JPH10196326A - ディーゼルエンジン - Google Patents
ディーゼルエンジンInfo
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- JPH10196326A JPH10196326A JP35555297A JP35555297A JPH10196326A JP H10196326 A JPH10196326 A JP H10196326A JP 35555297 A JP35555297 A JP 35555297A JP 35555297 A JP35555297 A JP 35555297A JP H10196326 A JPH10196326 A JP H10196326A
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- JP
- Japan
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- piston
- slider
- diesel engine
- cylinder liner
- scavenging
- Prior art date
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/18—Other cylinders
- F02F1/22—Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L5/00—Slide valve-gear or valve-arrangements
- F01L5/04—Slide valve-gear or valve-arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
- F01L5/06—Slide valve-gear or valve-arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves surrounding working cylinder or piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L5/00—Slide valve-gear or valve-arrangements
- F01L5/20—Slide valve-gear or valve-arrangements specially for two-stroke engines
-
- 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
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F2007/0097—Casings, e.g. crankcases or frames for large diesel engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】クランクケースに対して行うシール（１２）に
おいて、パッキン箱を省き、エンジンの新しい構成を提
供する。 【解決手段】ピストン（２０）がシリンダライナ（２
１）の内部を移動し、シリンダライナ（２１）を有する
ディーゼルエンジンは、スライダ（２４）を有してお
り、スライダ（２４）はシリンダライナ（２１）の下端
部に隣接し、シリンダライナ（２１）と協働してスライ
ダ弁を構成する。スライダ（２４）はピストン（２０）
に追従して移動して、下死点の領域においてシリンダラ
イナ（２１）から離れて、掃気用空気をピストン室（２
２）に案内するために、シリンダライナ（２１）及びス
ライダ（２４）の間にリング状の開口部（２１０）、即
ち掃気領域（２１０）を形成する。ピストン（２０）が
上死点に近づく場合、この掃気領域は再び閉じる。
おいて、パッキン箱を省き、エンジンの新しい構成を提
供する。 【解決手段】ピストン（２０）がシリンダライナ（２
１）の内部を移動し、シリンダライナ（２１）を有する
ディーゼルエンジンは、スライダ（２４）を有してお
り、スライダ（２４）はシリンダライナ（２１）の下端
部に隣接し、シリンダライナ（２１）と協働してスライ
ダ弁を構成する。スライダ（２４）はピストン（２０）
に追従して移動して、下死点の領域においてシリンダラ
イナ（２１）から離れて、掃気用空気をピストン室（２
２）に案内するために、シリンダライナ（２１）及びス
ライダ（２４）の間にリング状の開口部（２１０）、即
ち掃気領域（２１０）を形成する。ピストン（２０）が
上死点に近づく場合、この掃気領域は再び閉じる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンがシリン
ダライナの内部を移動し、シリンダライナを有するディ
ーゼルエンジン、特に２サイクルの大型ディーゼルエン
ジンに関する。
ダライナの内部を移動し、シリンダライナを有するディ
ーゼルエンジン、特に２サイクルの大型ディーゼルエン
ジンに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】２サイ
クルの大型ディーゼルエンジンは船舶及び発電所におい
て使用されており、クロスヘッドを備える。連接棒がク
ランクシャフト及びクロスヘッドの間に設けられ、クラ
ンクシャフトを駆動する。ピストンロッドがクロスヘッ
ド及びピストンの間に設けられており、これがピストン
の直線往復運動をクロスヘッドに伝達する。
クルの大型ディーゼルエンジンは船舶及び発電所におい
て使用されており、クロスヘッドを備える。連接棒がク
ランクシャフト及びクロスヘッドの間に設けられ、クラ
ンクシャフトを駆動する。ピストンロッドがクロスヘッ
ド及びピストンの間に設けられており、これがピストン
の直線往復運動をクロスヘッドに伝達する。
【０００３】最新の２サイクルの大型ディーゼルエンジ
ンは、大抵は動作シリンダによるユニフロー掃気を行
う。即ち、ピストンが掃気ポートの下方に位置すると、
直ちに掃気用空気はシリンダライナの内部に固定されて
いる掃気ポートを介してシリンダボア内に入り込む。こ
のまだ使用されていない掃気用空気はシリンダライナ内
の掃気ポート及び燃焼室に流れるとともに、排気ガスを
シリンダヘッド内の一つ又は複数の排気バルブを介して
排気システムに排出する。
ンは、大抵は動作シリンダによるユニフロー掃気を行
う。即ち、ピストンが掃気ポートの下方に位置すると、
直ちに掃気用空気はシリンダライナの内部に固定されて
いる掃気ポートを介してシリンダボア内に入り込む。こ
のまだ使用されていない掃気用空気はシリンダライナ内
の掃気ポート及び燃焼室に流れるとともに、排気ガスを
シリンダヘッド内の一つ又は複数の排気バルブを介して
排気システムに排出する。
【０００４】ピストンが掃気ポートの上方に位置する
と、掃気用空気は妨げられることなくクランクケース室
内に達して漏れることがある。これを防ぐためにピスト
ン室のピストンの下方に位置する部分は、パッキング箱
として示されるパッキンを用いてシールされる。ピスト
ンロッドはこのパッキン箱の内部を移動する。
と、掃気用空気は妨げられることなくクランクケース室
内に達して漏れることがある。これを防ぐためにピスト
ン室のピストンの下方に位置する部分は、パッキング箱
として示されるパッキンを用いてシールされる。ピスト
ンロッドはこのパッキン箱の内部を移動する。
【０００５】ピストンのためにオイル冷却を用いるエン
ジンにおいて、冷却オイルはピストンロッド内の経路を
通してピストン内を循環する。本発明の課題は、特にパ
ッキン箱がない場合、掃気用空気をクランクケース室内
に流れないようにするエンジンを提供することである。
ジンにおいて、冷却オイルはピストンロッド内の経路を
通してピストン内を循環する。本発明の課題は、特にパ
ッキン箱がない場合、掃気用空気をクランクケース室内
に流れないようにするエンジンを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に基づき、この種
のエンジンは、スライダがシリンダライナの下端部に隣
接することと、スライダはシリンダライナと協働してス
ライダ弁を構成することと、スライダはピストンに追従
して移動し、シリンダライナから離れるため、リング状
の開口部が掃気用空気をシリンダボアに案内するため
に、シリンダライナ及びスライダの間に形成されること
と、ピストンが上死点に近づく場合、前記リング状の開
口部は再び閉じることとからなる。本発明に基づくこの
新しいエンジンにおいて、パッキン箱が省かれることに
よってエンジンの高さは低く形成され得る。このこと
は、エンジンの修理及び保守に利用できる必要な空間が
エンジン上にない場合、エンジンを小さくできるため、
特に船舶用エンジンに効果的である。ピストンロッドが
複数の部品から構成されている場合、取り外し又は組立
若しくはピストンの交換が高さの低いエンジン上におい
て可能となる。
のエンジンは、スライダがシリンダライナの下端部に隣
接することと、スライダはシリンダライナと協働してス
ライダ弁を構成することと、スライダはピストンに追従
して移動し、シリンダライナから離れるため、リング状
の開口部が掃気用空気をシリンダボアに案内するため
に、シリンダライナ及びスライダの間に形成されること
と、ピストンが上死点に近づく場合、前記リング状の開
口部は再び閉じることとからなる。本発明に基づくこの
新しいエンジンにおいて、パッキン箱が省かれることに
よってエンジンの高さは低く形成され得る。このこと
は、エンジンの修理及び保守に利用できる必要な空間が
エンジン上にない場合、エンジンを小さくできるため、
特に船舶用エンジンに効果的である。ピストンロッドが
複数の部品から構成されている場合、取り外し又は組立
若しくはピストンの交換が高さの低いエンジン上におい
て可能となる。
【０００７】ピストンがシリンダライナ内部を移動し、
シリンダライナを備えるディーゼルエンジンは、スライ
ダを有しており、これはシリンダライナの下端部と隣接
するとともに、シリンダライナと協働してスライダ弁を
構成する。このスライダはピストンに追従して移動し、
下死点の領域においてシリンダライナから離れる。この
とき掃気用空気をシリンダボア内に案内するために、シ
リンダライナ及びスライダの間にリング状の開口部、即
ち掃気領域が形成される。この掃気領域は、ピストンが
上死点に近づく場合、再度閉じる。このディーゼルエン
ジンの新規の構成は、特に低速で動作し、ロングストロ
ークを備え、ユニフロー掃気及びクロスヘッドを有する
２サイクルの大型ディーゼルエンジンに適する。これら
は船舶及び発電するために発電所において用いられる。
シリンダライナを備えるディーゼルエンジンは、スライ
ダを有しており、これはシリンダライナの下端部と隣接
するとともに、シリンダライナと協働してスライダ弁を
構成する。このスライダはピストンに追従して移動し、
下死点の領域においてシリンダライナから離れる。この
とき掃気用空気をシリンダボア内に案内するために、シ
リンダライナ及びスライダの間にリング状の開口部、即
ち掃気領域が形成される。この掃気領域は、ピストンが
上死点に近づく場合、再度閉じる。このディーゼルエン
ジンの新規の構成は、特に低速で動作し、ロングストロ
ークを備え、ユニフロー掃気及びクロスヘッドを有する
２サイクルの大型ディーゼルエンジンに適する。これら
は船舶及び発電するために発電所において用いられる。
【図１】パッキン箱及びシリンダライナの下部に掃気ポ
ートを有するエンジンの従来の構成における断面図。
ートを有するエンジンの従来の構成における断面図。
【図２】本発明に基づき、ピストン及びスライダがシリ
ンダ内の上部に位置する場合の新規のエンジンの作用及
び効果を説明するための断面図。
ンダ内の上部に位置する場合の新規のエンジンの作用及
び効果を説明するための断面図。
【図３】本発明に基づき、ピストン及びスライダが図２
及び図３のそれぞれの位置の間の位置にある場合の新規
のエンジンの作用及び効果を説明するための断面図。
及び図３のそれぞれの位置の間の位置にある場合の新規
のエンジンの作用及び効果を説明するための断面図。
【図４】本発明に基づき、ピストン及びスライダがシリ
ンダ内の下部に位置する場合の新規のエンジンの作用及
び効果を説明するための断面図。
ンダ内の下部に位置する場合の新規のエンジンの作用及
び効果を説明するための断面図。
【発明の実施の形態】図１に示すクロスヘッド（図示せ
ず）を備えるディーゼルエンジンにおいて、ピストン１
０は従来の構成に基づき、シリンダライナ１１の内部を
移動する。このシリンダライナ１１は自身の最下部に掃
気ポート１１０を有しており、ピストン１０が下死点に
位置すると、この掃気ポートはピストン１０によって開
放される。掃気用空気はリング状室１１０′から燃焼室
に流れる（矢印）。リング状室１１０′のピストン１０
の下方に位置する部分は、クランクケース室又はエンジ
ン室１１０″に対してパッキン箱１２を用いてシールさ
れる。ピストンロッド１３はピストン及びクロスヘッド
（図示せず）の間に配置され、パッキン箱の内部を移動
する。図２から図４に示されるディーゼルエンジンは、
本発明に基づき、クロスヘッドを備えて構成される。ま
た、シリンダライナ２１は自身の下部領域に掃気ポート
を備えていない。これに対して、掃気スライダ又はスラ
イダ２４がシリンダライナ２１の下方に隣接して設けら
れており、これはピストン２０に追従して上下に移動す
る。従って、シリンダライナ２１及びスライダ２４の間
に存在する掃気領域２１０は開いたり、閉じたりする。
これによって、掃気用空気はシリンダライナ、シリンダ
ボア２２及び燃焼室に流れる。案内要素２１２４（図４
にのみ図示）がシリンダライナ２１及びスライダ２４の
間に設けられており、これはピストンリング２０５のた
めの案内要素及び保持要素として機能する。図４に示す
ように、案内要素２１２４はシリンダライナ２１に連結
されるか、又はスライダ２４に固定され、これとともに
往復運動をする。リング状のピストンスカート２０１が
ピストン２０に固定される。ピストンスカート２０１を
備えるピストン２０はピストンロッド２３に連結され
る。冷却オイルが経路２３０を通してピストン２０の内
部に汲み上げられる。ノズル２０２はピストン２０の底
に配置される冷却孔２０３にオイルを噴射する。例えば
ピストンロッドの第２経路に流れるような従来の構成に
基づくエンジンに代えて、本発明における新規のエンジ
ンは、冷却オイルを経路２０４を通してエンジン室に戻
すことを可能にする。経路２０４は、一方において図２
に示すように、また他方において図３及び図４に示すよ
うに異なる配置を有する。図２から図４に、本発明に基
づくディーゼルエンジンを図示し、スライダ２４の移動
及び効果を説明する。図２から図４に示すように、ピス
トン２０は下方に移動するか、又は図４から図２に示す
ように、逆に上方に移動する。ここに記載する原理は２
サイクルのクロスヘッドを備えるエンジンにおいて、掃
気室のシールはピストンロッド用パッキン箱に代えて、
移動するスライダ２４を用いてクランクケース室に対し
て行うという着想に基づく。掃気スライダ２４はシリン
ダライナ１１の下端部に配置される掃気ポート１１０
（図１）を有する従来の構成と異なって、謂所シリンダ
ライナ２１の移動延長下部としてピストン２０に追従し
て移動し、掃気ポートの機能及びピストンロッド用パッ
キン箱の機能を果たす。シリンダの長手方向に移動する
掃気スライダ２４は、シリンダライナ２１の下端部に隣
接する。この掃気スライダ２４は管状に構成された空気
バネ２０９によってシリンダライナ２１の下端部に接す
るように押圧される。制御エッジ部２０６を備えるピス
トン２０が、スライダの対向エッジ部２４１に近づくと
き、このスライダ２４は徐々にピストン２０に追従して
移動し始める。このピストン２０に追従して移動するス
ライダ２４は、シリンダライナ２１から離れて、下方に
移動する。リング状領域２１０がシリンダライナ２１及
びスライダ２４の間に形成されるため、掃気用空気（矢
印）は掃気室２１１からここを通ってシリンダボア２２
内又は燃焼室内に流れ込み得る。このリング状領域は案
内板２１２４を介して橋渡しされ、この案内板はリング
状領域２１０内において、ピストンリング２０５の拡径
を妨げる。案内板２１２４が無い場合、このリング状領
域２１０内におけるピストンリング２０５の拡径は空気
バネ２０９が無い場合にのみ可能となる。掃気圧による
クランクケース室のシール、即ち空気を用いて周囲の圧
力によるエンジン室に対する掃気室２１１のシールは、
掃気過程の期間中にスライダ２４の領域内に存在するピ
ストン２０によって行われる。ピストン２０が、再度上
死点の方向に移動する場合、空気バネ２０６によって駆
動されるスライダ２４は、ピストン２０に追従して移動
し、掃気領域２１０を再度閉じる。ピストン２０がシリ
ンダライナ２１内において、更に上死点に近づく場合、
スライダ２４は遅れて、且つ減速されてシリンダライナ
２１の下端部に押しつけられる。従って、掃気のための
このリング状領域２１０は、再度閉じる。掃気室２１１
はクランクケース室又はエンジン室に対して常に分離さ
れている。スライダ２４は示した実施例において、空気
バネ２０９によって駆動されて、ピストン２０に追従し
て移動する。また、このスライダ２４は流体駆動装置
（図示されない）を用いても駆動される。以下に、ピス
トンによって駆動されるスライダ２４の加速過程及び減
速過程を記載する。ピストン２０の速度を目指すスライ
ダ２４の加速は、減速室２０７内に存在する潤滑油及び
場合によっては存在し得る掃気用空気がリング状室２０
７から間隙を通して排除される間に行われる。辺部２４
２が管状の減速室２４３を囲んだ後、スライダ２４の減
速はピストン速度の終息過程の間、スライダ２４に許容
される速度を指向してシリンダライナ２１上にて圧力空
気で満たされた減速室２４３を利用して行われる。スラ
イダ２４は、掃気用空気が自身の上面部及び下面部に当
たるように構成される。これらの上面部及び下面部が移
動方向に対して同一に設計された面を有する場合、掃気
用空気の影響及び、特に掃気圧力の変化は相殺される。
即ち、掃気用空気はスライダ２４の移動に伴う影響を受
けずに留まる。スライダ２４はスライダ２４上に発生す
る力が加わり、異なる大きさに設計された面によって、
一方向又はその反対方向に案内される。ガイド板によっ
て調整可能なリングが垂直に配置された案内板を有する
掃気領域２１０に設けられ得る。従って、シリンダボア
２２内に流れ込む掃気用空気は、それぞれの動作状態に
適応する回転を与えられる。潤滑油はピストンロッド２
３を介してクロスヘッドから作動ピストン２０に案内さ
れ、冷却に用いられる。冷却オイルは、再びピストン２
３ロッド内に戻ることなく、経路２０４を通ってピスト
ン２０を離れる。シリンダライナ面は十分に潤滑油によ
って濡れる。この潤滑油はシリンダライナ２１及びスラ
イダ２４の内壁に沿って流れ、エンジンのクランクケー
ス内に戻る。この潤滑油はピストン支持リング２０８の
制御エッジ部２０６がスライダ２４の対抗エッジ部２４
１に接して通り過ぎた後に、減速体積部２０７内に閉じ
こめられた空気と協働してピストンスカート２０１の下
方に減速混合気を形成する。ピストンスカート２０１は
センタリング要素としてピストン２０及びピストン支持
リング２０８の間に配置され、オイルリングを備える。
ピストンロッド用パッキン箱１２（図１）を省くこと
は、行程内径比が約４：１であるエンジンにおいて、他
の寸法を変更することなく、エンジンの高さをシリンダ
内径の約３０％だけ減少することを可能にする。シリン
ダライナ２１の長さは掃気ポートを省くことによってシ
リンダボアの約８５％だけ減少できる。ピストンロッド
２３及びピストン支持リング２０８を連結するボルトに
クランクケース介して接触することができる。この連結
はオーバホール作業のために切り離される。従って、ピ
ストンロッドの取り外しが不必要になるため、ピストン
ロッドを取り外すのに要する高さは約ピストンロッドの
高さ分だけ減少される。ピストンロッドの内部に存在す
るこの潤滑油搬送管を省くことは、ピストンロッド２３
の構造を更に簡素化する。従って、これはボルト連結を
用いて組立式に構成され得る。シリンダライナ２１及び
スライダ２４を異なる材料を用いて製作することが、簡
単に可能になる。例えば、スライダ２４が一つの材料か
ら製造される場合、このスライダは自身の下部の冷却部
に発生する亜硫酸のような化学的腐食性の酸に対して耐
性を有する。シリンダライナ２３が分離された構成要素
として記載されているけれども、シリンダは、当然エン
ジンブロックの構成要素である。シリンダライナ２１又
はピストン２０と関連して、上部及び下部という場合、
これらはエンジン構成において、通常は上部としてピス
トン２０の上死点を、また下部としてピストン２０の下
死点を意味する。これらはシリンダの構成位置に無関係
である。本発明はシリンダの数量に関係なくエンジンに
適合する。図示した実施例において、リング状開口部、
即ちリング状領域２１０はスライダ２４及びシリンダラ
イナ２１に接する境界面を用いて示されている。シリン
ダライナ２１及びスライダ２４の間に配置されるこの境
界面は、例えば波状、ジグザク状にその周囲わたって延
びる得る。同様に、この境界面は放射方向に、例えば階
段状又は波状にも形成されるであろう。
ず）を備えるディーゼルエンジンにおいて、ピストン１
０は従来の構成に基づき、シリンダライナ１１の内部を
移動する。このシリンダライナ１１は自身の最下部に掃
気ポート１１０を有しており、ピストン１０が下死点に
位置すると、この掃気ポートはピストン１０によって開
放される。掃気用空気はリング状室１１０′から燃焼室
に流れる（矢印）。リング状室１１０′のピストン１０
の下方に位置する部分は、クランクケース室又はエンジ
ン室１１０″に対してパッキン箱１２を用いてシールさ
れる。ピストンロッド１３はピストン及びクロスヘッド
（図示せず）の間に配置され、パッキン箱の内部を移動
する。図２から図４に示されるディーゼルエンジンは、
本発明に基づき、クロスヘッドを備えて構成される。ま
た、シリンダライナ２１は自身の下部領域に掃気ポート
を備えていない。これに対して、掃気スライダ又はスラ
イダ２４がシリンダライナ２１の下方に隣接して設けら
れており、これはピストン２０に追従して上下に移動す
る。従って、シリンダライナ２１及びスライダ２４の間
に存在する掃気領域２１０は開いたり、閉じたりする。
これによって、掃気用空気はシリンダライナ、シリンダ
ボア２２及び燃焼室に流れる。案内要素２１２４（図４
にのみ図示）がシリンダライナ２１及びスライダ２４の
間に設けられており、これはピストンリング２０５のた
めの案内要素及び保持要素として機能する。図４に示す
ように、案内要素２１２４はシリンダライナ２１に連結
されるか、又はスライダ２４に固定され、これとともに
往復運動をする。リング状のピストンスカート２０１が
ピストン２０に固定される。ピストンスカート２０１を
備えるピストン２０はピストンロッド２３に連結され
る。冷却オイルが経路２３０を通してピストン２０の内
部に汲み上げられる。ノズル２０２はピストン２０の底
に配置される冷却孔２０３にオイルを噴射する。例えば
ピストンロッドの第２経路に流れるような従来の構成に
基づくエンジンに代えて、本発明における新規のエンジ
ンは、冷却オイルを経路２０４を通してエンジン室に戻
すことを可能にする。経路２０４は、一方において図２
に示すように、また他方において図３及び図４に示すよ
うに異なる配置を有する。図２から図４に、本発明に基
づくディーゼルエンジンを図示し、スライダ２４の移動
及び効果を説明する。図２から図４に示すように、ピス
トン２０は下方に移動するか、又は図４から図２に示す
ように、逆に上方に移動する。ここに記載する原理は２
サイクルのクロスヘッドを備えるエンジンにおいて、掃
気室のシールはピストンロッド用パッキン箱に代えて、
移動するスライダ２４を用いてクランクケース室に対し
て行うという着想に基づく。掃気スライダ２４はシリン
ダライナ１１の下端部に配置される掃気ポート１１０
（図１）を有する従来の構成と異なって、謂所シリンダ
ライナ２１の移動延長下部としてピストン２０に追従し
て移動し、掃気ポートの機能及びピストンロッド用パッ
キン箱の機能を果たす。シリンダの長手方向に移動する
掃気スライダ２４は、シリンダライナ２１の下端部に隣
接する。この掃気スライダ２４は管状に構成された空気
バネ２０９によってシリンダライナ２１の下端部に接す
るように押圧される。制御エッジ部２０６を備えるピス
トン２０が、スライダの対向エッジ部２４１に近づくと
き、このスライダ２４は徐々にピストン２０に追従して
移動し始める。このピストン２０に追従して移動するス
ライダ２４は、シリンダライナ２１から離れて、下方に
移動する。リング状領域２１０がシリンダライナ２１及
びスライダ２４の間に形成されるため、掃気用空気（矢
印）は掃気室２１１からここを通ってシリンダボア２２
内又は燃焼室内に流れ込み得る。このリング状領域は案
内板２１２４を介して橋渡しされ、この案内板はリング
状領域２１０内において、ピストンリング２０５の拡径
を妨げる。案内板２１２４が無い場合、このリング状領
域２１０内におけるピストンリング２０５の拡径は空気
バネ２０９が無い場合にのみ可能となる。掃気圧による
クランクケース室のシール、即ち空気を用いて周囲の圧
力によるエンジン室に対する掃気室２１１のシールは、
掃気過程の期間中にスライダ２４の領域内に存在するピ
ストン２０によって行われる。ピストン２０が、再度上
死点の方向に移動する場合、空気バネ２０６によって駆
動されるスライダ２４は、ピストン２０に追従して移動
し、掃気領域２１０を再度閉じる。ピストン２０がシリ
ンダライナ２１内において、更に上死点に近づく場合、
スライダ２４は遅れて、且つ減速されてシリンダライナ
２１の下端部に押しつけられる。従って、掃気のための
このリング状領域２１０は、再度閉じる。掃気室２１１
はクランクケース室又はエンジン室に対して常に分離さ
れている。スライダ２４は示した実施例において、空気
バネ２０９によって駆動されて、ピストン２０に追従し
て移動する。また、このスライダ２４は流体駆動装置
（図示されない）を用いても駆動される。以下に、ピス
トンによって駆動されるスライダ２４の加速過程及び減
速過程を記載する。ピストン２０の速度を目指すスライ
ダ２４の加速は、減速室２０７内に存在する潤滑油及び
場合によっては存在し得る掃気用空気がリング状室２０
７から間隙を通して排除される間に行われる。辺部２４
２が管状の減速室２４３を囲んだ後、スライダ２４の減
速はピストン速度の終息過程の間、スライダ２４に許容
される速度を指向してシリンダライナ２１上にて圧力空
気で満たされた減速室２４３を利用して行われる。スラ
イダ２４は、掃気用空気が自身の上面部及び下面部に当
たるように構成される。これらの上面部及び下面部が移
動方向に対して同一に設計された面を有する場合、掃気
用空気の影響及び、特に掃気圧力の変化は相殺される。
即ち、掃気用空気はスライダ２４の移動に伴う影響を受
けずに留まる。スライダ２４はスライダ２４上に発生す
る力が加わり、異なる大きさに設計された面によって、
一方向又はその反対方向に案内される。ガイド板によっ
て調整可能なリングが垂直に配置された案内板を有する
掃気領域２１０に設けられ得る。従って、シリンダボア
２２内に流れ込む掃気用空気は、それぞれの動作状態に
適応する回転を与えられる。潤滑油はピストンロッド２
３を介してクロスヘッドから作動ピストン２０に案内さ
れ、冷却に用いられる。冷却オイルは、再びピストン２
３ロッド内に戻ることなく、経路２０４を通ってピスト
ン２０を離れる。シリンダライナ面は十分に潤滑油によ
って濡れる。この潤滑油はシリンダライナ２１及びスラ
イダ２４の内壁に沿って流れ、エンジンのクランクケー
ス内に戻る。この潤滑油はピストン支持リング２０８の
制御エッジ部２０６がスライダ２４の対抗エッジ部２４
１に接して通り過ぎた後に、減速体積部２０７内に閉じ
こめられた空気と協働してピストンスカート２０１の下
方に減速混合気を形成する。ピストンスカート２０１は
センタリング要素としてピストン２０及びピストン支持
リング２０８の間に配置され、オイルリングを備える。
ピストンロッド用パッキン箱１２（図１）を省くこと
は、行程内径比が約４：１であるエンジンにおいて、他
の寸法を変更することなく、エンジンの高さをシリンダ
内径の約３０％だけ減少することを可能にする。シリン
ダライナ２１の長さは掃気ポートを省くことによってシ
リンダボアの約８５％だけ減少できる。ピストンロッド
２３及びピストン支持リング２０８を連結するボルトに
クランクケース介して接触することができる。この連結
はオーバホール作業のために切り離される。従って、ピ
ストンロッドの取り外しが不必要になるため、ピストン
ロッドを取り外すのに要する高さは約ピストンロッドの
高さ分だけ減少される。ピストンロッドの内部に存在す
るこの潤滑油搬送管を省くことは、ピストンロッド２３
の構造を更に簡素化する。従って、これはボルト連結を
用いて組立式に構成され得る。シリンダライナ２１及び
スライダ２４を異なる材料を用いて製作することが、簡
単に可能になる。例えば、スライダ２４が一つの材料か
ら製造される場合、このスライダは自身の下部の冷却部
に発生する亜硫酸のような化学的腐食性の酸に対して耐
性を有する。シリンダライナ２３が分離された構成要素
として記載されているけれども、シリンダは、当然エン
ジンブロックの構成要素である。シリンダライナ２１又
はピストン２０と関連して、上部及び下部という場合、
これらはエンジン構成において、通常は上部としてピス
トン２０の上死点を、また下部としてピストン２０の下
死点を意味する。これらはシリンダの構成位置に無関係
である。本発明はシリンダの数量に関係なくエンジンに
適合する。図示した実施例において、リング状開口部、
即ちリング状領域２１０はスライダ２４及びシリンダラ
イナ２１に接する境界面を用いて示されている。シリン
ダライナ２１及びスライダ２４の間に配置されるこの境
界面は、例えば波状、ジグザク状にその周囲わたって延
びる得る。同様に、この境界面は放射方向に、例えば階
段状又は波状にも形成されるであろう。
【発明の効果】この新規の構成において、エンジン室に
対するこのパッキン箱を用いるシールを省くことが可能
となり、高さの低いエンジンの構成を可能にする。
対するこのパッキン箱を用いるシールを省くことが可能
となり、高さの低いエンジンの構成を可能にする。
【符号の説明】 ２０…ピストン（機械的駆動装置）、２１…シリンダラ
イナ、２２…燃焼室（シリンダボア）、２４…スライ
ダ、２０４…経路、２０６…減速装置、２０７，２０９
…駆動装置、２１０…リング状の開口部、２１２…ガイ
ド板、２１２４…案内要素。
イナ、２２…燃焼室（シリンダボア）、２４…スライ
ダ、２０４…経路、２０６…減速装置、２０７，２０９
…駆動装置、２１０…リング状の開口部、２１２…ガイ
ド板、２１２４…案内要素。
Claims (12)
- 【請求項１】 ピストン（２０）がシリンダライナ（２
１）の内部を移動し、シリンダライナ（２１）を有する
ディーゼルエンジン、特に２サイクルの大型ディーゼル
エンジンにおいて、 スライダ（２４）はシリンダライナ（２１）の下端部に
隣接することと、 スライダ（２４）はシリンダライナ（２１）と協働して
スライダ弁を構成することと、 スライダ（２４）はピストン（２０）に追従して移動
し、シリンダライナ（２１）から離れて、掃気用空気を
シリンダボア（２２）に案内するために、リング状の開
口部（２１０）がシリンダライナ（２１）及びスライダ
（２４）の間に形成されることと、 ピストン（２０）が上死点に近づく場合、前記リング状
の開口部は、再び閉じることとを特徴とするディーゼル
エンジン。 - 【請求項２】 ピストン（２０）がスライダ（２４）を
駆動して往復運動させる請求項１に記載のディーゼルエ
ンジン。 - 【請求項３】 第１の弾性体及び減速装置（２０６）の
少なくともいずれか一方がピストン（２０）及びスライ
ダ（２４）の間に設けられるとともに、他の弾性体及び
減速装置（２０７）のいずれか一方が設けられ、これら
はスライダ（２４）の往復運動を移動方向において弾性
を有して支持するか、又は阻止及び減速の少なくともい
ずれか一方を行う請求項１又は２に記載のディーゼルエ
ンジン。 - 【請求項４】 複数の弾性体及び減速装置（２０６）の
少なくとも一部は空気力学的及び流体力学的な動作の少
なくともいずれか一方を行う請求項３に記載のディーゼ
ルエンジン。 - 【請求項５】 少なくとも一つの、効果的には複数の弾
性体及び減速装置の少なくともいずれか一方にエンジン
の掃気用空気が当たる請求項１又は２に記載のディーゼ
ルエンジン。 - 【請求項６】 スライダ（２４）は案内要素（２１２
４）を用いてシリンダライナ（２１）の下方に案内され
る請求項１乃至５のいずれか１項に記載のディーゼルエ
ンジン。 - 【請求項７】 スライダ（２４）及びシリンダライナ
（２１）の間の境界面はリング状又は波状に形成される
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のディーゼルエン
ジン。 - 【請求項８】 スライダ（２４）及びシリンダライナ
（２１）は異なる材料から製造される請求項１乃至７の
いずれか１項に記載のディーゼルエンジン。 - 【請求項９】 ガイド板（２１２）、効果的には調整可
能なガイド板を用いて掃気用空気をシリンダボア及び燃
焼室（２２）に案内する請求項１乃至８のいずれか１項
に記載のディーゼルエンジン。 - 【請求項１０】 オイル冷却されるピストン（２０）を
備えるとともに、戻り経路（２０４）をピストン（２
０）内部に有しており、前記戻り経路は、直接シリンダ
ボア内又はピストン（２０）の下方のクランクケース内
に連通する請求項１乃至９のいずれか１項に記載のディ
ーゼルエンジン。 - 【請求項１１】 スライダ（２４）を往復運動させるた
めに機械的駆動装置（２０）、空気力学的駆動装置（２
０９）、流体力学的駆動装置及び流体力学−空気力学的
駆動装置の少なくともいずれか一つ、効果的には空気力
学的駆動装置（２０９；２０７）を用いる請求項１乃至
１０のいずれか１項に記載のディーゼルエンジン。 - 【請求項１２】 クロスヘッドと、シリンダボア（２
２）又は燃焼室（２２）のユニフロー掃気と、１ｍ以上
の長さを有するピストンストローク、効果的には３ｍ以
上のピストンストロークとを有し、クロスヘッド及びピ
ストン（２０）の間に配置されるピストンロッド（２
３）は複数の要素から構成される請求項１乃至９のいず
れか１項に記載の低速動作を行う２サイクルの大型ディ
ーゼルエンジン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP96810903A EP0851101B1 (de) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Dieselmotor |
| DE96810903-3 | 1996-12-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10196326A true JPH10196326A (ja) | 1998-07-28 |
Family
ID=8225783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35555297A Withdrawn JPH10196326A (ja) | 1996-12-24 | 1997-12-24 | ディーゼルエンジン |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0851101B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10196326A (ja) |
| KR (1) | KR19980063585A (ja) |
| CN (1) | CN1089853C (ja) |
| DE (1) | DE59609434D1 (ja) |
| DK (1) | DK0851101T3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018163237A1 (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | 株式会社Ihi | ユニフロー掃気式２サイクルエンジン |
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|---|---|---|---|---|
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| EP3037639A3 (de) * | 2014-12-22 | 2016-07-13 | Winterthur Gas & Diesel AG | Zylinderanordnung für eine längsgespülte hubkolbenbrennkraftmaschine, sowie drosselelement für einen zylinderliner |
| GB201711254D0 (en) * | 2017-07-13 | 2017-08-30 | Knight Brian Russell | A two stroke engine |
| EP4166766A1 (de) * | 2021-10-15 | 2023-04-19 | Winterthur Gas & Diesel AG | Längsgespülter grossdieselmotor |
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| FR966756A (fr) * | 1939-11-11 | 1950-10-18 | Moteur à deux temps | |
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| JPS5638512A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Two-cycle internal combustion engine |
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1996
- 1996-12-24 DE DE59609434T patent/DE59609434D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-24 EP EP96810903A patent/EP0851101B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-24 DK DK96810903T patent/DK0851101T3/da active
-
1997
- 1997-11-17 KR KR1019970060406A patent/KR19980063585A/ko active IP Right Grant
- 1997-12-23 CN CN97125587A patent/CN1089853C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-24 JP JP35555297A patent/JPH10196326A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018163237A1 (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | 株式会社Ihi | ユニフロー掃気式２サイクルエンジン |
| JPWO2018163237A1 (ja) * | 2017-03-06 | 2019-11-21 | 株式会社Ｉｈｉ | ユニフロー掃気式２サイクルエンジン |
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|---|---|
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| CN1186156A (zh) | 1998-07-01 |
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