JPH03213641A - Cylinder sealing device of 2-cycle engine - Google Patents

Cylinder sealing device of 2-cycle engine

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JPH03213641A
JPH03213641A JP2007655A JP765590A JPH03213641A JP H03213641 A JPH03213641 A JP H03213641A JP 2007655 A JP2007655 A JP 2007655A JP 765590 A JP765590 A JP 765590A JP H03213641 A JPH03213641 A JP H03213641A
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JP
Japan
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piston
magnetic
cylinder
magnetic pole
cylinder liner
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Application number
JP2007655A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Kawamura
英男 河村
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Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP2007655A priority Critical patent/JPH03213641A/en
Publication of JPH03213641A publication Critical patent/JPH03213641A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases
    • F02F7/0085Materials for constructing engines or their parts
    • F02F7/0087Ceramic materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders
    • F02F1/22Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
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  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a high sealing property by providing a permanent magnet at the outer circumference of a piston to make the permanent magnet absorb a seal ring which consists of a magnetic fluid so as to seal a combustion chamber, and adding further the magnetic force of a fixed electromagnet near the top dead center to hold the magnetic fluid. CONSTITUTION:A cylinder liner 11 is inserted to the inner circumferential surface of a cylinder 1, and a piston 2 made of a nonmagnetic material is inserted slidable at the inner side of the cylinder liner 11. While the end surface of the head of the piston 2 is covered with an adiabatic layer 21 of a ceramics or the like, a ring-form permanent magnet 3 is provided at the outer circumferential surface of the piston 2, and a ring-form separator 31 made of a nonmagnetic substance is provided between the both magnetic poles of the permanent magnet 3. A circulating pipe line 13 for the cooling fluid is provided at the upper circumference of the cylinder liner 11, a ring-form core 43 made of a magnetic substance is inserted to the pipe line 13, and an exciting coil 44 is wound on the core 43. And a seal ring 5 which consists of a magnetic fluid is placed between the magnetic poles 32 and 33 and the cylinder liner 11, which is absorbed magnetically to seal a combustion chamber.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、シリンダ内周面とピストン外周面とのシール
を磁性流体によって行なう2サイクルエンジンのシリン
ダシール装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a cylinder seal device for a two-stroke engine that seals the inner circumferential surface of a cylinder and the outer circumferential surface of a piston using a magnetic fluid.

(従来の技術) 従来の2サイクルエンジンにおけるシリンダシールは、
シリンダ内周面とピストン外周面との間に、複数本のピ
ストンリングを介在させ燃焼室内部と外部とを隔絶して
いる。
(Prior art) The cylinder seal in a conventional two-stroke engine is
A plurality of piston rings are interposed between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the piston to isolate the inside and outside of the combustion chamber.

該ピストンリングは円周の一部が切除された円環であり
、かつ該円管の外周部直径はシリンダ内径より所定量大
径に成形されている。
The piston ring is an annular ring with a portion of its circumference cut away, and the diameter of the outer circumferential portion of the circular tube is larger than the inner diameter of the cylinder by a predetermined amount.

該ピストンリングの内径部をピストン外周面に刻設され
た溝に入れ、シリンダ内に挿入する。すると、ピストン
リングは拡張しシリンダ内周面に押接する。
The inner diameter portion of the piston ring is placed into a groove carved on the outer peripheral surface of the piston, and the piston ring is inserted into the cylinder. Then, the piston ring expands and presses against the inner peripheral surface of the cylinder.

よって、該ピストンリングによって燃焼室内部と外部で
あるクランクケースとを隔絶する。
Therefore, the piston ring isolates the inside of the combustion chamber from the outside of the crankcase.

(発明が解決しようとする課題) このような従来のピストンリングによってシリンダ内周
面とピストン外周面とのシールを行なうものは、ピスト
ンリングの切欠部、すなわち合い口部から燃焼室内の炭
化水素や未燃焼ガスがブローバイガスとなって外部に漏
出し大気汚染の原因となっている。
(Problems to be Solved by the Invention) Such a conventional piston ring that seals the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the piston is designed to prevent hydrocarbons and other substances in the combustion chamber from entering the notch, or abutment, of the piston ring. Unburned gas becomes blow-by gas and leaks outside, causing air pollution.

また、クランクケース内の潤滑油が合い口部より燃焼室
内に侵入し、潤滑油の消耗量を増加させ、該潤滑油が燃
焼することにより排気ガスと共に白煙が排出されるとい
う問題がある。
Furthermore, there is a problem in that the lubricating oil in the crankcase enters the combustion chamber through the joint, increasing the amount of lubricating oil consumed, and as the lubricating oil burns, white smoke is emitted along with the exhaust gas.

更には、ピストンリングがシリンダライナに穿設された
吸気ポート部を通過する際に、吸気ポート開口部にピス
トンリングが引掛かり、折損するおそれがあるため、ピ
ストンリングをピストン側に位置決めしており、よって
、ピストンリングが焼付きやすいという問題がある。
Furthermore, when the piston ring passes through the intake port part drilled in the cylinder liner, there is a risk that the piston ring may get caught in the intake port opening and break, so the piston ring is positioned on the piston side. Therefore, there is a problem that the piston rings are likely to seize.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、シリンダ
内周面とピストン外周面とのシールを完璧に行ない、燃
焼室からのブローバイガスの漏出及び、燃焼室への潤滑
油の侵入を完全に防止することのできる2サイクルエン
ジンのシリンダシール装置を提供しようとするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and provides a perfect seal between the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the piston, thereby preventing the leakage of blow-by gas from the combustion chamber and the intrusion of lubricating oil into the combustion chamber. It is an object of the present invention to provide a cylinder seal device for a two-stroke engine that can completely prevent the above problems.

(課題を解決するための手段) 本発明によれば、下死点にて燃焼室に対し開口する吸気
ポートをシリンダライナに有する2サイクルエンジンの
シリンダシール装置において、ピストン外周面に周設さ
れた環状の可動磁極を有する永久磁石と、上記ピストン
の上死点近傍位置にて上記可動磁極と対向する固定磁極
を有する電磁石と、上記可動磁極と固定磁極との対向時
に上記電磁石に通電し該両磁極間に磁束の閉回路を形成
する通電制御手段と、該可動磁極とシリンダライナ内周
面との間の全周部に連続して介在し上記電磁石への通電
時には上記磁路の閉回路の一部を形成し非通電時には可
動磁極を通過する磁束の通路を形成する磁性流体からな
る封環と、上記吸気ポートと連通しシリンダライナ内壁
に周設された磁性流体保持溝と、上記可動磁極に接しピ
ストン外周に周設された磁性流体回収溝を有することを
特徴とする2サイクルエンジンのシリンダシール装置を
提供できる。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, in a cylinder seal device for a two-stroke engine having an intake port in a cylinder liner that opens to a combustion chamber at bottom dead center, a permanent magnet having an annular movable magnetic pole; an electromagnet having a fixed magnetic pole facing the movable magnetic pole at a position near the top dead center of the piston; and when the movable magnetic pole and the fixed magnetic pole face each other, the electromagnet is energized. an energization control means that forms a closed circuit of magnetic flux between the magnetic poles; and a energization control means that is continuously interposed over the entire circumference between the movable magnetic pole and the inner circumferential surface of the cylinder liner, and that controls the closed circuit of the magnetic flux when the electromagnet is energized. a sealing ring made of magnetic fluid that forms a part of the movable magnetic pole and forms a path for magnetic flux passing through the movable magnetic pole when not energized, a magnetic fluid retaining groove that communicates with the intake port and is provided around the inner wall of the cylinder liner, and the movable magnetic pole. It is possible to provide a cylinder seal device for a two-stroke engine, characterized in that it has a magnetic fluid recovery groove that is in contact with the outer periphery of the piston and is provided around the outer periphery of the piston.

(作用) 本発明の2サイクルエンジンのシリンダシール装置では
、ピストンの外周部に永久磁石を周設し、該永久磁石に
磁性流体からなる封環を吸引させ、燃焼室をシールする
。また、特に燃焼室内圧が高い上死点近傍時には、該永
久磁石と固定電磁石との双方の磁力により磁性流体を強
力に保持し、燃焼室をシールする。
(Function) In the cylinder seal device for a two-stroke engine of the present invention, a permanent magnet is provided around the outer periphery of the piston, and a sealing ring made of magnetic fluid is attracted to the permanent magnet to seal the combustion chamber. In addition, particularly when the pressure in the combustion chamber is high near top dead center, the magnetic force of both the permanent magnet and the fixed electromagnet strongly holds the magnetic fluid and seals the combustion chamber.

また、封環が吸気ポート開口部を上死点から下死点側に
通過する際には、吸気ポートにより削り取られる磁性流
体を保持溝にて保持し、下死点から上死点側に通過する
際には、保持溝にて保持されている磁性流体を回収溝に
てピストン側に回収する。
In addition, when the sealing ring passes through the intake port opening from top dead center to bottom dead center, the magnetic fluid that is scraped off by the intake port is held in the retaining groove and passes from bottom dead center to top dead center. When doing so, the magnetic fluid held in the holding groove is recovered to the piston side in the recovery groove.

(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
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本実施例によるエンジンの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of the engine according to this embodiment.

1はシリンダであり、該シリンダ1の内周面にはシリン
ダライナ11が嵌入されている。該シリンダライナ11
は窒化珪素等の非磁性体であるセラミックにより形成さ
れており、かつ内周面はクロム(Cr)メッキが施され
ている。
1 is a cylinder, and a cylinder liner 11 is fitted into the inner peripheral surface of the cylinder 1. The cylinder liner 11
is made of a non-magnetic ceramic such as silicon nitride, and the inner peripheral surface is plated with chromium (Cr).

よフて、該シリンダライナ11の内周面は、耐摩耗性に
優れ、かつ摩擦係数が小である。
Therefore, the inner circumferential surface of the cylinder liner 11 has excellent wear resistance and a small coefficient of friction.

ところで、該シリンダライナ111よ、非磁性体であり
所定の強度等の条件を満足すれば金属材料にて形成して
もよい。
Incidentally, the cylinder liner 111 may be made of a metal material as long as it is a non-magnetic material and satisfies conditions such as predetermined strength.

該シリンダライナ11の外周部はシリンダブロック12
にて覆われている。
The outer peripheral part of the cylinder liner 11 is a cylinder block 12.
covered with.

尚、シリンダライナ11の上部外周とシリンダブロック
12との間は接触しておらず、シリンダライナ11の外
周に管路13が設けられている。
Note that the upper outer periphery of the cylinder liner 11 and the cylinder block 12 are not in contact with each other, and a pipe line 13 is provided on the outer periphery of the cylinder liner 11.

該管路13には、エンジン冷却用流体、例えば水あるい
は油が循環する。
Engine cooling fluid, such as water or oil, circulates through the pipe 13.

また、該シリンダライナ11には、ピストン2の下死点
位置にてシリンダ1内部に対し開口する吸気ポート14
が設けられている。該吸気ポート14には図示しない圧
縮機からの圧縮空気が常時供給されている。
The cylinder liner 11 also has an intake port 14 that opens into the cylinder 1 at the bottom dead center position of the piston 2.
is provided. The intake port 14 is constantly supplied with compressed air from a compressor (not shown).

2は、アルミニウム合金等の非磁性材料にて形成された
ピストンであり、シリンダ1内に摺動自在に保持されて
いる。該ピストン2のヘッド部端面はセラミック等の耐
熱性に優れた断熱層21により被覆されており、燃焼室
内にて発生する熱のピストン2への伝達を阻止している
A piston 2 is made of a non-magnetic material such as an aluminum alloy, and is slidably held within the cylinder 1. The end face of the head portion of the piston 2 is covered with a heat insulating layer 21 made of ceramic or the like having excellent heat resistance to prevent heat generated within the combustion chamber from being transmitted to the piston 2.

該ピストン2の外周面上であり、該断熱層21から所定
距離の位置には、シリンダライナ11と対向する磁極を
有する環状の永久磁石3が周設されている。そして、該
永久磁石3の両磁極間には、非磁性体からなる環状のセ
パレータ31が配設されている。
An annular permanent magnet 3 having a magnetic pole facing the cylinder liner 11 is disposed on the outer peripheral surface of the piston 2 at a predetermined distance from the heat insulating layer 21 . An annular separator 31 made of a non-magnetic material is arranged between both magnetic poles of the permanent magnet 3.

4は、上記シリンダシイナ11及び断熱層21により形
成される燃焼室であり、該燃焼室4には、2個の排気バ
ルブ41及び排気バルブ42とが配設されている。
4 is a combustion chamber formed by the cylinder sinker 11 and the heat insulating layer 21, and the combustion chamber 4 is provided with two exhaust valves 41 and 42.

但し、排気バルブの配設個数は2個に限定されるもので
はない。
However, the number of exhaust valves provided is not limited to two.

上記管路13内には磁性体からなる環状のコア43が、
シリンダライナ11の外周面に嵌着されている。そして
更に、該コア43には該コア43を励磁する励磁コイル
44が捲設されている。
Inside the pipe line 13, there is an annular core 43 made of a magnetic material.
It is fitted onto the outer peripheral surface of the cylinder liner 11. Further, an excitation coil 44 for exciting the core 43 is wound around the core 43.

尚、該管路13を循環する流体が水である場合には、該
励磁コイル44は該水に対して充分に絶縁されている。
Note that when the fluid circulating in the pipe line 13 is water, the excitation coil 44 is sufficiently insulated from the water.

6は、上記ピストン2によって回転駆動される回転軸で
あり、該回転軸6の外周部近傍位置には、該回転軸6の
回転速度を検知する回転センサ61と、該回転軸6の回
転位相からピストン2の作動位置を検知する位置センサ
62とが配設されている。
Reference numeral 6 denotes a rotary shaft that is rotationally driven by the piston 2, and a rotation sensor 61 that detects the rotational speed of the rotary shaft 6 is installed near the outer circumference of the rotary shaft 6, and a rotation sensor 61 that detects the rotational speed of the rotary shaft 6. A position sensor 62 for detecting the operating position of the piston 2 is provided.

該回転センサ61及び位置センサ62はコントローラ7
に接続されており、該コントローラ7に検知信号を人力
する。また、上記励磁コイル44は該コントローラ7と
接続されており、該コントローラ7から電力の供給を受
ける。
The rotation sensor 61 and the position sensor 62 are connected to the controller 7.
The controller 7 is connected to the controller 7, and a detection signal is manually input to the controller 7. Further, the excitation coil 44 is connected to the controller 7 and receives power from the controller 7.

該コントローラ7は、上記回転センサ61、位置センサ
62、及び励磁コイル44との間の信号の入出力を司る
入出力インターフェイスの他に、プログラム等を予め記
憶するROM、該ROMに記憶されたプログラムの下に
演算を行なうCPU、演算結果及び各種データを一時記
憶するRAM、コントローラ7内部の信号の流れを司る
コントロールメモリ等から構成されている。
The controller 7 includes an input/output interface that controls the input/output of signals between the rotation sensor 61, the position sensor 62, and the excitation coil 44, as well as a ROM that stores programs and the like in advance, and a program stored in the ROM. It is comprised of a CPU that performs calculations, a RAM that temporarily stores calculation results and various data, a control memory that controls the flow of signals inside the controller 7, and the like.

上記永久磁石の磁極部分の詳細について第2図を用いて
説明する。
Details of the magnetic pole portion of the permanent magnet will be explained using FIG. 2.

第2図は、永久磁石3の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the permanent magnet 3.

尚、本図はピストン2が上死点位置にある場合を示し、
また、上記第1図と同一番号を付した物は同一部材を示
す。
In addition, this figure shows the case where the piston 2 is at the top dead center position,
Further, the same numbers as in FIG. 1 above indicate the same members.

32及び33は共に永久磁石3の磁極であり、本実施例
においては磁極32がN極に、磁極33がS極に励磁き
れてる。
Both 32 and 33 are magnetic poles of the permanent magnet 3, and in this embodiment, the magnetic pole 32 is excited to the north pole, and the magnetic pole 33 is excited to the south pole.

また、該磁極32及び磁極33は共にシリンダライナ1
1の内周面と対向しており、かつ、ピストン2の摺動方
向、すなわち本図における縦方向に対する長さが、燃焼
室側の磁極32の方が、磁極33より長尺に形成されて
いる。
Moreover, both the magnetic pole 32 and the magnetic pole 33 are connected to the cylinder liner 1.
The magnetic pole 32 facing the inner peripheral surface of the combustion chamber 1 is longer than the magnetic pole 33 in the sliding direction of the piston 2, that is, in the vertical direction in this figure. There is.

そして、磁極33の本図における下部には回収溝34が
周設されている。
A collection groove 34 is provided around the lower part of the magnetic pole 33 in this figure.

45及び46は共にコア43の固定磁極であり、コント
ローラ7から上記励磁コイル44に電力が供給されると
、固定磁極45がS極に、固定磁極46がN極に励磁さ
れる。
Both 45 and 46 are fixed magnetic poles of the core 43, and when power is supplied from the controller 7 to the excitation coil 44, the fixed magnetic pole 45 is excited to the S pole and the fixed magnetic pole 46 is excited to the N pole.

よって、永久磁石3の磁極32及び磁8i33と、該固
定磁極45及び固定磁極46とにより本図に示すごとき
磁束の閉回路が形成される。
Therefore, the magnetic poles 32 and 8i33 of the permanent magnet 3 and the fixed magnetic poles 45 and 46 form a closed magnetic flux circuit as shown in the figure.

また、上記固定磁極46の縦方向長さは固定磁極45の
縦方向長さより長尺に形成されている。
Further, the length of the fixed magnetic pole 46 in the vertical direction is longer than the length of the fixed magnetic pole 45 in the vertical direction.

上記構成により、磁極32と固定磁極45、及び、磁8
i33と固定磁極46との対向状態は、上死点及び上死
点を中心として所定のクランク角、たとえば±40°の
間継続される。
With the above configuration, the magnetic pole 32, the fixed magnetic pole 45, and the magnetic pole 8
The opposing state of i33 and fixed magnetic pole 46 continues for a period of top dead center and a predetermined crank angle, for example, ±40° around top dead center.

5は、磁性流体からなり、燃焼室4と外部とを隔絶する
封環である。
A sealing ring 5 is made of magnetic fluid and isolates the combustion chamber 4 from the outside.

該封環5を構成する磁性流体とは、粒径が数百オングス
トロームのフェライト微粒子の表面を、有機脂肪酸で改
質処理を施すことにより、エンジンオイル等の分散媒中
にて分離しないようにされた流体である。該フェライト
微粒子は分散媒中に安定して分散されているので、見か
け上、流体自体が磁性を有するような性質を示す。
The magnetic fluid constituting the ring seal 5 is made by modifying the surface of fine ferrite particles with a particle size of several hundred angstroms with an organic fatty acid so that they do not separate in a dispersion medium such as engine oil. It is a fluid. Since the ferrite fine particles are stably dispersed in the dispersion medium, the fluid itself appears to have magnetic properties.

よって、該封環5は上記磁極32及び磁極33とシリン
ダライナ11との間に介在し、磁極32及び磁極33と
固定磁極45及び固定磁極46との間に作用する磁束の
通路となる。
Therefore, the sealing ring 5 is interposed between the magnetic poles 32 and 33 and the cylinder liner 11, and serves as a path for magnetic flux acting between the magnetic poles 32 and 33 and the fixed magnetic poles 45 and 46.

次に、吸気ポート14開口部の詳細について説明する。Next, details of the opening of the intake port 14 will be explained.

第3図は、封環5の吸気ポート開口部通過時を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing the sealing ring 5 passing through the intake port opening.

15は、シリンダライナ11の内周面であり、吸気ポー
ト14の開口部と連通して周設された保持溝である。
Reference numeral 15 indicates the inner peripheral surface of the cylinder liner 11, and is a retaining groove provided around the inner circumferential surface of the cylinder liner 11 in communication with the opening of the intake port 14.

次に、上記構成による本実施例の作動について説明する
Next, the operation of this embodiment with the above configuration will be explained.

ピストン2が上死点を中心とする所定のクランク角内に
ない場合、すなわち、磁8i32及び磁極33と固定磁
極45及び固定磁[46とが対向していない場合には、
封環5は磁極32及び磁極33の間を連結し、該磁極3
2及び磁極33の間の磁路を形成する。
When the piston 2 is not within a predetermined crank angle centered on the top dead center, that is, when the magnet 8i32 and the magnetic pole 33 are not opposed to the fixed magnetic pole 45 and the fixed magnet [46],
The sealing ring 5 connects the magnetic pole 32 and the magnetic pole 33, and connects the magnetic pole 3
2 and the magnetic pole 33.

但し、該磁極32及び磁極33の間には非磁性体からな
るセパレータ31が配設されているため、該封環5は該
セパレータ31とシリンダライナ11との間の空隙部に
て、シリンダライナ11の内周面に当接し、燃焼室4と
外部であるクランクケースとを隔絶する。
However, since a separator 31 made of a non-magnetic material is disposed between the magnetic poles 32 and 33, the sealing ring 5 is attached to the cylinder liner in the gap between the separator 31 and the cylinder liner 11. 11 and isolates the combustion chamber 4 from the outside, the crankcase.

ところで、燃焼室4の′内部が高圧力である場合には、
未燃焼ガスが上部の封環5から漏出することがあるが、
下部の封環5によって遮断され、該未燃焼ガスは一旦吸
気ポート14に戻り、再び燃焼室14に吸入され燃焼す
る。
By the way, when the pressure inside the combustion chamber 4 is high,
Unburned gas may leak from the upper sealing ring 5, but
The unburned gas is blocked by the lower sealing ring 5, returns once to the intake port 14, is sucked into the combustion chamber 14 again, and is combusted.

ピストン2の摺動と共に、封環5も摺動するが、位置セ
ンサ62からの検知信号により、コントローラ7が、該
ピストン2が上死点近傍位置に到達したことを検知する
と、励磁コイル44に電力を供給する。
As the piston 2 slides, the sealing ring 5 also slides, but when the controller 7 detects that the piston 2 has reached a position near top dead center based on the detection signal from the position sensor 62, the excitation coil 44 is activated. Supply electricity.

すると、第2図に示す磁束線に添って閉回路の磁束が発
生し、封環5は上下に分割される。このとき、該封環5
に作用する保持力は、永久磁石3と励磁コイル44とか
らの磁力によるため、封環5は強力に保持される。
Then, a closed circuit of magnetic flux is generated along the magnetic flux lines shown in FIG. 2, and the sealing ring 5 is divided into upper and lower halves. At this time, the ring seal 5
Since the holding force acting on the ring is caused by the magnetic force from the permanent magnet 3 and the excitation coil 44, the sealing ring 5 is strongly held.

そして、燃焼室4内部にて爆発が起きると、該燃焼室4
の内部圧力は高圧力となる。ところが封環5は強力に保
持されているため、燃焼室4を完全にシールすることが
できる。
When an explosion occurs inside the combustion chamber 4, the combustion chamber 4
The internal pressure of is high. However, since the sealing ring 5 is strongly held, the combustion chamber 4 can be completely sealed.

そして、ピストン2が上死点から所定量、すなわち上記
のごとくクランク角にして40°経過するまで励磁コイ
ル44への通電を継続する。
Then, the excitation coil 44 continues to be energized until the piston 2 moves a predetermined amount from the top dead center, that is, 40 degrees in crank angle as described above.

また、シリンダライナ11の内周面に付着している潤滑
油は、ピストン2の降下に伴い、封環5によってクラン
クケース側へかき落とされ燃焼室4内部に侵入しない。
Furthermore, as the piston 2 descends, the lubricating oil adhering to the inner circumferential surface of the cylinder liner 11 is scraped off toward the crankcase by the seal ring 5 and does not enter the combustion chamber 4 .

ピストン2が降下し、吸気ポート14の開口部を通過す
る際には、吸気ポート14の開口部の縁にて封環5を構
成する磁性流体が削り取られる。
When the piston 2 descends and passes through the opening of the intake port 14, the magnetic fluid forming the sealing ring 5 is scraped off at the edge of the opening of the intake port 14.

該削り取られた磁性流体は保持溝15内に保持され、ピ
ストン2が下死点を経て上昇し、再び封環5が吸気ポー
ト14開口部を通過する際に保持溝15に保持されてい
る磁性流体を回収溝34に回収する。
The scraped magnetic fluid is retained in the retaining groove 15, and when the piston 2 moves up through the bottom dead center and the sealing ring 5 passes through the opening of the intake port 14 again, the magnetic fluid retained in the retaining groove 15 is retained in the retaining groove 15. The fluid is collected into the collection groove 34.

よって、封115を構成する磁性流体は減少せず、封環
5のシール機能は維持される。
Therefore, the magnetic fluid constituting the seal 115 does not decrease, and the sealing function of the seal ring 5 is maintained.

ところで、ビス6220頭部端面を断熱層21にて被覆
するのは、燃焼室4からの熱伝達により、ピストン2を
介して永久磁石3が加熱され、キューリ点を越えること
により該永久磁石3が減磁あるいは消磁されることを防
止するためである。
By the way, the reason why the head end face of the screw 6220 is covered with the heat insulating layer 21 is because the permanent magnet 3 is heated through the piston 2 due to heat transfer from the combustion chamber 4, and the permanent magnet 3 is heated beyond the Curie point. This is to prevent demagnetization or demagnetization.

また、上記コア43は管路13内に配設されているので
、該管路13を循環する冷却用の流体により冷却される
ので、磁性が損なわれない。
Further, since the core 43 is disposed within the pipe line 13, it is cooled by the cooling fluid circulating in the pipe line 13, so that the magnetism is not impaired.

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、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。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, various different embodiments can be easily constructed without departing from the spirit of the present invention. It is not limited to a particular embodiment.

(発明の効果) 以上説明したように、ピストンの外周部に永久磁石を周
設し、該永久磁石に磁性流体からなる封環を吸引させ、
燃焼室をシールし、特に燃焼室内圧が高い上死点近傍時
には、該永久磁石と固定電磁石との双方の磁力により磁
性流体を強力に保持し、燃焼室をシールするので、シリ
ンダ内周面とピストン外周面とのシールを完璧に行ない
、燃焼室からのブローバイガスの漏出及び、燃焼室への
潤滑油の侵入を完全に防止することができる。
(Effects of the Invention) As explained above, a permanent magnet is provided around the outer circumference of the piston, and a sealing ring made of magnetic fluid is attracted to the permanent magnet,
The combustion chamber is sealed, and especially when the pressure in the combustion chamber is high near top dead center, the magnetic force of both the permanent magnet and the fixed electromagnet strongly holds the magnetic fluid and seals the combustion chamber, so that the inner peripheral surface of the cylinder and It is possible to completely seal with the outer peripheral surface of the piston and completely prevent blow-by gas from leaking from the combustion chamber and lubricating oil from entering the combustion chamber.

また、封環が吸気ポート開口部を上死点から下死点側に
通過する際には、吸気ポートにより削り取られる磁性流
体を保持溝にて保持し、下死点から上死点側に通過する
際には、保持溝にて保持されている磁性流体を回収溝に
てピストン側に回収するので、封環を構成する磁性流体
が減少せず、封環のシール機能が維持される。
In addition, when the sealing ring passes through the intake port opening from top dead center to bottom dead center, the magnetic fluid that is scraped off by the intake port is held in the retaining groove and passes from bottom dead center to top dead center. When doing so, the magnetic fluid held in the retaining groove is recovered to the piston side in the recovery groove, so the magnetic fluid constituting the sealing ring does not decrease and the sealing function of the sealing ring is maintained.

更には、従来のエンジンのごとくシリンダ内壁に押接す
るピストンリングが無いため、エンジンのフリクション
ロスが低減される2サイクルエンジンのシリンダシール
装置を提供できる。
Furthermore, since there is no piston ring that presses against the inner wall of the cylinder like in conventional engines, it is possible to provide a cylinder seal device for a two-cycle engine that reduces engine friction loss.

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

第1図は、本実施例によるエンジンの断面図、第2図は
、永久磁石3の拡大図、第3図は、封環5の吸気ポート
開口部通過時を示す図である。 1・・・シリンダ、2・・・ピストン、3・・・永久磁
石、4・・・燃焼室、5・・・封環、6・・・回転軸、
7・・・コントローラ、11・・・シリンダライナ、1
4・・・吸気ポート、15・・・保持溝、31・・・セ
パレータ、34・・・回収溝、43・・・コア、44・
・・励磁コイル。
FIG. 1 is a sectional view of the engine according to this embodiment, FIG. 2 is an enlarged view of the permanent magnet 3, and FIG. 3 is a diagram showing the sealing ring 5 passing through the intake port opening. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cylinder, 2... Piston, 3... Permanent magnet, 4... Combustion chamber, 5... Ring seal, 6... Rotating shaft,
7... Controller, 11... Cylinder liner, 1
4... Intake port, 15... Holding groove, 31... Separator, 34... Recovery groove, 43... Core, 44...
...excitation coil.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下死点にて燃焼室に対し開口する吸気ポートをシ
リンダライナに有する2サイクルエンジンのシリンダシ
ール装置において、ピストン外周面に周設された環状の
可動磁極を有する永久磁石と、上記ピストンの上死点近
傍位置にて上記可動磁極と対向する固定磁極を有する電
磁石と、上記可動磁極と固定磁極との対向時に上記電磁
石に通電し該両磁極間に磁束の閉回路を形成する通電制
御手段と、該可動磁極とシリンダライナ内周面との間の
全周部に連続して介在し上記電磁石への通電時には上記
磁路の閉回路の一部を形成し非通電時には可動磁極を通
過する磁束の通路を形成する磁性流体からなる封環と、
上記吸気ポートと連通しシリンダライナ内壁に周設され
た磁性流体保持溝と、上記可動磁極に接しピストン外周
に周設された磁性流体回収溝を有することを特徴とする
2サイクルエンジンのシリンダシール装置。
(1) In a cylinder sealing device for a two-stroke engine having an intake port in the cylinder liner that opens to the combustion chamber at bottom dead center, a permanent magnet having an annular movable magnetic pole provided around the outer circumferential surface of the piston, and an electromagnet having a fixed magnetic pole facing the movable magnetic pole at a position near top dead center; and energization control for energizing the electromagnet when the movable magnetic pole and the fixed magnetic pole face each other to form a closed circuit of magnetic flux between the two magnetic poles. means, which are continuously interposed along the entire circumference between the movable magnetic pole and the inner circumferential surface of the cylinder liner, form a part of the closed circuit of the magnetic path when the electromagnet is energized, and pass through the movable magnetic pole when the electromagnet is not energized. a sealing ring made of magnetic fluid that forms a path for magnetic flux;
A cylinder seal device for a two-cycle engine, characterized in that it has a magnetic fluid holding groove that communicates with the intake port and is provided around the inner wall of the cylinder liner, and a magnetic fluid collection groove that is in contact with the movable magnetic pole and is provided around the outer circumference of the piston. .
(2)上記ピストンは非磁性体材料にて形成されること
を特徴とする請求項(1)記載の2サイクルエンジンの
シリンダシール装置。
(2) The cylinder seal device for a two-stroke engine according to claim (1), wherein the piston is made of a non-magnetic material.
(3)上記燃焼室に面する上記ピストンの頭部端面は断
熱層にて被覆されていることを特徴とする請求項(1)
記載の2サイクルエンジンのシリンダシール装置。
(3) Claim (1) characterized in that the head end surface of the piston facing the combustion chamber is covered with a heat insulating layer.
The cylinder seal device for the two-stroke engine described above.
(4)上記シリンダライナは非磁性体材料にて形成され
ることを特徴とする請求項(1)記載の2サイクルエン
ジンのシリンダシール装置。
(4) The cylinder seal device for a two-stroke engine according to claim (1), wherein the cylinder liner is made of a non-magnetic material.
(5)上記シリンダライナ内周面はクロム(Cr)メッ
キにて被覆されていることを特徴する請求項(1)記載
の2サイクルエンジンのシリンダシール装置。
(5) The cylinder seal device for a two-cycle engine according to claim (1), wherein the inner circumferential surface of the cylinder liner is coated with chromium (Cr) plating.
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