JPH063139B2 - 2サイクルユニフロ−機関の掃気装置 - Google Patents

2サイクルユニフロ−機関の掃気装置

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JPH063139B2
JPH063139B2 JP61009045A JP904586A JPH063139B2 JP H063139 B2 JPH063139 B2 JP H063139B2 JP 61009045 A JP61009045 A JP 61009045A JP 904586 A JP904586 A JP 904586A JP H063139 B2 JPH063139 B2 JP H063139B2
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cylinder
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cylinder liner
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fresh air
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玄隆 辻村
栄人 松尾
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • 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

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は2サイクルユニフロー機関の掃気装置に関す
る。
〔従来の技術〕
従来の技術による2サイクルユニフロー機関の掃気装置
においては,シリンダライナの下方円筒壁に多数の掃気
孔を設け,この掃気孔の対応するシリンダライナ内壁側
をピストンが往復動することにより開閉し,この掃気孔
の開口した期間に掃気孔を通して新気をシリンダ内に導
入するごとくなっており,さらに上記掃気孔の形状を選
定して掃気孔を通る新気の流れ方向を規制して,シリン
ダ内での新気の旋回力を規制している。
第7図及び第8図により従来技術の掃気装置を説明す
る。図において,10はシリンダライナ,100は掃気
孔,100Aはリブ,20はピストン,30は架構,3
1は冷却水ジャケット,40は給気ダクト,41は掃気
室である。シリンダライナ10の下方に設けた多数の掃
気孔100はピストン20の往復運動によって,シリン
ダライナ10の内周側へ開口し給気ダクト40を通して
掃気室41へ送入された新気をシリンダ内に導入する。
上記掃気孔部の詳細断面は第8図のごとくなっており,
多数の掃気孔100がシリンダライナ壁を貫通してお
り,かつその中心線の方向(即ち概略的には新気の流れ
方向)はシリンダライナ10の中心軸からの放射線と適
当な傾き角θを有している。そして掃気孔100同志の
間には適当な強度とピストン20のリングを案内するた
めの部分円周面をなす内周を有するリブ100Aが形成
されている。掃気孔100を通ってシリンダ内へ導入さ
れる新気は上記掃気孔100の中心線A−Aの方向によ
ってシリンダ内での旋回力が変化し,第8図のθを大き
くすると上記旋回力が強くなり,これに伴って掃気効率
も変化する。特に必要とする場合は,上記の傾き角θを
掃気孔の高さ方向に変化させて高い掃気効率と適切な新
気旋回力を確保した例もある。
しかしながら,従来技術の掃気装置では,上記の掃気孔
100またはリブ100Aが固定的であるため,シリン
ダ内における新気の流動は単に給気条件(掃気孔前後の
圧力条件)によって決定されるため,機関の運転条件に
よって一義的に決定されてしまうことになる。従って,
上記従来技術のものでは掃気孔の形状(同じくリブの形
状)が固定的(可変できない)であることから,機関の
広範囲な運転条件(回転数とトルクの組合せ)の変化に
伴って変化するシリンダ内の新気の旋回流動(以下シリ
ンダ内新気スワール)の最適値に対して,常にマッチし
た値を与えることが不可能である。即ち,上記のシリン
ダ内新気スワールの強さは機関の運転条件によってその
最適値が異なり,一般的には高回転,高トルク運転時に
マッチする様に固定的に設定された掃気孔では,低回転
時(特に低回転高トルク側で)にシリンダ内新気スワー
ルの強さが不足気味となり,良好な燃焼を確保出来なく
なる場合がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のように掃気孔を通った新気の流れを利用してシリ
ンダ内に形成される旋回流(即ち,シリンダ内新気スワ
ール)はピストン上死点付近で熱料が噴射されはじめた
以降の燃焼作用に大きな影響を与へ,かつこのシリンダ
内新気スワールの最適値は機関の運転条件によって変る
ことが知られているが,従来技術のものでは掃気装置が
固定的であるため広範囲な運転条件の変化に対する対応
性が不足している。従来から掃気装置に何等かの可変機
構を付加してシリンダ内新気スワールを意図的に制御し
ようとするいくつかの試みが見られたが,構造上の大形
化や複雑化または圧力損失の増大等の付加的問題が多
く,いまだ実用性の高い提案は見当らない。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の目的は上記の点に着目し,構造的に比較的シン
プルでかつシリンダ内新気スワールの制御性の良好な掃
気装置を提供することであり,その特徴とするところ
は,2サイクルユニフロー機関において,シリンダライ
ナに固定されかつその断面がシリンダライナ中心軸から
見て内周側に向ってその肉厚が増加する様に形成された
複数個の固定リブと,同固定リブと半径(円周)方向に
重りを有すると共に,その断面がシリンダライナ中心軸
から見て内周側に向ってその肉厚が減少する様に成形さ
れ,かつ上記シリンダライナに対して回動可能に設けら
れた複数個の回動リブによって構成し,同回動リブがシ
リンダライナ中心軸を中心に回動することによって,固
定リブと回動リブの周方向位置関係を変更し,よってシ
リンダ内へ導入される新気の旋回力を調整する手段とを
設けたことである。
〔作用〕
上述の場合は,回動リブの回動によって固定リブと回動
リブの相対位置関係を変えることにより,シリンダ内新
気スワールの強さを自由に制御できるので,機関の広範
囲な運転条件の変化に対し,常に最適(または比較的良
好な)シリンダ内新気スワールの強さを確保でき,機関
の燃焼性能が改善される。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明による実施例につき説明す
る。
第1図は本発明による第1実施例の2サイクルユニフロ
ー機関の掃気装置を示す断面図である。
図において、10はシリンダライナ、100は掃気孔,
101は固定リブ,102は回動リブ、103は回動リ
ング、104はリングカバー、105は支持ボルト、1
06は摺動材、20はピストン,30は架構,31は冷
却水ジャケット,41は掃気室である。
第2図,第3図は同じく本掃気装置の掃気孔部のシリン
ダ軸と直交する断面図である。
第1図,第2図によりその基本構成を説明する。
シリンダライナ10の下方部に周方向等ピッチに設けら
れた複数個の掃気孔100はシリンダライナ10と一体
的になった固定リブ101により仕切られており,さら
に固定リブ101と半径方向に重なり合う部分を持った
回動リブ102が設けられている。
固定リブ101の断面はシリンダライナ中心軸からみて,
内周側に向ってその肉厚が増加する様に形成され,回動
リブ102は同じくシリンダライナ中心軸からみて内周側
に向ってその肉厚が減少する様に形成されている。
回動リブ102はシリンダライナ10の外周側に位置
し,かつシリンダライナに対して回動可能に設置された
回動リング103にリングカバー104及び支持ボルト
105により固定されている。また,回動リング103
は軸受機能を有する摺動材106等によりシリンダライ
ナ10に支持され,シリンダライナ10に対して回動可
能である。従って回動リブ102は固定リブ101に対
して同心的に回動することができる。
第3図,第4図は回動リブ102が第2図の状態から特
定の角度(シリンダ中心軸に対し)回動した状態を示し
ている。
固定リブ101及び回動リブ102は以下に示すごとき
特徴をもった形状と配列になっている。
即ち,シリンダライナ10の1部分に等ピッチに配列さ
れた複数個の固定リブ101は第2図の断面に示すごと
く,その側壁線A−A,B−Bがシリンダライ
ナの内周面でシリンダライナの中心からの放射線となす
角度(以下側壁線傾き角という)θA1,θB2がθ
A1>θB1(例えば,θA1=40゜,θB1=20゜)に
設定されている。
また回動リブ102はその側壁線A−A,B−B
の傾き角θA2,θB2がθA2=θA1,θB2
θB1なるごとく設定されており,第2図のごとく回動
リブ102が反時計まわりに最大限回動した状態で,固
定リブ101の1方の側壁線B−Bと回動リブ10
2の1方の側壁線B−Bとが相接するごとくなって
いる。
従って,第2図の状態において,掃気孔100は側壁線
−Aと側壁線A−Aによって形成されること
になり,新気の流れは上記両側壁線A−A及びA
−Aによって規制され,その主たる流線の方向(流れ
の傾き角)は両側壁線の傾き角θA1=θA2とほぼ同
じである。
次に第3図は回動リブ102が時計まわりに最大限回動
した状態を示しており,両リブの1方側の側壁線A
,A−Aが相接しており,掃気孔100は側壁
線B−B,B−Bによって流れが規制され,流
れの傾き角はθB1=θB2にほぼ同等である。
従って、回動リブ102を第2図の状態から第3図の状
態に回動させることにより新気の流れの傾き角を大巾に
小さく(第2図→第3図の例では約40゜→20゜へ)するこ
とができ、シリンダ内新気スワールの強さもこの変化に
準じてほぼ比較的に小さくすることができる。
第4図は回動リブ102がほぼ中間位置にある状態を示
しており、この場合の新気の流れは固定リブ101の両
側壁線A−A,B−Bに規制され、流れ自体の
傾き角はほぼ1/2(θA1+θB1)となる。
なお付ずい的な事であるが,固定リブ101の最内周側
はピストン20の往復運動に伴なうピストンリングのシ
リンダ内周壁との安定した摺動を保持できるための十分
の内周壁面を有しており,さらに回動リブ102の最外
周側は掃気室41からの新気の流れ込みに対して流体損
失を小さくするごとく丸味を与えた形状となっている。
第5図,第6図は第2の実施例を示すが,固定リブ10
1の強度を強化したより実用的と考えられる例であっ
て,基本的構成とその作用,効果は第1実施例と何等変
らない。
なお,上記両実施例では回動リブ102が固定リブ10
1に対し時計まわりに最大限回動した状態で両リブの各
々は1方の側壁線同志が相接する条件によって記述され
ているが,加工精度または両リブの強度の問題から側壁
線同志が相接するという条件をはずすこともできる。例
えばθA1,とθA2は完全に同一でなくても大きな差
がなければよい。
また,上記両実施例の両リブの側壁線は直線で構成され
ているが,新気の流れの傾き角を規制するのは,上記各
側壁線の後部1/2〜1/3が重要であって,側壁線の上流側
あるいは全体が曲線であっても基本的には何等問題な
い。
さらに,本発明を従来の掃気孔の一部(周方向または高
さ方向)に設ける場合も本発明の一部に含まれる。
〔発明の効果〕
上述の場合には次の効果がある。
回動リブを固定リブに対して同心的に回動させることに
より掃気孔を通る新気の流れの傾き角を の間で連続的に変化させることができ,常に機関の運転
条件に適したシリンダ内新気スワールの強さを実現する
ことができ,常に良好に燃焼を確保できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による第1実施例の2サイクルユニフロ
ー機関の掃気装置を示す断面図,第2図〜第4図はそれ
ぞれ第1図の掃気装置のシリンダ軸と直交する断面図,
第5図,第6図はそれぞれ本発明による第2実施例の掃
気装置のシリンダ軸と直交する断面図,第7図は従来の
2サイクルユニフロー機関の掃気装置を示す断面図,第
8図は第7図のVIII−VIII矢視断面図である。 10…シリンダライナ,100…掃気孔, 101…固定リブ,102…回動リブ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダ内に新気を導入し同新気にシリン
    ダ内での旋回力を与えるようシリンダライナの円筒壁に
    複数個の掃気孔を設けた2サイクルユニフロー機関にお
    いて、上記シリンダライナに固定されかつその断面がシ
    リンダライナ中心軸から見て内周側に向ってその肉厚が
    増加する様に成形された複数個の固定リブと、同固定リ
    ブと半径方向に重りを有すると共に、その断面がシリン
    ダライナ中心軸から見て内周側に向ってその肉厚が減少
    する様に成形され、かつ上記シリンダライナに対して回
    動可能に設けられた複数個の回動リブによって構成し、
    同回動リブがシリンダライナ中心軸を中心に回動するこ
    とによって、固定リブと回動リブの周方向位置関係を変
    更し、よってシリンダ内へ導入される新気の旋回力を調
    整する手段とを設けたことを特徴とする2サイクルユニ
    フロー機関の掃気装置。
  2. 【請求項2】固定リブ及び回動リブがシリンダライナ軸
    と直交する断面において、各リブの側壁面及びその延長
    部を示す側壁線のうち、固定リブの左右の側壁線A
    及びB−Bと回動リブの左右の側壁線A−A
    及びB−Bのおのおのがシリンダライナ内周面に
    おいてシリンダライナ軸からの放射状線と交差する角度
    をそれぞれθA1及びθB1,θA2及びθB2とする
    と、 1) θA1=θA2またはθA1≒θA2 2) θB1=θB2またはθB1≒θB2 3) θA1≠θB1 なるごとく配列されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の2サイクルユニフロー機関の掃気装
    置。
JP61009045A 1986-01-21 1986-01-21 2サイクルユニフロ−機関の掃気装置 Expired - Lifetime JPH063139B2 (ja)

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JPS62168923A JPS62168923A (ja) 1987-07-25
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