start of injection is sufficiently high. It was found that stable combustion cannot be obtained unless it is done, but stable combustion can be obtained in the high load operating range even when the compression ratio is made lower than in the start-up or the low load operating range. This is because, in the high load operation range, it is considered that stable combustion can be obtained at a compression temperature at which the fuel self-ignites because the fuel injection amount is large. That is, since the self-ignited fuel generates heat and burns while increasing the temperature, it is considered that the subsequently injected fuel evaporates quickly and burns well. Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a two-cycle diesel engine according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 indicates a crank chamber compression type two-cycle diesel engine. This engine 1 has a crankshaft 2 journal 2
a crankcase 3 that rotatably supports a and that forms a crank chamber that accommodates the crank arm 2b and the crank pin portion 2c; and a cylinder body 5 that is arranged above the crankcase 3 and that accommodates the piston 4. , The combustion chamber 7 covering the upper side of the cylinder 6 formed by the cylinder body 5.
Is formed of a cylinder head 8 and the like.
Reference numeral 9 is a connecting rod that connects the crankshaft 2 and the piston 4, and 10 is a piston ring fitted in an annular groove of the piston 4. The cylinder body 5 is made of an aluminum alloy and has a cylinder casing 5a integrally formed on the outer peripheral surface thereof with cooling fins 11 and a cylindrical cylinder liner 5b cast into the cylinder casing 5a. A cylinder 6 that slidably holds the piston 4 is formed by the liner 5b. The cylinder head 8 is made of an aluminum alloy and has cooling fins 11 integrally formed on its outer peripheral surface. Reference numeral 15 is a sub combustion chamber, which is formed in the central portion of the cylinder 6 by a sub combustion chamber forming member 16 made of cast steel fixed to the cylinder head 8 and a hot plug 17 made of cast iron, ceramics or the like. Reference numeral 18 is a communication passage that connects the sub-combustion chamber 15 and the combustion chamber 7, and 19 is a combustion injection valve mounted on the cylinder head 8 so that its tip end faces the sub-combustion chamber 15, and is not shown by an injection pipe. It is connected to the fuel injection pump. An exhaust hole 21 is formed on the circumferential surface of the cylinder 6, and the piston 4 descends on both sides of the exhaust hole 21.
A plurality of scavenging holes 22 that open later than the exhaust holes 21 and a second exhaust hole 53 described later are opened. The exhaust hole 2
The height of the upper edge of 1, the volume of the combustion chamber 7 and the volume of the auxiliary combustion chamber 15 are the compression pressure (13) which is the minimum or a little higher than that which enables stable combustion in the high load operation region.
The compression ratio is set to obtain about 16 kg / cm2). In other words, the compression ratio is set lower than that of a general diesel engine. The exhaust hole 21 communicates with an exhaust passage 23 extending obliquely downward from the exhaust hole 21. On the other hand, the scavenging hole 22 communicates with the crank chamber through the scavenging passage. Reference numeral 25 denotes an intake hole opened on the cylinder peripheral surface on the opposite side of the exhaust hole 21, and communicates with an intake passage 26 extending obliquely upward from the intake hole 25. 27 is the intake passage 26
With a reed valve provided in the middle of the above, when the lower side of the piston 4 has a negative pressure, the intake passage 26 is opened to supply air to the crank chamber. Reference numeral 51 denotes the second exhaust hole 53 and the exhaust passage.
Reference numeral 23 denotes a bypass passage having a rectangular cross section which communicates with the reference numeral 23, and 52 denotes a rotary valve for opening and closing the bypass passage 51. These bypass passage 51 , rotary valve 52 and second exhaust hole
The compression ratio varying means according to the present invention is constituted by 53 . That is, one end of the bypass passage 51 has a second exhaust hole 5 opened above the upper edge of the exhaust hole 21, as shown in a side view of the bypass passage 51 in the direction of arrow 11 in FIG.
3 and the other end is opened on the upper surface of the exhaust passage 23. In addition, the second exhaust hole 53 and the exhaust hole 21 are
On the same side of the cylinder 6 from the exhaust hole 21 to the cylinder
The cylinder 6 is inserted from the exhaust hole 21 at a position separated toward the head 8 side.
Is formed so that the opening width in the circumferential direction is narrow. The rotary valve 52 has an outer diameter larger than the height of the bypass passage 51, is rotatably supported in a state of transversely passing through the bypass passage 51, and has a central portion as shown in FIG. An opening 54 is provided for communicating 51. Reference numeral 55 denotes a pulley which is axially mounted on one end of the rotary valve 52, and rotates the rotary valve 52 by operating the drive wire 56. Therefore, when the rotary valve 52 is in the state shown in FIG. 1, since the inside of the cylinder 6 and the exhaust passage 23 are communicated by the bypass passage 51, the upper surface of the piston 4 and the upper portion of the second exhaust hole 53. The compression starts when the edges match. On the other hand, when the rotary valve 52 rotates and the bypass passage 51 is closed as shown in FIG. 4, compression is started when the upper surface of the piston 4 and the upper edge of the exhaust hole 21 coincide with each other. The two-cycle diesel engine thus constructed operates in the same manner as the two-cycle gasoline engine of the crank chamber compression type, but the diesel engine does not have a spark plug and is compressed and heated in fresh air. The fuel injected into the fuel vaporizes due to contact with the heat of the fresh air, and the combustible air-fuel mixture formed by mixing with the oxygen of the fresh air around it self-ignites and burns. Are sequentially burned by self-ignition. At this time, the fuel injected into the auxiliary combustion chamber 15 is ejected into the combustion chamber 7 through the communication passage 18 while being burned here. For this reason,
Fuel is jetted from the sub-combustion chamber 15 into the fresh air (air) in the combustion chamber 7 with a high jet energy, and combustion is accelerated. Further, in the two-cycle diesel engine 1, the rotary valve 52 is opened as shown in FIG. 1 in the high load operating range, and is closed as shown in FIG. 4 at the start and in the low load operating range. Therefore, in the high load operation range, the compression is started when the upper surface of the piston and the upper edge of the second exhaust hole 53 coincide with each other, so that the compression ratio can be lowered. That is, the compression start timing is delayed, and the compression is performed in the short stroke indicated by A in FIG. As a result, since the compression pressure can be reduced, it is possible to suppress an increase in the cylinder pressure after the fuel injection. Here, in the high load operation range, the amount of fuel injection is large and the self-ignition is likely to occur, so combustion does not become unstable even if the compression ratio is lowered. Therefore, since the pressure increase can be suppressed in the high load operation range where the pressure increase in the cylinder is large, the increase in the cylinder pressure can be substantially suppressed. For this reason, the required engine strength is reduced with a decrease in the cylinder pressure, and the weight of the engine is reduced. The weight reduction can reduce the inertial force applied to the reciprocating parts and the rotating parts, and can increase the engine rotational speed, thereby improving the engine output. Since the compression temperature can be increased as compared with the case of compressing the air mixed with gasoline,
Higher thermal efficiency and lower fuel consumption compared to gasoline engines. Furthermore, the engine strength of a diesel engine can be made closer to that of a gasoline engine, so many of the components that make up a gasoline engine can be used as they are, by changing the material, or by simple processing. As a result, a practical effect that a diesel engine can be manufactured by diverting many of the gasoline engine production equipment to a diesel engine and being diverted can be expected. Further, in the high load operation range, the exhaust start timing is when the piston 4 descends in the explosion stroke and the upper surface of the piston 4 coincides with the upper edge of the second exhaust hole 53. It will be faster than when it is done. That is, the exhaust gas flows from the second exhaust hole 53 to the exhaust passage 23.
The negative pressure wave reflected on the downstream side of the pressure wave generated due to the discharge to the exhaust port 21 returns to the exhaust hole 21 earlier than in the low load operation in which the rotary valve 53 is closed.
Therefore, the propagation speed of the pressure wave of the exhaust pulsation, which becomes relatively slow as the engine speed increases, is complemented. Therefore, if the passage length of the exhaust passage 23 is set so that the exhaust pulsation is used to improve the exhaust efficiency in the low load operation range, the rotary valve 53 is opened in the high load operation range to thereby perform the high load operation. Since the exhaust efficiency is improved even in the range, the exhaust efficiency can be improved over a wide range of the engine rotation range. In addition to this, when the rotary valve 52 is opened, the opening area of the exhaust hole 21 is relatively increased and the exhaust resistance is reduced. Therefore, as described above, the exhaust start timing is accelerated and combustion is performed. Combustion gases are quickly discharged from the chamber.
In addition, the second exhaust hole 53 is the same as the exhaust hole 21 and the cylinder 6.
The opening width in the circumferential direction of the cylinder 6 is narrower than the exhaust hole 21 on the same side.
Since it is formed so that
The distance up to 53 can be taken long enough, and it is a breath of fresh air.
Since the passing through can be suppressed, the scavenging efficiency is improved.
It is possible to improve the performance I. Even if exhaust gas is quickly discharged from the combustion chamber in this way, the soot and hydrocarbons generated during combustion oxidize in a short time because the temperature in the combustion chamber and the excess air ratio are high during high load operation. Therefore, it is difficult to increase the exhaust smoke concentration. On the other hand, at the time of starting or in a low load operation range where combustion is likely to be unstable due to low combustion chamber temperature or small fuel injection amount, the rotary valve 52 is closed to exhaust the upper surface of the piston. Since the compression can be started when the upper edge of the hole 21 matches, the compression ratio can be increased. That is, the compression start timing is advanced and the compression is performed with a long stroke indicated by B in FIG. As a result, it is possible to increase the compression temperature and obtain easy starting and stable combustion. Here, since the fuel injection amount is small in the low load operation range and the temperature of the combustion chamber is low at the time of starting, the cylinder pressure after fuel injection does not increase as in the high load operation range. Further, at the time of starting or in the low load operating range, the exhaust valve start timing is delayed by closing the rotary valve 52 as compared with the above-mentioned high load operating range, so that the residual gas amount in the combustion chamber is reduced. Will increase. This increases the temperature at which fresh air is compressed in the next stroke. For this reason, the self-ignition property of the fuel is improved at the time of starting or in a low-load operation range, so that the rotation is stabilized. In addition, since the exhaust start timing is relatively delayed and the opening area of the exhaust hole is relatively decreased to increase the exhaust resistance as compared with the high load operation, soot and the like may be caused by the residual oxygen in the combustion chamber. As a result, the exhaust gas is sufficiently oxidized so that the exhaust gas is less likely to be discharged while the oxidation is not completed, and the exhaust smoke concentration does not increase. In the above embodiment, the intake hole 25
Although the description has been given of the example in which the cylinder is opened on the circumferential surface of the cylinder, the present invention is not limited to this and may be opened on the crank chamber. As described above, in the two-stroke diesel engine according to the present invention, the piston has the exhaust hole and the piston.
In the downward stroke of ton, the scavenging hole that opens later than the exhaust hole is closed to compress the fresh air in the combustion chamber, while the fuel injected into the compressed and heated fresh air is self-ignited to start combustion. A two-cycle diesel engine
Exhaust holes are opened on the circumferential surface of the cylinder, and the structure is such that the exhaust path from the combustion chamber to the exhaust passage through the exhaust holes is opened and closed by the piston, and during this exhaust path, the timing at which this exhaust path is opened and closed by the piston A compression ratio changing means for changing the compression ratio by changing the compression ratio, and the compression ratio changing means is provided on the same side of the exhaust hole and the cylinder.
This exhaust is located at a position away from the exhaust hole to the cylinder head side.
Shaped so that the circumferential opening width of the cylinder is narrower than the pores.
The formed second exhaust hole, the second exhaust hole and the exhaust passage
Comprised of an on-off valve installed in a bypass passage communicating with
And opening the on-off valve when the fuel is relatively large engine operating region is injected from the high load is in the operation region cylinder above the fuel injection valve, and there engine operating region is the low load range the fuel injection valve Since the structure in which the on-off valve is controlled to close when the amount of fuel injected from is relatively small, the compression start timing becomes late and the compression ratio becomes low when the engine rotation range is in the high load operation range. The rise in pressure in the cylinder is suppressed. Therefore, since the pressure increase can be suppressed in the high load operation range where the pressure increase in the cylinder is large, the increase in the cylinder pressure can be substantially suppressed. As a result, the inertia force applied to the component is reduced by reducing the weight of the component, and the output is improved by increasing the engine rotation speed. Further, in the high load operating range, the timing at which the negative pressure wave of the exhaust pulsation returns to the exhaust holes becomes earlier due to the earlier exhaust start timing than in the low load operating range. The propagation speed of the pressure wave of the exhaust pulsation, which becomes relatively slower with respect to the rise of, is supplemented. Therefore, if the passage length of the exhaust passage is set so as to improve the exhaust efficiency by utilizing the exhaust pulsation in the low load operation region, the exhaust efficiency will be improved even in the high load operation region. The exhaust efficiency can be improved and the output can be increased over a wide range of the engine rotation range. In addition to this, since the opening area of the exhaust hole becomes relatively large and the exhaust resistance decreases, the combustion gas is quickly discharged from the combustion chamber in combination with the earlier exhaust start timing as described above. It Moreover, the second exhaust from the scavenging hole
Since the distance to the pores can be made long enough,
Emission of burnt gas when air is high and second exhaust hole
It is possible to prevent fresh air from passing through. For this reason, the performance can be improved by increasing the sweeping efficiency. When the engine is started or in a low load operation range, the compression start timing is early, the compression ratio is high, and the compression temperature is high, and the exhaust start timing is late, and the amount of residual gas in the combustion chamber is increased. Due to the fact that the compression temperature of fresh air in the next step is high, the self-ignitability of the fuel is improved, and easy starting and stable combustion can be obtained. In addition, the exhaust start timing is relatively delayed compared to the high load operation, and the opening area of the exhaust hole is relatively reduced, so that the exhaust resistance is increased. Oxidation is performed, and exhaust gas is not exhausted while oxidation is not completed, so that the exhaust smoke concentration does not increase. Further, if the compression ratio varying means is constituted by the bypass passage and the on-off valve, the rigidity of the cylinder can be increased in comparison with the one using one exhaust hole in obtaining the maximum exhaust hole area. Moreover, since the thermal strain of the cylinder can be reduced, the difference in thermal deformation between when the engine is in a low temperature state and when the engine is in a high temperature state can be reduced, so that the clearance between the cylinder and the piston can be reduced. As a result, the heat transfer from the piston is enhanced, and it is possible to suppress a decrease in the strength of the piston due to heat. In addition to this, the weight of the piston can be reduced, blow-through can be reduced, and performance can be improved. In addition, if the fuel is injected into the sub-combustion chamber, the fuel is jetted from the sub-combustion chamber with high ejection energy into the fresh air in the combustion chamber to promote combustion, thus improving engine performance. be able to.

【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明に係る2サイクルディーゼルエンジン
を示す断面図である。 【図2】 図1中矢印II方向から見た側面図である。 【図3】 図1のIII−III線断面図である。 【図4】 回転弁がバイパス通路を閉じた状態を示す要
部の断面図である。 4‥‥ピストン、5‥‥シリンダ本体、8‥‥シリンダ
ヘッド、21‥‥排気孔、22‥‥掃気孔、51‥‥バ
イパス通路、52‥‥回転弁、53‥‥第2排気孔。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a two-cycle diesel engine according to the present invention. FIG. 2 is a side view seen from the direction of arrow II in FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts showing a state in which a rotary valve closes a bypass passage. 4 ... Piston, 5 ... Cylinder body, 8 ... Cylinder head, 21 ... Exhaust hole, 22 ... Scavenging hole, 51 ... Bypass passage, 52 ... Rotating valve, 53 ... Second exhaust hole.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 実 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動 機株式会社内 (56)参考文献 実開 昭57−107928(JP,U) 実公 昭30−6103(JP,Y1)   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Minoru Suzuki               Yamaha, Iwata 2500, Shigai, Shizuoka Prefecture               Machine Co., Ltd.                (56) Bibliographic Reference Showa 57-107928 (JP, U)                 Actual public Sho 30-6103 (JP, Y1)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.ピストンが排気孔と、ピストンの下降行程で排気孔
より遅く開く掃気孔を閉塞し、燃焼室内の新気を圧縮
する一方、圧縮され昇温した新気中に噴射された燃料が
自己着火することにより燃焼が開始される2サイクルデ
ィーゼルエンジンであって、排気通路に連通された排気
孔をシリンダの周面に開口させ、燃焼室から前記排気孔
を介して排気通路へ至る排気経路がピストンによって開
閉される構造とし、前記排気経路中に、エンジン運転状
態に応じてこの排気経路がピストンによって開閉される
時期を変えることにより圧縮比を変える圧縮比可変手段
を設けてなり、この圧縮比可変手段を、前記排気孔とシ
リンダの同じ側であって前記排気孔よりシリンダヘッド
側に離間する位置にこの排気孔よりシリンダの周方向の
開口幅が狭くなるように形成した第2排気孔と、この第
2排気孔と前記排気通路とを連通するバイパス通路中に
設けた開閉弁とから構成し、エンジン運転域が高負荷運
転域にありシリンダ上方の燃料噴射弁から噴射される燃
料が比較的多くなるときに前記開閉弁が開き、かつエン
ジン運転域が低負荷運転域にあり燃料噴射弁から噴射さ
れる燃料が比較的少なくなるときに前記開閉弁が閉じる
ように制御される構造としたことを特徴とする2サイク
ルディーゼルエンジン。 2.請求項1記載の2サイクルディーゼルエンジンにお
いて、燃焼室に、燃料が噴射される副燃焼室を連絡通路
を介して連通させたことを特徴とする2サイクルディー
ゼルエンジン。
(57) [Claims] The piston is the exhaust hole and the exhaust hole in the downward stroke of the piston.
A two-cycle diesel engine in which combustion is initiated by self-ignition of the fuel injected into the compressed and heated fresh air while closing the scavenging hole that opens later and compressing the fresh air in the combustion chamber. And an exhaust passage communicating with the exhaust passage is opened in the circumferential surface of the cylinder, and an exhaust passage extending from the combustion chamber to the exhaust passage through the exhaust hole is opened and closed by a piston. the exhaust path is provided with a compression ratio varying means for varying the compression ratio by varying the timing to be opened and closed by the piston in accordance with the operating state, the compression ratio varying means, the exhaust hole and Shi
Cylinder head from the exhaust hole on the same side of the Linda
To the side away from this exhaust hole in the circumferential direction of the cylinder.
A second exhaust hole formed so as to have a narrow opening width;
2 In the bypass passage that connects the exhaust hole and the exhaust passage
When the engine operating range is in the high load operating range and the amount of fuel injected from the fuel injection valve above the cylinder is relatively large, the open / close valve is opened and the engine operating range is low load. A two-cycle diesel engine having a structure in which the on-off valve is controlled to be closed when the fuel is injected from the fuel injection valve and the amount of fuel injected is relatively small in the operating range. 2. The two-cycle diesel engine according to claim 1, wherein a sub-combustion chamber into which fuel is injected is made to communicate with the combustion chamber via a communication passage.
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