JPS6321804B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6321804B2 JPS6321804B2 JP14318181A JP14318181A JPS6321804B2 JP S6321804 B2 JPS6321804 B2 JP S6321804B2 JP 14318181 A JP14318181 A JP 14318181A JP 14318181 A JP14318181 A JP 14318181A JP S6321804 B2 JPS6321804 B2 JP S6321804B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- piston
- cylinder
- auxiliary
- force
- 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.)
- Expired
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 241001530105 Anax Species 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/28—Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は往復動式内燃機関の性能改善に関す
る。従来の大型２サイクル低速機関の構造を第１
図に示す。図において、機関本体は台板１、架構
２、シリンダジヤケツト３からできており、シリ
ンダジヤケツト３にシリンダライナ４が挿入さ
れ、同シリンダライナ４はシリンダカバー５のカ
バーボルト６によつてシリンダジヤケツト３に固
定されている。
る。従来の大型２サイクル低速機関の構造を第１
図に示す。図において、機関本体は台板１、架構
２、シリンダジヤケツト３からできており、シリ
ンダジヤケツト３にシリンダライナ４が挿入さ
れ、同シリンダライナ４はシリンダカバー５のカ
バーボルト６によつてシリンダジヤケツト３に固
定されている。
シリンダライナ４内にはピストン７があり、ク
ランク軸８によりコンロツド９、クロスヘツド１
０、ピストンロツド１１を経て駆動される。さら
に、シリンダジヤケツト３、架構２、台板１はタ
イボルト１２により締付けられ一体となつてい
る。
ランク軸８によりコンロツド９、クロスヘツド１
０、ピストンロツド１１を経て駆動される。さら
に、シリンダジヤケツト３、架構２、台板１はタ
イボルト１２により締付けられ一体となつてい
る。
ピストン７、シリンダライナ４、シリンダカバ
ー５で構成される燃焼室１３内の圧力Ｐのクラン
ク角度θに対する変化を第２図に示す。
ー５で構成される燃焼室１３内の圧力Ｐのクラン
ク角度θに対する変化を第２図に示す。
ピストン７の下死点BDCから上死点TDCに向
かい燃焼室１３内の作動ガスは圧縮され、上死点
TDC付近で燃焼が起こり急に圧力が上昇して最
高圧力Pnaxとなる。ピストン７が上死点TDCを
すぎると、作動ガスの膨張が始まりピストン７に
有効出力を与える。
かい燃焼室１３内の作動ガスは圧縮され、上死点
TDC付近で燃焼が起こり急に圧力が上昇して最
高圧力Pnaxとなる。ピストン７が上死点TDCを
すぎると、作動ガスの膨張が始まりピストン７に
有効出力を与える。
ところで、この燃焼室１３内の作動ガス圧力が
ピストン７に作用した力はピストンロツド１１、
クロスヘツド１０、コンロツド９を経由してクラ
ンク軸８に作用する。この力はさらに台板１に受
けもたれるが、そこからタイボルト１２により架
構２を通してシリンダジヤケツト３に達し、シリ
ンダカバー５に作用した作動ガス圧力とカバーボ
ルト６によつてバランスする。
ピストン７に作用した力はピストンロツド１１、
クロスヘツド１０、コンロツド９を経由してクラ
ンク軸８に作用する。この力はさらに台板１に受
けもたれるが、そこからタイボルト１２により架
構２を通してシリンダジヤケツト３に達し、シリ
ンダカバー５に作用した作動ガス圧力とカバーボ
ルト６によつてバランスする。
従つて、作動ガス圧力が高くなると、即ちPnax
が大きくなると、以上述べた各部品に作用する力
が大きくなるため、各部品とも肉厚増あるいは径
の拡大を計る必要が生じる。
が大きくなると、以上述べた各部品に作用する力
が大きくなるため、各部品とも肉厚増あるいは径
の拡大を計る必要が生じる。
現在、燃費低減が最大の課題となつているが、
燃費低減の最も確実な方法は作動ガスの最高圧力
Pnaxを高めることである。
燃費低減の最も確実な方法は作動ガスの最高圧力
Pnaxを高めることである。
しかし、最高圧力Pnaxを高めると前述のように
機関構成の各部品の肉厚増あるいは径の拡大を計
ることになり、重量が増加し価格の上昇を招く。
機関構成の各部品の肉厚増あるいは径の拡大を計
ることになり、重量が増加し価格の上昇を招く。
このため、従来の構造では容易に燃費低減を計
ることができない。
ることができない。
本発明の目的は上記の点に着目し、従来機関の
主要部品寸法重量のままで、作動ガスの最高圧力
Pnaxを高め、燃費低減ができると共に、最高圧力
Pnaxを高めても主要部品に作用する力が増大しな
い構造の往復動式内燃機関を提供することであ
り、その特徴とするところは、ピストンとクロス
ヘツドとの間のピストンロツドに同軸に形成され
た補助ピストン、シリンダライナに結合され上記
補助ピストンが摺動する補助シリンダ、同補助シ
リンダの上記クロスヘツド側に設けられた端面板
と上記補助ピストン及び補助シリンダとで区画さ
れた圧力室、同圧力室に連結され燃焼室の作動ガ
ス圧力と反対方向の一定圧力を上記補助ピストン
を介して上記ピストンに付勢する蓄圧器を備えた
ことである。
主要部品寸法重量のままで、作動ガスの最高圧力
Pnaxを高め、燃費低減ができると共に、最高圧力
Pnaxを高めても主要部品に作用する力が増大しな
い構造の往復動式内燃機関を提供することであ
り、その特徴とするところは、ピストンとクロス
ヘツドとの間のピストンロツドに同軸に形成され
た補助ピストン、シリンダライナに結合され上記
補助ピストンが摺動する補助シリンダ、同補助シ
リンダの上記クロスヘツド側に設けられた端面板
と上記補助ピストン及び補助シリンダとで区画さ
れた圧力室、同圧力室に連結され燃焼室の作動ガ
ス圧力と反対方向の一定圧力を上記補助ピストン
を介して上記ピストンに付勢する蓄圧器を備えた
ことである。
本発明は内燃機関、往復動圧縮機に適用でき
る。
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。
説明する。
第３図は本発明による１実施例の内燃機関の要
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
図において、符号３より７まで及び１０より１
３までは第１図と同一部材を示す。
３までは第１図と同一部材を示す。
２５は補助ピストンで、ピストンロツド１１に
同軸に設けられている。
同軸に設けられている。
２４は補助シリンダで、ピストンロツド１１と
同軸でシリンダライナ４の下端に取付けられてい
て、内部に補助ピストン２５が摺動可能に嵌挿さ
れている。補助シリンダ２４のクロスヘツド１０
側には同補助シリンダ２４の端面を形成する端面
板２４ａが設けられている。
同軸でシリンダライナ４の下端に取付けられてい
て、内部に補助ピストン２５が摺動可能に嵌挿さ
れている。補助シリンダ２４のクロスヘツド１０
側には同補助シリンダ２４の端面を形成する端面
板２４ａが設けられている。
２０は圧力室で、端面板２４ａと補助シリンダ
２４と補助ピストン２５とで区画形成されてい
る。
２４と補助ピストン２５とで区画形成されてい
る。
圧力室２０には連絡パイプ２１を取付け、外部
のゴム袋等で形成された蓄圧器２２と連通してい
る。
のゴム袋等で形成された蓄圧器２２と連通してい
る。
蓄圧器２２、圧力室２０には、図示しない油圧
源から高圧油を弁２３を通して供給し、満たす。
源から高圧油を弁２３を通して供給し、満たす。
上記構成の場合の作用について述べる。
機関始動後、弁２３を通して油圧源から作動油
を供給し蓄圧器２２、圧力室２０内の油の圧力を
P0まで高める。補助ピストン２５はこの油圧に
より上向きの力F0を受け、ピストン７の受ける
燃焼室１３の作動ガスによる下向きの力FAをそ
の分だけ小さくする。
を供給し蓄圧器２２、圧力室２０内の油の圧力を
P0まで高める。補助ピストン２５はこの油圧に
より上向きの力F0を受け、ピストン７の受ける
燃焼室１３の作動ガスによる下向きの力FAをそ
の分だけ小さくする。
このときの力FAのクランク角度θに対する変
化及び力F0を第５図に示す。実線で示す力FAは
第２図に示した燃焼室１３内の圧力Ｐにピストン
７の受圧面積を掛けた値であり、破線で示す力
F0は圧力室２０内の油圧P0に補助ピストン２５
の受圧面積を掛けた値である。
化及び力F0を第５図に示す。実線で示す力FAは
第２図に示した燃焼室１３内の圧力Ｐにピストン
７の受圧面積を掛けた値であり、破線で示す力
F0は圧力室２０内の油圧P0に補助ピストン２５
の受圧面積を掛けた値である。
油圧P0は、蓄圧器２２の作用により、補助ピ
ストン２５の動きにかかわらず一定圧力P0を保
つ。
ストン２５の動きにかかわらず一定圧力P0を保
つ。
この結果、ピストンロツド１１からクロスヘツ
ド１０に作用する力はFA−F0となり、その最大
値は補助ピストン２５に油圧が作用しなかつた場
合のFAnaxからΔFnaxまで低下する。
ド１０に作用する力はFA−F0となり、その最大
値は補助ピストン２５に油圧が作用しなかつた場
合のFAnaxからΔFnaxまで低下する。
また、圧力室２０の油圧P0によつて受ける力
はF0となるが、この力は直接シリンダライナ４
によつて支えられ、カバーボルト６によつてシリ
ンダカバー５に作用する燃焼室１３内の作動ガス
圧力による力の一部とバランスする。
はF0となるが、この力は直接シリンダライナ４
によつて支えられ、カバーボルト６によつてシリ
ンダカバー５に作用する燃焼室１３内の作動ガス
圧力による力の一部とバランスする。
なお、ピストン７の膨張行程においては、クラ
ンク軸に伝達される力はFA−F0となり、従来の
ものよりもF0だけ低下するが、圧縮行程におい
ては、ピストン７が上向きの力F0を受けるので、
その分だけ圧縮による負の仕事が減り、１サイク
ルを平均すると従来のものと同一の仕事量即ち出
力となる。
ンク軸に伝達される力はFA−F0となり、従来の
ものよりもF0だけ低下するが、圧縮行程におい
ては、ピストン７が上向きの力F0を受けるので、
その分だけ圧縮による負の仕事が減り、１サイク
ルを平均すると従来のものと同一の仕事量即ち出
力となる。
上述の場合には次の効果がある。
クロスヘツド１０に作用する力が、補助ピスト
ンに油圧を作用するためFAnaxからΔFnaxまぜ低
下する結果、コンロツド９、クランク軸８、台板
１、架構２（以上各部材は第１図参照）、シリン
ダジヤケツト３及びタイボルト１２に作用する力
の最大値もFAnaxからΔFnaxまで小さくなる。
ンに油圧を作用するためFAnaxからΔFnaxまぜ低
下する結果、コンロツド９、クランク軸８、台板
１、架構２（以上各部材は第１図参照）、シリン
ダジヤケツト３及びタイボルト１２に作用する力
の最大値もFAnaxからΔFnaxまで小さくなる。
従つて、この余裕の出た分だけさらに燃焼室１
３内の最高圧力Pnaxを高くすることが可能とな
り、燃費低減を実現することができる。
３内の最高圧力Pnaxを高くすることが可能とな
り、燃費低減を実現することができる。
さらに第４図において、矢印で示すαの期間は
FAよりもF0の方が大きくなる期間で、クロスヘ
ツド１０、コンロツド９、クランク軸８の各軸受
部で作用力の方向が反対となる。
FAよりもF0の方が大きくなる期間で、クロスヘ
ツド１０、コンロツド９、クランク軸８の各軸受
部で作用力の方向が反対となる。
このため、各軸受部で油膜の形成が容易にな
り、軸受負荷能力が大きくなるので、各軸受部の
小形化が可能となる。
り、軸受負荷能力が大きくなるので、各軸受部の
小形化が可能となる。
第５図は本発明による他の実施例を示す説明図
である。
である。
同図は多シリンダ機関の場合の圧力室２０の配
置を示す。
置を示す。
蓄圧器２２を各シリンダ共通として、一つの蓄
圧器２２に連絡パイプ２１を連結する。
圧器２２に連絡パイプ２１を連結する。
クランクの位相の異なる多シリンダの圧力室２
０を共通の蓄圧器２２に連結するため、補助ピス
トン２５の動きによる圧力室２０、蓄圧器２２全
体の容積変化が小さくなる。
０を共通の蓄圧器２２に連結するため、補助ピス
トン２５の動きによる圧力室２０、蓄圧器２２全
体の容積変化が小さくなる。
この場合は、全体の容積変化が小さくなるの
で、蓄圧器を小型にすることができる。
で、蓄圧器を小型にすることができる。
第１図は従来の大型２サイクル低速機関の要部
を断面にて示す正面図、第２図は第１図の機関の
燃焼室内圧力の変化を示す線図、第３図は本発明
による１実施例の機関の要部を示す断面図、第４
図は第３図のピストンが作動ガスにより受ける下
向きの力FAと補助ピストンが油圧により受ける
上向きの力F0とをクランク角度に対して示した
線図、第５図は本発明による他の実施例を示す説
明図である。 ４……シリンダライナ、７……ピストン、１０
……クロスヘツド、１１……ピストンロツド、２
０……圧力室、２２……蓄圧器、２４……補助シ
リンダ、２４ａ……端面板、２５……補助ピスト
ン。
を断面にて示す正面図、第２図は第１図の機関の
燃焼室内圧力の変化を示す線図、第３図は本発明
による１実施例の機関の要部を示す断面図、第４
図は第３図のピストンが作動ガスにより受ける下
向きの力FAと補助ピストンが油圧により受ける
上向きの力F0とをクランク角度に対して示した
線図、第５図は本発明による他の実施例を示す説
明図である。 ４……シリンダライナ、７……ピストン、１０
……クロスヘツド、１１……ピストンロツド、２
０……圧力室、２２……蓄圧器、２４……補助シ
リンダ、２４ａ……端面板、２５……補助ピスト
ン。
Claims (1)
- １ 往復動式内燃機関において、ピストンとクロ
スヘツドとの間のピストンロツドに同軸に形成さ
れた補助ピストン、シリンダライナに結合され上
記補助ピストンが摺動する補助シリンダ、同補助
シリンダの上記クロスヘツド側に設けられた端面
板と上記補助ピストン及び補助シリンダとで区画
された圧力室、同圧力室に連結され燃焼室の作動
ガス圧力と反対方向の一定圧力を上記補助ピスト
ンを介して上記ピストンに付勢する蓄圧器を備え
たことを特徴とする内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14318181A JPS5847123A (ja) | 1981-09-12 | 1981-09-12 | 内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14318181A JPS5847123A (ja) | 1981-09-12 | 1981-09-12 | 内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5847123A JPS5847123A (ja) | 1983-03-18 |
| JPS6321804B2 true JPS6321804B2 (ja) | 1988-05-09 |
Family
ID=15332767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14318181A Granted JPS5847123A (ja) | 1981-09-12 | 1981-09-12 | 内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5847123A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6067016U (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-13 | セイレイ工業株式会社 | 農用トラクタ−のデプスコントロ−ル装置 |
| JPH0665244B2 (ja) * | 1985-12-12 | 1994-08-24 | 井関農機株式会社 | 対地作業機の昇降制御装置 |
-
1981
- 1981-09-12 JP JP14318181A patent/JPS5847123A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5847123A (ja) | 1983-03-18 |
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