JPH06200761A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダライナに掃気ポートを設けた内燃機
関で所期の掃気性能を得られる。 【構成】 シリンダアンダサイド室１６内の複雑な流れ
の空気が掃気期間中、掃気整流板１２とシリンダライナ
１１との間に形成された隙間の上下部からこの隙間へ導
かれる。また掃気整流板に孔を穿設するか（図３の１４
参照）、掃気整流板を網状体により構成した（図４の２
１参照）場合には、シリンダアンダサイド室１６内の空
気がこれら掃気整流板を横向きに通過して、上記隙間へ
導かれ、さらにこの隙間から掃気ポート１３を経て筒内
へ流入する。そのため、掃気ポート１３入口での空気流
入分布がシリンダ周方向で均一化されて、所期の掃気性
能が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダライナに掃気
ポートを設けた内燃機関に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリンダライナに掃気ポートを設
けた内燃機関として、例えば大型低速２サイクルディー
ゼル機関がある。この大型低速２サイクルディーゼル機
関では、ユニフロー掃気式機関が最も多く用いられてい
る。このユニフロー掃気式機関の掃気に関する部分を図
７に模式的に示した。

【０００３】１１がシリンダライナ、１３が同シリンダ
ライナ１１に設けた掃気ポート、１５がピストン、１６
がシリンダアンダサイド室、１７が掃気トランク、１８
がパッキン箱、２０がパッキン、１９が排気弁である。
上記内燃機関では、燃料の燃焼により生じた高温高圧の
燃焼ガスの膨張工程時、ピストン１５が押し下げられ
て、その動きが機関外部に伝えられる。この膨張工程
は、排気弁１９が開いて、高圧の燃焼ガスが排気され始
めることにより終了する。高圧の燃焼ガスが排気弁１９
を経て排気されると、筒内の圧力が急激に低下する。

【０００４】また上記ピストン１５の下降により、掃気
ポート１３が開かれると、筒内にある燃焼ガスよりも高
い圧力に過給されて掃気トランク１７及びシリンダアン
ダサイド室１６に溜められた空気（次の燃料の燃焼に使
用される空気）が掃気ポート１３を通って筒内へ流入し
て、排気弁１９を経て筒外へ排出されている燃焼ガスが
押し上げられる。

【０００５】この掃気状態は、ピストン１５が下死点を
過ぎ、再び上昇工程に移って、掃気ポート１３が閉じら
れるまで続く。その後の排気弁１９が閉じるまでの期間
は、筒内の圧力と排気弁１９下流側の圧力との圧力差に
より、燃焼ガス及び掃気に使われた空気の一部が排気弁
１９を経て流出する。排気弁１９が閉じて、ピストン１
５が上昇することにより、次の燃焼に必要な圧縮が行わ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のように筒内ガス
の交換を行う内燃機関において、次の燃焼に必要な空気
を限られた容積の中でいかに多く供給できるかが、燃料
の燃焼条件を大きく左右する。ここで掃気に用いられ空
気の流れに注目すると、過給機（図示せず）により高圧
に過給された空気は、掃気トランク１７へ入って、シリ
ンダアンダサイド室１６に溜められる。その際、空気
は、掃気トランク１７とシリンダアンダサイド室１６と
の間の通路、及び多気筒機関の場合の２つのシリンダア
ンダサイド空間の通路（図示せず）を複雑に流れる。

【０００７】通常は、この複雑な空気の流れを考慮せず
に掃気ポート１３の形状を設計するため、シリンダアン
ダサイド室１６から掃気ポート１３へ入るときの空気流
入分布がシリンダ周方向で不均一になって、所期の掃気
性能を得られないという問題があった。本発明は前記の
問題点に鑑み提案するものであり、その目的とする処
は、所期の掃気性能を得られる内燃機関を提供しようと
する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、シリンダライナに掃気ポートを設けた
内燃機関において、前記掃気ポートの周りに略円筒状の
掃気整流板を略同心状に配設している。前記掃気整流板
は、その全域若しくは一部に複数の孔を穿設してもよ
い。

【０００９】前記掃気整流板は、網状体により構成して
もよい。

【００１０】

【作用】本発明の内燃機関は前記のように構成されてお
り、シリンダアンダサイド室内の複雑な流れの空気が掃
気期間中、掃気整流板とシリンダライナとの間に形成さ
れた隙間の上下部からこの隙間へ導かれる。また掃気整
流板に孔を穿設するか、掃気整流板を網状体により構成
した場合には、シリンダアンダサイド室内の空気がこれ
ら掃気整流板を横向きに通過して、上記隙間へ導かれ、
さらにこの隙間から掃気ポートを経て筒内へ流入する。
そのため、掃気ポート入口での空気流入分布がシリンダ
周方向で均一化されて、所期の掃気性能が得られる。

【００１１】

【実施例】

（第１実施例）次に本発明の内燃機関を図１、図２に示
す第１実施例により説明すると、１１がシリンダライ
ナ、１３が同シリンダライナ１１に設けた複数の掃気ポ
ート、１２が略円筒状の掃気整流板で、同掃気整流板１
２が掃気ポート１１の周りに略同心状に配設されて、同
掃気整流板１２がシリンダライナ１１またはシリンダア
ンダサイド室１６の壁面に支柱（図示せず）を介して取
付けられている。１５がピストン、１７が掃気トラン
ク、１８がパッキン箱、２０がパッキン、１９が排気弁
である。

【００１２】次に前記図１、図２に示す第１実施例の作
用を具体的に説明する。図２は、シリンダアンダサイド
室１６内の空気の複雑な流れを示している。このシリン
ダアンダサイド室１６内の複雑な流れの空気は、掃気期
間中、掃気整流板１２とシリンダライナ１１との間に形
成された隙間の上下部からこの隙間へ入り、さらにこの
隙間から掃気ポート１３を経て筒内へ流入する。そのた
め、掃気ポート１３入口での空気流入分布がシリンダ周
方向で略均一化されて、所期の掃気性能が得られる。

【００１３】（第２実施例）図３は、本発明の内燃機関
の第２実施例を示している。１４が略円筒形の掃気整流
板で、この掃気整流板１４の全域若しくは一部に複数の
孔が穿設されて、この掃気整流板１４が掃気ポート１３
の周りに略同心状に配設されている。 （第３実施例）図４は、本発明の内燃機関の第３実施例
を示している。２１が略円筒形の掃気整流板で、この掃
気整流板２１が網状体により構成されて、この掃気整流
板２１が掃気ポート１３の周りに略同心状に配設されて
いる。

【００１４】次に前記図３に示す第２実施例、及び前記
図４に示す第３実施例の作用を図５により具体的に説明
する。前記図１、図２に示す第１実施例では、シリンダ
アンダサイド室１６内の空気が掃気期間中、掃気整流板
１２とシリンダライナ１１との間に形成された隙間の上
下部からだけこの隙間へ入るので、掃気整流板１２と、
シリンダライナ１１及び掃気ポート１３との位置関係を
慎重に決定しないと、整流作用次第では、逆効果になる
可能性がある。

【００１５】ところが第２実施例、第３実施例の場合、
図５に示すようにシリンダアンダサイド室１６内の複雑
な流れの空気が掃気整流板１４（または掃気整流板２
１）とシリンダライナ１１との間に形成された隙間の上
下部からこの隙間へ入る一方、掃気整流板１４（または
掃気整流板２１）を横向きに通過して、上記隙間へ入
り、さらにこの隙間から掃気ポート１３を経て筒内へ流
入する。そのため、掃気ポート１３入口での空気流入分
布がシリンダ周方向でさらに均一化されて、所期の掃気
性能が得られる。

【００１６】（第４実施例）図６は、本発明の内燃機関
の第４実施例を示している。前記第１実施例乃至第３実
施例では、掃気整流板を掃気ポート１３の周りに１層だ
け設けているが、この第４実施例では、２層の掃気整流
板２２を掃気ポート１３の周りに配設している。２層以
上の掃気整流板を掃気ポート１３の周りに配設すると、
掃気ポート１３入口での空気流入分布がシリンダ周方向
でさらに均一化される。

【００１７】なお前記各実施例では、掃気整流板に同径
の円筒体を使用しているが、円筒体であれば、同径でな
くてもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明の内燃機関は前記のようにシリン
ダアンダサイド室内の複雑な流れの空気を掃気期間中、
掃気整流板とシリンダライナとの間に形成された隙間の
上下部からこの隙間へ導く。また掃気整流板に孔を穿設
するか、掃気整流板を網状体により構成した場合には、
シリンダアンダサイド室内の空気をこれら掃気整流板を
横向きに通過させて、上記隙間へ導き、さらにこの隙間
から掃気ポートを経て筒内へ流入させる。そのため、掃
気ポート入口での空気流入分布をシリンダ周方向で均一
化できて、所期の掃気性能を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内燃機関の第１実施例を示す斜視図で
ある。

【図２】同第１実施例の作用説明図である。

【図３】本発明の内燃機関の第２実施例を示す斜視図で
ある。

【図４】本発明の内燃機関の第３実施例を示す斜視図で
ある。

【図５】上記第２実施例及び上記第３実施例の作用説明
図である。

【図６】本発明の内燃機関の第４実施例を示す縦断側面
図である。

【図７】従来の内燃機関の作用説明図である。

【符号の説明】

１１ シリンダライナ １２ 掃気整流板 １３ 掃気ポート １５ ピストン １６ シリンダアンダサイド室 １７ 掃気トランク １８ パッキン箱 １９ 排気弁 ２０ パッキン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本村 収 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダライナに掃気ポートを設けた内
   燃機関において、前記掃気ポートの周りに略円筒状の掃
   気整流板を略同心状に配設したことを特徴とする内燃機
   関。
2. 【請求項２】 前記掃気整流板の全域若しくは一部に複
   数の孔を穿設したことを特徴とする請求項１記載の内燃
   機関。
3. 【請求項３】 前記掃気整流板を網状体により構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関。