JPH02264124A - ６サイクル断熱エンジン - Google Patents
６サイクル断熱エンジンInfo
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- JPH02264124A JPH02264124A JP8460589A JP8460589A JPH02264124A JP H02264124 A JPH02264124 A JP H02264124A JP 8460589 A JP8460589 A JP 8460589A JP 8460589 A JP8460589 A JP 8460589A JP H02264124 A JPH02264124 A JP H02264124A
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 101100187345 Xenopus laevis noto gene Proteins 0.000 description 1
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Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、燃焼室内に水を吐出するようにした６サイク
ル断熱エンジンに関する。
ル断熱エンジンに関する。
（従来の技術）
加給機付きガソリンエンジンでは、ノッキング防止およ
び出力向上の手段として、以前から水噴射方式が用いら
れていた。たとえば飛行機の離陸時や戦闘中に高出力を
得るために、水かアルコールによる噴射を行なって加給
圧を上昇させていた例もある。加給機付きエンジンの燃
費向上のために圧縮比を通常のエンジンと同一圧縮比に
すえおき、部分負荷時では燃費を向上させ、全負荷時で
は水噴射によってノッキングを防止しようとした試みも
あった（三橋孝著「ターボ車の知識と特性Ｊ昭和５５年
１０月１０日発行、株式会社山海堂）。
び出力向上の手段として、以前から水噴射方式が用いら
れていた。たとえば飛行機の離陸時や戦闘中に高出力を
得るために、水かアルコールによる噴射を行なって加給
圧を上昇させていた例もある。加給機付きエンジンの燃
費向上のために圧縮比を通常のエンジンと同一圧縮比に
すえおき、部分負荷時では燃費を向上させ、全負荷時で
は水噴射によってノッキングを防止しようとした試みも
あった（三橋孝著「ターボ車の知識と特性Ｊ昭和５５年
１０月１０日発行、株式会社山海堂）。
ところで６サイクルエンジンの掃気行程では、燃焼室の
壁面温度を低下させ、次の吸入行程での空気量を大きく
することが重要である。
壁面温度を低下させ、次の吸入行程での空気量を大きく
することが重要である。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、掃気空気の給排気行程におりる吸入空気の交換
のみでは、十分に温度を低下させることがてきない場合
がある。とくに断熱エンジンの場合には、エンジン本体
と燃焼室とが断熱されて、燃焼室の内壁温度が高温とな
り、掃気空気により熱を奪うことが困難になるという問
題があった。
のみでは、十分に温度を低下させることがてきない場合
がある。とくに断熱エンジンの場合には、エンジン本体
と燃焼室とが断熱されて、燃焼室の内壁温度が高温とな
り、掃気空気により熱を奪うことが困難になるという問
題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
燃焼室内に水を噴射して壁面温度を低下させるようにし
た６サイクル断熱エンジンを提供することを目的として
いる。
燃焼室内に水を噴射して壁面温度を低下させるようにし
た６サイクル断熱エンジンを提供することを目的として
いる。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、掃気空気の給排気行程を含む６サイク
ル断熱エンジンにおいて、燃焼室内に水を吐出する吐出
口と、この吐出口を開閉制御する制御手段と、この制御
手段に対して前記掃気空気の給排気行程で水噴射指令を
与える指令手段とを具備することを特徴とする６サイク
ル断熱エンジンを提供できる。
ル断熱エンジンにおいて、燃焼室内に水を吐出する吐出
口と、この吐出口を開閉制御する制御手段と、この制御
手段に対して前記掃気空気の給排気行程で水噴射指令を
与える指令手段とを具備することを特徴とする６サイク
ル断熱エンジンを提供できる。
（作用）
本発明の６サイクル断熱エンジンでは、掃気空気の給気
行程、あるいは圧縮排気行程のいずれかにおいて、所定
のタイミングを選んて水噴射を行なうことかできる。と
くに、掃気空気の排気行程の後半て水噴射を行なうと、
より効率が良い。
行程、あるいは圧縮排気行程のいずれかにおいて、所定
のタイミングを選んて水噴射を行なうことかできる。と
くに、掃気空気の排気行程の後半て水噴射を行なうと、
より効率が良い。
しかし、この水噴射は、エンジン負荷の高いときを選定
して行なわれるべきである。
して行なわれるべきである。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。
。
第１図は、本発明による６サイクル断熱エンジンの一部
を構成する１つの気筒部分を示すブロック図である。
を構成する１つの気筒部分を示すブロック図である。
シリンダー１０は、セラミックス等の耐熱性を有する断
熱材により形成され、その内部には、同様の断熱材によ
り形成したピストン１２が、シリンダー１０の円筒方向
に移動自在に配設される。
熱材により形成され、その内部には、同様の断熱材によ
り形成したピストン１２が、シリンダー１０の円筒方向
に移動自在に配設される。
このピストン１２は、コネクティングロッド１１を介し
てクランクシャフト９のピンジャーナル部と連結し、該
クランクシャフト９の近傍には該クランクシャフト９の
回転数及び位相角を検知するための回転センサ９１が配
設される。
てクランクシャフト９のピンジャーナル部と連結し、該
クランクシャフト９の近傍には該クランクシャフト９の
回転数及び位相角を検知するための回転センサ９１が配
設される。
また上記シリンター１０の上端部には、該シリンダー１
０内へ吸入される空気の通路である吸気管路７１、この
吸気管路７１の吸気口を開閉する吸気バルブ装置７、排
気通路となる排気管路８１、及びその排気口を開閉する
排気バルブ装置８が配設されている。
０内へ吸入される空気の通路である吸気管路７１、この
吸気管路７１の吸気口を開閉する吸気バルブ装置７、排
気通路となる排気管路８１、及びその排気口を開閉する
排気バルブ装置８が配設されている。
２０は、６サイクル断熱エンジンの各気筒を電子制御す
るコントロールユニットである。上記回転センサ９１、
吸気バルブ装置７及び排気バルブ装置８は、このコント
ロールユニット２ｏ内の人出力インターフェイス２３に
接続されている。該コントロールユニット２０は外部信
号の人出力制御を行なう入出力インターフェイス２３の
他に、プログラム及びデータが予め記憶されるＲＯＭ２
２と、該ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムの下に演算
を行なうＣＰＵ２１と、人力信号及び演算結果を一時記
憶するＲＡＭ２４と、コントロールユニット２０内の信
号の流れを制御するコントロールメモリ２５とが設けら
れている。
るコントロールユニットである。上記回転センサ９１、
吸気バルブ装置７及び排気バルブ装置８は、このコント
ロールユニット２ｏ内の人出力インターフェイス２３に
接続されている。該コントロールユニット２０は外部信
号の人出力制御を行なう入出力インターフェイス２３の
他に、プログラム及びデータが予め記憶されるＲＯＭ２
２と、該ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムの下に演算
を行なうＣＰＵ２１と、人力信号及び演算結果を一時記
憶するＲＡＭ２４と、コントロールユニット２０内の信
号の流れを制御するコントロールメモリ２５とが設けら
れている。
３０は、上記シリンダー１０の上端部から燃焼室内に水
を吐出する水噴射ノズルである。この水噴射ノズル３０
は、上記コントロールユニット２０内の入出力インター
フェイス２３に接続され、所定のタイミングで与えられ
る水噴射指令により、シリンダーＩＯ及びビストンエ２
をン令却するために所定量の水を、例えば６方向の噴射
穴から吐出するようになっている。
を吐出する水噴射ノズルである。この水噴射ノズル３０
は、上記コントロールユニット２０内の入出力インター
フェイス２３に接続され、所定のタイミングで与えられ
る水噴射指令により、シリンダーＩＯ及びビストンエ２
をン令却するために所定量の水を、例えば６方向の噴射
穴から吐出するようになっている。
尚、上記吸気バルブ装置７及び排気バルブ装置８は電磁
石による磁力によりバルブを駆動する装置であり、よっ
て、吸排気口の開閉タイミング及び開口度は、予めＲＯ
Ｍ２２に関係テーブルを記憶させることにより任意に設
定できるものである。
石による磁力によりバルブを駆動する装置であり、よっ
て、吸排気口の開閉タイミング及び開口度は、予めＲＯ
Ｍ２２に関係テーブルを記憶させることにより任意に設
定できるものである。
第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、各行程における吸排気口
の開閉状態を示す図である。
の開閉状態を示す図である。
同図（ａ）は、通常の４サイクルエンジンの行程を説明
するもので、吸気、圧縮、膨張、排気の各行程の実行順
序とその際の給排気口の制御状態を示している。こうし
た従来の４サイクルの行程では、仮に水噴射を行なう場
合であっても、排気行程の後半時期でしか、それを行な
う機会はない。
するもので、吸気、圧縮、膨張、排気の各行程の実行順
序とその際の給排気口の制御状態を示している。こうし
た従来の４サイクルの行程では、仮に水噴射を行なう場
合であっても、排気行程の後半時期でしか、それを行な
う機会はない。
これに対して、同図（ｂ）（ｃ）は、上記実施例の６サ
イクル断熱エンジンにおける行程を説明するもので、上
方向は各バルブの開度を示している。吸気行程及び冷吸
気行程では吸気口か開となり、排気行程及び給排気行程
では排気口が開となる。そして、冷吸気行程では、エン
ジン負荷に比例して変動する燃焼室の壁面温度に応じて
水噴射ノズル３０による水噴射のタイミングの制御が行
なわれることを示している。
イクル断熱エンジンにおける行程を説明するもので、上
方向は各バルブの開度を示している。吸気行程及び冷吸
気行程では吸気口か開となり、排気行程及び給排気行程
では排気口が開となる。そして、冷吸気行程では、エン
ジン負荷に比例して変動する燃焼室の壁面温度に応じて
水噴射ノズル３０による水噴射のタイミングの制御が行
なわれることを示している。
ここでは、従来の４サイクル断熱エンジンと同じく吸気
、圧縮、膨張、排気の各行程を実行し、燃焼ガスを排出
する該１ノ１気行程が終了すると、回転センサ９１によ
り検知される位相角により、コントロールユニット２０
は、該排気行程が終了したことを検知する。そして例え
はシリンダ壁面の温度を直接に検出し、あるいはアクセ
ル踏込み量とエンジン回転数とから演算されるエンジン
の負荷に基づいて、給排気行程の後半部分において、ピ
ストン１２か上死点近傍まで上昇する間に、水噴射ノズ
ル３０に水噴射指令を与え、噴射穴を開閉制御している
（同図（ｂ））。あるいは、掃気空気の給排気行程の最
初から最後まで水噴射指令を与える（同図（Ｃ））。す
なわち、検出されたシリンダ壁面の温度に応じて、先行
する膨張ＩＪ１気行程ての熱を燃焼室から奪い、次の吸
入行程ての空気温度を一定レベル以上に」二昇させない
ような、燃焼室の温度条件に、すべての気筒を常に揃え
るようにしている。
、圧縮、膨張、排気の各行程を実行し、燃焼ガスを排出
する該１ノ１気行程が終了すると、回転センサ９１によ
り検知される位相角により、コントロールユニット２０
は、該排気行程が終了したことを検知する。そして例え
はシリンダ壁面の温度を直接に検出し、あるいはアクセ
ル踏込み量とエンジン回転数とから演算されるエンジン
の負荷に基づいて、給排気行程の後半部分において、ピ
ストン１２か上死点近傍まで上昇する間に、水噴射ノズ
ル３０に水噴射指令を与え、噴射穴を開閉制御している
（同図（ｂ））。あるいは、掃気空気の給排気行程の最
初から最後まで水噴射指令を与える（同図（Ｃ））。す
なわち、検出されたシリンダ壁面の温度に応じて、先行
する膨張ＩＪ１気行程ての熱を燃焼室から奪い、次の吸
入行程ての空気温度を一定レベル以上に」二昇させない
ような、燃焼室の温度条件に、すべての気筒を常に揃え
るようにしている。
このように掃気空気の給気行程、あるいは圧縮排気行程
のいずれかにおいて、所定のタイミングを選んて水噴射
を行ない、とくに、掃気空気の排気行程の後半で水噴射
を行なうことによって、より効率が良い６サイクル断熱
エンジンの運転が可能になる。
のいずれかにおいて、所定のタイミングを選んて水噴射
を行ない、とくに、掃気空気の排気行程の後半で水噴射
を行なうことによって、より効率が良い６サイクル断熱
エンジンの運転が可能になる。
また、排気ガスは、水噴射により膨張するから、排気管
の後流にタービンを設けた場合にその駆動効率を高める
ことかできる。
の後流にタービンを設けた場合にその駆動効率を高める
ことかできる。
本発明の断熱エンジンの駆動バルブは、水の吐出口を開
閉制御するバルブを含めて、すべて電磁バルブ構成であ
ることが好ましい。
閉制御するバルブを含めて、すべて電磁バルブ構成であ
ることが好ましい。
また、該冷温空気によりシリンダー１０の内壁面の冷却
がなお不充分であるときには、該冷吸気行程から冷ＩＪ
と気行程に移行後、所定期間吸排気口を閉鎖し、シリン
ダー内部の空気および水を封入して、シリンダー内壁面
との接触時間を延長することにより、シリンダー内壁面
の冷却を促進するようにしてもよい。
がなお不充分であるときには、該冷吸気行程から冷ＩＪ
と気行程に移行後、所定期間吸排気口を閉鎖し、シリン
ダー内部の空気および水を封入して、シリンダー内壁面
との接触時間を延長することにより、シリンダー内壁面
の冷却を促進するようにしてもよい。
第３図は、本発明による６サイクル断熱エンジンの気筒
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
本発明による６サイクル断熱エンジンは、第１図に示し
た気筒部分を一列に並設してなる６気筒エンジンとして
構成されており、図の左側より第１気筒１乃至第６気筒
６の順に配設されている。
た気筒部分を一列に並設してなる６気筒エンジンとして
構成されており、図の左側より第１気筒１乃至第６気筒
６の順に配設されている。
そして、該第１気筒１乃至第６気筒６の各々に配設され
るピストンエ２は、交互に１８０度位相が異なるように
クランクシャフト９と連結している。
るピストンエ２は、交互に１８０度位相が異なるように
クランクシャフト９と連結している。
以上、本発明の精神から逸れないかぎりて、種々の異な
る実施例は容易に構成できるから、本発明は前記特許請
求の範囲において記載した限定以外、特定の実施例に制
約されるものではない。
る実施例は容易に構成できるから、本発明は前記特許請
求の範囲において記載した限定以外、特定の実施例に制
約されるものではない。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、掃気空気の給排
気行程で、その所定のタイミングを選んで燃焼室に水を
噴射することにより、次の吸入行程での空気温度の上ｙ
−を防ぎ、負荷条件にかかわらず燃焼条件を揃えること
ができる６サイクル断熱エンジンを提供できる。
気行程で、その所定のタイミングを選んで燃焼室に水を
噴射することにより、次の吸入行程での空気温度の上ｙ
−を防ぎ、負荷条件にかかわらず燃焼条件を揃えること
ができる６サイクル断熱エンジンを提供できる。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
（ａ）（ｂ）（ｃ）は、各行程における吸排気口の開閉
状態を示す図、第３図は、本発明による６サイクル断熱
エンジンの気筒構成を示すブロック図である。 １０・・・シリンダー ２０・・・コントロールユニッ
ト、３０・・・水噴射ノズル。 特許出願人 いすＸ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實′４分′
″ｂヲ蜜 【ざ〉シ療 ４苫も野東
（ａ）（ｂ）（ｃ）は、各行程における吸排気口の開閉
状態を示す図、第３図は、本発明による６サイクル断熱
エンジンの気筒構成を示すブロック図である。 １０・・・シリンダー ２０・・・コントロールユニッ
ト、３０・・・水噴射ノズル。 特許出願人 いすＸ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實′４分′
″ｂヲ蜜 【ざ〉シ療 ４苫も野東
Claims (2)
- （１）掃気空気の給排気行程を含む６サイクル断熱エン
ジンにおいて、燃焼室内に水を吐出する吐出口と、この
吐出口を開閉制御する制御手段と、この制御手段に対し
て前記掃気空気の給排気行程で水噴射指令を与える指令
手段とを具備することを特徴とする６サイクル断熱エン
ジン。 - （２）前記指令手段は、前記掃気空気の排気行程の後半
に水噴射指令を与えることを特徴とする請求項（１）に
記載の６サイクル断熱エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8460589A JPH02264124A (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | ６サイクル断熱エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8460589A JPH02264124A (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | ６サイクル断熱エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264124A true JPH02264124A (ja) | 1990-10-26 |
Family
ID=13835319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8460589A Pending JPH02264124A (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | ６サイクル断熱エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02264124A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8905011B2 (en) * | 2010-02-13 | 2014-12-09 | Mcalister Technologies, Llc | Methods and systems for adaptively cooling combustion chambers in engines |
| US9410474B2 (en) | 2010-12-06 | 2016-08-09 | Mcalister Technologies, Llc | Integrated fuel injector igniters configured to inject multiple fuels and/or coolants and associated methods of use and manufacture |
-
1989
- 1989-04-03 JP JP8460589A patent/JPH02264124A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8905011B2 (en) * | 2010-02-13 | 2014-12-09 | Mcalister Technologies, Llc | Methods and systems for adaptively cooling combustion chambers in engines |
| US9410474B2 (en) | 2010-12-06 | 2016-08-09 | Mcalister Technologies, Llc | Integrated fuel injector igniters configured to inject multiple fuels and/or coolants and associated methods of use and manufacture |
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