JPS6034550A - Multicylinder internal combustion engine - Google Patents

Multicylinder internal combustion engine

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Publication number
JPS6034550A
JPS6034550A JP59006234A JP623484A JPS6034550A JP S6034550 A JPS6034550 A JP S6034550A JP 59006234 A JP59006234 A JP 59006234A JP 623484 A JP623484 A JP 623484A JP S6034550 A JPS6034550 A JP S6034550A
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JP
Japan
Prior art keywords
counterweight
internal combustion
combustion engine
cylinder internal
crankshaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP59006234A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ヘニング、リンドキスト
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.)
MAN B&W Diesel AS
Original Assignee
MAN B&W Diesel AS
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Filing date
Publication date
Application filed by MAN B&W Diesel AS filed Critical MAN B&W Diesel AS
Publication of JPS6034550A publication Critical patent/JPS6034550A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22Compensation of inertia forces
    • F16F15/26Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for

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  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多気筒内燃機関(エンジン)に関し、このエ
ンジンにおいては、慣性力によシ発生されるモーメント
をバランスするために、クランク軸の前端および後端に
固定カウンタウェイトが取付けられる。本発明は、発動
機船の推進エンジンに特に適用され得るが、これに限る
ものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a multi-cylinder internal combustion engine, in which fixed counters are installed at the front and rear ends of the crankshaft in order to balance the moment generated by inertial force. Weights are attached. The invention may be particularly, but not exclusively, applied to propulsion engines for motor ships.

上記カウンタウェイトはクランク軸とともに回転するの
であり、これらを設げる目的は、エンジンのアンバラン
ス回転質量および往復動質量から発生して、エンジンの
回転数に等しい周期で周期的に変化する一次自由モーメ
ントを減少させるためである。同寸法の二つのカウンタ
ウェイトを用い、これらをそれぞれクランク軸の前端お
よび後端に、それらの重心がクランク軸の軸心から同距
離にあって、相互に180°ずらされるように、取付け
ることが通常の方法である。このようにすると、上記両
カウンタウェイトが二つの同調で反対方向の遠心力を発
生し、よって、一定長(一定の太ささ)で、方向が連続
的に変わるモーメントベクトルが発生される。エンジン
のアンノ(ランス回転質量の慣性力によるモーメントも
一定の太ぎさ、および、連続的に変化する方向を有する
が、往復動質量の慣性力は、「常に垂直面(1−なわち
、直列エンジンのシリンダ軸心を含む面)内に働くが、
大ぎさがクランク軸の各回転の間に周期的に変化するモ
ーメント」を発生する。
The above-mentioned counterweights rotate together with the crankshaft, and the purpose of providing them is to eliminate the first-order free movement generated from the engine's unbalanced rotating mass and reciprocating mass, which changes periodically at a period equal to the engine speed. This is to reduce the moment. It is possible to use two counterweights of the same size and attach them to the front and rear ends of the crankshaft, respectively, so that their centers of gravity are at the same distance from the axis of the crankshaft and are offset by 180° from each other. This is the normal method. In this way, the two counterweights generate two synchronized centrifugal forces in opposite directions, thereby generating a moment vector that has a constant length (constant thickness) and whose direction changes continuously. The moment due to the inertial force of the rotating mass of the engine (lance) also has a constant thickness and a direction that changes continuously, but the inertial force of the reciprocating mass works within the plane (including the cylinder axis), but
The magnitude generates a moment that varies periodically during each revolution of the crankshaft.

カウンタウェイトの関係因子(これらは、カウンタウェ
イトの遠心力または慣性力によシ発生されるバランシン
グモーメントを定めるものであるが)を適当に選択する
ことによシ、垂直面内および水平面内に働く合計自由モ
ーメントの最大値をそれぞれ減少することが可能にされ
る。構造、特に、エンジンが設置されている船の船腹の
振動様式を定める条件の如何によシ、上記両面の一つ内
のバランスを完全に行うか(この場合には、他方の面内
に働く最大モーメントは、往復動質量の慣性力によるモ
ーメントの最大値に等しくなるが)、または、上記両面
の各々中に、より低い最大値を有する周期的に変化する
モーメントが発生するような中間的解決を行うかの選択
がなされ得る。
By appropriately selecting the counterweight related factors (which determine the balancing moment generated by the centrifugal force or inertial force of the counterweight), it is possible to work in the vertical and horizontal planes. It is possible to respectively reduce the maximum value of the total free moments. Depending on the conditions that determine the vibration mode of the structure, especially the hull of the ship in which the engine is installed, it is possible to achieve a perfect balance within one of the above two planes (in this case, the vibration acting on the other plane). (the maximum moment is equal to the maximum value of the moment due to the inertia of the reciprocating mass), or an intermediate solution in which a periodically varying moment with a lower maximum value occurs in each of the above two sides. A choice may be made to do so.

本発明の目的は、エンジンの完成後においても設置後に
おいても、最初に調節されたバランスの度合を簡単に、
特に、エンジン自体に大きな改造を加えることを要せず
に、変えることを可能にする手段を提供するにある。
The purpose of the present invention is to easily adjust the degree of balance that was initially adjusted, both after the completion of the engine and after installation.
In particular, the object is to provide a means that allows the engine to be changed without requiring major modifications to the engine itself.

本発明によるエンジンは、冒頭に述べた如き種類のエン
ジンであるが〜特徴として、各固定カウンタウェイトに
、二つの相互に同形な追加(可調節)カウンタウェイト
が取付けられ、これらのカウンタウェイトは周辺方向に
調節され得、それらの各々を固定カウンタウェイトに、
クランク軸の中心と固定カウンタウェイトの重心とを結
ぶ直線に対して選択された角度位置に数句けるための取
付は手段を有する。
The engine according to the invention is of the type mentioned at the outset, but is characterized in that each fixed counterweight is fitted with two mutually identical additional (adjustable) counterweights, which counterweights are connected to the surroundings. each of them to a fixed counterweight,
The mounting has means for positioning at selected angular positions with respect to a straight line connecting the center of the crankshaft and the center of gravity of the fixed counterweight.

以下2本発明を図面に示す実施例により説明する、 第1図および第2図は、タンカーまたは貨物船の如き海
洋航行船1を示し、この船1は、その船尾に置かれた推
進エンジン(内燃機関)2を有する。エンジン2は、第
2図に示す如く、船のプロペラ3に直結された四気筒二
ストロークのディーゼルエンジンであシ得る。第2図は
さらに、二組のカウンタウェイト4,5を示し、カウン
タウェイト4.5はそれぞれエンジン2のクランク軸の
前端および後端に取付けられる。クランク軸が回転する
と、上記二組のカウンタウェイト4,5は二つの反対方
向の慣性力または遠心力6,7を発生し、これによシ、
クランク軸と同じ回転数Crpm)で回転するモーメン
トベクトルが発生される。
The present invention will now be described with reference to two embodiments shown in the drawings. Figures 1 and 2 show an ocean-going vessel 1, such as a tanker or a cargo ship, which has a propulsion engine ( internal combustion engine) 2. The engine 2 may be a four-cylinder, two-stroke diesel engine directly connected to a propeller 3 of the ship, as shown in FIG. FIG. 2 further shows two sets of counterweights 4, 5, which are attached to the front and rear ends of the crankshaft of the engine 2, respectively. When the crankshaft rotates, the two sets of counterweights 4, 5 generate two opposite inertial forces or centrifugal forces 6, 7, which cause
A moment vector is generated that rotates at the same rotational speed (Crpm) as the crankshaft.

第2図はさらに、エンジン2の最後方シリンダの直後に
置かれた一組のカウンタウェイ)8’e示し、このカウ
ンタウェイト80組は、常に同一面内、第2図に示すよ
うに水平面内で働く慣性力9を発生する。
FIG. 2 further shows a set of counterweights (8'e) placed immediately after the rearmost cylinder of the engine 2, and these 80 sets of counterweights are always in the same plane, horizontal plane as shown in FIG. Generates an inertial force 9 that acts on .

エンジン2の前端にあるカウンタウェイトの組4は、第
3図および第4図に示すように−ディスク10を有し、
ディスク10は、多数のボルト(図示なし)によシ、エ
ンジンのクランク軸12の前端にあるフランジ11に固
定される。ディスク10はカウンタウェイト13と一体
であシ、カウンタウェイト13は、ディスク10の直径
14に対して対称であシ、よって、カウンタウェイト1
30重心は上記直径上に置かれる。ディスク10の前向
き面上には、クランク軸12と同心の輪形溝15が作ら
れ、溝150夙には、クランク軸の軸心に平行な多数の
孔16があげられ、孔16には内ねじが切られ、よって
、二つの同形で、角度位置を調節され得るカウンタウェ
イト18をディスク10に固定するためのボルトまたは
ねじ17が受入れられ得る。
A set of counterweights 4 at the front end of the engine 2 has - as shown in FIGS. 3 and 4 - a disc 10;
Disk 10 is secured to a flange 11 at the front end of engine crankshaft 12 by a number of bolts (not shown). The disk 10 is integral with the counterweight 13, and the counterweight 13 is symmetrical with respect to the diameter 14 of the disk 10, so that the counterweight 1
30 The center of gravity is placed on the above diameter. An annular groove 15 concentric with the crankshaft 12 is formed on the front surface of the disc 10, and a number of holes 16 parallel to the axis of the crankshaft are provided in the groove 150, and each hole 16 has an internal thread. are cut, so that two identical bolts or screws 17 can be received for fixing the counterweight 18 to the disc 10, the angular position of which can be adjusted.

第3図に示すように、可調節カウンタウェイト18の各
々は三つのボルト17によpディスク1oに取付けられ
、ボルト受入れ孔16は、上記直径14に対して対称な
二群に配置され、各群は、九つの、等角間隔を隔てたね
じ孔を有し、よって、各場合に、可調節カウンタウェイ
トが直径線14に対して対称に置かれるべきものとすれ
ば、可調節カウンタウェイ)180組を七つの異なる角
度位置においてディスク10に取付けることが可能にさ
れる。このような配置によシ、上述した遠心力6を、カ
ウンタウェイ)18が第3図および第4図に示す端位置
に置かれたときの最大値と、カウンタウェイト18が固
定カウンタウェイト13と反対な端位置[ftがれたと
ぎの最小値との間に段階的lC変えることが可能にされ
る。
As shown in FIG. 3, each of the adjustable counterweights 18 is attached to the p-disk 1o by three bolts 17, and the bolt receiving holes 16 are arranged in two groups symmetrical with respect to the diameter 14. The group has nine equiangularly spaced threaded holes, thus providing that in each case the adjustable counterweight is to be placed symmetrically with respect to the diameter line 14 (adjustable counterweight). It is possible to attach 180 pairs to the disk 10 in seven different angular positions. With this arrangement, the above-mentioned centrifugal force 6 can be divided into the maximum value when the counterweight 18 is placed at the end position shown in FIGS. It is possible to change stepwise IC between the opposite end position [ft] and the minimum value of the cutoff.

エンジン2の後端にあるカウンタウェイトノ組5も、第
5図および第6図に示す如く原則的には同様に設計され
、固定カウンタウェイト19を有し、カウンタウェイト
19はエンジンの回転ホイール肪と一体であシ、ホイー
ル加はクランク軸12の後端に取付けられ、ホイール加
の周辺にはギヤの歯21が作られ、歯21は、周知のよ
うに、クランク軸をゆるやかに回転するための回転モー
タ(図示なし)上のピニオンギヤと係合され得る。ホイ
ール加の後向き面中には、ディスク10中の溝15と同
様な輪形溝15が作られ、溝15の底には総計18個の
ねじ孔16が作られ、ねじ孔16は、ディスク10中の
ねじ孔と同じパターンに、すなわち、対称形の固定カウ
ンタウェイト190重心を通ってひかした直径四に対し
て対称的に配置される。最後に、この構造は、二つの相
互に同形で角度位置を調節され得るカウンタウェイト1
8を有し、カウンタウェイト18は、エンジン2の前端
にある可調節カウンタウェイトと同寸法であり、固定カ
ウンタウェイト19に対して調節され得、ボルト17に
よp、エンジンの前端にある可調節カウンタウェイトと
同様に、ホイール加に取付けられる。
The counterweight set 5 at the rear end of the engine 2 is basically designed in the same way as shown in FIGS. The wheel support is attached to the rear end of the crankshaft 12, and gear teeth 21 are formed around the wheel support, and as is well known, the teeth 21 are used to slowly rotate the crankshaft. can be engaged with a pinion gear on a rotary motor (not shown). An annular groove 15 similar to the groove 15 in the disc 10 is formed in the rearward facing surface of the wheel, and a total of 18 threaded holes 16 are formed in the bottom of the groove 15. are arranged in the same pattern as the screw holes of the symmetrical fixed counterweight 190, ie, symmetrically about a diameter of 4 drawn through the center of gravity of the fixed counterweight 190. Finally, this structure consists of two mutually identical counterweights 1 whose angular position can be adjusted.
8, the counterweight 18 has the same dimensions as the adjustable counterweight at the front end of the engine 2, and can be adjusted relative to the fixed counterweight 19, by means of bolts 17, the adjustable counterweight at the front end of the engine 2. Like a counterweight, it is attached to the wheel joint.

第7図に示すように、各可調節カウンタウェイト18は
、カウンタウェイトの後面(すなわち、ディスク10に
面する面)から飛出す弧形リブ23によシ輪形溝15中
で案内される。各溝150円筒形側面の一つ中には輪形
溝24(第8図)が作られ、カウンタウェイト18がデ
ィスク10に、第7図に示すように取付けられると、上
記溝列は、各リブ那の対向側面中の対向溝と軸心方向同
位置に来る。扇形体部は、溝潜中に係合する突出部を有
し、ボルト26(第7図)によシリブn中の対向溝中に
固定される。上記扇形体6により、取付はボルト17が
一時的に脱されてカウンタウェイトが調節される間に各
カウンタウェイト18が溝15から脱係合することが防
がれる。第5図および第6図には示してないが、同様な
構造が回転ホイール加に対しても設けられる。
As shown in FIG. 7, each adjustable counterweight 18 is guided in an annular groove 15 by an arcuate rib 23 projecting from the rear surface (ie, the surface facing disk 10) of the counterweight. An annular groove 24 (FIG. 8) is created in one of the cylindrical sides of each groove 150, and when the counterweight 18 is mounted on the disc 10 as shown in FIG. It comes to the same position in the axial direction as the opposing groove in the opposite side of the center. The sector has a protrusion that engages in the groove and is secured in the opposed groove in the cylinder n by bolts 26 (FIG. 7). Said sector 6 prevents the mounting from disengaging each counterweight 18 from the groove 15 while the bolt 17 is temporarily removed and the counterweight is adjusted. Although not shown in FIGS. 5 and 6, a similar structure is provided for rotating wheel applications.

さて、上述の、固定および可調節カウンタウェイトを有
する構造によυ、[エンジン2中に発生する慣性力によ
る一次モーメント(fなわら、エンジンのクランク軸の
回転数に等しい周期で変化するモーメント)にょシ船腹
中に発生される振動に影響を与えること」が如何にして
可能にされるかを説明する。
Now, with the above-mentioned structure having fixed and adjustable counterweights, υ is the primary moment due to the inertial force generated in the engine 2 (f is the moment that changes with a period equal to the rotational speed of the engine crankshaft). It is explained how it is possible to influence the vibrations generated in the hull of the ship.

エンジンの、クランク腕、クランクビンおよびコネクチ
ングロッドの部分を含むアンバランス回転質量によシモ
ーメントMrot が生ずる。回転数(rpm)が一定
であれば、Mrotは一定であシ、クランク軸と同じ回
転数で回転する一定長さのベクトルにより表わされ得る
。すなわち、このモーメントは、船の長手軸心を含むす
べての回申に周期的に働くが、船腹への振動影響を計算
するためには、上記モーメントが垂直面内に働く場合と
水平面内に働く場合との二つの場合のみを考えるのが通
例である。
The unbalanced rotating masses of the engine, including the crank arm, crank bin and connecting rod portions, result in a moment Mrot. If the rotational speed (rpm) is constant, Mrot is constant and can be represented by a vector of constant length that rotates at the same rotational speed as the crankshaft. In other words, this moment acts periodically on all directions including the longitudinal axis of the ship, but in order to calculate the vibration effect on the ship's hull, it is necessary to calculate whether the moment acts in the vertical plane or in the horizontal plane. It is customary to consider only two cases:

エンジンの、ヒストン、ピストンロッド、クロスヘッド
およびコネクチングロッドの部分を含む往復動質量によ
)、「常に垂直面内に働くが、クランク軸の各回転の間
に連続的に太ぎさが変化するモーメント」が生ずる。こ
のモーメントは、長さは変わるが方向は一定(垂直方向
)のベクトルによシ表わされ得る。第2図に示した四気
筒エンジンにおいては、このモーメンhMrecの最大
値は、回転質量のモーメン)Mrot が垂直面内に働
くときに生ずる。クランク軸が相当角度位置から90’
回転したときには、Mrot は水平面内に働き、往復
動質量のモーメントはO(ゼロ)になる。
The reciprocating masses of the engine (including the histones, piston rods, crossheads, and connecting rods) create a moment acting always in the vertical plane but whose thickness changes continuously during each revolution of the crankshaft. ” occurs. This moment can be represented by a vector of varying length but constant direction (vertical). In the four-cylinder engine shown in FIG. 2, the maximum value of this moment hMrec occurs when the rotating mass moment ) Mrot acts in the vertical plane. The crankshaft is 90' from the equivalent angle position
When rotated, Mrot acts in the horizontal plane and the moment of the reciprocating mass becomes O (zero).

したがって、上述したカウンタウェイトの組4゜5を有
しないエンジンにおいては、自由モーメントの最大値は
、垂直面内においてはM rec + M rotにな
シ、水平面内においてはMrotになる。
Therefore, in an engine without the counterweight set 4°5 described above, the maximum value of the free moment will be M rec + M rot in the vertical plane and Mrot in the horizontal plane.

しかしながら、自由モーメントのこれらの最大値は、カ
ウンタウェイトの組4,5を適当に利用することによυ
減少され得る。第2図、第3図および第5図に示したよ
うに、カウンタウェイトが、それらの各々の重心が18
0°ずれるように取付けられた場合には、それらの反対
方向の遠心力6゜7(第2図)によりバランシングモー
メントIQ1balが生じ、このモーメントは、「一定
長を有し、クランク軸と同期的に回転するがその方向は
常に、Mrot を表わす回転ベクトルの方向と反対で
あるベクトル」にょル表わされ得る。
However, these maximum values of free moments can be determined by appropriate use of counterweight pairs 4 and 5.
can be reduced. As shown in FIGS. 2, 3 and 5, the counterweights have their respective centers of gravity 18
If they are mounted so that they are offset by 0°, the centrifugal force 6°7 in the opposite direction (Fig. 2) creates a balancing moment IQ1bal, which has a constant length and is synchronous with the crankshaft. may be represented by a vector which rotates to , but whose direction is always opposite to the direction of the rotation vector representing Mrot.

上述において説明したように、可調節カウンタウェイト
18を固定カウンタウェイト13 、19に、それぞれ
異なる位置において取付けることにょ夛、力6,7、し
たがってMbal の太ぎさを変えることが可能にされ
る。固定カウンタウェイト13 、19はクランク軸1
2に、「これら二つのカウンタウェイトのみにょ)(す
なわち、可調節カウンタウェイトを加えることなしに)
呈されるバランシングモーメントが回転質量のモーメン
トMrot の反対方向に向けられるような角度位置に
」取付けられる。
As explained above, by attaching the adjustable counterweight 18 to the fixed counterweights 13, 19 in different positions, it is possible to vary the magnitude of the forces 6, 7 and thus Mbal. Fixed counterweights 13 and 19 are the crankshaft 1
2, with only these two counterweights (i.e., without adding an adjustable counterweight)
It is mounted in an angular position such that the exerted balancing moment is directed in the opposite direction to the moment of the rotating mass Mrot.

固定および可調節カウンタウェイトの質量、および、ク
ランク軸の中心線からそれらの重心までの半径(距離)
は、例えば、第3図および第5図に示した調節にょシ得
られたMbalの最大値がMrot +Mrecにほぼ
等しくな夛、Mbalの最小値(すなわち、可調節カウ
ンタウェイトが図示と直径方向反対位置に置かれたとき
の値)がMrot に等しくなるように選択され得る。
Mass of fixed and adjustable counterweights and radius (distance) of their center of gravity from the centerline of the crankshaft
For example, if the maximum value of Mbal obtained by the adjustment shown in FIGS. 3 and 5 is approximately equal to (value when placed in position) can be chosen to be equal to Mrot.

カウンタウェイト18が、Mbal の最大値を発生す
るように調節されたときには、慣性力の合計自由モーメ
ント、すなわち、M ro t + M rec −M
 ba lは、垂直面内においては事実上0になるが水
平面内においては比較的大になる。これと反対に、カウ
ンタウェイト18を、Mbal の最小値を発生するよ
うに調節すると、水平面内に働くモーメントは0または
事実上0に減少され得るが、垂直面内に働く自由モーメ
ントは容認されなげればならない。
When the counterweight 18 is adjusted to produce the maximum value of Mbal, the total free moment of inertia, i.e., M rot + M rec −M
bal is effectively zero in the vertical plane, but relatively large in the horizontal plane. Conversely, if the counterweight 18 is adjusted to produce a minimum value of Mbal, the moments acting in the horizontal plane may be reduced to zero or virtually zero, while the free moments acting in the vertical plane will not be tolerated. Must be.

上述した二つの極端な場合の間において、可調節カウン
タウェイト18によシ、垂直および水平面内に働くモー
メントが、上記両面の各々中における船腹の振動におよ
ぼす影響が正当であるように調節することが可能にされ
る。可調節カウンタウェイトの大きな利点は、船が就役
した後に、初めに計算された振動現象が実際に現れる振
動と合致しないことが判明した場合にM ba l の
調節を行うことが可能にされることである。再調節の必
要は、長期航海の間に船を、最初の調節が基づいたエン
ジン回転数と異なる回転数で船を操作することが望まれ
る場合にも生ずる。
Between the two extreme cases mentioned above, the moments acting on the adjustable counterweight 18 in the vertical and horizontal planes should be adjusted in such a way that the influence they have on the vibrations of the ship's hull in each of the abovementioned two planes is just. is made possible. The great advantage of the adjustable counterweight is that, after the ship has been put into service, it is possible to make adjustments to M ba l if it turns out that the initially calculated vibration phenomena do not correspond to the vibrations that actually appear. It is. The need for readjustment also arises during long voyages when it is desired to operate the ship at a different engine speed than the engine speed on which the initial adjustment was based.

大多数の船においては、船腹振動の自然または共鳴周波
数は垂直面内と水平面内とで異なシ、したがって、Mb
al の値を選択するためには、上記両面の一方または
他方中に生する慣性モーメントを最小にすることを目指
せば光分である。しかし、ある場合には、すべての方向
の振動を減少するための特に厳格な要求が有シ得、この
ような場合には、上述の、固定および可調節カウンタウ
ェイトの構造を、下記に述べる力補償器によシ補足する
ことによシ、先に述べた周期的に変化する力9(第2図
)を発生することができる。
In most ships, the natural or resonant frequency of the hull vibrations is different in the vertical and horizontal planes, so the Mb
The value of al is chosen with the aim of minimizing the moment of inertia created in one or the other of the surfaces. However, in some cases there may be particularly stringent requirements for reducing vibrations in all directions, and in such cases the fixed and adjustable counterweight constructions described above may be combined with the forces described below. Supplemented by a compensator, the previously mentioned periodically varying force 9 (FIG. 2) can be generated.

これから述べる例においては、「力9は水平面内に働き
、最大連続出力(MCR)におけるエンジンの公称回転
数に相当する周波数を含む範囲内の周波数において水平
面内に生ずる船腹の実際の振動様式は、第2図に変形曲
線27(すなわち、船腹の長さの各点における振動の振
巾を示す曲線)によシ示された如くである」と仮定する
。曲線27(これは、明確化のために、著しく誇張され
ているが)は二つの節を有し、その内、後方の筒路はエ
ンジン2の前方に比較的遠く離れた所にある。
In the example to be described, ``Force 9 acts in the horizontal plane, and the actual mode of vibration of the ship's hull that occurs in the horizontal plane at frequencies within a range that includes the frequency corresponding to the nominal engine speed at maximum continuous power (MCR) is Assume that the deformation curve 27 in FIG. Curve 27 (which has been greatly exaggerated for clarity) has two nodes, of which the rear channel is located relatively far in front of engine 2.

もし、同じ周波数の範囲内で、垂直面内における振動の
自然周波数が発生すれば、この周波数における振動様式
は通常三つの節を含み、最後方の節はエンジンにもつと
近く置かれる。
If the natural frequency of vibration in the vertical plane occurs within the same frequency range, the vibration pattern at this frequency usually includes three nodes, the last node being located closer to the engine.

第9図は、同回転数で反対方向に回転する二つ同形のカ
ウンタウェイト四、30によシ水平慣性力9を発生する
だめの方式を示す。上記カウンタウェイ)29は、クラ
ンク軸12に取付けられたスゲロケット31に取付げら
れ、スプロケット31はチェイン32ヲ介して、エンジ
ンのカム軸あ上のスゲロケットおを駆動し、上記カウン
タウェイト加は、チェイン32中に所望の張力を保つた
めに揺動腕36上に可回転に保持されたアイドルスプロ
ケット語に取付けられる。カウンタウェイト29 、3
0が、第9図に示す如く対称的に置かれた場合には、カ
ウンタウェイトに働く遠心力(半径方向矢印により示さ
れている力)の垂直成分は相殺され、水平成分は相加え
られて所望の周期的に変化する補償ノコ9が発生される
FIG. 9 shows a method for generating horizontal inertia force 9 by means of two identical counterweights 4 and 30 rotating in opposite directions at the same rotational speed. The counterweight 29 is attached to a sprocket 31 attached to the crankshaft 12, and the sprocket 31 drives the sprocket on the engine camshaft through a chain 32. , is attached to an idler sprocket rotatably held on a rocker arm 36 to maintain the desired tension in the chain 32. Counterweight 29, 3
If the zeros are placed symmetrically as shown in Figure 9, the vertical components of the centrifugal force (indicated by the radial arrows) acting on the counterweight will cancel and the horizontal components will add. A desired periodically varying compensation saw 9 is generated.

第2図に示した如く、力9は常にカフの水平成分と反対
の方向に向けられるべきであシ、上述のカウンタウェイ
トの組4および5を有する構造について云えば、1言仮
想11のカウンタウェイトと11実在++のカウンタウ
ェイト加との組合わせによシカ9を発生することが可能
である。仮想のカウンタウェイト29は、回転ホイール
m上のカウンタウェイト18を、エンジン2の前端にあ
るディスク10上のカウンタウェイト18の位置に相当
する位置から遠ざけることによシ得ることができる。
As shown in FIG. 2, the force 9 should always be directed in a direction opposite to the horizontal component of the cuff, and for the structure with the counterweight sets 4 and 5 described above, the hypothetical 11 counter It is possible to generate the deer 9 by the combination of the weight and the counterweight addition of 11 real++. The virtual counterweight 29 can be obtained by moving the counterweight 18 on the rotating wheel m away from a position corresponding to the position of the counterweight 18 on the disk 10 at the front end of the engine 2.

この際、カウンタウェイト18の調節はつぎのように行
われる。ます、四つのカウンタウェイトがすべてそれぞ
れの固定カウンタウェイト13または19に対して、垂
直面内において合計自由モーメン) Mrot + M
 rec −Mbal の最小値を発生し、したがって
、水平面内において自由モーメントの最大値を発生する
(相互に対称的な)角度位置を取るように調節される。
At this time, the counterweight 18 is adjusted as follows. , the total free moment in the vertical plane of all four counterweights relative to their respective fixed counterweights 13 or 19) Mrot + M
It is adjusted to take the (mutually symmetrical) angular position which produces the minimum value of rec -Mbal and therefore the maximum value of the free moment in the horizontal plane.

エンジン2の前端において行われたカウンタウェイト1
8の調節は保たれ、後端にあるカウンタウェイト18は
固定カウンタウェイト19から、カウンタウェイト19
 、18によシ発生される慣性力が、所望力9050%
に等しい量だけ減少されるまで遠ざけられる。上述よシ
明らかなる如く、力9の残りの50%は実在のカウンタ
ウェイト30により発生される。
Counterweight 1 carried out at the front end of engine 2
8 is maintained, and the counterweight 18 at the rear end changes from the fixed counterweight 19 to the counterweight 19.
, 18 is 9050% of the desired force.
is moved away until it is reduced by an amount equal to . As is clear from the above, the remaining 50% of the force 9 is generated by the actual counterweight 30.

この操作は、力9と節部との間の距離II L I+(
第2図)が比較的太であや、よって、水平面内に発生す
る慣性モーメントが比較的小さな力9によりバランスさ
れ得るが故に可能にされるのである。
This operation corresponds to the distance II L I+(
2) is relatively thick, so that the moment of inertia occurring in the horizontal plane can be balanced by a relatively small force 9.

カム軸駆動手段中のアイドルスプロケット35が、後日
にカウンタウェイトIを取付けることを許すように設計
されている場合には、使用者は、エンジンを改造するこ
とを決せずに、慣性モーメントの限定された補償を行う
ために、固定および可調節カウンタウェイトのみを用い
るか、または、上述のような追加の力補償器によシ構造
を補足することができ、これにより、船腹中に発生され
た振動を事実上完全に除去することができる。カウンタ
ウエイト(至)と仮想カウンタウェイト四との関係位置
を変えることにより、補償力9が、振動状態に影響する
特殊な因子に対して正当であるように如何なる任意の長
手方向面内にも働くようにすることができる。例えば、
船腹の長手軸心より下に働く水平横方向力によシ起こさ
れる上記軸心を中心とするねじpモーメントが望ましく
ない場合が考えられ得るが、このような場@には、力9
が垂直面内に働くようにすることが必要とされる。
If the idle sprocket 35 in the camshaft drive means is designed to allow the installation of a counterweight I at a later date, the user can limit the moment of inertia without ever modifying the engine. Fixed and adjustable counterweights alone can be used to compensate for the force generated in the vessel, or the structure can be supplemented with additional force compensators such as those described above, thereby reducing the Vibration can be virtually completely eliminated. By changing the relative position of the counterweight 4 and the virtual counterweight 4, a compensating force 9 can be exerted in any arbitrary longitudinal plane, just as it is for the special factors influencing the vibration conditions. You can do it like this. for example,
There may be cases where the screw p moment about the axis caused by horizontal transverse forces acting below the longitudinal axis of the ship is undesirable;
is required to work in the vertical plane.

この際には、上述した、司調節カウンタウェイト18の
調節はつぎのように変えられる。すなわち、まず、これ
らは、垂直面内において最大値を取シー水平面内におい
て最小値を取るような慣性モーメントを発生するように
調節される。ついで、垂直面内に働くモーメントが、エ
ンジンの後端にあるカウンタウェイトis 、 30の
調節によシ補償される。
In this case, the above-mentioned adjustment of the adjustment counterweight 18 is changed as follows. That is, they are first adjusted to generate a moment of inertia that has a maximum value in the vertical plane and a minimum value in the horizontal plane. The moments acting in the vertical plane are then compensated by adjusting the counterweight is, 30 at the rear end of the engine.

ついで、回転ホイール加上の仮想カウンタウェイト29
に対するアイドルスゲロケット語上のカウンタウェイト
30の位置が、第9図に示した位置と直径方向反対にさ
れる。
Next, the virtual counterweight 29 for adding rotation wheel
The position of the counterweight 30 on the idle sedge rocket is diametrically opposite to that shown in FIG.

カム軸駆動スプロケット31と同径のアイドルスブ四ケ
ツ)35を設は得るスペースがない場合には、カウンタ
ウェイ)30は、揺動腕36に可回転に保持された軸に
取付けられ、腕謁に保持された小さ1エアイドルスブロ
ケツトからチェインを経て適当なギヤ比をもって駆動さ
れる。
If there is no space to install four idler sockets 35 with the same diameter as the camshaft drive sprocket 31, the counterway 30 is attached to a shaft rotatably held by a swinging arm 36, It is driven from a small 1 air idler bracket held at a suitable gear ratio via a chain.

カウンタウェイトの各組の慣性モーメント(ツーなわち
、各カウンタウェイトの質量に、カウンタウェイトのい
わゆる、回転半径または慣性半径の二乗を掛けた積の合
計)は、可調節カウンタウェイトをクランク軸の中心線
の周9に回転することによシバランシングモーメントが
衝見られたとぎにおいても不変であるから、クランク軸
のねじシ振動に関係する因子は不変であシ、したがって
、エンジンの設計に関連して行われた、このような振動
によp生ずる応力の計算はそのまま有効に保たれる。
The moment of inertia of each pair of counterweights (i.e., the sum of the products of the mass of each counterweight multiplied by the square of the so-called radius of rotation or radius of inertia of the counterweights) is determined by moving the adjustable counterweights to the center of the crankshaft. Since the balancing moment does not change even when the shaft rotates around the line 9, the factors related to the thread vibration of the crankshaft remain unchanged and are therefore relevant to the design of the engine. The calculations made of the stresses caused by such vibrations remain valid.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は推進のために本発明による多気箭内燃様関(エ
ンジン)が用いられた船の説明図的側面図、第2図は船
の船腹の水平断面図であシ、エンジン、グロベラおよび
船腹の水平振動に対する誇張された可能な変形曲線を示
す図、第3図はエンジンの前端にあるカウンタウェイト
構造のクランク軸の中心線の方向に見た平面図、第4図
は第3図の構造の側面図、第5図はエンジンの後端にあ
るカウンタウェイト構造の第3図と同様な平面図、第6
図は第5図の溝道の一部断面側面図、第7図は第3図の
■−■線による拡大部分図、第8図は第3図の■−■線
による部分図、第9図はエンジンのカム軸駆動手段およ
び力補償器の説明図である。 l・・・船、2・・・推進エンジン、3・・・グロベラ
、4.5・・・カウンタウェイト、8・・・カウンタウ
ェイト、18・・・可調節カウンタウェイト、四・・・
仮想のカウンタウェイト、加・・・実在のカウンタウェ
イ ト。 手続?iil正門〈方式) 特許庁長官 若杉和夫 殿 1 事件の表示 昭和59年特許願第6234 月 2 発明の名称 多気筒内燃開開 3 ン■正をする者 事件どの関係 特許出願人 ビー、rンド、ダブリュ、ディーピル、アクチセルスカ
ブ 4代理人 昭 和 59年 4 月 4171 (発送日 1111和59り1−4 月24日)6?I
Ii正の対象 顆mの出願人の欄、委任状、図面。 7 補正の内容
FIG. 1 is an explanatory side view of a ship in which a multi-arbitrary internal combustion engine according to the present invention is used for propulsion, and FIG. Figure 3 is a plan view of the counterweight structure at the forward end of the engine, looking in the direction of the center line of the crankshaft; A side view of the structure, Figure 5 is a plan view similar to Figure 3 of the counterweight structure at the rear end of the engine, and Figure 6 is a side view of the structure.
The figure is a partial cross-sectional side view of the ditch in Figure 5, Figure 7 is an enlarged partial view taken along the line ■-■ in Figure 3, Figure 8 is a partial view taken along the line ■-■ in Figure 3, and Figure 9 The figure is an explanatory diagram of the camshaft drive means and force compensator of the engine. l...Ship, 2...Propulsion engine, 3...Globella, 4.5...Counterweight, 8...Counterweight, 18...Adjustable counterweight, 4...
Virtual counterweight, addition... real counterweight. procedure? iii Main gate (method) Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Japan Patent Office 1 Indication of the case Patent application No. 6234 of 1982 Name of the invention Multi-cylinder internal combustion opening/opening 3 W, Deepil, Actisel Scab 4 agent Showa April 1959 4171 (Delivery date 1111 W59 1-April 24) 6? I
Ii Positive target condyle m applicant column, power of attorney, drawings. 7 Contents of amendment

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)慣性7ucよ多発生されるモーメントをバランスす
るために、クランク軸(12)の前端および後端に固定
カウンタウェイト(13,19)が取付けられた多気筒
内燃機関において、各固定カウンタウェイトに二つの相
互に同形な追加カウンタウェイト(18)が取付けられ
、上記追加カウンタウェイトは周辺方向に調節され得、
それらの各々を固定カウンタウェイトに、クランク軸の
中心と固定カウンタウェイトの重心とを結ぶ直線(14
)に対して選択された角度位置に取付けるための手段(
17)を有することを特徴とする多気筒内燃機関。 2)各固定カウンタウェイト(13,19)は、クラン
ク軸に固定されたディスク(10,20)と一体であり
、輪形溝(15)を有し、上記溝中に、可調節カウンタ
ウェイト(18)上の輪形リブ(23)が係合し、上記
溝(15)の各々の庭中には、可調節カウンタウェイト
のための取付はポルh (17)を受入れるための内ね
じ付きの孔(16)が作られることを特徴とする特許請
求の範囲第4項記載の多気筒内燃機関。 3)固定カウンタウェイトの重心を通る上記直線(14
)の両側に対称的に置かれた二群のねじ孔(16)が作
られ、上記ねじ孔は各群内において等角度間隔を隔てて
置かれることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
多気筒内燃機1!!、1゜4)輪形溝(15)の−側面
内、および、各リプ(23)の対向側面内に、相互に合
致し得る溝(24)が作られ、この溝(24)は、可調
節カウンタウェイト(18)の調節の間に、取付はポル
) (17)が取脱された後、上記カウンタウェイト(
18)を保持し得る弧形ロック体(25)を受け止める
役をすることを特徴とする特許請求の範囲第2項または
第3項に記載の多気筒内燃機関。 5)ロック体(25)を可調節カウンタウェイト(18
)に可脱に取付けるための手段(26)を有することを
特徴とする特許請求の範囲第4項記載の多気筒内燃機関
。 6)エンジンのカム軸を駆動するためのホイール(31
)がエンジンの一端においてクランク軸(12)に取付
けられ、さらにI#徴として、追加のカウンタウェイト
(3o)が、カム軸駆動手段の一部を形成するアイドル
ホイール(35)に取付けられ、上記アイドルホイール
がクランク軸と同期的に反対方向に回転することを特徴
とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のいすしか一
項に記載の多気筒内燃機関。
[Claims] 1) In a multi-cylinder internal combustion engine in which fixed counterweights (13, 19) are attached to the front and rear ends of the crankshaft (12) in order to balance the generated moment of inertia 7uc. , two mutually identical additional counterweights (18) are attached to each fixed counterweight, said additional counterweights being adjustable in the circumferential direction;
Each of them is connected to the fixed counterweight by a straight line (14
) for mounting in a selected angular position relative to (
17) A multi-cylinder internal combustion engine. 2) Each fixed counterweight (13, 19) is integral with a disc (10, 20) fixed to the crankshaft and has an annular groove (15) in which an adjustable counterweight (18) ) is engaged by an annular rib (23) on said groove (15), and in each of said grooves (15) a mounting for an adjustable counterweight is provided with an internally threaded hole (17) for receiving a hole (17). 16) A multi-cylinder internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the multi-cylinder internal combustion engine is manufactured by: 3) The above straight line (14
) are made in two groups of screw holes (16) placed symmetrically on both sides of the screw holes, said screw holes being spaced equiangularly apart within each group. Multi-cylinder internal combustion engine described 1! ! , 1°4) In the -side of the annular groove (15) and in the opposite side of each lip (23), mutually matching grooves (24) are made, which grooves (24) are adjustable. During the adjustment of the counterweight (18), after the mounting plate (17) is removed, the counterweight (18) is removed.
The multi-cylinder internal combustion engine according to claim 2 or 3, characterized in that the multi-cylinder internal combustion engine serves to receive an arc-shaped locking body (25) capable of holding an arc-shaped locking body (25). 5) Lock body (25) with adjustable counter weight (18
5. Multi-cylinder internal combustion engine according to claim 4, characterized in that it has means (26) for removably attaching it to the engine. 6) Wheel (31) for driving the engine camshaft
) is mounted on the crankshaft (12) at one end of the engine, and as a further I# feature, an additional counterweight (3o) is mounted on the idle wheel (35) forming part of the camshaft drive means, as described above. A multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1, wherein the idle wheel rotates in the opposite direction synchronously with the crankshaft.
JP59006234A 1983-01-20 1984-01-17 Multicylinder internal combustion engine Pending JPS6034550A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK22383A DK22383A (en) 1983-01-20 1983-01-20 MULTI-CYLINDER STAMP COMBUSTION ENGINE
DK223/83 1983-01-20

Publications (1)

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JPS6034550A true JPS6034550A (en) 1985-02-22

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ID=8091120

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JP59006234A Pending JPS6034550A (en) 1983-01-20 1984-01-17 Multicylinder internal combustion engine

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KR (1) KR930004679B1 (en)
DK (1) DK22383A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63110742U (en) * 1987-01-12 1988-07-16

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS549647A (en) * 1977-06-23 1979-01-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Loss measuring method of optical fibers

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Publication number Publication date
DK22383D0 (en) 1983-01-20
DK22383A (en) 1984-07-21
KR840007264A (en) 1984-12-06
KR930004679B1 (en) 1993-06-03

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