JPH06280572A - スーパーチャージャーエンジン - Google Patents

スーパーチャージャーエンジン

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Publication number
JPH06280572A
JPH06280572A JP9706393A JP9706393A JPH06280572A JP H06280572 A JPH06280572 A JP H06280572A JP 9706393 A JP9706393 A JP 9706393A JP 9706393 A JP9706393 A JP 9706393A JP H06280572 A JPH06280572 A JP H06280572A
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JP
Japan
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intake
exhaust
rotary valve
valve
valves
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JP9706393A
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English (en)
Inventor
Hajime Nagasawa
始 長澤
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Publication of JPH06280572A publication Critical patent/JPH06280572A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders
    • F02F1/22Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • 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
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルク,燃費を大巾に向上できるスーパーチ
ャージャーエンジンを提供する。 【構成】 筒状で中空部を持ち、吸気,排気ポート6,
7よりやや径の大きい吸気回転バルブ8と排気回転バル
ブ9を同じ高さの位置にある吸気,排気ポート6,7に
それぞれ取付け、吸気,排気ポート6,7と対応する部
分の吸気回転バルブ8と排気回転バルブ9の周壁を開口
し、少なくとも同開口反対側で軸方向にずらした位置を
開口し、吸気,排気回転バルブ8,9を掃気工程では吸
気,排気回転バルブ8,9が開いた状態であり、吸気工
程では排気回転バルブ9が閉じ、吸気回転バルブ8が開
いた状態に位置し、同吸気回転バルブ8と同排気回転バ
ルブ9とクランクシャフト14とを連動した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶や車両等に使われ
る2サイクル又は4サイクルのエンジンで燃焼室に圧縮
空気をスーパーチャージャーにより過給するスーパーチ
ャージャーエンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の2サイクル又は4サイクルのスー
パーチャージャーエンジンは、燃焼室に吸気ポートと排
気ポートと燃料噴射弁及び点火プラグを設け、吸気ポー
トにスーパーチャージャーを接続し、吸気ポート及び排
気ポートを開閉する開閉機構にはバルブにスプリングバ
ルブを取付け、カムシャフトの回転運動に連動してバル
ブを往復運動し、吸気ポート及び排気ポートがそれぞれ
開閉する構造である。
【0003】このため、カムシャフトに設けているカム
の表面の曲線が、ごく僅かずれたり、変化したりしただ
けでバルブの開閉時期が変ってエンジン性能に大きく影
響したり、又カムシャフトを長期間使用してもカムの表
面の曲線が変化しないようにカム表面を硬化したり、高
周波焼入れをしたりと色々な処理をしなければならなか
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来のこれらの問題点を解消し、トルク・
燃費を大巾向上できるスーパーチャージャーエンジンを
提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明の要旨は、燃焼室に吸気ポートと排気ポートを有
し、ピストンが燃焼室中を往復運動して、圧縮・燃焼・
排気・掃気・吸気の工程を繰り返し行い、吸気ポートか
ら燃焼室に圧縮空気をスーパーチャージャーにより過給
するスーパーチャージャーエンジンにおいて、筒状で中
空部を持ち、吸気,排気ポートよりやや径の大きい吸気
回転バルブと排気回転バルブを同じ高さの位置にある吸
気,排気ポートにそれぞれ取付け、吸気,排気ポートと
対応する部分の吸気回転バルブと排気回転バルブの周壁
を開口し、少なくとも同開口反対側で軸方向にずらした
位置を開口し、吸気,排気回転バルブを掃気工程では吸
気,排気回転バルブが開いた状態であり、吸気工程では
排気回転バルブが閉じ、吸気回転バルブが開いた状態に
位置し、同吸気回転バルブと同排気回転バルブとクラン
クシャフトとを連動したことを特徴としたスーパーチャ
ージャーエンジンにある。
【0006】
【作用】本発明を2サイクルの場合について説明する。
吸気ポートに吸気回転バルブと排気ポートに排気回転バ
ルブをそれぞれ取付け、その吸気,排気回転バルブとク
ランクシャフトを連動してクランクシャフト1回転に対
し、吸気,排気回転バルブが2回転するように連動して
いる場合では燃焼工程で吸気,排気回転バルブは開いた
状態となるが、燃焼室中へ止昇したピストン自身が吸
気,排気ポートを封鎖してるので、吸気,排気ポートは
閉じた状態と同じになり、圧縮空気が漏れたりすること
はなく、吸気,排気回転バルブが開いていても燃焼工程
には何等差し支えはなく、最大に圧縮したところで混合
気を燃焼して燃焼工程を終了し、排気工程に入る。燃焼
に伴いピストンは降下しはじめ、これに伴い吸気,排気
回転バルブは回転して、排気回転バルブは開き、吸気回
転バルブは閉じた状態となり、排気ガスは排気ポートへ
流出していく。
【0007】更に吸気,排気回転バルブは回転して、排
気回転バルブだけでなく吸気回転バルブも開いた状態と
なり、掃気工程に入る。吸気回転バルブが開くことで吸
気ポートに接続したスーパーチャージャーから燃焼室に
圧縮空気が過給され、燃焼室中に残っている排気ガスを
強制的且つ完全に排気ポートへ排出して掃気工程を終了
する。更に吸気,排気回転バルブは回転して、排気回転
バルブは閉じ、吸気回転バルブだけが開いた状態の吸気
工程に入り、スーパーチャージャーから燃焼室へ圧縮空
気を過給して、燃焼室中の圧縮比を高めて吸気回転バル
ブは閉じ、吸気工程を終了し圧縮工程に進みピストンが
上昇すると共に燃料噴射弁より燃料を噴射して燃焼室に
十分な混合気を充填し、その混合気を更に圧縮してい
き、最大に圧縮したところで前記記載の燃焼工程に戻
り、混合気を燃焼する。
【0008】これらの燃焼工程・排気工程・掃気工程・
吸気工程・圧縮工程を繰り返して駆動力を発生してい
く。
【0009】
【実施例】本発明を4サイクルの場合について説明す
る。燃焼室の上壁に設けた吸気,排気ポートに吸気,排
気回転バルブを取付け、排気工程では排気回転バルブは
開き、吸気回転バルブは閉じ、掃気工程では吸気,排気
回転バルブは開き、又吸気工程では排気回転バルブが閉
じ、吸気回転バルブは開いた状態となるように、クラン
クシャフトと吸気,排気回転バルブを連動することで燃
焼工程・排気工程・掃気工程・吸気工程・圧縮工程を繰
り返し行い駆動力を発生していく。
【0010】以下、本発明の実施例1,2を図面に基づ
いて説明する。 実施例1:(図1〜図15参照) 実施例1は、2サイクルのスーパーチャージャーエンジ
ンに適用した例である。
【0011】図1は実施例1の燃焼工程の状態を示す説
明図、図2は実施例1の燃焼工程における吸気,排気回
転バルブの分解展開図、図3は実施例1の排気工程の状
態を示す説明図、図4は実施例1の排気工程における吸
気,排気回転バルブの分解展開図、図5は実施例1の掃
気工程の状態を示す説明図、図6は実施例1の掃気工程
における吸気,排気回転バルブの分解展開図、図7は実
施例1の吸気工程の状態を示す説明図、図8は実施例1
の吸気工程における吸気,排気回転バルブの分解展開
図、図9は実施例1の圧縮工程の状態を示す説明図、図
10は実施例1の圧縮工程における吸気,排気回転バル
ブの分解展開図、図11は図5に示す実施例1の掃気工
程における吸気回転バルブ,排気回転バルブとクランク
シャフトの回転駆動説明図、図12は図5に示す実施例
1の掃気工程のときの吸気,排気回転バルブの回転位置
を示す平面図、図13は図12のA−A断面図、図14
は図12のB−B断面図、図15は図11のC−C断面
図である。
【0012】図中、1は2サイクルスーパーチャージャ
ーエンジン、2は燃焼室、3はピストン、4はピストン
3を上下動させるクランク、5はピストン3とクランク
4を連結している連結棒、6は吸気ポート、7は排気ポ
ート、8は吸気ポート6に取付けた吸気回転バルブ、9
は排気ポート7に取付けた排気回転バルブ、10は燃料
噴射弁、11は点火プラグ、12はスーパーチャージャ
ー、13は混合気、14はクランクシャフト、15は排
気ガス、16はギヤ、17はギヤ、18はタイミングベ
ルトである。
【0013】実施例1は、中空部を持つ筒状で、先方の
周壁に開口部を持ち、同開口部と反対側で且つ軸方向に
沿った後方の周壁にも開口部を持ち、同筒状の後端にギ
ヤ16を取付けた吸気回転バルブ8と同じ構造の排気回
転バルブ9を燃焼室2中の同じ高さの位置に吸気ポート
6と排気ポート7を設けた2サイクルのスーパーチャー
ジャーエンジン1の吸気,排気ポート6,7に取付け
て、燃焼室2の上側に燃料噴射弁10と点火プラグ11
を取付けている。
【0014】実施例1では、図5,6に示すように、掃
気工程では吸気回転バルブ8と排気回転バルブ9が開い
た状態となり、又図7,8に示す吸気工程では排気回転
バルブ9は閉じ、吸気回転バルブ8は開いたままである
ような関係で吸気,排気回転バルブ8,9を吸気,排気
ポート6,7に取付け、図11,12に示すように、吸
気回転バルブ8のギヤ16,排気回転バルブ9のギヤ1
7とクランクシャフト14をタイミングベルト18で連
動して、クランクシャフト14の1回転に対し、吸気,
排気回転バルブ8,9は2回転する。実施例1では、図
1,2に示すように、燃焼工程に入ると、吸気回転バル
ブ8と排気回転バルブ9は開いた状態となるが、ピスト
ン3の上昇に伴い吸気ポート6と排気ポート7をピスト
ン3自身が封鎖してしまうので、吸気,排気ポート6,
7は閉じた状態となり、燃焼工程に何等差し支えなく進
み、最大に圧縮された混合気13に点火プラグ11が点
火し燃焼する。
【0015】図3,4に示すように、排気工程に入る
と、ピストン3が降下し始めてクランクシャフト14が
回転すると共に吸気,排気回転バルブ8,9が連動して
回転し、排気回転バルブ9だけが開いた状態になり、排
気ガス15が排気ポート7から排出される。
【0016】図5,6に示すように掃気工程に入ると、
排気回転バルブ9と吸気回転バルブ8が開いた状態とな
り、吸気ポート6に接続したスーパーチャージャーエン
ジン12から圧縮空気を燃焼室2中に過給して、排出さ
れなかった排気ガス15を強制的且つ完全に排出する。
【0017】図7,8に示すように、吸気工程に入る
と、排気回転バルブ9が閉じ、吸気回転バルブ8は開い
たままの状態となるので、スーパーチャージャー12に
より引き続き過給されている圧縮空気が燃焼室2に十分
に充填され、圧縮比が向上する。図9,10に示すよう
に圧縮工程に入り、吸気回転バルブ8と排気回転バルブ
9は閉じた状態となり、ピストン3は上昇して燃焼室2
中の圧縮空気を更に圧縮していき且つ燃料噴射弁10か
ら燃料を噴射して最大に圧縮していく。
【0018】以上、前記の燃焼・排気・掃気・吸気・圧
縮工程を繰り返して、駆動力を発生していく。
【0019】実施例2:(図16〜図23参照) 実施例2は、4サイクルのスーパーチャージャーに適用
した例である。
【0020】図16は実施例2の燃焼工程の状態を示す
説明図、図17は実施例2の燃焼工程における吸気,排
気回転バルブの分解説明図、図18は実施例2の排気工
程の状態を示す説明図、図19は実施例2の排気工程に
おける吸気,排気回転バルブの分解説明図、図20は実
施例2の吸気工程の状態を示す説明図、図21は実施例
2の吸気工程における吸気,排気回転バルブの分解説明
図、図22は実施例2の圧縮工程の状態を示す説明図、
図23は実施例2の圧縮工程における吸気,排気回転バ
ルブの分解説明図である。図中の符号は実施例1と同一
である。
【0021】実施例2は、中空部を持つ筒状で中ほどの
周壁に開口部を持ち、同筒状の後端にギヤ16を取付け
た吸気回転バルブ8と、中ほどの周壁に開口部を持ち、
同開口部の前後において中心点の周りにそれぞれ4ケ所
の開口部を持つ排気回転バルブ9を燃焼室2の上壁に取
付けた吸気,排気ポート6,7に取付け、吸気回転バル
ブ8のギヤ16と排気回転バルブ9のギヤ17とクラン
クシャフト14をそれぞれ連動し、燃焼室2の上壁には
点火プラグ11を取付けている。
【0022】実施例2では、図16に示すように排気ポ
ート7と吸気ポート6は閉じた状態となり、最大に圧縮
されたところで混合気13に点火プラグ11が点火し燃
焼する。燃焼工程が終了し、図18に示すように、ピス
トン3が降下し始めてクランクシャフト14が回転し、
吸気,排気回転バルブ8,9が連動して回転し、排気工
程に入ると、排気回転バルブ9と吸気回転バルブ8が開
いた状態になり、排気ガス15が排気ポート7から排出
され、且つ吸気ポート6より空気が供給され排出されな
かった排気ガス15を強制的且つ完全に排出する。図2
2に示すように吸気工程に入ると、排気回転バルブ9が
閉じ吸気回転バルブ8は開いた状態であり吸気回転バル
ブ8より混合気13が燃焼室2に充填されて吸気回転バ
ルブ8は閉じ吸気工程は終了して、図23に示すように
圧縮工程に入る。ピストン3が上昇して燃焼室2中の混
合気13を圧縮していき、最大に圧縮したところで再び
前記記載の燃焼工程に戻り、前記工程を繰り返して駆動
力を発生していく。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明では、クランクシャ
フトの回転に連動して吸気,排気回転バルブが回転する
ので、吸気回転バルブと排気回転バルブの開閉時期を簡
単に且つ正確に調整でき、又カムシャフトやバルブスプ
リングが不要となるため、シンプルで軽量化が可能とな
る。長期間の使用においても、カムシャフトの表面の曲
線が変化することで発生してくる吸気,排気回転バルブ
の開閉のずれで圧縮比が低下して、エンジン性能が低下
することも解消し、長期間の使用でも正確な開閉時期を
保ち、十分な圧縮比が得られトルクや燃費も向上してエ
ンジン性能は向上するものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の燃焼工程の状態を示す説明図であ
る。
【図2】実施例1の燃焼工程における吸気,排気回転バ
ルブの分解展開図である。
【図3】実施例1の排気工程の状態を示す説明図であ
る。
【図4】実施例1の排気工程における吸気,排気回転バ
ルブの分解展開図である。
【図5】実施例1の掃気工程の状態を示す説明図であ
る。
【図6】実施例1の掃気工程における吸気,排気回転バ
ルブの分解展開図である。
【図7】実施例1の吸気工程の状態を示す説明図であ
る。
【図8】実施例1の吸気工程における吸気,排気回転バ
ルブの分解展開図である。
【図9】実施例1の圧縮工程の状態を示す説明図であ
る。
【図10】実施例1の圧縮工程における吸気,排気回転
バルブの分解展開図である。
【図11】図5に示す実施例1の掃気工程における吸気
回転バルブ,排気回転バルブとクランクシャフトの回転
駆動説明図である。
【図12】図5に示す実施例1の掃気工程のときの吸
気,排気回転バルブの回転位置を示す平面図である。
【図13】図12のA−A断面図である。
【図14】図12のB−B断面図である。
【図15】図11のC−C断面図である。
【図16】実施例2の燃焼工程の状態を示す説明図であ
る。
【図17】実施例2の燃焼工程における吸気,排気回転
バルブの分解説明図である。
【図18】実施例2の排気工程の状態を示す説明図であ
る。
【図19】実施例2の排気工程における吸気,排気回転
バルブの分解説明図である。
【図20】実施例2の吸気工程の状態を示す説明図であ
る。
【図21】実施例2の吸気工程における吸気,排気回転
バルブの分解説明図である。
【図22】実施例2の圧縮工程の状態を示す説明図であ
る。
【図23】実施例2の圧縮工程における吸気,排気回転
バルブの分解説明図である。
【符号の説明】
1 2サイクルスーパーチャージャーエンジン 2 燃焼室 3 ピストン 4 クランク 5 連結棒 6 吸気ポート 7 排気ポート 8 吸気回転バルブ 9 排気回転バルブ 10 燃焼噴射弁 11 点火プラグ 12 スーパーチャージャー 13 混合気 14 クランクシャフト 15 排気ガス 16 ギヤ 17 ギヤ 18 タイミングベルト

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼室に吸気ポートと排気ポートを有
    し、ピストンが燃焼室中を往復運動して、圧縮・燃焼・
    排気・掃気・吸気の工程を繰り返し行い、吸気ポートか
    ら燃焼室に圧縮空気をスーパーチャージャーにより過給
    するスーパーチャージャーエンジンにおいて、筒状で中
    空部を持ち、吸気,排気ポートよりやや径の大きい吸気
    回転バルブと排気回転バルブを同じ高さの位置にある吸
    気,排気ポートにそれぞれ取付け、吸気,排気ポートと
    対応する部分の吸気回転バルブと排気回転バルブの周壁
    を開口し、少なくとも同開口反対側で軸方向にずらした
    位置を開口し、吸気,排気回転バルブを掃気工程では吸
    気,排気回転バルブが開いた状態であり、吸気工程では
    排気回転バルブが閉じ、吸気回転バルブが開いた状態に
    位置し、同吸気回転バルブと同排気回転バルブとクラン
    クシャフトとを連動したことを特徴としたスーパーチャ
    ージャーエンジン。
JP9706393A 1993-03-30 1993-03-30 スーパーチャージャーエンジン Pending JPH06280572A (ja)

Priority Applications (1)

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JP9706393A JPH06280572A (ja) 1993-03-30 1993-03-30 スーパーチャージャーエンジン

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JP9706393A Pending JPH06280572A (ja) 1993-03-30 1993-03-30 スーパーチャージャーエンジン

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JP (1) JPH06280572A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009108844A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Yutaka Omori シャフトバルブエンジン

Cited By (1)

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