直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，該直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)使預(yù)混合氣體燃燒，前述預(yù)混合氣體通過向從掃氣口吸入的活性氣體噴射燃料氣體來生成。
[0002]本申請基于2013年5月10日在日本申請的日本特愿2013-100528號主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容引用于此。
【背景技術(shù)】
[0003]在也作為船舶的發(fā)動(dòng)機(jī)使用的直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，在壓力缸的活塞沖程方向一端部上設(shè)置有掃氣口，在壓力缸的活塞沖程方向另一端部側(cè)設(shè)置有排氣口。若在吸氣(進(jìn)氣)行程中從掃氣口將活性氣體吸入至燃燒室，則由燃燒作用產(chǎn)生的廢氣被吸入的活性氣體從排氣口壓出而排出。這時(shí)，向吸入的活性氣體噴射燃料氣體，生成預(yù)混合氣體，壓縮生成的預(yù)混合氣體，由此獲得燃燒作用，活塞借助由該燃燒作用產(chǎn)生的爆炸壓力在壓力缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0004]在這樣的直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，在燃料氣體和活性氣體的混合不充分的情況下，局部燃料氣體的濃度過高，產(chǎn)生過早點(diǎn)火和未燃燒氣體的排出等問題。因此，例如如專利文獻(xiàn)I中所述，在掃氣口的內(nèi)壁上設(shè)置有連通孔，使噴嘴管從連通孔向掃氣口突出。并且，公開了下述技術(shù):從噴嘴管向掃氣口內(nèi)噴射燃料氣體，在活性氣體被吸入至壓力缸內(nèi)之前，開始和燃料氣體的混合，由此確保壓力缸內(nèi)的燃料氣體和活性氣體的混合時(shí)間。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特許第3908855號公報(bào)。
[0006]另外，為了抑制燃料氣體的偏聚，使燃料氣體向活性氣體均勻地?cái)U(kuò)散，考慮下述方案:將從連通孔向掃氣口突出的噴嘴管的噴射口在活塞的沖程方向上以間隔開的方式設(shè)置多個(gè)。另外，并不局限于該方案，也可以設(shè)想下述情況:在壓力缸的外側(cè)，將噴射燃料氣體的噴射口在活塞的沖程方向上以間隔開的方式設(shè)置多個(gè)。
[0007]在這種情況下，根據(jù)掃氣口內(nèi)的位置，被導(dǎo)入掃氣口的活性氣體的流速不同，因此，根據(jù)多個(gè)噴射口的位置，燃料氣體的濃度變得不均勻。結(jié)果，有下述可能:招致燃燒室中的燃料氣體的濃度的不均，在濃度稀薄的部分，由熄火(消炎)引起未燃燒的燃料氣體殘留，在濃度過高的部分，誘發(fā)異常燃燒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明鑒于這樣的問題，將提供一種直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)作為目的，該直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)能夠使從掃氣口到達(dá)燃燒室的燃料氣體的濃度均勻化，抑制熄火和異常燃燒。
[0009]為了解決前述問題，涉及本發(fā)明的第一技術(shù)方案的直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具有壓力缸、活塞、掃氣口和噴射部，前述壓力缸在內(nèi)部形成有燃燒室，前述活塞在壓力缸內(nèi)滑動(dòng)，前述掃氣口設(shè)置于壓力缸的一端側(cè)，前述一端側(cè)為活塞的沖程方向的一端側(cè)，前述掃氣口對應(yīng)活塞的滑動(dòng)動(dòng)作向燃燒室吸入活性氣體，前述噴射部朝被向掃氣口吸入的活性氣體噴射燃料氣體，設(shè)置于掃氣口的內(nèi)周面或比內(nèi)周面更靠壓力缸的外側(cè)的位置上，和噴射部在沖程方向的一端側(cè)的燃料氣體噴射量相比，噴射部在沖程方向的另一端側(cè)的燃料氣體噴射量較多。
[0010]在前述第一技術(shù)方案中，也可以是，噴射部以沖程方向的位置不同的方式設(shè)置多個(gè)，和配置于沖程方向的一端側(cè)的噴射部相比，配置于沖程方向的另一端側(cè)的噴射部的開口面積較大。
[0011 ] 在前述第一及第二技術(shù)方案中，也可以是，噴射部以沖程方向的位置不同的方式設(shè)置多個(gè)，和配置于沖程方向的一端側(cè)的噴射部與在沖程方向上相鄰的噴射部之間的間隔相比，配置于沖程方向的另一端側(cè)的噴射部與在沖程方向上相鄰的噴射部之間的間隔較窄。
[0012]在前述第一至第三技術(shù)方案中，也可以是，噴射部以沖程方向的位置不同的方式設(shè)置多個(gè)，多個(gè)噴射部分成至少第I噴射部群和第2噴射部群這兩個(gè)組，第I噴射部群是在沖程方向的另一端側(cè)的I個(gè)或多個(gè)噴射部的組，第2噴射部群是比第I噴射部群更靠沖程方向的一端側(cè)的I個(gè)或多個(gè)噴射部的組，相對于第2噴射部群和第I噴射部群，分別獨(dú)立地形成有燃料氣體的流道。
[0013]在前述第四技術(shù)方案中，也可以是，向第I噴射部群供給的燃料氣體的供給壓比向第2噴射部群供給的燃料氣體的供給壓高。
[0014]在前述第四及第五技術(shù)方案中，也可以是，向第I噴射部群供給的燃料氣體的濃度比向第2噴射部群供給的燃料氣體濃度高。
[0015]在前述第一技術(shù)方案中，也可以是，噴射部由在沖程方向上延伸的長孔形成，和噴射部在沖程方向的一端側(cè)開口的寬度相比，噴射部在沖程方向的另一端側(cè)開口的寬度較寬。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠使從掃氣口到達(dá)燃燒室的燃料氣體的濃度均勻化，抑制熄火和異常燃燒的情況。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0018]圖2A是用來說明本實(shí)施方式中的燃料噴射部的、和圖1相同的剖面中的壓力缸的一部分和燃料噴射部的剖視圖。
[0019]圖2B是沿圖2A的II (b)-1I (b)線的剖視圖。
[0020]圖2C是沿圖2B的箭頭II (C)方向的視圖。
[0021]圖3A是用來說明本實(shí)施方式中的噴射部的、圖2C的虛線部分的放大圖。
[0022]圖3B是本實(shí)施方式的流通管中的、沿圖3A的111(b)方向的視圖。
[0023]圖3C是表示作為本實(shí)施方式的第一變形例的流通管的圖。
[0024]圖3D是表示作為本實(shí)施方式的第二變形例的流通管的圖。
[0025]圖4是用來說明壓力缸內(nèi)的預(yù)混合氣體的流動(dòng)的圖。
[0026]圖5是表示本實(shí)施方式中的各控制部的動(dòng)作的圖。
[0027]圖6A是用來說明第2實(shí)施方式中的燃料噴射部的、本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的壓力缸及燃料噴射部的對應(yīng)圖2A的位置的剖視圖。
[0028]圖6B是本實(shí)施方式中的壓力缸及燃料噴射部的對應(yīng)圖3A的位置的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，參照附圖，關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。在該實(shí)施方式中表示的尺寸、材料和其他具體的數(shù)值等，只是用來使發(fā)明的理解更容易的例示，除了特別注明的情況，并不限定本發(fā)明。此外，在本說明書及附圖中，對于具有實(shí)質(zhì)上相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素，附加相同的附圖標(biāo)記，由此省略重復(fù)說明，另外省略和本發(fā)明沒有直接關(guān)系的要素的圖示。
[0030](第I實(shí)施方式)
圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100的整體結(jié)構(gòu)的圖。本實(shí)施方式的直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100例如用于船舶等。具體來說，直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100構(gòu)成為包含壓力缸110 (壓力缸頭110a、壓力缸體110b)、活塞112、先導(dǎo)噴射閥114、排氣口 116、排氣閥驅(qū)動(dòng)裝置118、排氣閥120、掃氣口 122、掃氣室124、燃料噴射部126、旋轉(zhuǎn)編碼器130和燃燒室140，借助調(diào)速器150、燃料噴射控制部152和排氣控制部154等控制部進(jìn)行控制。
[0031]在直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100中，通過吸氣(進(jìn)氣)、壓縮、燃燒、排氣這4個(gè)連續(xù)的行程，連接于沒有圖示的十字頭的活塞112在壓力缸110內(nèi)滑動(dòng)自如地往復(fù)移動(dòng)。利用這樣的十字頭型的活塞112，能夠使壓力缸110內(nèi)的沖程形成得比較長，能夠使作用于活塞112的側(cè)壓被十字頭承受，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)直流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100的高輸出化。進(jìn)而，壓力缸110與收納十字頭的沒有圖示的曲柄箱隔離，因此即使在使用劣質(zhì)燃油的情況下也能夠防止曲柄箱的污損老化。
[0032]先導(dǎo)噴射閥114設(shè)置于比活塞112的上止點(diǎn)更靠上方的壓力缸頭IlOa上，在發(fā)動(dòng)機(jī)沖程中的所期望的時(shí)間點(diǎn)噴射適量的燃油。該燃油由于燃燒室140的熱而自燃，在短暫的時(shí)間內(nèi)燃燒，使燃燒室140的溫度變得極高，前述燃燒室140被壓力缸頭110a、壓力缸體IlOb中的壓力缸套和活塞112包圍。因此，能夠使包含燃料氣體的預(yù)混合氣體按照