JPH04370328A - 2−4サイクル機関 - Google Patents

2−4サイクル機関

Info

Publication number
JPH04370328A
JPH04370328A JP16924991A JP16924991A JPH04370328A JP H04370328 A JPH04370328 A JP H04370328A JP 16924991 A JP16924991 A JP 16924991A JP 16924991 A JP16924991 A JP 16924991A JP H04370328 A JPH04370328 A JP H04370328A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
cylinder
stroke
exhaust
exhaust valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16924991A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Kawamura
河村英男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd filed Critical Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority to JP16924991A priority Critical patent/JPH04370328A/ja
Publication of JPH04370328A publication Critical patent/JPH04370328A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B69/00Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types
    • F02B69/06Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types for different cycles, e.g. convertible from two-stroke to four stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • 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
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシリンダ内の掃気を効率
よく行なうようにしてエンジンの効率を向上するように
した2−4サイクル機関に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のピストン往復式エンジンはピスト
ンの一往復、すなわちクランク軸一回転にて吸入、圧縮
、爆発、排気の工程を行なう2サイクルエンジンと、ピ
ストンの二往復、すなわちクランク軸二回転の間に前記
の四工程を行なう4サイクルエンジンとに大別される。
【0003】そして2サイクルエンジンではシリンダス
リ−ブの下方に吸気ポ−トを配置し、ピストンの下降時
に圧送される空気により、吸入と排気とを同時平行して
行い、クランク軸の一回転毎に爆発が行なわれるため出
力軸の回転変動が少なく、高いトルクを発生することが
できるという特性を有する。一方4サイクルエンジンで
は吸入と排気とがそれぞれ独立した工程にて行なわれる
ので、十分にガスと空気の置換が行なわれ2サイクルエ
ンジンに比べて低負荷低速運転時における排気ガスが清
浄であり、とくにエンジン回転速度が高速時における燃
料消費率が少ないという特性がある。
【0004】また2サイクルエンジンの一般的な欠点は
例えばアイドリング時のようにエンジンの負荷および回
転数が低い段階において吸気圧力が低いので十分な掃気
が行なえず、燃焼効率が低下する。そこでこの吸気圧力
を昇圧するためにクランク室掃気用のコンプレッサを付
設する手段が取られているが、シリンダ内にオイルが混
入したりして不都合があり、かつ、コンプレッサの付設
によりエンジンが大型化するという問題がある。また逆
に高速運転では排気弁の開放面積が不足して十分な掃気
ができないという性質を有する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記2サイク
ルエンジンに4サイクルエンジンの特性を利用して、上
記2サイクルエンジンの欠点を解消し2サイクルエンジ
ンの特性と4サイクルエンジンの特性を兼ね備えたエン
ジンとしてその効率を向上した2−4サイクル機関を提
供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題解決するための
本発明に係わる手段は、シリンダの上部に排気弁を下部
に吸気ポ−トを有する2サイクルエンジンにおいて、前
記排気弁を駆動する電磁力駆動装置を設け、エンジン負
荷が小さくエンジンの回転数が低い段階では排気工程で
ピストンが下死点の前から上死点過ぎまでの間前記排気
弁を開弁しピストンが下降時に閉弁してシリンダ内を負
圧にして前記吸気ポ−トから空気を吸入して圧縮爆発す
る4ストロ−ク運転とし、タ−ボチャ−ジャのブ−スト
圧力が排気圧力よりも高くなったときに2ストロ−クに
切り換える機能を有する制御装置を設けたことを特徴と
するものである。
【0007】
【作用】本発明はこのように構成したので、エンジンの
回転数および負荷が小さい段階の例えばアイドリング時
における排気工程において、ピストンの下死点の少し手
前から上死点過ぎまでの間排気弁を電磁力により開弁し
て排気しその後ピストンが下降する間上記排気弁を電磁
力により閉弁することによりシリンダ内を負圧にしてシ
リンダの下部に設けた吸気ポ−トから空気を吸入し圧縮
行程で圧縮した後点火する方法で、タ−ボチャ−ジャの
ブ−スト圧力が排気圧力よりも高くなるまで4ストロ−
クの運転をする。そしてタ−ボチャ−ジャにより昇圧さ
れた空気の圧力が排気圧力よりも高くなった段階で2ス
トロ−クの運転に切り換え、シリンダ内の掃気を十分に
おこなって通常の2サイクルエンジンとして運転する。
【0008】
【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。図
1においてシリンダ1の上部には排気弁2が設けられそ
の下部には吸気ポ−ト3が設けられて2ストロ−クのエ
ンジンを構成する。排気弁2に併設して口径が小さいブ
ロ−ダウン弁4が設けられている。シリンダライナ6の
上部および排気ポ−ト6の内面には断熱材6、7が設け
られている。またピストン8のヘッドにも断熱材9が設
けられている。排気弁2およびブロ−ダウン弁4にはそ
れぞれ電磁吸着板10、12と電磁装置11、13が設
けられ、この電磁装置11、13により排気弁2および
ブロ−ダウン弁3は駆動されるようになっている。排気
ポ−ト6には排気タ−ビン14が接続され、回転体15
とステ−タ16を備えた発電機を介して、コンプレッサ
17が設けられている。このコンプレッサ17で昇圧さ
れた空気は吸気ポ−ト3に過給されるようになっている
。18は排気の圧力を検知するための排気圧センサ、1
9は過給空気の圧力を検知する吸気圧センサである。 20はマイクロコンピュータ構成のコントロ−ラであり
、エンジンの負荷を負荷センサ23で検知し、かつ、エ
ンジンの回転を回転センサ24で検知して排気弁2の電
磁駆動装置11を介して排気弁を開閉し、エンジンの負
荷および回転数が低い間はエンジンを4ストロ−クで運
転し排気圧センサ18と吸気圧センサ19からの信号に
より、排気圧力が吸気圧力よりも低くなった時に2スト
ロ−クでエンジンを運転する機能を有する。
【0009】このように構成した本実施例の作用につい
て次に説明する。先ずエンジンの回転が低く、かつ、エ
ンジンの負荷が低い例えばアイドリング時のような場合
には、排気圧力が低いので、排気ガスは排気タ−ビン1
4を回転するに十分なエネルギを有していない。したが
ってこのようにエンジンの負荷および回転数が低い段階
では、コンプレッサ17の昇圧が不十分になり、2スト
ロ−クエンジンとして運転したときには吸入空気が排気
を掃気する能力がなく交換空気量が低下しエンジンが連
続運転出来ない状態となる。そこでこのような場合には
4ストロ−クで運転する。
【0010】すなわち、回転センサ24と負荷センサ2
3とでエンジンの回転と負荷とを検出してその信号をコ
ントロ−ラ20に入力し、一方排気圧センサ18でその
ときの排気圧を検出してコントロ−ラ20に入力すると
ともに吸気圧センサ19でその時の吸気圧力を検出して
コントロ−ラ20に入力する。そして、排気圧力が吸気
圧力よりも低くなるまで4ストロ−クで運転する。この
時の4ストロ−クの運転は次のようにして行なう。
【0011】先ず爆発の段階で回転位置センサ21から
の信号をコントロ−ラ20に入力し、クランク22の回
転角度により、ピストン8が下死点になる前(一例とし
てクランク角度下死点前70度)の時点から上死点(ク
ランク角度180度)までの間、電磁駆動装置11を介
して排気弁2を開弁してシリンダ1内の燃焼ガスを排気
し、ピストン8が下降段階に入るときしばらく排気弁を
開放し(上死点後30度)その後排気弁2を電磁駆動装
置11にて駆動し閉弁する。これによりピストンの下降
にともなってシリンダ1内は負圧になり、吸気ポ−ト3
が開放されると空気がシリンダ1内に吸気される。そし
てピストン8が上昇して空気を圧縮し点火することによ
り4ストロ−クの運転が実現される。排気弁2は、吸入
行程時に約30度程開いているので吸入行程時に排気ガ
スが残り排気弁が閉鎖後大きな負圧にならず吸気される
ので負仕事が増加しない。このようにしてエンジンの負
荷および回転数が低い段階では4ストロ−クで運転する
ことにより、シリンダ1内の吸入効率が維持されて低負
荷、低回転時におけるエンジンの効率が維持される。
【0012】上記4ストロ−クの運転を図2を用いて説
明すると、(A)の段階は爆発してピストン8が下降し
下死点に達する直前の状態を示し、この時排気弁2は開
弁しブロ−ダウンしている排気行程始めの下死点付近で
は、吸気ポート3は閉鎖されている。次に(B)の状態
は下死点から上死点にピストン8が達するまでの間排気
弁2が開弁していて燃焼ガスが排気されている。そして
、ピストン8が上死点から下降する段階で(C)に示す
ように排気弁2が閉弁し、これによりシリンダ1内は負
圧になる。次に(D)に示すようにピストン8が下死点
に達して吸気ポ−ト3が開かれるとシリンダ1内が(C
)の段階で負圧になっているので、空気が吸気ポ−ト3
から一気に侵入してシリンダ1内を掃気し、新鮮な空気
でシリンダ1内が充満される。そして、このようにシリ
ンダ1内に充満された空気は(E)で示すように上昇す
るピストン8により圧縮され、(F)で示すように上死
点にピストン8が達したときに点火、爆発され4サイク
ル運転される。
【0013】そしてこのように低負荷では4ストロ−ク
で運転するが負荷が上昇してタービン仕事が増加すると
コンプレッサ17で昇圧された空気の吸気圧力が排気ガ
スの圧力よりも高くすることが出来るので、これをコン
トロ−ラ20で判断し、2ストロ−ク運転に切り換える
。すなわちシリンダ1の上部に排気弁2を下側に吸気ポ
−ト3を有する通常の2ストロ−クエンジンとして運転
される。本実施例において、このエンジンは断熱構造を
有するので排気ガスのエネルギは大きく排気ガスの温度
と圧力が高いが、コントロ−ラ20によって排気ガス圧
よりも吸気圧力の方が高い段階で2ストロ−クに切り換
えられるので、爆発後に排気弁2が電磁駆動装置11に
より開弁されてピストン8が下降し吸気ポ−ト3が開か
れると、コンプレッサ17によって昇圧された空気は吸
気ポ−ト3からシリンダ1内に流入してシリンダ1内を
掃気する。その後排気弁2が電磁駆動装置11により閉
弁されてピストン8が上昇し、空気を圧縮して爆発する
ことにより2ストロ−クサイクルの運転となる。
【0014】
【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、シリ
ンダの上部に排気弁をその下方に吸気ポ−トを有する2
サイクルエンジンの上記排気弁を電磁駆動装置にて駆動
し、エンジンの負荷および回転数が低い段階では、ピス
トンが下死点に達する前から上死点に達する間排気弁を
開いて排気し、ピストンが下降する段階で排気弁を閉弁
してシリンダ内を負圧にして空気を吸入する4ストロ−
クとし、排気圧力が吸気圧力よりも低くなった時に2ス
トロ−クに切り換える制御装置を設けたので、エンジン
負荷および回転数が低い段階の2ストロ−クエンジンの
吸気効率を維持することができる。これにより特別なコ
ンプレッサを付設することなく2サイクルエンジンに4
サイクルエンジンの機能を持たせて2サイクルエンジン
および4サイクルエンジンの特性を生かしたエンジンを
得ることができ、小型で、かつ、エンジン効率を大幅に
向上した2−4サイクル機関を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す模式図である。
【図2】4サイクルエンジンの各工程を示す図
【符号の説明】
1…シリンダ 3…吸気ポ−ト 6…排気ポ−ト 7…断熱材 8…ピストン 9…断熱材 11…電磁駆動装置 14…排気タ−ビン 17…コンプレッサ 18…排気圧センサ 19…吸気圧センサ 20…コントロ−ラ 23…負荷センサ 24…回転センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダの上部に排気弁を下部に吸気ポ−
    トを有する2サイクルエンジンにおいて、前記排気弁を
    駆動する電磁力駆動装置を設け、エンジン負荷が小さく
    エンジンの回転数が低い段階での爆発工程でピストンが
    下死点の前から上死点までの間前記排気弁を開弁しピス
    トンが下降時に閉弁してシリンダ内を負圧にして前記吸
    気ポ−トから空気を吸入して圧縮爆発する4ストロ−ク
    運転とし、タ−ボチャ−ジャのブ−スト圧力が排気圧力
    よりも高くなったときに2ストロ−クに切り換える機能
    を有する制御装置を設けたことを特徴とする2−4サイ
    クル機関。
JP16924991A 1991-06-14 1991-06-14 2−4サイクル機関 Pending JPH04370328A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16924991A JPH04370328A (ja) 1991-06-14 1991-06-14 2−4サイクル機関

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16924991A JPH04370328A (ja) 1991-06-14 1991-06-14 2−4サイクル機関

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04370328A true JPH04370328A (ja) 1992-12-22

Family

ID=15883010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16924991A Pending JPH04370328A (ja) 1991-06-14 1991-06-14 2−4サイクル機関

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04370328A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002050409A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Zoran Jovanovic Engine convertible from two-stroke to four-stroke

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002050409A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Zoran Jovanovic Engine convertible from two-stroke to four-stroke

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2711565B2 (ja) エンジンのサイクル制御装置
US6182449B1 (en) Charge air systems for two-cycle internal combustion engines
US4907544A (en) Turbocharged two-stroke internal combustion engine with four-stroke capability
US4276858A (en) Two-cycle internal combustion engine
KR910010039A (ko) 밸브 타이밍이 가변적인 2사이클 기관
JPH0637852B2 (ja) 4サイクル断熱エンジン
JP3261328B2 (ja) 可変サイクル式内燃機関
JPH04370328A (ja) 2−4サイクル機関
JP3039147B2 (ja) 2−4ストローク切換エンジン
JP2799917B2 (ja) 2−4サイクル切換ターボコンパウンドエンジン
JPS59229017A (ja) 4行程サイクル機関
JPS59113239A (ja) 二段膨張式内燃機関
JP3030365B2 (ja) 内燃機関
JPH04166656A (ja) 排気ガス再循環装置を備えた副室式エンジン
JPH10246116A (ja) 圧縮行程をシリンダー外で行う2サイクルエンジン
JPH04314916A (ja) 断熱構造を有する2−4サイクル機関
JP3077398B2 (ja) 2−4ストローク切換エンジン
JP2838449B2 (ja) 2−4サイクルエンジンの運転方法
JP2849960B2 (ja) 2ー4サイクル切換ターボコンパウンドエンジン
JPS59158328A (ja) 内燃機関
JP3224797B2 (ja) 2サイクルエンジン
JP2711563B2 (ja) サイクル数可変エンジン
JPH03213624A (ja) サイクル可変ディーゼルエンジン
JPH04314927A (ja) 2−4サイクルエンジンの運転方法
JP2967249B2 (ja) ターボチャージャ付き2サイクルエンジンの制御装置