十字头型发动机制造技术

十字头型发动机具备：气缸；活塞，在气缸内滑动；活塞杆(112a)，一端固定于活塞；十字头(十字头销(114a))，联接至活塞杆的另一端侧，与活塞一体地往复移动；联接棒，一端由十字头支撑；曲柄轴，联接至联接棒，与活塞和十字头的往复移动连动而旋转；以及可变机构，通过变更活塞杆与十字头的活塞的冲程方向的相对位置，从而使活塞的上止点和下止点的位置可变。可变机构具备：液压室(168a)，设置于十字头，活塞杆的端部进入该液压室；和液压调整机构，将工作油供给至液压室，或者将工作油从液压室排出，调整活塞杆的端部相对于液压室的冲程方向的进入位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在活塞杆固定有十字头的十字头型发动机。本申请基于2014年1月20日在日本申请的日本特愿2014-008102号而主张优先权，将其内容引用于此。
技术介绍
在船舶用发动机大多采用的十字头型发动机中，在活塞的活塞杆的端部设置有十字头。联接棒(连接杆)联接十字头与曲柄轴，将十字头的往复运动变换成曲柄轴的旋转运动。专利文献1的发动机是这样的十字头型的发动机，是通过多个连杆来联接活塞杆与曲柄轴的构成。而且，通过变更连杆的姿态，从而使活塞的上止点的位置变化而使压缩比可变。专利文献1：日本特开2007-247415号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题在使发动机的压缩比可变的情况下，在上述的专利文献1所记载的发动机中，基于多个连杆的联接构造等构造变得复杂。另外，考虑单纯地使垫板介于活塞杆与将十字头主体固定于活塞杆的十字头销之间的构成。在这样的构成中，在改变发动机的压缩比的情况下，设想更换成厚度不同的垫板，但在该情况下，每次改变发动机的压缩比，都必须停止发动机。本专利技术鉴于这样的课题，其目的在于，提供可以通过简易的构造在仍使发动机工作时变更压缩比的十字头型发动机。用于解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术的十字头型发动机具备：气缸；活塞，在气缸内滑动；活塞杆，一端固定于活塞；十字头，联接至活塞杆的另一端侧，与活塞一体地往复移动；联接棒，一端由十字头支撑；曲柄轴，联接至联接棒，与活塞和十字头的往复移动连动而旋转；以及可变机构，通过变更活塞杆与十字头的活塞的冲程方向的相对位置，从而使活塞的上止点和下止点的位置可变。另外，可变机构具备：液压室，设置于十字头，活塞杆的端部进入该液压室；和液压调整机构，将工作油供给至液压室，或者将工作油从液压室排出，调整活塞杆的端部相对于液压室的冲程方向的进入位置。也可以是，液压调整机构还具备柱塞泵，其具有：泵气缸，将工作油引导至内部；和柱塞，在泵气缸内沿冲程方向移动，并且一端从泵气缸突出，柱塞被压入泵气缸内，从而将泵气缸内的工作油供给至液压室，柱塞泵与十字头一起沿冲程方向移动，受到与十字头的往复移动的力相对的反力而柱塞被压入泵气缸内。也可以是，液压调整机构还具备：第一凸轮板，伴随着柱塞泵的冲程方向的移动而与柱塞接触；以及第一促动器，使第一凸轮板移动，使第一凸轮板的姿态或者相对于柱塞的相对位置变化，柱塞相应于第一凸轮板的姿态或者相对位置，与第一凸轮板的冲程方向上的接触位置变化，并且根据接触位置而设定相对于泵气缸的最大压入量。也可以是，第一凸轮板具有与柱塞的一端接触的倾斜面，第一促动器使第一凸轮板沿与冲程方向交叉的方向移动。也可以是，液压调整机构还具备溢流阀，其具有：主体，形成有内部流路，从液压室排出的工作油流通于该内部流路；阀体，在内部流路沿冲程方向移动，位移至将内部流路闭塞的关闭位置和能进行内部流路中的工作油的流通的打开位置；以及杆，一端与阀体沿冲程方向相对，并且另一端从主体突出，杆被压入主体内，从而阀体由杆按压而位移至打开位置，溢流阀与十字头一起沿冲程方向移动，受到与十字头的往复移动的力相对的反力而杆被压入主体内。也可以是，液压调整机构还具备：第二凸轮板，伴随着溢流阀的冲程方向的移动而与杆接触；以及第二促动器，使第二凸轮板移动，使第二凸轮板的姿态或者相对于杆的相对位置变化，杆相应于第二凸轮板的姿态或者相对位置，与第二凸轮板的冲程方向上的接触位置变化，并且根据接触位置而设定相对于溢流阀的最大压入量。也可以是，第二凸轮板具有与杆的一端接触的倾斜面，第二促动器使第二凸轮板沿与冲程方向交叉的方向移动。专利技术的效果依据本专利技术的十字头型发动机，可以通过简易的构造在仍使发动机工作时变更压缩比。附图说明图1是示出直流扫气式二冲程发动机的整体构成的图。图2A是用于说明活塞杆与十字头销的联接部分的、被图1的一点划线包围的部分的放大图。图2B是沿着图2A的II(b)-II(b)线的截面图。图3A是用于说明活塞杆与十字头销的相对位置的变化的图。图3B是用于说明活塞杆与十字头销的相对位置的变化的图。图4是用于说明柱塞泵和溢流阀的配置的图。图5是用于说明液压调整机构的构成的图。图6A是用于说明柱塞泵的构成的图。图6B是用于说明柱塞泵的构成的图。图7A是用于说明溢流阀的构成的图。图7B是用于说明溢流阀的构成的图。图8A是用于说明可变机构的动作的图。图8B是用于说明可变机构的动作的图。图8C是用于说明可变机构的动作的图。图8D是用于说明可变机构的动作的图。图9是用于说明曲柄角与柱塞泵以及溢流阀的动作时机的图。具体实施方式以下，参照附图，同时对本专利技术的合适实施方式详细地进行说明。在所涉及的实施方式中示出的尺寸、材料、其他具体数值等只不过是用于使专利技术的理解变容易的举例说明，除了特别阐明的情况以外，都不限定本专利技术。此外，在本说明书和附图中，对实质上具有同一功能、构成的要素标记同一符号，由此省略重复说明，另外，与本专利技术无直接关系的要素省略图示。在以下的实施方式中，对所谓的双燃料型发动机进行说明，双燃料型发动机能够选择性地实行主要使作为气体燃料的燃料气体燃烧的气体运转模式和使作为液体燃料的燃料油燃烧的柴油运转模式中的任一个运转模式。另外，对作为一个周期是二冲程(两个循环)且气体在气缸内部沿一个方向流动的直流扫气式的情况进行说明。可是，适用本专利技术的发动机的种类不限于双燃料型、二冲程型、直流扫气式，只要是十字头型的发动机即可。图1是示出直流扫气式二冲程发动机100(十字头型发动机)的整体构成的图。本实施方式的直流扫气式二冲程发动机100用于例如船舶等。具体而言，直流扫气式二冲程发动机100包含气缸110、活塞112、十字头114、联接棒116、曲柄轴118、排气口120、排气阀122、扫气口124、扫气积存部126、冷却器128、扫气室130以及燃烧室132而构成。在直流扫气式二冲程发动机100中，在活塞112的上升行程和下降行程的两个行程期间，进行排气、吸气、压缩、燃烧、膨胀，活塞112在气缸110内往复移动。活塞杆112a的一端固定于活塞112。另外，在活塞杆112a的另一端，联接有十字头114中的十字头销114a，十字头114与活塞112一起往复移动。十字头114被十字头滑块114b限制与活塞112的冲程方向垂直的方向(图1中，左右方向)的移动。十字头销114a插入贯通于在联接棒116的一端设置的孔，支撑联接棒116的一端。另外，联接棒116的另一端与曲柄轴118联接，成为曲柄轴118相对于联接棒116旋转的构造。结果，如果伴随着活塞112的往复移动而十字头114往复移动，则曲柄轴118与其往复移动连动而旋转。排气口120是在比活塞112的上止点更靠上方的气缸头110a设置的开口部，为了将在气缸110内产生的燃烧后的废气排出而开闭。排气阀122通过未图示的排气阀驱动装置而在规定的时机上下滑动，开闭排气口120。这样经由排气口120排出的废气在经由排气管120a供给至增压器C的涡轮侧之后，排出至外部。扫气口124是从气缸110的下端侧的内周面(气缸衬套110b的内周面)贯通至外周面的孔，遍及气缸110的整个周边而设置多个。而且，根据活塞112的滑动动作，将活性气体从扫气口124吸入气缸110内。所涉及的活性气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种十字头型发动机，具备：气缸；活塞，在所述气缸内滑动；活塞杆，一端固定于所述活塞；十字头，联接至所述活塞杆的另一端侧，与所述活塞一体地往复移动；联接棒，一端由所述十字头支撑；曲柄轴，联接至所述联接棒，与所述活塞和所述十字头的往复移动连动而旋转；以及可变机构，通过变更所述活塞杆与所述十字头的所述活塞的冲程方向的相对位置，从而使所述活塞的上止点和下止点的位置可变，所述可变机构具备：液压室，设置于所述十字头，所述活塞杆的端部进入该液压室；和液压调整机构，将工作油供给至所述液压室，或者将工作油从所述液压室排出，调整所述活塞杆的端部相对于所述液压室的所述冲程方向的进入位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.20 JP 2014-0081021. 一种十字头型发动机，具备：气缸；活塞，在所述气缸内滑动；活塞杆，一端固定于所述活塞；十字头，联接至所述活塞杆的另一端侧，与所述活塞一体地往复移动；联接棒，一端由所述十字头支撑；曲柄轴，联接至所述联接棒，与所述活塞和所述十字头的往复移动连动而旋转；以及可变机构，通过变更所述活塞杆与所述十字头的所述活塞的冲程方向的相对位置，从而使所述活塞的上止点和下止点的位置可变，所述可变机构具备：液压室，设置于所述十字头，所述活塞杆的端部进入该液压室；和液压调整机构，将工作油供给至所述液压室，或者将工作油从所述液压室排出，调整所述活塞杆的端部相对于所述液压室的所述冲程方向的进入位置。2. 根据权利要求1所述的十字头型发动机，其特征在于，所述液压调整机构还具备柱塞泵，其具有：泵气缸，将工作油引导至内部；和柱塞，在所述泵气缸内沿所述冲程方向移动，并且一端从所述泵气缸突出，所述柱塞被压入所述泵气缸内，从而将所述泵气缸内的工作油供给至所述液压室，所述柱塞泵与所述十字头一起沿所述冲程方向移动，受到与所述十字头的往复移动的力相对的反力而所述柱塞被压入所述泵气缸内。3. 根据权利要求2所述的十字头型发动机，其特征在于，所述液压调整机构还具备：第一凸轮板，伴随着所述柱塞泵的所述冲程方向的移动而与所述柱塞接触；以及第一促动器，使所述第一凸轮板移动，使所述第一凸轮板的姿态或者相对于所述柱塞的相对位置变化，所述柱塞相应于所述第一凸轮板的姿态或者相对位置，与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田刚，梅本义幸，小林町子，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本;JP