单流扫气式二冲程发动机的制作方法

文档序号:8367174阅读:528来源:国知局
单流扫气式二冲程发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及单流扫气式二冲程发动机,其使向从扫气端口吸入的活性气体喷射燃料气体而形成的预混合气燃烧。
[0002]本申请基于2012年10月3日在日本申请的日本特愿2012-220901号而主张优先权,将其内容引用于此。
【背景技术】
[0003]在作为船舶的机器使用的单流扫气式二冲程发动机(二冲程发动机)中,在汽缸中的活塞的冲程方向的一端部设置有排气端口,在汽缸中的活塞的冲程方向的另一端部侧设置有扫气端口。另外,在活塞的下降过程中,如果活塞下降到扫气端口,那么扫气端口开口,并且如果从扫气端口向燃烧室吸入活性气体,那么通过燃烧作用产生的排气由吸入的活性气体从排气端口压出从而排出。此时,向吸入的活性气体喷射燃料气体而形成预混合气,通过压缩形成的预混合气而获得燃烧作用,这种燃烧作用产生的爆炸压力导致活塞在汽缸内往复运动。
[0004]在这样的单流扫气式二冲程发动机中,例如,如专利文献1、2中所示,设置有开闭排气端口的排气阀,根据发动机的负荷状况和运转状况而控制排气阀的开阀时机和闭阀时机。
[0005][现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开平03-061611号公报专利文献2:日本特公平06-035830号公报。

【发明内容】

[0006][发明要解决的问题]
如果要在用空气(活性气体)置换汽缸内的排气的扫气过程中避免排气的滞留,并可靠地排出排气,那么从扫气端口吸入的活性气体也多少和排气一起从排气端口排出(窜漏)。伴随着这样的活性气体的窜漏,要不窜漏预混合的燃料气体,只能在排气阀的闭阀时机的即将开始之前短期间喷射燃料气体。
[0007]如果如上所述限制燃料气体的喷射时间,那么变成必须在该短期间内喷射大量的燃料气体。结果,燃料气体没有和活性气体充分地混合,局部地产生燃料气体浓度高的部分。在涉及的状况下,有可能的是产生爆震和过早点火等异常燃烧而正常的运转变得困难。
[0008]本发明鉴于这样的问题,其目的是提供通过抑制燃料气体的窜漏且提前燃料气体的喷射开始时机从而避免异常燃烧而平时正常的运转成为可能的单流扫气式二冲程发动机。
[0009][用于解决问题的方案]
为了解决上述问题,本发明的单流扫气式二冲程发动机具备:汽缸,其在内部形成有燃烧室;活塞,其在汽缸内滑动;扫气端口,其设置于汽缸中的活塞的冲程方向的一端部侧的内周面,根据活塞的滑动动作将活性气体吸入至燃烧室;燃料喷射阀,其向从扫气端口吸入至燃烧室的活性气体喷射燃料气体而形成预混合气;排气端口,其设置于汽缸中的活塞的冲程方向另一端部;排气阀,其开闭排气端口 ;排气阀驱动机构,其以使排气阀从全开位置向全闭位置移置的时间相比使排气阀从全闭位置向全开位置移置的时间变得更长的方式开闭排气阀。
[0010]排气阀驱动机构也可以在从燃料喷射阀开始喷射燃料气体的同时,或者在开始喷射燃料气体之后,使排气阀从全开位置向全闭位置开始移置。
[0011]排气阀驱动机构也可以在使排气阀从全开位置向全闭位置移置时,使排气阀在全开位置和全闭位置之间的一个或多个开度中分段移位。
[0012]也可以进一步具备:窜漏检测部,其检测燃料气体从排气端口的窜漏量;排气控制部,其根据检测的窜漏量,通过排气阀驱动机构控制开度的大小。
[0013]也可以进一步具备:窜漏检测部,其检测燃料气体从排气端口的窜漏量;排气控制部,其根据检测的窜漏量,通过排气阀驱动机构,控制将排气阀从全开位置变更到全开位置和全闭位置之间的开度的时机。
[0014]排气阀驱动机构也可以在使排气阀从全开位置向全闭位置移置时,从全开位置到全闭位置使排气阀连续地移位。
[0015]也可以进一步具备:窜漏检测部,其检测燃料气体从排气端口的窜漏量;排气控制部,其根据检测的窜漏量,通过排气阀驱动机构,控制移置开始时间点和移置结束时间点中的任一个或两个。
[0016][发明的效果]
根据本发明的单流扫气式二冲程发动机,通过抑制燃料气体的窜漏且提前燃料气体的喷射开始时机,从而避免异常燃烧,平时正常的运转成为可能。
【附图说明】
[0017]图1是示出单流扫气式二冲程发动机的整体构成的说明图。
[0018]图2是示出各个控制部的基本的动作的说明图。
[0019]图3A是示出排气阀驱动机构的具体构成的说明图。
[0020]图3B是示出排气阀驱动机构的具体构成的说明图。
[0021]图4A是用于说明排气阀的闭阀时机和燃料喷射阀的喷射开始时机的时间图。
[0022]图4B是用于说明排气阀的闭阀时机和燃料喷射阀的喷射开始时机的时间图。
[0023]图5A是用于说明排气阀的闭阀时机和燃料喷射阀的喷射开始时机的时间图。
[0024]图5B是用于说明排气阀的闭阀时机和燃料喷射阀的喷射开始时机的时间图。
[0025]图6是用于说明排气阀的闭阀时机和燃料喷射阀的喷射开始时机的时间图。
【具体实施方式】
[0026]以下,参照附图,同时详细地说明本发明的优选实施方式。所涉及的实施方式所示的尺寸、材料、其它具体的数值等仅仅是为了使本发明的理解容易的示例,除非特别说明的情况下,不限制本发明。而且,在本说明书和附图中,关于具有实质上相同的作用、构成的要素,通过标注相同的符号而省略重复说明,而且,与本发明无直接关系的要素省略图示。
[0027]图1是示出单流扫气式二冲程发动机100的整体构成的说明图。本实施方式的单流扫气式二冲程发动机100使用于例如船舶等。具体而言,单流扫气式二冲程发动机100含有如下部件而构成:汽缸110 (汽缸头110a、汽缸体110b)、活塞112、先导喷射阀114、排气端口 116、排气阀驱动机构118、排气阀120、扫气端口 122、扫气室124、燃料喷射端口 126、燃料喷射阀128、旋转编码器130、窜漏检测部132、燃烧室140,通过调节器(调速器)150、燃料喷射控制部152、排气控制部154等控制部来控制。
[0028]在单流扫气式二冲程发动机100中,通过称为吸气(进气)、压缩、燃烧、膨胀、排气的连续的过程,连接于未图示的十字头的活塞112在汽缸110内滑动自如地往复移动。在这种十字头型的活塞112中,能够使在汽缸110内的冲程比较长地形成,可使十字头承受作用于活塞112的侧压,因而能够谋求单流扫气式二冲程发动机100的高输出化。此外,由于汽缸110和收纳十字头的未图示的曲柄室隔离,因而即使在使用劣质燃料油的情况下,也能够防止位于曲柄室一侧的部件的污损恶化。
[0029]先导喷射阀114设置于汽缸110的冲程方向的一端部、比活塞112的上死点更上方的汽缸头IlOa中,在发动机循环中的希望的时间点喷射适量的燃料油。喷射的燃料油通过由汽缸头110a、汽缸体IlOb中的汽缸衬套、活塞112围绕的燃烧室140的热而自然点火,在很短的时间内燃烧,使燃烧室140的温度变得极高,因而能够在期望的时机可靠地燃烧含有燃料气体的预混合气。
[0030]排气端口 116是在汽缸110中的活塞112的冲程方向的一端侧,即,比活塞112的上死点更上方的汽缸头IlOa的顶部设置的开口部,为了排出在汽缸110内产生的燃烧后的排气而开闭。排气阀驱动机构118在规定的时机使排气阀120上下滑动,开闭排气端口116。这样,借助排气端口 116排出的排气在向例如未图示的增压器的涡轮侧供给后,向外部排气。
[0031]扫气端口 122是在汽缸110中的活塞112的冲程方向的另一端侧的内周面(汽缸体IlOb的内周面)上设置的开口部,根据活塞112的滑动动作而将活性气体吸入至汽缸110内。活性气体含有:氧气、臭氧等氧化剂、或者它们的混合气(例如空气)。在扫气室124中,封入有通过未图示的增压器的压缩机加压的活性气体(例如空气),通过扫气室124与汽缸110内的压差而从扫气端口 122吸入活性气体。虽然扫气室124的压力能够为基本一定,但是在扫气室124的压力变化的情况下,也可在扫气端口 122设置压力计,根据其测量值而控制燃料气体的喷射量等、其它的参数。
[0032]燃料喷射端口 126是在汽缸110的内周面(排气端口 116和扫气端口 122之间)上在大致周向方向(不仅是严格的周向方向,也容许向冲程方向的移位)上分开规定的间隔设置的多个开口部。
[0033]燃料喷射阀128配置于各个燃料喷射端口 126内,接受来自燃料喷射控制部152的指令,从而喷射例如将LNG(液化天然气)气化的燃料气体。这样向汽缸110内供给燃料气体。而且,燃料气体不限于LNG,也能够适用例如将LPG(液化石油气)、轻油、重油等气化的产物。
[0034]旋转编码器130设置于未图示的曲柄机构上,检测出曲柄的角度信号(下面,称为曲柄角度信号)。
[0035]窜漏检测部132是设置在比排气端口 116更下流侧的排气管,检测从排气端口 116排出的排气中含有的燃料气体
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1