JPH07301125A - ピストンリンク機構 - Google Patents

ピストンリンク機構

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Publication number
JPH07301125A
JPH07301125A JP12673794A JP12673794A JPH07301125A JP H07301125 A JPH07301125 A JP H07301125A JP 12673794 A JP12673794 A JP 12673794A JP 12673794 A JP12673794 A JP 12673794A JP H07301125 A JPH07301125 A JP H07301125A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
connecting member
end pivotally
pivotally supported
pivot
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
JP12673794A
Other languages
English (en)
Inventor
Sei Kawatani
聖 川谷
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.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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 Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP12673794A priority Critical patent/JPH07301125A/ja
Publication of JPH07301125A publication Critical patent/JPH07301125A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排出ガス中のNOを低減すると共に、スモ
ーク、HC等の他の有害成分の低減を達成することがで
きる特に直接噴射式ディーゼルエンジンに好適なピスト
ンリンク機構を提供する。 【構成】 ピストンとクランク軸とを連結するコネクテ
ィングロッドを、ピストン側の第1連接部材と、クラン
ク軸側の第2連接部材とによって構成し、第1及び第2
連接部材を共通の枢軸により枢着する。さらに、同第1
及び第2連接部材の枢軸を、クランクケースに枢着され
たリンク部材により枢支し、両連接部材の変位を規制す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ピストンリンク機構、
特に直接噴射式ディーゼルエンジンに採用されて好適な
ピストンリンク機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】トラック等の車両に広く採用されている
直接噴射式ディーゼルエンジンにおいては、従来から排
出ガス中のNOの低減が要請されている。この種ディ
ーゼルエンジンの排出ガス中のNOを低減する有力な
手段の一つとして、燃料噴射ノズルの噴口径を絞り、燃
料を高圧で燃焼室内に噴射し、燃焼温度を低下させる手
法が有効である。しかしながら、この手法では、燃料噴
射の期間が長くなるために、ピストンが上死点を過ぎて
下降行程に入り、シリンダ内容積の増大によりシリンダ
内の温度及び圧力が急速に低下する段階でもなお燃料の
噴射が行なわれる。このため、燃料の燃焼が終了せず、
主としてカーボン粒子からなる黒煙やHC等の未燃焼成
分の排出量が増加する不具合があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、ピストンの往復運動をクランク
軸の回転運動に変換するピストンリンク機構に改良を加
えることによって、ディーゼルエンジン、特に直接噴射
式ディーゼルエンジンの排出ガス性能の改善、即ちスモ
ークやHC等の増大を伴なうことなくNOの低減を達
成することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、一端がピストンに枢支された第1連接部
材と、一端が上記第1連接部材の他端に枢支され他端が
クランクケースに枢支されたリンク部材と、一端が上記
第1連接部材の他端に枢支され他端がクランク軸に枢支
された第2連接部材とを有することを特徴とするピスト
ンリンク機構を提案するものである。
【0005】
【作用】本発明によれば、ピストンとクランク軸とが、
互に枢着された第1連接部材及び第2連接部材により連
結され、かつ上記第1及び第2連接部材を相互に連接す
る枢軸がリンク部材を介してクランクケースに連結され
ているので、第1及び第2連接部材並びにリンク部材の
関係的配置及び寸度を適宜に選択することによって、ピ
ストンが上死点を超えて下降変位する際の下降速度を従
来の単一コネクティングロッドを有する通常のピストン
リンク機構より十分に小さくすることができる。ピスト
ン上死点付近でのピストン下降速度を低減することによ
って、燃焼ガスの過度の温度及び圧力の降下を防止し、
この間に供給される燃料の燃焼を改善して未燃焼成分の
発生を大巾に低減することができる。
【0006】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面について具体
的に説明する。先づ、図1に示した機構要部の正面図及
び図2の要部構成図において、符号10は車両用直接噴
射式ディーゼルエンジンのピストン、12は同ピストン
10を摺動自在に収容するクランクケース又はシリンダ
ブロック14内のシリンダライナ、16はクランクケー
ス14内に回転自在に支持されたクランク軸、18はク
ランク軸16のクランクピン、20はその一端をピスト
ンピン22を介してピストン10に枢着された第1連接
部材、24はその一端を上記第1連接部材20に枢軸2
6を介して枢着されかつ他端を上記クランク軸16のク
ランクピン18に枢着された第2連接部材、28はその
一端を上記枢軸26を介して第1連接部材20の他端に
枢着されかつ他端を枢軸30を介してクランクケース1
4の軸受ブラケット32に枢支されたリンク部材又は揺
動腕、34はピストン12の頂面に凹設された燃焼室キ
ャビティ、36はシリンダヘッド38に取付けられた燃
料噴射ノズルである。
【0007】上記構成のピストンリンク機構の作動態様
を、図2ないし図7を参照して説明する。図2は、図示
の場合右廻り即ち時計方向に回転するクランク軸16が
BTDC30°のクランク角位置にある状態を示してお
り、ピストン10が圧縮行程にある場合、クランク軸1
6がもう少し回転して例えばBTDC15°付近に達し
たとき、燃料噴射ノズル36から燃料が燃焼室キャビテ
ィ34内に噴射される。
【0008】図3はクランク軸16がTDCまで回転し
た状態を示しており、リンク部材28は、図2の状態か
ら枢軸30の周りを時計方向に揺動し、ピストン10は
上死点に達する。ピストン10が上死点に達する直前に
燃料が着火して燃焼が開始され、燃焼室内の圧力が上昇
すると共に燃焼ガス温度が上昇する。引続きクランク軸
16が回転して、図4に示されている90°ATDC、
図5に示されている120°ATDCを経て図6に示さ
れている180°ATDCに達し、このときピストン1
0は最下方位置まで下降し、シリンダライナ12とシリ
ンダヘッド38とピストン10とで画成されるシリンダ
Cの容積は最大になる。ピストン10が上死点に達した
のち図6の下死点に下降するまでの間、リンク部材28
は枢軸30の周りを反時計方向に廻動する。
【0009】排出ガス中のNOを低減するため、燃料
噴射ノズル36の噴孔が絞られているため、所要の燃料
量を噴射するための時間が長くなり、上記燃料噴射の開
始後、ピストン10がTDC(図3)を超えたのちもな
お暫くの間、引続き燃料の噴射が行なわれる。ピストン
10とクランク軸16との間に、第1連接部材20と第
2連接部材24とを配設し、同第1及び第2連接部材を
相互に枢着する枢軸26の変位を、リンク部材28によ
り規制するようにした上記ピストンリンク機構を採用す
ることによって、TDC付近におけるピストン10の変
位速度、特にTDC後暫くの間ピストン10の変位速度
を十分小さくすることができる。
【0010】図8ないし図10は、縦軸にピストン10
の位置Sをとり、横軸にクランク角度θをとって示し
たピストン変位線図であり、各図に点線で示したA
及びAは、夫々ピストン10とクランク軸16と
を単一の連接部材即ちコネクティングロッドで連結し、
リンク部材28を有しない従来のピストンリンク機構に
おけるピストン変位曲線を示し、また、各図中に実線で
示したB,B及びBは、第1連接部材20、第2
連接部材24及びリンク部材28の寸度を種々変更した
場合のピストン変位曲線である。
【0011】図1の機構図に示されているように、ピス
トンピン22の中心とクランク軸16の中心とを結んだ
中心線O−Oに対するリンク部材28のクランクケース
14側の枢支点即ち枢軸30の中心の偏位量をX及び
枢軸30の中心のクランク軸中心に対する中心線O−O
方向の偏位量をY、第1連接部材20の長さをL
第2連接部材24の長さをL、クランク軸16のクラ
ンクアーム長をr、リンク部材28の長さをrで表
わし、上記図8ないし図10に共通に、クランクアーム
長r=57.5mmとして、図8は、L=185m
m,L=120mm,r=80mm,X=100
mm,Y=150mmの場合を、図9は、L=18
5mm,L=120mm,r=100mm,X
100mm,Y=150mmの場合を、図10は、L
=185mm,L=120mm,r=100m
m,X=120mm,Y=150mmの場合を夫々
示す。図8ないし図10に実線の曲線B,B,B
で示されているように、上記ピストンリンク機構によれ
ば、図3のTDC位置から図4に示したピストン10の
下降行程において、特にTDC通過後のピストン10の
下降速度を従来より大巾に低減することができる。
【0012】TDC通過後のピストン下降速度の低減に
より、燃料の爆発、燃焼過程におけるシリンダCの容積
の急激な拡大が抑制されるので、燃焼ガス温度及び圧力
の急速な低下が防止される。このためTDC通過後もな
お暫時の間、引続き燃料噴射ノズル36からシリンダC
内に供給される燃料の燃焼が効果的に行なわれ、排出ガ
ス中の主たる有害成分であるNOの発生を抑制しなが
ら、スモークやHC等未燃有害成分の発生量を、従来よ
り大巾に低減することができる。
【0013】図6に示した180°BTDCの角位置か
らクランク軸16が引続き回転するとピストン10は上
昇行程に入り、やがて図7の90°BTDCを通り、さ
らに図2に示した30°BTDCを経て図3に示したT
DC即ちピストン10が最上昇位置に変位する。この
間、リンク部材28は時計方向に廻動する。また、この
上昇行程中にシリンダC内の燃焼ガスが排気され、その
後ピストン10は再び下降行程に入り吸気が行なわれ
る。
【0014】上記実施例では、リンク部材28が上記中
心線O−Oに関しクランク軸16の上死点から下死点に
向う回転方向側、即ち図1ないし図7においてエンジン
の縦中心線(又は縦中心面)の右側に配置されている
が、クランクケース14に配置されるオイルギャラリ、
タペットホールその他の部材の配置関係から必要な場合
は、リンク部材28を上記各図においてエンジンの縦中
心線の左側の適宜位置、例えば図示位置の対称位置に配
置することができる。
【0015】
【発明の効果】叙上のように、本発明に係るピストンリ
ンク機構は、一端がピストンに枢支された第1連接部材
と、一端が上記第1連接部材の他端に枢支され他端がク
ランクケースに枢支されたリンク部材と、一端が上記第
1連接部材の他端に枢支され他端がクランク軸に枢支さ
れた第2連接部材とを有することを特徴とし、簡単な構
成によってトラック等のディーゼルエンジン、特に直接
噴射式ディーゼルエンジンの排出ガスに含まれるNO
を低減すると共に、スモークやHC等他の有害成分の排
出量を効果的に低減することができるので、産業上極め
て有益である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るピストンリンク機構の一実施例を
示す機構要部の正面図である。
【図2】図1に示したピストンリンク機構を具備した直
接噴射式ディーゼルエンジンの30°BTDCにおける
態様を示した要部構成図である。
【図3】図2に示したエンジンのTDCにおける態様を
示した要部構成図である。
【図4】図2に示したエンジンの90°ATDCにおけ
る態様を示した要部構成図である。
【図5】図2に示したエンジンの120°ATDCにお
ける態様を示した要部構成図である。
【図6】図2に示したエンジンの180°BTDCにお
ける態様を示した要部構成図である。
【図7】図2に示したエンジンの90°BTDCにおけ
る態様を示した要部構成図である。
【図8】本発明の主要構成部材に第1の関係配置及び寸
度を設定した場合のピストン位置を通常のエンジンと対
比して示した線図である。
【図9】本発明の主要構成部材に第2の関係配置及び寸
度を設定した場合のピストン位置を通常のエンジンと対
比して示した線図である。
【図10】本発明の主要構成部材に第3の関係配置及び
寸度を設定した場合のピストン位置を通常のエンジンと
対比して示した線図である。
【符号の説明】
10 ピストン 12 シリンダライナ 14 クランクケース 16 クランク軸 20 第1連接部材 24 第2連接部材 28 リンク部材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端がピストンに枢支された第1連接部
    材と、一端が上記第1連接部材の他端に枢支され他端が
    クランクケースに枢支されたリンク部材と、一端が上記
    第1連接部材の他端に枢支され他端がクランク軸に枢支
    された第2連接部材とを有することを特徴とするピスト
    ンリンク機構。
JP12673794A 1994-04-30 1994-04-30 ピストンリンク機構 Pending JPH07301125A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12673794A JPH07301125A (ja) 1994-04-30 1994-04-30 ピストンリンク機構

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12673794A JPH07301125A (ja) 1994-04-30 1994-04-30 ピストンリンク機構

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JPH07301125A true JPH07301125A (ja) 1995-11-14

Family

ID=14942654

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12673794A Pending JPH07301125A (ja) 1994-04-30 1994-04-30 ピストンリンク機構

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Legal Events

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A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000314