JPS597543Y2 - ２サイクルデイ−ゼル機関の排気集合管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は静圧過給式２サイクルディーゼル機関の排気集
合管の改善に関する。

第１図は静圧過給式２サイクルディーゼル機関を示す平
面図である。

静圧排気管、即ち排気集合管１は各々のシリンダ力バー
出口排気管２に円筒状の管が伸縮継手管３によって主軸
方向に連結された形状をしている。

また、静圧排気管１の両端部とそれに最も近いシリンダ
中心との距離は、シリンダジャケット端面と同程度で図
示のように、およそシリンダ中心間距離ｌの０．７倍と
なっている。

排気ガスは、この大容積の静圧排気管内に排出、膨張さ
れて、排気変動圧が緩和され、定圧に近い排気ガス状態
となって、過給機１０に導かれる。

しかしながら、この静圧排気管内でも、排気弁開時に排
出された高圧の排気ガスは圧力波を生じて静圧排気管内
を伝播し、静圧排気管の両端部の内端面４，５で反射を
繰返す。

この圧力波の伝播の様子を第３図に６シリンダ機関の場
合について示す。

図中で４，５は静圧排気管の前後の両端面を示し、ＮＯ
．１というのはＮｏ，１シリンダ力バー排気出口の位置
を示している。

また縦軸にクランク角度をとり、シリンダ力バー出口で
発生した排気ガス圧力波が時間と共に静圧管内をどのよ
うに伝播していくかを矢印で示せるようにした。

図中で７はＮｏ，６シリンダの掃気ポート閉の時期を、
また８はＮｏ，６シリンダの排気弁閑の時期を示し、図
中のａの時期ではＮｏ， ６シリンダでは掃排気期間中
であることを示す。

たとえば、図よりＮｏ，１シリンダの排気弁開後、同シ
リンダ力バー排気出口で発生した圧力波は６で示す時期
に伝播を開始し、静圧排気管１内を音速で前後両方向に
伝播し、前後の内端面４，５で反射さ 。

排気弁開後、後方の内端面５に向う圧力波■ 方前方
に伝播して前端面４で反射された圧力゛ はごくわずか
の時間遅れで互いに後方の内端 に向い、同端面５で
反射される。

従って、特に ．６シリンダでは、ａ部に示すように、
掃気期間後期に圧力波が特に密に重なる。

この場合、そのシリンダの掃、排気は阻害され、空気が
流れにくくなり熱負荷や燃焼の状態が悪化し、シリンダ
力バー出口のガス温度及び排気弁温度が大巾に上昇する
。

この現象はシリンダの着火順序にもよるが、静圧排気管
の両端部に最も近いシリンダの排気ガスによる圧力波が
他端のシリンダに密な圧力波を伝播させることが主因で
あるので、他のシリンダ数の機関においても、この様な
現象は起り得る。

本考案の目的は上記の点に着目し、排気ガスの高い圧力
の圧力波による掃気干渉の防止、即ち特定のシリンダの
掃気期間に圧力波が密に重ならないようにして、掃排気
効率を向上させて燃焼改善かで゛き、またそれによって
シリンダ力バー出口のガス温度を低下させて熱負荷を軽
減し、機関の耐久性、信頼性を向上させることのできる
静圧排気管、即ち排気集合管を提供することであり、そ
の特徴とするところは、静圧過給式ディーゼル機関の排
気集合管において、反力波が反射する両端部の内端面と
同両端部の内端面に最も近いシリンダ中心との距離をシ
リンダ中心間距離の１．２倍ないし２．０倍としたこと
である。

これによって、圧力波とその反射波が特定のシリンダの
掃気期間に密に重らないようにできる。

以下図面を参照して本考案による実施例につき説明する
。

第２図は本考案によるｌ実施例の静圧過給式ディーゼル
機関を示す平面図である。

第２図において、１は静圧排気管、１０は該静圧排気管
１に接続さ゛れた過給機である。

静圧排気管１は、従来の静圧排気管の前後両端部を長く
して、両端部の内端面４，５と最も近いシリンダ中心と
の距離をシリンダ中心間距離ｌの１．２〜２．０倍、即
ち１．２〜２．Ｏｌとした構造となっている。

少なくとも、１，２〜２．０倍あれば、掃気の干渉は許
容でき、あまり長くすると、スペース、構造上好ましく
ないなお、２はシリンダ力バー出口排気管、３は伸縮継
手管である。

ここで、上記のように静圧排気管１の両端部の内端面４
，５と最も近いシリンダ中心との距離をシリンダ中心間
距離ｌの１．２〜２．０倍とした理由につき説明する。

第３図において、ＮＯ．２シリンダ力バー排気出口から
の圧力波は掃排気干渉を起こさず、この時ＮＯ．２シリ
ンダ力バー出口から静圧排気管１前端面４までの距離は
１．７ｌ（ｌはシリンダセンタ間距離）となっており、
この値が静圧管１の内端面４と最も近いシリンダ（Ｎｏ
，１シリンダ）中心との必要距離の目安となる。

しかしながら排気ガスの温度、圧力等により音速は変化
するので、圧力波の伝播速度が変化し干渉のタイミング
も異なってくる。

従って、ここでは必要距離にある程度の巾を持たせて１
．２〜２．Ｏ ｌとした。

排気管１の長さは長すぎてもスペースの面で好ましくな
く、実際にも２．０ １もあれば充分である。

また一方、上記内端面４までの長さは従来のものに比べ
て少なくとも０．５ｌ程度長くしておかねば、排気圧力
波による干渉を緩和する効果は現われにくい。

第４図に本考案の静圧排気管を使用した場合の圧力波の
伝播の様子を６シリンダ機関について示す。

図より静圧排気管の前後両端部の内端面４，５は従来の
ものよりシリンダから遠ざかっているために、従来型と
比べて、シリンダ力バー出口６で発生した圧力波■とそ
の反射波ＩＩとが時間的に疎に重なることがわかる。

特に、従来の静圧排気管を使用したときは、ＮＯ．６シ
リンダの掃気期間後期ａ（第３図参照）で生じた圧力波
の密な重なりは、本考案による静圧排気管では、第４図
のａ′となり、圧力波の重なりは疎になっていることが
わかる。

なお、７は掃気ポート閉の時期、８は排気弁閑の時期を
示す。

上述のように本考案による場合は、静圧排気管の両側内
端面がシリンダ力バー出口から遠ざかることにより、特
定のシリンダにおいて掃気期間後期に排気ガスによる圧
力波が密に重なることがなくなる効果があり、これによ
り掃排気効率が向上され、またこれに伴って燃焼が改善
でき、熱負荷も軽減され機関の耐久性、信頼性が高まる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の静圧過給式ディーゼル機関を示す平面図
、第２図は本考案による１実施例の静圧過給式ディーゼ
ル機関を示す平面図、第３図は第１図の静圧排気管内の
圧力波の伝播状態を示す説明図、第４図は第２図の静圧
排気管内の圧力波の伝播状態を示す説明図である。 １・・・・・・静圧排気管、４・・・・・・前端部内端
面、５・・・・・・後端部内端面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 静圧過給式２サイクルテ゛イーゼル機関の排気集合管に
   おいて、圧力波が反射する両端部の内端面と同両端部の
   内端面に最も近いシリンダ中心との距離をシリンダ中心
   間距離の１．２倍ないし２．０倍としたことを特徴とす
   る２サイクルディーゼル機関の排気集合管。