JP2620972B2 - 副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジン - Google Patents
副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジンInfo
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- JP2620972B2 JP2620972B2 JP1106581A JP10658189A JP2620972B2 JP 2620972 B2 JP2620972 B2 JP 2620972B2 JP 1106581 A JP1106581 A JP 1106581A JP 10658189 A JP10658189 A JP 10658189A JP 2620972 B2 JP2620972 B2 JP 2620972B2
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- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- sub
- diesel engine
- cylinder
- stroke diesel
- 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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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
- 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
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、吸気による旋回流が加速されて流入する副
燃焼室内を有する副燃焼室式２サイクルディーゼルエン
ジンに関する。
燃焼室内を有する副燃焼室式２サイクルディーゼルエン
ジンに関する。
（従来の技術） 従来の２サイクルディーゼルエンジンは排気ガスを排
出するのに吸気を使用しているため、吸気口から吸入し
た吸気の一部が排気と共に排出され平均有効圧力が低下
し、よってエンジン効率が悪化するので燃料消費率が増
大するという欠点を有している。一方、ディーゼルエン
ジンの燃焼室に渦流式副燃焼室を設けることにより、空
気過剰率を低減することができ燃料消費率を減少させる
ことができる。
出するのに吸気を使用しているため、吸気口から吸入し
た吸気の一部が排気と共に排出され平均有効圧力が低下
し、よってエンジン効率が悪化するので燃料消費率が増
大するという欠点を有している。一方、ディーゼルエン
ジンの燃焼室に渦流式副燃焼室を設けることにより、空
気過剰率を低減することができ燃料消費率を減少させる
ことができる。
（発明が解決しようとする課題） このような渦流式副燃焼室を２サイクルディーゼルエ
ンジンに設ける場合、掃気効率を増加させるため副燃焼
室内の排気も排出させなければならないが、排気口を副
燃焼室に設置すると、主燃焼室と副燃焼室とを連結する
噴孔が絞りとなり速やかに掃気が行なえず高速運転がで
きないという問題がある。
ンジンに設ける場合、掃気効率を増加させるため副燃焼
室内の排気も排出させなければならないが、排気口を副
燃焼室に設置すると、主燃焼室と副燃焼室とを連結する
噴孔が絞りとなり速やかに掃気が行なえず高速運転がで
きないという問題がある。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、圧縮工
程では副燃焼室内へ流入する吸気の旋回流速度を加速
し、掃気工程では主燃焼室側から副燃焼室側への流動抵
抗が少ない副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジンを
提供しようとするものである。
程では副燃焼室内へ流入する吸気の旋回流速度を加速
し、掃気工程では主燃焼室側から副燃焼室側への流動抵
抗が少ない副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジンを
提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、 シリンダ円筒面下部に傾斜周設され下死点近傍位置にて
開口する複数の吸気口からシリンダ内に円周方向の旋回
流として吸気を吸入する副燃焼室式２サイクルディーゼ
ルエンジンにおいて、副燃焼室内とシリンダ上部の主燃
焼室とを連結する管路と、上死点近傍にて該管路の開口
面積を狭窄し、ピストン上面に形成され主燃焼室から副
燃焼室へ流入する旋回流の速度を加速する突起と、副燃
焼室に配設された排気バルブにより排気を排出する排気
口とを有することを特徴とする副燃焼室式２サイクルデ
ィーゼルエンジンを提供できる。
開口する複数の吸気口からシリンダ内に円周方向の旋回
流として吸気を吸入する副燃焼室式２サイクルディーゼ
ルエンジンにおいて、副燃焼室内とシリンダ上部の主燃
焼室とを連結する管路と、上死点近傍にて該管路の開口
面積を狭窄し、ピストン上面に形成され主燃焼室から副
燃焼室へ流入する旋回流の速度を加速する突起と、副燃
焼室に配設された排気バルブにより排気を排出する排気
口とを有することを特徴とする副燃焼室式２サイクルデ
ィーゼルエンジンを提供できる。
（作用） 本発明の副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジンで
は、圧縮行程では副燃焼室内へ供給する吸気の旋回速度
を加速し、掃気行程では主燃焼室側から副燃焼室側への
流動抵抗が少ないので、エンジン効率を向上させ燃料消
費率を減少させると共に、速やかに掃気ができるので高
速運転が可能である。
は、圧縮行程では副燃焼室内へ供給する吸気の旋回速度
を加速し、掃気行程では主燃焼室側から副燃焼室側への
流動抵抗が少ないので、エンジン効率を向上させ燃料消
費率を減少させると共に、速やかに掃気ができるので高
速運転が可能である。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明によるエンジンの構成を示す全体概
略図、第２図は、第１図におけるＩ−Ｉ断面図、第３図
は、第１図におけるII−II断面図である。
略図、第２図は、第１図におけるＩ−Ｉ断面図、第３図
は、第１図におけるII−II断面図である。
シリンダ１の内周面にはシリンダスリーブ11が配設さ
れており、該シリンダスリーブ11の下死点近傍における
ピストンヘッドの位置には複数の吸気口13が周設されて
いる。該吸気口13は吸入された吸気が時計回りに旋回す
るように傾斜して開口している。シリンダ１の上部中央
には副燃焼室２が設けられており、該副燃焼室２の内面
は耐熱断熱材のセラミックス等からなるスリーブ21で被
覆されている。該スリーブ21とシリンダスリーブ11との
間は断熱ガスケット12を介して接続している。副燃焼室
２の側部には該副燃焼室２内部へ燃料を時計回りに噴射
する噴射ノズル22が配設されており、該噴射ノズル22は
燃料の噴射タイミング及び噴射量が可変である燃料ポン
プ23と接続されている。また、該副燃焼室２には副燃焼
室２を介して排気を排出するための排気口40が設けられ
ており、該排気口40は排気バルブ24により開閉される。
そして、該排気バルブ24は軸部に配設されたバルブ駆動
装置25により開閉駆動される。尚、本実施例においては
排気バルブ24の軸部に接続された永久磁石26とエンジン
本体に設けられた電磁石27との間に作用する電磁力によ
り排気バルブ24を駆動する構成を示すが、カムシャフト
により開閉駆動することも可能である。
れており、該シリンダスリーブ11の下死点近傍における
ピストンヘッドの位置には複数の吸気口13が周設されて
いる。該吸気口13は吸入された吸気が時計回りに旋回す
るように傾斜して開口している。シリンダ１の上部中央
には副燃焼室２が設けられており、該副燃焼室２の内面
は耐熱断熱材のセラミックス等からなるスリーブ21で被
覆されている。該スリーブ21とシリンダスリーブ11との
間は断熱ガスケット12を介して接続している。副燃焼室
２の側部には該副燃焼室２内部へ燃料を時計回りに噴射
する噴射ノズル22が配設されており、該噴射ノズル22は
燃料の噴射タイミング及び噴射量が可変である燃料ポン
プ23と接続されている。また、該副燃焼室２には副燃焼
室２を介して排気を排出するための排気口40が設けられ
ており、該排気口40は排気バルブ24により開閉される。
そして、該排気バルブ24は軸部に配設されたバルブ駆動
装置25により開閉駆動される。尚、本実施例においては
排気バルブ24の軸部に接続された永久磁石26とエンジン
本体に設けられた電磁石27との間に作用する電磁力によ
り排気バルブ24を駆動する構成を示すが、カムシャフト
により開閉駆動することも可能である。
前記シリンダ１内部にはピストン３が配設されてお
り、該ピストン３のピストンヘッド面は副燃焼室２と同
様に耐熱断熱材のセラミックス等により被覆されてい
る。また、ピストンヘッド中央部には突起31が形成され
ており、ピストン３が上死点近傍にあるときに副燃焼室
２の開口部を狭窄する。
り、該ピストン３のピストンヘッド面は副燃焼室２と同
様に耐熱断熱材のセラミックス等により被覆されてい
る。また、ピストンヘッド中央部には突起31が形成され
ており、ピストン３が上死点近傍にあるときに副燃焼室
２の開口部を狭窄する。
前記排気口40より排出された排気ガスは排気管路41に
よりターボチャージャ４のタービンへと導かれる。該タ
ーボチャージャ４の回転軸には電動機（図示せず）が接
続しており、外部からの電力供給により過給圧を発生さ
せることが可能な構造を有している。排気ガスあるいは
外部からの電力によりコンプレッサを回転させ吸気に過
給圧を付与し、該吸気を吸気管路42を経て吸気口13へと
供給する。
よりターボチャージャ４のタービンへと導かれる。該タ
ーボチャージャ４の回転軸には電動機（図示せず）が接
続しており、外部からの電力供給により過給圧を発生さ
せることが可能な構造を有している。排気ガスあるいは
外部からの電力によりコンプレッサを回転させ吸気に過
給圧を付与し、該吸気を吸気管路42を経て吸気口13へと
供給する。
上記バルブ駆動装置25、燃料ポンプ23及びターボチャ
ージャー４の電動機はコントロールユニット５の入出力
インターフェイス50からの信号により制御されている。
該入出力インターフェイス50に、上記の他にエンジンの
回転数及びクランク角を検知する回転センサ55及びアク
セルペダルの踏込量を検知するアクセルセンサ56が接続
されており、各センサからの信号が入力されている。該
コントロールユニット５には入出力インターフェイス50
の他に、プログラムや各種関係テーブルを記憶するROM5
3、該ROM 53のプログラムの下に演算を実行するCPU 5
1、演算結果及びデータを一時記憶するRAM54、コントロ
ールユニット５内部の信号流れを司るコントロールメモ
リ52などにより構成されている。
ージャー４の電動機はコントロールユニット５の入出力
インターフェイス50からの信号により制御されている。
該入出力インターフェイス50に、上記の他にエンジンの
回転数及びクランク角を検知する回転センサ55及びアク
セルペダルの踏込量を検知するアクセルセンサ56が接続
されており、各センサからの信号が入力されている。該
コントロールユニット５には入出力インターフェイス50
の他に、プログラムや各種関係テーブルを記憶するROM5
3、該ROM 53のプログラムの下に演算を実行するCPU 5
1、演算結果及びデータを一時記憶するRAM54、コントロ
ールユニット５内部の信号流れを司るコントロールメモ
リ52などにより構成されている。
次に、本発明の作用について説明する。
膨張行程が終了しピストン３が下死点近傍になると吸
気口13より吸気がシリンダ内へと流入し円周方向の旋回
流となる。次に、ピストン３の上昇に伴ない排気ガスを
押し上げ排気口40より掃気するが副燃焼室２の開口部面
積が大であるので排気抵抗が小であり、素早く掃気する
ことができる。そして、ピストン上昇途中で排気バルブ
24により排気口40を閉鎖して圧縮行程に移行し吸気を圧
縮する。ピストン３の上昇に伴ないシリンダ内の吸気は
副燃焼室２へ移動するがシリンダ径より副燃焼室２の径
の方が小であるため、シリンダ内の旋回流は加速され副
燃焼室２内へと流入する。圧縮行程後半には該流入量は
減少するが、ピストン ヘッドに形成された突起31が副
燃焼室２の開口面積を狭窄し副燃焼室２へ流入する旋回
流の流速を加速する。よって、圧縮終了時には副燃焼室
２内部には高速の旋回流が発生する。
気口13より吸気がシリンダ内へと流入し円周方向の旋回
流となる。次に、ピストン３の上昇に伴ない排気ガスを
押し上げ排気口40より掃気するが副燃焼室２の開口部面
積が大であるので排気抵抗が小であり、素早く掃気する
ことができる。そして、ピストン上昇途中で排気バルブ
24により排気口40を閉鎖して圧縮行程に移行し吸気を圧
縮する。ピストン３の上昇に伴ないシリンダ内の吸気は
副燃焼室２へ移動するがシリンダ径より副燃焼室２の径
の方が小であるため、シリンダ内の旋回流は加速され副
燃焼室２内へと流入する。圧縮行程後半には該流入量は
減少するが、ピストン ヘッドに形成された突起31が副
燃焼室２の開口面積を狭窄し副燃焼室２へ流入する旋回
流の流速を加速する。よって、圧縮終了時には副燃焼室
２内部には高速の旋回流が発生する。
次に、噴射ノズル22から旋回流方向に燃料を噴射する
と、燃料は燃焼し膨張行程に移行する。噴射された燃料
は副燃焼室２内で全て燃焼し燃焼ガスとなりピストン３
を降下させる。すると、突起31により狭窄されていた副
燃焼室２の開口部面積はピストン３の降下により拡大さ
れ、燃焼ガスは速やかにシリンダ内へ拡散する。そし
て、ピストン３の降下途中にて排気バルブ24を駆動し排
気口40を開放し排気ガスを排出する。そして、前記の吸
気行程に連続し上記サイクルを繰返えす。
と、燃料は燃焼し膨張行程に移行する。噴射された燃料
は副燃焼室２内で全て燃焼し燃焼ガスとなりピストン３
を降下させる。すると、突起31により狭窄されていた副
燃焼室２の開口部面積はピストン３の降下により拡大さ
れ、燃焼ガスは速やかにシリンダ内へ拡散する。そし
て、ピストン３の降下途中にて排気バルブ24を駆動し排
気口40を開放し排気ガスを排出する。そして、前記の吸
気行程に連続し上記サイクルを繰返えす。
尚、上記の各行程における排気バルブ24の開閉タイミ
ング、燃料の噴射量及び噴射タイミング及び吸気の過給
量は回転センサ55及びアクセルセンサ56からの信号を基
にコントロールユニット５により演算されて決定され
る。
ング、燃料の噴射量及び噴射タイミング及び吸気の過給
量は回転センサ55及びアクセルセンサ56からの信号を基
にコントロールユニット５により演算されて決定され
る。
以上本発明について説明したが、本発明の精神から逸
れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易に構成でき
るから、本発明は前記特許請求の範囲において記載した
限定以外、特定の実施例に制約されるものではない。
れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易に構成でき
るから、本発明は前記特許請求の範囲において記載した
限定以外、特定の実施例に制約されるものではない。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、圧縮行程では
副燃焼室２内へ供給する吸気の旋回速度を加速し、掃気
行程では主燃焼室側から副燃焼室２側への流動抵抗が少
ないので、エンジン効率を向上させ燃料消費率を減少さ
せると共に、速やかに掃気ができるので高速運転が可能
である副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジンを提供
できる。
副燃焼室２内へ供給する吸気の旋回速度を加速し、掃気
行程では主燃焼室側から副燃焼室２側への流動抵抗が少
ないので、エンジン効率を向上させ燃料消費率を減少さ
せると共に、速やかに掃気ができるので高速運転が可能
である副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジンを提供
できる。
第１図は、本発明の一実施例を示す全体概略図、第２図
は、第１図におけるＩ−Ｉ断面図、第３図は、第１図に
おけるII−II断面図である。 １……シリンダ、２……副燃焼室、３……ピストン、４
……ターボチャージャ、５……コントロールユニット。
は、第１図におけるＩ−Ｉ断面図、第３図は、第１図に
おけるII−II断面図である。 １……シリンダ、２……副燃焼室、３……ピストン、４
……ターボチャージャ、５……コントロールユニット。
Claims (5)
- 【請求項１】シリンダ円筒面下部に傾斜周設され下死点
近傍位置にて開口する複数の吸気口からシリンダ内に円
周方向の旋回流として吸気を吸入する副燃焼室式２サイ
クルディーゼルエンジンにおいて、副燃焼室内とシリン
ダ上部の主燃焼室とを連結する管路と、上死点近傍にて
該管路の開口面積を狭窄し、ピストン上面に形成され主
燃焼室から副燃焼室へ流入する旋回流の速度を加速する
突起と、副燃焼室に配設された排気バルブにより排気を
排出する排気口とを有することを特徴とする副燃焼室式
２サイクルディーゼルエンジン。 - 【請求項２】シリンダ円筒面下部に傾斜周設された前記
吸気口外部から旋回流方向に吸気を供給することを特徴
とする請求項（１）記載の副燃焼室式２サイクルディー
ゼルエンジン。 - 【請求項３】シリンダ内壁面を主燃焼室と副燃焼室とを
一体構造とした上部燃焼室及び下部シリンダライナに分
割すると共に該下部に吸気口を配設することを特徴とす
る請求項（１）記載の副燃焼室式２サイクルディーゼル
エンジン。 - 【請求項４】排気により駆動されるタービン軸の駆動力
により空気を圧送するコンプレッサが吸気口に連結する
ことを特徴とする請求項（１）記載の副燃焼室式２サイ
クルディーゼルエンジン。 - 【請求項５】前記タービン軸に回転子と、該回転子の外
周に制御自在なステータ巻線とを有し、発電及び電動機
として運転できる回転機を備えたことを特徴とする請求
項（１）記載の副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジ
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1106581A JP2620972B2 (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1106581A JP2620972B2 (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02286820A JPH02286820A (ja) | 1990-11-27 |
| JP2620972B2 true JP2620972B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=14437181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1106581A Expired - Lifetime JP2620972B2 (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 副燃焼室式２サイクルディーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2620972B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0532725U (ja) * | 1991-10-09 | 1993-04-30 | ダイハツ工業株式会社 | ２サイクル副燃焼室付きデイーゼル機関 |
| DE59409241D1 (de) * | 1994-11-17 | 2000-04-27 | Waertsilae Nsd Schweiz Ag Wint | Verfahren und Vorrichtung zum Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder einer Dieselbrennkraftmaschinen |
| JP3299430B2 (ja) * | 1995-12-13 | 2002-07-08 | ダイハツ工業株式会社 | ２サイクルエンジンの掃気装置 |
| WO2017123478A1 (en) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | Nautilus Engineering, Llc | Improved systems and methods of compression ignition engines |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62501720A (ja) * | 1985-01-29 | 1987-07-09 | ポ−ル，マリウス・エイ | 畜熱エンジン |
-
1989
- 1989-04-26 JP JP1106581A patent/JP2620972B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02286820A (ja) | 1990-11-27 |
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