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公開番号2025012309
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115051
出願日2023-07-13
発明の名称エンジン
出願人株式会社IHI
代理人弁理士法人青海国際特許事務所
主分類F02F 1/18 20060101AFI20250117BHJP(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】未燃の燃料の排出を抑制する。
【解決手段】エンジン100は、ピストン106と、ピストン106を収容するシリンダライナ102と、シリンダライナ102の内壁102aに設けられ、ガスを噴射するガス噴射孔116と、ピストン106のトップランド部106eのうち下死点側の部分である円柱部106e1と、ピストン106のトップランド部106eのうち上死点側の部分であり、円柱部106e1の外径よりも小さい外径を有する小径部106e2と、円柱部106e1とシリンダライナ102の内壁102aとの間に形成される第1隙間118aと、小径部106e2とシリンダライナ102の内壁102aとの間に形成され、第1隙間118aの体積よりも大きい体積を有する第2隙間118bと、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ピストンと、
前記ピストンを収容するシリンダライナと、
前記シリンダライナの内壁に設けられ、ガスを噴射するガス噴射孔と、
前記ピストンのトップランド部のうち下死点側の部分である円柱部と、
前記ピストンのトップランド部のうち上死点側の部分であり、前記円柱部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、
前記円柱部と前記シリンダライナの内壁との間に形成される第１隙間と、
前記小径部と前記シリンダライナの内壁との間に形成され、前記第１隙間の体積よりも大きい体積を有する第２隙間と、
を備える、
エンジン。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１隙間または前記第２隙間に向けて前記ガス噴射孔からガスを噴射させる制御装置を備える、
請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
ピストンと、
前記ピストンを収容するシリンダライナと、
前記シリンダライナの内壁に設けられ、ガスを噴射するガス噴射孔と、
前記ピストンのトップランド部と前記シリンダライナの内壁との間に形成される隙間に向けて前記ガス噴射孔からガスを噴射させる制御装置と、
を備える、
エンジン。
【請求項４】
前記ピストンのトップランド部のうち下死点側の部分である円柱部と、
前記ピストンのトップランド部のうち上死点側の部分であり、前記円柱部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、
を備え、
前記隙間は、
前記円柱部と前記シリンダライナの内壁との間に形成される第１隙間と、
前記小径部と前記シリンダライナの内壁との間に形成され、前記第１隙間の体積よりも大きい体積を有する第２隙間と、
を含む、
請求項３に記載のエンジン。
【請求項５】
前記第１隙間の体積、前記第２隙間の体積、および、前記エンジンの幾何圧縮比は、以下の式（１）により表される関係を満たす、
請求項１、２または４に記載のエンジン。
Ｖ２／Ｖ１≧（Ｒ－１）・・・（１）
ただし、
Ｖ１：前記第１隙間の体積
Ｖ２：前記第２隙間の体積
Ｒ：前記エンジンの幾何圧縮比
【請求項６】
前記小径部は、外径が上死点側に進むにつれて小さくなるテーパ形状を有する、
請求項１、２または４に記載のエンジン。
【請求項７】
前記制御装置は、前記ピストンが下死点に位置する時に、前記ガス噴射孔からガスを噴射させる、
請求項２から４の何れか一項に記載のエンジン。
【請求項８】
前記制御装置は、前記ピストンが下死点から上死点に向けて上昇している時に、前記ガス噴射孔からガスを噴射させる、
請求項２から４の何れか一項に記載のエンジン。
【請求項９】
前記ガス噴射孔は、前記シリンダライナの軸方向に見た場合に前記シリンダライナの径方向に対して交差する方向に臨む、
請求項１から４の何れか一項に記載のエンジン。
【請求項１０】
前記ガス噴射孔は、前記シリンダライナの軸方向と直交する方向に対して下死点側に傾斜する方向に臨む、
請求項１から４の何れか一項に記載のエンジン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
燃焼室、吸気弁および排気弁を有するエンジンがある。このようなエンジンでは、例えば、特許文献１に開示されているように、燃焼室と連通する吸気ポートが吸気弁によって開閉される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１９／０４９８７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吸気行程において、吸気弁が開き、吸気ポートから燃焼室に向かうガスの流れが生じる。燃焼室内において、混合気の一部はシリンダライナの内壁に沿って流れる。シリンダライナの内壁に沿って流れる混合気は、ピストンのトップランド部とシリンダライナの内壁との間に形成される隙間に侵入する場合がある。この隙間に侵入した燃料は、燃焼行程において燃焼しにくいので、未燃の燃料として排出される場合がある。熱効率を向上させる観点、または、温室効果ガスの排出を抑制する観点では、未燃の燃料の排出を抑制することが望ましい。
【０００５】
本開示の目的は、未燃の燃料の排出を抑制することが可能なエンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示のエンジンは、ピストンと、ピストンを収容するシリンダライナと、シリンダライナの内壁に設けられ、ガスを噴射するガス噴射孔と、ピストンのトップランド部のうち下死点側の部分である円柱部と、ピストンのトップランド部のうち上死点側の部分であり、円柱部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、円柱部とシリンダライナの内壁との間に形成される第１隙間と、小径部とシリンダライナの内壁との間に形成され、第１隙間の体積よりも大きい体積を有する第２隙間と、を備える。
【０００７】
第１隙間または第２隙間に向けてガス噴射孔からガスを噴射させる制御装置を備えてもよい。
【０００８】
上記課題を解決するために、本開示のエンジンは、ピストンと、ピストンを収容するシリンダライナと、シリンダライナの内壁に設けられ、ガスを噴射するガス噴射孔と、ピストンのトップランド部とシリンダライナの内壁との間に形成される隙間に向けてガス噴射孔からガスを噴射させる制御装置と、を備える。
【０００９】
ピストンのトップランド部のうち下死点側の部分である円柱部と、ピストンのトップランド部のうち上死点側の部分であり、円柱部の外径よりも小さい外径を有する小径部と、を備え、隙間は、円柱部とシリンダライナの内壁との間に形成される第１隙間と、小径部とシリンダライナの内壁との間に形成され、第１隙間の体積よりも大きい体積を有する第２隙間と、を含んでもよい。
【００１０】
第１隙間の体積、第２隙間の体積、および、エンジンの幾何圧縮比は、以下の式（１）により表される関係を満たしてもよい。
Ｖ２／Ｖ１≧（Ｒ－１）・・・（１）
ただし、
Ｖ１：第１隙間の体積
Ｖ２：第２隙間の体積
Ｒ：エンジンの幾何圧縮比
（【００１１】以降は省略されています）

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