JPS5872606A - ピストン制御孔型排気制御装置 - Google Patents
ピストン制御孔型排気制御装置Info
- Publication number
- JPS5872606A JPS5872606A JP56170508A JP17050881A JPS5872606A JP S5872606 A JPS5872606 A JP S5872606A JP 56170508 A JP56170508 A JP 56170508A JP 17050881 A JP17050881 A JP 17050881A JP S5872606 A JPS5872606 A JP S5872606A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust hole
- pressure
- piston
- oil
- control valve
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- 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.)
- Granted
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-
- 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
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明社ピストン制御孔a排気制御装置に胸する。
ンで行なうピストン制御孔型排気袋wtFi、従来、機
械的な結合による駆動方式が取られており、この方式で
は、排気孔開閉ピストンを駆動するための側棒や別のク
ランクと歯車などを用いねばならず、構造が複雑になり
、且p、機関の高さが増すなどの欠点があつ九。
械的な結合による駆動方式が取られており、この方式で
は、排気孔開閉ピストンを駆動するための側棒や別のク
ランクと歯車などを用いねばならず、構造が複雑になり
、且p、機関の高さが増すなどの欠点があつ九。
そこで本発明は、排気孔開閉ピストンを駆動するのに、
従来のような機械的部#機構を用いず、流体(油圧、空
気圧など)を利用した制御機構を採用し、上記欠点を補
い、機構の簡略化と機関製造費のコストダクン、機関騒
音の低減、さら忙機陶の最適運転制御などを実現させよ
うとするものである。
従来のような機械的部#機構を用いず、流体(油圧、空
気圧など)を利用した制御機構を採用し、上記欠点を補
い、機構の簡略化と機関製造費のコストダクン、機関騒
音の低減、さら忙機陶の最適運転制御などを実現させよ
うとするものである。
以下、本発明の第1の実施例を第1図〜第3図に基づい
て説明する。(1)は機関燃焼室(2)の上部に配設さ
れた排気孔制御シリンダであって、下部に排気孔(4)
を有する。(5) (7)はピストンロッド(6)で互
いに連結された排気孔側聞ピストンと油圧作動ピストン
であって、上記シリンダ(1)内KIIIIJ自在に配
設されている。また油圧作動ピストン(7)Kよってロ
ッド室(勾と油室(9)とが形成場れている。(2)は
油圧ポンプ(2)を作動させるモータ、(ロ)は油圧ポ
ンプ(ロ)と?!!! 39)とをつなぐ専管(至)k
介在させられ九蓄圧器J64#1311Eg!榊の蓄圧
器軸と油室(9)との間に介在さぜられ九4ボート2位
置の油圧制御弁(切換弁)、(至)は逆止弁、(至)は
該制御弁(ロ)を切換えるカムであって、この実施例で
は機関クランク軸に連動させである。O’/l(至)は
専管(至)の油圧制御弁(ロ)と油室(9)との闇の適
所に介在させられたストップ弁と速度制御弁、(至)は
ロッド室(8)内KIE設されて油圧作動ピストン(7
)を上方へ付勢するばね、(1)はリリーフ弁、(2)
はタンク、@社燃焼室ピストンである。
て説明する。(1)は機関燃焼室(2)の上部に配設さ
れた排気孔制御シリンダであって、下部に排気孔(4)
を有する。(5) (7)はピストンロッド(6)で互
いに連結された排気孔側聞ピストンと油圧作動ピストン
であって、上記シリンダ(1)内KIIIIJ自在に配
設されている。また油圧作動ピストン(7)Kよってロ
ッド室(勾と油室(9)とが形成場れている。(2)は
油圧ポンプ(2)を作動させるモータ、(ロ)は油圧ポ
ンプ(ロ)と?!!! 39)とをつなぐ専管(至)k
介在させられ九蓄圧器J64#1311Eg!榊の蓄圧
器軸と油室(9)との間に介在さぜられ九4ボート2位
置の油圧制御弁(切換弁)、(至)は逆止弁、(至)は
該制御弁(ロ)を切換えるカムであって、この実施例で
は機関クランク軸に連動させである。O’/l(至)は
専管(至)の油圧制御弁(ロ)と油室(9)との闇の適
所に介在させられたストップ弁と速度制御弁、(至)は
ロッド室(8)内KIE設されて油圧作動ピストン(7
)を上方へ付勢するばね、(1)はリリーフ弁、(2)
はタンク、@社燃焼室ピストンである。
上記構成の作用を説明する。まず第1図に示す排気孔(
4)が開孔の状態から閉じられる行程を説明する。モー
タ(lによって駆動される油圧ポンプ(ロ)から吐出さ
れる圧油は、蓄圧器aIK貯えられ、逆止弁(至)を通
〉油圧制御弁(切換弁)(ロ)にい九っている。いまカ
ム(2)の作用によ)油圧制御弁(ロ)を(2)に切換
えると、蓄圧器(イ)2排気孔制御シリンダ(1)よっ
て油圧作動ピストン(7)かばね(6)に抗して下方へ
移動させられ、排気孔開閉ピストン(6)も下方へ移動
させられて前記排気孔(4)が閉じられる。
4)が開孔の状態から閉じられる行程を説明する。モー
タ(lによって駆動される油圧ポンプ(ロ)から吐出さ
れる圧油は、蓄圧器aIK貯えられ、逆止弁(至)を通
〉油圧制御弁(切換弁)(ロ)にい九っている。いまカ
ム(2)の作用によ)油圧制御弁(ロ)を(2)に切換
えると、蓄圧器(イ)2排気孔制御シリンダ(1)よっ
て油圧作動ピストン(7)かばね(6)に抗して下方へ
移動させられ、排気孔開閉ピストン(6)も下方へ移動
させられて前記排気孔(4)が閉じられる。
次に上記とは逆に排気孔(4)を開孔する場合を説明す
る。カム(至)の作用によシ前記油圧制御介(ロ)を(
1)へ罠すと、前記油室(9)の圧油は導管曽および油
圧制御弁(ロ)を通ってタンク四へ戻シ、油室(9)の
油圧は大気圧となる。したがって、ばね(至)の付勢力
と燃焼室(2)のガス圧力によシ排気孔開閉ピストン(
5)が上方へ移動させられ、排気孔(4)が開孔される
。
る。カム(至)の作用によシ前記油圧制御介(ロ)を(
1)へ罠すと、前記油室(9)の圧油は導管曽および油
圧制御弁(ロ)を通ってタンク四へ戻シ、油室(9)の
油圧は大気圧となる。したがって、ばね(至)の付勢力
と燃焼室(2)のガス圧力によシ排気孔開閉ピストン(
5)が上方へ移動させられ、排気孔(4)が開孔される
。
ζこで、圧油圧力”Pps油圧作動ピストン(7)の面
積:Ap、ばねQSeのばね定数:にマ、dね変位:Δ
に1排気孔開閉ピストン(4)の面積:Ae、両ピスト
ン(5)、(7)およびロッド(6)の全重量”W9s
燃焼室内ガス圧カ圧力gとすると Ae−Pg−i−Kv・6g −Ap ・Pp + W
p −(1)の関係が成立する。
積:Ap、ばねQSeのばね定数:にマ、dね変位:Δ
に1排気孔開閉ピストン(4)の面積:Ae、両ピスト
ン(5)、(7)およびロッド(6)の全重量”W9s
燃焼室内ガス圧カ圧力gとすると Ae−Pg−i−Kv・6g −Ap ・Pp + W
p −(1)の関係が成立する。
第2図は燃焼室(2)内のガス圧力の時間経過の代表的
1例を示したもので、その下図は上図の要部を拡大し九
%O″eある。まず排気孔−)OII!孔時期(E、O
)のガス圧力Pg(E、O)は、機関形式にもよるが8
朝1〜109Ja程度であ〕、前述のように排気孔(4
)の開孔時には油室伸)の圧力Ppを大気圧に開放して
いることから、上記(1)式の左辺が右辺に対して大き
くな・少、排気孔(4)を開孔する。このA・・Pgの
効果によシ、ばね@O力は前記両ピストンCM)%(7
)および−ツF(6)の全重量Wpをささえる程度でよ
く、第3図(ARK示すような従来O排気弁駆動方弐に
採用されるばね(排気弁駆動方式では、閉弁速度を確保
するため、かなシOばね力を必要とする)に比べ、ばね
力の小さなものを採用できるし、かり上記ガス圧力Pg
(ic、 O) 0値が十分あれば省略することもでき
る。 一 つぎに、排気孔(4)の閉孔時期(g、c)のガス圧力
Pg(E、C)は、はぼ掃気圧力近辺ot%〜3に4ま
で低下しているので、油圧力Pp を供給するとく1)
式の右辺が大きくなシ、油圧作動ピストン(7)が下方
に移動させられ、排気孔(4)は閉じる。
1例を示したもので、その下図は上図の要部を拡大し九
%O″eある。まず排気孔−)OII!孔時期(E、O
)のガス圧力Pg(E、O)は、機関形式にもよるが8
朝1〜109Ja程度であ〕、前述のように排気孔(4
)の開孔時には油室伸)の圧力Ppを大気圧に開放して
いることから、上記(1)式の左辺が右辺に対して大き
くな・少、排気孔(4)を開孔する。このA・・Pgの
効果によシ、ばね@O力は前記両ピストンCM)%(7
)および−ツF(6)の全重量Wpをささえる程度でよ
く、第3図(ARK示すような従来O排気弁駆動方弐に
採用されるばね(排気弁駆動方式では、閉弁速度を確保
するため、かなシOばね力を必要とする)に比べ、ばね
力の小さなものを採用できるし、かり上記ガス圧力Pg
(ic、 O) 0値が十分あれば省略することもでき
る。 一 つぎに、排気孔(4)の閉孔時期(g、c)のガス圧力
Pg(E、C)は、はぼ掃気圧力近辺ot%〜3に4ま
で低下しているので、油圧力Pp を供給するとく1)
式の右辺が大きくなシ、油圧作動ピストン(7)が下方
に移動させられ、排気孔(4)は閉じる。
以上のように本方式で社、排気孔(4) Ol@開開時
期側制御排気弁駆動方式の機関におけるよ〉も有利に実
現できる。しかし一方、本方式では、第3図(a)K示
す排気弁駆動方式の弁座に相当するものを備えていない
ことから、第3図(切に示すようKh孔(4)O閉孔期
間に排気孔開閉ピストン(i)の受圧面に燃焼ガス圧力
デgを受けることKなる。そζで木実施例では前記導管
輔の可能なかぎり、「排気孔制御シリンダ(1)」すな
わち、「油室(9)」に近い位*にストップ弁(ロ)を
介在させ、あらかじめ設定され九時期に当該ストップ弁
(ロ)を閉じ〈油室(會)の油圧力Ppを燃焼室内ガス
圧力PgK相当して昇圧させるようkしている。これに
よって(1)式を満足させる仁とができる。表お、この
場合、油室(9)からの油の漏洩および油の圧縮性を考
慮する必要があるが、通常の油圧シリンダ技術の導入に
よシ、これらを解決することが可能であ)、機関性能に
及ぼす影響を最小限にとどめることができる。ま九スト
ップ弁(ロ)と前記制御弁(ロ)の間において導管(至
)k速度かj御弁(至)を介在させることによシ前記油
圧作動ピストン(7)の速度を制御して排気孔(4)O
開閉速度を任意に制御することを可能としている。
期側制御排気弁駆動方式の機関におけるよ〉も有利に実
現できる。しかし一方、本方式では、第3図(a)K示
す排気弁駆動方式の弁座に相当するものを備えていない
ことから、第3図(切に示すようKh孔(4)O閉孔期
間に排気孔開閉ピストン(i)の受圧面に燃焼ガス圧力
デgを受けることKなる。そζで木実施例では前記導管
輔の可能なかぎり、「排気孔制御シリンダ(1)」すな
わち、「油室(9)」に近い位*にストップ弁(ロ)を
介在させ、あらかじめ設定され九時期に当該ストップ弁
(ロ)を閉じ〈油室(會)の油圧力Ppを燃焼室内ガス
圧力PgK相当して昇圧させるようkしている。これに
よって(1)式を満足させる仁とができる。表お、この
場合、油室(9)からの油の漏洩および油の圧縮性を考
慮する必要があるが、通常の油圧シリンダ技術の導入に
よシ、これらを解決することが可能であ)、機関性能に
及ぼす影響を最小限にとどめることができる。ま九スト
ップ弁(ロ)と前記制御弁(ロ)の間において導管(至
)k速度かj御弁(至)を介在させることによシ前記油
圧作動ピストン(7)の速度を制御して排気孔(4)O
開閉速度を任意に制御することを可能としている。
上記実施例では油圧ポンプ(ロ)を用い九が、これに代
えて空圧ポンプを用めてもよい。
えて空圧ポンプを用めてもよい。
本発明の第2の実施例を第4図に基づいて説明する。こ
の実施例では、第10実施例のカム〇〇に代えて比較演
算制御器(2)を用い丸ものであって、排気孔(4)の
開閉時期を任意に設定することが容易であり、前記機関
の性能を最適状sKl制御できるようにしたものである
。この制御器#sK入力する電気信号としてはプクラン
ク軸回転角信号、(イ)機関ピストン変位信号、(ロ)
機関出力、機関回転数、燃焼室内ガス圧力などから減算
されるクランク軸回転角M号あるいはピストン変位信号
、に)燃焼室内ガス圧力、排気圧力などの機関性能因子
信号を使用できる。まえ比較演算制御器fJは、これら
(2)〜に)の電気信号を処理して油圧制−弁鱒げかり
でなく、速度制御弁(2)、ストップ弁(財)をも制御
するものであシ、註圧作納ピストン(7)のピストン位
置あるいは油室(9)の油圧力をライ−ドパツクし、最
適な指令電気信号を発信するようKも構成しうみ。
の実施例では、第10実施例のカム〇〇に代えて比較演
算制御器(2)を用い丸ものであって、排気孔(4)の
開閉時期を任意に設定することが容易であり、前記機関
の性能を最適状sKl制御できるようにしたものである
。この制御器#sK入力する電気信号としてはプクラン
ク軸回転角信号、(イ)機関ピストン変位信号、(ロ)
機関出力、機関回転数、燃焼室内ガス圧力などから減算
されるクランク軸回転角M号あるいはピストン変位信号
、に)燃焼室内ガス圧力、排気圧力などの機関性能因子
信号を使用できる。まえ比較演算制御器fJは、これら
(2)〜に)の電気信号を処理して油圧制−弁鱒げかり
でなく、速度制御弁(2)、ストップ弁(財)をも制御
するものであシ、註圧作納ピストン(7)のピストン位
置あるいは油室(9)の油圧力をライ−ドパツクし、最
適な指令電気信号を発信するようKも構成しうみ。
以上の説明のように本発明によるピストン−]@孔!!
!排気制御装置によれば、従来の機械的駆動方式に比べ
排気孔FM開閉ストンを駆動するための側棒や別のクラ
ックと歯車などを用いる必要がないため、構造が簡単に
なシ、機関の高さを低くし、機関の!I!造コストの低
減がはかられると七−に機関騒音も低下できる。さらに
機関の全負荷にわたり性能が最善になるように排気孔開
閉タイミングあるいは機関圧縮比(排気孔W@闇ピスト
ンの閉孔停止位置)を変更でき、機関の燃料消費率を低
減できる時機を持っている。また、従来の排気弁駆動方
式に比較すると、弁棒、弁座シート部のメタルタッチが
無いため、吹抜け、クラックなどの事故から解放される
。
!排気制御装置によれば、従来の機械的駆動方式に比べ
排気孔FM開閉ストンを駆動するための側棒や別のクラ
ックと歯車などを用いる必要がないため、構造が簡単に
なシ、機関の高さを低くし、機関の!I!造コストの低
減がはかられると七−に機関騒音も低下できる。さらに
機関の全負荷にわたり性能が最善になるように排気孔開
閉タイミングあるいは機関圧縮比(排気孔W@闇ピスト
ンの閉孔停止位置)を変更でき、機関の燃料消費率を低
減できる時機を持っている。また、従来の排気弁駆動方
式に比較すると、弁棒、弁座シート部のメタルタッチが
無いため、吹抜け、クラックなどの事故から解放される
。
第1図〜第3図は本発明のw、1の実施例を示し、第1
図は概略説明図、第2図は燃焼室内ガス圧力時間経過と
燃焼室内圧力等との関係を示ナグクフ、第3図葎)(b
)は従来例と本発明実施例との比較を示す排気孔部分の
断面図と燃焼ガス圧カグッフである。第4図は本発明の
第2の実施例を示す概略説明図である。 (1)−排気孔制御シリンダ、(り一機関燃焼室、(4
)・−排気孔、(b)−排気孔一閉ピストン、(6)−
ピストンロッド、(カー油圧作動ピストン、(9)−油
室(流体室)、(6)−蓄圧器、(ロ)−油圧−jI4
I弁(蓄圧器制御弁)、(至)−カム(制御手段)、(
至)−導管、−一比較演算制御器(制御手段) 代理人 森木義弘 第7図 @j図 (d) (
jP)′″′門晶−“、−に1藺 7′f1
(nmt閉朝藺第4図
図は概略説明図、第2図は燃焼室内ガス圧力時間経過と
燃焼室内圧力等との関係を示ナグクフ、第3図葎)(b
)は従来例と本発明実施例との比較を示す排気孔部分の
断面図と燃焼ガス圧カグッフである。第4図は本発明の
第2の実施例を示す概略説明図である。 (1)−排気孔制御シリンダ、(り一機関燃焼室、(4
)・−排気孔、(b)−排気孔一閉ピストン、(6)−
ピストンロッド、(カー油圧作動ピストン、(9)−油
室(流体室)、(6)−蓄圧器、(ロ)−油圧−jI4
I弁(蓄圧器制御弁)、(至)−カム(制御手段)、(
至)−導管、−一比較演算制御器(制御手段) 代理人 森木義弘 第7図 @j図 (d) (
jP)′″′門晶−“、−に1藺 7′f1
(nmt閉朝藺第4図
Claims (1)
- 1、機関燃焼室の上部に排気孔制御シリンダを配設し、
該シリンダの下部に排気孔を形成し、シリンダ内に互い
にロッドで連結された作動ピストンと排気孔開閉ビスシ
ン七を摺動自在に配設し、上記作動ピストンにより形成
され丸流体室と導管を介して連通する蓄圧器を設け、上
記専管に蓄圧器制御弁を介在させ、該蓄圧器制御弁の制
御手段を設け、導管の流体室と蓄圧器とのl!!1C)
lIFfrKストップ介と速度制御弁とを介在させたこ
とを特徴とするピストン制御孔型排気制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56170508A JPS5872606A (ja) | 1981-10-24 | 1981-10-24 | ピストン制御孔型排気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56170508A JPS5872606A (ja) | 1981-10-24 | 1981-10-24 | ピストン制御孔型排気制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5872606A true JPS5872606A (ja) | 1983-04-30 |
JPS639085B2 JPS639085B2 (ja) | 1988-02-25 |
Family
ID=15906243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56170508A Granted JPS5872606A (ja) | 1981-10-24 | 1981-10-24 | ピストン制御孔型排気制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5872606A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7677867B2 (en) | 2005-08-17 | 2010-03-16 | Alstom Technology Ltd | Guide vane arrangement of a turbomachine |
EP3406866A1 (de) * | 2017-05-22 | 2018-11-28 | EMPA Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt | Hydraulischer antrieb zum beschleunigen und abbremsen dynamisch zu bewegender bauteile |
-
1981
- 1981-10-24 JP JP56170508A patent/JPS5872606A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7677867B2 (en) | 2005-08-17 | 2010-03-16 | Alstom Technology Ltd | Guide vane arrangement of a turbomachine |
EP3406866A1 (de) * | 2017-05-22 | 2018-11-28 | EMPA Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt | Hydraulischer antrieb zum beschleunigen und abbremsen dynamisch zu bewegender bauteile |
WO2018215335A1 (de) * | 2017-05-22 | 2018-11-29 | Empa Eidgenössische Materialprüfungs- Und Forschungsanstalt | Hydraulischer antrieb zum beschleunigen und abbremsen dynamisch zu bewegender bauteile |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS639085B2 (ja) | 1988-02-25 |
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