JPS6045743B2 - 自己逆転式ディ−ゼル機関のブレ−キ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は船舶に使用される自己逆転式ディーゼル機関の
ブレーキ装置に関する。

従来の船舶用自己逆転式ディーゼル機関のブレーキ装置
を第１図に示す。

航進中の船を急に停止または後退させようとする場合は
、ディーゼル機関を急速に逆転させるが、この手順は先
ず最初に燃料を遮断する。すると機関は逆転を続ける。
この時のシリンダ内の空気圧の変化を示すと第２図のよ
うな指圧線図が得られる。即ち、ピストンが圧縮、膨張
を繰返しているが、その時の仕事量は図の面積に機関の
回転数とある定数を乗じたものであり、遊転時のブレー
キ仕事は僅かな値である。なお、図中の一はブレーキ仕
事を示す。次に、機関の回転速度が適当な値（ブレーキ
空気投入可能回転速度）まで下がるのを待つて、カム軸
を逆転の位置に切替える。その後、第１図の始動空気制
御弁１を開くと、始動カム７の位置に応じてピストン２
の上昇行程で、例えば上死点前１２００から上死点まで
の間に始動空気管制弁６が開き、始動弁５の頂部に制御
用空気が送られ始動弁５が開き始動用高圧空気（この場
合はブレーキ空気という）がシリンダ３内に供給される
。

すると第３図の指圧線図に示すように、シリンダ内の圧
力はＡ点付近よりブレーキ空気が供給されるため、圧力
は急上昇するが、やがてブレーキ空気圧よりシリンダ内
圧力の方が高くなり（Ｂ点付近）、逆に始動空気供給源
の方に空気が押し戻され図のような指圧線を描く。

即ち、機関を加速する力＋とブレーキとなるカーの面積
差に回転速度とある定数を乗じたものがブレーキの仕事
量となるので、この場合は非常に大きなブレーキ作用’
を現わすことになる。この様にして機関が停止すると、
今度はピストンを上死点から下方に押し下げる方向にブ
レーキ用高圧空気が作用し、つまり機関を逆転始動した
ことになる。

続いて、燃料を供給し、その燃料が、着火し回転速度が
上昇すると、第１図の始動空気制御弁１を閉じて以後燃
料運転に入る。なお、４はシリンダカバー、Ｓは始動空
気供給源を示す。しかし上記従来のものには次の欠点が
ある。ディーゼル機関の燃料供給を遮断し機関を遊転さ
せても、船形によつてはなかなかブレーキ空気投入可能
な回転速度まで低下しないことがある。勿論、このブレ
ーキ空気投入可能回転速度はブレーキ（始動）装置の設
計により多少の違いはあるが、例えば機関の割に船体が
大きい場合など、２〜４分もブレーキ空気投入可能速度
まで回転速度が低下するのを待つこともあり、船が停止
する迄の時間と距離が長くなり、場合によつては非常に
危険なことになる。このブレーキ空気投入回転速度以上
の回転速度でブレーキを投入した場合の問題は次の通り
である。

（１）カム軸を後退位置に先ず切換える必要があるが、
あまり速い回転速度で切替えるとカム軸装置を傷つける
ことがある。

（２）速い回転速度の時にカム軸を切換え、ブレーキ空
気を投入したとしても、第４図に示すようにブレーキ効
果が現われず、むしろ前進方向に加速することもある。

即ち、Ａ点付近よりブレーキ空気の供給でシリンダ内圧
力が急激に上昇し、ブレーキ空気圧力より高くなるＢ点
付近からシリンダ内の空気が逆に始動弁より押し戻され
る。しかし、回転速度つまりピストンの上昇速度が速い
ためシリンダ内の空気が十分抜けるより圧力上昇の方が
急となり、始動弁の構造上始動弁が自動的に閉じ（Ｃ点
付近）、以後圧力は非常に高くなり膨張行程ではＤ点で
排気孔が開いて圧力が解放され、結局図の様な８の字形
のループを描き＋、−の面積の差でみると、ブレーキ空
気が逆に機関を加速してしまうので危険である。本発明
の目的は上記の点に着目し、機関逆転時の船体停止まで
の時間の短縮を実現できるブレーキ装置を提供すること
であり、その特徴とするところは、燃料遮断後の遊転中
、機関に対しシリンダ内空気にマイナスの仕事をさせ、
ブレーキ空気・投入可能回転速度に下るまでの間の時間
を短縮させるブレーキ弁と空気放出弁とを備えたことで
ある。

以下図面を参照して本発明による実施例につき説明する
。

第５図は本発明による１実施例のブレーキ装置を示す説
明図である。

図において、１は始動空気制御弁、２はピストン、３は
シリンダ、４はシリンダカバー、５は始動弁、６は始動
空気管制弁、７は始動カムで、これらは第１図のものと
同一部材である。

始動空気管制弁６は、始動空気供給源Ｓと始動弁５の弁
筐頂部入口との間の管制空気通路１３にノ設けられてい
て、始動カム７に連動して開閉し、始動弁５を開閉する
。

８はブレーキ弁で、上記管制空気通路１３の始動空気管
制弁６より上流側に設けられていて、機関の遊転中に始
動空気管制弁６を介して始動弁５・の開閉を制御する。

９はブローバルブ、即ち大気放出弁で、始動空気供給源
Ｓと始動弁５の弁筐側部入口との間の始動空気通路１４
の始動空気制御弁１より下流側に設けられている。矢印
Ｌは大気を示す。１０は逆止弁で、始動空気制御弁１へ
圧縮空気が逆流しないためのものである。

上記構成の場合の作用について述べる。

船が航進中に急に停船しようとする場合、先ず主機関の
燃料供給を遮断する。

次にブレーキ弁８を開くと、始動カム７の位置に応じて
始動空気管制弁６が作動し、通常はピストンの上死点付
近より上死点後約１２０常（クランク角度）まての間に
わたつて、始動弁５の頂部に制御空気が導かれる。する
と膨張行程で始動弁５が開き、シリンダ３内の圧縮され
た高圧の空気がブローバルブ９を通つて大気に放出され
、シリンダ３内の圧力は急激に低下する。つまり第６図
に示したような指圧線図が得られる。即ち、ディーゼル
機関がコンプレッサーとして働いたことになり、機関の
遊転回転速度は急激に低下する。機関回転速度がブレー
キ空気投入可能な値まで低下したら、次にカム軸を逆軸
位置に切替え、ブローバルブ９を閉じ、始動空気制御弁
１を開いて始動空気をブレーキ用空気としてシリンダ３
内に供給する。以後逆転始動し燃料運転に移行したら始
動空気制御弁１を閉じる。この間、ブレーキ弁８は引続
き開弁されている。上述の場合には次の効果がある。

従来のものの逆転中の指圧線図（第２図）と本発明によ
る圧力逃がし方式のブレーキ装置の作動時の指圧線図（
第６図）とを比較すると明らかなように、本発明による
場合は、ブレーキ仕事は単に遊転している時より非常に
大きく、機関の回転速度がブレーキ空気投入可能回転速
度まで低下するに要する時間が大巾に短縮できる。

第７図は急速逆転試験結果を示す線図であり、実線ａは
本発明による場合、破線ｂは従来の場合を示し、イは燃
料遮断点、口は本発明のブレーキ装置作動点、ハはブレ
ーキ空気投入点、ｎはブレーキ空気投入可能速度である
。

第８図は本発明による他の実施例を示す。

符号１より８までは第５図と同一部材を示し、１０，１
１は逆止弁、１２は自動大気放出弁で、始動空気制御弁
１が開のときは閉となる様に連動されている。

上記構成の場合は、始動空気制御弁１が閉じている時は
、自動大気放出弁１２を介して始動弁５に連結された部
分の始動空気通路１４は大気に開放されている。

従つて、遊転時にブレーキを利かしたい場合は、ブレー
キ弁８を開いて始動空気を始動空気管制弁６に導けばよ
く、ブレーキ空気投入可能回転速度以下の回転速度でカ
ム軸を逆転に切替え、次に始動空気制御弁１を開けば、
自動大気放出弁１２の放出口は閉じ高圧の始動空気が始
動弁５に導かれることになり、以下の作動原理は従来の
場合と同じである。次頁の第１表は本実施例の各装置の
制御の自動シーケンスの例を示す。

第８図において、従来の操作と異なる点はブレーキ弁８
のみであるので、これを自動的に行なうために、次の条
件、即ち急速逆転の指令と燃料遮・断、のみを全て満足
した場合にブレーキ弁８を開く方法もある。

効果は前記した実施例の場合と同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のブレーキ装置を示す説明図、第２図は遊
転時の指圧線図、第３図はブレーキ用空気投入時の指圧
線図、第４図はブレーキ用空気投入時の他の例を示す指
圧線図、第５図は本発明による１実施例のブレーキ装置
を示す説明図、第６図は本発明によるブレーキ装置作動
時の指圧線図、第７図は急速逆転試験結果を示す線図、
第８図は本発明による他の実施例のブレーキ装置を示す
説明図である。 １・・・・・・始動空気制御弁、２・・・・・ゼストン
、３・・・・・シリンダ、４・・・・ウリンダカバー、
５・・・・・・始動弁、６・・・・・・始動空気管制弁
、７・・・・・・始動カム、８・・・・ブレーキ弁、９
・・・・・・ブローバルブ、１０，１１・・・・・逆止
弁、１２・・・・・・自動大気放出弁、１３，１４・・
・・・・空気通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 空気供給源と始動弁との間の管制空気通路の始動空
   気管制弁より上流側に設けられ機関逆転のための燃料遮
   断より所定回転速度に達する迄の機関遊転中開弁される
   ブレーキ弁、空気供給源と始動弁との間の始動空気通路
   の始動空気制御弁より下流側に設けられた機関逆転のた
   めの燃料遮断より所定回転速度に達する迄の機関遊転中
   開弁しシリンダ内の空気を上記始動弁を介して大気に放
   出する大気放出弁を備えたことを特徴とする自己逆転式
   ディーゼル機関のブレーキ装置。