(57)【要約】【課題】  クロスヘッド軸受部の損耗を防止して低負荷時の減筒運転を可能にし、それにより大幅な燃費向上が図れるようにする。【解決手段】  クロスヘッド（８）を備えた電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式であり、電子制御装置（５）は、内燃機関（１）の負荷に応じて複数個のシリンダのうちの一部のシリンダに対して燃料噴射を行わずに運転する減筒運転を行なうと共に、減筒運転時に排気弁作動機構（２０）を作動させて燃料噴射が行われない減筒シリンダ（３）の排気弁（２１）を、燃料噴射を行なう作動シリンダの排気弁とは異なるクランク角の範囲で開弁させて、減筒シリンダのピストンに加わるガス圧力を低下させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のシリンダを有する電子制御式２サイクル内燃機関（１）の前記シリンダ内を上下に摺動するピストン（６）と、前記ピストンに連結されて前記シリンダ内を上下に往復するピストン棒（７）と、クランク室内に配設されると共に前記ピストン棒に連結されて前記クランク室内を上下に往復するクロスヘッド（８）と、前記クロスヘッドとクランク軸（１１）とを連結して前記クランク軸と共働して往復運動を回転運動に変換する連接棒（１０）と、前記シリンダの側壁に設けられて掃気を供給する掃気孔（４）と、前記シリンダのシリンダヘッド（２）に設けられて排気を行なう排気弁（２１）と、前記排気弁を作動させる排気弁作動機構（２０）と、前記排気弁作動機構の作動を制御する電子制御装置（５）とを備えた電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式において、
前記電子制御装置は、前記内燃機関の負荷に応じて前記複数個のシリンダのうちの一部のシリンダに対して燃料噴射を行わずに運転する減筒運転を行なうと共に、前記減筒運転時に前記排気弁作動機構を作動させて前記燃料噴射が行われない減筒シリンダ（３）の前記排気弁を前記燃料噴射が行われる作動シリンダの前記排気弁とは異なるクランク角の範囲で開弁させて前記減筒シリンダの前記ピストンに加わるガス圧力を低下させるようにしたことを特徴とする電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式。
【請求項２】
前記電子制御装置（５）は、前記排気弁作動機構（２０）を作動させて前記減筒シリンダ（３）の前記排気弁（２１）を上死点を含む所定のクランク角の範囲だけ開弁させることを特徴とする、請求項１に記載の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式。
【請求項３】
前記電子制御装置（５）は、前記排気弁作動機構（２０）を作動させて前記減筒シリンダ（３）の前記排気弁（２１）を少なくとも前記減筒シリンダの前記ピストン（６）が前記上死点から下降行程の前記掃気孔を開孔させる位置に移動するまでの間は開弁させていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式。
【請求項４】
前記電子制御装置（５）は、前記排気弁作動機構（２０）を作動させて前記減筒シリンダ（３）の前記排気弁（２１）を前記減筒シリンダ（３）の前記ピストン（６）の上昇行程及び下降行程の全行程にわたり開弁させることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式。
【請求項５】
前記電子制御装置（５）は、前記排気弁作動機構（２０）を作動させて前記減筒シリンダ（３）の前記排気弁（２１）を前記減筒シリンダの前記ピストン（６）による上昇行程における前記掃気孔（４）の閉孔後から下降行程における前記掃気孔の開孔後までの間だけ開弁させることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式。
【請求項６】
前記電子制御装置（５）は、前記排気弁作動機構（２０）を作動させて前記減筒シリンダ（３）の前記排気弁（２１）を開弁時には連続させて全開にすることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式。
【請求項７】
前記減筒シリンダ（３）に対して２又は３回転に１回の割合で前記燃料噴射を行わずに運転することを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式。
【請求項８】
前記クロスヘッド（８）のクロスヘッド軸受部（９）に潤滑油を注入することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば２サイクル内燃機関を搭載した船舶の運行では、燃料消費量を抑制するため、低負荷運転を行なうのが一般的である。しかしながら、過給機を備えた２サイクル内燃機関では、低負荷時に排気エネルギ不足から過給機性能が著しく低下するため、吸気量不足による掃気圧力低下が生じ、内燃機関そのものの性能を充分に発揮することができないという問題がある。
【０００３】
この低負荷運転の吸気量不足による掃気圧力低下を防止するための対策として、大型及び小型の過給機を搭載し、低負荷時に大型過給機を作動させるシーケンシャル過給方式（例えば特許文献１）、大型過給機により低負荷時に掃気圧力を上げると共に、高負荷時には過給機に送る排気ガスの一部を大気に放出して過給能力を低下させる排気バイパス方式（例えば特許文献２）、大型過給機により低負荷時に掃気圧力を上げると共に、高負荷時には過給機から送られてくる掃気の一部を大気に放出する掃気パイパス方式（例えば特許文献３）、低負荷時に過給機のタービンノズル面積を絞り、排気エネルギを増加させて掃気圧力を上昇させる可変ノズル式過給機（例えば特許文献４）などがあり、これらにより、低負荷時に掃気圧力を上昇させて内燃機関の燃費向上及び性能改善を図っている。
【０００４】
しかしながら、内燃機関の低負荷時には、シリンダ内の図示平均有効圧力が低いため、排気エネルギ密度が小さく、過給機による過給の改善だけでは内燃機関全体の総合的な燃費向上及び性能改善を図ることは難しい。
【０００５】
この一方、従来から内燃機関について一般的に行われているものとして、機関負荷に応じて一部のシリンダの燃料噴射を止めて、そのシリンダでは燃焼を行わずに運転する減筒運転がある（例えば特許文献５）。
【０００６】
そして、例えば船舶用の２サイクル内燃機関について、低負荷時にこの減筒運転を行うことができれば、上述の過給機対策に比べて、格段の燃費向上が期待できる。したがって、例えば船舶用の２サイクル内燃機関についても、減筒運転を行なうことが強く望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−２９３２６２号公報
【特許文献２】特開平０５−３３６６３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２３６３１号公報
【特許文献４】特開平５−２４８２５４号公報
【特許文献５】特開２０１４−１５８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、例えば船舶用の２サイクル内燃機関においては、図１０に示すように、シリンダ内を上下に摺動するピストン１０１と、このピストン１０１に連結されるピストン棒１０２と、クランク室内に配設されると共にピストン棒１０２に連結されてクランク室内を上下に往復するクロスヘッド１０３と、クロスヘッド１０３のクロスヘッド軸受部１０４を介してクロスヘッド１０３とクランク軸１０５とを連結し、クランク軸１０５と共働して往復運動を回転運動に変換する連接棒１０６とからなる構成が採られている。
【０００９】
そして、図１１に示すように、従来は、燃料噴射を止めて燃焼を行わない減筒シリンダについても、燃料噴射して燃焼を行なわせる作動シリンダと同じクランク角の範囲で、排気弁１０７の開弁による排気と、図示しない掃気孔からの掃気導入とが行われている。
【００１０】
ここで、図１１に示すように、上述の従来の排気弁１０７は、例えば、ピストン１０１が下降行程の中間点を通りすぎた後に全開となり、上昇行程においてはピストン１０１が中間点に至る前に全閉となる。したがって、図１２に示すように、ピストン１０１が上死点に向かって上昇するにつれて、シリンダ内のガスは圧縮されてガス圧力が著しく高まる。
【００１１】
このため、図１３に示すように、ピストン１０１には、図示上方向への慣性力を上回る下方向への大きなガス力が加わる。このため、上昇行程及び下降行程の大半の部分で、クロスヘッド軸受部１０４のクロスヘッドピン１０４ａに大きな下方向への力が加わる。このため、クロスヘッド軸受部１０４内では潤滑油が均等に供給されず、均一かつ充分な油膜が形成されない状況となる。
【００１２】
この一方、上述のような減筒運転を行なうと、燃料噴射を行わない減筒シリンダ内には、シリンダ油やスラッジなどの汚れが蓄積する。このため、減筒シリンダについても一定間隔で燃料噴射を行って燃焼運転を行い、それらの汚れを燃焼させて除去する必要がある。すなわち、減筒対象のシリンダについても、減筒運転と燃焼運転とを適宜に繰り返す必要がある。
【００１３】
そして、減筒運転を行なうと、当然のことながらこれを補うために、燃料噴射して燃焼を行なう作動シリンダの出力を増大させなければならず、この作動シリンダでは、減筒運転を行わなずにすべてのシリンダについて通常の燃焼運転を行なう非減筒運転時よりも、そのガス力が増大する。また、低速運転時には、クロスヘッド軸受部１０４における軸受部材間の摺動速度が遅くなり、これにより潤滑油のいわゆるクサビ効果が小さくなり、油膜が薄くなるという現象が起きる。
【００１４】
したがって、減筒運転を行なうと、減筒時にクロスヘッド軸受部１０４での油膜形成が充分になされないという状況に加えて、低負荷時には低速回転で運転されるため、そのシリンダの燃焼運転時に潤滑油のいわゆるクサビ効果が小さくなり油膜が薄くなり、かつ、非減筒運転時よりもピストン１０１を介してクロスヘッド軸受部１０４にかかるガス力が増大することから、クロスヘッド軸受部１０４の潤滑性能が著しく低下し、クロスヘッド軸受部１０４に激しい損耗が生じるという問題がある。
【００１５】
このため、クロスヘッド１０３を有する２サイクル内燃機関においては、低負荷時に、上述の従来の様々な過給対策に比べて格段の燃費向上が期待できる減筒運転が、未だ実現されていないというのが実情である。
【００１６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、クロスヘッドを有する２サイクル内燃機関において、クロスヘッド軸受部の損耗を防止して低負荷時の減筒運転を可能にし、これにより内燃機関の大幅な燃費向上を図ることができる、電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するために、本発明の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式が採用する手段は、複数個のシリンダを有する電子制御式２サイクル内燃機関のシリンダ内を上下に摺動するピストンと、ピストンに連結されてシリンダ内を上下に往復するピストン棒と、クランク室内に配設されると共にピストン棒に連結されてクランク室内を上下に往復するクロスヘッドと、クロスヘッドとクランク軸とを連結してクランク軸と共働して往復運動を回転運動に変換する連接棒と、シリンダの側壁に設けられて掃気を供給する掃気孔と、シリンダのシリンダヘッドに設けられて排気を行なう排気弁と、排気弁を作動させる排気弁作動機構と、排気弁作動機構の作動を制御する電子制御装置とを備えた電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式において、上記電子制御装置は、内燃機関の負荷に応じて複数個のシリンダのうちの一部のシリンダに対して燃料噴射を行わずに運転する減筒運転を行なうと共に、この減筒運転時に排気弁作動機構を作動させて燃料噴射が行われない減筒シリンダの排気弁を、燃料噴射が行われる作動シリンダの排気弁とは異なるクランク角の範囲で開弁させて、減筒シリンダのピストンに加わるガス圧力が低下するようにしたことにある。
【００１８】
本発明の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式においては、電子制御装置が、内燃機関の負荷に応じて複数個のシリンダのうちの一部のシリンダについて燃料噴射を行わずに運転する減筒運転を行なうと共に、減筒運転時に排気弁作動機構を作動させて燃料噴射が行われない減筒シリンダの排気弁を、燃料噴射が行われる作動シリンダの排気弁とは異なるクランク角の範囲で開弁させて、減筒シリンダのピストンに加わるガス圧力が低下するようにしたから、減筒シリンダのクロスヘッド軸受部に大きな下方向へのガス力がかかることが回避できる。
【００１９】
このため、ピストンの上方への慣性力がこの下方向へのガス力に勝って、一定期間、クロスヘッドピンがクロスヘッド軸受部内で上方へ浮くような状態を形成することができる。これにより、クロスヘッド軸受部に新鮮な潤滑油が均等に必要かつ充分なだけ導入されて、クロスヘッド軸受部に均一かつ最適な油膜を形成することができる。
【００２０】
したがって、非減筒運転時よりもガス力が増大する減筒間の燃焼運転時にも、クロスヘッド軸受部の激しい損耗が防止でき、これにより低負荷時の減筒運転を可能にすることができる。ここで、非減筒運転とは、すべてのシリンダについて通常の燃焼運転を行なうことをいう（以下同様）。
【００２１】
上記電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式において、電子制御装置は、排気弁作動機構を作動させて減筒シリンダの排気弁を上死点を含む所定のクランク角の範囲だけ開弁させることが望ましい。この上死点には上死点近傍も含まれる。
【００２２】
このように、減筒運転時に減筒シリンダの排気弁を、ピストンに下方向への最大ガス圧力がかかる上死点を含む所定のクランク角の範囲で開弁させることにより、減筒シリンダのクロスヘッド軸受部に大きな下方向へのガス圧力が加わることが回避でき、クロスヘッド軸受部に最適な油膜が形成され、クロスヘッド軸受部の損耗防止をさらに一段高いレベルで達成できる。
【００２３】
上記電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式において、電子制御装置は、排気弁作動機構を作動させて減筒シリンダの排気弁を、少なくとも減筒シリンダのピストンが上死点から下降行程の掃気孔を開孔させる位置に移動するまでの間は開弁させていることが望ましい。この上死点には上死点近傍も含まれる。
【００２４】
このように、減筒運転時に減筒シリンダの排気弁を、ピストンに対して下方向へのガス圧力に加えて下向き慣性力がかかる下降行程において、少なくとも減筒シリンダのピストンが、下方向への最大ガス圧力がかかる上死点から下降行程の掃気孔を開孔させる位置に移動するまでの間は開弁させることにより、減筒シリンダのクロスヘッド軸受部に大きな下方向へのガス圧力が加わることが回避でき、クロスヘッド軸受部に最適な油膜を形成され、クロスヘッド軸受部の損耗防止を極めて効果的に行うことができる。
【００２５】
上記電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式において、電子制御装置は、排気弁作動機構を作動させて減筒シリンダの排気弁を減筒シリンダのピストンの上昇行程及び下降行程の全行程にわたり開弁させることが望ましい。
【００２６】
このように、減筒運転時に減筒シリンダの排気弁を、減筒シリンダのピストンの上昇行程及び下降行程の全行程にわたり開弁させることにより、ピストンに加わるガス圧力は全行程にわたり極めて低く、かつほぼ一定になる。したがって、クロスヘッド軸受部の損耗防止が極めて効果的に行われると共に、排気弁の作動が簡略化され、かつ、掃気が行われることにより内燃機関の排気温度を下げることができる。
【００２７】
上記電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式において、電子制御装置は、排気弁作動機構を作動させて減筒シリンダの排気弁を、減筒シリンダの上記ピストンによる上昇行程における掃気孔の閉孔後から下降行程における掃気孔の開孔後までの間だけ開弁させることが望ましい。
【００２８】
このように、減筒運転時に減筒シリンダの排気弁を、減筒シリンダのピストンによる上昇行程における掃気孔の閉孔後から、下降行程における掃気孔の開孔後までの間だけ開弁させることによっても、ピストンに加わるガス圧力を、掃気孔の開孔時以外のほぼ全行程にわたり極めて低くすることができる。
【００２９】
したがって、クロスヘッド軸受部の損耗防止が極めて効果的に行われると共に、この場合には減筒シリンダの掃気が行われないから、内燃機関の排気温度を上げることができる。また、無用な掃気を排除することで低負荷運転時の過給不足を解消することができる。
【００３０】
上記電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式において、電子制御装置は、排気弁作動機構を作動させて減筒シリンダの排気弁を開弁時には連続させて全開にすることが望ましい。
【００３１】
このように、減筒シリンダの排気弁を、その開弁時に連続させて全開にすることにより、排気弁の作動を簡素化できると共に、ピストンに加わるガス圧力の変動を防止することができ、クロスヘッド軸受部の損耗をさらに防止することができる。
【００３２】
上記電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式において、減筒シリンダに対して２又は３回転に１回の割合で燃料噴射を行わずに運転することが望ましい。
【００３３】
減筒シリンダに対して２又は３回転に１回の割合で燃料噴射を行わずに運転し、その他は燃料噴射して燃焼運転を行うことにより、減筒時に蓄積したシリンダ油やスラッジなどの汚れを、減筒間の燃焼運転により効率よく除去することができると共に、クロスヘッド軸受部における潤滑油の形成油膜が最適に保持され、クロスヘッド軸受部の損耗を確実に防止することができる。
【００３４】
上記電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式において、クロスヘッドのクロスヘッド軸受部に潤滑油を注入することが望ましい。このように、クロスヘッド軸受部に潤滑油を注入することにより、クロスヘッド軸受部の損耗防止をより一層図ることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式は、複数個のシリンダを有する電子制御式２サイクル内燃機関のシリンダ内を上下に摺動するピストンと、ピストンに連結されてシリンダ内を上下に往復するピストン棒と、クランク室内に配設されると共にピストン棒に連結されてクランク室内を上下に往復するクロスヘッドと、クロスヘッドとクランク軸とを連結してクランク軸と共働して往復運動を回転運動に変換する連接棒と、シリンダの側壁に設けられて掃気を供給する掃気孔と、シリンダのシリンダヘッドに設けられて排気を行なう排気弁と、排気弁を作動させる排気弁作動機構と、排気弁作動機構の作動を制御する電子制御装置とを備えた電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式において、上記電子制御装置は、内燃機関の負荷に応じて複数個のシリンダのうちの一部のシリンダに対して燃料噴射を行わずに運転する減筒運転を行なうと共に、この減筒運転時に排気弁作動機構を作動させて燃料噴射が行われない減筒シリンダの排気弁を、燃料噴射が行われる作動シリンダの排気弁とは異なるクランク角の範囲で開弁させて、減筒シリンダのピストンに加わるガス圧力が低下するようにした。
【００３６】
すなわち、本発明の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式においては、電子制御装置が、内燃機関の負荷に応じて複数個のシリンダのうちの一部のシリンダについて燃料噴射を行わずに運転する減筒運転を行なうと共に、減筒運転時に排気弁作動機構を作動させて燃料噴射が行われない減筒シリンダの排気弁を、燃料噴射が行われる作動シリンダの排気弁とは異なるクランク角の範囲で開弁させて、減筒シリンダのピストンに加わるガス圧力が低下するようにしたから、減筒シリンダのクロスヘッド軸受部に大きな下方向へのガス力が加わることが回避できる。このため、減筒シリンダのクロスヘッド軸受部の潤滑油の油膜形成が最適に行われ、低負荷時に減筒運転したとしても、クロスヘッド軸受部の激しい損耗が防止できる。
【００３７】
したがって、クロスヘッドを有する２サイクル内燃機関において、クロスヘッド軸受部の損耗を防止して低負荷時の減筒運転を可能にし、これにより大幅な燃費向上を図ることができる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の構成を示す図である。
【図２】図１の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、排気弁作動機構を示す図である。
【図３】図２の排気弁作動機構の詳細を示す図である。
【図４】図１の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、下降及び上昇行程における掃気孔及び排気弁の開口面積を示す図である。
【図５】図４の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、減筒シリンダのシリンダ容積とシリンダ内ガス圧力との関係を示す線図である。
【図６】図４の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、減筒シリンダのピストン慣性力とピストンに対するガス力との関係を示す線図である。
【図７】図１の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、減筒運転時のクロスヘッド軸受部の状態を示す図である。
【図８】図４の減筒運転方式とは異なる減筒運転方式の、下降及び上昇行程における掃気孔及び排気弁の開口面積を示す図である。
【図９】図８の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、減筒シリンダのシリンダ容積とシリンダ内ガス圧力との関係を示す線図である。
【図１０】従来の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、減筒運転時のクロスヘッド軸受部の状態を示す図である。
【図１１】図１０の従来の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、下降及び上昇行程における掃気孔及び排気弁の開口面積を示す図である。
【図１２】図１０の従来の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、減筒シリンダのシリンダ容積とシリンダ内ガス圧力との関係を示す線図である。
【図１３】図１０の従来の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、減筒シリンダのピストン慣性力とピストンのガス力との関係を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明に係る電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の発明を実施するための形態を、図１ないし図９を参照して詳細に説明する。
【００４０】
図１は、電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の構成を示す図である。図１の符号１は、一例としての低速の電子制御式２サイクルユニフローディーゼルエンジン（内燃機関）を示す。エンジン１には、シリンダヘッド２、シリンダ３、シリンダ３の下部に周方向に複数個が配設されて掃気をシリンダ３内に導入する掃気孔４、シリンダ３の上部に設けられてシリンダ３内の燃焼ガスを排気する排気弁２１、ピストン６が配設される。エンジン１には、このようなシリンダ３が複数個だけ配設され、電子制御装置５は、各シリンダ３への燃料噴射、着火、排気弁２１の作動などを制御する。
【００４１】
ピストン６の下部に連結されてシリンダ３内を上下に往復するピストン棒７、クランク室内に配設されると共に、ピストン棒７に連結されてクランク室内を上下に往復するクロスヘッド８、クロスヘッド８とクランク軸１１とを連結してクランク軸１１と共働して往復運動を回転運動に変換する連接棒１０が配設される。クロスヘッド８と連接棒１０は、クロスヘッド軸受部９を介して連結される。
【００４２】
クロスヘッド軸受部９には、エンジン１の潤滑油供給装置１２から常時潤滑油が供給され、注入されている。また、排気弁２１は排気弁作動機構２０により作動し、排気弁作動機構２０は、エンジン１の電子制御装置５によりその作動が制御される。
【００４３】
図２及び図３は、一例としての排気弁作動機構２０を示す図である。図２及び図３に示すように、排気弁作動機構２０には、排気弁２１と、排気弁２１の弁軸２１ａの上端に取付けられて当該排気弁２１を開弁させる油圧ピストン２２と、弁軸２１ａの途中に取り付けられて排気弁２１を閉弁（復旧動作）させる空気ばね２４が収容されている。
【００４４】
排気弁作動機構２０の上部２０ａには、ダンピングアクチュエータ２５が取付けられている。このダンピングアクチュエータ２５は、油圧ピストン２２を駆動するアクチュエータ機能と、油圧ピストン２２の駆動速度を抑制するダンピング機能を有しており、油路６１を介して油圧ピストン２２の油圧シリンダ２３に接続されている。
【００４５】
排気弁駆動機構２０の側方には、この排気弁駆動装置２０と別体の油圧ブロック３０が配設され、当該油圧ブロック３０には、方向制御弁３１とアキュムレータ３５が取り付けられている。また、方向制御弁３１には、この方向制御弁３１を切り替え制御するための電磁ソレノイド３２が取り付けられている。電磁ソレノイド３２は電子制御装置５によりその作動が制御される。
【００４６】
油圧ブロック３０内には油路３０ａ，３０ｂ，３０ｃが設けられ、方向制御弁３１の図示しない対応するポートに接続されている。油圧源３３は、油圧ポンプ３４、アキュムレータ３５などからなり、油圧ポンプ３４は高圧管６２を介して油路３０ａに接続され、アキュムレータ３５は高圧管６２に接続されている。
【００４７】
油路３０ａは、油圧源３３から高圧の油圧を方向制御弁３１に導く。油路３０ｂは、高圧管６３を介してダンピングアクチュエータ２５に接続されている。油路３０ｃは、方向制御弁３１から低圧管６４を介して油圧をタンク３７に排出する。ダンピングアクチュエータ２５は、アクチュエータシリンダ２６内にアクチュエータピストン２７が摺動自在に収容されている。
【００４８】
アクチュエータシリンダ２６は、その一側端面にポート２６ａが、他側端面にポート２６ｂが設けられている。そして、ポート２６ａは高圧管６３に接続され、ポート２６ｂは、油路６１を介して排気弁２１に取り付けられている油圧シリンダ２３に接続される。
【００４９】
ダンピングアクチュエータ２５のポート２６ａには、方向制御弁３１から当該ダンピングアクチュエータ２５への油圧の移動を許容する逆止弁４０が接続され、ポート２６ｂには、油圧シリンダ２３から当該ダンピングアクチュエータ２５への油圧の移動を許容する逆止弁４１が接続されている。そして、逆止弁４０には第１のバイパス油路４２が並列に接続されており、逆止弁４１には第２のバイパス油路４３が並列に接続されている。
【００５０】
第１のバイパス油路４２及び第２のバイパス油路４３は、それぞれ複数の油路が並列に接続されて構成されており、アクチュエータピストン２７の動きに応じて順次閉塞されることにより、ダンピング機能を有するようになっている。
【００５１】
次に、本発明の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の作動について説明する。図４は、図１の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の下降及び上昇行程における掃気孔と排気弁の開口面積を示す図、図５は、図４の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の減筒シリンダのシリンダ容積とシリンダ内ガス圧力との関係を示す線図、図６は、減筒シリンダのピストン慣性力とピストンに対するガス力との関係を示す線図、図７は、図１の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、減筒運転時のクロスヘッド軸受部の状態を示す図である。
【００５２】
電子制御装置５は、複数個のシリンダのうち減筒する減筒シリンダ３に対しては、燃料噴射をせず燃焼を行わせない。ただし、燃料噴射を行なって燃焼を行わせる作動シリンダについては、そのときの負荷に対応して相応の出力増加が必要となり、これによりシリンダ内の図示平均有効圧力が高まる。この結果、過給機に対する過給改善が図られる。減筒シリンダ３の掃気孔４へは、燃料噴射時と同様に掃気が供給される。
【００５３】
減筒運転では、減筒対象の各シリンダ３に対して２又は３回転に１回の割合で燃料噴射が停止され、その他は作動シリンダと同様に燃料噴射が行われて燃焼運転される。このように、減筒シリンダ３に対する燃料噴射の停止を２又は３回転に１回の割合としたのは、減筒間の燃焼運転により、減筒時に蓄積したシリンダ油やスラッジなどの汚れを効率よく除去するためである。また、後述するように、クロスヘッド軸受部９における潤滑油の形成油膜が最適に保持され、クロスヘッド軸受部９の損耗を確実に防止するためである。
【００５４】
図４に示すように、エンジン１の減筒シリンダ３では、排気弁２１をピストン６の上昇行程及び下降行程の全行程にわたり連続して全開にする。このため、図５及び図６に示すように、シリンダ３内のガス圧力は上昇行程及び下降行程の全行程にわたり極めて低いものとなり、しかもほぼ一定となる。すなわち、減筒シリンダ３のクロスヘッド軸受部９には、上昇及び下降行程時に概ね慣性力だけがかかると言うことができる。
【００５５】
従来の減筒運転時には、図１２及び図１３に示すように、クロスヘッド軸受部９には、シリンダ３内のガスの圧縮に伴う大きな下向きのガス圧力がかかっていた。これに対して本電子制御式２サイクルディーゼルエンジンにおいては、減筒運転時にガス圧力は全行程にわたりほぼ一定であり、しかも最大ガス圧力が、図１２に示す従来の減筒運転時の最大ガス圧力の（３０〜４０）分の１にまで減少する。
【００５６】
したがって、図６に示すように、減筒シリンダ３のクロスヘッド軸受部９においては、ピストン６の上昇時には、上死点に近づくにつれてピストン６に逆に上向きの慣性力による上向きの力が加わるようになり、また、ピストン６の下降時にも上死点から一定のクランク角までは、上向きの慣性力による上向きの力がかかるようになる。
【００５７】
したがって、図７に示すように、この上向きの力がかかっている間は、クロスヘッド軸受部９のクロスヘッドピン９ａが、クロスヘッド軸受部９内で上方へ浮くような状態を形成することができる。これにより、クロスヘッド軸受部９に新鮮な潤滑油が均等に必要かつ充分なだけ導入されて、クロスヘッド軸受部９に均一かつ最適な油膜を形成することができる。
【００５８】
したがって、非減筒運転時よりもガス力が増大する減筒間の燃焼運転時に、この出力増大に伴う大きな下方向の力がかかっても、クロスヘッド軸受部の激しい損耗が防止できる。これにより、低負荷時の減筒運転が可能になる。さらに、クロスヘッド軸受部９には潤滑油供給装置１２から常時潤滑油が注入されているから、これによっても損耗の防止が図られる。
【００５９】
このように、減筒運転時に減筒シリンダ３の排気弁２１を、減筒シリンダ３のピストン６の上昇行程及び下降行程の全行程にわたり開弁しておくことにより、上述のようにクロスヘッド軸受部９の損耗防止が極めて効果的に行われると共に、排気弁２１は減筒運転時は常時全開であり、排気弁２１の作動を簡略なものにすることができる。
【００６０】
また、掃気孔４が開孔するときに排気弁２１が開弁していることにより、掃気が行われてエンジン１の排気温度を下げることができる。すなわち、上述の減筒運転方式は、エンジン１の排気温度を下げたい場合に適した減筒運転方式である。
【００６１】
図８は、図４の減筒運転方式とは異なる減筒運転方式の、下降及び上昇行程における掃気孔と排気弁の開口面積を示す図であり、図９は、図８の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式の、減筒シリンダのシリンダ容積とシリンダ内ガス圧力との関係を示す線図である。
【００６２】
図８に示すように、この電子制御式２サイクルディーゼエンジンにおいて、電子制御装置５は排気弁作動機構２０を作動させて、減筒シリンダ３の排気弁２１を、減筒シリンダ３のピストン６の上昇行程における掃気孔４の閉孔後から、下降行程における掃気孔４の開弁後までの間だけ開弁させる。
【００６３】
図９に示すように、この場合にも、シリンダ３内のガス圧力は上昇行程及び下降行程の全行程にわたり、従来の減筒運転時の最大ガス圧力の（３０〜４０）分の１にまで減少して極めて低いものとなり、かつ、ほぼ一定となる。すなわち、減筒シリンダ３のクロスヘッド軸受部９には、上述の全行程とも排気弁２１を全開させる場合と同様に、上昇及び下降行程時にほぼ慣性力だけがかかると言うことができる。
【００６４】
すなわち、従来の減筒運転では、図１２及び図１３に示すように、クロスヘッド軸受部９にはシリンダ３内のガスの圧縮に伴う大きな下向きのガス圧力がかかっていたのに対し、この減筒シリンダ３のクロスヘッド軸受部９に対しては、ピストン６の上昇時には上死点に近づくにつれて逆にピストン６の上向きの慣性力による上向きの力が加わるようになり、また、ピストン６の下降時にも、上死点から一定のクランク角までは上向きの慣性力による上向きの力がかかるようになる。
【００６５】
したがって、この上向きの力がかかっている間は、クロスヘッド軸受部９のクロスヘッドピン９ａがクロスヘッド軸受部９内で上方へ浮くような状態を形成することができる。これにより、クロスヘッド軸受部９に新鮮な潤滑油が均等に必要かつ充分なだけ導入されて、クロスヘッド軸受部９に均一かつ最適な油膜を形成することができる。
【００６６】
したがって、非減筒運転時よりもガス力が増大する減筒間の燃焼運転時に、この出力増大に伴う大きな下方向の力がかかっても、クロスヘッド軸受部の激しい損耗が防止できる。これにより、低負荷時の減筒運転が可能になる。さらに、クロスヘッド軸受部９には潤滑油供給装置１２から常時潤滑油が注入されているから、これによっても損耗の防止が図られる。
【００６７】
このように、減筒運転時に減筒シリンダ３の排気弁２１を、減筒シリンダ３のピストン６の上昇行程における掃気孔４の閉孔後から、下降行程における掃気孔４の開孔後までの間だけ開弁させることによっても、上述のようにクロスヘッド軸受部９の損耗防止が極めて効果的に行われると共に、排気弁２１は開弁時には連続して全開であり、排気弁２１の作動を簡略なものにすることができる。
【００６８】
ただし、掃気孔４が開孔となってもその間は排気弁２１が閉弁しているため、掃気は行われない。したがって、減筒シンリダ３からの掃気によるエンジン１の排気温度の低下が起こらない。すなわち、上述の減筒運転方式は、エンジン１の排気温度を上げたい場合に適した減筒運転方式である。また、この場合には無用な掃気を排除することができ、これにより低負荷運転時の過給性能改善が図られる。
【００６９】
一部のシリンダで減筒運転を行なうと、当然のことながらこれを補うために、燃料噴射して燃焼を行わせている作動シリンダの出力を増大させなければならず、この作動シリンダでは、減筒運転を行わなずにすべてのシリンダについて通常の燃焼運転を行なう非減筒運転時よりも、そのガス力が増大する。
【００７０】
しかしながら、本電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式においては、上述したいずれの制御方式においても、減筒運転時に排気弁作動機構２０を作動させて、燃料噴射が行われない減筒シリンダ３の排気弁２１を、燃料噴射が行われる作動シリンダの排気弁とは異なるクランク角の範囲で開弁させて、減筒シリンダのピストンに加わるガス圧力が低下するようにしている。
【００７１】
したがって、減筒時にピストン６に大きな下方向へのガス力が加わることが回避でき、クロスヘッド軸受部９に新鮮な潤滑油が均等に必要かつ充分なだけ導入されて、クロスヘッド軸受部９に均一かつ最適な油膜を形成することができる。
【００７２】
このため、非減筒運転時よりもガス力が増大する減筒間の燃焼運転時に、この出力増大に伴う大きな下方向の力がかかっても、クロスヘッド軸受部の激しい損耗が防止できる。これにより、低負荷時の減筒運転が可能になる。
【００７３】
例えば、上述の２つの減筒運転方式のように、電子制御装置５が、排気弁作動機構２０を作動させて減筒シリンダ３の排気弁２１を、ガスの圧縮力が最大となる上死点を含む所定のクランク角の範囲で開弁させることにより、クロスヘッド軸受部９の損耗防止がより高いレベルで達成される。なお、この上死点にはその前後の上死点近傍も含まれる。
【００７４】
さらに、例えば、上述の２つの減筒運転方式のように、電子制御装置５が、排気弁作動機構２０を作動させて減筒シリンダ３の排気弁２１を、少なくとも減筒シリンダ３のピストン６が下降行程において、上死点（上死点近傍を含む）から下降行程の掃気孔４を開弁させる位置に移動するまでの間において開弁させるようにすることにより、クロスヘッド軸受部９の損耗防止が極めて効果的に行われる。
【００７５】
また、減筒シリンダ３の排気弁２１を開弁時には連続させて全開にすることにより、排気弁２１の作動を簡素化できると共に、ピストン６にかかるガス圧力の極端な変動を防止することができ、これによりクロスヘッド軸受部９の損耗をさらに防止することができる。
【００７６】
なお、上述の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式は一例にすぎず、様々な変形が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の電子制御式２サイクル内燃機関の減筒運転方式は、必ずしも低速の電子制御式２サイクルディーゼルエンジンに限定して利用されるものではなく、同様に減筒運転時にシリンダ内のガス圧力の影響を受けてその損耗が著しい部位を有する内燃機関において、減筒運転を安全に実現する場合等に広く利用できる。
【符号の説明】
【００７８】
１  エンジン（内燃機関）
２  シリンダヘッド
３  シリンダ（減筒シリンダ）
４  掃気孔
５  電子制御装置
６  ピストン
７  ピストン棒
８  クロスヘッド
９  クロスヘッド軸受部
９ａ  クロスヘッドピン
１０  連接棒
１１  クランク軸
１２  潤滑油供給装置
２０  排気弁作動機構
２１  排気弁
２５  ダンピングアクチュエータ
３０  油圧ブロック
３１  方向制御弁
３２  電磁ソレノイド
３５  アキュムレータ
６３  高圧管
１０１  ピストン
１０２  ピストン棒
１０３  クロスヘッド
１０４  クロスヘッド軸受部
１０４ａ  クロスヘッドピン
１０５  クランク軸
１０６  連接棒
１０７  排気弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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