JPH088253Y2 - ６気筒ディーゼルエンジン - Google Patents
６気筒ディーゼルエンジンInfo
- Publication number
- JPH088253Y2 JPH088253Y2 JP1989095328U JP9532889U JPH088253Y2 JP H088253 Y2 JPH088253 Y2 JP H088253Y2 JP 1989095328 U JP1989095328 U JP 1989095328U JP 9532889 U JP9532889 U JP 9532889U JP H088253 Y2 JPH088253 Y2 JP H088253Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- cylinders
- engine
- piston
- diesel engine
- 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
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Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、直列６気筒ディーゼルエンジンに関し、更
に詳細には運転中の燃焼室内の無駄容積を減少させた直
列６気筒ディーゼルエンジンに関するものである。
に詳細には運転中の燃焼室内の無駄容積を減少させた直
列６気筒ディーゼルエンジンに関するものである。
ディーゼルエンジンは、吸気した空気を圧縮しながら
ピストンが上昇して上死点に達する手前でインジェクシ
ョンノズルから噴霧された燃料が、圧縮熱によって着火
して生じる爆発エネルギーを出力として取り出すしくみ
の機関であり、供給する燃料を最大限に利用して出力と
して取り出すように各種の対策が施されていることは周
知である。
ピストンが上昇して上死点に達する手前でインジェクシ
ョンノズルから噴霧された燃料が、圧縮熱によって着火
して生じる爆発エネルギーを出力として取り出すしくみ
の機関であり、供給する燃料を最大限に利用して出力と
して取り出すように各種の対策が施されていることは周
知である。
その対策の一つとして、前記空気の圧縮率を可及的に
大きくすることが求められる。そのためには、圧縮時の
無駄容積を可及的に小さくすることが要求される。この
無駄容積の生じる場合について第３図により説明する。
図において、ディーゼルエンジン１は、シリンダブロッ
ク２に設けたシリンダ４内を摺動可能にピストン６が嵌
入されている。ピストン６の頂部には、凹状の燃焼室８
が設けられている。なお第３図はピストン６が上死点に
達した状態を示している。
大きくすることが求められる。そのためには、圧縮時の
無駄容積を可及的に小さくすることが要求される。この
無駄容積の生じる場合について第３図により説明する。
図において、ディーゼルエンジン１は、シリンダブロッ
ク２に設けたシリンダ４内を摺動可能にピストン６が嵌
入されている。ピストン６の頂部には、凹状の燃焼室８
が設けられている。なお第３図はピストン６が上死点に
達した状態を示している。
そしてピストン６にはトップリング100、及びオイル
リング10が嵌合されており、シリンダ４とピストン６と
の間の気密性は、主としてトップリング100によって保
つようにしている。なお図の12はシリンダヘッド、14は
インジェクションノズル、16はピストンピン、20は吸・
排気バルブである。
リング10が嵌合されており、シリンダ４とピストン６と
の間の気密性は、主としてトップリング100によって保
つようにしている。なお図の12はシリンダヘッド、14は
インジェクションノズル、16はピストンピン、20は吸・
排気バルブである。
第３図に示すようにピストン６が上死点に達した際の
シリンダ４の内容積は、燃焼室８及びシリンダヘッド下
面21とピストン頂部22との間の空間Ａ及びピストン６、
シリンダ４及びトップリング100との間にできるリング
状の空間Ｂの和で与えられる。ところで燃焼室８内の圧
縮空気は、ピストン６の圧縮行程によってスワールを生
じているので、インジェクションノズル14から噴射され
る燃料とよく混合することができる。これに対して、前
記空間Ａ及びＢ内の空気は前記燃料と混合することがで
きない。したがって、圧縮後の容積を大きくして圧縮率
を減少させて燃焼状態を悪化させる無駄容積として作用
する。
シリンダ４の内容積は、燃焼室８及びシリンダヘッド下
面21とピストン頂部22との間の空間Ａ及びピストン６、
シリンダ４及びトップリング100との間にできるリング
状の空間Ｂの和で与えられる。ところで燃焼室８内の圧
縮空気は、ピストン６の圧縮行程によってスワールを生
じているので、インジェクションノズル14から噴射され
る燃料とよく混合することができる。これに対して、前
記空間Ａ及びＢ内の空気は前記燃料と混合することがで
きない。したがって、圧縮後の容積を大きくして圧縮率
を減少させて燃焼状態を悪化させる無駄容積として作用
する。
ところで、空間Ｂはピストン６がシリンダ４内を容易
に摺動できるために一定の距離を与える必要があるが、
空間Ａにはこのような限界はない。したがって従来は、
各構成部品のバラツキ、運転中の各部品の熱膨脹による
変形及び機械的変形などを考慮してシリンダヘッド４の
下面とピストン頂面22とのクリアランスａを減少させる
ように設計が行われている。
に摺動できるために一定の距離を与える必要があるが、
空間Ａにはこのような限界はない。したがって従来は、
各構成部品のバラツキ、運転中の各部品の熱膨脹による
変形及び機械的変形などを考慮してシリンダヘッド４の
下面とピストン頂面22とのクリアランスａを減少させる
ように設計が行われている。
部品の寸法のバラツキや、熱膨張、運転中の動的変形
などにより前記クリアランスａをゼロにすることはでき
ない。しかも、直列６気筒ディーゼルエンジンの場合
に、前記クリアランスａは、エンジンが停止していると
きの間隔より運転中の間隔が減少し、しかも気筒の位置
により前記減少量に一定の傾向があることを本考案者は
見出した。
などにより前記クリアランスａをゼロにすることはでき
ない。しかも、直列６気筒ディーゼルエンジンの場合
に、前記クリアランスａは、エンジンが停止していると
きの間隔より運転中の間隔が減少し、しかも気筒の位置
により前記減少量に一定の傾向があることを本考案者は
見出した。
本考案は、前記問題及び知見に着目して成されたもの
であり、直列６気筒ディーゼルエンジンの運転中に、シ
リンダヘッド下面とピストン頂面との間隙が増加するこ
とを防止して、無駄容積を減少させることのできる直列
６気筒ディーゼルエンジンを提供することを目的として
いる。
であり、直列６気筒ディーゼルエンジンの運転中に、シ
リンダヘッド下面とピストン頂面との間隙が増加するこ
とを防止して、無駄容積を減少させることのできる直列
６気筒ディーゼルエンジンを提供することを目的として
いる。
以上の目的を達成するための本考案の６気筒ディーゼ
ルエンジンの構成は、気筒番号が♯１から♯６までの６
個の気筒を直列に配列し、中央の♯３及び♯４のピスト
ンが同じ位相で作動するように形成し、前記中央の気筒
のクランクシャフトの回転半径より、残る他の４気筒の
クランクシャフトの回転半径を長くしたものである。
ルエンジンの構成は、気筒番号が♯１から♯６までの６
個の気筒を直列に配列し、中央の♯３及び♯４のピスト
ンが同じ位相で作動するように形成し、前記中央の気筒
のクランクシャフトの回転半径より、残る他の４気筒の
クランクシャフトの回転半径を長くしたものである。
６気筒のうち、両側の♯１、♯２、♯５及び♯６の４
気筒のクランクシャフトの回転半径を、中央の♯３及び
♯４の２気筒のクランクシャフト回転半径より長くする
値は、エンジン規模などにより一定ではなく対象とする
エンジンごとに決定すればよい。但し、一般的には30〜
100μｍ（0.03〜0.1mm）の範囲を目安とすることができ
る。
気筒のクランクシャフトの回転半径を、中央の♯３及び
♯４の２気筒のクランクシャフト回転半径より長くする
値は、エンジン規模などにより一定ではなく対象とする
エンジンごとに決定すればよい。但し、一般的には30〜
100μｍ（0.03〜0.1mm）の範囲を目安とすることができ
る。
以下添付の図面を対照して一実施例により本考案及び
その動作について具体的に説明する。
その動作について具体的に説明する。
第１図は、向かって左から♯１、♯２、♯３、♯４、
♯５、♯６の番号を付した６個の気筒を直列に配した本
実施例のディーゼルエンジン（以下単にエンジンとい
う）１の要部断面図である。図において、クランクシャ
フトは、クランクジャーナル23、クランクウエブ24及び
クランクピン26から成り、ピストンピン16とクランクピ
ン26との間にコンロッド28を取付けている。そして第１
図から理解されるように、それぞれ気筒♯１と♯６、♯
２と♯５、♯３と♯４が同じ位相のグループを成し、各
グループは、互いに120°づつ位相をずらして配置され
ている。
♯５、♯６の番号を付した６個の気筒を直列に配した本
実施例のディーゼルエンジン（以下単にエンジンとい
う）１の要部断面図である。図において、クランクシャ
フトは、クランクジャーナル23、クランクウエブ24及び
クランクピン26から成り、ピストンピン16とクランクピ
ン26との間にコンロッド28を取付けている。そして第１
図から理解されるように、それぞれ気筒♯１と♯６、♯
２と♯５、♯３と♯４が同じ位相のグループを成し、各
グループは、互いに120°づつ位相をずらして配置され
ている。
第２図は、各気筒♯１〜６の構造を模型的に示したも
のであり、ピストン６がシリンダ４中を上昇・下降する
と、コンロッド28によってクランクウエブ24がクランク
ジャーナル23の軸心23′の周囲を回転して、クランクシ
ャフトの出力軸30（第１図）に回転力を伝達する。間隙
ａは、前記説明のとおりシリンダヘッド下面21と上死点
におけるクランク頂部29（２点鎖線）との間の距離であ
り、またｒは、クランクピン16の軸心とクランクジャー
ナル軸心23′との距離、即ちクランクシャフトの回転半
径を表している。
のであり、ピストン６がシリンダ４中を上昇・下降する
と、コンロッド28によってクランクウエブ24がクランク
ジャーナル23の軸心23′の周囲を回転して、クランクシ
ャフトの出力軸30（第１図）に回転力を伝達する。間隙
ａは、前記説明のとおりシリンダヘッド下面21と上死点
におけるクランク頂部29（２点鎖線）との間の距離であ
り、またｒは、クランクピン16の軸心とクランクジャー
ナル軸心23′との距離、即ちクランクシャフトの回転半
径を表している。
本実施例のエンジン１は、気筒ごとの排気量が1.2lク
ラスのエンジンであり、気筒♯１、♯２、♯５、♯６の
クランクシャフトの回転半径ｒ1は、気筒♯３、♯４の
クランクシャフト回転半径ｒ2より50μｍ長く製作し、
その他のクリアランスａに与える各部材の寸法は、いず
れも同じ仕様で製作した。
ラスのエンジンであり、気筒♯１、♯２、♯５、♯６の
クランクシャフトの回転半径ｒ1は、気筒♯３、♯４の
クランクシャフト回転半径ｒ2より50μｍ長く製作し、
その他のクリアランスａに与える各部材の寸法は、いず
れも同じ仕様で製作した。
次に、本実施例のエンジン１の動作について従来のエ
ンジンと対比しながら説明する。第１表によって、従来
のクランクシャフト回転半径ｒが総ての気筒について同
じである外は、本実施例のエンジン１の仕様と全く同じ
仕様のエンジン（以下対照エンジンという）について、
エンジン停止時と運転中のクリアランスａの変化を実測
した結果を表す。
ンジンと対比しながら説明する。第１表によって、従来
のクランクシャフト回転半径ｒが総ての気筒について同
じである外は、本実施例のエンジン１の仕様と全く同じ
仕様のエンジン（以下対照エンジンという）について、
エンジン停止時と運転中のクリアランスａの変化を実測
した結果を表す。
エンジン停止時のクリアランスａは、常温で安定して
いる対照エンジンを、クランキングして、各気筒ごとに
ピストンが上死点に達した際のクリアランスａを測定し
たものである。また、エンジン運転中のクリアランスａ
は、前記測定点に最接近距離を記録する測定手段を用
い、運転終了後にデータを収録した。測定点は、各ピス
トンについて周方向に等間隔で６測定点とした。また前
記運転は、エンジン定格出力（最大出力）により連続運
転したものである。第１表に示す結果は、測定点ごとに
10回測定し、各気筒ごとに平均値を求めたものである。
いる対照エンジンを、クランキングして、各気筒ごとに
ピストンが上死点に達した際のクリアランスａを測定し
たものである。また、エンジン運転中のクリアランスａ
は、前記測定点に最接近距離を記録する測定手段を用
い、運転終了後にデータを収録した。測定点は、各ピス
トンについて周方向に等間隔で６測定点とした。また前
記運転は、エンジン定格出力（最大出力）により連続運
転したものである。第１表に示す結果は、測定点ごとに
10回測定し、各気筒ごとに平均値を求めたものである。
第１表の測定結果を、気筒♯３及び♯４と、その他の
気筒との２グループ分けして各測定値を平均した結果を
第２表に示す。
気筒との２グループ分けして各測定値を平均した結果を
第２表に示す。
第１表と第２表とを対比すると、各グループ内の測定
値のバラツキは、各部材及び組付けによるバラツキの範
囲内の相違であると理解できる。そして、停止時の気筒
♯3,4のクリアランスａは、他の気筒♯1,2,5,6とほぼ等
しい値（平均で14μｍの相違）を有しているが、運転中
のクリアランスａは71μｍ短くなっている。即ち気筒♯
3,4のクリアランス減少量は、他の気筒♯1,2,5,6の減少
量より85μｍ大きい結果を得た。本測定の外に、他のデ
ィーゼルエンジンについても同様の測定を多数回行った
結果、前記結果と同様に気筒♯3,4のクリアランス減少
量が、他の気筒♯1,2,5,6の減少量より大きいという結
果を得た。
値のバラツキは、各部材及び組付けによるバラツキの範
囲内の相違であると理解できる。そして、停止時の気筒
♯3,4のクリアランスａは、他の気筒♯1,2,5,6とほぼ等
しい値（平均で14μｍの相違）を有しているが、運転中
のクリアランスａは71μｍ短くなっている。即ち気筒♯
3,4のクリアランス減少量は、他の気筒♯1,2,5,6の減少
量より85μｍ大きい結果を得た。本測定の外に、他のデ
ィーゼルエンジンについても同様の測定を多数回行った
結果、前記結果と同様に気筒♯3,4のクリアランス減少
量が、他の気筒♯1,2,5,6の減少量より大きいという結
果を得た。
以上のように運転中に気筒♯3,4が他よりクリアラン
スａの変化が大きくなる理由は次のように考えられる。
即ち、気筒♯3,4が同じ位相で、しかも隣合って配置さ
れているために、一方の燃料の爆発による慣性力が、も
う一方の気筒に相反する方向の慣性力として働くため
に、クリアランスａの減少量が大きくなるものと考えら
れる。
スａの変化が大きくなる理由は次のように考えられる。
即ち、気筒♯3,4が同じ位相で、しかも隣合って配置さ
れているために、一方の燃料の爆発による慣性力が、も
う一方の気筒に相反する方向の慣性力として働くため
に、クリアランスａの減少量が大きくなるものと考えら
れる。
そこで本実施例では、気筒♯1,2,5,6のクランクシャ
フトの回転半径ｒを、気筒♯３、４のクランクシャフト
の回転半径ｒより50μｍ（0.05mm）長く製作したとこ
ろ、ピストン６とシリンダヘッド12との干渉もなく、し
かも運転中の各気筒のクリアランスａをより均一、且つ
小さい値にすることができ、エンジン１の燃焼状態を従
来のものより改善することができた。
フトの回転半径ｒを、気筒♯３、４のクランクシャフト
の回転半径ｒより50μｍ（0.05mm）長く製作したとこ
ろ、ピストン６とシリンダヘッド12との干渉もなく、し
かも運転中の各気筒のクリアランスａをより均一、且つ
小さい値にすることができ、エンジン１の燃焼状態を従
来のものより改善することができた。
以上説明したように本考案の６気筒ディーゼルエンジ
ンは、運転中のシリンダヘッド下面とピストン頂面との
クリアランス（無駄容積）を小さくするために、運転中
と停止時のシリンダヘッドとピストン上死点のクリアラ
ンスの差が、中央２気筒と両側４気筒とで異なることに
着目してなされたもので、従来のエンジンの停止時のク
リアランスのみに着目して改善していた場合より燃焼状
態を改善することができるという効果が得られる。
ンは、運転中のシリンダヘッド下面とピストン頂面との
クリアランス（無駄容積）を小さくするために、運転中
と停止時のシリンダヘッドとピストン上死点のクリアラ
ンスの差が、中央２気筒と両側４気筒とで異なることに
着目してなされたもので、従来のエンジンの停止時のク
リアランスのみに着目して改善していた場合より燃焼状
態を改善することができるという効果が得られる。
しかも、前記改善は、単に♯３及び♯４の気筒を同位
相で作動させ、且つクランクシャフトの回転半径より、
他の４気筒のクランクシャフトの回転半径を長くするだ
けであり、設計及び製造上の変更を最小限度に止めるこ
とができるので、コスト的に有利に信頼性の高い６気筒
ディーゼルエンジンを提供できる。
相で作動させ、且つクランクシャフトの回転半径より、
他の４気筒のクランクシャフトの回転半径を長くするだ
けであり、設計及び製造上の変更を最小限度に止めるこ
とができるので、コスト的に有利に信頼性の高い６気筒
ディーゼルエンジンを提供できる。
第１図は一実施例による本考案の６気筒ディーゼルエン
ジンの断面図、第２図は本考案に定義する限定と第１図
との関係を説明する図、第３図は従来のエンジンについ
て問題点を説明する図である。 １……６気筒ディーゼルエンジン、２……シリンダボデ
ィ、４……シリンダ、６……ピストン、12……シリンダ
ヘッド、21……シリンダヘッド下面、22……ピストン頂
部、23……クランクヂャーナル、24……クランクウエ
ブ、26……クランクピン、28……コンロッド、ａ……ク
リアランス、ｒ……クランクシャフト回転半径。
ジンの断面図、第２図は本考案に定義する限定と第１図
との関係を説明する図、第３図は従来のエンジンについ
て問題点を説明する図である。 １……６気筒ディーゼルエンジン、２……シリンダボデ
ィ、４……シリンダ、６……ピストン、12……シリンダ
ヘッド、21……シリンダヘッド下面、22……ピストン頂
部、23……クランクヂャーナル、24……クランクウエ
ブ、26……クランクピン、28……コンロッド、ａ……ク
リアランス、ｒ……クランクシャフト回転半径。
Claims (1)
- 【請求項１】気筒番号が♯１から♯６までの６個の気筒
を直列に配列し、中央の♯３及び♯４のピストンが同じ
位相で作動するように形成し、前記中央の気筒のクラン
クシャフトの回転半径より、残る他の４気筒のクランク
シャフトの回転半径を長くした６気筒ディーゼルエンジ
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989095328U JPH088253Y2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | ６気筒ディーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989095328U JPH088253Y2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | ６気筒ディーゼルエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335230U JPH0335230U (ja) | 1991-04-05 |
| JPH088253Y2 true JPH088253Y2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=31644597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989095328U Expired - Lifetime JPH088253Y2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | ６気筒ディーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088253Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823945Y2 (ja) * | 1978-11-10 | 1983-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関 |
-
1989
- 1989-08-15 JP JP1989095328U patent/JPH088253Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0335230U (ja) | 1991-04-05 |
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