JPH03213641A - 2サイクルエンジンのシリンダシール装置 - Google Patents

2サイクルエンジンのシリンダシール装置

Info

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
magnetic
cylinder
magnetic pole
cylinder liner
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.)
Pending
Application number
JP2007655A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Kawamura
英男 河村
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.)
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd filed Critical Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority to JP2007655A priority Critical patent/JPH03213641A/ja
Publication of JPH03213641A publication Critical patent/JPH03213641A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Cylinder Crankcases 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。

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。
(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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
(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。
(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。
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。
(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
第1図は、本実施例によるエンジンの断面図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
第2図は、永久磁石3の拡大図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
次に、吸気ポート14開口部の詳細について説明する。
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。
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。
次に、上記構成による本実施例の作動について説明する
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (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。
  2. (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。
  3. (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。
  4. (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。
  5. (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。
JP2007655A 1990-01-17 1990-01-17 2サイクルエンジンのシリンダシール装置 Pending JPH03213641A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007655A JPH03213641A (ja) 1990-01-17 1990-01-17 2サイクルエンジンのシリンダシール装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007655A JPH03213641A (ja) 1990-01-17 1990-01-17 2サイクルエンジンのシリンダシール装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03213641A true JPH03213641A (ja) 1991-09-19

Family

ID=11671834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007655A Pending JPH03213641A (ja) 1990-01-17 1990-01-17 2サイクルエンジンのシリンダシール装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03213641A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0706039A1 (de) * 1994-10-03 1996-04-10 New Sulzer Diesel Ag Vorrichtung zum Abtasten eines Elementes und Kolbenbrennkraftmaschine mit einer solchen Vorrichtung
WO2002031385A1 (en) * 2000-10-12 2002-04-18 Nok Corporation Magnetic fluid seal device
CN110219746A (zh) * 2019-05-22 2019-09-10 上海理工大学 内燃机活塞环缸套系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0706039A1 (de) * 1994-10-03 1996-04-10 New Sulzer Diesel Ag Vorrichtung zum Abtasten eines Elementes und Kolbenbrennkraftmaschine mit einer solchen Vorrichtung
US5578750A (en) * 1994-10-03 1996-11-26 New Sulzer Diesel Ag Sensor for magnetically scanning a moving element in an internal combustion engine
WO2002031385A1 (en) * 2000-10-12 2002-04-18 Nok Corporation Magnetic fluid seal device
US6769694B2 (en) 2000-10-12 2004-08-03 Nok Corporation Magnetic fluid seal device
CN110219746A (zh) * 2019-05-22 2019-09-10 上海理工大学 内燃机活塞环缸套系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10072567B2 (en) Linear electrical machine/generator with segmented stator for free piston engine generator
JPH03213641A (ja) 2サイクルエンジンのシリンダシール装置
EP1126154A3 (en) Throttle body for an internal combustion engine and its manufacturing method and a throttle apparatus using the same
JP3483965B2 (ja) 内燃機関の摺接部構造とその成形方法
KR20100080558A (ko) 내연 기관용 로터리 밸브 시일
WO2007044334A1 (en) Internal combustion engine with variable displacement pistons
JPH03213645A (ja) シリンダシール装置
JPH03213646A (ja) シリンダシール装置
JPH03213647A (ja) シリンダシール装置
JPS63266155A (ja) ピストン及びピストンリング構造
GB2190139A (en) Rotary spool valve
JP2004150441A (ja) ピストン式内燃機関の吸入路に設けられた付加コントロールバルブ装置
JPH03213644A (ja) シリンダシール装置
WO2022061444A1 (en) Internal combustion engine
US20040050358A1 (en) Magnetically coupled, sealed chamber, toroidal combustion and steam engine
JPS5910331Y2 (ja) ロ−タリ−バルブを備える内燃機関
JPH07103065A (ja) 内燃機関のフリクション防止装置
JPH03194118A (ja) 2サイクルエンジン
RU2731250C1 (ru) Схема применения кольцевых клапанов в механизмах газораспределения в поршневых двигателях внутреннего сгорания
JPH03177658A (ja) 往復動機関の非接触ピストン作動とその気密方法
TWI841651B (zh) 旋轉閥內燃機
WO2005119018A1 (en) A rotary valve internal combustion engine and seal arrangement
AU605942B2 (en) Apparatus for detecting the position of a piston ring in an internal combustion engine
JPS62243944A (ja) シリンダライナ及びシリンダカバ−構造
RU14606U1 (ru) Устройство для обработки топлива