JPH0385307A - 内燃機関の排気装置 - Google Patents
内燃機関の排気装置Info
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- JPH0385307A JPH0385307A JP1220314A JP22031489A JPH0385307A JP H0385307 A JPH0385307 A JP H0385307A JP 1220314 A JP1220314 A JP 1220314A JP 22031489 A JP22031489 A JP 22031489A JP H0385307 A JPH0385307 A JP H0385307A
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Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、内燃機関の排気装置に関する。更に詳しく
は、4サモ て、ピストンにスプリングを組み込んで排気効率を改善
した内燃機関の排気装置に関する。
は、4サモ て、ピストンにスプリングを組み込んで排気効率を改善
した内燃機関の排気装置に関する。
[従来技術]
ピストンが往復動するタイプの内燃機関は、燃料と空気
との混合ガスを吸気弁からシリンダ室に吸入し、シリン
ダ室で爆発燃焼後、排気弁から燃焼ガスを排出する。爆
発燃焼後の排気ガスは、ピストンをシリンダー内で移動
させて排気弁から排出される。
との混合ガスを吸気弁からシリンダ室に吸入し、シリン
ダ室で爆発燃焼後、排気弁から燃焼ガスを排出する。爆
発燃焼後の排気ガスは、ピストンをシリンダー内で移動
させて排気弁から排出される。
一方、給排気のための弁機構は、きのこ弁機構、スリー
ブ弁機構、回転弁機構の3つに大別される。きのこ弁機
構は、内燃機関に広く用いられており、通常弁装置と駆
動装置とで構成されている。弁装置には、弁の開閉を制
御する力・ムと、カムの運動を伝達する伝達機構と、弁
の開閉運動に変換する開閉機構とがある。この駆動装置
は、クランク軸の回転と同期してカム軸を駆動する機構
である。
ブ弁機構、回転弁機構の3つに大別される。きのこ弁機
構は、内燃機関に広く用いられており、通常弁装置と駆
動装置とで構成されている。弁装置には、弁の開閉を制
御する力・ムと、カムの運動を伝達する伝達機構と、弁
の開閉運動に変換する開閉機構とがある。この駆動装置
は、クランク軸の回転と同期してカム軸を駆動する機構
である。
現在用いられているきのこ弁装置は、機関の性能特性、
燃焼室形状、サービス性、製造価格などにより商業的に
は数種類の機構が採用されている。主に汎用機関に用い
られている側弁式と、自動車用機関などに用いられてい
る頭上弁式とに大別される。また、駆動装置には、歯車
駆動、チェーン駆動、歯付ベルト駆動の各方式がある。
燃焼室形状、サービス性、製造価格などにより商業的に
は数種類の機構が採用されている。主に汎用機関に用い
られている側弁式と、自動車用機関などに用いられてい
る頭上弁式とに大別される。また、駆動装置には、歯車
駆動、チェーン駆動、歯付ベルト駆動の各方式がある。
スリーブ弁機構は、シリンダ内面にスリーブをはめ、こ
のスリーブを上下運動または回転駆動させて吸・排気口
を開閉するものである。
のスリーブを上下運動または回転駆動させて吸・排気口
を開閉するものである。
回転弁は、吸排気通路または燃焼室の一部に回転子を設
け、この回転子を回転させて吸・排気口と連通させる機
構である。スリーブ弁の中の回転スリーブ弁は、スリー
ブを回転させて吸・排気口を開閉するものであり、例え
ば、登録実用新案公報第368237号、実公昭25−
5704号公報などに記載されている。これらスリーブ
バルブを用いたものは、弁孔面積を大きくとれるので吸
排気のための通気効率が良い、弁機構が比較的簡単であ
る、騒音が少ないなどの特長を有している。
け、この回転子を回転させて吸・排気口と連通させる機
構である。スリーブ弁の中の回転スリーブ弁は、スリー
ブを回転させて吸・排気口を開閉するものであり、例え
ば、登録実用新案公報第368237号、実公昭25−
5704号公報などに記載されている。これらスリーブ
バルブを用いたものは、弁孔面積を大きくとれるので吸
排気のための通気効率が良い、弁機構が比較的簡単であ
る、騒音が少ないなどの特長を有している。
しかし、スリーブとシリンダブロック間の気密性の保持
、回転接触面の潤滑の困難性、摩擦損失などの点から特
殊用途以外は現在は実用化されていない。本出願人は、
従来のスリーブバルブ内燃機関の有する欠点を改良した
ものを特願昭63−134311号として出願した。更
に、この発明の改良として、排気効率を良くした、特願
平1−121485号として出願した。
、回転接触面の潤滑の困難性、摩擦損失などの点から特
殊用途以外は現在は実用化されていない。本出願人は、
従来のスリーブバルブ内燃機関の有する欠点を改良した
ものを特願昭63−134311号として出願した。更
に、この発明の改良として、排気効率を良くした、特願
平1−121485号として出願した。
[発明が解決しようとする課題]
従来の内燃機関の排気サイクルは、ピストンの上死点の
位置とシリンダーヘッドの上面との間に隙間がある。し
たがって、この隙間の容量だけ排気ガスが排出されない
ことになる。このため、この分だけ機関の効率が低下す
ることになる。また、前記したスリーブバルブタイプの
内燃機関は、過去の技術であり開発当時のシール技術レ
ベルでは、ガス漏れ防止、潤滑技術が不完全で圧縮比を
あまり上げられないという問題があった。また、スリー
ブバルブ内燃機関は、排気効率が良いことが知られてい
る。しかし、完全に排気ガスを排出できるものではない
。特願平1−121485号で出願したものは、シリン
ダーヘッドにスプリングで支持したピストンを組み込ん
で排気効率を改良したものである。しかし、このタイプ
は、構造が複雑になる。
位置とシリンダーヘッドの上面との間に隙間がある。し
たがって、この隙間の容量だけ排気ガスが排出されない
ことになる。このため、この分だけ機関の効率が低下す
ることになる。また、前記したスリーブバルブタイプの
内燃機関は、過去の技術であり開発当時のシール技術レ
ベルでは、ガス漏れ防止、潤滑技術が不完全で圧縮比を
あまり上げられないという問題があった。また、スリー
ブバルブ内燃機関は、排気効率が良いことが知られてい
る。しかし、完全に排気ガスを排出できるものではない
。特願平1−121485号で出願したものは、シリン
ダーヘッドにスプリングで支持したピストンを組み込ん
で排気効率を改良したものである。しかし、このタイプ
は、構造が複雑になる。
この発明の目的は、排ガスの排気効率を向上されるため
にピストンの構造を改善した内燃機関の排気装置を提供
することにある。
にピストンの構造を改善した内燃機関の排気装置を提供
することにある。
この発明の他の目的は、吸排気効率を向上させた回転式
スリーブバルブ内燃機関の排気装置の構造を提供するこ
とにある。
スリーブバルブ内燃機関の排気装置の構造を提供するこ
とにある。
この発明の更に他の目的は、回転式スリーブバルブのシ
ール効果を向上させた回転式スリーブバルブ内燃機関の
排気装置を提供することにある。
ール効果を向上させた回転式スリーブバルブ内燃機関の
排気装置を提供することにある。
[前記課題を解決するための手段]
前記課題を解決するために次のような手段を採る。
第1の手段は、
クランク軸によりピストンがシリンダ内を往復動するタ
イプの4サイクル往復動内燃機関において、前記ピスト
ンと前記クランク軸を連結する連接棒との間にスプリン
グを介在させ、前記ピストンの排気サイクル中に前記シ
リンダ内に残留した排気ガスを前記スプリング圧で排出
することを特徴とする内燃機関の排気装置である。
イプの4サイクル往復動内燃機関において、前記ピスト
ンと前記クランク軸を連結する連接棒との間にスプリン
グを介在させ、前記ピストンの排気サイクル中に前記シ
リンダ内に残留した排気ガスを前記スプリング圧で排出
することを特徴とする内燃機関の排気装置である。
第2の手段は、
シリンダブロックと、ロータリシリンダバルブと、ピス
トンと、クランク軸などとからなる回転式スリーブバル
ブ内燃機関において、 a、前記シリンダブロックは混合ガスおよび排気ガスを
吸入、排出するための吸入孔と排気孔とを有し、 b、前記ロータリシリンダバルブは前記シリンダブロッ
ク内で回転自在に支持され中心に一端が密閉された円筒
空間を有し、かつ c、前記ロータリシリンダバルブの外周には開口部を有
し、かつ d、ロータリシリンダバルブの一端には歯車を有し、 e、前記ロータリシリンダバルブ内に摺動自在に挿入し
た前記ピストンと、 f、前記ピストンは、ピストン本体を、前記ロータリシ
リンダバルブの軸線方向にスプリングを介在させて移動
自在に、ピストン支持体に設けててなり、 g、前記ピストン支持体に連結した連接棒に回転自在に
設けたクランク軸と、 h、前記ピストンは、ピストン本体を、前記ロータリシ
リンダバルブの軸線方向にスプリングを介在させて移動
自在に、ピストン支持体に設けててなり、 i、前記クランク軸に設けられ前記歯車とかみ合うクラ
ンクギアとからなる内燃機関の排気装置である。
トンと、クランク軸などとからなる回転式スリーブバル
ブ内燃機関において、 a、前記シリンダブロックは混合ガスおよび排気ガスを
吸入、排出するための吸入孔と排気孔とを有し、 b、前記ロータリシリンダバルブは前記シリンダブロッ
ク内で回転自在に支持され中心に一端が密閉された円筒
空間を有し、かつ c、前記ロータリシリンダバルブの外周には開口部を有
し、かつ d、ロータリシリンダバルブの一端には歯車を有し、 e、前記ロータリシリンダバルブ内に摺動自在に挿入し
た前記ピストンと、 f、前記ピストンは、ピストン本体を、前記ロータリシ
リンダバルブの軸線方向にスプリングを介在させて移動
自在に、ピストン支持体に設けててなり、 g、前記ピストン支持体に連結した連接棒に回転自在に
設けたクランク軸と、 h、前記ピストンは、ピストン本体を、前記ロータリシ
リンダバルブの軸線方向にスプリングを介在させて移動
自在に、ピストン支持体に設けててなり、 i、前記クランク軸に設けられ前記歯車とかみ合うクラ
ンクギアとからなる内燃機関の排気装置である。
第2手段において、前記吸入孔と前記排気孔をシールす
るために前記開口部の周囲を環状にシールリングを配置
すると更に良い。
るために前記開口部の周囲を環状にシールリングを配置
すると更に良い。
前記第1手段または第2手段において、前記ピストン本
体が前記スプリングに抗して一定間隔以上に移動できな
いストッパーを設けると更に効果的である。
体が前記スプリングに抗して一定間隔以上に移動できな
いストッパーを設けると更に効果的である。
前記第1手段または第2手段において、一端が密閉され
た円筒空間を有する前記ロータリシリンダバルブに換え
て、両端が解放された円筒空間を有するロータリシリン
ダバルブであり、前記円筒空間の解放された一端にシリ
ンダブロックをガスシールして挿入し、このシリンダブ
ロックを前記シリンダブロックを前記シリンダブロック
に固定しても良い。
た円筒空間を有する前記ロータリシリンダバルブに換え
て、両端が解放された円筒空間を有するロータリシリン
ダバルブであり、前記円筒空間の解放された一端にシリ
ンダブロックをガスシールして挿入し、このシリンダブ
ロックを前記シリンダブロックを前記シリンダブロック
に固定しても良い。
[作 用]
スタータでクランク軸を回転駆動させる。ピストンが下
死点に向けて移動するとき、すなわちシリンダヘッドに
対して遠くなる方向に移動するとき、気化器から混合ガ
スを吸入する。ピストンが再び上死点に向かう、すなわ
ちシリンダヘッドに接近して混合ガスを圧縮する。
死点に向けて移動するとき、すなわちシリンダヘッドに
対して遠くなる方向に移動するとき、気化器から混合ガ
スを吸入する。ピストンが再び上死点に向かう、すなわ
ちシリンダヘッドに接近して混合ガスを圧縮する。
このとき、わずかにピストン本体は、圧縮ガスのガス圧
により後退し、スプリングを圧縮する。
により後退し、スプリングを圧縮する。
ピストンが上死点到達直前に、点火プラグが圧縮した混
合ガスに点火し、ピストンが上死点に到達後燃焼・膨張
させる。ピストンは、燃焼ガスに押されて移動し、クラ
ンク軸を駆動する。ピストン本体は、爆発力により一旦
後退するが、元の位置に戻る。再びピストンが上昇し、
排気孔からエンジン外部へ排気する。シリンダヘッドと
ピストン本体の隙間はほとんどないので大部分の排ガス
は排出される。以後この動作を繰り返す。
合ガスに点火し、ピストンが上死点に到達後燃焼・膨張
させる。ピストンは、燃焼ガスに押されて移動し、クラ
ンク軸を駆動する。ピストン本体は、爆発力により一旦
後退するが、元の位置に戻る。再びピストンが上昇し、
排気孔からエンジン外部へ排気する。シリンダヘッドと
ピストン本体の隙間はほとんどないので大部分の排ガス
は排出される。以後この動作を繰り返す。
[第1実施例]
以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。
第1図に示すものは、回転式シリンダバルブ3を設けた
実施例である。シリンダブロック1は、内部が空洞の円
筒状のケースであり、通常のエンジン材料である鋳物材
料で作られている。
実施例である。シリンダブロック1は、内部が空洞の円
筒状のケースであり、通常のエンジン材料である鋳物材
料で作られている。
シリンダブロック1の下端には、クランクケース2が設
けである。クランクケース2は、クランク軸20を内蔵
するものである。シリンダブロック1の内部には、円筒
状のロータリシリンダバルブ3が回転自在に挿入しであ
る。
けである。クランクケース2は、クランク軸20を内蔵
するものである。シリンダブロック1の内部には、円筒
状のロータリシリンダバルブ3が回転自在に挿入しであ
る。
ロータリシリンダバルブ3の一端には、ベベルギア4が
一体に連結されている。ベベルギア4は、ロータワシリ
ンダバルブ3と別体で作り歯切り加工後、組立てて作る
方法でも良い。ロータリシリンダバルブ3の中央部には
、内部からみればだ円で出口は円形の形状の開口部5が
設けである(第2図参照)。ロータリシリンダバルブ3
の外周には、複数の羽根6が半径方向に一体に設けであ
る。羽根6は、冷却水を循環させるためのポンプの羽根
に相当し、ロータリシリンダバルブ3の回転軸線に対し
てリード角を有している。
一体に連結されている。ベベルギア4は、ロータワシリ
ンダバルブ3と別体で作り歯切り加工後、組立てて作る
方法でも良い。ロータリシリンダバルブ3の中央部には
、内部からみればだ円で出口は円形の形状の開口部5が
設けである(第2図参照)。ロータリシリンダバルブ3
の外周には、複数の羽根6が半径方向に一体に設けであ
る。羽根6は、冷却水を循環させるためのポンプの羽根
に相当し、ロータリシリンダバルブ3の回転軸線に対し
てリード角を有している。
シリンダブロック1には、吸入孔10、排気孔が設けで
ある。吸入孔10、排気孔の開口位置は、エンジンの吸
入、圧縮、膨張、排気のサイクルに合致するように、開
口部5の回転と同期するように設けである。ロータリシ
リンダバルブ3とシリンダブロック1との間は、空洞に
なっていて、この空洞はロータリシリンダバルブ3を冷
却するため冷却水を収納するための冷却室8である。こ
の冷却室8には、冷却水を入れてロータリシリンダバル
ブ3の外周を冷却する。
ある。吸入孔10、排気孔の開口位置は、エンジンの吸
入、圧縮、膨張、排気のサイクルに合致するように、開
口部5の回転と同期するように設けである。ロータリシ
リンダバルブ3とシリンダブロック1との間は、空洞に
なっていて、この空洞はロータリシリンダバルブ3を冷
却するため冷却水を収納するための冷却室8である。こ
の冷却室8には、冷却水を入れてロータリシリンダバル
ブ3の外周を冷却する。
更に、ロータリシリンダバルブ3の両端は、ベアリング
9で回転自在に支持されている。ベアリング9は、耐熱
、耐腐食性のある材質を選び、スラスト方向の荷重に耐
えうるベアリングを用いる。クランク軸20には、中央
にビン21を挾んで両端に腕部22.22と、この腕部
22には、更にビン21と偏心してジャーナル部23を
有している。ジャーナル部23は、クランクケース2内
にベアリング24によって支持されている。
9で回転自在に支持されている。ベアリング9は、耐熱
、耐腐食性のある材質を選び、スラスト方向の荷重に耐
えうるベアリングを用いる。クランク軸20には、中央
にビン21を挾んで両端に腕部22.22と、この腕部
22には、更にビン21と偏心してジャーナル部23を
有している。ジャーナル部23は、クランクケース2内
にベアリング24によって支持されている。
クランク軸20の一端には、クランクギア26が一体ま
たは別体に設けである。クランクギア26は、ベベルギ
アでありロータリシリンダ3の一端のベベルギア4にか
み合っているのでロータワシリンダバルブ3を駆動する
。クランクギア26と、ベベルギア4の歯数比は、1:
2である。クランクギア26が2回転に対し、ベベルギ
ア4が1回転である。
たは別体に設けである。クランクギア26は、ベベルギ
アでありロータリシリンダ3の一端のベベルギア4にか
み合っているのでロータワシリンダバルブ3を駆動する
。クランクギア26と、ベベルギア4の歯数比は、1:
2である。クランクギア26が2回転に対し、ベベルギ
ア4が1回転である。
クランク軸20のビン21には、連接棒30の一端が回
転自在に設けである。連接棒30の他端には、ピストン
ピン31が挿入されており、ピストンピン31の両端は
ピストン支持体32に固定しである。ピストン支持体3
2の外側には、ピストン本体33がロータリシリンダバ
ルブ3の軸線方向にコイルスプリング34を介して移動
自在に設けられている。これらピストンピン31.ピス
トン支持体32.コイルスプリング34およびピストン
本体33からピストンPが構成されている。
転自在に設けである。連接棒30の他端には、ピストン
ピン31が挿入されており、ピストンピン31の両端は
ピストン支持体32に固定しである。ピストン支持体3
2の外側には、ピストン本体33がロータリシリンダバ
ルブ3の軸線方向にコイルスプリング34を介して移動
自在に設けられている。これらピストンピン31.ピス
トン支持体32.コイルスプリング34およびピストン
本体33からピストンPが構成されている。
また、ピストン本体33の内側の上部には、上部ストッ
パ35が一体戒形され、下部には下部ストッパ36が固
定されている。この上部ストッパ35と下部ストッパ3
6との間において、ピストン本体33はピストン支持体
32に対して相対移動するようになっている。ピストン
本体33の外周の溝は、2本の圧力リング37.37、
オイルリング38がそれぞれはめ込んである。
パ35が一体戒形され、下部には下部ストッパ36が固
定されている。この上部ストッパ35と下部ストッパ3
6との間において、ピストン本体33はピストン支持体
32に対して相対移動するようになっている。ピストン
本体33の外周の溝は、2本の圧力リング37.37、
オイルリング38がそれぞれはめ込んである。
第2図(a)、(b)、(C)、(d)に示す図は、ロ
ータリシリンダバルブ3の開口部5のシールリング40
の構造、形状を示す。第2図(a)は、ロータリシリン
ダバルブ3の開口部5を軸線に垂直な方向に切断した断
面図である。第2図(b)は、第2図(a)の矢印すの
方向、すなわち内孔からみた図である。第2図(c、)
は、第2図(a)の矢印C1すなわち外側からみた図で
ある。第2図(d)は、第2図(c)のd−d断面図で
ある。
ータリシリンダバルブ3の開口部5のシールリング40
の構造、形状を示す。第2図(a)は、ロータリシリン
ダバルブ3の開口部5を軸線に垂直な方向に切断した断
面図である。第2図(b)は、第2図(a)の矢印すの
方向、すなわち内孔からみた図である。第2図(c、)
は、第2図(a)の矢印C1すなわち外側からみた図で
ある。第2図(d)は、第2図(c)のd−d断面図で
ある。
開口部5は、図で理解されるようにロータリシリンダバ
ルブ3の内孔部は長だ円形状をしていて、出口は円形の
形をしている。内孔部を円形にすると、ピストンの移動
方向の開口部5が大きくなり、結果として圧縮比が低下
する。すなわち、ピストンの圧力リング37は、開口部
5を越えて圧縮すると、ガス漏れが生じるためである。
ルブ3の内孔部は長だ円形状をしていて、出口は円形の
形をしている。内孔部を円形にすると、ピストンの移動
方向の開口部5が大きくなり、結果として圧縮比が低下
する。すなわち、ピストンの圧力リング37は、開口部
5を越えて圧縮すると、ガス漏れが生じるためである。
ロータリシリンダバルブ3の外周面19でかつ開口部5
の円周位置には、シールリング40が配置しである。シ
ールリング40は、円環状の形であり、かつロータリシ
リンダバルブ3の外周面19に沿うように円筒曲面を有
している。外周面19の開口部5の円周には、リング溝
41が形成しである。リング溝41には、シールリング
40が挿入しである。リング溝41は、オイル供給路4
2と連通している。
の円周位置には、シールリング40が配置しである。シ
ールリング40は、円環状の形であり、かつロータリシ
リンダバルブ3の外周面19に沿うように円筒曲面を有
している。外周面19の開口部5の円周には、リング溝
41が形成しである。リング溝41には、シールリング
40が挿入しである。リング溝41は、オイル供給路4
2と連通している。
一方、リング71141は、オイル排出路43と連通し
ている。オイル供給路42、オイル排出路43は、ロー
タワシリンダバルブ3の軸線方向に穴が設けてあり、ク
ランクケース2内に通じている。クランクケース2内に
は、エンジンオイルが満たされており、クランク軸20
が常にかく伴している。エンジンオイルは、ロータリシ
リンダバルブ3が回転することによりオイル取入口44
く第3図参照〉からオイルが供給され、リング溝41を
満たした余剰のオイルは、オイル排出路43を通してク
ランクケース2に戻される。
ている。オイル供給路42、オイル排出路43は、ロー
タワシリンダバルブ3の軸線方向に穴が設けてあり、ク
ランクケース2内に通じている。クランクケース2内に
は、エンジンオイルが満たされており、クランク軸20
が常にかく伴している。エンジンオイルは、ロータリシ
リンダバルブ3が回転することによりオイル取入口44
く第3図参照〉からオイルが供給され、リング溝41を
満たした余剰のオイルは、オイル排出路43を通してク
ランクケース2に戻される。
なお、オイル取入口44は、オイルを取り入れやすくす
るためロータリシリンダバルブ3の接続方向を向いてい
る(第3図参照〉。一方、シールリング40は、断面が
ぼぼ矩形をしたものであり、外周の所定間隔ごとにオイ
ル貫通孔45を有している。オイル貫通孔45は、リン
グ溝41の底面からオイルをシールリング40の外表面
に浸み出すようにしたものである。表面に浸み出てオイ
ルは、シールリング40の表面に設けたオイル溝を満た
す。シールリング40の底面には、同様にオイル溝が設
けてあり、オイル貫通孔45間をオイルが流れるように
構成されている。
るためロータリシリンダバルブ3の接続方向を向いてい
る(第3図参照〉。一方、シールリング40は、断面が
ぼぼ矩形をしたものであり、外周の所定間隔ごとにオイ
ル貫通孔45を有している。オイル貫通孔45は、リン
グ溝41の底面からオイルをシールリング40の外表面
に浸み出すようにしたものである。表面に浸み出てオイ
ルは、シールリング40の表面に設けたオイル溝を満た
す。シールリング40の底面には、同様にオイル溝が設
けてあり、オイル貫通孔45間をオイルが流れるように
構成されている。
また、リング溝41の底面とシールリング40の底面と
の間には、波状に変形した板バネ46が挿入してあり、
常にシールリング40を外側にバネ力で押し出している
。シールリング40は、ロータリシリンダバルブ3の内
周壁面に押されて気密を保持する。シリンダブロック1
の上部にはロータリシリンダバルブ3と一体となってい
るシリンダヘッド47が設けられている。
の間には、波状に変形した板バネ46が挿入してあり、
常にシールリング40を外側にバネ力で押し出している
。シールリング40は、ロータリシリンダバルブ3の内
周壁面に押されて気密を保持する。シリンダブロック1
の上部にはロータリシリンダバルブ3と一体となってい
るシリンダヘッド47が設けられている。
シリンダヘッド47の中央部には、プラグネジ穴48が
形戒しである。シリンダヘッド47の中心部には、点火
プラグ49を収納するためのプラグ収納穴50が一体に
形戒しである。プラグネジ穴48には、点火プラグ49
が取り付けである。
形戒しである。シリンダヘッド47の中心部には、点火
プラグ49を収納するためのプラグ収納穴50が一体に
形戒しである。プラグネジ穴48には、点火プラグ49
が取り付けである。
第4図に示すものは、シリンダブロック1に設けた吸入
孔10、排気孔15の形状を示す展開図である。排気孔
15、吸入孔10以下の高さ(図示上)は、開口部5の
直径とほぼ同一の大きさである。排気孔15、吸入孔1
0の円周方向の両側には、吸入孔10と直径が同じ半円
形の半円突部11が突き出た形状を有している。半円突
部11と半円突部11との間は、橋部12で連結されて
いる。この橋部12は、シールリング40の脱落を防止
するものである。最初に円形の開口部5の環状で半円周
にわたって吸入孔10と連通ずるので吸入効率が良い。
孔10、排気孔15の形状を示す展開図である。排気孔
15、吸入孔10以下の高さ(図示上)は、開口部5の
直径とほぼ同一の大きさである。排気孔15、吸入孔1
0の円周方向の両側には、吸入孔10と直径が同じ半円
形の半円突部11が突き出た形状を有している。半円突
部11と半円突部11との間は、橋部12で連結されて
いる。この橋部12は、シールリング40の脱落を防止
するものである。最初に円形の開口部5の環状で半円周
にわたって吸入孔10と連通ずるので吸入効率が良い。
排気孔(図示せず〉は同様の形状をしており、説明は省
略する。
略する。
艷−艷
以上の構造を有しているエンジンは、次のように作動す
る。スタータ(図示せず)でどちらのクランク軸20を
回転駆動させる。ピストンPが下死点に向けて移動する
と、開口部5と吸入孔10とが一致し、この開口部5か
ら混合ガスを吸気する。混合ガスAは、公知の気化器(
図示せず〉から供給させる。この吸気サイクルの吸気量
は、開口部5と吸入孔10との重なりの中間で最大量と
なり、重なりが終わりに近づくにつれて減少し、重なり
が終わったときに吸気も終わる(第4図入このとき、ク
ランク軸20のクランクギア26は、ロータリシリンダ
バルブ3を駆動しているので、開口部5と吸入孔10が
一致するようにタイミングが調節されている。ピストン
Pは再び上死点に向かう、すなわち混合ガスAを圧縮す
る。この圧縮によりピストン本体33も若干移動する。
る。スタータ(図示せず)でどちらのクランク軸20を
回転駆動させる。ピストンPが下死点に向けて移動する
と、開口部5と吸入孔10とが一致し、この開口部5か
ら混合ガスを吸気する。混合ガスAは、公知の気化器(
図示せず〉から供給させる。この吸気サイクルの吸気量
は、開口部5と吸入孔10との重なりの中間で最大量と
なり、重なりが終わりに近づくにつれて減少し、重なり
が終わったときに吸気も終わる(第4図入このとき、ク
ランク軸20のクランクギア26は、ロータリシリンダ
バルブ3を駆動しているので、開口部5と吸入孔10が
一致するようにタイミングが調節されている。ピストン
Pは再び上死点に向かう、すなわち混合ガスAを圧縮す
る。この圧縮によりピストン本体33も若干移動する。
すなわち、コイルスプリング34が圧縮される(第5図
a)。
a)。
この時、ピストン本体33は、その上部ストッパ35が
ピストン支持体32上面に当たるまで距Miだけ移動す
る。この移動距離は、コイルスプリング34のバネ強さ
と圧縮圧力とバランスした位置で決まる。したがって、
ピストン本体33は、距Ni!たけ移動するとは限らず
、最大移動して距tixtだけである。コイルスプリン
グ34のバネ圧は、エンジンの効率から決定される圧縮
比により決定する。ピストンPが上死点到達直前に、開
口部5が点火プラグ49の位置に位置し、圧縮した混合
ガスに点火し、ピストンPが上死点に到達後燃焼・膨張
させる。
ピストン支持体32上面に当たるまで距Miだけ移動す
る。この移動距離は、コイルスプリング34のバネ強さ
と圧縮圧力とバランスした位置で決まる。したがって、
ピストン本体33は、距Ni!たけ移動するとは限らず
、最大移動して距tixtだけである。コイルスプリン
グ34のバネ圧は、エンジンの効率から決定される圧縮
比により決定する。ピストンPが上死点到達直前に、開
口部5が点火プラグ49の位置に位置し、圧縮した混合
ガスに点火し、ピストンPが上死点に到達後燃焼・膨張
させる。
ピストンPは、燃焼ガスに押されて移動し、連接棒30
、ピン21を介してクランク軸20を駆動する。このと
き、同時に一旦ピストン本体33は、爆発燃焼したガス
に押されてコイルスプリング34を圧縮しているがピス
トン本体33は、圧縮前の位置に戻る。爆発燃焼したガ
スは、急激にピストンPを押すことなく、平均化した力
をピストンPに与える。再びピストンPが上昇し、開口
部5と排気孔15とが連通して排ガスを排気孔15から
エンジン外部へ排気する(第5図b)。
、ピン21を介してクランク軸20を駆動する。このと
き、同時に一旦ピストン本体33は、爆発燃焼したガス
に押されてコイルスプリング34を圧縮しているがピス
トン本体33は、圧縮前の位置に戻る。爆発燃焼したガ
スは、急激にピストンPを押すことなく、平均化した力
をピストンPに与える。再びピストンPが上昇し、開口
部5と排気孔15とが連通して排ガスを排気孔15から
エンジン外部へ排気する(第5図b)。
この時、コイルスプリング34の力により、ピストン本
体33の下部ストッパ36がピストン支持体32に当た
っている。この排気工程中のシリンダヘッド47とピス
トン本体33との間の隙間はきわめて小さいので、排ガ
スはほとんど完全に排出される。以後この動作を繰り返
す。
体33の下部ストッパ36がピストン支持体32に当た
っている。この排気工程中のシリンダヘッド47とピス
トン本体33との間の隙間はきわめて小さいので、排ガ
スはほとんど完全に排出される。以後この動作を繰り返
す。
[その他の実施例1]
前記した実施例の点火プラグ49は、シリンダヘッド4
7に固定するものであった。点火プラグ49は、必ずし
もシリンダヘッド47に固定しなくても良い。第6図に
示す断面図は、シリンダブロック1の側面に設けた例で
ある。圧縮行程サイクル中に、ロータリシリンダバルブ
3の開口部5が点火プラグ49が位置するように点火プ
ラグ49をシリンダブロック1に設けたものである。エ
ンジンのヘッド構造が簡素化する効果がある。
7に固定するものであった。点火プラグ49は、必ずし
もシリンダヘッド47に固定しなくても良い。第6図に
示す断面図は、シリンダブロック1の側面に設けた例で
ある。圧縮行程サイクル中に、ロータリシリンダバルブ
3の開口部5が点火プラグ49が位置するように点火プ
ラグ49をシリンダブロック1に設けたものである。エ
ンジンのヘッド構造が簡素化する効果がある。
第7図(a)、(b)に示すものは、ロータリシリンダ
バルブ3の他の実施例を示すものである。第7図(a)
は、ロータワシリンダバルブ3の横断面図であり、第7
図(b)は第7図(a)の矢印すの方向からみた図であ
る。前記実施例のロータリシリンダバルブ3のシールリ
ング40は、−本であった。この実施例は、シールリン
グ40を二重に設けた例である。シールリング40を二
重に設けたので、シール性能が良い。また、この実施例
のオイル供給路42は、ロータリシリンダバルブ3の中
心軸線に対してθ!傾いて開けられている。
バルブ3の他の実施例を示すものである。第7図(a)
は、ロータワシリンダバルブ3の横断面図であり、第7
図(b)は第7図(a)の矢印すの方向からみた図であ
る。前記実施例のロータリシリンダバルブ3のシールリ
ング40は、−本であった。この実施例は、シールリン
グ40を二重に設けた例である。シールリング40を二
重に設けたので、シール性能が良い。また、この実施例
のオイル供給路42は、ロータリシリンダバルブ3の中
心軸線に対してθ!傾いて開けられている。
オイル取入口44から入ったオイルは、ロータリシリン
ダバルブ3の回転による遠心力により上部に上昇し、シ
ールリング40にオイルを供給した後、オイル排出路4
3から排出される。オイル排出路43もロータリシリン
ダバルブ3の軸線に前記角度θ1とは逆方・向の角度θ
2だけ傾いている。したがって、遠心力により分力が傾
き排出がスムースになる。
ダバルブ3の回転による遠心力により上部に上昇し、シ
ールリング40にオイルを供給した後、オイル排出路4
3から排出される。オイル排出路43もロータリシリン
ダバルブ3の軸線に前記角度θ1とは逆方・向の角度θ
2だけ傾いている。したがって、遠心力により分力が傾
き排出がスムースになる。
前記した実施例のクランクギア26とロータリシリンダ
バルブ3のベベルギア4の歯数比は、1:2である。す
なわち、クランクギア26が2回転に対し、ベベルギア
4が1回転である。4サイクルエンジンであるから、4
サイクル毎にロータリシリンダバルブ3が1回転するこ
とになる。しかし、吸入孔10、排気孔、点火プラグ4
つを1個でなく180度反対側にもう1個設けると、4
:1の割合でロータリシリンダバルブ3を回転させても
、4サイクルエンジンは成立する。
バルブ3のベベルギア4の歯数比は、1:2である。す
なわち、クランクギア26が2回転に対し、ベベルギア
4が1回転である。4サイクルエンジンであるから、4
サイクル毎にロータリシリンダバルブ3が1回転するこ
とになる。しかし、吸入孔10、排気孔、点火プラグ4
つを1個でなく180度反対側にもう1個設けると、4
:1の割合でロータリシリンダバルブ3を回転させても
、4サイクルエンジンは成立する。
これは、ロータリシリンダバルブ3と、ベベルギア4の
歯車の端数比を変えて実現しても良いし、もう−段歯車
を介在させて減速させても良い。ガスシールが難しいロ
ータリシリンダバルブ3の回転数を減少させるので、前
記実施例に比べてガスの漏出を少なくできる。また、回
転摩擦損失も前記実施例のものより少なくできる。なお
、これらの技術は、特許第135563号(昭和15年
)、実公昭25−5704号公報など公知の技術である
。
歯車の端数比を変えて実現しても良いし、もう−段歯車
を介在させて減速させても良い。ガスシールが難しいロ
ータリシリンダバルブ3の回転数を減少させるので、前
記実施例に比べてガスの漏出を少なくできる。また、回
転摩擦損失も前記実施例のものより少なくできる。なお
、これらの技術は、特許第135563号(昭和15年
)、実公昭25−5704号公報など公知の技術である
。
前記実施例のロータリシリンダバルブ3の開口部5のシ
ールリング40は、ロータリシリンダバルブ3自身に設
けた。前記説明から理解できるように、シールリング4
0は、ロータリシリンダブロック3とシリンダブロック
1間のガスの漏出を防ぐためのものである。この機能を
連敗するものであれば、シールリング40は、シリンダ
ブロック1またはロータリシリンダバルブ3内のどちら
に設けても良い。また、シールリングの形状、本数は、
前記実施例に限定されるものではなく、内燃機関に使用
されている公知のいかなるものでも良い。
ールリング40は、ロータリシリンダバルブ3自身に設
けた。前記説明から理解できるように、シールリング4
0は、ロータリシリンダブロック3とシリンダブロック
1間のガスの漏出を防ぐためのものである。この機能を
連敗するものであれば、シールリング40は、シリンダ
ブロック1またはロータリシリンダバルブ3内のどちら
に設けても良い。また、シールリングの形状、本数は、
前記実施例に限定されるものではなく、内燃機関に使用
されている公知のいかなるものでも良い。
[その他の実施例2]
第8図に示す実施側番よ一第1の実施例を変形したもの
である。本実施例の大きな特徴は、シリンダヘッド47
をシリンダブロック1にボルトで固定し、かつロータリ
シリンダバルブ3とシリンダヘッド47とに分割したこ
とである。シリンダヘッド47の下部外周にはオイルリ
ング51と2本の圧力リング52が装着されている。こ
れはシリンダヘッド47とロータリシリンダバルブ3と
の間が相対回転するので、この隙間から漏れる圧縮ガス
の漏れを防ぐためのものである。
である。本実施例の大きな特徴は、シリンダヘッド47
をシリンダブロック1にボルトで固定し、かつロータリ
シリンダバルブ3とシリンダヘッド47とに分割したこ
とである。シリンダヘッド47の下部外周にはオイルリ
ング51と2本の圧力リング52が装着されている。こ
れはシリンダヘッド47とロータリシリンダバルブ3と
の間が相対回転するので、この隙間から漏れる圧縮ガス
の漏れを防ぐためのものである。
前記した実施例は、すべて回転式スリーブバルブ内燃機
関に適用したものであった。しかし、前記説明から理解
されるように、前記したピストンは、現在広く使用され
ている通常の往復動タイプの内燃機関に適用で°きるこ
とは明白であり、ここでは図示しないが、従来タイプの
内燃機関に適用する。
関に適用したものであった。しかし、前記説明から理解
されるように、前記したピストンは、現在広く使用され
ている通常の往復動タイプの内燃機関に適用で°きるこ
とは明白であり、ここでは図示しないが、従来タイプの
内燃機関に適用する。
[発明の効果]
以上詳記したように、この発明は、ピストン本体をシリ
ンダの軸線方向にスプリングを介在させて移動自在に、
ピストン本体に設けてあり、排気サイクルでの排気効率
が良い。
ンダの軸線方向にスプリングを介在させて移動自在に、
ピストン本体に設けてあり、排気サイクルでの排気効率
が良い。
第1図は回転式スリーブバルブ内燃機関の排気装置の第
1の実施例を示す断面図、第2図(a)、(b)、(C
)、(d)は開口部のガスシール機構の配置を示す図、
第3図はロータリシリンダバルブのオイル取入口の断面
図、第4図は排気孔、吸入孔の形状を示す展開図、第5
図(a>、(b)は本実施例の排気、圧縮の作用を示す
状態図、第6図は点火プラグを側面に設けた他の実施例
を示す断面図、第7図(a)、(b)はロータリシリン
ダバルブの他の実施例を示す図、第8図は回転式スリー
ブバルブ内燃機関の排気装置の第2の実施例を示す断面
図である。 1・・・シリンダブロック、2・・・クランクケース、
3・・・ロータリシリンダバルブ、4・・・ベベルギア
、5・・・開口部、6・・・羽根、8・・・冷却室、1
0・・・吸入孔、15・・・排気孔、20・・・クラン
ク軸、26・・・クランクギア、30・・・連接棒、3
1・・・ピストンピン、32・・・ピストン支持体、3
3・・・ピストン本体、 5・・・上部ストッパ 36・・・下部ストッパ 47・・・シリンダヘラ ド
1の実施例を示す断面図、第2図(a)、(b)、(C
)、(d)は開口部のガスシール機構の配置を示す図、
第3図はロータリシリンダバルブのオイル取入口の断面
図、第4図は排気孔、吸入孔の形状を示す展開図、第5
図(a>、(b)は本実施例の排気、圧縮の作用を示す
状態図、第6図は点火プラグを側面に設けた他の実施例
を示す断面図、第7図(a)、(b)はロータリシリン
ダバルブの他の実施例を示す図、第8図は回転式スリー
ブバルブ内燃機関の排気装置の第2の実施例を示す断面
図である。 1・・・シリンダブロック、2・・・クランクケース、
3・・・ロータリシリンダバルブ、4・・・ベベルギア
、5・・・開口部、6・・・羽根、8・・・冷却室、1
0・・・吸入孔、15・・・排気孔、20・・・クラン
ク軸、26・・・クランクギア、30・・・連接棒、3
1・・・ピストンピン、32・・・ピストン支持体、3
3・・・ピストン本体、 5・・・上部ストッパ 36・・・下部ストッパ 47・・・シリンダヘラ ド
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、クランク軸によりピストンがシリンダ内を往復動す
るタイプの4サイクル往復動内燃機関において、前記ピ
ストンと前記クランク軸を連結する連接棒との間にスプ
リングを介在させ、前記ピストンの排気サイクル中に前
記シリンダ内に残留した排気ガスを前記スプリング圧で
排出することを特徴とする内燃機関の排気装置。 2、シリンダブロックと、ロータリシリンダバルブと、
ピストンと、クランク軸などとからなる回転式スリーブ
バルブ内燃機関において、 a、前記シリンダブロックは混合ガスおよび排気ガスを
吸入、排出するための吸入孔と排気孔とを有し、 b、前記ロータリシリンダバルブは前記シリンダブロッ
ク内で回転自在に支持され中心に一端が密閉された円筒
空間を有し、かつ c、前記ロータリシリンダバルブの外周には開口部を有
し、かつ d、ロータリシリンダバルブの一端には歯車を有し、 e、前記ロータリシリンダバルブ内に摺動自在に挿入し
た前記ピストンと、 f、前記ピストンは、ピストン本体を、前記ロータリシ
リンダバルブの軸線方向にスプリングを介在させて移動
自在に、ピストン支持体に設けててなり、 g、前記ピストン支持体に連結した連接棒に回転自在に
設けたクランク軸と、 h、前記ピストンは、ピストン本体を、前記ロータリシ
リンダバルブの軸線方向にスプリングを介在させて移動
自在に、ピストン支持体に設けててなり、 i、前記クランク軸に設けられ前記歯車とかみ合うクラ
ンクギアとからなることを特徴とする内燃機関の排気装
置。 3、請求項2において、前記吸入孔と前記排気孔をシー
ルするために前記開口部の周囲を環状にシールリングを
配置したことを特徴とする内燃機関の排気装置。 4、請求項2または3において、前記ピストン本体が前
記スプリングに抗して一定間隔以上に移動できないスト
ッパーを設けたことを特徴とする内燃機関の排気装置。 5、請求項2,3,4から選択される1項において、一
端が密閉された円筒空間を有する前記ロータリシリンダ
バルブに換えて、両端が解放された円筒空間を有するロ
ータリシリンダバルブであり、前記円筒空間の解放され
た一端にシリンダブロックをガスシールして挿入し、こ
のシリンダブロックを前記シリンダブロックを前記シリ
ンダブロックに固定したことを特徴とする内燃機関の排
気装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1220314A JPH0385307A (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 内燃機関の排気装置 |
| KR1019910701139A KR0144452B1 (ko) | 1989-03-24 | 1989-12-01 | 회전식 슬리이브밸브 내연기관 |
| DE68914852T DE68914852T2 (de) | 1989-03-24 | 1989-12-01 | Brennkraftmaschine mit rohrförmigem drehschieber. |
| US07/761,750 US5191863A (en) | 1989-03-24 | 1989-12-01 | Rotary sleeve-valve internal combustion engine |
| PCT/JP1989/001211 WO1990011432A1 (en) | 1989-03-24 | 1989-12-01 | Rotary sleeve valve-carrying internal combustion engine |
| EP89913180A EP0464201B1 (en) | 1989-03-24 | 1989-12-01 | Rotary sleeve valve-carrying internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1220314A JPH0385307A (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 内燃機関の排気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0385307A true JPH0385307A (ja) | 1991-04-10 |
Family
ID=16749201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1220314A Pending JPH0385307A (ja) | 1989-03-24 | 1989-08-29 | 内燃機関の排気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0385307A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6935299B2 (en) * | 2003-03-26 | 2005-08-30 | Siegfried Meyer | Spring-supported crankshaft coupling structure for engine |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP1220314A patent/JPH0385307A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6935299B2 (en) * | 2003-03-26 | 2005-08-30 | Siegfried Meyer | Spring-supported crankshaft coupling structure for engine |
| EP1462640A3 (en) * | 2003-03-26 | 2008-08-27 | Siegfried Meyer | Spring supported crankshaft coupling structure for engine |
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