JPH0457845B2 - - Google Patents

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JPH0457845B2
JPH0457845B2 JP1848885A JP1848885A JPH0457845B2 JP H0457845 B2 JPH0457845 B2 JP H0457845B2 JP 1848885 A JP1848885 A JP 1848885A JP 1848885 A JP1848885 A JP 1848885A JP H0457845 B2 JPH0457845 B2 JP H0457845B2
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throttle
intake
passage
engine
ring
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Fuayaaru Jannkuroodo
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Elf France SA
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Publication of JPH0457845B2 publication Critical patent/JPH0457845B2/ja
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/021Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with one rotary valve
    • F01L7/022Cylindrical valves having one recess communicating successively with aligned inlet and exhaust ports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/16Sealing or packing arrangements specially therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
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    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、内燃機関特に往復機関又は回転機関
特に2サイクル機関又は4サイクル機関のエンジ
ン室の吸排気の循環を制御するために、夫々吸気
用又は排気用の横断通路を形成する凹部又は側方
切欠部を有するスロツトル即ち回転子から成り、
前記スツトルが、エンジンサイクルの連続行程を
実行すべく燃焼室との直結通路を必要に応じて排
気及び吸気に接続するために、エンジンの回転軸
に平行な軸の回りでエンジンの回転と同期した連
続回転運動を行なうデバイスに係る。
従来技術の概要 高速回転が可能なこの種の機関の公知の例(フ
ランス特許出願第8312071号及び第8212072号)に
よれば、スロツトルが、燃焼室に直結した開孔と
排気コレクタに直結した吸気及び/又は排気とに
開口する横断方向ボアに収納されている。燃焼室
に直結した通路はボアに収容されたシールリング
内に設けられており、該シールリングは、燃焼室
直結の開孔の周囲の連続シール面から燃焼室の内
部圧力によつてスロツトルを押圧している。ま
た、該シールリングはピストンリングの如き1つ
以上のシール部材で包囲されている。該シールリ
ングはボア内で摺動自在であり、該シールリング
のストロークはスロツトルと保持シヨルダとによ
つて限定される。
前記の如き燃焼機関は往復運動する分配部材が
存在しないので脈動周波の制限がなないため、こ
れまでにテストされた他の機関よりも出力対重量
比を良くすることができ、特に載貨容積の小さい
機関の場合に有利である。この種の分配方式の最
も重要な利点は、標準形弁システムの2倍の内径
をもつ排気管及び吸気管を使用することができ、
従つて、給気量の増加と出力率の上昇とを達成し
得ることである。
回転形絞り分配システムの全面的試用テストに
よれば、この種の回転形分配システムは、上記利
点の完全な実現を妨げるような動作上の欠点又は
欠陥を有することが判明した。
これらの種々の欠点のうちで特に指摘すべき欠
点は、シール部材の潤滑及び冷却の確保が難し
く、このためスロツトルとシール部材との過度の
摩耗及び油消費の増加が生じ、或る場合にはボア
内でスロツトルの焼付きが生じることである。
更に、回転形絞り分配システムを4サイクル機
関に使用したときに、2サイクル機関の場合に比
較して動力燃料消費率の低下が見られる。動力燃
料のこのような過剰消費は、管の分離即ち吸気行
程と排排気行程との分離が十分でないため、 −新気が排気によつて希釈されて燃焼不足と汚染
の増加とが生じること、及び、 −気化燃料が排気に混入して汚染と動力燃料消費
率との双方を増加させることに起因する。
発明の要約 本発明の1つの目的は、回転形分配システムを
もつ燃焼機関の前記欠点を克服し、弁の作動に於
いて広い通路断面積を使用することができ、しか
も急激な摩耗と過度の燃料消費とを生じさせない
ことである。
このために、本発明の第1具体例によれば、シ
ールリングが潤滑冷却例えば油の注入手段を具備
しており、前記手段はオリフイス周囲のリングの
連続シール面とスロツトルの外面との間のギヤツ
プに前記潤滑冷却液を注入する。
流体注入手段は好ましくは、シールリングの外
周とシールリング収容ボアとの間に形成され軸方
向の各末端がシールリングの外面と前記ボアとの
間に配置されたシールによつて限定された環状吸
入室と、連続シール面とのスロツトルの外面との
間で前記ギヤツプに開口する少くとも1つの吸入
通路とから成る。シールリングの外面と協働ボア
との間に配置された少くとも1つのシールが、前
記シールとの燃焼室との間でシールリングとボア
との間に配置された少くとも1つの耐火リングに
よつて燃焼室の燃焼ガスの熱から保護されてい
る。
吸入通路の出口がシールリングとスロツトルと
接触面でシールリング自体設けられた連続的な流
体供給分配溝に開口し得る。
デバイスの別の具体例によれば、流体注入手段
が流体の流量調整手段を含もでおり、これら調整
手段は、流体吸入管の断面積を縮小して損失水頭
を生させるか又は吸入管内部くびれ部もしくは絞
部を設けて損失水頭を生じさせるべく構成されて
いる。
又は、水頭損失手段が前記ギヤツプと少くとも
1つの加圧潤滑流体吸入口と間に配置され前記ギ
ヤツプに開口する多孔質環状カートリツジから成
り、前記カートリツジはスロツトルの外面に対す
る摩擦特性の良い任意の材料、例えば焼結青銅か
ら成る。
エンジン燃焼室の吸排気循環制御デバイスが、
燃焼室内部への燃焼空気の吸入以前に動力燃料が
供給される型の1サイクル燃焼機関に使用される
場合ギヤツプに注入される潤滑流体の掻取手段が
燃焼空気及び動力燃料の吸気にスロツトルを接続
する吸気口の周囲に配置されており、前記掻取手
段は、前記吸気口の周囲に配置された吸気口シー
ルリングから成り、該シールリングはスロツトル
外面との接触を常時維持しており回転スロツトル
表面によつて油状及び/又は液状の動力燃料が搬
送されることを阻止するためにスロツトルとボア
との間のギヤツプと吸気口の内部とを遮断するよ
うに構成されている。前記シールリングが、スロ
ツトルの表面に対する摩耗特性の良い軟質材料例
えばプラスチツク材料から成ること、及び、バネ
による実質的に一定の圧力でスロツトル表面を常
時押圧している。
別の具体例によれば、スロツトルが、吸気及び
排気を夫々行なう別々の2つの通路を有してお
り、これら通路はスロツトルの回転中に燃焼室側
でシールリングに開口し且つ反対側では複数の出
口の各々に順次開口するように構成されており、
前記反対側の出口の各々はスロツトルの軸上でシ
ールリングに対してシフトしておりこのため、回
転スロツトルの表面上の動力燃料及びスロツトル
内部に設けられた吸気通路内の吸気通路内吸気に
随伴する動力燃料の搬送が阻止される。
隣り合う2つの燃焼室の各々のためにスロツト
ル内に別々の吸気又は排気通路が設けられてお
り、これら通路は隣り合う2つの燃焼室に共通の
吸気又は排気に連通した1つのオリフイスに開口
しており、従つてスロツトルの外面に予定すべき
開口の数を減少し得る。
4サイクル燃焼機関に使用される別の構成によ
れば燃焼室の空気回路が吸気の終期に燃焼室に入
る空気内への動力燃料の供給を遮断する手段を有
しており、これにより、吸気行程でスロツトル内
部の吸気通路に導入されるが、燃焼室には導入さ
れない動力燃料の量を減少させ得る。動力燃料が
噴射によつて吸入空気に導入されるとき、前記遮
断手段は、吸気行程の終了より十分早く動力燃料
の噴射を停止することによつて得られる。
動力燃料が気化器から燃焼室に導入される場
合、前記遮断手段が、エマルジヨンンの如き燃料
濃厚空気を通すためにスロツトルに設けられた少
くとも1つの補助通路路と燃焼室のシリンダヘツ
ドとから構成されており、前記補助通路はスロツ
トルとスロツトル収容ボアと間のギヤツプに開口
しており、前記通路の開口はスロツトルの回転に
伴なつて主吸気口の閉鎖に先立つて閉鎖される。
本発明デバイスの別の変形によれば、調節点火
エンジン用火花プラグ又はデイーゼル用インゼク
タもしくはヒートプラグの如き燃焼要素を供給す
る少くとも1つの供給部材の1端部がシールリン
グの片側を密着的に貫通して燃焼室と連通した通
路に開口していること、及び、前記端部に隣接の
部分は燃焼機関シリンダヘツド壁の外部と連通す
る通路内に環状クリアランスを伴なつて収容され
ている。従つて、燃焼室と連通したこの通路は燃
焼室の主要部の機能を果す。
デバイス別の変形によれば環状クリアランスを
形成する通路に冷却液が流れる。好ましくは、冷
却液が注入手段によつて搬送される潤滑冷却液か
ら成る。更に本発明デバイスの別の変形によれ
ば、環状クリアランスを形成する通路が外側に延
長されて拡大環状チヤンバを形成しており、前記
環状チヤンバは、供給部材とチヤンバ内壁との間
配置された弾性環状シールによつてシールされて
冷却チヤンバを形成しており、注入手段によつて
搬送される潤滑冷却液が前記冷却チヤンバを通過
する。
本発明の制御デバイス別の目的、利点び特徴は
添付図面に示す種々の非限定具体例に関する以下
の記載より明らかにされるであろう。
好適具体例の説明 第1図及び第2図は燃焼機関の燃焼室2の排気
を制御する回転スロツトル1を示す。図示の時点
は燃焼機関の内部排気ダクト3が燃焼室2に全開
した状態である。スロツトル1はエンジンの回転
と同期してボア内で連続的に自転し、排気ダクト
3はシールリング6に設けられた比較的広い通路
5を介して燃焼室2を連通する。シールリング6
は、(図示しない)エンジンシリンダの軸の実質
的に平行か又はスロツトル1の回転軸に実質的に
垂直な軸線をもつボア7内で自由に摺動し得るの
で、リング6の接触面をスロツトル1の外面8に
確実に当接させることができる。リング6とスロ
ツトル1との接触面22は、2つ円筒(即ち、異
なる直径をもち実質的に互いに垂直な相交わる軸
をもつスロツトル1とリング6)の外面の互いの
共通部分全体に相当する幅の狭い帯状領域から成
る。公知の構成の1つに於いては、スロツトル1
に作用するシールリング6の圧力が所要のシール
圧力に比例して調整されるので特に有効である。
この構成によれば、シールリング6はボア7内で
弾力的に摺動することができ、燃焼室2の内部圧
力だけでリング6がスロツトル1の外面8に押圧
され、外面8の環状領域に作用する。
必要な場合上記圧力を弾性ワツシヤの如き反力
の小さいバネのスラストによつて増加させる。燃
焼室2側のリング6の末端9とリング6の受容ボ
ア7の末端の保持シヨルダ10との間に小さい間
隙即ち、ギヤツプiを存在させさえすればスロツ
トル1に対するリング6の(図示しない)スラス
トバネは不要である。更に燃焼室2の近傍に位置
するのでギヤツプiの温度が比較的高く、バネ部
材の挙動は経時的にに低下する。リング6の外面
とボア7の内面との間のギヤツプjから漏れを阻
止するために、耐火ピストンリング11が公知の
方法でギヤツプjにに配置されて溝12に支持さ
れている。溝12は好ましくはリング6自体に設
けられている。ピストンリング11は更に、スロ
ツトル1の方向でのギヤツプjの過熱を阻止し、
また、該ギヤツプ内での付着物の形成を阻止す
る。このような付着物は最終的にボア7内でのリ
ング6の摺動不能を誘引する。
本発明によれば、エンジン給油ポンプによつて
加圧されたエンジンを潤滑するためにシールリン
グ6は、スロツトル1に設けられたダクト3の周
囲の連続シール面222とスロツトル1の外面8
との間のギヤツプeに潤滑冷却液好ましくは油を
注入する手段を備える。(シール面22は、異な
る直径をもつ互いに垂直な2つの円筒の共通部分
全体に相当する) 第1図のデバイスによれば、流体注入手段は加
圧油吸入通路13を有する。通路13はエンジン
の潤滑ポンプに接続されておりリング6の外周と
ボア7との間のギヤツプjに形成された環状分配
チヤンバ14に開口する。チヤンバ14は例え
ば、シールリング6の外面に設けられた環状溝1
5から成る。リング6を容易に冷却できるような
1つの構成によれば、チヤンバ14から交差方向
に油用の大きい流路が設けられておりこの油は排
出通路16から排出さられるか又は別の被潤滑部
材に送られる。チヤンバ14は燃焼室2側とスロ
ツトル1側とに各1つずつ配置された2つの環状
シール17,18によつてギヤツプjに形成され
る。環状シール17,18は好ましくはリング6
の外面に設けられた環状溝に弾性によつて収納さ
れるシール用弾性エラストマー材から成る。これ
らシールは耐火ピストンリング11と循環油とに
よつて過熱されないように保護されている。
油分配チヤンバ14は供給通路19を介してリ
ング6のシール面とスロツトル1の外面8との間
のギヤツプeに接続されている。通路19は好ま
しくは、リングの肉厚設けられた長手方向開孔か
ら成り、環状溝15の底部から伸びる横断方向通
路20と連通している。供給通路19は出口室即
ちギヤツプeで油が展延し易いようにリング6の
接触面即ちシール面22自体に設けられた連続環
状分配溝21を介してギヤツプeに開口してい
る。注目すべきは、回転スロツトル1の内部ダク
ト3が前記の如く任意に気化器を介して送られる
新気(通常は加圧空気又は常圧空気)の吸気管又
は燃焼ガスの排気管として機能し得ること、及
び、後述する如くダクト3に代えてスロツトルに
側部ノツチを設けてスロツトルの回転中に吸気通
路と排気通路との機能を順実行させ得ることであ
る。
エンジン燃焼室の内外に気体を循環させるため
の第1図の制御デバイスの動作を以下に詳細に説
明する。エンジンが回転モードに設定されるとデ
バイスはスロツトル11と同期回転駆動して圧油
を生じさせこれを分配チヤンバ14と環状溝21
とに伝達する。これによりリング6シール面22
とスロツトル1の可動外面8との間に薄層状油流
が生じる。
気体の圧縮行程及び燃焼行程では、燃焼室2の
内部圧力によつてシール面22がスロツトル1の
外面8強く押圧され、スロツトル1とシール面と
の間油膜厚みは、薄い油膜の形成が可能な最低限
の厚みままで減少する。(4サイクル機関の運転
に於ける)掃気行程及び給気行程では燃焼室の圧
力が常圧に近いか又はこれを若干上回る(圧力負
荷エンジンの場合)値であり、スロツトル1対す
るリング6の耐火ピストンリング11の摩擦ヒス
テリシスは、スロツトル1に対するリング6のか
なりの残留圧力を維持している。この残留圧力
は、シール面22とスロツトルの表面8との間の
油漏れを防止し、スロツトル1の表面8とガイド
ボア4との間に連続油膜を丁度形成させるだけの
油流を生じさせる。スロツトル1の内部ダクト3
が排気管とき、内部通路3−5方向での油漏れは
排気に送られてて失なわれるが、ダクト3が吸気
管とき通路5の方向での油漏れは燃焼室2に戻る
ので少くとも一部は再使用される。
ギヤツプeの連続的潤滑によつてリング6のシ
ール面22の摩耗は抑制され、高速運転時にもリ
ング6がスロツトル1に焼付く危険が除去され
る。スロツトル1表面温度はかなり低下し(更に
スロツトルは一般に長手方向での水循環によつて
内部から冷却されている)、スロツトルとボア4
との間のシールは、隅々までの油によつて確保さ
れる。吸入管13から排出管16に至る油の誘導
環はシールリング6の効果的な冷却を確保する。
従つていくつかの使用例ではリング6を高抵抗成
形プラスチツク材料の如き摩擦特性の良い比較的
軟質の材料から製造し得る。
シールリング6とスロツトル1とはエンジンで
常用され摩擦特性の異なる材料組合せ、例えば鋳
鉄/クロム,鋳鉄/鋳鉄から製造されるが好まし
い。また、新種の複合材料、セラミツクス又はそ
れ以外の新製品から造されてもよい。吸入通路に
よつて生じる損失水頭が漏れ油流を十分に抑制で
きない場合には、ギヤツプeから漏れる油流を抑
制するため吸入管13又は吸入通路19に(図示
しない)口径調整オリフイスを配設し得る。
第2図の具体例で第1図と同じ要素は同じ参照
符号で示される。第1図の具体例と違つてシール
リング6は多孔質焼結金属から成り、油が滲出し
ないように表面がシールメツキされているか、又
は、第2図の如く青銅の如き多孔質焼結金属から
成る環状リング23又はフイルタが、シールリン
グ6はの長手方向盲孔19aに導入又は成形加工
で作られている。この多孔質リング23は少くと
も1つの側部通路20によつて圧油分配チヤンバ
14に接続されている。従つて多孔質リング23
はギヤツプeでの損失水頭及び油分配部材として
機能し、リング6と回転スロツトル1との間の摩
擦を低減する摩擦特性の良い部材として作用す
る。第2図の構成は、スロツトル1の回転速度を
加減できシールリング6の強制冷却が不要である
場合に適しており、油の減量を抑制し全体として
第1図の構成よりも経済的に作動することが判明
した。
第3図a図乃至第3c図は、4サイクル内燃機
関の燃焼室2の分配(給気と排気)を確保するた
めに内部ダクトでなくノツチ24を備えたスロツ
トル1最も特徴的な位置を概略的に示す。第3a
図より、エンジンの制御点火動作のときには、ノ
ツチ24が(第1図及び第2図に示した図示しな
いシールリングを介して)エンジンの燃焼室2を
気化器又はインゼクタの如き動力燃料供給手段を
備えた吸気管25に連通させることが理解されよ
う。第3b図でスロツトル1は三角比方向に回転
し吸気管25と排排気管26との双方を閉鎖す
る。スロツトル1のノツチ24がスロツトル1ガ
イドボア4と共かなり容積通路室27を形成しこ
のため吸気管と排気管とが遮断されることが理解
されよう。吸気行程では吸気管の壁が液体動力燃
料で飽和された後に空気が導入されるで比較的濃
厚な混合気が通路室27に充填される。第3c図
よれば、ノツチ4の縁28が燃焼室2との連通路
5に開口すると燃焼2が(図示しない)チヤンバ
27と連通して特に排気ブラストの到着後に通路
室27内の動力燃料濃厚空気が排気管26から完
全に排出されることが理解されよう。
回転分配スロツトルを備えたエンジンが気化空
気を吸入して4行程サイクルで動作するとき、過
度の動力燃料消費の別の原因は、吸気管壁に沿つ
て流動し燃焼室に向つて次第に蒸発する液体動力
燃料がスロツトル1表面に沿つて排気管26に向
つて搬送され、排気管での高熱気体によつて蒸発
し第1図及び第2図の潤滑デバイスよつて油膜が
形成されている気管から全く無駄に排出されるこ
とにある。
第4図の拡大図は、動力燃料と油との損失を少
なくするための解決方法を示す。第1図乃至第3
c図と等しい要素は同じ参照符号で示されてる。
この具体例ではスロツトル1吸気口周囲に油掻取
手段が配設されている。掻取手段はバネ30によ
つてスツトル1表面8常時押圧されている吸気口
シールリグ29から成る。別の実施態様によれ
ば、第4図ではガソリンインゼクタ31から成る
動力燃料供給手段が、燃焼空気の吸気行程の終期
より十分早く噴射を終るように調整されている。
エンジンの冷却シリンダヘツド32に収納されて
おり新鮮吸気を通過させるパツキリング29に対
して高温及び高圧力差は作用しない(過圧と真空
とは1バールより小さい)。従つてパツキンリン
グ29はテフロンの如く摩擦特性の良いプラスチ
ツク材料から製造される。
第4図の具体例動作を以下に説明する。スロツ
トル1はエンジンと同期的に回転し、吸入通路1
9と分配溝21とから油膜を受容する。油膜は表
面8に沿つて拡がる。スロツトルとボア4との間
のギヤツプに形成された油膜は主シールリング6
と実質的に同じ幅のパツキンリング29によつて
遮断される。インゼクタ31による動力燃料の噴
射はパツキング29の内部通路33にノツチ24
の縁端28が開口すると直ちに開始され、ノツチ
24の縁端34がリング6の内部通路5の真直な
縁端35に到達して吸気を遮断するよりも十分早
く終了する。動力燃料噴射開始以後、この燃料の
一部は導入される空気ジエツト中に蒸発し残りは
壁に衝突して次第に蒸発し乍ら燃焼室2に運ばれ
る(燃焼室2でほぼ理論混合条件を維持しつつ)
吸気終了より十分早く噴射が終了するので吸気遮
断の時点では壁には少量の液体動力燃料しか残存
せず、通路室27の動力燃料は極めて希薄であ
る。通路33内部に残存する液体動力燃料はパツ
キンリング29の摩擦によつてせき止められ、従
つて次の吸気サイクルで吸気が再開されるまでは
排気と共に排出されることはなくエンジンサイク
ルの継続中にほとんど蒸発して燃焼室2に送られ
る。第4図の構成よれば排気に直接運ばれる動力
燃料の量をかなり減少させ、ノツチ付スツトルを
用いて妥当な消費量で4サイクル機関を作動させ
同時に回転絞り弁の通路断面積を明らかに大きく
することが可能である。
第5図及び第6図は、エンジン燃焼室の吸排気
の循環を制御するデバイスの別の具体例を示して
おり、第1図乃至第4図と同じ要素及び同じ部材
を同じ参照符号で示す。この具体例ではスロツト
ル1が互いに別個の吸気通路36と排気通路37
とを有する。各通路はスロツトル1の回転に伴な
つて燃焼室2の側ではシールリング6、対向側で
はシールリング6対して側方にシフトしたオリフ
イスに順次開口する。吸気通路36はシリンダヘ
ツド側で吸気シールリグ29によつて包囲された
吸気管25に開口する。
スロツトル1が全排気位置まで回転すると、排
気通路37がリング6の内部通路5に開口しまた
スロツト1軸線に従つてシールリング6対してシ
フトした排気管26に開口する。
第6図の断面詳細図によれば、スロツトル1の
内部でエンジンの2つの隣り合う燃焼室(実際に
はエンジンの2つの平行シリンダ)の2つの吸気
通路36,36aは、2つのシリンダに共通の吸
気管25と連通する吸気口38に開口する。
排気管及び排気口も同様に設計することがで
き、このような構成によつてスロツトル1とシリ
ンダヘツド3とに開設すべき出口の数を減少し得
る。これら部材は機械的及び熱的な強い応力を受
けるので、出口は機械的抵抗の弱いゾーンであ
り、出口の数は少ないほうが好ましい。
更に第5図を参照すると、エンジンとスロツト
ル1との回転中に吸気通路36又は吸気通路36
−36aと38とのアセンブリから成る通路室は
動力燃料が比較的濃厚な空気を閉込めることはで
きるが排気ガスで掃気されることはできない。従
つて、スロツトル1内部の吸気通路36に収容さ
れた動力燃料は通路36が再度吸気位置に到達し
て燃焼室22に噴射されるまではそのままの位置
に維持されている。
第7図乃至第9図の具体例は吸気行程の終期に
動力燃料の濃度をかなり低下させるように構成さ
れたものである。これらの図に於いても前出の図
と等しい要素及び部材は同じ参照符号で示され
る。このために、第8図に横断面図として示し第
9図に長手方向断面図として示す吸気管25は2
つの補助供給通路39,40を有しており、これ
ら通路39,40は、(第9図の通路39に)イ
ンゼクタ31でガソリンを噴射するか又は(第9
図の通路40の)エマルジヨン気化器41により
得られる空気−ガソリン乳濁混合物の如き動力燃
料の混厚混合物を供給する。ガソリン噴射システ
ムを使用する場合、動力燃料の正しい比率を確保
するために補助通路39は1つで十分である。
この具体例では、第8図の断面図から明らかな
如く、4サイクル機関の吸気行程でのスロツトル
1の回転中に補助通路39,40は、管25の拡
大部225aの閉鎖以前に閉鎖されており、拡大
部25aの噴射終了時の吸気は動力燃料を全く含
まないのので、ノツチ24によつて形成される通
路室27が、掃気され、壁に付着した液体動力燃
料はほぼ完全に蒸発して排出される。従つて、通
路室に排気が流れるとき、この排気に随伴して排
気管26に排出される未使用の動力燃料は極めて
少ない。
第10図及び第11図は、燃焼エンジンが調節
点火内燃機関であるときに使用される点火プラグ
42の如く燃焼室22と外部とを接続する供給部
材アセンブリを示す。デイーゼルサイクルエンジ
ンの如き動力燃料噴射エンジンの場合、点火プラ
グ42に代えて動力燃料インゼクタ又は予熱プラ
グを使用し得る。勿論、前出の図と同じ要素及び
部材は同じ参照符号を有する。
第10図の点火プラグ42はエンジンのシリン
ダヘツド32の薄壁44ゾーンにに設けられネジ
孔43螺合されている。プラグ42の(アースさ
れた)電極45と電極46とは燃焼室2の内部に
若干突出している。圧縮比の高いエンジンを使用
する場合、圧縮行程の終りで(図示しない)ピス
トンに隣接の燃焼室の主要部はシールリング6に
設けられた比較的大きい通路5から成る。点火プ
ラグ42が第10図の位置に配置されているとき
は気化混合気の点火は圧縮行程の終りの燃焼室の
主容積に対して中央位置まで開始されないので点
火が比較的有効でない。
第11図は第10図の構成の欠点を克服するよ
うな点火プラグ42(又は、動力燃料インゼクタ
又は予熱プラグ)の構成の断面図である。パツキ
ン即ちシールリング6は2つの吸入通路19の間
にプラグ42の端部即ちキヤツプ47を受容する
ネジ孔43を有しており、密閉組立状態で前記プ
ラグ42は、リング6の片側を貫通するネジ孔4
3に挿通されており、プラグ42の電極45,4
6は通路から成る主燃焼室の実質的に中央で壁に
近接して通路5内に突出している。
キヤツプ47の隣接部分たる点火プラグロツド
48は、シリンダヘツド32の壁に設けられた比
較的狭い通路49にクリアランスを伴なつて挿通
されている。通路49は環状チヤンバ51を形成
する口径の大きい開孔によつて外部と連通してお
り、環状チヤンバ51は排出通路16に開口して
いる。環状チヤンバ51を閉鎖するためにボア5
0の壁とプラグ42の出力端子54の円柱状絶縁
体52との間に弾性環状シール53が配置され
る。
機関が運転中のとき、好ましくは予冷された油
流が通路13から大量に導入された環状分配チヤ
ンバ14を加圧して吸入通路19から少量の潤滑
油を回転スロツトル1とリング6のシール面22
との間のギヤツプeに流出させる。同時に、多量
の油流がチヤンバ14から狭い通路49を介して
チヤンバ51に流れる。この油流はキヤツプ47
と電極とから成る最高熱部の近傍で極めて有効に
作用してリング6とプラグ42とを冷却し、フイ
ードタンクに排出される。回転スロツトル1に対
するリング6の位置は、使用中のリング6の膨張
によつてリング6に対する軸方向及びラジアル方
向の圧力が変化し結局は回転スロツトル1の表面
8と摩擦接触するリング6のシール面222の摩
耗が変化しギヤツプ即ちクリアランスiが変化す
るので、これら変化に適応する。(爆発毎の)リ
ング6の瞬時移動及び漸進的移動によつてチヤン
バ51のシール性の低下及びシリンダヘツド32
内のプラグの位置の狂いは生じない。何故なら、
1つには通路49にクリアランスが設けられてい
てシリンダヘツド32とプラグロツド48との間
の接触が完全に阻止されているからであり、1つ
には好ましくはエラストマー材から成る環状シー
ル53が弾性を有するからである。また、第11
図の具体例をデイーゼル機関に使用すると、予熱
プラグを絶縁ケーシングに配置することによつて
予熱プラグの好ましくない冷却を回避するか又は
極力抑制し乍ら動力燃料インゼクタの好ましい冷
却を達成し得る。
第11図の供給部材アセンブリシステムは圧縮
行程の終期のピストン端で燃焼室の主部を規定す
るシールリング6とシリンダヘツド32との間で
の機械的振動の伝達を阻止する。エラストマーシ
ール53と環状シール17と18とが緩衝性を有
するので、リング6に生じた振動がシリンダヘツ
ドに伝達されずまた逆にシリダヘツドの振動もリ
ングに伝達されないだけでなく、これら振動はシ
ール53のゴム弾性が大きいために臨界周波数で
緩衝される。
より簡単な構造にするために、環状チヤンバ1
4を通る冷却液回路の外部でリング6のネジ孔4
3にプラグ42を装着することも勿論可能であ
る。このためには、例えばチヤンバ14をリング
6の(図の)上端の近傍でギヤツプeに近接させ
て配置し、プラグキヤツプ47をリング6の中央
の高さの処に配置するか又は燃焼室2に隣接して
配置する。
勿論本発明は記載の具体例に限定されない。逆
に当業者には、本発明の要旨及び範囲内で多数の
変形が可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は回転分配スロツトルとエン
ジン燃焼室との間の本発明のシールシステムの2
つの具体例の拡大断面図、第3a図、第3b図及
び第3c図は4サイクル機関に使用されたスロツト
ル分配システムの1つのエンジンサイクル中での
主要位置の各々を示す概略説明図、第4図は本発
明の吸気口シールリングを備えた第3a図乃至第
3c図のスロツトル分配システムの拡大断面図、
第5図はスロツトル内部に別々の吸気通路と排気
通路とを有する本発明スロツトル分配システムの
別の具体例の拡大断面図、第6図は複数の平行な
シリンダを有するエンジンの分配スロツトルの一
部を示す第5図の−線によつて切断された断
面図、第7図は、吸気の終期に空気を誘導して希
薄混合物を得る手段を備えたスロツトル分配シス
テムの拡大断面図、第8図は第7図の分配システ
ムの−線断面図、第9図は第7図の分配シス
テムの−線断面図、第10図は点火プラグが
燃焼室に突出している本発明のシールシステムの
断面図、第11図は点火プラグがシールリングの
通路に直接突出している本発明のシールシステム
の断面図である。 1……スロツトル、2……燃焼室、3……ダク
ト、4,7……ボア、5……通路、6……シール
リング、8……シール面、11……耐火ピストン
リング、13……吸気通路、16……排気通路、
17,18……シール、19,20……通路、2
1……溝、22……接触面、23……多孔質シー
ルリング、24……ノツチ、25……吸気管、2
6……排気管、29……パツキンリング、31…
…インゼクタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内燃機関特に往復機関又は回転機関特に2サ
    イクル機関又は4サイクル機関のエンジン室の吸
    排気の循環を制御するために、夫々吸気用又は排
    気用の横断通路を形成する凹部又は側方切欠部を
    有するスロツトル即ち回転子から成り、前記スロ
    ツトルが、エンジンサイクルの連続行程を実行す
    べく燃焼室との直結通路を必要に応じて排気及び
    吸気に接続するために、エンジンの回転軸に平行
    な軸の回りでエンジンの回転と同期した連続回転
    運動を行なうデバイスに於いて、前記スロツトル
    が、燃焼室直結の開孔と排気集合管に夫々接続さ
    れた、吸気孔又は排気孔に開口する1つのボアに
    収容されており、燃焼室との接続通路は前記ボア
    と交差方向の1つのボアに収容されたシールリン
    グに設けられており、前記シールリングは、燃焼
    室に直結の開孔の周囲の連続シール面を介して燃
    焼室の内部圧力を作用させてスロツトルを押圧し
    ており、前記シールリングはピストンリングの如
    き1つ以上のシール部材で包囲されており、前記
    シールリングはボア内部で摺動可能であり、前記
    シールリングのストロークは、一方でスロツトル
    によつて限定され他方で保持シヨルダによつて限
    定されており、シールリングがオリフイス周囲の
    リングの連続シール面とスロツトルの外面との間
    のギヤツプに油の如き潤滑冷却液を注入する手段
    を備えることを特徴とする内燃機関のエンジン室
    吸排気循環制御のデバイス。 2 流体注入手段が、シールリングの外周とシー
    ルリング収容ボアとの間に形成され軸方向の各末
    端がシールリングの外面と前記ボアとの間に配置
    されたシールによつて限定された環状吸入室と、
    連続シール面とスロツトルの外面との間で前記ギ
    ヤツプに開口する出口を有する少くとも1つの吸
    入通路とから成ることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載のデバイス。 3 シールリングの外面と協働ボアとの間に配置
    された少くとも1つのシールが、前記シールと燃
    焼室との間でシールリングとボアとの間に配置さ
    れた少くとも1つの耐火リングによつて燃焼室の
    燃焼ガスの熱から保護されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項に記載のデバイス。 4 吸入通路の出口がシールリングとスロツトル
    と接触面でシールリング自体に設けられた連続的
    な流体供給分配溝に開口することを特特とする特
    許請求の範囲第2項に記載のデバイス。 5 流体注入手段が流体の流量調整手段を含んで
    おり、これら調整手段は、流体吸入管の断面積を
    縮小して損失水頭を生じさせるか又は吸入管内部
    にくびれ部もしくは絞り部を設けて損失水頭を生
    じさせるべく構成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第4項に記載のデバイス。 6 水頭損失手段が前記ギヤツプと少くとも1つ
    の加圧潤滑流体吸入口との間に配置され、前記ギ
    ヤツプに開口する多孔質環状カートリツジから成
    り、前記カートリツジはスロツトルの外面に対す
    る摩擦特性の良い任意の材料例えば焼結青銅から
    成ることを特徴とする特許請求の範囲第5項に記
    載のデバイス。 7 燃焼室内部への燃焼空気の吸入以前に動燃料
    が供給される型の4サイクル燃焼機関に使用する
    ために、ギヤツプに注入される潤滑流体の掻取手
    段が燃焼空気及び動力燃料の吸気にスロツトルを
    接続する吸気口の周囲に配置されており、前記掻
    取手段は、前記吸気口の周囲に配置された吸気口
    シールリングから成り、該シールリングはスロツ
    トルの外面との接触を常時維持しており回転スロ
    ツトルの表面によつて油状及び/又は液状の動力
    燃料が搬送されることを阻止するためにスロツト
    ルとボアとの間のギヤツプと吸気口の内部とを遮
    断するように構成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載のデバイス。 8 前記シールリングが、スロツトルの表面に対
    する摩擦特性の良い軟質材料、例えばプラスチツ
    ク材料から成ること、及び、バネによる実質的に
    一定の圧力でスロツトル表面を常時押圧している
    ことを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の
    デバイス。 9 スロツトルが、吸気及び排気を夫々行なう
    別々の2つの通路を有しており、これら通路はス
    ロツトルの回転中に燃焼室側でシールリングに開
    口し且つ反対側では複数の出口の各々に順次開口
    するように構成されており、前記反対側の出口の
    各々はスロツトルの軸上でシールリングに対して
    シフトしており、このため、回転スロツトルの表
    面上の動力燃料及びスロツトル内部に設けられた
    吸気通路内の吸気に随伴する動力燃料の搬送が阻
    止されることを特徴とする特許請求の範囲第7項
    に記載のデバイス。 10 隣り合う2つの燃焼室の各々のためにスロ
    ツトル内に別々の吸気又は排気通路が設けられて
    おり、これら通路は隣り合う2つの燃焼室に共通
    の吸気又は排気に連通した1つのオリフイスに開
    口しており、従つてスロツトルの外面に予定すべ
    き開口の数を減少し得ることを特徴とする特許請
    求の範囲第9項に記載のデバイス。 11 4サイクル燃焼機関に使用されており、燃
    焼室の吸気回路が吸気の終期に燃焼室に入る空気
    内への動力燃料の供給を遮断する手段を有してお
    り、これにより、吸気行程でスロツトル内部の吸
    気通路に導入されるが燃焼室には導入されない動
    力燃料の量を減少させ得ることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載のデバイス。 12 動力燃料が噴射によつて吸入空気に導入さ
    れるとき、前記遮断手段は、吸気行程の終了より
    十分早く動力燃料の噴射を停止することによつて
    得られることを特徴とする特許請求の範囲第11
    項に記載のデバイス。 13 前記遮断手段が、エマルジヨンの如き燃料
    濃厚空気を通すためにスロツトルに設けられた少
    くとも1つの補助通路と燃焼室のシリンダヘツド
    とから構成されており、前記補助通路はスロツト
    ルとスロツトル収容ボアとの間のギヤツプに開口
    しており、前記通路の開口はスロツトルの回転に
    伴なつて主吸気口の閉鎖に先立つて閉鎖されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第12項に記載の
    デバイス。 14 調節点火エンジン用火花プラグ又はデイー
    ゼルエンジン用インゼクタもしくはヒートプラグ
    の如き燃焼要素を供給する少くとも1つの供給部
    材の1端部がシールリングの片側を密着的に貫通
    して燃焼室と連通した通路に開口していること、
    及び、前記端部に隣接の部分は燃焼機関のシリン
    ダヘツド壁の外部と連通する通路内に環状クリア
    ランスを伴なつて収容されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載のデバイス。 15 環状クリアランスを形成する通路に冷却液
    が流れることを特徴とする特許請求の範囲第14
    項に記載のデバイス。 16 冷却液が注入手段によつて搬送される潤滑
    冷却液から成ることを特徴とする特許請求の範囲
    第14項に記載のデバイス。 17 環状クリアランスを形成する通路が外側に
    延長されて拡大環状チヤンバを形成しており、前
    記環状チヤンバは、供給部材とチヤンバ内壁との
    間に配置された弾性環状シールによつてシールさ
    れて冷却チヤンバを形成しており、注入手段によ
    つて搬送される潤滑冷却液が前記冷却チヤンバを
    通過することを特徴とする特許請求の範囲第15
    項に記載のデバイス。
JP1848885A 1984-02-03 1985-02-01 内燃機関のエンジン室の給排気の循環制御デバイス Granted JPS60198315A (ja)

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FR8401675 1984-02-03
FR8500637 1985-01-17
FR8500637A FR2576060B2 (fr) 1985-01-17 1985-01-17 Dispositif de controle de la circulation des gaz de et/ou vers une chambre de combustion de moteur a combustion interne

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EP0152321A1 (fr) 1985-08-21
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