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WO2019039451A1 - Variable compression device and engine system - Google Patents

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WO2019039451A1
WO2019039451A1 PCT/JP2018/030763 JP2018030763W WO2019039451A1 WO 2019039451 A1 WO2019039451 A1 WO 2019039451A1 JP 2018030763 W JP2018030763 W JP 2018030763W WO 2019039451 A1 WO2019039451 A1 WO 2019039451A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston rod
compression ratio
piston
cylinder
compression device
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2018/030763
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
裕 増田
敬之 山田
孝行 廣瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
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Priority to KR1020207004023A priority patent/KR102259354B1/en
Priority to DK18848798.7T priority patent/DK3674528T3/en
Priority to CN201880053542.1A priority patent/CN110945224B/en
Publication of WO2019039451A1 publication Critical patent/WO2019039451A1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/02Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/02Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
    • F02B25/04Engines having ports both in cylinder head and in cylinder wall near bottom of piston stroke

Definitions

  • the present disclosure relates to a variable compression device and an engine system.
  • Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2017-159610, filed Aug. 22, 2017, the content of which is incorporated herein by reference.
  • the first check valve 8d is closed by urging the valve toward the inside of the cylinder 8c2, and prevents the hydraulic oil supplied to the hydraulic chamber R3 from flowing back to the cylinder 8c2 doing.
  • the first check valve 8d when the pressure of the hydraulic oil in the cylinder 8c2 becomes equal to or greater than the biasing force (opening pressure) of the biasing member of the first check valve 8d, the valve body is pushed by the hydraulic oil. Open the valve.
  • the second check valve 8e is biased toward the outside of the cylinder 8c2, and prevents the hydraulic oil supplied to the cylinder 8c2 from flowing back to the supply pump 8a.
  • the fuel in the combustion chamber R1 is rapidly ignited by natural ignition, and the pressure is applied to the piston 4 in the direction of the bottom dead center.
  • the piston 4 moves in the bottom dead center direction
  • the piston rod 6 is moved along with the piston 4, and the crankshaft 11 is rotated via the connecting rod 9.
  • pressurized air flows from the scavenging port S into the combustion chamber R1.
  • the exhaust port H is opened by driving the exhaust valve unit 5, and the exhaust gas in the combustion chamber R1 is pushed out to the exhaust reservoir 13 by the pressurized air.
  • control unit 300 controls the drive unit 15a to separate the worm 15c from the piston rod 6 and complete the bottom of the hydraulic chamber R3 completely. Lower it until it is contained.

Landscapes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de compression variable pourvu : d'une tige de piston (6) ; d'un élément de raccordement (7a) relié à la tige de piston ; d'une chambre de fluide (R3) qui est disposée entre l'élément de raccordement et la tige de piston et qui, lorsqu'un fluide de fonctionnement ayant une pression accrue y est alimenté, déplace la tige de piston par rapport à l'élément de raccordement dans une direction dans laquelle un taux de compression augmente ; et d'un élément de restriction (15) qui peut entrer en contact avec la tige de piston et s'éloigner de cette dernière et qui, lorsque la tige de piston est déplacée dans la direction dans laquelle le taux de compression augmente, vient en contact avec la tige de piston pour limiter le mouvement de la tige de piston de façon à maintenir le taux de compression.The invention relates to a variable compression device provided with: a piston rod (6); a connecting member (7a) connected to the piston rod; a fluid chamber (R3) which is disposed between the connecting member and the piston rod and which, when an operating fluid having an increased pressure is supplied thereto, moves the piston rod relative to the connecting element in a direction in which a compression ratio increases; and a restriction member (15) which can contact and move away from the piston rod and which, when the piston rod is moved in the direction in which the compression ratio is increasing, comes into contact with the piston rod to limit the movement of the piston rod so as to maintain the compression ratio.

Description

可変圧縮装置及びエンジンシステムVariable compressor and engine system

 本開示は、可変圧縮装置及びエンジンシステムに関する。
 本願は、2017年8月22日に日本に出願された特願2017-159610号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present disclosure relates to a variable compression device and an engine system.
Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2017-159610, filed Aug. 22, 2017, the content of which is incorporated herein by reference.

 例えば、特許文献1には、クロスヘッドを有する大型往復ピストン燃焼エンジンが開示されている。特許文献1の大型往復ピストン燃焼エンジンは、重油などの液体燃料と天然ガス等の気体燃料との両方での稼働が可能とされるデュアルフュエルエンジンである。特許文献1の大型往復ピストン燃焼エンジンは、液体燃料による稼働に適する圧縮比と気体燃料による稼働に適する圧縮比との双方に対応するため、圧縮比を変更可能とする調整機構をクロスヘッド部分に設けている。 For example, Patent Document 1 discloses a large reciprocating piston combustion engine having a crosshead. The large-sized reciprocating piston combustion engine of Patent Document 1 is a dual fuel engine that can be operated with both liquid fuel such as heavy oil and gaseous fuel such as natural gas. In the large reciprocating piston combustion engine of Patent Document 1, an adjustment mechanism capable of changing the compression ratio is used in the crosshead portion to cope with both the compression ratio suitable for operation with liquid fuel and the compression ratio suitable for operation with gaseous fuel. It is provided.

日本国特開2014-20375号公報Japan JP 2014-20375

 特許文献1の調整機構は、クロスヘッドに設けられた油圧室によりピストンロッドを高圧縮比方向に持ち上げることで圧縮比を高めている。しかしながら、ピストンロッドを油圧により持ち上げた際に、燃焼室から伝わる燃焼圧が作動油に加わり、作動油が弾性圧縮し、サイクル毎に瞬間的に圧縮比が低下する。また、ピストンロッドを低圧縮比方向に降下させた際に、燃焼室内の圧力が上昇しないと、ピストンロッドの慣性力により、意図せず圧縮比が上がる可能性がある。このような高圧縮運転時の圧縮比の意図しない変動により、エンジン性能が低下したり、ピストンロッドにおけるシール部材の性能が低下したりする可能性がある。 The adjustment mechanism of Patent Document 1 raises the compression ratio by lifting the piston rod in the high compression ratio direction by the hydraulic pressure chamber provided in the crosshead. However, when the piston rod is hydraulically lifted, the combustion pressure transmitted from the combustion chamber is applied to the hydraulic fluid, the hydraulic fluid is elastically compressed, and the compression ratio is instantaneously reduced every cycle. In addition, when the pressure in the combustion chamber does not rise when the piston rod is lowered in the low compression ratio direction, the inertia force of the piston rod may unintentionally increase the compression ratio. Such unintended fluctuation of the compression ratio at the time of high compression operation may reduce the engine performance or the performance of the seal member in the piston rod.

 本開示は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、意図しない圧縮比の変化を防止し、圧縮比を維持することを目的とする。 The present disclosure is made in view of the above-described problems, and aims to prevent an unintended change in compression ratio and maintain the compression ratio.

 本開示の一態様の可変圧縮装置は、エンジンの燃焼室における圧縮比を変更する可変圧縮装置であって、ピストンロッドと、上記ピストンロッドと接続される接続部材と、上記接続部材と上記ピストンロッドとの間に設けられ、昇圧された作動流体が供給されることで、上記接続部材に対して上記ピストンロッドが圧縮比を高める方向に移動させる流体室と、上記ピストンロッドと当接及び離間可能とされ、上記ピストンロッドが圧縮比を高める方向に移動されたときに、上記ピストンロッドに当接し、圧縮比を維持するように上記ピストンロッドの移動を規制する規制部材と、を備える。 A variable compression device according to an aspect of the present disclosure is a variable compression device that changes a compression ratio in a combustion chamber of an engine, and includes a piston rod, a connection member connected to the piston rod, the connection member, and the piston rod And a fluid chamber that moves the piston rod in a direction to increase the compression ratio with respect to the connection member by being supplied with a pressurized working fluid, and capable of coming into contact with and separating from the piston rod And a restricting member that abuts on the piston rod and restricts the movement of the piston rod so as to maintain the compression ratio when the piston rod is moved in a direction to increase the compression ratio.

 上記一態様の可変圧縮装置において、上記規制部材は、上記ピストンロッドの延在方向と交差する交差方向において上記ピストンロッドに向けて移動可能とされる規制ピンを有し、上記ピストンロッドは、上記規制ピンが挿入可能な凹部を有していてもよい。 In the variable compression device according to the above aspect, the restriction member includes a restriction pin movable toward the piston rod in a cross direction intersecting the extension direction of the piston rod, and the piston rod is The restriction pin may have a recess into which it can be inserted.

 上記一態様の可変圧縮装置において、上記規制部材は、上記ピストンロッドの延在方向に沿って移動可能であり、上記ピストンロッドを下方から支持する支持部を有していてもよい。 In the variable compression device according to the above aspect, the restriction member may be movable along the extension direction of the piston rod, and may have a support that supports the piston rod from below.

 上記一態様の可変圧縮装置において、上記ピストンロッドは、上記規制部材が挿入可能な開口を有し、上記規制部材は、上記ピストンロッドの上記開口に挿入され、上記ピストンロッドを上方から吊下げ支持する支持部を有していてもよい。 In the variable compression device according to the above aspect, the piston rod has an opening into which the restriction member can be inserted, the restriction member is inserted into the opening of the piston rod, and the piston rod is suspended and supported from above May have a supporting portion.

 本開示の一態様のエンジンシステムは、上記一態様の可変圧縮装置を備える。 An engine system according to an aspect of the present disclosure includes the variable compression device according to the above aspect.

 本開示によれば、規制部材が、圧縮比を高める方向にピストンロッドが移動された際にピストンロッドに当接してピストンロッドの移動を規制する。これにより、流体室内の作動流体が燃焼圧により弾性圧縮した際や、燃焼室内の圧力が上昇しない場合に、ピストンロッドの移動を規制し、圧縮比の低下または上昇を防止し、圧縮比を維持することができる。 According to the present disclosure, when the piston rod is moved in the direction of increasing the compression ratio, the restricting member abuts on the piston rod to restrict the movement of the piston rod. Thereby, when the working fluid in the fluid chamber is elastically compressed due to the combustion pressure or when the pressure in the combustion chamber does not rise, the movement of the piston rod is restricted to prevent the reduction or increase of the compression ratio and maintain the compression ratio. can do.

本開示の一実施形態におけるエンジンシステムの断面図である。1 is a cross-sectional view of an engine system in accordance with an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態におけるエンジンシステムの部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of an engine system in accordance with an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態における可変圧縮装置の一部を示す部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a portion of a variable compression device in accordance with an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態における可変圧縮装置の変形例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the modification of the variable compression device in one embodiment of this indication. 本開示の一実施形態における可変圧縮装置の変形例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the modification of the variable compression device in one embodiment of this indication. 本開示の一実施形態における可変圧縮装置の変形例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the modification of the variable compression device in one embodiment of this indication.

 以下、図面を参照して、本開示におけるエンジンシステム100の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of an engine system 100 in the present disclosure will be described with reference to the drawings.

 本実施形態のエンジンシステム100は、例えば大型タンカなど船舶に搭載され、図1に示すように、エンジン1と、過給機200と、制御部300とを備えている。なお、本実施形態においては、過給機200を補機として捉え、エンジン1(主機)と別体として説明する。但し、過給機200をエンジン1の一部として構成することも可能である。 The engine system 100 according to the present embodiment is mounted on a vessel such as a large tanker, for example, and includes an engine 1, a supercharger 200, and a control unit 300, as shown in FIG. In the present embodiment, the turbocharger 200 will be described as an accessory and will be described separately from the engine 1 (main engine). However, it is also possible to configure the turbocharger 200 as a part of the engine 1.

 エンジン1は、多気筒のユニフロー掃気ディーゼルエンジンである。エンジン1は、天然ガス等の気体燃料を重油などの液体燃料と共に燃焼させるガス運転モードと、重油などの液体燃料を燃焼させるディーゼル運転モードとを有している。なお、ガス運転モードでは、気体燃料のみを燃焼させても良い。エンジン1は、図1及び図2に示すように、架構2と、シリンダ部3と、ピストン4と、排気弁ユニット5と、ピストンロッド6と、クロスヘッド7と、油圧部8と、連接棒9と、クランク角センサ10と、クランク軸11と、掃気溜12と、排気溜13と、空気冷却器14と、移動規制部15(規制部材)とを備えている。また、シリンダ部3、ピストン4、排気弁ユニット5及びピストンロッド6により、気筒が構成されている。 The engine 1 is a multi-cylinder uniflow scavenged diesel engine. The engine 1 has a gas operation mode in which a gaseous fuel such as natural gas is burned with a liquid fuel such as heavy oil, and a diesel operation mode in which a liquid fuel such as heavy oil is burned. In the gas operation mode, only gaseous fuel may be burned. As shown in FIGS. 1 and 2, the engine 1 includes a frame 2, a cylinder 3, a piston 4, an exhaust valve unit 5, a piston rod 6, a crosshead 7, a hydraulic unit 8, and a connecting rod. A crank angle sensor 10, a crank shaft 11, a scavenging air reservoir 12, an exhaust reservoir 13, an air cooler 14, and a movement restricting portion 15 (regulating member) are provided. Further, a cylinder is constituted by the cylinder portion 3, the piston 4, the exhaust valve unit 5 and the piston rod 6.

 架構2は、エンジン1の全体を支持する強度部材であり、クロスヘッド7、油圧部8及び連接棒9が収容されている。また、架構2の内部において、クロスヘッド7の後述するクロスヘッドピン7aが往復動可能とされている。 The frame 2 is a strength member that supports the entire engine 1, and the crosshead 7, the hydraulic unit 8, and the connecting rod 9 are accommodated. Further, in the inside of the frame 2, a cross head pin 7 a described later of the cross head 7 can be reciprocated.

 シリンダ部3は、円筒状のシリンダカバー3aと、シリンダライナ3bと、シリンダヘッド3cとシリンダジャケット3dとを備えている。シリンダライナ3bは、シリンダカバー3aに収容される円筒状の部材である。シリンダライナ3bの内側(内周面)には、ピストン4との摺動面が形成されている。シリンダライナ3bの内周面とピストン4とにより囲まれた空間が燃焼室R1とされている。また、シリンダライナ3bの下部には、複数の掃気ポートSが形成されている。掃気ポートSは、シリンダライナ3bの周面に沿って配列された開口であり、シリンダジャケット3dの内部の掃気室R2とシリンダライナ3bの内側とを連通している。シリンダヘッド3cは、シリンダカバー3aの上端部に設けられた蓋部材である。シリンダヘッド3cの平面視における中央部には、排気ポートHが形成され、排気溜13と接続されている。また、シリンダヘッド3cには、不図示の燃料噴射弁が設けられている。シリンダジャケット3dは、架構2とシリンダカバー3aとの間に設けられ、シリンダライナ3bの下端部が挿入された円筒状の部材である。シリンダジャケット3dの内部に掃気室R2が形成されている。また、シリンダジャケット3dの掃気室R2は、掃気溜12と接続されている。 The cylinder portion 3 includes a cylindrical cylinder cover 3a, a cylinder liner 3b, a cylinder head 3c and a cylinder jacket 3d. The cylinder liner 3b is a cylindrical member accommodated in the cylinder cover 3a. A sliding surface with the piston 4 is formed on the inner side (inner peripheral surface) of the cylinder liner 3b. A space surrounded by the inner circumferential surface of the cylinder liner 3b and the piston 4 is taken as a combustion chamber R1. Further, a plurality of scavenging ports S are formed in the lower portion of the cylinder liner 3b. The scavenging port S is an opening arranged along the circumferential surface of the cylinder liner 3b, and communicates the scavenging chamber R2 inside the cylinder jacket 3d with the inside of the cylinder liner 3b. The cylinder head 3c is a lid member provided on the upper end portion of the cylinder cover 3a. An exhaust port H is formed at a central portion of the cylinder head 3 c in a plan view, and is connected to the exhaust reservoir 13. Further, the cylinder head 3c is provided with a fuel injection valve (not shown). The cylinder jacket 3d is a cylindrical member provided between the frame 2 and the cylinder cover 3a and into which the lower end of the cylinder liner 3b is inserted. A scavenging chamber R2 is formed inside the cylinder jacket 3d. The scavenging chamber R2 of the cylinder jacket 3d is connected to the scavenging air reservoir 12.

 ピストン4は、略円柱状とされ、後述するピストンロッド6と接続されてシリンダライナ3bの内側に配置されている。また、ピストン4の外周面には不図示のピストンリングが設けられ、ピストンリングにより、ピストン4とシリンダライナ3bとの間隙を封止している。ピストン4は、燃焼室R1における圧力の変動により、ピストンロッド6を伴ってシリンダライナ3b内を摺動する。 The piston 4 has a substantially cylindrical shape, is connected to a piston rod 6 described later, and is disposed inside the cylinder liner 3b. Further, a piston ring (not shown) is provided on the outer peripheral surface of the piston 4, and the piston ring seals the gap between the piston 4 and the cylinder liner 3b. The piston 4 slides in the cylinder liner 3b with the piston rod 6 due to the pressure fluctuation in the combustion chamber R1.

 排気弁ユニット5は、排気弁5aと、排気弁筐5bと、排気弁駆動部5cとを備えている。排気弁5aは、シリンダヘッド3cの内側に設けられ、排気弁駆動部5cにより、シリンダ部3内の排気ポートHを閉塞する。排気弁筐5bは、排気弁5aの端部を収容する円筒形の筐体である。排気弁駆動部5cは、排気弁5aをピストン4のストローク方向に沿う方向に移動させるアクチュエータである。 The exhaust valve unit 5 includes an exhaust valve 5a, an exhaust valve housing 5b, and an exhaust valve drive unit 5c. The exhaust valve 5a is provided inside the cylinder head 3c, and closes the exhaust port H in the cylinder unit 3 by the exhaust valve drive unit 5c. The exhaust valve housing 5b is a cylindrical housing that accommodates the end of the exhaust valve 5a. The exhaust valve drive unit 5 c is an actuator that moves the exhaust valve 5 a in a direction along the stroke direction of the piston 4.

 ピストンロッド6は、一端がピストン4と接続され、他端がクロスヘッドピン7aと連結された長尺状の部材である。ピストンロッド6の端部は、クロスヘッドピン7aに挿入され、連接棒9が回転可能となるように連結されている。ピストンロッド6のクロスヘッドピン7a側の端部の一部には、径が太く形成された太径部を有している。また、ピストンロッド6のうち、後述の油圧室R3内に配される部位の外周には、シール部材が設けられている。 The piston rod 6 is an elongated member having one end connected to the piston 4 and the other end connected to the crosshead pin 7a. The end of the piston rod 6 is inserted into the crosshead pin 7a, and the connecting rod 9 is connected so as to be rotatable. A part of an end of the piston rod 6 on the cross head pin 7 a side has a large diameter portion whose diameter is formed to be large. In addition, a seal member is provided on an outer periphery of a portion of the piston rod 6 which is disposed in a hydraulic pressure chamber R3 described later.

 クロスヘッド7は、クロスヘッドピン7a(接続部材)と、ガイドシュー7bと、蓋部材7cとを備えている。クロスヘッドピン7aは、ピストンロッド6と連接棒9とを移動可能に連結する円柱状部材である。クロスヘッドピン7aのピストンロッド6の端部が挿入される挿入空間には、作動油(作動流体)の供給及び排出が行われる油圧室R3(流体室)が形成される。クロスヘッドピン7aの中心よりも下側には、クロスヘッドピン7aの軸方向に沿って貫通する出口孔Oが形成されている。出口孔Oは、ピストンロッド6の不図示の冷却流路を通過した冷却油が排出される開口である。また、クロスヘッドピン7aには、油圧室R3と後述するプランジャポンプ8cとを接続する供給流路R4と、油圧室R3と後述するリリーフ弁8fとを接続するリリーフ流路R5とが設けられている。さらに、クロスヘッド7には、クロスヘッドピン7aと、蓋部材7cとを連通し、蓋部材7cの周面及びクロスヘッドピン7aの周面に開口する補助流路R6が形成されている。 The cross head 7 includes a cross head pin 7a (connection member), a guide shoe 7b, and a lid member 7c. The cross head pin 7 a is a cylindrical member that movably connects the piston rod 6 and the connecting rod 9. A hydraulic chamber R3 (fluid chamber) is formed in the insertion space where the end of the piston rod 6 of the crosshead pin 7a is inserted, in which supply and discharge of hydraulic fluid (working fluid) are performed. Below the center of the crosshead pin 7a, an outlet hole O is formed to extend along the axial direction of the crosshead pin 7a. The outlet hole O is an opening through which the cooling oil having passed through a cooling flow passage (not shown) of the piston rod 6 is discharged. Further, the crosshead pin 7a is provided with a supply flow passage R4 connecting the hydraulic pressure chamber R3 and the plunger pump 8c described later, and a relief flow passage R5 connecting the hydraulic pressure chamber R3 and the relief valve 8f described later . Further, in the cross head 7, an auxiliary flow passage R6 is formed which communicates the cross head pin 7a with the lid member 7c and opens in the circumferential surface of the lid member 7c and the circumferential surface of the cross head pin 7a.

 ガイドシュー7bは、クロスヘッドピン7aを回動可能に支持する。ガイドシュー7bは、クロスヘッドピン7aに伴ってピストン4のストローク方向に沿って不図示のガイドレール上を移動する。ガイドシュー7bがガイドレールに沿って移動することにより、クロスヘッドピン7aは、回転運動と、ピストン4のストローク方向に沿う直線方向への移動以外の移動が規制される。蓋部材7cは、クロスヘッドピン7aの上部に固定され、ピストンロッド6の端部が挿入される環状部材である。クロスヘッド7は、ピストン4の直線運動を連接棒9へと伝達している。 The guide shoe 7b rotatably supports the crosshead pin 7a. The guide shoe 7b moves on a guide rail (not shown) along the stroke direction of the piston 4 along with the cross head pin 7a. By the movement of the guide shoe 7b along the guide rail, the crosshead pin 7a is restricted from rotational movement and movement other than linear movement along the stroke direction of the piston 4. The lid member 7c is an annular member fixed to the upper portion of the crosshead pin 7a and into which the end of the piston rod 6 is inserted. The crosshead 7 transmits the linear motion of the piston 4 to the connecting rod 9.

 図2に示すように、油圧部8は、供給ポンプ8aと、揺動管8bと、プランジャポンプ8cと、プランジャポンプ8cが有する第1逆止弁8d及び第2逆止弁8eと、リリーフ弁8fとを備えている。また、ピストンロッド6、クロスヘッド7、油圧部8、移動規制部15及び制御部300は、本開示における可変圧縮装置として機能する。さらに、供給ポンプ8a、揺動管8b、プランジャポンプ8c、第1逆止弁8d及び第2逆止弁8eは、本開示における昇圧流体供給部に相当する。 As shown in FIG. 2, the hydraulic unit 8 includes a supply pump 8a, a rocking pipe 8b, a plunger pump 8c, a first check valve 8d and a second check valve 8e which the plunger pump 8c has, and a relief valve. It is equipped with 8f. Further, the piston rod 6, the crosshead 7, the hydraulic unit 8, the movement restricting unit 15, and the control unit 300 function as a variable compression device in the present disclosure. Furthermore, the supply pump 8a, the rocking pipe 8b, the plunger pump 8c, the first check valve 8d, and the second check valve 8e correspond to the pressurizing fluid supply unit in the present disclosure.

 供給ポンプ8aは、制御部300からの指示に基づいて、不図示の作動油タンクから供給される作動油を昇圧してプランジャポンプ8cへと供給する。供給ポンプ8aは、船舶のバッテリの電力により駆動され、燃焼室R1に液体燃料が供給されるよりも前に稼働することが可能である。揺動管8bは、供給ポンプ8aと各気筒のプランジャポンプ8cとを接続する。揺動管8bは、クロスヘッドピン7aに伴って移動するプランジャポンプ8cと、固定された供給ポンプ8aとの間において、揺動可能とされている。 The supply pump 8a boosts the hydraulic oil supplied from a hydraulic oil tank (not shown) and supplies it to the plunger pump 8c based on an instruction from the control unit 300. The supply pump 8a is driven by the power of the battery of the ship, and can operate before the combustion chamber R1 is supplied with liquid fuel. The swing pipe 8b connects the supply pump 8a and the plunger pump 8c of each cylinder. The swinging tube 8b is swingable between a plunger pump 8c moving along with the crosshead pin 7a and a fixed supply pump 8a.

 プランジャポンプ8cは、クロスヘッドピン7aに固定されている。プランジャポンプ8cは、棒状のプランジャ8c1と、プランジャ8c1を摺動可能に収容する筒状のシリンダ8c2と、プランジャ駆動部8c3とを備えている。プランジャポンプ8cは、プランジャ8c1が不図示の駆動部と接続されることで、シリンダ8c2内を摺動し、作動油を昇圧して油圧室R3へと供給する。また、シリンダ8c2の端部に設けられた作動油の吐出側の開口には第1逆止弁8dが設けられ、シリンダ8c2の側周面に設けられた作動油の吸入側の開口には第2逆止弁8eが設けられている。プランジャ駆動部8c3は、プランジャ8c1に接続され、制御部300からの指示に基づいてプランジャ8c1を往復動させる。 The plunger pump 8c is fixed to the crosshead pin 7a. The plunger pump 8c includes a rod-like plunger 8c1, a cylindrical cylinder 8c2 slidably accommodating the plunger 8c1, and a plunger driving unit 8c3. The plunger pump 8c slides in the cylinder 8c2 by connecting the plunger 8c1 to a drive unit (not shown), and pressurizes the hydraulic oil and supplies it to the hydraulic chamber R3. A first check valve 8d is provided at the discharge side opening of the hydraulic oil provided at the end of the cylinder 8c2, and a suction side opening of the hydraulic oil provided at the side circumferential surface of the cylinder 8c2 is provided first. 2 A check valve 8e is provided. The plunger driving unit 8c3 is connected to the plunger 8c1 and reciprocates the plunger 8c1 based on an instruction from the control unit 300.

 第1逆止弁8dは、シリンダ8c2の内側に向けて弁体が付勢されることで閉弁する構造とされ、油圧室R3に供給された作動油がシリンダ8c2へと逆流することを防止している。また、第1逆止弁8dは、シリンダ8c2内の作動油の圧力が第1逆止弁8dの付勢部材の付勢力(開弁圧力)以上となると、弁体が作動油に押されることにより開弁する。第2逆止弁8eは、シリンダ8c2の外側に向けて付勢されており、シリンダ8c2に供給された作動油が供給ポンプ8aへと逆流することを防止している。また、第2逆止弁8eは、供給ポンプ8aから供給される作動油の圧力が第2逆止弁8eの付勢部材の付勢力(開弁圧力)以上となると、弁体が作動油に押されることにより開弁する。なお、第1逆止弁8dの開弁圧力は第2逆止弁8eの開弁圧力よりも高く、予め設定された圧縮比で運転される定常運転時においては、第1逆止弁8dは、供給ポンプ8aから供給される作動油の圧力により開弁することはない。 The first check valve 8d is closed by urging the valve toward the inside of the cylinder 8c2, and prevents the hydraulic oil supplied to the hydraulic chamber R3 from flowing back to the cylinder 8c2 doing. In the first check valve 8d, when the pressure of the hydraulic oil in the cylinder 8c2 becomes equal to or greater than the biasing force (opening pressure) of the biasing member of the first check valve 8d, the valve body is pushed by the hydraulic oil. Open the valve. The second check valve 8e is biased toward the outside of the cylinder 8c2, and prevents the hydraulic oil supplied to the cylinder 8c2 from flowing back to the supply pump 8a. In the second check valve 8e, when the pressure of the hydraulic oil supplied from the supply pump 8a is equal to or greater than the biasing force (opening pressure) of the biasing member of the second check valve 8e, the valve body becomes hydraulic fluid. It opens by being pushed. Note that the valve opening pressure of the first check valve 8d is higher than the valve opening pressure of the second check valve 8e, and in the steady-state operation operated with the compression ratio set in advance, the first check valve 8d is The valve does not open due to the pressure of the hydraulic oil supplied from the supply pump 8a.

 リリーフ弁8fは、クロスヘッドピン7aに設けられる。リリーフ弁8fは、本体部8f1と、リリーフ弁駆動部8f2とを備えている。本体部8f1は、油圧室R3及び不図示の作動油タンクに接続される弁である。リリーフ弁駆動部8f2は、本体部8f1の弁体に接続され、制御部300からの指示に基づいて本体部8f1を開閉する。リリーフ弁8fがリリーフ弁駆動部8f2により開弁することで、油圧室R3に貯留された作動油が作動油タンクに戻される。 The relief valve 8 f is provided on the cross head pin 7 a. The relief valve 8 f includes a main body 8 f 1 and a relief valve drive 8 f 2. The main body 8f1 is a valve connected to the hydraulic pressure chamber R3 and a hydraulic oil tank (not shown). The relief valve drive unit 8f2 is connected to the valve body of the main body 8f1, and opens and closes the main body 8f1 based on an instruction from the control unit 300. The relief valve 8f is opened by the relief valve drive unit 8f2, whereby the hydraulic oil stored in the hydraulic pressure chamber R3 is returned to the hydraulic oil tank.

 図1に示すように、連接棒9は、クロスヘッドピン7aと連結されると共にクランク軸11と連結されている長尺状の部材である。連接棒9は、クロスヘッドピン7aに伝えられたピストン4の直線運動を回転運動に変換している。クランク角センサ10は、クランク軸11のクランク角を計測するためのセンサであり、制御部300へとクランク角を算出するためのクランクパルス信号を送信している。 As shown in FIG. 1, the connecting rod 9 is an elongated member connected to the crosshead pin 7 a and connected to the crankshaft 11. The connecting rod 9 converts the linear motion of the piston 4 transmitted to the crosshead pin 7a into rotational motion. The crank angle sensor 10 is a sensor for measuring the crank angle of the crankshaft 11, and transmits a crank pulse signal for calculating the crank angle to the control unit 300.

 クランク軸11は、気筒に設けられる連接棒9に接続された長尺状の部材であり、それぞれの連接棒9により伝えられる回転運動により回転されることで、例えばスクリュー等に動力を伝える。掃気溜12は、シリンダジャケット3dと過給機200との間に設けられ、過給機200により加圧された空気が流入する。また、掃気溜12の内部には、空気冷却器14が設けられている。排気溜13は、各気筒の排気ポートHと接続されると共に過給機200と接続される管状部材である。排気ポートHより排出されるガスは、排気溜13に一時的に貯留されることにより、脈動を抑制した状態で過給機200へと供給される。空気冷却器14は、掃気溜12内部の空気を冷却する。 The crankshaft 11 is an elongated member connected to a connecting rod 9 provided in a cylinder, and transmits power to, for example, a screw or the like by being rotated by rotational motion transmitted by the connecting rod 9. The scavenging air reservoir 12 is provided between the cylinder jacket 3 d and the supercharger 200, and the air pressurized by the supercharger 200 flows in. Further, an air cooler 14 is provided inside the scavenging air reservoir 12. The exhaust reservoir 13 is a tubular member connected to the exhaust port H of each cylinder and connected to the turbocharger 200. The gas discharged from the exhaust port H is temporarily stored in the exhaust reservoir 13 and is thus supplied to the turbocharger 200 in a state where pulsation is suppressed. The air cooler 14 cools the air inside the scavenging air reservoir 12.

 図3に示すように、移動規制部15は、クロスヘッドピン7aに設けられる。移動規制部15は、駆動部15aと、ウォームホイール部15bと、ウォーム15c(支持部)とを備えている。駆動部15aは、ウォームホイール部15bとラチェットギアを介して接続される。駆動部15aは、制御部300からの指示に基づいて、ピストン4のストローク方向と交差する回転軸を中心としてウォームホイール部15bを回転させる。なお、ラチェットギアには、ウォームホイール部15bの回転方向を切り替えるための切替機構が設けられており、ウォームホイール部15b回転方向を、回転軸に対して時計回りと、反時計回りとで切り替えることができる。また、切替機構は、ラチェットギアの歯に当接して係止可能な2つの係止部材と、2つの係止部材のそれぞれへの当接、非当接を切り替えるカムとにより構成されている。ウォームホイール部15bは、駆動部15aにより回転軸を中心として回転される。ウォームホイール部15bの油圧室R3側の端部には、ウォーム15cと噛み合う歯が設けられている。ウォーム15cは、ピストンロッド6が中心に配される円筒状の部材である。ウォーム15cの外周面には、ネジ山状の歯が設けられている。ウォーム15cは、油圧室R3の底面に収容される。ウォーム15cは、ウォームホイール部15bの歯と噛み合うことにより、上死点方向(圧縮比を高める方向)に向けて移動される。ウォーム15cは、上死点方向に移動された状態において、ピストンロッド6の太径部の下面と当接し、ピストンロッド6を下方から支持する。 As shown in FIG. 3, the movement restricting portion 15 is provided on the cross head pin 7 a. The movement restricting unit 15 includes a drive unit 15a, a worm wheel unit 15b, and a worm 15c (support unit). The drive unit 15a is connected to the worm wheel unit 15b via a ratchet gear. The drive unit 15 a rotates the worm wheel unit 15 b around a rotation axis intersecting the stroke direction of the piston 4 based on an instruction from the control unit 300. The ratchet gear is provided with a switching mechanism for switching the rotational direction of the worm wheel portion 15b, and the rotational direction of the worm wheel portion 15b is switched clockwise or counterclockwise with respect to the rotational axis. Can. Further, the switching mechanism is configured of two locking members that can be locked in contact with the teeth of the ratchet gear, and a cam that switches contact and non-contact with each of the two locking members. The worm wheel portion 15b is rotated about the rotation axis by the drive portion 15a. A tooth that meshes with the worm 15c is provided at an end of the worm wheel portion 15b on the hydraulic pressure chamber R3 side. The worm 15 c is a cylindrical member in which the piston rod 6 is disposed at the center. Thread-like teeth are provided on the outer peripheral surface of the worm 15c. The worm 15c is accommodated at the bottom of the hydraulic chamber R3. The worm 15c is moved toward the top dead center (in the direction to increase the compression ratio) by meshing with the teeth of the worm wheel portion 15b. The worm 15 c contacts the lower surface of the large diameter portion of the piston rod 6 in a state of being moved in the top dead center direction, and supports the piston rod 6 from below.

 過給機200は、排気ポートHより排出されたガスにより回転されるタービンにより、不図示の吸気ポートから吸入した空気を加圧して燃焼室R1に供給する。 The turbocharger 200 pressurizes air taken in from an intake port (not shown) by the turbine rotated by the gas discharged from the exhaust port H, and supplies it to the combustion chamber R1.

 制御部300は、船舶の操縦者による操作等に基づいて、燃料の供給量等を制御するコンピュータである。また、制御部300は、油圧部8を制御することにより、燃焼室R1における圧縮比を変更する。具体的には、制御部300は、プランジャポンプ8c、供給ポンプ8a及びリリーフ弁8fを制御し、油圧室R3における作動油の量を調整することにより、ピストンロッド6の位置を変更させて圧縮比を変更する。また、制御部300は、移動規制部15の駆動部15aを制御することにより、ウォーム15cを上死点方向に上昇させる。 The control unit 300 is a computer that controls the amount of supplied fuel and the like based on an operation and the like by the operator of the ship. The control unit 300 also controls the hydraulic unit 8 to change the compression ratio in the combustion chamber R1. Specifically, the control unit 300 controls the plunger pump 8c, the supply pump 8a, and the relief valve 8f, and adjusts the amount of hydraulic oil in the hydraulic pressure chamber R3 to change the position of the piston rod 6, thereby reducing the compression ratio. Change The control unit 300 also raises the worm 15 c in the top dead center direction by controlling the drive unit 15 a of the movement restricting unit 15.

 エンジンシステム100は、不図示の燃料噴射弁より燃焼室R1に噴射された燃料を着火、爆発させることによりピストン4をシリンダライナ3b内で摺動させ、クランク軸11を回転させる。詳述すると、燃焼室R1に供給された燃料は、掃気ポートSより流入した空気と混合された後、ピストン4が上死点方向に向けて移動することにより圧縮されて温度が上昇し、自然着火する。また、液体燃料の場合には、燃焼室R1において温度上昇することにより気化し、自然着火する。 The engine system 100 causes the piston 4 to slide in the cylinder liner 3 b by igniting and detonating the fuel injected from the fuel injection valve (not shown) into the combustion chamber R 1, and rotates the crankshaft 11. More specifically, the fuel supplied to the combustion chamber R1 is mixed with the air flowing in from the scavenging port S, and then compressed by movement of the piston 4 toward the top dead center to raise the temperature, resulting in natural Ignite. In the case of liquid fuel, it is vaporized by temperature rise in the combustion chamber R1 and spontaneously ignited.

 そして、燃焼室R1内の燃料が自然着火することで急激に膨張し、ピストン4には下死点方向に向けた圧力がかかる。これにより、ピストン4が下死点方向に移動し、ピストン4に伴ってピストンロッド6が移動され、連接棒9を介してクランク軸11が回転される。さらに、ピストン4が下死点に移動されることで、掃気ポートSより燃焼室R1へと加圧空気が流入する。排気弁ユニット5が駆動することで排気ポートHが開き、燃焼室R1内の排気ガスが、加圧空気により排気溜13へと押し出される。 Then, the fuel in the combustion chamber R1 is rapidly ignited by natural ignition, and the pressure is applied to the piston 4 in the direction of the bottom dead center. As a result, the piston 4 moves in the bottom dead center direction, the piston rod 6 is moved along with the piston 4, and the crankshaft 11 is rotated via the connecting rod 9. Further, as the piston 4 is moved to the bottom dead center, pressurized air flows from the scavenging port S into the combustion chamber R1. The exhaust port H is opened by driving the exhaust valve unit 5, and the exhaust gas in the combustion chamber R1 is pushed out to the exhaust reservoir 13 by the pressurized air.

 圧縮比を大きくする場合には、制御部300により供給ポンプ8aが駆動され、プランジャポンプ8cに作動油が供給される。そして、制御部300は、プランジャポンプ8cを駆動して作動油を、ピストンロッド6を持ち上げることが可能な圧力となるまで加圧し、油圧室R3へと作動油を供給する。油圧室R3の作動油の圧力により、ピストンロッド6の端部が持ち上がり、これに伴ってピストン4の上死点位置が上方(排気ポートH側)に移動される。そして、制御部300は、ピストンロッド6が作動油により高圧縮比方向へと移動させると同時に、駆動部15aを制御してウォーム15cをピストンロッド6と当接するまで上昇させる。これにより、ピストンロッド6が高圧縮比の位置に移動された際に、ウォーム15cがピストンロッド6の荷重の一部を支持する。 In order to increase the compression ratio, the control unit 300 drives the supply pump 8a to supply hydraulic oil to the plunger pump 8c. Then, the control unit 300 drives the plunger pump 8 c to press the hydraulic oil to a pressure capable of lifting the piston rod 6, and supplies the hydraulic oil to the hydraulic chamber R 3. The end of the piston rod 6 is lifted by the pressure of the hydraulic fluid in the hydraulic chamber R3, and the top dead center position of the piston 4 is moved upward (exhaust port H side) accordingly. Then, the control unit 300 controls the drive unit 15a to raise the worm 15c until it abuts on the piston rod 6, at the same time as the piston rod 6 is moved by the hydraulic fluid in the high compression ratio direction. Thereby, when the piston rod 6 is moved to the position of high compression ratio, the worm 15 c supports a part of the load of the piston rod 6.

 圧縮比を小さくする場合には、制御部300によりリリーフ弁8fが駆動され、油圧室R3と不図示の作動油タンクとが連通状態となる。そして、ピストンロッド6の荷重が油圧室R3の作動油にかかり、油圧室R3内の作動油がリリーフ弁8fを介して作動油タンクへと押し出される。これにより、油圧室R3の作動油が減少し、ピストンロッド6が下方(クランク軸11側)に移動され、これに伴ってピストン4の上死点位置が下方に移動される。そして、制御部300は、ピストンロッド6が作動油により低圧縮比方向へと移動させると同時に、駆動部15aを制御してウォーム15cをピストンロッド6から離間して油圧室R3の底部に完全に収容されるまで下降させる。 When the compression ratio is reduced, the relief valve 8f is driven by the control unit 300, and the hydraulic pressure chamber R3 and a hydraulic oil tank (not shown) are in communication. Then, the load of the piston rod 6 is applied to the hydraulic oil in the hydraulic chamber R3, and the hydraulic oil in the hydraulic chamber R3 is pushed out to the hydraulic oil tank via the relief valve 8f. As a result, the hydraulic oil in the hydraulic chamber R3 decreases, and the piston rod 6 is moved downward (toward the crankshaft 11), and the top dead center position of the piston 4 is moved downward accordingly. Then, at the same time as the piston rod 6 is moved in the low compression ratio direction by the hydraulic fluid, the control unit 300 controls the drive unit 15a to separate the worm 15c from the piston rod 6 and complete the bottom of the hydraulic chamber R3 completely. Lower it until it is contained.

 本実施形態における可変圧縮装置によれば、高圧縮比による運転時に移動規制部15がピストンロッド6を下方から支持することにより、ピストンロッド6が低圧縮比方向(下方)に移動することを規制し、意図しない圧縮比の低下を防止し、圧縮比を維持することができる。したがって、本実施形態における可変圧縮装置によれば、エンジン1の性能の低下を防止すると共にピストンロッド6に設けられたシール部材の性能の低下を防止することができる。 According to the variable compression device in the present embodiment, the movement restricting portion 15 supports the piston rod 6 from below at the time of operation with a high compression ratio, thereby restricting the movement of the piston rod 6 in the low compression ratio direction (downward). It is possible to prevent an unintended decrease in compression ratio and maintain the compression ratio. Therefore, according to the variable compression device in the present embodiment, it is possible to prevent the performance of the engine 1 from being degraded and to prevent the performance of the seal member provided on the piston rod 6 from being degraded.

 以上、図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本開示の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present disclosure have been described above with reference to the drawings, but the present disclosure is not limited to the above-described embodiments. The shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiment are merely examples, and various changes can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present disclosure.

 図4に示すように、移動規制部15は、駆動部15aと、ウォームホイール部15bと、ウォーム15d(支持部)とを備えてもよい。ウォーム15dは、油圧室R3の下方に配置されるピストンロッド6の端部の下方に設けられた円筒状の部材である。ウォーム15dは、上記実施形態のウォーム15cと同様に、ウォームホイール部15bの歯と噛み合うことで、ピストンロッド6と当接及び離間可能とされる。このような構成の場合にも、上記実施形態と同様に、ウォーム15dによりピストンロッド6を下方から支持して、ピストンロッド6が低圧縮比方向(下方)に移動することを規制し、圧縮比の低下を防止することができる。 As shown in FIG. 4, the movement restriction unit 15 may include a drive unit 15 a, a worm wheel unit 15 b, and a worm 15 d (support unit). The worm 15d is a cylindrical member provided below the end of the piston rod 6 disposed below the hydraulic pressure chamber R3. Similar to the worm 15c of the above-described embodiment, the worm 15d can be brought into contact with and separated from the piston rod 6 by meshing with the teeth of the worm wheel portion 15b. Also in such a configuration, as in the above embodiment, the piston rod 6 is supported from below by the worm 15 d to restrict movement of the piston rod 6 in the low compression ratio direction (downward), and the compression ratio Can be prevented.

 また、図5に示すように、移動規制部15は、駆動部15aと、ラチェットギア15eと、支持棒15f(支持部、規制ピン)とを備えてもよい。また、この場合には、ピストンロッド6の太径部の周面には、周方向に延びる溝6a(凹部)が形成される。ラチェットギア15eは、駆動部15aと支持棒15fとの間に設けられ、駆動部15aの動力を支持棒15fへと伝える。支持棒15fの周面にはネジ溝が形成されている。支持棒15fは、支持棒15fの先端部が高圧縮運転時にピストンロッド6の溝6aと噛み合うように配置される。支持棒15fは、駆動部15aによりピストン4のストローク方向に対して交差する方向に移動可能とされ、ピストンロッド6に当接及び離間可能とされている。このような構成の場合には、支持棒15fによりピストンロッド6を側方から支持することでピストンロッド6が低圧縮比方向(下方)及び高圧縮比方向(上方)に移動することを規制し、意図しない圧縮比の低下及び上昇を防止することができる。 Further, as shown in FIG. 5, the movement restricting portion 15 may include a drive portion 15a, a ratchet gear 15e, and a support rod 15f (supporting portion, restricting pin). Further, in this case, a groove 6 a (recess) extending in the circumferential direction is formed on the circumferential surface of the large diameter portion of the piston rod 6. The ratchet gear 15e is provided between the drive unit 15a and the support rod 15f, and transmits the power of the drive unit 15a to the support rod 15f. A thread groove is formed on the circumferential surface of the support rod 15f. The support rod 15f is arranged such that the tip of the support rod 15f engages with the groove 6a of the piston rod 6 in the high compression operation. The support rod 15 f is movable by the drive portion 15 a in a direction intersecting with the stroke direction of the piston 4, and can be brought into contact with and separated from the piston rod 6. In the case of such a configuration, the piston rod 6 is supported from the side by the support rod 15f to restrict movement of the piston rod 6 in the low compression ratio direction (downward) and the high compression ratio direction (upward). Unintended reduction and increase in compression ratio can be prevented.

 また、図6に示すように、移動規制部15は、駆動部15aと、ラチェットギア15gと、ウォーム15hと、ウォームホイール15iと、吊下棒15j(支持部)とを備えてもよい。また、この場合には、ピストンロッド6の太径部の上面部にネジ孔が形成される。ウォーム15hは、ラチェットギア15gにより回転され、ウォームホイール15iに回転運動を伝達する。ウォームホイール15iは、蓋部材7cとピストンロッド6との間に設けられる。ウォームホイール15iの内側には吊下棒15jが挿入固定されている。吊下棒15jの周面にはネジ溝が形成されている。吊下棒15jは、吊下棒15jのネジ溝が高圧縮比運転時にピストンロッド6のネジ孔に螺合するように配置される。吊下棒15jは、駆動部15aによりピストン4のストローク方向に移動可能とされ、ピストンロッド6に当接及び離間可能とされている。このような構成の場合には、吊下棒15jによりピストンロッド6を上方から支持することでピストンロッド6が低圧縮比方向(下方)及び高圧縮比方向(上方)に移動することを規制し、圧縮比の低下を防止することができる。 Further, as shown in FIG. 6, the movement restricting portion 15 may include a drive portion 15a, a ratchet gear 15g, a worm 15h, a worm wheel 15i, and a suspending rod 15j (supporting portion). Further, in this case, a screw hole is formed in the upper surface portion of the large diameter portion of the piston rod 6. The worm 15h is rotated by the ratchet gear 15g and transmits rotational motion to the worm wheel 15i. The worm wheel 15i is provided between the lid 7c and the piston rod 6. A hanging rod 15j is inserted and fixed inside the worm wheel 15i. A thread groove is formed on the circumferential surface of the suspension rod 15j. The hanging rod 15j is arranged such that the screw groove of the hanging rod 15j is screwed into the screw hole of the piston rod 6 at the time of high compression ratio operation. The suspension rod 15 j is movable in the stroke direction of the piston 4 by the drive unit 15 a, and can be abutted on and separated from the piston rod 6. In the case of such a configuration, the piston rod 6 is supported from above by the suspension rod 15j, thereby restricting the movement of the piston rod 6 in the low compression ratio direction (downward) and the high compression ratio direction (upward). And a decrease in compression ratio can be prevented.

 本開示によれば、意図しない圧縮比の変化を防止し、圧縮比を維持することができる。 According to the present disclosure, it is possible to prevent an unintended change in compression ratio and maintain the compression ratio.

1 エンジン
2 架構
3 シリンダ部
3a シリンダカバー
3b シリンダライナ
3c シリンダヘッド
3d シリンダジャケット
4 ピストン
5 排気弁ユニット
5a 排気弁
5b 排気弁筐
5c 排気弁駆動部
6 ピストンロッド
6a 溝
7 クロスヘッド
7a クロスヘッドピン(接続部材)
7b ガイドシュー
7c 蓋部材
8 油圧部
8a 供給ポンプ
8b 揺動管
8c プランジャポンプ
8c1 プランジャ
8c2 シリンダ
8c3 プランジャ駆動部
8d 第1逆止弁
8e 第2逆止弁
8f リリーフ弁
8f1 本体部
8f2 リリーフ弁駆動部
8g 昇圧ポンプ
9 連接棒
10 クランク角センサ
11 クランク軸
12 掃気溜
13 排気溜
14 空気冷却器
15 移動規制部(規制部材)
15a 駆動部
15b ウォームホイール部
15c ウォーム(支持部)
15d ウォーム(支持部)
15e ラチェットギア
15f 支持棒(支持部)
15g ラチェットギア
15h ウォーム
15i ウォームホイール
15j 吊下棒(支持部)
100 エンジンシステム
200 過給機
300 制御部
H 排気ポート
O 出口孔
R1 燃焼室
R2 掃気室
R3 油圧室(流体室)
R4 供給流路
R5 リリーフ流路
R6 補助流路
S 掃気ポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 engine 2 frame structure 3 cylinder portion 3a cylinder cover 3b cylinder liner 3c cylinder head 3d cylinder jacket 4 piston 5 exhaust valve unit 5a exhaust valve 5b exhaust valve housing 5c exhaust valve drive portion 6 piston rod 6a groove 7 cross head 7a cross head pin (connection Element)
7b Guide shoe 7c Lid member 8 Hydraulic part 8a Supply pump 8b Swing pipe 8c Plunger pump 8c1 Plunger 8c2 Cylinder 8c3 Plunger drive part 8d First check valve 8e Second check valve 8f Relief valve 8f1 Body part 8f2 Relief valve drive part 8 g Boost pump 9 Connecting rod 10 Crank angle sensor 11 Crankshaft 12 Scavenging reservoir 13 Exhaust reservoir 14 Air cooler 15 Movement restriction part (Regulation member)
15a Drive part 15b Worm wheel part 15c Worm (support part)
15d worm (support part)
15e Ratchet gear 15f Support bar (support part)
15g Ratchet gear 15h Worm 15i Worm wheel 15j Suspension rod (support part)
100 engine system 200 supercharger 300 control unit H exhaust port O outlet hole R1 combustion chamber R2 scavenging chamber R3 hydraulic chamber (fluid chamber)
R4 Supply channel R5 Relief channel R6 Auxiliary channel S Scavenging port

Claims (5)

 エンジンの燃焼室における圧縮比を変更する可変圧縮装置であって、
 ピストンロッドと、
 前記ピストンロッドと接続される接続部材と、
 前記接続部材と前記ピストンロッドとの間に設けられ、昇圧された作動流体が供給されることで、前記接続部材に対して前記ピストンロッドが圧縮比を高める方向に移動させる流体室と、
 前記ピストンロッドと当接及び離間可能とされ、前記ピストンロッドが圧縮比を高める方向に移動されたときに、前記ピストンロッドに当接し、圧縮比を維持するように前記ピストンロッドの移動を規制する規制部材と、を備える可変圧縮装置。
A variable compression device for changing a compression ratio in a combustion chamber of an engine, comprising:
Piston rod,
A connecting member connected to the piston rod;
A fluid chamber which is provided between the connecting member and the piston rod and is supplied with a pressurized working fluid to move the piston rod in a direction to increase the compression ratio with respect to the connecting member;
The piston rod can be in contact with and separated from the piston rod, and when the piston rod is moved in a direction to increase the compression ratio, the piston rod abuts on the piston rod and regulates movement of the piston rod to maintain the compression ratio. And a restricting member.
 前記規制部材は、前記ピストンロッドの延在方向と交差する交差方向において前記ピストンロッドに向けて移動可能とされる規制ピンを有し、
 前記ピストンロッドは、前記規制ピンが挿入可能な凹部を有する
 請求項1記載の可変圧縮装置。
The restricting member has a restricting pin movable toward the piston rod in a cross direction crossing the extending direction of the piston rod,
The variable compression device according to claim 1, wherein the piston rod has a recess in which the restriction pin can be inserted.
 前記規制部材は、前記ピストンロッドの延在方向に沿って移動可能であり、前記ピストンロッドを下方から支持する支持部を有する請求項1記載の可変圧縮装置。 The variable compression device according to claim 1, wherein the restriction member is movable along the extension direction of the piston rod and has a support portion for supporting the piston rod from below.  前記ピストンロッドは、前記規制部材が挿入可能な開口を有し、
 前記規制部材は、前記ピストンロッドの前記開口に挿入され、前記ピストンロッドを上方から吊下げ支持する支持部を有する請求項1記載の可変圧縮装置。
The piston rod has an opening through which the restriction member can be inserted.
The variable compression device according to claim 1, wherein the restriction member has a support portion inserted into the opening of the piston rod and suspending and supporting the piston rod from above.
 請求項1~4のいずれか一項に記載の可変圧縮装置を備えるエンジンシステム。 An engine system comprising the variable compression device according to any one of claims 1 to 4.
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