JPH0323740B2 - - Google Patents

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JPH0323740B2
JPH0323740B2 JP57192509A JP19250982A JPH0323740B2 JP H0323740 B2 JPH0323740 B2 JP H0323740B2 JP 57192509 A JP57192509 A JP 57192509A JP 19250982 A JP19250982 A JP 19250982A JP H0323740 B2 JPH0323740 B2 JP H0323740B2
Authority
JP
Japan
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scavenging
cylinder
swirl
angle
liner
Prior art date
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Application number
JP57192509A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5985425A (ja
Inventor
Yoshinori Hirayama
Kurotaka Tsujimura
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to KR1019830004932A priority patent/KR840007136A/ko
Priority to DE8383730100T priority patent/DE3377804D1/de
Priority to EP83730100A priority patent/EP0108706B1/en
Priority to DK503283A priority patent/DK157701C/da
Publication of JPS5985425A publication Critical patent/JPS5985425A/ja
Priority to KR2019860021256U priority patent/KR880001725Y1/ko
Publication of JPH0323740B2 publication Critical patent/JPH0323740B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はユニフロー2サイクルエンジンの掃気
効率の向上をはかつたシリンダライナに関する。
第1図はユニフロー掃気式2サイクルエンジン
で、1はシリンダライナ、2は掃気孔、3はシリ
ンダ、6はピストン、7はシリンダジヤケツト、
8はシリンダカバー、9は排気弁である。
通常ユニフロー2サイクルエンジンの掃気孔2
は第2図乃至第4図に示すように、シリンダライ
ナ1の下部周壁に掃気孔2を配列し、これより流
入する新気によつてシリンダ3内の燃焼ガスを軸
方向上方へ追い出して燃焼に必要な新気と置換え
る。掃気孔2はその下縁2aにおいては、その中
心線5が丁度シリンダ中心4を向くように穿孔さ
れ、その方向を維持したまま上縁2bに向つて第
3図に示すようにスワールS方向に傾斜して穿孔
されている。従つて第4図に示すように、掃気孔
上縁2bはシリンダ中心4より半径Rだけ偏心し
て穿孔されている。このためシリンダ3内に流入
する空気は、掃気孔2の下方においてはシリンダ
中心4に向つて流入するが、上方では水平方向に
スワールSが与えられている。
このような掃気孔2の場合、シリンダ3内掃気
孔の流れは第5図aに示すようになり、図中A,
B,C,D部が完全に掃除されないまま前サイク
ルの燃焼ガスが残留することになる。このうち特
にA部は容積が大きく掃気効率が阻害する重要な
要素となつている。このA部は流れが比較的安定
した領域であり、かつシリンダ3内外の圧力差が
大きい程その容積は大きくなる。従つて高い掃気
圧力のエンジンではこの部分の排除が必須の条件
である。
A部に残量するガスを排除する方法としては、
掃気孔2の上縁2bがシリンダ3中心に向う際の
偏心角度を大きくする。即ち第3図に示すように
掃気孔2の上縁2bのスワール方向へ大きく傾け
る方法が考えられる。しかし従来の掃気孔2の考
え方に従つてこの方法を行うと、第3図の掃気孔
壁2cの傾きが大きくなつて強度上弱くなり、又
壁2cの幅を広くすれば強度上の心配はなくなる
が、掃気孔2の面積が不足する欠点が生じる。
ところが前述のように第3図に示す従来例で明
らかなようにシリンダ外周部に開孔する掃気孔2
の下縁2aではシリンダ中心4を向くように穿孔
し、掃気孔2の上縁2bではシリンダ中心より半
径Rだけ偏心して穿孔すると、シリンダ3内に流
入する空気は掃気孔2の下方においては、シリン
ダ中心4に向つて流入するが、上方では強い時計
方向のスワールSが与えられ、掃気孔2の上下方
向中心線はスワールSの方向に大きく倒れてい
る。この倒れはスワールSを強くすればする程大
きくなるため、壁の強さも弱くなる。このことは
倒れが最大で水平となると壁の厚さはゼロとなる
ことより明らかである。
このように壁が弱くなるのを防止するため、ラ
イナ外周での掃気孔の上下方向中心線Y1−Y1
反スワール方向に倒しておき、これを基準として
上方に移るにつれて強いスワールとなるようにな
めらかにねじつて穿孔するように構成すればその
分だけシリンダ内周における掃気孔の倒れが少な
くなり、全体としてスワール強さを大きくしても
壁が弱くなるのを多分に抑制することができる。
本発明の目的は、上記従来装置の欠点を解消
し、掃気孔間の壁の形状を適正に保ちつつ掃気効
率の改善をはかつたユニフロー2サイクルエンジ
ンのシリンダライナを提供するにある。
本発明に係るユニフロー2サイクルエンジンの
シリンダライナは、円周方向に多数の角形掃気孔
が軸方向に一段として穿設されたライナにおい
て、前記掃気孔はその外周開口部の中心線Y1
Y1の上方がスワール流の方向Sと反対方向にな
るようにシリンダライナの軸心線Z−Zに対し所
定角度α1傾け、かつ内面横開口部の中心線Y2
Y2をシリンダライナの軸心線Z−Zに対し前記
α1より小さい角度α2を傾けるとともに、前記ライ
ナの横断面の掃気孔中心線を断面位置が上方に移
るにつれてスワール流Sと同方向になるように連
続的にねじり、さらに上部スワール角θ2を下部ス
ワール角θ2′よりも大きくなるように掃気孔の空
気通路を構成し前記目的を達成するようにしたも
のである。
以下第6図乃至第9図を参照して、本発明によ
るユニフロー2サイクルエンジンのシリンダライ
ナについて説明する。
ここにおいて、前記従来装置と同一もしくは均
等構成部分には、同一符号に用いて説明する。
第6図はその第1実施例を示した図において1
はシリンダライナ、2は該シリンダライナ1の下
部に円周方向に等間隔に穿設された掃気孔であ
る。該掃気孔2は第6図に示すように、シリンダ
ライナ1の外周面における開孔部2dの中心線
Y1−Y1がシリンダライナ1の軸心線Z−Zに対
しスワールSと反対方向にα1の角度で傾斜し、か
つシリンダライナ1の内面への開口部2eの軸心
線Y2−Y2がシリンダライナ1の軸心線Z−Zに
対しα1の角度(ただしα1>α2)で傾斜するよう形
成されている。従つてシリンダ外周部の掃気孔の
中心線Y1−Y1と、シリンダ内面の掃気孔の中心
線Y2−Y2とはα1+α2(>0)の角度を有する。
第6図bおよびcはそれぞれ第6図aのA−A
断面、およびB−B断面で掃気孔上縁におけるス
ワール角度は角θ2は、下縁2aでのスワール角度
θ1より十分に大きくなつており、掃気孔中間部に
おけるスワール角度はθ2′は、下縁2aでのスワ
ール角度θ1よりやや大きい、即ち θ2>θ2′>θ1 の関係にある。このように掃気孔は上下方向に連
続的にひねりが与えられている。
次に上記実施例の作用について説明する。ピス
トンの下降工程で、ピストンが掃気孔を開口し始
める初期には、掃気孔の上部を掃気空気が通過す
る。この位置では、掃気孔は大きくスワール角度
θ2で穿孔されているから強い旋回流が与えられ、
第5図bのようにA部の残留排気を吹き飛ばす。
ピストンが更に下降するにつれてスワール角
θ2′は次第に小さくなり、掃気孔下縁2aではス
ワール角は最小のθ1となり、スワールSは弱まり
掃気はシリンダ中心に近い方向に流れ、シリンダ
中心部の残留排気ガスを掃除する。従つて第5図
bのようにシリンダ内部の掃気が一段と改善され
る。又シリンダライナ内面の掃気孔壁2cの傾き
角α2が小さいので、ピストンリングが掃気孔2を
通過するときのリングの潤滑作用も良好となる。
第7図は本発明の第2実施例で、第6図は第1
実施例でα2=0の場合に相当し掃気孔2のシリン
ダ外周開口部の中心線Y1−Y1とシリンダ内面開
口部の中心線Y2−Y2とはα1>0の角度を有する。
又第8図の第3実施例で、掃気孔2のシリンダ内
面開口部の中心線Y2−Y2が、掃気孔2の外周開
口部の中心線Y1−Y1とシリンダ軸Z−Zとなす
角度α1と同方向に傾いている例で、この場合中心
線Y1−Y1とY2−Y2とのなす角度はα1−α2(>0)
であるがその作用効果は第1実施例と殆んど同様
である。
第9図は本発明に係る掃気孔によつて得られる
掃気効率の改善効果を示す。b,c線図は、a図
のように掃気孔下縁のスワール角をθ1=5゜に固定
し、掃気孔2の上縁を反スワールS側に傾斜させ
ることにより、上縁スワール角θ2を10゜〜40゜と変
化させた実線結果でb図はθ1,θ2をパラメータと
した時の給気比ρと掃気効率ηsとの間の関係線
図、c図はθ1=5゜、ρ=1.1に固定した時のスワー
ル角θ2と掃気効率ηsとの間の関係線図である。c
図より明らかなようにρ=1.1、θ1=5゜において掃
気孔上部のスワール角度θ2が10゜くらいから増大
の傾向を示し30゜前後で最高値を示す。掃気孔の
シリンダ外周開口部の傾き角度α1,α2は掃気孔の
高さ、掃気孔数、及びスワール角度θ2′の関数と
して決められる。
以上に述べたように、本発明に係るユニフロー
2サイクルエンジンの掃気装置のシリンダライナ
は、シリンダ外周部に開口する掃気孔の中心線
Y1−Y1をスワール流Sの方向とは反対方向に傾
けるとともに、上部スワール角θ2を下部スワール
角θ2′より大きくし、掃気孔の空気通路を上下方
向でひねるようにしたので、掃気孔間のリブの形
状を適正に保ちつつ掃気効果の改善をはかること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はユニフロー2サイクルエンジンのシリ
ンダライナの断面説明図、第2図は掃気孔を含む
シリンダライナの縦断面図、第3図は第2図の
矢視図、第4図は第3図の−断面図、第5図
aは従来掃気孔により掃気後の残留燃焼ガスの状
況図、第5図bは本発明の掃気孔による同状況
図。第6図は本発明の第1実施例に関するもので
a図は掃気ポートのシリンダライナ外周および内
面開口部の関係位置を示す図面、b図はa図のA
−A断面図、c図はa図のB−B断面図、第7図
は第2実施例でa図は第6図aに相当する出面で
あり、b図はa図のA′−A′断面図、c図はa図
のB′−B′断面図、第8図は第3実施例でa図は
第6図aに相当する図面であり、b図はa図の
A″−A″断面図、c図はa図のB″−B″断面図、第
9図はaに示すように掃気孔の下縁スワール角θ1
を5゜に固定し上縁スワール角θ2を10゜〜40゜に変化
させた場合の実験データa図は角θ1,θ2の説明
図、b図はθ1,θ2をパラメータとした時の給気比
ρと掃気効率ηsの関係線図、c図はθ1=5゜、ρ=
1.1としたときのスワール角θ2と掃気効率ηsの関
係線図である。 1……シリンダライナ、2……掃気孔、2d…
…掃気孔のシリンダ外周開口部、2e……掃気孔
のシリンダ内面開口部、Y1−Y1……シリンダ外
周開口部中心線、θ2……掃気孔の上部スワール
角、θ2′……掃気孔の下部スワール角、S……ス
ワール流。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 円周方向に多数の角形掃気孔が軸方向に一段
    として穿設されたライナにおいて、前記掃気孔は
    その外周開口部の中心線Y1−Y1の上方がスワー
    ル流の方向Sと反対方向になるようにシリンダラ
    イナの軸心線Z−Zに対し所定角度α1傾け、かつ
    内面開口部の中心線Y2−Y2をシリンダライナの
    軸心線Z−Zに対し前記α1より小さい角度α2傾け
    るとともに、前記ライナの横断面の掃気孔中心線
    を断面位置が上方に移るにつれてスワール流Sと
    同方向になるように連続的にねじり、さらに上部
    スワール角θ2を下部スワール角θ2′よりも大きく
    なるように掃気孔の空気通路を構成したことを特
    徴とするユニフロー2サイクルエンジンのシリン
    ダライナ。
JP19250982A 1982-11-04 1982-11-04 ユニフロ−2サイクルエンジンのシリンダライナ Granted JPS5985425A (ja)

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JP19250982A JPS5985425A (ja) 1982-11-04 1982-11-04 ユニフロ−2サイクルエンジンのシリンダライナ
KR1019830004932A KR840007136A (ko) 1982-11-04 1983-10-19 단류 2사이클엔진의 실린더라이너
DE8383730100T DE3377804D1 (en) 1982-11-04 1983-10-21 Cylinder liner for a uniflow type two cycle internal combustion engine
EP83730100A EP0108706B1 (en) 1982-11-04 1983-10-21 Cylinder liner for a uniflow type two cycle internal combustion engine
DK503283A DK157701C (da) 1982-11-04 1983-11-03 Cylinderforing til en totakts forbraendingsmotor
KR2019860021256U KR880001725Y1 (ko) 1982-11-04 1986-12-28 단류 2사이클엔진의 실린더라이너

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JP19250982A JPS5985425A (ja) 1982-11-04 1982-11-04 ユニフロ−2サイクルエンジンのシリンダライナ

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Publication Number Publication Date
JPS5985425A JPS5985425A (ja) 1984-05-17
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JPS55116820U (ja) * 1979-02-10 1980-08-18
DE2932627A1 (de) * 1979-08-11 1981-02-26 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Zwei-takt-verbrennungsmotor mit gleichstromgespuelten zylindern

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JPS5985425A (ja) 1984-05-17

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