JPH0742866B2 - ４サイクル・内燃機関 - Google Patents
４サイクル・内燃機関Info
- Publication number
- JPH0742866B2 JPH0742866B2 JP59046624A JP4662484A JPH0742866B2 JP H0742866 B2 JPH0742866 B2 JP H0742866B2 JP 59046624 A JP59046624 A JP 59046624A JP 4662484 A JP4662484 A JP 4662484A JP H0742866 B2 JPH0742866 B2 JP H0742866B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- exhaust
- passage
- gas manifold
- cross
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
-
- 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
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、排ガスターボ過給機を用いて静圧過給方式で
過給される４サイクル・内燃機関であって、４サイクル
・内燃機関の排気弁によって制御される排気通路が排ガ
スマニホルド内に排ガスマニホルドの軸線に対して垂直
に若しくは排ガスターボ過給機の方向へ傾いて開口して
おり、各排気通路の少なくともシリンダヘッドの外側に
位置する通路区分がディフューザの形で横断面を拡大す
るように構成されている形式のものに関する。
過給される４サイクル・内燃機関であって、４サイクル
・内燃機関の排気弁によって制御される排気通路が排ガ
スマニホルド内に排ガスマニホルドの軸線に対して垂直
に若しくは排ガスターボ過給機の方向へ傾いて開口して
おり、各排気通路の少なくともシリンダヘッドの外側に
位置する通路区分がディフューザの形で横断面を拡大す
るように構成されている形式のものに関する。
本発明の目的は、前記形式の４サイクル・内燃機関の排
気通路を改善して、排気段階のシリンダと排ガスマニホ
ルドとの間のエネルギ損失をできるだけ小さくし、排ガ
スエネルギを排ガスタービン内で最良に活用できるよう
にすることである。
気通路を改善して、排気段階のシリンダと排ガスマニホ
ルドとの間のエネルギ損失をできるだけ小さくし、排ガ
スエネルギを排ガスタービン内で最良に活用できるよう
にすることである。
前記目的を達成するために本発明の構成では、各排気通
路が排ガスマニホルド内へ延長されており、排ガスがエ
ネルギ損失なしに排ガスマニホルド内に流入できるよう
になっており、各排気通路の排ガスマニホルド内部に位
置する開口面の出口横断面積の大きさが次の式： に基づき規定されており、この場合に AAK2＝排気通路の排ガスマニホルド内部に位置する開口
面の出口横断面積、 Cm＝設計回転数、即ち全負荷時の回転数の平均的なピス
トン速度（m/s）、 AK＝シリンダ孔の横断面積に相応するピストン面積
（m2）、 Ｇ＝排気通路の出口横断面（面積AAK2）内の排気段階中
における排ガスの流過速度22.5から30m/s、である。
路が排ガスマニホルド内へ延長されており、排ガスがエ
ネルギ損失なしに排ガスマニホルド内に流入できるよう
になっており、各排気通路の排ガスマニホルド内部に位
置する開口面の出口横断面積の大きさが次の式： に基づき規定されており、この場合に AAK2＝排気通路の排ガスマニホルド内部に位置する開口
面の出口横断面積、 Cm＝設計回転数、即ち全負荷時の回転数の平均的なピス
トン速度（m/s）、 AK＝シリンダ孔の横断面積に相応するピストン面積
（m2）、 Ｇ＝排気通路の出口横断面（面積AAK2）内の排気段階中
における排ガスの流過速度22.5から30m/s、である。
本発明により、各排気通路を排ガスがエネルギ損失なし
に排ガスマニホルド内に流入できるように排ガスマニホ
ルド内へ延長して、該排気通路の排ガスマニホルド内部
に位置する開口面の出口横断面積の大きさを前記ピスト
ン速度、前記ピストン面積、及び該排気通路内を流れる
排ガス流の前記所定の流過速度に関連して規定したこと
に基づき、すなわちディフューザ状の排気通路の円錐角
を一面で一様な排ガス流にとって大きすぎず、従って排
ガス流の剥離及び逆流に基づく損失を避け、かつ他面で
十分な圧力回収（圧力エネルギ回収）のために小さすぎ
ないように規定したことに基づき、排ガスの運動エネル
ギが著しい損失なしにほぼ完全に静圧に変換され、共通
の排ガスマニホルド内での圧力衝撃が避けられると同時
に、各排気通路の排ガス流のエジェクタ作用が申し分な
く得られる。
に排ガスマニホルド内に流入できるように排ガスマニホ
ルド内へ延長して、該排気通路の排ガスマニホルド内部
に位置する開口面の出口横断面積の大きさを前記ピスト
ン速度、前記ピストン面積、及び該排気通路内を流れる
排ガス流の前記所定の流過速度に関連して規定したこと
に基づき、すなわちディフューザ状の排気通路の円錐角
を一面で一様な排ガス流にとって大きすぎず、従って排
ガス流の剥離及び逆流に基づく損失を避け、かつ他面で
十分な圧力回収（圧力エネルギ回収）のために小さすぎ
ないように規定したことに基づき、排ガスの運動エネル
ギが著しい損失なしにほぼ完全に静圧に変換され、共通
の排ガスマニホルド内での圧力衝撃が避けられると同時
に、各排気通路の排ガス流のエジェクタ作用が申し分な
く得られる。
次に図面を用いて本発明の実施例を具体的に説明する。
図面に示してあるように、４サイクル・内燃機関１は排
ガスターボ過給機２によって過給されるようになってい
る。４サイクル・内燃機関のシリンダ３がシリンダヘッ
ド６によって閉じられており、シリンダヘッダがシリン
ダカバー７によって覆われている。シリンダヘッダ６は
給気通路８、それぞれ２つの給気弁（図示せず）、及び
排気通路９を有しており、排気通路はここでは２つの排
気弁10によって制御される。給気通路８は機械ケーシン
グ内に組み込まれた過給空気マニホルド11内に圧入して
おり、過給空気マニホルドは過給空気冷却装置（図示せ
ず）を介して排ガスターボ過給機２の圧縮機出口に接続
されている。各シリンダ３の排気通路９は排ガスマニホ
ルド12内に開口しており、排ガスマニホルドはシリンダ
列に沿ってかつシリンダ列に平行に延びていて接続通路
13を介して排ガスターボ過給機２のタービン入口に接続
されている。
ガスターボ過給機２によって過給されるようになってい
る。４サイクル・内燃機関のシリンダ３がシリンダヘッ
ド６によって閉じられており、シリンダヘッダがシリン
ダカバー７によって覆われている。シリンダヘッダ６は
給気通路８、それぞれ２つの給気弁（図示せず）、及び
排気通路９を有しており、排気通路はここでは２つの排
気弁10によって制御される。給気通路８は機械ケーシン
グ内に組み込まれた過給空気マニホルド11内に圧入して
おり、過給空気マニホルドは過給空気冷却装置（図示せ
ず）を介して排ガスターボ過給機２の圧縮機出口に接続
されている。各シリンダ３の排気通路９は排ガスマニホ
ルド12内に開口しており、排ガスマニホルドはシリンダ
列に沿ってかつシリンダ列に平行に延びていて接続通路
13を介して排ガスターボ過給機２のタービン入口に接続
されている。
各排気通路９の少なくともシリンダヘッド６の外側に接
続する通路区分がディフューザの形式で横断面を拡大す
るように（すなわち錐形に）構成されていて、排ガスマ
ニホルド12内に突入して、排ガスがエネルギ損失なしに
排ガスマニホルド内に流入できるようになっており、こ
の場合各排気通路９の、排ガスマニホルド内部に位置す
る開口面14の出口横断面積が実験結果の分析によって得
られた排気通路９の出口横断面内の排気段階中における
排ガスの22.5から30m/sの流過速度Ｇ並びにシリンダの
シリンダ孔の横断面積を用いて行程ピストン５の下死点
（UT）から上死点（OT）までの排気段階中のシリンダの
行程容積に関連した時間的な容積横断面積JVAK2の関数
に基づいて次の式： によって規定されている。
続する通路区分がディフューザの形式で横断面を拡大す
るように（すなわち錐形に）構成されていて、排ガスマ
ニホルド12内に突入して、排ガスがエネルギ損失なしに
排ガスマニホルド内に流入できるようになっており、こ
の場合各排気通路９の、排ガスマニホルド内部に位置す
る開口面14の出口横断面積が実験結果の分析によって得
られた排気通路９の出口横断面内の排気段階中における
排ガスの22.5から30m/sの流過速度Ｇ並びにシリンダの
シリンダ孔の横断面積を用いて行程ピストン５の下死点
（UT）から上死点（OT）までの排気段階中のシリンダの
行程容積に関連した時間的な容積横断面積JVAK2の関数
に基づいて次の式： によって規定されている。
この場合、 AAK2＝排気通路９の排ガスマニホルド内部に開口面14の
出口横断面積、 Cm＝設計回転数、即ち全負荷時の回転数の平均的なピス
トン速度（m/s）、 AK＝シリンダ孔４の横断面積に相応するピストン面積
（m2）、 Ｇ＝排気通路９の出口横断面内の排気段階中における排
ガスの流過速度22.5から30m/s、である。
出口横断面積、 Cm＝設計回転数、即ち全負荷時の回転数の平均的なピス
トン速度（m/s）、 AK＝シリンダ孔４の横断面積に相応するピストン面積
（m2）、 Ｇ＝排気通路９の出口横断面内の排気段階中における排
ガスの流過速度22.5から30m/s、である。
開口面14の出口横断面積を規定するための数学的な条件
の根底として用いた時間的な容積横断面積JVAK2は次の
式： によって求められる。
の根底として用いた時間的な容積横断面積JVAK2は次の
式： によって求められる。
前記式（１）に下死点から上死点までのクランク角（18
0゜）を代入して が得られる。
0゜）を代入して が得られる。
排気段階の行程容積VHはピストン面積（シリンダ孔４の
横断面積に相応）AKとピストン行程Ｈとの積、すなわち
VH＝AK・Ｈによって求められ、これに基づいて前記式
（２）を書き換えると、 が得られる。
横断面積に相応）AKとピストン行程Ｈとの積、すなわち
VH＝AK・Ｈによって求められ、これに基づいて前記式
（２）を書き換えると、 が得られる。
平均的なピストン速度Cmは行程ピストンの単位時間当た
りの運動距離によって求められ、運動距離としてはこの
場合には２倍のピストン行程:2Hが用いられ、２倍のピ
ストン行程:2Hはクランク軸の１回転に相当し、すなわ
ち1/n時間であり、式:Cm＝２・Ｈ・ｎで表される。この
場合、単位はＨ＝m;n＝1/分;Cm＝m/sである。m/分をm/
秒に換算して次の式が得られる： ここで式（４）を式（３）に代入して が得られる。
りの運動距離によって求められ、運動距離としてはこの
場合には２倍のピストン行程:2Hが用いられ、２倍のピ
ストン行程:2Hはクランク軸の１回転に相当し、すなわ
ち1/n時間であり、式:Cm＝２・Ｈ・ｎで表される。この
場合、単位はＨ＝m;n＝1/分;Cm＝m/sである。m/分をm/
秒に換算して次の式が得られる： ここで式（４）を式（３）に代入して が得られる。
式（５）により表される下死点から上死点までの時間的
な容積横断面積JVAK2を、排気段階中に排気通路９を通
過する排ガスの流過速度を表す式に書き換えると、これ
は次の式： で表される。
な容積横断面積JVAK2を、排気段階中に排気通路９を通
過する排ガスの流過速度を表す式に書き換えると、これ
は次の式： で表される。
次いで前記式（６）に、実験結果の分析によって得られ
た排気段階中における排気通路９の出口横断面内の排ガ
スの22.5から30m/sの流過速度Ｇを代入すると： となる。
た排気段階中における排気通路９の出口横断面内の排ガ
スの22.5から30m/sの流過速度Ｇを代入すると： となる。
従って前記式（７）を用いて、排気通路（９）の排ガス
マニホルド内部に位置する開口面（14）の出口横断面積
（AAK2）を求める式に書き換えると： が得られる。
マニホルド内部に位置する開口面（14）の出口横断面積
（AAK2）を求める式に書き換えると： が得られる。
排気通路９の、シリンダヘッド６の外側に接続する通路
区分の横断面は円形、だ円形、正方形、方形若しくは類
似の形を成している。排気通路９は図面に示す実施例で
は排ガスマニホルド12の縦軸線に対してほぼ垂直に排ガ
スマニホルド内に突入している。
区分の横断面は円形、だ円形、正方形、方形若しくは類
似の形を成している。排気通路９は図面に示す実施例で
は排ガスマニホルド12の縦軸線に対してほぼ垂直に排ガ
スマニホルド内に突入している。
図面は４サイクル・内燃機関の本発明に基づく実施例の
概略図である。 １……４サイクル・内燃機関、２……排ガスターボ過給
機、３……シリンダ、４……シリンダ孔、５……行程ピ
ストン、６……シリンダヘッド、７……シリンダカバ
ー、８……給気通路、９……排気通路、10……排気弁、
11……過給空気マニホルド、12……排ガスマニホルド、
13……接続通路、14……開口面
概略図である。 １……４サイクル・内燃機関、２……排ガスターボ過給
機、３……シリンダ、４……シリンダ孔、５……行程ピ
ストン、６……シリンダヘッド、７……シリンダカバ
ー、８……給気通路、９……排気通路、10……排気弁、
11……過給空気マニホルド、12……排ガスマニホルド、
13……接続通路、14……開口面
Claims (1)
- 【請求項１】排ガスターボ過給機を用いて静圧過給方式
で過給される４サイクル・内燃機関であって、４サイク
ル・内燃機関の排気弁によって制御される排気通路が排
ガスマニホルド内に排ガスマニホルドの軸線に対して垂
直に若しくは排ガスターボ過給機の方向へ傾いて開口し
ており、各排気通路の少なくともシリンダヘッドの外側
に接続する通路区分がディフューザの形で横断面を拡大
するように構成されている形式のものにおいて、各排気
通路（９）が排ガスマニホルド（12）内へ延長されてお
り、排ガスがエネルギ損失なしに排ガスマニホルド内に
流入できるようになっており、各排気通路（９）の排ガ
スマニホルド内部に位置する開口面（14）の出口横断面
積の大きさが次の式： に基づき規定されており、この場合に AAK2＝排気通路（９）の排ガスマニホルド内部に位置す
る開口面（14）の出口横断面積、 Cm＝全負荷時の回転数の平均的なピストン速度（m/
s）、 AK＝シリンダ孔（４）の横断面積に相応するピストン面
積（m2）であり、 Ｇ＝排気通路（９）の出口横断面（面積AAK2）内の排気
段階中における排ガスの流過速度22.5から30m/s、 であることを特徴とする４サイクル・内燃機関。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE33091838 | 1983-03-15 | ||
| DE3309183A DE3309183C1 (de) | 1983-03-15 | 1983-03-15 | Mittels Abgasturboladers nach dem Stauprinzip aufgeladene Viertakt-Brennkraftmaschine |
| DE3309183.8 | 1983-03-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS601325A JPS601325A (ja) | 1985-01-07 |
| JPH0742866B2 true JPH0742866B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=6193495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59046624A Expired - Lifetime JPH0742866B2 (ja) | 1983-03-15 | 1984-03-13 | ４サイクル・内燃機関 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0125407B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0742866B2 (ja) |
| DE (1) | DE3309183C1 (ja) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1070779B (de) * | 1959-12-10 | Rudolf Gubik und Margarethe Gubik, geb Stephan, Wien | Hygienische Binde für Kleinkinder | |
| CH235831A (de) * | 1943-09-02 | 1944-12-31 | Schweizerische Lokomotiv | Abgaskanal an Verbrennungsmotoren mit Abgasturbine. |
| DE2449628B2 (de) * | 1974-10-18 | 1976-11-04 | Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Zweitakt-brennkraftmaschine |
| CH638869A5 (de) * | 1979-03-14 | 1983-10-14 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zur foerderung und steuerung des bypassluftstromes bei aufgeladenen verbrennungskraftmaschinen und verbrennungskraftmaschine zur ausfuehrung des verfahrens. |
| JPS5622417U (ja) * | 1979-07-28 | 1981-02-27 | ||
| JPS5948285B2 (ja) * | 1979-09-29 | 1984-11-26 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関の排気装置 |
| GB2084647A (en) * | 1980-10-01 | 1982-04-15 | Semt | An exhaust manifold for an internal combustion engine |
| DE3121341C2 (de) * | 1981-05-29 | 1984-09-20 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Abgasleitungssystem zwischen einer nach dem Stauprinzip aufgeladenen, mehrzylindrigen Brennkraftmaschine und einem Abgasturbolader |
-
1983
- 1983-03-15 DE DE3309183A patent/DE3309183C1/de not_active Expired
-
1984
- 1984-03-05 EP EP84102320A patent/EP0125407B1/de not_active Expired
- 1984-03-13 JP JP59046624A patent/JPH0742866B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0125407B1 (de) | 1988-01-27 |
| EP0125407A1 (de) | 1984-11-21 |
| JPS601325A (ja) | 1985-01-07 |
| DE3309183C1 (de) | 1984-10-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4774919A (en) | Combustion chamber importing system for two-cycle diesel engine | |
| US3808807A (en) | Tuning arrangement for outboard motor | |
| GB1598521A (en) | Internal combustion engine | |
| JPS59120719A (ja) | クランク室過給式４サイクル内燃機関 | |
| JPS6234927B2 (ja) | ||
| US4653439A (en) | Two-cycle diesel engine and air box guide insert therefor | |
| JPH0742866B2 (ja) | ４サイクル・内燃機関 | |
| US2900971A (en) | Internal combustion engine | |
| FR2423634A1 (fr) | Moteur a combustion interne suralimente | |
| US3153318A (en) | Exhaust systems for gas producing units | |
| JPS5566613A (en) | Diesel engine having scavenging pump at lower portion of piston | |
| US11525467B2 (en) | Method of gas exchange for four-stroke engine | |
| JPS587055Y2 (ja) | ２サイクル内燃機関の給気装置 | |
| JPS5838613B2 (ja) | 内燃機関の給気装置 | |
| JPS63253114A (ja) | ２サイクルエンジンの排気系 | |
| KR20180071358A (ko) | 4행정 내연 기관 | |
| JPS6193230A (ja) | 過給器付内燃機関 | |
| JPH03182620A (ja) | ２ストロークエンジン | |
| JPS585065Y2 (ja) | 過給機付きデイゼルエンジン | |
| GB737340A (en) | Improvements in and relating to turbo-charged two-stroke cycle internal combustion engines | |
| JPS5896125A (ja) | ２サイクル内燃機関 | |
| JPS601226Y2 (ja) | 排気過給式２サイクルエンジン | |
| JPS59137795A (ja) | タ−ボ過給エンジン用インタク−ラ | |
| JPS6212372B2 (ja) | ||
| JPS5820927A (ja) | ス−パ−・チヤ−ジヤ− |