JPH07102977A - ２サイクル内燃機関の掃気装置 - Google Patents
２サイクル内燃機関の掃気装置Info
- Publication number
- JPH07102977A JPH07102977A JP27123993A JP27123993A JPH07102977A JP H07102977 A JPH07102977 A JP H07102977A JP 27123993 A JP27123993 A JP 27123993A JP 27123993 A JP27123993 A JP 27123993A JP H07102977 A JPH07102977 A JP H07102977A
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- Japan
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- scavenging
- air
- chamber
- cylinder
- hole
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- Withdrawn
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines 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)
- Supercharger (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ユニフロー掃気式２サイクル内燃機関におい
て、シリンダ内に充填される空気の密度を増加せしめる
ことにより機関の熱効率を向上する。 【構成】 シリンダライナ１下部の掃気孔２が開口する
掃気室６に隣接して第２の掃気室16を設け、この第２掃
気室16に第１の掃気室６よりも圧力、温度等の性質の異
なる（密度の高い）空気を導き、掃気管制弁11の制御に
より掃気行程の後半に高密度の空気をシリンダ内に送り
込む。
て、シリンダ内に充填される空気の密度を増加せしめる
ことにより機関の熱効率を向上する。 【構成】 シリンダライナ１下部の掃気孔２が開口する
掃気室６に隣接して第２の掃気室16を設け、この第２掃
気室16に第１の掃気室６よりも圧力、温度等の性質の異
なる（密度の高い）空気を導き、掃気管制弁11の制御に
より掃気行程の後半に高密度の空気をシリンダ内に送り
込む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２サイクル内燃機関、特
に、ユニフロー掃気式２サイクルディーゼル機関の掃気
装置に関する。
に、ユニフロー掃気式２サイクルディーゼル機関の掃気
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】舶用ディーゼル機関においては、高出
力、低燃費の観点からユニフロー掃気式２サイクル機関
が多用されている。図４にはかかるユニフロー掃気式２
サイクルディーゼル機関の掃気装置の１例が示されてい
る。
力、低燃費の観点からユニフロー掃気式２サイクル機関
が多用されている。図４にはかかるユニフロー掃気式２
サイクルディーゼル機関の掃気装置の１例が示されてい
る。
【０００３】図４において、１はシリンダライナ、２は
シリンダライナ１の下部に円周方向に沿って等間隔を隔
てて多数穿設された掃気孔、３はシリンダカバー９に設
けられた排気弁、４はピストン、５はピストン棒グラン
ドパッキン、６は掃気孔２を囲繞して形成された掃気
室、７は排気ターボ過給機、10は排気ターボ過給機７の
空気出口と掃気室６とを接続する空気通路、８は空気通
路10中に設けられた空気冷却器である。
シリンダライナ１の下部に円周方向に沿って等間隔を隔
てて多数穿設された掃気孔、３はシリンダカバー９に設
けられた排気弁、４はピストン、５はピストン棒グラン
ドパッキン、６は掃気孔２を囲繞して形成された掃気
室、７は排気ターボ過給機、10は排気ターボ過給機７の
空気出口と掃気室６とを接続する空気通路、８は空気通
路10中に設けられた空気冷却器である。
【０００４】上記ディーゼル機関の排気ガスにより駆動
される排気ターボ過給機７によって加圧された空気は空
気通路10を通り、空気冷却器８にて降温せしめられた
後、掃気室６に流入する。
される排気ターボ過給機７によって加圧された空気は空
気通路10を通り、空気冷却器８にて降温せしめられた
後、掃気室６に流入する。
【０００５】ピストン４が下降し、このピストン４によ
って掃気孔２が開孔せしめられると、掃気室６内の空気
（新気）がシリンダ内に流入し、シリンダ内を上昇しな
がらシリンダ内に残留する排ガスを排気弁３から排気管
内へと押し出す。
って掃気孔２が開孔せしめられると、掃気室６内の空気
（新気）がシリンダ内に流入し、シリンダ内を上昇しな
がらシリンダ内に残留する排ガスを排気弁３から排気管
内へと押し出す。
【０００６】ピストン４が上昇行程に入り、その上縁が
掃気孔２を閉じると、シリンダ内の空気及び残留ガスの
圧縮が始まる。そして、ピストン４の上死点前において
圧縮空気中に燃料噴射弁（図示せず）から燃料が噴射せ
しめられて爆発燃焼する。爆発圧力によりピストン４が
下降して膨張行程に入りクランク軸に動力を伝達する。
掃気孔２を閉じると、シリンダ内の空気及び残留ガスの
圧縮が始まる。そして、ピストン４の上死点前において
圧縮空気中に燃料噴射弁（図示せず）から燃料が噴射せ
しめられて爆発燃焼する。爆発圧力によりピストン４が
下降して膨張行程に入りクランク軸に動力を伝達する。
【０００７】排気弁３が開弁すると、シリンダ内の燃焼
ガスが排気ターボ過給機７に送られてこれを駆動する。
一方、シリンダ内の圧力は急激に低下して掃気孔２が開
孔されるときには掃気圧力以下の圧力レベルとなり、掃
気、即ち、新気のシリンダ内への流入を可能にする。
ガスが排気ターボ過給機７に送られてこれを駆動する。
一方、シリンダ内の圧力は急激に低下して掃気孔２が開
孔されるときには掃気圧力以下の圧力レベルとなり、掃
気、即ち、新気のシリンダ内への流入を可能にする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のユニフロー
掃気式２サイクルディーゼル機関においては、掃気孔２
からシリンダ内に導入された空気（新気）の一部は排気
弁３から排気管内に吹き抜ける。この吹き抜け空気量を
補填するため、空気の温度を下げてその密度を上げ、シ
リンダ内に充填される空気の重量を増加することが提案
されたが、これは吹き抜け空気量が変わらない（重量で
は増加）ので、空気を降温させるために使用したエネル
ギーが無駄に消費されたこととなり、機関の熱効率及び
機械効率の低下を来す。
掃気式２サイクルディーゼル機関においては、掃気孔２
からシリンダ内に導入された空気（新気）の一部は排気
弁３から排気管内に吹き抜ける。この吹き抜け空気量を
補填するため、空気の温度を下げてその密度を上げ、シ
リンダ内に充填される空気の重量を増加することが提案
されたが、これは吹き抜け空気量が変わらない（重量で
は増加）ので、空気を降温させるために使用したエネル
ギーが無駄に消費されたこととなり、機関の熱効率及び
機械効率の低下を来す。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、シリンダライナの下部に円周方向に沿って多数
穿設され、ピストンによって開閉される掃気孔からシリ
ンダ内に流入した新気によりシリンダ内の排ガスをシリ
ンダカバーに設けられた排気弁から外部に排出するユニ
フロー掃気式２サイクル内燃機関において、上記掃気孔
を囲繞して形成された掃気室に隣接して第２掃気室を形
成するとともに、排気ターボ過給機の空気出口と上記掃
気室とを接続する空気通路から分岐されて上記第２掃気
室に接続される第２空気通路を設け、上記第２空気通路
を流過する空気の圧力、温度等の性質を上記空気通路を
流過する空気の性質とは異なるように構成し、上記第２
掃気室と上記掃気孔との間の連通路を開閉制御する掃気
管制弁を備えたことを特徴とする２サイクル内燃機関の
掃気装置にある。
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、シリンダライナの下部に円周方向に沿って多数
穿設され、ピストンによって開閉される掃気孔からシリ
ンダ内に流入した新気によりシリンダ内の排ガスをシリ
ンダカバーに設けられた排気弁から外部に排出するユニ
フロー掃気式２サイクル内燃機関において、上記掃気孔
を囲繞して形成された掃気室に隣接して第２掃気室を形
成するとともに、排気ターボ過給機の空気出口と上記掃
気室とを接続する空気通路から分岐されて上記第２掃気
室に接続される第２空気通路を設け、上記第２空気通路
を流過する空気の圧力、温度等の性質を上記空気通路を
流過する空気の性質とは異なるように構成し、上記第２
掃気室と上記掃気孔との間の連通路を開閉制御する掃気
管制弁を備えたことを特徴とする２サイクル内燃機関の
掃気装置にある。
【００１０】
【作用】本発明においては、掃気行程の後半に掃気管制
弁が開くと、第２掃気室からの空気がシリンダ内に供給
される。
弁が開くと、第２掃気室からの空気がシリンダ内に供給
される。
【００１１】
【実施例】以下、図１ないし図３を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。図１には本発明に係わるユニフ
ロー掃気式２サイクルディーゼル機関の掃気装置が示さ
れている。
施例を詳細に説明する。図１には本発明に係わるユニフ
ロー掃気式２サイクルディーゼル機関の掃気装置が示さ
れている。
【００１２】図１において、１はシリンダライナ、２は
掃気孔、３は排気弁、４はピストン、５はピストン棒グ
ランドパッキン、６は掃気室、７は排気ターボ過給機、
10は空気通路、８は空気冷却器で、以上は図４に示す従
来のものと同様である。
掃気孔、３は排気弁、４はピストン、５はピストン棒グ
ランドパッキン、６は掃気室、７は排気ターボ過給機、
10は空気通路、８は空気冷却器で、以上は図４に示す従
来のものと同様である。
【００１３】16は掃気室６の上方に隣接して形成された
第２掃気室であり、この第２掃気室16には空気冷却器８
の下流側の空気通路10から分岐された第２空気通路15が
接続されている。14は第２空気通路15中に介装された第
２空気冷却器である。
第２掃気室であり、この第２掃気室16には空気冷却器８
の下流側の空気通路10から分岐された第２空気通路15が
接続されている。14は第２空気通路15中に介装された第
２空気冷却器である。
【００１４】17は中間掃気室で、掃気室６とは仕切板12
a で仕切られ、第２掃気室16とは仕切板12b で仕切られ
ている。この中間掃気室17はその内周側が掃気孔２のほ
ぼ上半分に開口せしめられ、外周側が掃気管制弁11を切
り換えることにより第２掃気室16又は掃気室６に選択的
に連通される。
a で仕切られ、第２掃気室16とは仕切板12b で仕切られ
ている。この中間掃気室17はその内周側が掃気孔２のほ
ぼ上半分に開口せしめられ、外周側が掃気管制弁11を切
り換えることにより第２掃気室16又は掃気室６に選択的
に連通される。
【００１５】この掃気管制弁11は機関の回転に同調して
作動するアクチェエータ13によりシリンダライナ１の長
手方向に沿って往復動せしめられ、図１の実線（図３の
破線）で示すようにこれが下方に押し下げられたときに
は、第２掃気室16が中間掃気室17を介して掃気孔２と連
通し、図１の破線（図３の実線）で示すように上方に引
き戻されたときには、第２掃気室16と掃気孔２との連通
が遮断され、掃気室６のみが掃気孔２と連通するように
構成されている。
作動するアクチェエータ13によりシリンダライナ１の長
手方向に沿って往復動せしめられ、図１の実線（図３の
破線）で示すようにこれが下方に押し下げられたときに
は、第２掃気室16が中間掃気室17を介して掃気孔２と連
通し、図１の破線（図３の実線）で示すように上方に引
き戻されたときには、第２掃気室16と掃気孔２との連通
が遮断され、掃気室６のみが掃気孔２と連通するように
構成されている。
【００１６】上記のように構成されたユニフロー掃気式
２サイクルディーゼル機関の運転時において、排気ター
ボ過給機７にて加圧された空気は空気通路10を通って空
気冷却器8 に入り、ここで所定温度に冷却された後掃気
室６内に流入する。
２サイクルディーゼル機関の運転時において、排気ター
ボ過給機７にて加圧された空気は空気通路10を通って空
気冷却器8 に入り、ここで所定温度に冷却された後掃気
室６内に流入する。
【００１７】一方、空気冷却器８で冷却された空気の一
部は分岐して第２空気流路15を通り、第２空気冷却器14
で再び冷却された後第２掃気室16内に流入する。
部は分岐して第２空気流路15を通り、第２空気冷却器14
で再び冷却された後第２掃気室16内に流入する。
【００１８】しかして、爆発圧力によりピストン４が下
降し、膨張行程を経て排気弁３が開弁し、更に掃気孔２
が開孔せしめられると、掃気室６内に収容されている空
気（掃気）が掃気孔２からシリンダ内に流入する。
降し、膨張行程を経て排気弁３が開弁し、更に掃気孔２
が開孔せしめられると、掃気室６内に収容されている空
気（掃気）が掃気孔２からシリンダ内に流入する。
【００１９】この時掃気管制弁11は機関の回転に同調し
て作動するアクチュエータ13により図３の位置に設定
されており、第２掃気室16と掃気孔２とは掃気管制弁11
により遮断されている。従って、シリンダ内へは掃気室
６内の空気のみが供給され、第２掃気室16内の空気は供
給されない。
て作動するアクチュエータ13により図３の位置に設定
されており、第２掃気室16と掃気孔２とは掃気管制弁11
により遮断されている。従って、シリンダ内へは掃気室
６内の空気のみが供給され、第２掃気室16内の空気は供
給されない。
【００２０】シリンダ内に流入した空気は旋回しながら
上昇し、残留ガスを排気弁３を経て排気管へと押し出
す。ピストンが下死点（BDC)を過ぎて上昇を始め、掃気
孔２の下縁から僅かに上昇した位置（図２のθ1 の位
置) に来ると、アクチュエータ13により掃気管制弁11は
下方へ移動せしめられて図３のの位置に位置し、第２
掃気室16と掃気孔２とが連通せしめられ、掃気孔２のほ
ぼ上半分から第２掃気室16内の空気がシリンダ内に流入
する。
上昇し、残留ガスを排気弁３を経て排気管へと押し出
す。ピストンが下死点（BDC)を過ぎて上昇を始め、掃気
孔２の下縁から僅かに上昇した位置（図２のθ1 の位
置) に来ると、アクチュエータ13により掃気管制弁11は
下方へ移動せしめられて図３のの位置に位置し、第２
掃気室16と掃気孔２とが連通せしめられ、掃気孔２のほ
ぼ上半分から第２掃気室16内の空気がシリンダ内に流入
する。
【００２１】第２掃気室16内に収容されている空気は空
気冷却器８及び第２空気冷却器14により２段に冷却され
ているので、掃気室６内の掃気（空気）よりも低温であ
る。この低温の空気が図２に斜線で示す区間、即ち、掃
気孔２が閉じるまで掃気孔２からシリンダ内に供給され
る。
気冷却器８及び第２空気冷却器14により２段に冷却され
ているので、掃気室６内の掃気（空気）よりも低温であ
る。この低温の空気が図２に斜線で示す区間、即ち、掃
気孔２が閉じるまで掃気孔２からシリンダ内に供給され
る。
【００２２】シリンダ内の残留ガスとともに排気弁に吹
き抜ける空気は掃気孔２が開孔してからせいぜいピスト
ンが下死点に到達するまでにシリンダ内に供給される掃
気であるから掃気行程の後半にシリンダ内に供給される
第２掃気室16からの低温の空気、即ち、密度の高い空気
はほぼ全量シリンダ内に新気として充填され燃焼に供さ
れることとなる。
き抜ける空気は掃気孔２が開孔してからせいぜいピスト
ンが下死点に到達するまでにシリンダ内に供給される掃
気であるから掃気行程の後半にシリンダ内に供給される
第２掃気室16からの低温の空気、即ち、密度の高い空気
はほぼ全量シリンダ内に新気として充填され燃焼に供さ
れることとなる。
【００２３】従って、従来のものに較べてシリンダ内に
充填される空気の重量が増大し、多量の燃料を完全燃焼
させ得るので、機関の熱効率が向上する。更に、掃気室
６内の空気よりも第２掃気室16内の空気の圧力が高い場
合はその圧力差に相当する分だけ上記温度差分に加えて
更に空気密度が増大する。
充填される空気の重量が増大し、多量の燃料を完全燃焼
させ得るので、機関の熱効率が向上する。更に、掃気室
６内の空気よりも第２掃気室16内の空気の圧力が高い場
合はその圧力差に相当する分だけ上記温度差分に加えて
更に空気密度が増大する。
【００２４】
【発明の効果】本発明においては、掃気行程の後半に第
１掃気室内の空気よりも高圧又は低温で密度の高い空気
を第２掃気室からシリンダ内に供給できるので、この高
密度の空気が燃焼に供されることになり、機関の燃焼効
率が向上し、更に高い熱効率を得ることができる。
１掃気室内の空気よりも高圧又は低温で密度の高い空気
を第２掃気室からシリンダ内に供給できるので、この高
密度の空気が燃焼に供されることになり、機関の燃焼効
率が向上し、更に高い熱効率を得ることができる。
【図１】本発明の実施例に係わるユニフロー掃気式２サ
イクルディーゼル機関の掃気装置を示す系統図である。
イクルディーゼル機関の掃気装置を示す系統図である。
【図２】上記実施例における掃気孔及び排気弁の開口面
積の変化を示す線図である。
積の変化を示す線図である。
【図３】上記実施例における掃気管制弁の近傍の拡大断
面図である。
面図である。
【図４】従来の装置の１例を示す図１に対応する系統図
である。
である。
１ シリンダライナ ２ 掃気孔 ３ 排気弁 ４ ピストン ６ 掃気室 ７ 排気ターボ過給機 ８ 空気冷却器 10 空気通路 11 掃気管制弁 12a 、12b 仕切板 13 アクチュエータ 14 第２空気冷却器 15 第２空気通路 16 第２掃気室 17 中間掃気室
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダライナの下部に円周方向に沿っ
て多数穿設され、ピストンによって開閉される掃気孔か
らシリンダ内に流入した新気によりシリンダ内の排ガス
をシリンダカバーに設けられた排気弁から外部に排出す
るユニフロー掃気式２サイクル内燃機関において、上記
掃気孔を囲繞して形成された掃気室に隣接して第２掃気
室を形成するとともに、排気ターボ過給機の空気出口と
上記掃気室とを接続する空気通路から分岐されて上記第
２掃気室に接続される第２空気通路を設け、上記第２空
気通路を流過する空気の圧力、温度等の性質を上記空気
通路を流過する空気の性質とは異なるように構成し、上
記第２掃気室と上記掃気孔との間の連通路を開閉制御す
る掃気管制弁を備えたことを特徴とする２サイクル内燃
機関の掃気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27123993A JPH07102977A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | ２サイクル内燃機関の掃気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27123993A JPH07102977A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | ２サイクル内燃機関の掃気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102977A true JPH07102977A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17497297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27123993A Withdrawn JPH07102977A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | ２サイクル内燃機関の掃気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07102977A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108291477A (zh) * | 2015-12-07 | 2018-07-17 | 沃尔沃卡车集团 | 用于内燃机的控制系统和控制方法 |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP27123993A patent/JPH07102977A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108291477A (zh) * | 2015-12-07 | 2018-07-17 | 沃尔沃卡车集团 | 用于内燃机的控制系统和控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |