单流扫气式双循环发动机制造技术

在单流扫气式双循环发动机中，扫气端口(126)具备：涡旋导引部(126a)，其从缸(110)的外部朝内部沿相对于缸的径向方向倾斜的方向引导扫气气体；以及中心导引部(126b)，其与涡旋导引部相比设于缸的曲柄侧，与涡旋导引部相比将扫气气体朝缸的中心侧引导。在高压缩比模式时活塞处于下死点的情况下，中心导引部的至少一部分与活塞112相向，并且在低压缩比模式时活塞处于下死点的情况下，中心导引部与活塞变得非相向，或者与高压缩比模式时相比与活塞相向的面积变小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单流扫气式双循环发动机
本专利技术涉及压缩比可变的单流扫气式双循环发动机。本申请基于在日本于2014年10月30日申请的日本特愿2014-221345号、以及在日本于2014年11月4日申请的日本特愿2014-224453号而要求优先权，并将它们的内容援引于此。
技术介绍
在也作为船舶的内燃机使用的单流扫气式双循环发动机中，在缸的一端侧设有排气端口，且在另一端侧设有扫气端口。而且，若在吸气行程中从扫气端口将活性气体吸入燃烧室，则通过燃烧作用而产生的排气气体以被所吸入的活性气体从排气端口推出的方式被排气。例如，在专利文献1中，记载有相对于缸的径向方向倾斜的扫气端口。由于从扫气端口流入缸内的扫气成为涡旋流，故容易与缸内的排气气体层维持分离状态，从而提高扫气效率。另外，在专利文献2中，记载了使扫气端口为所谓歪斜端口(skewedport)的构成。在此所说的歪斜端口是使排气端口侧的部位相对于缸的径向方向倾斜，且使与排气端口为相反侧的部位以与缸的径向方向平行的方式歪曲的形状的端口。通过使扫气端口为歪斜端口，谋求扫气去往燃烧室时的速度的均等化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4395474号公报；专利文献2：日本特公平02-26700号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题另外，例如，在分开使用液体燃料和燃料气体的双燃料发动机等中，有时使压缩比可变。在压缩比可变的发动机中，在使扫气端口为专利文献2所记载的歪斜端口时，在低压缩比下，由于扫气的速度均等化，故抑制燃料气体的漏气(吹き抜け)。另一方面，在高压缩比下，由于喷射液体燃料，故不发生燃料气体的漏气，不需要使扫气的速度均等化。因此，在高压缩比下，与采用专利文献1所记载的用于产生涡旋流的扫气端口的情况相比较，涡旋流变弱，使扫气效率降低。本公开鉴于此种问题，其目的在于提供能够根据压缩比来执行适当的扫气的单流扫气式双循环发动机。用于解决问题的方案本公开的单流扫气式双循环发动机的第一方式涉及以下单流扫气式双循环发动机，其在活塞往复移动的缸的一端侧形成有排气端口，并且在缸的另一端侧形成有扫气端口，能够切换至低压缩比模式和与低压缩比模式相比活塞的上死点及下死点位于排气端口侧的高压缩比模式这至少两个运转模式。扫气端口具备：涡旋导引部，其从缸的外部朝内部沿相对于缸的径向方向倾斜的方向引导扫气气体；以及中心导引部，其与涡旋导引部相比设于缸的另一端侧，与涡旋导引部相比将扫气气体朝缸的中心侧引导。而且，在高压缩比模式时活塞处于下死点的情况下，中心导引部的至少一部分与活塞相向，并且在低压缩比模式时活塞处于下死点的情况下，中心导引部与活塞变得非相向，或者与高压缩比模式时相比与活塞相向的面积变小。专利技术效果根据本公开的单流扫气式双循环发动机，能够根据压缩比来执行适当的扫气。附图说明图1是示出单流扫气式双循环发动机的整体构成的图；图2A是用于说明第一燃料供给部的，缸的侧面的，第一燃料供给部附近的放大图；图2B是用于说明第一燃料供给部的，图2A的虚线部分的放大图；图3A是用于说明辅助燃料供给部的图；图3B是用于说明辅助燃料供给部的图；图3C是用于说明辅助燃料供给部的图；图4A是用于说明压缩比可变机构的图；图4B是用于说明压缩比可变机构的图；图5A是用于说明扫气端口的，缸的侧面的，扫气端口附近的放大图；图5B是图5A中的Ⅳ(b)-Ⅳ(b)线截面图；图5C是图5A中的Ⅳ(c)-Ⅳ(c)线截面图；图6A是示出第一比较例中的扫气流动的图；图6B是示出第二比较例中的扫气流动的图；图7A是用于说明本实施方式中的扫气流动的图，示出在气体运转模式下活塞处于下死点位置的状态；图7B是用于说明本实施方式中的扫气流动的图，示出在柴油运转模式下活塞处于下死点位置的状态；图8是示出单流扫气式双循环发动机的整体构成的图；图9是用于说明压缩比可变机构的图；图10A是压缩比可变机构的立体图；图10B是压缩比可变机构的立体图；图11A是用于说明压缩比可变机构的，图9中由虚线包围的部分的第二部件及接触部的平面图；图11B是用于说明压缩比可变机构的，接触部的圆周方向的展开图；图11C是用于说明压缩比可变机构的，第二部件的圆周方向的展开图；图11D是用于说明压缩比可变机构的，图9中由虚线包围的部分的第一部件及被接触部的平面图；图11E是用于说明压缩比可变机构的，第一部件的圆周方向的展开图；图11F是用于说明压缩比可变机构的，被接触部的圆周方向的展开图；图12是说明第一部件的齿部、被接触部的齿体、第二部件的啮部、接触部的啮体的尺寸关系的图；图13A是用于说明基于压缩比可变机构的压缩比变更的第一图；图13B是用于说明基于压缩比可变机构的压缩比变更的第一图；图13C是用于说明基于压缩比可变机构的压缩比变更的第一图；图14A是用于说明基于压缩比可变机构的压缩比变更的第二图；图14B是用于说明基于压缩比可变机构的压缩比变更的第一图；图15A是说明由啮合位置的不同引起的第一部件和第二部件的位置关系的图；图15B是说明由啮合位置的不同引起的第一部件和第二部件的位置关系的图；图16是说明变形例所涉及的压缩比可变机构的第二部件的图。具体实施方式以下，参照附图详细地说明本公开的优选实施方式。此种实施方式所示的尺寸、材料、其他具体数值等只不过是用于使本公开的理解容易的例示，除特别事先声明的情况以外，不限定本公开。此外，在本说明书及附图中，对于具有实质上相同的功能、构成的要素，通过附以相同的符号来省略重复说明，另外对与本公开无直接关系的要素省略图示。在以下的实施方式中，说明能够选择性地执行主要使为气体燃料的燃料气体燃烧的气体运转模式、以及使为液体燃料的燃料油燃烧的柴油运转模式中的任一种运转模式的，所谓双燃料型的单流扫气式双循环发动机。但是，发动机的种类不限于双燃料型，是单流扫气式双循环发动机即可。图1是示出单流扫气式双循环发动机100的整体构成的图。本实施方式的单流扫气式双循环发动机100例如用于船舶等。单流扫气式双循环发动机100包含以下部分而构成：缸110、活塞112、十字头114、连结棒116、曲柄轴118、排气端口120、排气阀驱动装置122、排气阀124、扫气端口126、扫气室128、第一燃料供给部130、辅助燃料供给部132、主燃烧室134a、副燃烧室134b、第二燃料供给部136、旋转编码器138、调节器140(调速机)、燃料供给控制部142、及排气控制部144。在单流扫气式双循环发动机100中，通过吸气(供气)、压缩、燃烧、排气这四个连续的行程，活塞112在缸110内往复移动。活塞杆112a的一端固定于活塞112。十字头114固定于活塞杆112a的另一端，十字头114与活塞112一同往复移动。十字头114通过十字头滑块(crossheadshoe)114a而被限制与缸110内的活塞112的冲程方向(以下简称为冲程方向)垂直的方向(图1中，左右方向)的移动。十字头114轴支撑连结棒116的一端。另外，连结棒116的另一端连结于曲柄轴118，为曲柄轴118相对于连结棒116旋转的构造。其结果，若随着活塞112的往复移动，十字头114往复移动，则与该往复移动连动，曲柄轴118旋转。在此种十字头型的往复式发动机中，能够比较长地形成缸11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单流扫气式双循环发动机，在活塞往复移动的缸的一端侧形成有排气端口，并且在该缸的另一端侧形成有扫气端口，能够切换至低压缩比模式和与该低压缩比模式相比所述活塞的上死点及下死点位于所述排气端口侧的高压缩比模式这至少两个运转模式，所述扫气端口具备：涡旋导引部，其从所述缸的外部朝内部，沿相对于所述缸的径向方向倾斜的方向引导扫气气体；以及中心导引部，其与所述涡旋导引部相比设于所述缸的另一端侧，且与所述涡旋导引部相比，将所述扫气气体朝所述缸的中心侧引导，在所述高压缩比模式时所述活塞处于下死点的情况下，所述中心导引部的至少一部分与所述活塞相向，并且在所述低压缩比模式时所述活塞处于下死点的情况下，所述中心导引部与所述活塞变得非相向，或者与所述高压缩比模式时相比，与所述活塞相向的面积变小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.30 JP 2014-221345;2014.11.04 JP 2014-224451.一种单流扫气式双循环发动机，在活塞往复移动的缸的一端侧形成有排气端口，并且在该缸的另一端侧形成有扫气端口，能够切换至低压缩比模式和与该低压缩比模式相比所述活塞的上死点及下死点位于所述排气端口侧的高压缩比模式这至少两个运转模式，所述扫气端口具备：涡旋导引部，其从所述缸的外部朝内部，沿相对于所述缸的径向方向倾斜的方向引导扫气气体；以及中心导引部，其与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田裕，久下乔弘，山田敬之，山田刚，寺本润，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本,JP