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公開番号2025110666
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004625
出願日2024-01-16
発明の名称対向ピストンエンジン
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F02B 75/28 20060101AFI20250722BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】高い燃焼効率を実現することができる対向ピストンエンジンを提供する。
【解決手段】対向ピストンエンジンは、シリンダと、掃気側ピストンと、排気側ピストンと、シリンダ2の中心軸線を挟んで対向するように周方向にずれて配置され、掃気側ピストンと排気側ピストンとの間に燃料を噴射する第1燃料噴射装置および第2燃料噴射装置と、を備え、掃気側ピストン及び排気側ピストンのキャビティは、掃気側ピストン及び排気側ピストンの夫々の中央部から第1燃料噴射装置が配置された側に向かうにつれて幅が大きくなる第1拡幅部を含む第1キャビティ部と、掃気側ピストン及び前記排気側ピストンの夫々の中央部から第2燃料噴射装置が配置された側に向かうにつれて幅が大きくなる第2拡幅部を含む第2キャビティ部と、を含み、第1拡幅部及び第2拡幅部の夫々は、第1拡幅部と第2拡幅部との接続部において幅が最小となる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
軸方向の一方側に掃気ポートが形成されるとともに、前記軸方向の他方側に排気ポートが形成されたシリンダと、
前記シリンダの内部における前記軸方向の前記一方側に配置された掃気側ピストンと、
前記シリンダの内部における前記軸方向の前記他方側に配置された排気側ピストンと、
前記シリンダの内部における前記掃気側ピストンと前記排気側ピストンとの間に燃料を噴射するように構成された第１燃料噴射装置と、
前記シリンダの内部における前記掃気側ピストンと前記排気側ピストンとの間に燃料を噴射するように構成された第２燃料噴射装置であって、前記軸方向の一方側から視た場合において前記第１燃料噴射装置に対して前記シリンダの中心軸線を挟んで対向するように周方向にずれて配置された第２燃料噴射装置と、を備え、
前記掃気側ピストン及び前記排気側ピストンの夫々の頂面に形成されるキャビティは、
前記掃気側ピストン及び前記排気側ピストンの夫々の中央部から前記第１燃料噴射装置が配置された側に向かうにつれて幅が大きくなる第１拡幅部を含む第１キャビティ部と、
前記掃気側ピストン及び前記排気側ピストンの夫々の前記中央部から前記第２燃料噴射装置が配置された側に向かうにつれて幅が大きくなる第２拡幅部を含む第２キャビティ部と、を含み、
前記第１拡幅部及び前記第２拡幅部の夫々は、前記第１拡幅部と前記第２拡幅部との接続部において幅が最小となるように構成された、
対向ピストンエンジン。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記掃気側ピストンは、
前記掃気側ピストンの前記第２キャビティ部の径方向における外側において前記軸方向の前記他方側に突出して、前記第２キャビティ部の前記径方向の外側の壁面である掃気側第１壁面を形成する掃気側第１突出部を含み、
前記排気側ピストンは、
前記排気側ピストンの前記第１キャビティ部の径方向における外側において前記軸方向の前記一方側に突出して、前記第１キャビティ部の前記径方向の外側の壁面である排気側第１壁面を形成する排気側第１突出部を含み、
前記掃気側第１壁面及び前記排気側第１壁面の夫々は、前記軸方向における少なくとも一部が前記軸方向に沿って延在している、
請求項１に記載の対向ピストンエンジン。
【請求項３】
前記掃気側ピストンは、
前記掃気側ピストンの前記第１キャビティ部の径方向における外側において前記軸方向の前記他方側に突出して、前記第１キャビティ部の前記径方向の外側の壁面である掃気側第２壁面を形成する掃気側第２突出部を含み、
前記排気側ピストンは、
前記排気側ピストンの前記第２キャビティ部の径方向における外側において前記軸方向の前記一方側に突出して、前記第２キャビティ部の前記径方向の外側の壁面である排気側第２壁面を形成する排気側第２突出部を含み、
前記掃気側第２壁面及び前記排気側第２壁面の夫々は、前記軸方向における少なくとも一部が前記軸方向に沿って延在している、
請求項２に記載の対向ピストンエンジン。
【請求項４】
前記掃気側ピストンは、
前記第１キャビティ部の底面の外周縁が前記掃気側ピストンの外周面に連なり、
前記排気側ピストンは、
前記第２キャビティ部の底面の外周縁が前記排気側ピストンの外周面に連なる、
請求項２に記載の対向ピストンエンジン。
【請求項５】
前記第１燃料噴射装置は、
前記シリンダの径方向の内側に向かって前記軸方向の前記一方側に傾斜した噴射中心軸線を有し、
前記第２燃料噴射装置は、
前記シリンダの径方向の内側に向かって前記軸方向の前記他方側に傾斜した噴射中心軸線を有する、
請求項１～４の何れか１項に記載の対向ピストンエンジン。
【請求項６】
前記第１燃料噴射装置は、前記第２燃料噴射装置よりも前記軸方向の前記一方側に配置された、
請求項４に記載の対向ピストンエンジン。
【請求項７】
前記第１燃料噴射装置は、
前記シリンダの径方向の内側に向かって前記軸方向に直交する方向に沿った噴射中心軸線を有し、
前記第２燃料噴射装置は、
前記シリンダの径方向の内側に向かって前記軸方向に直交する方向に沿った噴射中心軸線を有する、
請求項６に記載の対向ピストンエンジン。
【請求項８】
前記掃気ポートは、
前記シリンダの径方向の内側に向かって前記径方向に沿って中心軸線を有する、
請求項１～４の何れか１項に記載の対向ピストンエンジン。
【請求項９】
前記キャビティの前記第１拡幅部及び前記第２拡幅部の夫々は、最小幅が最大幅の半分以下である、
請求項１～４の何れか１項に記載の対向ピストンエンジン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、対向ピストンエンジンに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
２サイクルディーゼルエンジンには、１つのシリンダの内部に２つのピストンを対向して配置し、２つのピストンの間に燃焼室を形成する対向ピストンエンジンがある（例えば、特許文献１）。対向ピストンエンジンは、ピストンが１往復する間にシリンダ内の燃焼ガスをシリンダ壁に形成された排気ポートから排出する排気行程と、シリンダ壁に形成された掃気ポートからシリンダの内部に空気を取り込む掃気行程と、が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５７８２１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、２つのピストンの互いに対向する頂面によりドーナツ状の燃焼用空間が形成され、この燃焼用空間にシリンダ壁に設けられた燃料噴射装置から燃料が噴射されることが開示されている。上記燃料噴射装置は、シリンダの軸方向に沿った断面において、シリンダの径方向に沿って燃料を噴射している。
【０００５】
特許文献１に記載の燃焼用空間では、複数の燃料噴射装置から燃料が噴射された際に燃料が干渉し、熱効率の低下を招く虞がある。また、特許文献１に記載の燃焼用空間では、ドーナツ状の燃焼用空間よりも径方向における外側には噴霧が届かないため、燃料の空間利用率が低く、燃焼ガス温度が上昇して熱効率の低下を引き起こす虞がある。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、高い燃焼効率を実現することができる対向ピストンエンジンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る対向ピストンエンジンは、
軸方向の一方側に掃気ポートが形成されるとともに、前記軸方向の他方側に排気ポートが形成されたシリンダと、
前記シリンダの内部における前記軸方向の前記一方側に配置された掃気側ピストンと、
前記シリンダの内部における前記軸方向の前記他方側に配置された排気側ピストンと、
前記シリンダの内部における前記掃気側ピストンと前記排気側ピストンとの間に燃料を噴射するように構成された第１燃料噴射装置と、
前記シリンダの内部における前記掃気側ピストンと前記排気側ピストンとの間に燃料を噴射するように構成された第２燃料噴射装置であって、前記軸方向の一方側から視た場合において前記第１燃料噴射装置に対して前記シリンダの中心軸線を挟んで対向するように周方向にずれて配置された第２燃料噴射装置と、を備え、
前記掃気側ピストン及び前記排気側ピストンの夫々の頂面に形成されるキャビティは、
前記掃気側ピストン及び前記排気側ピストンの夫々の中央部から前記第１燃料噴射装置が配置された側に向かうにつれて幅が大きくなる第１拡幅部を含む第１キャビティ部と、
前記掃気側ピストン及び前記排気側ピストンの夫々の前記中央部から前記第２燃料噴射装置が配置された側に向かうにつれて幅が大きくなる第２拡幅部を含む第２キャビティ部と、を含み、
前記第１拡幅部及び前記第２拡幅部の夫々は、前記第１拡幅部と前記第２拡幅部との接続部において幅が最小となるように構成された。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、高い燃焼効率を実現することができる対向ピストンエンジンが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態に係る対向ピストンエンジンの概略断面図である。
本開示の第１の実施形態に係る対向ピストンエンジンの燃焼室近傍を概略的に示す概略断面図である。
本開示の第１の実施形態における掃気側ピストンのキャビティ形状を説明するための説明図である。
本開示の第１の実施形態における排気側ピストンのキャビティ形状を説明するための説明図である。
図３に示される対向ピストンエンジンのＡ－Ｂ線矢視の概略断面図である。
本開示の第２の実施形態に係る対向ピストンエンジンの燃焼室近傍を概略的に示す概略断面図である。
本開示の第２の実施形態における掃気側ピストンのキャビティ形状を説明するための説明図である。
本開示の第２の実施形態における排気側ピストンのキャビティ形状を説明するための説明図である。
本開示の一実施形態に係る対向ピストンエンジンの掃気ポートを説明するための説明図である。
図９に示される対向ピストンエンジンの軸方向に直交する方向に沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
（【００１１】以降は省略されています）

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