JPS5820386B2 - キユウキベンツキピストンオソナエタナイネンキカン - Google Patents
キユウキベンツキピストンオソナエタナイネンキカンInfo
- Publication number
- JPS5820386B2 JPS5820386B2 JP14048375A JP14048375A JPS5820386B2 JP S5820386 B2 JPS5820386 B2 JP S5820386B2 JP 14048375 A JP14048375 A JP 14048375A JP 14048375 A JP14048375 A JP 14048375A JP S5820386 B2 JPS5820386 B2 JP S5820386B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air supply
- piston
- valve
- exhaust
- supply hole
- 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
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L11/00—Valve arrangements in working piston or piston-rod
- F01L11/02—Valve arrangements in working piston or piston-rod in piston
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
従来の４ザイクル内燃機関の給排気行程の１例を第１図
について説明する。
について説明する。
先ず筒内１で燃焼終了後膨張行程にあるピストン２が下
死点に近づくと、排気弁３が開き始め筒内ガスは排気管
４に排出される。
死点に近づくと、排気弁３が開き始め筒内ガスは排気管
４に排出される。
この時の各部用力の変化は第２図に示す通りであり、筒
内圧力は排気弁３の開き始めＡ点から急激に低下する一
方、排気管内圧力はＢ点から上昇し、ピストン２が下死
点を過ぎた直後の０点で両者の圧力の差は△Ｐｅ とな
る。
内圧力は排気弁３の開き始めＡ点から急激に低下する一
方、排気管内圧力はＢ点から上昇し、ピストン２が下死
点を過ぎた直後の０点で両者の圧力の差は△Ｐｅ とな
る。
この△Ｐｅは排気が筒内１から排気管４へ流出する時に
排気弁３のところで生ずる圧力損失で、０点以後の排気
行程ではこの△Ｐｅはほぼ一定となる。
排気弁３のところで生ずる圧力損失で、０点以後の排気
行程ではこの△Ｐｅはほぼ一定となる。
即ち、前記△Ｐｅは排気弁３の開口面積が充分でないた
めに生ずる圧力損失であり、高速機関になるとピストン
速度に比較して開口面積が相対的に小さくなるため△Ｐ
ｅが大きくなる。
めに生ずる圧力損失であり、高速機関になるとピストン
速度に比較して開口面積が相対的に小さくなるため△Ｐ
ｅが大きくなる。
この排気行程と同様に給入行程に於ても給気弁５で生ず
る圧力損失のため給気管６の圧力よりも筒内３の圧力は
△Ｐｓだげ低（なる。
る圧力損失のため給気管６の圧力よりも筒内３の圧力は
△Ｐｓだげ低（なる。
以上述べた△Ｐｅと△Ｐｓが主たる要因となって４サイ
クル機関の給排気行程では第３図に斜線で示す給排気ポ
ンプ損失が生ずる。
クル機関の給排気行程では第３図に斜線で示す給排気ポ
ンプ損失が生ずる。
即ち、排気弁３の開口面積が不足するために生ずるＸ、
給気弁５の開口面積が不足するために生ずるＹ及び排気
管４内圧力の上昇によるＺとの和（Ｘ十Ｙ＋−Ｚ）が給
排気工程のポンプ損失であり、ピストンの有効出力がこ
の分だけ少なくなって熱効率が低下することになる。
給気弁５の開口面積が不足するために生ずるＹ及び排気
管４内圧力の上昇によるＺとの和（Ｘ十Ｙ＋−Ｚ）が給
排気工程のポンプ損失であり、ピストンの有効出力がこ
の分だけ少なくなって熱効率が低下することになる。
このポンプ損失を低減するには△Ｐｅ、△Ｐｓを小さく
すればよく、これは即ち排気弁３及び給気弁５の開口面
積を増大することであるが、排気弁及び給気弁を設ける
第１図に示すシリンダ７の下面の面積は限度があるため
、給排気弁の開口面積を更に大きくすることは不可能で
あった。
すればよく、これは即ち排気弁３及び給気弁５の開口面
積を増大することであるが、排気弁及び給気弁を設ける
第１図に示すシリンダ７の下面の面積は限度があるため
、給排気弁の開口面積を更に大きくすることは不可能で
あった。
本発明は前記従来の欠点を解消するために提案されたも
ので、ピストンに給気弁を設げ、同給気弁への給気通路
はシリンダの給気孔を通してのみ大気或は給気管に連通
せしめられると共に、前記・ピストンの給気孔とシリン
ダの給気孔とは、ピストン工程の全区間にわたって連通
ずるようにしたことを特長とし、給気弁及び排気弁の開
口面積を従来の比べて大きくすることができ、給排気の
ポンプ損失を低減し熱効率の向上を図ることができる給
気弁付ピストンを具えた内燃機関を提供せんとするもの
である。
ので、ピストンに給気弁を設げ、同給気弁への給気通路
はシリンダの給気孔を通してのみ大気或は給気管に連通
せしめられると共に、前記・ピストンの給気孔とシリン
ダの給気孔とは、ピストン工程の全区間にわたって連通
ずるようにしたことを特長とし、給気弁及び排気弁の開
口面積を従来の比べて大きくすることができ、給排気の
ポンプ損失を低減し熱効率の向上を図ることができる給
気弁付ピストンを具えた内燃機関を提供せんとするもの
である。
以下図面の実施例について説明すると、第４図は本発明
の実施例を示し、ピストン８にはその上面から側面に連
通ずる給気孔９と、同給気孔９のピストン上面への開口
部を開閉する給気弁１０が設けられている。
の実施例を示し、ピストン８にはその上面から側面に連
通ずる給気孔９と、同給気孔９のピストン上面への開口
部を開閉する給気弁１０が設けられている。
給気弁１０は弁棒ガイド１１によって案内され、弁ばね
１２によって°ピストン８上に設けられた弁座に着座し
ている。
１２によって°ピストン８上に設けられた弁座に着座し
ている。
１３はピストン８のシリンダで、その側壁には給気管（
図示省略）と連通ずる給気孔１４が設けられ、またシリ
ンダヘッドの燃焼室１５壁には排気弁１６゜１６′にて
開閉される排気孔１７ 、１７’が設けられている。
図示省略）と連通ずる給気孔１４が設けられ、またシリ
ンダヘッドの燃焼室１５壁には排気弁１６゜１６′にて
開閉される排気孔１７ 、１７’が設けられている。
以上のように第４図では第１図の給気弁５を排気弁１６
′とし、給気管６を排気管１７′として利用するもので
あり、排気弁が１６．１６’と２つになるため排気弁の
開口面積は第１図の場合の約２倍となり、かつシリンダ
の給気孔１４と燃焼室１５はピストンの給気孔９を介し
てのみ連通することになる。
′とし、給気管６を排気管１７′として利用するもので
あり、排気弁が１６．１６’と２つになるため排気弁の
開口面積は第１図の場合の約２倍となり、かつシリンダ
の給気孔１４と燃焼室１５はピストンの給気孔９を介し
てのみ連通することになる。
次に作用を説明する。
燃焼室１５で燃焼終了後膨張行程にあるピストン８が下
死点に近づくと、排気弁１６，１６’が開き燃焼室１５
内ガスは排気管１７，１γに排出される。
死点に近づくと、排気弁１６，１６’が開き燃焼室１５
内ガスは排気管１７，１γに排出される。
更にピストン８が移動して下死点を過ぎると、排気行程
（ピストン上昇）にはいる。
（ピストン上昇）にはいる。
なお、前記膨張及び排気行程中は燃焼室内圧力が給気管
内圧力よりも高いので、給気弁１０はピストン８に設け
られた弁座に密着している。
内圧力よりも高いので、給気弁１０はピストン８に設け
られた弁座に密着している。
次いで排気行程が進みピストンが上死点に近づくと燃焼
室内圧力は下って来る。
室内圧力は下って来る。
この圧力が更に下って給気圧力よりも小さくなり、給気
弁１０に作用する押上げカカ香ばね１２の力よりも大き
くなると、自動的に給気弁１０が開き、燃焼室１５内へ
給気が行なわれる。
弁１０に作用する押上げカカ香ばね１２の力よりも大き
くなると、自動的に給気弁１０が開き、燃焼室１５内へ
給気が行なわれる。
次いでピストン８が上死点を過ぎて給気行程（ピストン
下降）に入ると、排気弁１６，１６’は図示されない排
気カムの作用によって閉じるので燃焼室１５内は膨張す
ることになり、燃焼室内圧は下る傾向になるので給気圧
によって給気弁１０は開き続けて給気が行ナワレる。
下降）に入ると、排気弁１６，１６’は図示されない排
気カムの作用によって閉じるので燃焼室１５内は膨張す
ることになり、燃焼室内圧は下る傾向になるので給気圧
によって給気弁１０は開き続けて給気が行ナワレる。
給気行程が終りに近づいて燃焼室内圧が給気圧に近づく
と、給気弁１ｏを開く方向に働く力が弱くなり、弁ばね
１２のカにょって給気弁１０は自動的に閉じる。
と、給気弁１ｏを開く方向に働く力が弱くなり、弁ばね
１２のカにょって給気弁１０は自動的に閉じる。
給気行程が終り圧縮行程に入ると燃焼室内圧は給気圧よ
りも高くなるので、給気弁１０は閉じたまま燃焼、膨張
行程へと進み、内燃機関のサイクルが支障なく実現する
。
りも高くなるので、給気弁１０は閉じたまま燃焼、膨張
行程へと進み、内燃機関のサイクルが支障なく実現する
。
以上詳細に説明した如く本発明はピストンに給気弁を設
けてあり、ピストン上面の面積は従来機関で給排気弁を
設けるシリンダ下面とほぼ同じ面積があるので、ピスト
ン上面に設けた本発明の給気弁の開口面積は従来機関の
約２倍とすることができる。
けてあり、ピストン上面の面積は従来機関で給排気弁を
設けるシリンダ下面とほぼ同じ面積があるので、ピスト
ン上面に設けた本発明の給気弁の開口面積は従来機関の
約２倍とすることができる。
また排気弁も従来の給気弁を排気弁として用い排気弁を
２個とすることができるので、排気弁の開口面積も従来
機関の約２倍とすることができる。
２個とすることができるので、排気弁の開口面積も従来
機関の約２倍とすることができる。
以上のように本発明では給気弁及び排気弁の開口面積が
従来機関の約２倍になるので、給排気のポンプ損失を低
減し、熱効率を向上させることができる。
従来機関の約２倍になるので、給排気のポンプ損失を低
減し、熱効率を向上させることができる。
又排気弁の開口面積が２倍になると、排気弁部の圧力損
失△Ｐｅは排気弁部を流れる作動ガスの流速の２乗に比
例するから （（−）２＝＋になる。
失△Ｐｅは排気弁部を流れる作動ガスの流速の２乗に比
例するから （（−）２＝＋になる。
これと同様に給気弁部の圧力損失△Ｐｓも十程度になる
ので、第３図に於てＸ、ＹはＨになるが、Ｚは変らない
から、結局全体トシテホンプ損失は約％になることが期
待できる。
ので、第３図に於てＸ、ＹはＨになるが、Ｚは変らない
から、結局全体トシテホンプ損失は約％になることが期
待できる。
ところで従来機関ではポンプ損失が有効出力の約１割程
度°あるので、本発明における熱効率は従来機関に比べ
５％程度向上させることができる。
度°あるので、本発明における熱効率は従来機関に比べ
５％程度向上させることができる。
なおピストンの給気弁を自動弁とすれば、シリンダ内ガ
スが給気通路に逆流することが完全になくなり、給気通
路を汚損する虞れはない。
スが給気通路に逆流することが完全になくなり、給気通
路を汚損する虞れはない。
第１図は従来の４サイクル内燃機関の１例を示す王国断
面図、第２図は第１図の内燃機関に於げ。 る給排気行程の給排気系圧力の変化を示す線図、第３図
は内燃機関給排気行程の筒内圧力の変化を示す線図、第
４図は本発明の実施例を示す内燃機関の正面断面図、第
５図は第４図のＤ〜Ｄ線断面図である。 図の主要部分の説明、８・・・・・・ピストン、９・・
・・・・給気孔、１０・・・・・・給気弁、１３・・・
・・・シリンダ、１４・・・・・・給気孔、１５・・・
・・・燃焼室、１６，１６’・・・・・・排気弁、１７
、１７’・・・・・・排気孔。
面図、第２図は第１図の内燃機関に於げ。 る給排気行程の給排気系圧力の変化を示す線図、第３図
は内燃機関給排気行程の筒内圧力の変化を示す線図、第
４図は本発明の実施例を示す内燃機関の正面断面図、第
５図は第４図のＤ〜Ｄ線断面図である。 図の主要部分の説明、８・・・・・・ピストン、９・・
・・・・給気孔、１０・・・・・・給気弁、１３・・・
・・・シリンダ、１４・・・・・・給気孔、１５・・・
・・・燃焼室、１６，１６’・・・・・・排気弁、１７
、１７’・・・・・・排気孔。
Claims (1)
- １ ピストンにその上面から側面に常時連通する給気孔
と、同給気孔のピストン上面への開口部を前記給気孔内
の圧力と燃焼室内圧力との差圧により開閉する給気弁を
設けると共に、前記ピストンが嵌合されるシリンダの側
壁に給気管と連通ずる給気孔を設け、更にシリンダヘッ
ドの燃焼室壁に排気弁にて開閉される排気孔を設け、前
記シリンダの給気孔と燃焼室は前記ピストンの給気孔を
介してのみ連通せしめられると共に、前記ピストンの給
気孔とシリンダの給気孔とは、ピストン行程の全区間に
わたって連通ずるようにしたことを特徴とする給気弁付
ピストンを具えた内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14048375A JPS5820386B2 (ja) | 1975-11-22 | 1975-11-22 | キユウキベンツキピストンオソナエタナイネンキカン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14048375A JPS5820386B2 (ja) | 1975-11-22 | 1975-11-22 | キユウキベンツキピストンオソナエタナイネンキカン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5264522A JPS5264522A (en) | 1977-05-28 |
| JPS5820386B2 true JPS5820386B2 (ja) | 1983-04-22 |
Family
ID=15269644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14048375A Expired JPS5820386B2 (ja) | 1975-11-22 | 1975-11-22 | キユウキベンツキピストンオソナエタナイネンキカン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5820386B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62102057A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-12 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機の制御装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2681097A1 (fr) * | 1991-09-11 | 1993-03-12 | Barbault Jean Pierre | Moteur a explosion a quatre temps avec admission d'air au travers du piston. |
| US5490482A (en) * | 1994-02-24 | 1996-02-13 | Genet; William | Two cycle engine with piston mounted poppet valve operating mechanism |
| EP2711530A1 (de) * | 2012-09-21 | 2014-03-26 | Wärtsilä Schweiz AG | Kolben, sowie Zylinderanordnung für eine längsgespülte Hubkolbenbrennkraftmaschine |
-
1975
- 1975-11-22 JP JP14048375A patent/JPS5820386B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62102057A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-12 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5264522A (en) | 1977-05-28 |
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