JPH075120B2 - 船舶用推進動力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば機主帆従船などに採用される内燃機
関による船舶用推進動力装置に関する。

（従来の技術） 内燃機関による船舶用推進動力装置は、要求出力が高い
高負荷域で燃料消費率が最小となるよう調整されてい
る。従つて要求出力が低い場合でも、常に高負荷で運転
して燃料消費率を低減させる必要がある。

そこで、常時高負荷で運転する手段として従来は、要
求出力に応じて着火シリンダ数を変えるシリンダ数制御
機関、複数の内燃機関をクラツチ３を介して推進軸と
連動するギヤボツクス11に連結し、要求出力に応じて必
要な機関のみを稼動し、他の機関を休止させる多機関一
推進軸系（第５図参照）などがある。

（発明が解決すべき問題点） しかし、前記の手段では、休止シリンダ内のピストン
も着火シリンダ内のピストンと連動して運動されるの
で、休止シリンダ部のピストンリングとシリンダライナ
ーとの摩擦損失、および吸排気損失（特に４ストローク
エンジンの場合）等の機械損失が大きく、燃料消費率の
低下を妨げる（第４図参照）。またの手段では、クラ
ツチ３により各内燃機関とギヤボツクス11とを遮断する
ことができるので、休止機関を完全に停止することがで
きるが、内燃機関台数分のクラツチのほかギヤボツクス
を設ける必要があり、設備費が嵩む欠点がある。さらに
ギヤボツクス内の各ギヤは常時回転しているので、これ
らの機械損失も無視できない。

この発明は前記従来の問題点を解消すべく創案されたも
ので、休止機関の機械損失をなくして要求出力に応じた
燃料消費率の低減化が図れ、また設備費等のコストの低
減化をも達成できる船舶用推進動力装置を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明の船舶用推進動力装置は、複数の内燃機関を直
列に配置して、各内燃機関のクランク軸どうしをクラッ
チを介して連結すると共に、各内燃機関に調速機を取付
け、さらに前記クラッチの前後に位置する各クランク軸
のクランク位置および回転速度を検出し、このクランク
位置および回転速度に基づいて前記調速機の一方を制御
し、前記各クランク軸のクランク位置および回転速度が
適当な同期状態（振動の少ないクランク配列状態および
回転速度がほぼ一致した状態）となった時に前記クラッ
チを連結するクラッチコントロール装置を、前記クラッ
チに設けることにより、前記目的を達成するものであ
る。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示すもので、符号1,2は
内燃機関、３はクラツチ、４はクラツチコントロール装
置、７は調速機である。

内燃機関１のクランク軸６後端は、フライホイール８を
介してスクリユープロペラを駆動する推進軸５と連結し
ている。この内燃機関１の前側には他の内燃機関２が直
列に配置されており、後側の内燃機関（以下、後側機
関）１のクランク軸６と前側の内燃機関（以下、前側機
関）２のクランク軸６′とは、クラツチ３を介して連結
されている。各内燃機関1,2にはその回転速度を調節す
る調速機７が取付けられており、また各フライホイール
8,8近傍には、該フライホイール８にかみ合い可能なタ
ーニング歯車９と、該ターニング歯車９を駆動するター
ニング装置10がそれぞれ取付けられている。さらに前記
クラツチ３には、クラツチコントロール装置４が取付け
られている。クラツチコントロール装置４は、後側機関
１と前側機関２の各クランク軸6,6′のクランク位置お
よび回転速度を検出し、回転速度に差があれば前側機関
２の調速機７を制御して、クランク位置、回転速度が同
期したときにクラツチ３を連結するものである。

以下、この実施例において本発明の作用を説明する。

要求出力が高いときは、クラツチ３を連結して双方の内
燃機関1,2を同一回転速度で稼動させる。また要求出力
が低いときは、クラツチ３を遮断して前側機関２を停止
させ、後側機関１のみを高負荷で稼動させる。機関回転
速度と出力の関係は、可変ピツチプロペラを使用した船
舶用特性を例にとると第２図に示すグラフとなる。

また要求出力が高い方から低い方へ変化したときは、ク
ラツチ３を遮断した後、前側機関２を停止させる。逆に
要求出力が低い方から高い方へ変化したときは、前側機
関２を起動させ、稼動している後側機関１の回転速度ま
で増速し、前側機関２と後側機関１との回転速度とクラ
ンク位置を同期させてクラツチ３を連結する。

なお、起動空気で起動するような小数シリンダ機関（例
えば３気筒以下）の場合、起動空気投入期間が他のシリ
ンダとオーバーラツプしないため、起動空気による起動
は困難となることが多い。このような場合は、次のよう
な起動方法が考えられる。

１）全機関が停止している場合 ターニング装置10によりクランク軸６（６′）を最適な
クランク位置まで回してクラツチ３を連結し、起動空気
投入シリンダの数を多くして起動し、ある回転速度に達
したらクラツチ３を遮断する。要求出力が高いときは、
前述の「要求出力が低い方から高い方へ変化したとき」
と同じ手順でクラツチ３を連結する。要求出力が低いと
きは前側機関２をそのまま停止させる。

２）後側機関が稼動中で要求出力が増加したとき 任意なクランク位置でクラツチ３を連結し、前側機関２
のクランク軸６′がある回転速度に達したとき、クラツ
チ３を遮断して前側機関２に燃料を投入し、前述の「要
求出力が低い方から高い方へ変化したとき」と同じ手順
でクラツチ３を連結する。

なお、第３図はこの発明における要求出力と燃料消費率
との関係を示すグラフである。このグラフと従来のもの
（第４図）とを比べると、この発明により大幅な燃費削
減効果を得られることがわかる。

また、この発明は船舶用のほか車両用内燃機関にも適用
可能である。

（発明の効果） 休止機関の機械損失がないので、従来のシリンダ数制
御機関に比べ要求出力が低いときの燃料消費率が少く、
燃費削減効果が高い。

従来の多機関一推進軸系に比べクラツチの数が少なく
てすみ、ギヤボツクスも不要であるため、コストの低減
化、メンテナンスの容易化、パワーユニツトの軽量化が
図れる。

クラッチコントロール装置により、稼働している内燃
機関に対して停止している内燃機関をそれぞれのクラン
ク位置および回転速度が最適の同期状態で自動的に連結
することができる。また、クラッチコントロール装置に
より、全機関が停止している場合の空気起動や後側機関
稼働中における前側機関の起動を、確実かつ容易に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す平面図、第２図はこ
の発明における機関回転速度と出力の関係を示すグラ
フ、第３図はこの発明における出力と燃料消費率の関係
を示すグラフ、第４図は従来のシリンダ数制御機関にお
ける出力と燃料消費率の関係を示すグラフ、第５図は従
来の多機関一推進軸系の概念図である。 1,2……内燃機関、３……クラツチ、４……クラツチコ
ントロール装置、５……推進軸、6,6′……クランク
軸、７……調速機、８……フライホイール、９……ター
ニング歯車、10……ターニング装置、11……ギヤボツク
ス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の内燃機関を直列に配置して、各内燃
   機関のクランク軸どうしをクラッチを介して連結すると
   共に、各内燃機関に調速機を取付け、さらに前記クラッ
   チの前後に位置する各クランク軸のクランク位置および
   回転速度を検出し、このクランク位置および回転速度に
   基づいて前記調速機の一方を制御し、前記各クランク軸
   のクランク位置および回転速度が適当な同期状態となっ
   た時に前記クラッチを連結するクラッチコントロール装
   置を、前記クラッチに設けてなることを特徴とする船舶
   用推進動力装置。