JPH03501400A - 機関の操作を改良するための方法及び装置 - Google Patents

機関の操作を改良するための方法及び装置

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JPH03501400A
JPH03501400A JP88503526A JP50352688A JPH03501400A JP H03501400 A JPH03501400 A JP H03501400A JP 88503526 A JP88503526 A JP 88503526A JP 50352688 A JP50352688 A JP 50352688A JP H03501400 A JPH03501400 A JP H03501400A
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air
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flap
filling
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スオミネン、ラウリ
スオミネン、ブリタ
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B25/22Means for reducing the mixing of charge and combustion residues or for preventing escape of fresh charge through outlet ports not provided for in, or of interest apart from, subgroups F02B25/02 - F02B25/18 by forming air cushion between charge and combustion residues
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
機関の操作を改良するための方法及び装置本発明は、シリンダスペースと、該ス ペースを移動可能なピストン又はそれに類するものと、少なくとも1個の大口弁 及び出口弁と、少なくとも1個のそれぞれの入口及び出口ダクト又はそれに類す るものとを包含しこれによって吸込行程の初めにおいて空気又はそれに類するも のが、燃料空気混合体又はそれに類するものを導入する前に該入口ダクトを介し てシリンダスペース内に導入されることを特徴とする機関操作の改良方法に関す る。 現在使用されている機関の欠点は、先行する発動行程中に既に燃焼したガスのい くらかがシリンダスペースに残留することであり、既に燃えつきたガスは燃焼し ないので効率を損うことになる。 更に、シリンダスペースのフラッシング中燃料空気混合体のいくらかは排気マニ ホルドの中に入り込むので燃料消費量が増加する原因となる。 内燃機関の操作を改良するための解決法の1つは公刊試料DE−〇S 第1.9 20,751号に記載されている。ここに記載されている装置は、燃料空気混合 体が吸込行程中に出口弁を通って出口ダクトに入り込むのを防止するものである 。該装置の空気パイプは吸込マニホルドにはめ込まれ、そこから分岐する空気ダ クトは各人口弁の基部に到る。該空気ダクトから出る空気は、大口弁と出口弁と が同時に開口した時にフラッシング効果を与える。しかしながら、前記資料の装 置では構造上満足なフランシング作用は得られない、更に、前記資料のものは空 気充填等により得られる機関操作の全ての可能性を考慮している訳ではない。 燃料と空気の混合体が通過する際の機関□操作に関する最も重要な特徴を以下に 列記する。 一燃焼ガスは、燃料空気混合体がシリンダスペースを通過する以前にシリンダス ペースから出来るだけ完全に除去しなければならない。 一フランシング中はいかなる燃料ガス混合体も排管内に入ってはならない。 一シリンダスペースの充填は走行速度とは無関係に出来るだけ完全に実施されな ければならない。 −同時開口状態又はオーバーランプにより充填が増加するので出力も増加する。 一空気によって弁及びシリンダを冷却することにより充填が増加する。このこと は理論的には次の等式より得られる。 ΔvslIγ・vo ・Δを 前記等式において、voは0℃におけるガスの容積であり、係数γの大きさは1 /273℃−1である。結論を言えば、273℃まで加熱した場合、ガスの容積 は2倍になり、過度の空気により燃料が完全燃焼するので排ガスは比較的きれい である。従って窒素酸化物の量が著しく減少する。 本発明の方法の目的は、前記目的を達成すると共に先行技術の欠点を克服するこ とである。この目的を達成するための本発明による方法は、空気充填物を先ず大 口弁のすぐ下流にある入口ダクトに導入するように吸込行程の開始に先行して空 気充填部又はそれに頻するものを入口ダクト又はそれに類するものに導入し、出 口弁が閉鎖している間に空気充填物又はそれに類するもののうちの少なくともい くらかをシリンダスペースに導入することを特徴とするものである。 かくて、吸込行程の開始時において、しばらくの間大口弁と出口弁とが同時に開 口させるという意味で刊行資料DE−O3第1゜920.751号に記載の方法 を本発明の方法の一部として用いることができるがそれが不可欠という訳ではな い、かくて、該空気充填物又はそれに類するものの一部はシリンダスペースのフ ラッシング用として保留可能であり、該部分は少なくとも1つの出口弁を介して 排出されるようにしであるal少なくとも1つの出口弁は空気充填物の全てが排 出される前に閉鎖されるので空気充填物のいくらかは、燃料空気混合体が空気充 填物の後で通過するシリンダスペースにとどまる。空気充填物又はそれの一部は シリンダスペース内にてピストンの上方に吸込まれるので、爆発性の燃料空気混 合体は該空気層の頂部にある。爆発時にて、シリンダスペース内のピストン頂部 の空気層は確実に完全燃焼するので排ガスはよりきれいなものとなる。 本発明による方法の好適実施例に関する添附の二次的請求項は特に2個以上のシ リンダを備える機関に関するものである0本発明の方法はオツトー、ディーゼル 又はバンケルの原理に基づいて作動する機関に適用可能であることに留意された い。 同様に本発明は機関の操作を改良するための装置に関する。該装置は少なくとも 1つのシリンダスペースと、その中を移動可能なピストンと、少なくとも1つの 大口弁及び出口弁と、各々入口及び出口ダクトとを包含する機関に適合するもの である。該装置は入口ダクトに空気を供給するための装置を包含する。 本発明の方法に関する前記利点を達成するための本発明装置の特徴は、吸込行程 の開始以前に大口弁のすぐ下流にある入口ダクト又はそれに類するものの一部に 空気を充填するために同期化した装置を包含することである。 本発明装置の他の特徴は添附の二次請求項に記載しである。 本発明のその他の特徴及び利点は、本発明の実施例を示す添附の図面を参照して 以下に詳述する。 第1図は本発明の基本的理念の概略を示すもの、第2図(a)〜(C)は4行程 原理で作動するピストン機関の方法の主要段階を示すもの、 第3〜5図は2個以上のシリンダスペースを包含する機関に適用可能な各種空気 充填部又は同様な配電装置を示す基本図、第6図は2個のシリンダスペースを備 え、機関の回転速度に比例して空気充填物を調節するために空気充填量を調節す る機構(第6図(a))と配電装置を備える機関の主要斜視図、そして第7図は 本発明の方法を2行程機関に適用するための斜視図である。 第1図に示す機関はシリンダスペース1と、そこを移動するピストン2と、入口 弁3と、出口弁4と、入口ダクト5及び出口ダクト6とを包含する。当然のこと ながら該機関は弁及びピストン並びに一部を成すスパークプラグ7を備える点火 装置の運動を制御するための通常の機械的エレメントを包含する。前述のことは 本発明の一部を成すものではないのでここでは説明しないが当業者には技術的に 明らかである。 本発明の基本概念によれば、入口ダクト5には、第1図に−の記号をつけた空気 充填物ITが充填される。この空気充填は大口弁クランクの後面8にて開始され 、入口ダクト5の調節可能なある距離に渡って連続する。この空気充填の次には 十の記号で示す燃料と空気との混合体PASが続く0本発明の特徴の1つによれ ば、空気充填物の前方部又は大口弁3から出る空気充填物ITの第1部分IT、 は後文にて詳述するようにシリンダスペースのフラッシング用として使用可能で ある。入口ダクト5の更に下流の空気充填物の第2部分IT、は、出口弁4が吸 込行程の開始時に閉鎖した後でのみ、シリンダスペース1に導入されるようにな っている。いずれにしても、本発明の場合全通7ラフシングを実施するかは任意 である。かくて、空気充填物全体ITは出口弁を閉鎖しながらシリンダスペース に導入可能である。 ここで使用する「空気充填物」という語句は、同じ目的のために適する他の相応 する単数又は複数種のガスを含むものとして用いていることに留意されたい。本 明細書の前文にて記載した特徴を実施可能なガス混合体の全てを使用可能である 。当然のことながらかかるガス混合体は一定の割合で酸素を含有しなければなら ない。 第2図(jl)は発動行程中における入口ダクト5内の空気充填物lTの形成を 示す、かくて、空気は入口ダクト5と充填ダクト9との間にて口部10を介して 入口ダクト5と連結する充填ダクト9から供給され、この場合第2図(al ( C1に示すように該口部は大口弁3付近に位置決め可能である。空気充填物IT は入口弁から燃料空気混合体PASを入口ダクト5の更に下方へ移動させ、該燃 料空気混合体は先行する吸込行程後に大口弁3の全体に渡って広がる。特に4サ イクル機関の場合、発動行程に続き、排気行程の終りにはピストンは上死点に、 又は上死点付近にあり、第2図(blに示す状況になる。この状況はしばらくの 間開時に開く大口弁3と出目弁4との重複状況であり、丸で示した燃焼ガスは矢 印11で示すように出口ダクト6内に排出される。同時に、入口弁が開くと、空 気充填物ITの部分IT+ は入口ダクト5からシリンダスペース1内に排出さ れ、該部分は燃焼ガスと共に出口ダクト6から出る。 第2図telに示す状況は吸込行程の開始段階であり、該出口弁4は閉鎖し、空 気充填物ITの部分IT、はピストン2の頂面にあってこの後で燃料混合体はシ リンダスペース1の残りに充填される。大口弁3が閉鎖した後で圧縮行程に続い て大口弁の方までに渡る燃料混合体が第2図fa)に示す位置に移動すると、再 度第2図(a)に示すような状況となる。 爆発時に、第2図に示す如く排気行程中に大口弁3と出口弁4の同時開口を用い る限り、ピストン2の頂部にあるシリンダスペースには完全な或いは部分的な空 気充填物ITが形成される。 当然のことながら、単一ピストン型機関の場合、空気充填物の送出しは簡単であ り、例えばクランク軸の回転又はそれによって担持される部材の回転によって得 られる制御を充填ダクト9と連通ずる弁を開くために使用可能である。吸気マニ ホルドの通常の真空に加えて、空気ポンプ又は過給器の使用によって空気充填物 が得られる場合もある。 第3図は本発明を実施するための2.4.6個等のシリンダスペースを有する機 関を用いる方法の1つを示す。かくて機関のシリンダスペースのうちの2個(例 えばST、及びST、)が、吸込行程(ST、)と発動行程(sT、)を同時に 実施するように常に選択される。2個の出口12及び13を備える分配装置14 は前記シリンダスペースと連通ずる充填ダクト91及び94に接続する。分配装 置14は、望ましくは円形横断面を有する細長い室スペース15を包含し、該出 口連結部12及び13並びに空気充填入口連結部16は該スペースと連通ずる。 室スペース15には、該出口連結部(第3図に示す出口連結部12)を常に閉鎖 するように長手方向に可動のクランク部材17を設けるが、この場合相応するシ リンダスペースは吸込行程にある。これは、該個所においで該クランク部材17 を相応する出口連結部12と整合するように担持する入口ダクト内が真空である ということによるものであり、この場合クランク部材は小女てばね17a、17 bによって室スペース15内に担持される。かくて、入口連結部16から室スペ ース15を介して出口連結部13に接近可能であり、空気充填物TTが入口ダク ト5.内に導入可能となる。空気充填運動相互間にて又機関の非走行中に該クラ ンク部材17は入口連結部16と整合してそれを閉鎖する。 第4図は分配装置の別の実施例を示す。分配装置18は、参考として示す部材2 0によって機関の回転速度と同期に長手方向軸線を中心に回転可能なように連結 した管状エレメント19を包含する。かかる同期化及び部材20に関しては当業 者は周知であるから、これに関してはこれ以上説明しない。管19は鎖線で示す 保護バイブ21内にはめ込まれ、シリンダスペースST、−3T4と連結する充 填ダク)9+ 94に到る連通口を設ける。更に管19にはシリンダスペースの 数に相応する開口部22を設けるが、これは常に1個の開口部が1個のシリンダ スペースの充填連結部と連通可能なように管19の周辺部に設ける。更に、管1 9の外周部に規則的相互間隔で開口部を設ける。かくて、管19がそれの長手方 向軸線を中心に回転すると、各シリンダスペースと連結する入口ダクト内に空気 充填物を設けるために入口マニホルド内に形成される真空によって得られる空気 流(矢印23)は相応する開口部22を介して各シリンダの圧縮行程中に同期で 相応する充填ダクI−9.−9.内に入る。 第5図は空気配分装置の更に可能な別の実施例を示す、該空気配分装置24は、 基本的には環状のフレームジャケット25と、該ジャケット内にはめ込んで、配 分穴27を備える配分ディスク26とを包含する。配分ディスク26は、環状ジ ャケットの半径に垂直に整合した車軸28を中心に回転するようになっている。 環状ジャケット25の末端部の一方は入ロゲーブル29によって閉鎖され、他方 は配分ケーブル30によって閉鎖される。入ロゲーブル29には充填空気入口連 結部31を設け、配分ケーブル30には、シリンダスペースの数に相応し、充填 ダクト9.−9゜と連通して配分ケーブル30の中心に同半径方向に取付けた多 数の出口連結部32を設けるので、相応する半径を有する円形線上を回転する縦 穴27は該出口連結部と整合する。吸気マニホルド内の真空が、フレームジャケ ット25、配分ディスク26、入ロゲープル29及び入ロゲーブル30と整合し て回転する穴27により画定される分配器24のスペースに空気を供給するため に使用する場合、空気流は常に穴27と整合する出口連結部の方へ偏向する。こ の操作は同期に実施される。 第6図は2個のシリンダスペースを有する機関33の基本斜視図である。分配器 24は第5図に示すものに類似しているが2個のシリンダスペースST、及びS T2の場合に適するように構成される。充填ダクト91及び9.は各入口ダクト 5.及び5.と連通するように取付けられ、第2図Tal〜(C)に示すものに 基本的に類領する構造である。第6図は本発明により得られる利点の1つを示す 、すなわち、燃料と空気の混合体を更に排出するための矢印35で示す往復運動 が空気充填物ITによって入口ダクト5I及び5.の配分ダクト34内で実施さ れる。更に第6図に附随する部分拡大図第6図(alには空気充填物の量を調節 するための機構の1実施例36を示す。燃料空気混合体調節フラップ38又はそ れに類する部材は燃料空気混合体入口ダクト37内に設けられる。 該フラップは機関の回転速度を制御するために使用される0機関のブロックに回 転可能に軸支される(42において)フラップ38の作動レバー41が例えばケ ーブル43又はそれに類するものを介して作動する時には常に矢印40で示すフ ラップの直径方向に延長する軸線KAを中心に該フラップが回転するようなでこ 装置39を該調節フラップに設ける。同様に分配器24の入口連結部31と連通 するダク)31aには、空気充填物の空気量を調節するための調節フラップ44 又はそれに類するものを設ける。フラップ44の回転車軸45又はそれに類する ものは、中間ばね46によってフラップ38の回転車軸47と連結する。回転車 軸45及び47は機関ブロックに固定したスリーブ48及び49に軸支される。 フラップ44の回転車軸45にはてこ装置50を設ける。作動レバー41の延長 部41aは線図■で示すようにてこ装置50に作用するようにしである。フラッ プ44又はそれの回転車軸45には、冷間起動中にフラップ44を閉鎖したまま で保持するようにケーブル53(53’)又はそれに類するものを設ける。 線図1は機関の回転速度の関数としてのフラップの開口を示す。 咳線図は、機関の回転速度が均一に増加し、一定の回転速度範囲における冷間起 動でフラップ44がケーブル53を取外した後で開きはじめるような方法でフラ ップ44の開口が前記開口運動と連動し、又該中間ばね46が車軸47の回転を フラップ440車軸45に伝達する時のフラップ38を示すものである。かくて 、フラップ44は、機関の速度範囲がそれの最大値の約40−70%(線図■の 場合の50%)の時に最大開口位置まで開口する。 該速度範囲後に該フラップ44は極めて迅速に閉鎖し、機関の最大回転速度にて 閉鎖したままとなる。回転速度を最大にするために該作動レバー41を転位させ た時に相互に出会ってフラップ44を閉鎖する。作動レバー41の延長部41a と調節フラップ44のでこ装置50によって前記操作が実施される0作動レバー 41が最初の位置に戻ると、フラップ38は閉鎖し、フラップ44は該中間ばね の作用によって閉鎖位置にとどまる。線図1はフラップ38と44との相応する 操作を示すものであり、フラップ38及び44の相対位置は、機関の各速度範囲 にてダク)31a及び37を示す鎖線と整合するように示しである。咳例におい て、フラップ44とダクト31の長手方向軸線とで形成される角度は閉鎖位置に おいて45°であり、フラップ38は閉鎖位置においてダクト37の長手方向軸 線に対して垂直である。かくて、フラップ44の最大位置への回転動作は45″ であり(最大回転速度の半値点にて閉鎖)、フラップ38の最大位置への回転動 作は80”−90”である。機関が暖まると、同様に空転して低い回転速度にお ける機関の回転速度に正比例して中間ばね46によってフラップ44の開口の同 期化が可能となる。これは、前述の調節機構16により実施される。当然のこと ながら、かかる調節機構の構造は当業者には明らかなように可能な範囲内にて代 替可能である。例えば機関の回転速度が最大値の半分の時に完全に開き、回転速 度が最大値に達した時に閉鎖する。調節フラップの操作は前述のものとは異なる が手動制御によっても実施可能なことは明らかである。本発明の機関の場合、連 続噴射式又は中央噴射式の通常の気化器を使用してもよい。機関には過給機を設 けてもよい。 前述のことから明らかなように、機関に偶数又は奇数のシリンダを設けてもよい 。 第7図は2行程機関に本発明の方法を適用したものである。ピストン2は入口ダ クトに到るクランクケース51を介して燃料空気混合体を圧縮する。入口ダクト 5は弁52によって充填ダクトと連通ずるが、この場合該ダクトは該入口ダクト の前方部を空気充填物ITで充填するように作動する。クランクケース51から 入口ダクト5内に到着した燃料空気混合体は空気充填物によって移動する。弁5 2は、充填ダクト9からの空気充填物ITが反対方向ではなくて入口ダクト5内 に流れるようにばね式ニードル弁又はそれに類するものである。 本発明の方法及び装置は希薄混合気機関を提供するものである。 本発明の方法を適用するためには、機関のあらゆる操作段階にて入口ダクト内の 空気量を充分にするように機関の入口ダクトを充分長いものにしなければならな い。機関のカバーは、トラス型屋根として成形した傾斜半球形でもよいし、バッ ト形でもよい、出口弁は、シリンダスペースの最高位置にあるスパークプラグ及 び大口弁より高く位置決めするのが望ましい、当然のことながら、かかる状況に てシリンダスペースは垂直方向に延長するようにしである0本発明の方法により 、爆発時に、容易に点火可能な希薄混合気を用いて運転の信転度の高い機関が得 られるので、排気ガスはより清浄で、触媒の使用さえ不必要となる。81関に用 いる燃料空気混合体は、入口ダクト5及びそれらの配分ダクト内における往復混 和運動と共に均一である。かくて、気化器の操作、特にそこを通る流れはなめら かである。更に、機関で圧縮率のより高いものを使用可能である。 しり 4゜ 線泪1 手続補正書く自発) 平成 2年12月28日 幌桁啜官オ直松 敏 殿 1、判較建途 PCT/F 188100070 Z発明の名称 機関の操作を改良するための方法及び装置7、証の趨 明細書全文 全文補正明細書 1、発明の名称 機関の操作を改良するだめの方法及び装置Z特許請求の範囲 (1)シリンダスペース(1)と、そこを移動可能なピストン(2)又はそれに 類するものと、それぞれ少なくともも1個の大口弁(3)及び少なくとも1個の 出口弁(4)と、少なくとも1個の入口ダクト(5)及び出口ダクト(6)又は それに類するものとを包含し、該ダクトによって、吸込行程開始時に燃料空気混 合体又はそれに類するものに先行して入口ダクト(5)から空気又はそれに類す るものを導入するようにして、吸込行程開始に先行して該入口ダクト(5)又は それに類するものに空気充填物(IT)又は禾れに類するものを導入し、出目弁 (4)が閉鎖している間、少なくとも空気充填物(IT)又はそれに類するもの 一部をシリンダスペース(1)に導入し、少なくとも1個の大口弁(3)と少な くとも1個の出口弁(4)が吸込行程の始動段階にて少なくとも部分的に開口す るようにした機関の操作改良方法にして、該空気充填物(I T)が先ず完全に 大口弁(3)のすぐ上流の入口ダクト(5)にあり、該空気充填物の部分(IT I)がシリンダスペースのフラッシングのため留保され、該部分(IT。 )が少なくとも1個の出口弁(4)を介して出るようにしてあり、該少なくとも 1個の出口弁(4)が空気充填物が出る前に閉鎖され、該空気充填物の部分(I T、)GA、該空気充填物(IT)の後に値燃料空気混合体(PAS)を通すシ リンダスペースに残留することを特徴とする該方法。 (2)実質的に大口弁(3)において入口ダクト(5)と連結する充填ダクト( 9)の外側から、空気充填物(IT)を入口ダクト(5)に導入する請求項(1 )の方法。 (3)2個以上のシリンダスペース(ST、・・・)を包含する機関にて、空気 充填物(IT)を各充填ダクト(91・・・)内に同期して通過させるために部 材(17,19,22,26,27)を備える分配器(14,18,24)によ って連通充填ダクト(9,・・・)を介して各シリンダスペース(S T +・ ・・)の入口ダクト(5,・・・)に空気充填物(IT)を導入する請求項(1 )、 (2)の方法。 (4)対をなして同一分配器(14)を連結するシリンダスペース(Sr1及び ST、)の連結部が、別のシリンダスペースの該入口ダクトとの連結部を開くた めに各吸込行程中に制御部材(17)によって該分配器へインターフェースされ 、その際該シリンダスペースで望ましくは圧縮行程が優先するような方式で、制 御部材(17)の操作がシリンダスペース(ST、・・・)の吸込行程によって 決定される請求項(3)の方法。 (5)制御部材(19,22;26.27)の操作が、機関の回転速度から機械 的に得られる伝送部(20,28)によって制御される請求項(3)の方法。 (6)空気充填物(IT)の供給が機関の一定の回板速度で、例えば最大回転速 度の40−70%で遮断される請求項(1)の方法。 (7)空気充填物(I T)用の空気流動が調節機構(36)に含まれる空気充 填物(IT)の充填ダクト(9)内にフラップ(44)又はそれに類するものを 包含する該調節機構(36)によって制御され、該フラップ(44)が値燃料空 気混合体用ダクト(37)に設けたフラップ(38)又はそれに類するものから の制御に相応して、要素(45,46,47,41,50)によって制御され、 該要素(45,46,47,41,50)が値燃料空気混合体用ダクト(37) に設けたフラップ(38)又はそれに類するものの運動を伝動するため用いられ る請求項(1)の方法。 (8)空気充填物(IT)の充填ダクト(9)内のフラップ(44)又はそれに 類するものが、燃料空気混合体用ダクト(37)に設けたフラップ(38)又は それに類するものから制御を受ける該要素(45,46,47,41,50)に よって、機関の一定回転速度、望ましくは最大回転速度の40−70%にて閉鎖 される請求項(6)及び(7)の方法。 (9)空気充填物(I T)の充填ダクト(9)内のフラップ(44)又はそれ に類するものが、要素(53)によって冷間起動中に閉鎖したまま保持される請 求項(6)〜(8)の方法。 αO)各々が請求項(1)の方法を遂行し、各々ガピストン又はそれに類するも の少なくとも2個のシリンダスペース(ST、・・・)と、少なくとも1個の大 口弁(3)及び少なくとも1個の出口弁(4)並びにそれぞれ値燃料空気混合体 用出ロダクト(6)とを包含する機関の操作改良装置にして、更に該装置が空気 又はそれに類するものを該入口ダクト(5)に導入する手段(9゜14.18, 24,36)を包含し、該手段(9,14,18,24,36)が吸込行程開始 に先行して大口弁(3)のすぐ上流の該入口ダクト(5)又はそれに類するもの の一部に空気充填物(IT)を充填するように同期化され、以下の組み合わせを 含むことを特徴とする該装置。 一人口弁(3)のすぐ上流の入口ダクト(5)又はそれに類するものの一部を充 填するように同期化された該手段(14,18,24,36)が、値燃料空気混 合体用の各入口ダクトの外側に配置され、該各人口弁(3)において燃料空気混 合体用の該各人ロダクト(5)と接合するようにされた各シリンダスペース(S T、・・・)のための充填ダクト(9)を含み、 −該充填ダクト(9)が、機関の作動を同期するような方式で該空気充填物(I T)を該充填ダクト(9)に導入するようにした分配!(14,18,24)と 連通し、 一空気充填物(I T)・の量を調節する機構(36)が該分配器(14,18 ,24)と連結して設置され、 一該調節機構(36)が分配!!(14,18゜24)の入口連結部(31)と 連通ずるダクト(31)に設けた第1フラツプ(44)が該入口ダクトに到る燃 料空気混合体流動ダクト内に設けた第2フラツプ(38)又はそれに類するもの と要素(45,46,47,41,50)によって連結し、 一該要素が第2フラツプ(38)の運動に応じて第1フラツプ(44)又はそれ に類するものの運動を制御するために使用され、 −該調節機構(36)が第1フラツプ、第2フラツプ(38,44)の軸(45 ,47)またはそれに類するものを連結する中間ばね(46)と作動レバー(4 1)又はそれに類するものを含み、該作動レバー(41)がケーブル(43)又 はそれに類するものによって作動して調節効果を第2フラツプ(38)に伝達し 、実質的に並行な効果又は作用が中間ばね(46)によって第1フラツプ(44 )に伝達され、−ある作動レバー位置において、作動レバー(41)の部材(4 1a)が中間ばねの力に抗して第1フラツプ(44)を閉鎖位置まで戻して転位 させるようにしてあり、該位置が該ケーブル(43)又はそれに類するものを転 位することによって得られることを特徴とする。 0υ 該第1フラツプ(44)又はそれに類するものが、特に冷間起動中に第1 フラツプ(44)を閉鎖位置に保持するための閉鎖部材(53)を備える請求項 α0)の装置。 α2 該シリンダスペース(ST、、ST、’)が対を成して共通の分配H(1 4)と連結し、該分配器(14)が充填ダクト(9,94)を連結する2個の出 口(12,13)と室スペース(15)及び該スペース内を可動で、吸込行程( STI)の結果生じる真空によって出口(12)を交互に閉鎖するようにされて 、望ましくは圧縮行程が優先するシリンダスペース(ST。 )の入口ダクト(54)内に室スペース(15)の開口出口(13)を介して、 分配器の入口連結部(16)から空気充填物(I T)を供給する制御部材(1 7)を備える請求項α0)及びαυの装置。 03 分配器(18)が、機関の回転速度に従って分配器(14,18,24) 部材(20)によって長手方向軸線を中心に同期して回転可能にした管状部材( 19)又はそれに類するものと、該充填ダクト(91・・・)に至る連結口部を 備えて該管状部材を包囲する保護管(21)又はそれに類するものと、シリンダ スペース(ST。 ・・・)に相応する数の開口部(22)にして、一度に該開口部(22)の少な (とも一つが機関の操作と同期に相応する連結口部を連通ずるように管状部材( 19)内に配置される該開口部(22)とを包含する請求項αO)およびαυの 装置。 圓 分配!(24)が分配ディスク(26)を包含し、該ディスクが分配穴(2 7)又はそれに類するものを設け、出口端(30)と協同して各充填ダクト(9 ,・・・)に至る各出口連結部(32)との連通通路を開口するように入口端( 29)と出口端(30)との間を回転するようにしてあり、該連通通路が、該入 口端(29)において入口連結部(31)から各出口連結部(32)へ相互に開 口する請求項GO)及びαυの装3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シリンダスペースと、該スペースを移動可能なピストン又はそれに類 するものと、少な(とも1個の大口弁及び出口弁と、少なくとも1個のそれぞれ の入口及び出口ダクト又はそれに類するものとを包含しこれによって吸込行程の 初めにおいて空気又はそれに類するものが、燃料空気混合体又はそれに類するも のを導入する前に該入口ダクトを介してシリンダスペース内に導入されることを 特徴とする機関操作の改良方法に関する。 〔従来の技術〕 現在使用されている機関の欠点は、先行する発動行程中に既に燃焼したガスのい くらかがシリンダスペースに残留することであり、既に燃えつきたガスは燃焼し ないので効率を損うことになる。 更に、シリンダスペースのフラッシング中燃料空気混合体のいくらかは排気マニ ホルドの中に入り込むので燃料消費量が増加する原因となる。 内燃機関の操作を改良するための解決法の1つは公刊資料DE−O3第1.92 0.751号に記載されている。ここに記載されている装置は、燃料空気混合体 が吸込行程中に出口弁を通って出口ダクトに入り込むのを防止するものである。 該装置の空気パイプは吸込マニホルドにはめ込まれ、そこから分岐する空気ダク トは各人口弁の基部に到る。 該空気ダクトから出る空気は、大口弁と出口弁とが同時に開口した時にフラッシ ング効果を与える。 しかしながら、前記資料の装置では構造上満足なフラッシング作用は得られない 。更に、前記資料のものは空気充填等により得られる機関操作の全ての可能性を 考慮している訳ではない。 燃料と空気の混合体が通過する際の機関操作に関する最も重要な特徴を以下に列 記する。 −燃焼ガスは、燃料空気混合体がシリンダスペースを通過する以前にシリンダス ペースから出来るだけ完全に除去しなければならない。 −フラッシング中はいかなる燃料ガス混合体も排管内に入ってはならない。 一シリンダスペースの充填は走行速度とは無関係に出来るだけ完全に実施されな ければならない。 −同時開口状態又はオーバーラツプにより充填が増加するので出力も増加する。 一空気によって弁及びシリンダを冷却することにより充填が増加する。このこと は理論的には次の等式より得られる。 ΔV=γ・Vo ・Δを 前記等式において、voは0℃におけるガスの容積であり、係数γの大きさは1 /273°c −1である。結論を言えば、273°Cまで加熱した場合、ガス の容積は2倍になり、過度の空気により燃料が完全燃焼するので排ガスは比較的 きれいである。 従って窒素酸化物の量が著しく減少する。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の方法の目的は、前記目的を達成すると共に先行技術の欠点を克服するこ とである。この目的を達成するための本発明による方法は、空気充填物を先ず大 口弁のすぐ上流にある入口ダクトに導入するように吸込行程の開始に先行して空 気充填部又はそれに類するものを入口ダクト又はそれに類するものに導入し、出 口弁が閉鎖している間に空気充填物又はそれに類するもののうちの少なくともい くらかをシリンダスペースに導入することを特徴とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために、本発明は、シリダスペース(1)と、そこを移動 可能なピストン(2)又はそれに類するものと、それぞれ少なくともも1個の大 口弁(3)及び少な(とも1個の出口弁(4)と、少なくとも1個の入口ダクト (5)及び出口ダクト(6)又はそれに類するものとを包含し、該ダクトによっ て、吸込行程開始時に燃料空気混合体又はそれに類するものに先行して入口ダク ト(5)から空気又はそれに類するものを導入するようにして、吸込行程開始に 先行して該入口ダクト(5)又はそれに類するものに空気充填物(I T)又は それに類するものを導入し、出口弁(4)が閉鎖している間、少なくとも空気充 填物(IT)又はそれに類するもの一部をシリンダスペース(1)に導入し、少 なくとも1個の大口弁(3)と少なくとも1個の出口弁(4)が吸込行程の始動 段階にて少なくとも部分的に開口するようにした機関の操作改良方法にして、該 空気充填物(I T)が先ず完全に大口弁(3)のすぐ上流の入口ダクト(5) にあり、該空気充填物の部分(ITI)がシリンダスペースのフラッシングのた め留保され、該部分(ITI)が少なくとも1個の出口弁(4)を介して出るよ うにしてあり、数少なくとも1個の出口弁(4)が空気充填物が出る前に閉鎖さ れ、該空気充填物の部分(IT* )GA、該空気充填物(I T)の後に値燃 料空気混合体(PAS)を通すシリンダスペースに残留する方法を採用した。 更に、各々が請求項(1)の方法を遂行し、各々ガピストン又はそれに類するも の少なくとも2個のシリンダスペース(S T 、・・・)と、少なくとも1個 の入口弁(3)及び少なくとも1個の出口弁(4)並びにそれぞれ値燃料空気混 合体用出ロダクト(6)とを包含する機関の操作改良装置にして、更に該装置が 空気又はそれに類するものを該入口ダクト(5)に導入する手段(9,14,1 8゜24.36)を包含し、該手段(9,14,1B、24.36)が吸込行程 開始に先行して大口弁(3)のすぐ上流の該入口ダクト(5)又はそれに類する ものの一部に空気充填物(I T)を充填するように同期化され、以下の組み合 わせを含むことを特徴とする該装置。 一人口弁(3)のすぐ上流の入口ダクト(5)又はそれに類するものの一部を充 填するように同期化された該手段(14,18,24,36)が、値燃料空気混 合体用の各入口ダクトの外側に配置され、該各人口弁(3)において燃料空気混 合体用の該各人ロダクト(5)と接合するようにされた各シリンダスペース(S T、・・・)のための充填ダクト(9)を含み、 一該充填ダクト(9)が、機関の作動を同期するような方式で該空気充填物(I  T)を該充填ダクト(9)に導入するようにした分配器(14゜18.24)  と連通し、 一空気充填物(I T)の量を調節する機構(36)が該分配器(14,18, 24)と連結して設置され、 一該調節機構(36)が分配器(14,18゜24)の入口連結部(31)と連 通ずるダクト(31)に設けた第1フラツプ(44)が該入口ダクトに到る燃料 空気混合体流動ダクト内に設けた第2フラツプ(38)又はそれに類するものと 要素(45,46,47,41,50)によって連結し、 一該要素が第2フラツプ(38)の運動に応じて第1フラツプ(44)又はそれ に類するものの運動を制御するために使用され、 一該調節機構(36)が第1フラツプ、第2フラツプ(38,44)の軸(45 ,47)またはそれに類するものを連結する中間ばね(46)と作動レバー(4 1)又はそれに類するものを含み、該作動レバー(41)がケーブル(43)又 はそれに類するものによって作動して調節効果を第2特表平3−501400  (12) フラップ(38)に伝達し、実質的に並行な効果又は作用が中間ばね(46)に よって第1フラツプ(44)に伝達され、 −ある作動レバー位置において、作動レバー(41)の部材(41a)が中間ば ねの力に抗して第1フラツプ(44)を閉鎖位置まで戻して転位させるようにし てあり、該位置が該ケーブル(43)又はそれに類するものを転位することによ って得られる構造とした。 〔実施例〕 吸込行程の開始時において、しばらくの間大口弁と出口弁とが同時に開口させる という意味で刊行資料D E −OS 第1.920.751 号i:記載(7 )方法ヲ本発明の方法の一部として用いることができるがそれが不可欠という訳 ではない。かくて、該空気充填物又はそれに類するものの一部はシリンダスペー スのフラッシング用として保留可能であり、該部分は少なくとも1つの出口弁を 介して排出されるようにしである。数少なくとも1つの出口弁は空気充填物の全 てが排出される前に閉鎖されるので空気充填物のいくらかは、燃料空気混合体が 空気充填物の後で通過するシリンダスペースにとどまる。空気充填物又はそれの 一部はシリンダスペース内にてピストンの上方に吸込まれるので、爆発性の燃料 空気混合体は該空気層の頂部にある。 爆発時にて、シリンダスペース内のピストン頂部の空気層は確実に完全燃焼する ので排ガスはよりきれいなものとなる。 本発明による方法の好適実施例に関する添附の二次的請求項は特に2個以上のシ リンダを備える機関に関するものである。本発明の方法はオツトー、ディーゼル 又はバンケルの原理に基づいて作動する機関に適用可能であることに留意された い。 同様に本発明は機関の操作を改良するための装置に関する。該装置は少なくとも 1つのシリンダスペースと、その中を移動可能なピストンと、少なくとも1つの 大口弁及び出口弁と、各々入口及び出口ダクトとを包含する機関に適合するもの である。該装置は入口ダクトに空気を供給するための装置を包含する。 本発明の方法に関する前記利点を達成するための本発明装置の特徴は、吸込行程 の開始以前に大口弁のすぐ上流にある入口ダクト又はそれに類するものの一部に 空気を充填するために同期化した装置を包含することである。 本発明装置の他の特徴は添附の二次請求項に記載しである。 前述の構造のタイプはUSA−3046960号に記述されている。 それによ れば、第1のフラップは空気に対して吸入ダクトに設けられ、第2のフラップは 燃料空気混合体に対してダクトに設けられ共通のアクチュエイチングレバーで開 閉される。さらにその先行技術によれば、機関の適正な機能のため、フラップ閉 鎖が必要なときレバーのある位置において第1フラツプを急速に閉じ始めること が不可能である。 本発明のその他の特徴及び利点は、本発明の実施例を示す添附の図面を参照して 以下に詳述する。 第1図に示す機関はシリンダスペース1と、そこを移動するピストン2と、大口 弁3と、出口弁4と、入口ダクト5及び出口ダクト6とを包含する。当然のこと ながら該機関は弁及びピストン並びに一部を成すスパークプラグ7を備える点火 装置の運動を制御するための通常の機械的エレメントを包含する。前述のことは 本発明の一部を成すものではないのでここでは説明しないが当業者には技術的に 明らかである。 本発明の基本概念によれば、入口ダクト5には、第1図に−の記号をつけた空気 充填物ITが充填される。この空気充填は人口弁クラックの後面8にて開始され 、入口ダクト5の調節可能なある距離に渡って連続する。この空気充填の次には 十の記号で示す燃料と空気との混合体PASが続く。 本発明の特徴の1つによれば、空気充填物の前方部又は大口弁3から出る空気充 填物ITの第1部分IT、は後文にて詳述するようにシリンダスペースのフラッ シング用として使用可能である。入口ダクト5の更に下方の空気充填物の第2部 分■T2は、出口弁4が吸込行程の開始時に閉鎖した後でのみ、シリンダスペー ス1に導入されるようになっている。いずれにしても、本発明の場合全通フラッ シングを実施するかは任意である。かくて、空気充填物全体ITは出口弁を閉鎖 しながらシリンダスペースに導入可能である。 ここで使用する「空気充填物Jという語句は、同じ目的のために適する他の相応 する単数又は複数種のガスを含むものとして用いていることに留意されたい。本 明細書の前文にて記載した特徴を実施可能なガス混合体の全てを使用可能である 。 当然のことながらかかるガス混合体は一定の割合で酸素を含有しなければならな い。 第2図(a)は発動行程中における入口ダクト5内の空気充填物ITの形成を示 す。かくて、空気は入口ダクト5と充填ダクト9との間にて口部10を介して入 口ダクト5と連結する充填ダクト9から供給され、この場合第2図(a)(C) に示すように該口部は入口弁3付近に位置決め可能である。空気充填物ITは入 口弁から燃料空気混合体PASを入口ダクト5の更に下方へ移動させ、該燃料空 気混合体は先行する吸込行程後に大口弁3の全体に渡って広がる。特に4サイク ル機関の場合、発動行程に続き、排気行程の終りにはピストンは上死点に、又は 上死点付近にあり、第2図(b)に示す状況になる。この状況はしばら(の間開 時に開(大口弁3と出口弁4との重複状況であり、丸で示した燃焼ガスは矢印1 1で示すように出口ダクト6内に排出される。同時に、大口弁が開くと、空気充 填物ITの部分I T 、は入口ダクト5からシリンダスペースI内に排出され 、該部分は燃焼ガスと共に出口ダクト6から出る。 第2図(C)に示す状況は吸込行程の開始段階であり、該出口弁4は閉鎖し、空 気充填物ITの部分IT、はピストン20頂面にあってこの後で燃料混合体はシ リンダスペース1の残りに充填される。 大口弁3が閉鎖した後で圧縮行程に続いて大口弁の方までに渡る燃料混合体が第 2図(a)に示す位置に移動すると、再度第2図(a)に示すような状況となる 。 爆発時に、第2図に示す如く排気行程中に大口弁3と出口弁4の同時開口を用い る限り、ピストン2の頂部にあるシリンダスペースには完全な或いは部分的な空 気充填物ITが形成される。 当然のことながら、単一ピストン型機関の場合、空気充填物の送出しは簡単であ り、例えばクランク軸の回転又はそれによって担持される部材の回転によって得 られる制御を充填ダクト9と連通ずる弁を開くために使用可能である。吸気マニ ホルドの通常の真空に加えて、空気ポンプ又は過給器の使用によって空気充填物 が得られる場合もある。 第3図は本発明を実施するための2. 4. 6個等のシリンダスペースを有す る機関を用いる方法の1つを示す。かくて機関のシリンダスペースのうちの2個 (例えばST、及び5T4)が、吸込行程(ST+ )と発動行程(ST、’) を同時に実施するように常に選択される。2個の出口12及び13を備える分配 装置14は前記シリンダスペースと連通ずる充填ダクト9.及び94に接続する 。分配装置14は、望ましくは円形横断面を有する細長い室スペース15を包含 し、該出口連結部12及び13並びに空気充填入口連結部16は該スペースと連 通ずる。室スペース15には、該出口連結部(第3図に示す出口連結部12)を 常に閉鎖するように長手方向に可動のクラック部材17を設けるが、この場合相 応するシリンダスペースは吸込行程にある。これは、該個所において該クラック 部材17を相応する出口連結部12と整合するように担持する入口ダクト内が真 空であるということによるものであり、この場合クラック部材は6立てばね17 a、17bによって室スペース15内に担持される。かくて、入口連結部16か ら室スペース15を介して出口連結部13に接近可能であり、空気充填物ITが 入口ダクト54内に導入可能となる。空気充填運動相互間にて又機関の非走行中 に該クラック部材17は入口連結部16と整合してそれを閉鎖する。 第4図は分配装置の別の実施例を示す。分配装置18は、参考として示す部材2 0によって機関の回転速度と同期に長手方向軸線を中心に回転可能なように連結 した管状エレメント19を包含する。かかる同期化及び部材20に関しては当業 者は周知であるから、これに関してはこれ以上説明しない。管19は鎖線で示す 保護バイブ21内にはめ込まれ、シリンダスペースST、−8T、と連結する充 填ダクト91 94に到る連通口を設ける。更に管19にはシリンダスペースの 数に相応する開口部22を設けるが、これは常に1個の開口部が1個のシリンダ スペースの充填連結部と連通可能なように管19の周辺部に設ける。更に、管1 9の外周部に規則的相互間隔で開口部を設ける。かくて、管19がそれの長手方 向軸線を中心に回転すると、各シリンダスペースと連結する入口ダクト内に空気 充填物を設けるために入口マニホルド内に形成される真空によって得られる空気 流(矢印23)は相応する開口部22を介して各シリンダの圧縮行程中に同期で 相応する充填ダクト91 94内に入る。 第5図は空気分配装置の更に可能な別の実施例を示す。該空気分配器24は、基 本的には環状のフレームジャケット25と、該ジャケット内にはめ込んで、分配 穴27を備える分配ディスク26とを包含する。分配ディスク26は、環状ジャ ケットの半径に垂直に整合した車軸28を中心に回転するようになっている。環 状ジャケット25の末端部の一方は入ロゲーブル29によって閉鎖され、他方は 分配ケーブル30によって閉鎖される。 入ロゲーブル29には充填空気入口連結部31を設け、分配ケーブル30には、 シリンダスペースの数に相応し、充填ダクト9.−9.と連通して分配ケーブル 30の中心に同半径方向に取付けた多数の出口連結部32を設けるので、相応す る半径を有する円形線上を回転する数人27は該出口連結部と整合する。吸気マ ニホルド内の真空が、フレームジャケット25、分配ディスク26、入ロゲーブ ル29及び入ロゲーブル30と整合して回転する穴27により画定される分配器 24のスペースに空気を供給するために使用する場合、空気流は常に穴27と整 合する出口連結部の方へ偏向する。この操作は同期に実施される。 第6図は2個のシリンダスペースを有する機関33の基本斜視図である。分配器 24は第5図に示すものに類似しているが2個のシリンダスペースS T 1及 びST、の場合に適するように構成される。充填ダクト9.及び9□は各入口ダ クト51及び52と連通ずるように取付けられ、第2図(a)〜(C)に示すも のに基本的に類似する構造である。 第6図は本発明により得られる利点の1つを示す。すなわち、燃料と空気の混合 体を更に排出するための矢印35で示す往復運動が空気充填物ITによって入口 ダクト5.及び52の分配ダクト34内で実施される。更に第6図に附随する部 分拡大図第6図(a)には空気充填物の量を調節するための機構の1実施例36 を示す。燃料空気混合体調節フラップ38又はそれに類する部材は燃料空気混合 体入口ダクト37内に設けられる。該フラップは機関の回転速度を制御するため に使用される。機関のブロックに回転可能に軸支される(42において)フラッ プ38の作動レバー41が例えばケーブル43又はそれに類するものを介して作 動する時には常に矢印40で示すフラップの直径方向に延長する軸線KAを中心 に該フラップが回転するようなてこ装置39を該調節フラップに設ける。同様に 分配器24の入口連結部31と連通ずるダクト31aには、空気充填物の空気量 を調節するための調節フラップ44又はそれに類するものを設ける。フラップ4 40回転車軸45又はそれに類するものは、中間ばね46によってフラップ38 の回転車軸47と連結する。回転車軸45及び47は機関ブロックに固定したス リーブ48及び49に軸支される。フラップ44の回転車軸45にはてこ装置5 0を設ける。作動レバー41の延長部41aは線図工で示すようにてこ装置50 に作用するようにしである。フラップ44又はそれの回転車軸45には、冷間起 動中にフラップ44を閉鎖したままで保持するようにケーブル53(53’)又 はそれに類するものを設ける。 線図工は機関の回転速度の関数としてのフラップの開口を示す。該線図は、機関 の回転速度が均一に増加し、一定の回転速度範囲における冷間起動でフラップ4 4がケーブル53を取外した後で開きはじめるような方法でフラップ44の開口 が前記開口運動と連動し、又該中間ばね46が車軸47の回転をフラップ440 車軸45に伝達する時のフラップ38を示すものである。かくて、フラップ44 は、機関の速度範囲がそれの最大値の約40−70%(線図1の場合の50%) の時に最大開口位置まで開口する。該速度範囲後に該フラップ44は極めて迅速 に閉鎖し、機関の最大回転速度にて閉鎖したままとなる。回転速度を最大にする ために該作動レバー41を転位させた時に相互に出会ってフラップ44を閉鎖す る。作動レバー41の延長部41aと調節フラップ44のてこ装置50によって 前記操作が実施される。作動レバー41が最初の位置に戻ると、フラップ38は 閉鎖し、フラップ44は該中間ばねの作用によって閉鎖位置にとどまる。線図I はフラップ38と44との相応する操作を示すものであり、フラップ38及び4 4の相対位置は、機関の各速度範囲にてダクト31a及び37を示す鎖線と整合 するように示しである。数例において、フラップ44とダクト31の長手方向軸 線とで形成される角度は閉鎖位置において45°であり、フラップ38は閉鎖位 置においてダクト37の長手方向軸線に対して垂直である。かくて、フラップ4 4の最大位置への回転動作は45°であり(最大回転速度の半値点にて閉鎖)、 フラップ38の最大位置への回転動作は80°−90°である。機関が暖まると 、同様に空転して低い回転速度における機関の回転速度に正比例して中間ばね4 6によってフラップ44の開口の同期化が可能となる。これは、前述の調節機構 16により実施される。当然のことながら、かかる調節機構の構造は当業者には 明らかなように可能な範囲内にて代替可能である。例えば機関の回転速度が最大 値の半分の時に完全に開き、回転速度が最大値に達した時に閉鎖する。調節フラ ップの操作は前述のものとは異なるが手動制御によっても実施可能なことは明ら かである。本発明の機関の場合、連続噴射式又は中央噴射式の通常の気化器を使 用してもよい。機関には過給機を設けてもよい。前述のことから明らかなように 、機関に偶数又は奇数のシリンダを設第7図は2行程機関に本発明の方法を適用 したものである。ピストン2は入口ダクトに到るクランクケース51を介して燃 料空気混合体を圧縮する。入口ダクト5は弁52によって充填ダクトと連通ずる が、この場合該ダクトは該入口ダクトの前方部を空気充填物ITで充填するよう に作動する。クランクケース51から入口ダクト5内に到着した燃料空気混合体 は空気充填物によって移動する。弁52は、充填ダクト9からの空気充填物IT が反対方向ではなくて入口ダクト5内に流れるようにばね式ニードル弁又はそれ に類するものである。 本発明の方法及び装置は希薄混合気機関を提供するものである。本発明の方法を 適用するためには、機関のあらゆる操作段階にて入口ダクト内の空気量を充分に するように機関の入口ダクトを充分長いものにしなければならない。機関のカバ ーは、トラス型屋根として成形した傾斜半球形でもよいし、バット形でもよい。 出口弁は、シリンダスペースの最高位置にあるスパークプラグ及び大口弁より高 く位置決めするのが望ましい。当然のことながら、かかる状況にてシリンダスペ ースは垂直方向に延長するようにしである。 〔発明の効果〕 本発明の方法及び装置により、爆発時に、容易に点火可能な希薄混合気を用いて 運転の信頼度の高い機関が得られるので、排気ガスはより清浄で、触媒の使用さ え不必要となる。機関に用いる燃料空気混合体は、入口ダクト5及びそれらの分 配ダクト内における往復混和運動と共に均一である。 かくて、気化器の操作、特にそこを通る流れはなめらかである。更に、機関で圧 縮率のより高いものを使用可能である。 4、
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的理念の概略を示す。 第2図(a)〜(C)は4行程原理で作動するピストン機関の方法の主要段階を 示す。 第3〜5図は2個以上のシリンダスペースを包含する機関に適用可能な各種空気 充填部又は同様な分配装置を示す基本図である。 第6図は2個のシリンダスペースを備え、機関の回転速度に比例して空気充填物 を調節するために空気充填量を調節する機構(第6図(a))と分配装置を備え る機関の主要斜視図である。 第7図は本発明の方法を2行程機関に適用するための斜視図である。 PAS・・・燃料と空気の混合体、1・・・シリンダスペース、2・・・ピスト ン、3・・・入口弁、4・・・出口弁、5・・・入口ダクト、6・・・出口ダク ト、7・・・スパークプラグ、8後面、9・・・充填ダクト、10・・・口部、 11.23,35.40・・・矢印、12.13・・・出口、14.18・・・ 分配装置、15・・・室スペース、16・・・入口連結部、17・・・クラック 部材、19・・・管、20・・・部材、21・・・保護バイブ、22・・・開口 部、24・・・分配器、25・・・フレームジャケット、26・・・分配ディス ク、27・・・分配穴、28・・・車軸、29・・・入ロゲーブル、30・・・ 分配ケーブル、31・・・空気入口連結部、32・・・出口連結部、34・・・ 分配ダクト、37・・・ダクト、38.44・・・フラップ、39.50・・・ てこ装置、41・・・作動レバー、43・・・ケーブル、45.47・・・回転 車軸、48.49・・・スリーブ。 特許出願人 スオミネン、ラウリ 国際調査報告 vm−w+*−■aeshmbaR+n、PCT/FI88100070COR REC’TEDIms+*−IA*−軸家@I+eMltLPCTIFよりB1 00070

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)シリンダスペース(1)と、そこを移動可能なピストン(2)又はそれに類 するものと、それぞれ少なくとも1個の入口弁(3)及び少なくとも1個の出口 弁(4)と、少なくとも1個の入口ダクト(5)及び出口ダクト(6)又はそれ に類するものとを包含し、該ダクトによって、吸込行程開始時に燃料空気混合体 又はそれに類するものに先行して入口ダクト(5)から空気又はそれに類するも のを該シリンダスペース(1)に導入するようにした機関の操作改良方法にして 、吸込行程開始に先行して該入口ダクト(5)又はそれに類するものに空気充填 物(IT)又はそれに類するものを導入する際に、該充填物が先ず入口弁(3) のすぐ下流の入口ダクト(5)内にあり、出口弁(4)が閉鎖している間に空気 充填物(IT)又はそれに類するものの少なくとも一部がシリンダスペース(1 )に導入されることを特徴とする該方法。 2)少なくとも1個の入口弁(3)と少なくとも1個の出口弁(4)が吸込行程 の始動段階にて少なくとも部分的に開口し、該空気充填物の部分(IT1)が該 シリンダスペースのフラッシングのために留保され、該部分(IT1)が少なく とも1個の出口弁(4)を介して出るようにしてあり、該少なくとも1個の出口 弁(4)が空気充填物が出る前に閉鎖され、該空気充填物の部分(IT2)が、 該空気充填物(IT)の後に燃料空気混合体(PAS)を通過さそる該シリンダ スペースに残留する請求項(1)の方法。 3)実質的に入口弁(3)において入口ダクト(5)と連結する充填ダクトから の外側から入口ダクト(5)内に空気充填物(IT)を導入する請求項(1)及 び(2)の方法。 4)2個以上のシリンダスペース(ST1…)を包含する機関にて、空気充填物 (IT)を各充填ダクト(91…)内に同期して通過させるために部材(17, 19,22,26,27)を備える分配器(14,18,24)によって連通充 填ダクト(91…)を介して各シリングスペース(ST1…)の入口ダクト(5 1…)に空気充填物(IT)を導入する請求項(1)−(3)の方法。 5)該分配器(14)と対をなして連結するシリンダスペース(ST1及びST 4)の連結部が、別のシリンダスペースの該入口ダクトとの連結部を開くために 各吸収行程中に制御部材(17)によって該分配器に傍受されるように制御部材 (17)の操作がシリンダスペース(ST1…)の吸込行程によって決定される 請求項(4)の方法。 6)制御部材(19,22;26,27)の操作が、機関の回転速度から機械的 に得られる伝送部(20,28)によって制御される請求項(4)の方法。 7)空気充填物の供給が機関の一定の回転速度で、例えば最大回転速度の40− 70%で遮断される請求項(1)の方法。 8)空気充填物(IT)用の空気法が調節機構(36)によって制御される請求 項(1)の方法。 9)調節機構(36)に含まれるフラップ(44)又はそれに類するものが、燃 料空気混合体のダクト(37)にはめ込んだフラップ又はそれに類するもの(3 8)から受ける制御部に従ってエレメント(45,46,47,41,50)に よって制御される請求項(8)の方法。 10)フラップ(44)又はそれに類するものが、機関のある回転速度にて、望 ましくは最大回転速度の40−70%にて該エレメント(45,46,47,4 1,50)によって閉鎖される請求項(8)及び(9)の方法。 11)該フラッブ(44)又はそれに類するものがエレメント(53)によって 冷間起動中に閉鎖したままに保持される請求項(8)−(10)の方法。 12)少なくとも1個のシリンダスペース(1)と、その内部を移動可能なピス トン(2)又はそれに類するものと、少なくとも1個の入口弁(3)及び少なく とも1個の出口弁(4)と、各入口ダクト(5)及び出口ダクト(6)と、空気 又はそれに類するものを入口ダクト(5)に導入するための装置とを包含する機 関の操作改良装置にして、該装置が吸込行程開始に先行して入口弁(3)のすぐ 下流の入口ダクト(5)又はそれに類するものの一部に空気充填物(IT)を充 填するように同期化した装置(9;14,18,24;36)を包含することを 特徴とする該装置。 13)入口ダクト(5)の外側にあって該入口弁にて入口ダクト(5)を連結す るようにした充填ダクト(9)を包含する請求項(12)の装置。 14)充填ダクト(9)が、機関の操作と同期に空気充填物(IT)を該充填ダ クトに導入するようにした分配器(14,18,24)と連通する請求項(12 )及び(13)の装置。 15)2個以上のシリンダスペース(ST1…)を包含し、シリンダスペース( ST1及びST4)が対を成して共通の分配器(14)と連結し、該分配器が充 填ダクト(91,94)と連結する2個の出口(12及び13)と、室スペース (15)及び該スペース内を可動で吸込行程(ST1)の運動を介して出口(1 2)を交互に閉鎖して望ましくは圧縮行程が優先するシリンダスペース(ST4 )の入口ダクト(54)内に室スペース(15)の開口出口(13)を介して分 配器の入口連結部(16)から空気充填物(IT)を供給する制御部材(17) を備える請求項(14)の装置。 16)2個以上のシリンダスペース(ST1…)を包含し、分配器(18)が、 機関の回転速度に従って部材(20)によって長手方向軸線を中心に同期して回 転可能にした管状部材又はそれに類するものと、充填ダクト(91…)と到る連 結口部を有して該管状部材を包囲する保護管(21)又はそれに類するものと、 シリンダスペースに相応する数の開口部(22)にして、一度に該開口部(22 )の少なくとも1つが機関の操作と同期に相応する連結口部と連通するように管 状部材(19)内に配置される該開口部とを包含する請求項(14)の装置。 17)2個以上のシリンダスペース(ST1…)を包含し、分配器(24)が、 分配穴(27)又はそれに類するものを有する分配ディスク(26)を包含し、 該ディスクが、出口端(30)と協働して各充填ダクト(91…)に到る各出口 連結部(32)との連通通路を開口するように入口端(29)と出口端(30) との間を回転するようにしてあり、該連通通路が、該入口端(29)において入 口連結部(31)から各出口連結部へ交互に開口する請求項(14)の装置。 18)空気充填量を調節するための機構を分配器(14,18,24)に接続す るように取付ける請求項(12)−(17)の装置。 19)該調節機構が、分配穴(14,18,24)と、入口連結部(31)と連 通するダクト(31a)に設けたフラップ(44)又はそれに類するものとを包 含し、該フラップがエレメント(45,46,47,41,50)によって燃料 空気混合体流動ダクト内に設けるフラップ(38)又はそれに類するものを連結 し、該エレメント(45,46,47,41,50)が、ダクト(37)に設け た該フラッブ(38)の運動に応じてフラップ(44)又はそれに類するものの 運動を制御するために使用される請求項(18)の装置。 20)該調節機構が、フラップ(38及び44)の軸(45,47)又はそれに 類するものを連結する中間ばね(46)と、作動レバー(41)又はそれに類す るものを包含し、該作動レバー(41)がケーブル(43)又はそれに類するも のによって作動して調節効果をフラッブ(38)に伝達し、ほぼ平行な効果又は 作用が中間ばね(46)によってフラップ(44)に伝達される請求項(19) の装置。 21)ある作動レバー位置において、作動レバー(41)の部材(41a)が中 間ばね(46)の力に抗してフラッブ(44)を閉鎖位置まで戻して転位させる ようにしてあり、該位置が該ケーブル(43)又はそれに類するものを転位させ ることによって得られる請求項(20)の装置。 22)該フラップ(44)又はそれに類するものが、特に冷間起動中にフラップ (44)を閉鎖位置に保持するように閉鎖部材(53)を有する請求項(20) の装置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995022687A1 (en) * 1994-02-22 1995-08-24 Ford Motor Company Limited Intake manifold system
US5456232A (en) * 1994-10-14 1995-10-10 Firey; Joseph C. Gasoline engine fuel injection system
FR2841294B1 (fr) * 2002-06-21 2007-04-06 Inst Francais Du Petrole Procede de controle d'un moteur suralimente a injection indirecte et moteur utilisant un tel procede
US7275516B1 (en) * 2006-03-20 2007-10-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for boosted direct injection engine
RU2615293C1 (ru) * 2016-02-05 2017-04-04 Анатолий Александрович Рыбаков Способ дополнительного наполнения цилиндра двигателя внутреннего сгорания воздухом или топливной смесью перекрытием фаз газораспределения системой привода трёхклапанного газораспределителя с зарядкой пневмоаккумулятора системы привода газом из компенсационного пневмоаккумулятора
RU2615299C1 (ru) * 2016-02-05 2017-04-04 Анатолий Александрович Рыбаков Способ дополнительного наполнения цилиндра двигателя внутреннего сгорания воздухом или топливной смесью перекрытием фаз газораспределения системой привода трёхклапанного газораспределителя с зарядкой гидроаккумулятора системы привода жидкостью из компенсационного гидроаккумулятора
RU2615298C1 (ru) * 2016-02-05 2017-04-04 Анатолий Александрович Рыбаков Способ дополнительного наполнения цилиндра двигателя внутреннего сгорания воздухом или топливной смесью перекрытием фаз газораспределения системой привода трёхклапанного газораспределителя с зарядкой пневмоаккумулятора системы привода воздухом из атмосферы
RU2615294C1 (ru) * 2016-02-08 2017-04-04 Анатолий Александрович Рыбаков Способ дополнительного наполнения цилиндра двигателя внутреннего сгорания воздухом или топливной смесью перекрытием фаз газораспределения системой привода двухклапанного газораспределителя с зарядкой пневмоаккумулятора системы привода воздухом из атмосферы
RU2611703C1 (ru) * 2016-02-08 2017-02-28 Анатолий Александрович Рыбаков Способ дополнительного наполнения цилиндра двигателя внутреннего сгорания воздухом или топливной смесью перекрытием фаз газораспределения системой привода двухклапанного газораспределителя с зарядкой гидроаккумулятора системы привода жидкостью из компенсационного гидроаккумулятора
RU2611702C1 (ru) * 2016-02-08 2017-02-28 Анатолий Александрович Рыбаков Способ дополнительного наполнения цилиндра двигателя внутреннего сгорания воздухом или топливной смесью перекрытием фаз газораспределения системой привода двухклапанного газораспределителя с зарядкой пневмоаккумулятора системы привода газом из компенсационного пневмоаккумулятора

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1920751A1 (de) * 1969-04-24 1970-11-05 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Verfahren zum Betrieb von Brennkraftmaschinen denen ein Gas-Luft-Gemisch zugefuehrt wird und deren Aus- und Einlassoeffnungszeiten sich ueberschneiden

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2714374A (en) * 1951-06-26 1955-08-02 Hennig Albert Four stroke cycle valve timing
US2940432A (en) * 1957-03-22 1960-06-14 Thomassen Motorenfab Nv Internal combustion engine with air scavenging
US3046960A (en) * 1960-09-26 1962-07-31 Fiat Motor Company Internal combustion engines
US3318292A (en) * 1964-12-10 1967-05-09 Ford Motor Co Internal combustion engine
DE2151941A1 (de) * 1971-10-19 1973-04-26 Blume Geb Schroedet Helga Gemischspuelung mit spuelvorlage
FR2236378A5 (ja) * 1973-07-06 1975-01-31 Peugeot & Renault
JPS50101709A (ja) * 1974-01-17 1975-08-12
US4104989A (en) * 1974-05-22 1978-08-08 Cornell Research Foundation, Inc. Stratified charge
US4106439A (en) * 1975-05-27 1978-08-15 Mitsuhiro Kanao Internal combustion engine
US4217866A (en) * 1976-11-08 1980-08-19 Nissan Motor Company, Limited Four-stroke reciprocatory internal combustion engine and method of operating such an engine
CH622062A5 (ja) * 1977-03-07 1981-03-13 Semt
IT1103626B (it) * 1978-07-20 1985-10-14 Borracci Pasquale Dr Ing Sistema di alimentazione nei motori a scoppio con ciclo otto per avere la fase di compressione a pressione massima a qualsiasi regime ed una stratificazione differenziata nella miscela ottenendo separata l'introduzione di aria pura o gas inerte dalla miscela carburata per ridurre allo scarico o gas nocivi
JPS585423A (ja) * 1981-06-30 1983-01-12 Nippon Clean Engine Res クランク室圧縮2サイクル内燃機関
JPS5825512A (ja) * 1981-08-07 1983-02-15 Yamaha Motor Co Ltd 4サイクルエンジン
JPS59215929A (ja) * 1983-05-24 1984-12-05 Mazda Motor Corp エンジンの燃料供給装置
US4809649A (en) * 1987-11-23 1989-03-07 Thomassen International B.V. Four-stroke internal-combustion engine and procedure for operating such an engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1920751A1 (de) * 1969-04-24 1970-11-05 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Verfahren zum Betrieb von Brennkraftmaschinen denen ein Gas-Luft-Gemisch zugefuehrt wird und deren Aus- und Einlassoeffnungszeiten sich ueberschneiden

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Publication number Publication date
EP0426660A1 (en) 1991-05-15
AU1786788A (en) 1989-11-29
DE3869786D1 (de) 1992-05-07
WO1989011026A1 (en) 1989-11-16
EP0426660B1 (en) 1992-04-01
ATE74401T1 (de) 1992-04-15
US5140952A (en) 1992-08-25
AU620809B2 (en) 1992-02-27

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