JPH08218880A - 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の補助装置。 - Google Patents

4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の補助装置。

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JPH08218880A
JPH08218880A JP7063270A JP6327095A JPH08218880A JP H08218880 A JPH08218880 A JP H08218880A JP 7063270 A JP7063270 A JP 7063270A JP 6327095 A JP6327095 A JP 6327095A JP H08218880 A JPH08218880 A JP H08218880A
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fuel mixture
rotary valve
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intake
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Osamu Nakada
治 中田
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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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
    • 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
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Supercharger (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時、 圧縮比<膨張比 になる工程を行なわせて、燃焼効率の向上を図る。 【構成】 ロータリーバルブに、混合気専用の吸気口
と、排気口と、圧縮工程に入っても開いている気口と、
膨張工程の時に開く、空気専用の吸気口の、4種類の気
口を設けた、4サイクルガソリンエンジンにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブ(平成3年特許願第3561
45号)を使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機
関の補助装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並
びに該機関の補助装置においては、考えとして、4サイ
クルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第
354993号)と、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、ミラーサイクルへの対
応(平成6年特許願第267955)がある。
【0003】また、ピストンバルブを使用しての燃焼効
率向上機関として、4サイクルガソリンエンジンの、ミ
ラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第278
793号)と、4サイクルガソリンエンジンの、ミラー
サイクルへの対応(平成6年特許願第238307号)
がある。
【0004】そして、6サイクルガソリンエンジン(平
成2年特許願第417964号)に、ピストンバルブ、
ロータリーバルブを使用しての、燃焼効率向上機関とし
て、6サイクルガソリンエンジンの、ミラーサイクルへ
の対応の方法(平成5年特許願第355469号)と、
6サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成6年特
許願第72380号)もある。
【0005】また、補助装置の考えとして、4サイクル
ガソリンエンジン、6サイクルガソリンエンジンに、ピ
ストンバルブ、ロータリーバルブを使用して、ミラーサ
イクルへの対応の方法を得る時に、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を用いる
(平成6年特許願第93972号)と、4サイクルガソ
リンエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを
使用して、ミラーサイクルへの対応を得る時に、ターボ
・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給
器を用いる(平成6年特許願第297747号)もあ
る。
【0006】また、燃焼効率向上機関の一環として、4
サイクルエンジン、6サイクルエンジンに使用される、
ロータリーバルブの、低回転、高回転と、吸排気口の開
閉のタイミングを変える方法(平成5年特許願第254
623号)と、4サイクルエンジン、6サイクルエンジ
ンの、燃焼室の形状と、ピストンの形状(平成6年特許
願146913号)と、4サイクルエンジン、6サイク
ルエンジンに使用される、ロータリーバルブの、1気筒
あたり、1つのロータリーバルブで吸排気の工程を行う
時の、2発火点化と、1気筒あたり、3つのロータリー
バルブを用いる事と、2発火点化(平成6年特許願第1
74662号)がある。
【0007】さらに、4サイクルガソリンエンジンの燃
焼効率向上機関並びに該機関の補助装置(平成6年特許
願第329729号)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ピストンバル
ブに代わるロータリーバルブを使用した4サイクルガソ
リンエンジンにあっては、 圧縮比=膨張比 の為、混合気が爆発に因って膨張する時、膨張しきる前
に排気口が開いてしまい、爆発に因って出たエネルギー
(パワー、トルク)を、多く排出してしまう、と言う問
題点があった。
【0009】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎると、膨張工程の時、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる、と言う問題点が
あった。
【0010】本発明は、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関を
得る事を目的としており、さらに、該機関を用いた時、
同一排気量、同一回転数で、より多くのパワー、トルク
を得る事と、膨張工程の時の対応を得る事を目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明の、4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の
補助装置においては、混合気の吸気工程の時、混合気専
用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って
下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じ
る、気口、を設けたロータリーバルブを持つ、4サイク
ルガソリンエンジンにする。
【0012】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける。
【0013】また、2気筒以上の時、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、1つにつなぐ。
【0014】そして、4気筒以上の時、上記気口と気口
をつなぐものだけで、済ませる事が出来る。
【0015】また、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを設けたロー
タリーバルブを用いる時、ロータリーバルブを連結する
事に因り、そのロータリーバルブを密閉出来る。
【0016】そして、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気
が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前
に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口、を設けたロ
ータリーバルブを持つ、4サイクルガソリンエンジンに
する。
【0017】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0018】さらに、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0019】
【作用】上記の様に構成された、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因り、
混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発に因
って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立つ。
【0020】また、ロータリーバルブにする事に因り、
ピストンバルブよりも、圧縮比を上げ易い。
【0021】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程でシリンダ
ー内に吸気される。
【0022】そして、2気筒以上の時、各気筒に取り付
けてある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因
り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何も無い空間へ
入るが、次の混合気の吸気工程を待たずに、他の気筒の
混合気の吸気工程の時に吸気される様に、各気筒の工程
を組める。
【0023】さらに、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合
気の吸気工程は180°であるので、 180°(混合気の吸気工程)×4(4気筒)=720
° 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の周期は、 180°(1ストローク)×4(4サイクル)=720
° つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時では、絶えず、いずれが
の気筒に混合気の吸気工程を行なわせる事が出来るの
で、圧縮工程に入っても開いている気口と気口をつなぐ
ものだけで、混合気は圧縮される事なく、吸気される。
【0024】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口だけを持つロータリーバルブを連結す
る事に因り、圧縮工程に入っても開いる気口を持つロー
タリーバルブを密閉できる。(他の、混合気専用の吸気
口、排気口、空気専用の吸気口は、ロータリーバルブ
を、3つ、あるいは、4つ、あるいはロータリーバルブ
の断面(内形)を、H型、にして設けなくてはならな
い。)
【0025】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って膨
張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点で
閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高く取れる。
【0026】そして、混合気専用の吸気口に、ターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付ける事に因り、同一排気量、同一回転数で、より
多くの、パワー、トルクを得る事が出来る
【0027】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では、燃焼効率重視、高回転
では、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0028】そして、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸
気口の開閉のタイミングが、容易に取れる。
【0029】また、上記の空気専用の吸気口の閉まるタ
イミングを遅らせれば、より多くの排気ガスを除去出来
る。
【0030】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においては、4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置を示した縦断面図であり、要は、混合気
専用の吸気口と、排気口と、混合気の吸気工程の時、混
合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に
入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間
で閉じる気口と、圧縮工程に入っても開いている気口を
開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆
発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開
き下死点で閉じる、空気専用の吸気口の、4種類の気口
を要する事を表わした図である。
【0031】また、図1に示される実施例の、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口は、混合気専用の吸気口
と同時に開き、圧縮工程に入って下死点から、約3分の
2ほどピストンが上昇した時点で閉じると仮定した図で
ある。
【0032】また、空気専用の吸気口は、膨張工程の
時、約3分の2ほどピストンが下降した時点で開き下死
点で閉じると仮定した図である。
【0033】図2に示される実施例では、2つあるロー
タリーバルブの断面(内形)を、H型にし、混合気専用
の吸気口のある部分と、排気口のある部分と、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口のある部分と、圧縮工程
に入っても開いている気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口のある部分の、4種類の気口の配置を分る
様にした図である。
【0034】また、図2に示される実施例は、図1の実
施例を、断面B−Bの方向から見たと仮定した、横断面
図である。
【0035】また、図1、図2に示される空気専用の吸
気口は、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に、排気口が開くのであ
れば、必要としない。
【0036】また、図2に示される、混合気の吸気工程
の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧
縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し
手前の間で閉じる気口に、何も無い空間、を取り付けて
ある。
【0037】そして、何も無い空間は、大きければ大き
い程、混合気が圧縮工程の時に圧縮されて何も無い空間
へ入る時の抵抗は少ないが、場所(スペース)を取るの
と、混合気がガソリンと空気に多く分離し易いので、エ
ンジンの目的、頻繁に使う回転数などを考えた、大きさ
にするのが好ましい。
【0038】また、何も無い空間は、シリンダーより高
い所へあるのと、底がうす型形状になっているものが好
ましい。
【0039】さらに、図2に示される、混合気専用の吸
気口と、空気専用の吸気口には、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を取り付け
てある。
【0040】図3に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図3
は、 図3、混合気の吸気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は開
き、空気専用の吸気と、排気口は閉じている。を示す図
である。
【0041】また、上記の、何も無い空間からの気口
は、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎ
た所から上死点の少し手前の間で閉じる気口である。
【0042】また、空気専用の吸気口は、圧縮工程の
時、何も無い空間からの気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口である。
【0043】図4に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図4
は、 図4 圧縮工程−1 混合気専用の吸気口は閉じ、何も無い空間からの気口
は、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から上死点
の少し手前の間で閉じる。そして、空気専用の吸気口
と、排気口は閉じている。を示す図である。
【0044】また、図4の何も無い空間からの気口は、
圧縮工程に入って約3分の2、ピストンが上昇した時点
で閉じると仮定した図である。
【0045】図5に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図5
は、 図5 圧縮工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口と、排気口は、全部閉じている。を示す
図である。
【0046】図6に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図6
は、 図6 膨張工程−1 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口は、混合気が爆発に因って膨張し
過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開く。そして、排気
口は閉じている。を示す図である。
【0047】また、図6の空気専用の吸気口は、膨張工
程に入って約3分の2、ピストンが下降した時点で開く
と仮定した図である。
【0048】図7に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図7
は、 図7 膨張工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口も下死点で閉じる。そして、排気
口も閉じている。を示す図である。
【0049】図8に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図8
は、 図8 排気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口は閉じ、排気口は開いている。を示す図
である。
【0050】上記の図3から図8は、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関の工程を示した図である。
【0051】そして、図3から図8に示される、ロータ
リーバルブの気口の開閉のタイミングは、エンジンの爆
発回転数、目的、又は、圧縮比などに因って違うので、
この4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを
使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の図には含まれ
ていない。
【0052】図9に示される実施例では、断面A−Aの
方向から見たと仮定した、直列型2気筒の、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の縦断面図であり、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因り、
何も無い空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気
の吸気工程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の
時に吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示した
図である。
【0053】図10に示される実施例では、断面A−A
の方向から見たと仮定した、直列型4気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の縦断面図であり、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時に開き、圧縮工程
に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の
間で閉じる、気口と気口を1つにつなぐ事に因り、圧縮
工程に入っても開いている気口に、混合気は圧縮される
事なく吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示し
た図である。
【0054】図11に示される実施例では、断面B−B
の方向から見たと仮定した、直列型5気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の横断面図であり、ロータリーバ
ルブを3つ用い、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
持つロータリーバルブを連結する事に因り、そのロータ
リーバルブを密閉出来る事を示した図である。
【0055】また、図11には、4サイクルエンジン、
6サイクルエンジンに使用されるロータリーバルブの、
低回転、高回転と、吸排気口の開閉のタイミングを変え
る方法(平成5年特許願第254623号)も、気口の
形状は書かれていないが、各気口に用いてある。
【0056】つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、エンジン型式を問わず、直列型、V
型、X型 星型、H型、W型、又は、水平対向型などの
エンジン型式の時、4気筒以上であれば、圧縮工程に入
っても開いている、気口と気口を1つにつなぐものだけ
で済む、あるいは、圧縮工程に入っても開いている気口
だけを持つロータリーバルブを、密閉出来る、事を示し
た図である。
【0057】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成されて
いるので、以下に記載される様な効果を奏する。
【0058】4サイクルガソリンエンジンにロータリー
バルブを使用した時の、燃焼効率向上機関として、混合
気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因
り、混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発
に因って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立ち、従来の4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時よりも、同じ量の燃料を
消費するにあたって、爆発のエネルギー(パワー、トル
ク)を、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、
多く伝える事が出来る。
【0059】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程の時に吸気
されるので、燃料の無駄が無くなる。
【0060】また、何も無い空間を、エンジンのシリン
ダーより上に取り付け、底をうす型形状にする事に因
り、混合気が圧縮されて何も無い空間へ入って、ガソリ
ンと空気に分離しても、ガソリンは何も無い空間へ付着
以外は溜らない。
【0061】そして、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の燃焼効率向上機関とし
て、ピストンバルブを使用した時よりも、バルブのリフ
ト量などを考えなくても良いので、圧縮比を上げ易い。
【0062】そして、2気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、各気筒に取り付けてある何も無い空間
を、1つにつなげる事に因り、圧縮工程の時、何も無い
空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気の吸気工
程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の時に吸気
される様に、各気筒の工程を組めるので、同じエンジン
の爆発回転数ならば、何も無い空間へ圧縮されて入って
いる混合気の時間を、短縮出来る。
【0063】また、各気筒の何も無い空間を、1つにつ
なげる事に因り、何も無い空間が各気筒に有るのより
も、1つにした方が場所を取らない。
【0064】また、何も無い空間へ圧縮されて入ってい
る混合気の時間を短縮出来るので、さらに、何も無い空
間を小さく出来る。
【0065】そして、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、圧縮工程に入っても開いている、気口
と気口を1つにつなげるものだけで、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、なお一層簡素な機関で、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の工程が行える。
【0066】また、エンジンの型にも因るが、圧縮工程
に入っても開いている気口だけを持つロータリーバルブ
を連結する事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバ
ルブを密閉出来る。
【0067】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、エンジンが回転する時の抵抗を、少
なく出来る。
【0068】さらに、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点
で閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高くとれる。
【0069】また、上記の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の、混合気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、
スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に
因り、同一回転数、同一排気量で、より多くのエネルギ
ー(パワー、トルク)を得る事が出来る。
【0070】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では燃焼効率重視、高回転で
は、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0071】さらに、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の、
空気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー
・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に因り、空
気を加圧するので、空気専用の吸気口への排気ガスの流
入を防ぎ易くし、空気専用の吸気口の開閉のタイミング
を、容易に取る事が出来る。
【0072】また、空気専用の吸気口に、ターボ・チャ
ージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り
付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸気
口の閉まるタイミングを排気工程に入ってから閉めて
も、排気ガスの流入を防げる。
【0073】また、上記の空気専用の吸気口にターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付けて、排気工程に入ってから閉める事に因り、よ
り多くの排気ガスの除去も出来る。
【0074】また、より多くの排気ガスを除去する事に
因り、次の爆発で完全燃焼に近付き、燃焼効率が良くな
る。
【0075】そして、燃焼効率が良くなった以上に、空
気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー・
チャージャーなどの過給器を取り付けて、それを動かす
為にエネルギーが使われても、完全燃焼に近付くと言う
事は、低公害につながる。
【0076】上記の、圧縮工程に入っても開いている気
口、並びに、何も無い空間からの気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、である。
【0077】また、空気専用の吸気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、を開け過ぎた時の対策と
して、膨張工程の時、混合気か爆発に因って膨張し過ぎ
て逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空
気専用の吸気口、である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
縦断面図である。
【図2】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
横断面図である。
【図3】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(混合気の吸気工程)
【図4】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−1)
【図5】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−2)
【図6】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−1)
【図7】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−2)
【図8】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(排気工程)
【図9】直列型2気筒の、4サイクルガソリンエンジン
にロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関
の実施例を示す、縦断面図である。
【図10】直列型4気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、縦断面図である。
【図11】直列型5気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、横断面図である。
【符号の説明】
1 断面(内形)を、H型、にし、混合気専用の吸気口
のある部分と、排気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 2 断面(内形)を、H型、にし、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口のある部分と、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策
として、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、
空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリーバル
ブ 3 ロータリーバルブの、混合気専用の吸気口 4 ロータリーバルブの、排気口 5 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口 6 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、
膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆
に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専
用の吸気口 7 燃焼室の、混合気専用の吸気口と、排気口 8 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口 9 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口
を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、膨張工程の
時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵
抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口 10 プラグ 11 ピストン 12 ロータリーバルブの回転方向 13 エンジンの外枠 14 燃焼室の、混合気専用の吸気口 15 燃焼室の、排気口 16 気化器 17 ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャー
などの、過給器 18 何も無い空間 19 排気管 20 混合気専用の吸気管 21 空気専用の吸気管 22 ロータリーバルブの回転方向 23 混合気の吸気工程完了 24 圧縮工程完了 25 膨張工程完了 26 排気工程完了 27 混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同
時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口と気口を1つにつ
なぐもの 28 連結した、混合気専用の吸気口だけをもつ、ロー
タリーバルブ 29 連結した、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
もつ、ロータリーバルブ 30 断面(内形)を、H型、にし、排気口のある部分
と、空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 31 ロータリーバルブの動く方向
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年2月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置。
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブ(平成3年特許願第3561
45号)を使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機
関の補助装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並
びに該機関の補助装置においては、考えとして、4サイ
クルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第
354993号)と、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、ミラーサイクルへの対
応(平成6年特許願第267955)がある。
【0003】また、ピストンバルブを使用しての燃焼効
率向上機関として、4サイクルガソリンエンジンの、ミ
ラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第278
793号)と、4サイクルガソリンエンジンの、ミラー
サイクルへの対応(平成6年特許願第238307号)
がある。
【0004】そして、6サイクルガソリンエンジン(平
成2年特許願第417964号)に、ピストンバルブ、
ロータリーバルブを使用しての、燃焼効率向上機関とし
て、6サイクルガソリンエンジンの、ミラーサイクルへ
の対応の方法(平成5年特許願第355469号)と、
6サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成6年特
許願第72380号)もある。
【0005】また、補助装置の考えとして、4サイクル
ガソリンエンジン、6サイクルガソリンエンジンに、ピ
ストンバルブ、ロータリーバルブを使用して、ミラーサ
イクルへの対応の方法を得る時に、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を用いる
(平成6年特許願第93972号)と、4サイクルガソ
リンエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを
使用して、ミラーサイクルへの対応を得る時に、ターボ
・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給
器を用いる(平成6年特許願第297747号)もあ
る。
【0006】また、燃焼効率向上機関の一環として、4
サイクルエンジン、6サイクルエンジンに使用される、
ロータリーバルブの、低回転、高回転と、吸排気口の開
閉のタイミングを変える方法(平成5年特許願第254
623号)と、4サイクルエンジン、6サイクルエンジ
ンの、燃焼室の形状と、ピストンの形状(平成6年特許
願146913号)と、4サイクルエンジン、6サイク
ルエンジンに使用される、ロータリーバルブの、1気筒
あたり、1つのロータリーバルブで吸排気の工程を行う
時の、2発火点化と、1気筒あたり、3つのロータリー
バルブを用いる事と、2発火点化(平成6年特許願第1
74662号)がある。
【0007】さらに、4サイクルガソリンエンジンの燃
焼効率向上機関並びに該機関の補助装置(平成6年特許
願第329729号)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ピストンバル
ブに代わるロータリーバルブを使用した4サイクルガソ
リンエンジンにあっては、 圧縮比=膨張比 の為、混合気が爆発に因って膨張する時、膨張しきる前
に排気口が開いてしまい、爆発に因って出たエネルギー
(パワー、トルク)を、多く排出してしまう、と言う問
題点があった。
【0009】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎると、膨張工程の時、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる、と言う問題点が
あった。
【0010】本発明は、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関を
得る事を目的としており、さらに、該機関を用いた時、
同一排気量、同一回転数で、より多くのパワー、トルク
を得る事と、膨張工程の時の対応を得る事を目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明の、4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の
補助装置においては、混合気の吸気工程の時、混合気専
用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って
下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じ
る、気口、を設けたロータリーバルブを持つ、4サイク
ルガソリンエンジンにする。
【0012】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける。
【0013】また、2気筒以上の時、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、1つにつなぐ。
【0014】そして、4気筒以上の時、上記気口と気口
をつなぐものだけで、済ませる事が出来る。
【0015】また、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを設けたロー
タリーバルブを用いる時、ロータリーバルブを連結する
事に因り、そのロータリーバルブを密閉出来る。
【0016】そして、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気
が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前
に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口、を設けたロ
ータリーバルブを持つ、4サイクルガソリンエンジンに
する。
【0017】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0018】さらに、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0019】
【作用】上記の様に構成された、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因り、
混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発に因
って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立つ。
【0020】また、ロータリーバルブにする事に因り、
ピストンバルブよりも、圧縮比を上げ易い。
【0021】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程でシリンダ
ー内に吸気される。
【0022】そして、2気筒以上の時、各気筒に取り付
けてある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因
り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何も無い空間へ
入るが、次の混合気の吸気工程を待たずに、他の気筒の
混合気の吸気工程の時に吸気される様に、各気筒の工程
を組める。
【0023】さらに、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合
気の吸気工程は180°であるので、 180°(混合気の吸気工程)×4(4気筒)=720
° 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の周期は、 180°(1ストローク)×4(4サイクル)=720
° つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時では、絶えず、いずれが
の気筒に混合気の吸気工程を行なわせる事が出来るの
で、圧縮工程に入っても開いている気口と気口をつなぐ
ものだけで、圧縮工程に入っても開いている気口に、混
合気は圧縮される事なく、吸気される。
【0024】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口だけを持つロータリーバルブを連結す
る事に因り、圧縮工程に入っても開いる気口だけを持つ
ロータリーバルブを密閉できる。(他の、混合気専用の
吸気口、排気口、空気専用の吸気口は、ロータリーバル
ブを、3つ、あるいは、4つ、あるいはロータリーバル
ブの断面(内形)を、H型、にして設けなくてはならな
い。)
【0025】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って膨
張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点で
閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高く取れる。
【0026】そして、混合気専用の吸気口に、ターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付ける事に因り、同一排気量、同一回転数で、より
多くの、パワー、トルクを得る事が出来る
【0027】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では、燃焼効率重視、高回転
では、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0028】そして、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸
気口の開閉のタイミングが、容易に取れる。
【0029】また、上記の空気専用の吸気口の閉まるタ
イミングを遅らせれば、より多くの排気ガスを除去出来
る。
【0030】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においては、4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置を示した縦断面図であり、要は、混合気
専用の吸気口と、排気口と、混合気の吸気工程の時、混
合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に
入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間
で閉じる気口と、圧縮工程に入っても開いている気口を
開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆
発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開
き下死点で閉じる、空気専用の吸気口の、4種類の気口
を要する事を表わした図である。
【0031】また、図1に示される実施例の、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口は、混合気専用の吸気口
と同時に開き、圧縮工程に入って下死点から、約3分の
2ほどピストンが上昇した時点で閉じると仮定した図で
ある。
【0032】また、空気専用の吸気口は、膨張工程の
時、約3分の2ほどピストンが下降した時点で開き下死
点で閉じると仮定した図である。
【0033】図2に示される実施例では、2つあるロー
タリーバルブの断面(内形)を、H型にし、混合気専用
の吸気口のある部分と、排気口のある部分と、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口のある部分と、圧縮工程
に入っても開いている気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口のある部分の、4種類の気口の配置を分る
様にした図である。
【0034】また、図2に示される実施例は、図1の実
施例を、断面B−Bの方向から見たと仮定した、横断面
図である。
【0035】また、図1、図2に示される空気専用の吸
気口は、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に、排気口が開くのであ
れば、必要としない。
【0036】また、図2に示される、混合気の吸気工程
の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧
縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し
手前の間で閉じる気口に、何も無い空間、を取り付けて
ある。
【0037】そして、何も無い空間は、大きければ大き
い程、混合気が圧縮工程の時に圧縮されて何も無い空間
へ入る時の抵抗は少ないが、場所(スペース)を取るの
と、混合気がガソリンと空気に多く分離し易いので、エ
ンジンの目的、頻繁に使う回転数などを考えた、大きさ
にするのが好ましい。
【0038】また、何も無い空間は、シリンダーより高
い所へあるのと、底がうす型形状になっているものが好
ましい。
【0039】さらに、図2に示される、混合気専用の吸
気口と、空気専用の吸気口には、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を取り付け
てある。
【0040】図3に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図3
は、 図3、混合気の吸気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は開
き、空気専用の吸気と、排気口は閉じている。を示す図
である。
【0041】また、上記の、何も無い空間からの気口
は、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎ
た所から上死点の少し手前の間で閉じる気口である。
【0042】また、空気専用の吸気口は、圧縮工程の
時、何も無い空間からの気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口である。
【0043】図4に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図4
は、 図4 圧縮工程−1 混合気専用の吸気口は閉じ、何も無い空間からの気口
は、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から上死点
の少し手前の間で閉じる。そして、空気専用の吸気口
と、排気口は閉じている。を示す図である。
【0044】また、図4の何も無い空間からの気口は、
圧縮工程に入って約3分の2、ピストンが上昇した時点
で閉じると仮定した図である。
【0045】図5に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図5
は、 図5 圧縮工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口と、排気口は、全部閉じている。を示す
図である。
【0046】図6に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図6
は、 図6 膨張工程−1 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口は、混合気が爆発に因って膨張し
過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開く。そして、排気
口は閉じている。を示す図である。
【0047】また、図6の空気専用の吸気口は、膨張工
程に入って約3分の2、ピストンが下降した時点で開く
と仮定した図である。
【0048】図7に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図7
は、 図7 膨張工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口も下死点で閉じる。そして、排気
口も閉じている。を示す図である。
【0049】図8に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図8
は、 図8 排気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口は閉じ、排気口は開いている。を示す図
である。
【0050】上記の図3から図8は、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関の工程を示した図である。
【0051】そして、図3から図8に示される、ロータ
リーバルブの気口の開閉のタイミングは、エンジンの爆
発回転数、目的、又は、圧縮比などに因って違うので、
この4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを
使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の図には含まれ
ていない。
【0052】図9に示される実施例では、断面A−Aの
方向から見たと仮定した、直列型2気筒の、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の縦断面図であり、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因り、
何も無い空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気
の吸気工程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の
時に吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示した
図である。
【0053】図10に示される実施例では、断面A−A
の方向から見たと仮定した、直列型4気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の縦断面図であり、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時に開き、圧縮工程
に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の
間で閉じる、気口と気口を1つにつなぐ事に因り、圧縮
工程に入っても開いている気口に、混合気は圧縮される
事なく吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示し
た図である。
【0054】図11に示される実施例では、断面B−B
の方向から見たと仮定した、直列型5気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の横断面図であり、ロータリーバ
ルブを3つ用い、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
持つロータリーバルブを連結する事に因り、そのロータ
リーバルブを密閉出来る事を示した図である。
【0055】また、図11には、4サイクルエンジン、
6サイクルエンジンに使用されるロータリーバルブの、
低回転、高回転と、吸排気口の開閉のタイミングを変え
る方法(平成5年特許願第254623号)も、気口の
形状は書かれていないが、混合気専用の吸気口と、圧縮
工程に入っても開いている気口に用いてある。
【0056】つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、エンジン型式を問わず、直列型、V
型、X型 星型、H型、W型、又は、水平対向型などの
エンジン型式の時、4気筒以上であれば、圧縮工程に入
っても開いている、気口と気口を1つにつなぐものだけ
で済む、あるいは、圧縮工程に入っても開いている気口
だけを持つロータリーバルブを、密閉出来る、事を示し
た図である。
【0057】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成されて
いるので、以下に記載される様な効果を奏する。
【0058】4サイクルガソリンエンジンにロータリー
バルブを使用した時の、燃焼効率向上機関として、混合
気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因
り、混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発
に因って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立ち、従来の4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時よりも、同じ量の燃料を
消費するにあたって、爆発のエネルギー(パワー、トル
ク)を、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、
多く伝える事が出来る。
【0059】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程の時に吸気
されるので、燃料の無駄が無くなる。
【0060】また、何も無い空間を、エンジンのシリン
ダーより上に取り付け、底をうす型形状にする事に因
り、混合気が圧縮されて何も無い空間へ入って、ガソリ
ンと空気に分離しても、ガソリンは何も無い空間へ付着
以外は溜らない。
【0061】そして、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の燃焼効率向上機関とし
て、ピストンバルブを使用した時よりも、バルブのリフ
ト量などを考えなくても良いので、圧縮比を上げ易い。
【0062】そして、2気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、各気筒に取り付けてある何も無い空間
を、1つにつなげる事に因り、圧縮工程の時、何も無い
空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気の吸気工
程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の時に吸気
される様に、各気筒の工程を組めるので、同じエンジン
の爆発回転数ならば、何も無い空間へ圧縮されて入って
いる混合気の時間を、短縮出来る。
【0063】また、各気筒の何も無い空間を、1つにつ
なげる事に因り、何も無い空間が各気筒に有るのより
も、1つにした方が場所を取らない。
【0064】また、何も無い空間へ圧縮されて入ってい
る混合気の時間を短縮出来るので、さらに、何も無い空
間を小さく出来る。
【0065】そして、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、圧縮工程に入っても開いている、気口
と気口を1つにつなげるものだけで、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、なお一層簡素な機関で、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の工程が行える。
【0066】また、エンジンの型にも因るが、圧縮工程
に入っても開いている気口だけを持つロータリーバルブ
を連結する事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバ
ルブを密閉出来る。
【0067】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、エンジンが回転する時の抵抗を、少
なく出来る。
【0068】さらに、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点
で閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高くとれる。
【0069】また、上記の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の、混合気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、
スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に
因り、同一回転数、同一排気量で、より多くのエネルギ
ー(パワー、トルク)を得る事が出来る。
【0070】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では燃焼効率重視、高回転で
は、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0071】さらに、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の、
空気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー
・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に因り、空
気を加圧するので、空気専用の吸気口への排気ガスの流
入を防ぎ易くし、空気専用の吸気口の開閉のタイミング
を、容易に取る事が出来る。
【0072】また、空気専用の吸気口に、ターボ・チャ
ージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り
付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸気
口の閉まるタイミングを排気工程に入ってから閉めて
も、排気ガスの流入を防げる。
【0073】また、上記の空気専用の吸気口にターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付けて、排気工程に入ってから閉める事に因り、よ
り多くの排気ガスの除去も出来る。
【0074】また、より多くの排気ガスを除去する事に
因り、次の爆発で完全燃焼に近付き、燃焼効率が良くな
る。
【0075】そして、燃焼効率が良くなった以上に、空
気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー・
チャージャーなどの過給器を取り付けて、それを動かす
為にエネルギーが使われても、完全燃焼に近付くと言う
事は、低公害につながる。
【0076】上記の、圧縮工程に入っても開いている気
口、並びに、何も無い空間からの気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、である。
【0077】また、空気専用の吸気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、を開け過ぎた時の対策と
して、膨張工程の時、混合気か爆発に因って膨張し過ぎ
て逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空
気専用の吸気口、である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
縦断面図である。
【図2】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
横断面図である。
【図3】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(混合気の吸気工程)
【図4】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−1)
【図5】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−2)
【図6】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−1)
【図7】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−2)
【図8】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(排気工程)
【図9】直列型2気筒の、4サイクルガソリンエンジン
にロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関
の実施例を示す、縦断面図である。
【図10】直列型4気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、縦断面図である。
【図11】直列型5気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、横断面図である。
【符号の説明】 1 断面(内形)を、H型、にし、混合気専用の吸気口
のある部分と、排気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 2 断面(内形)を、H型、にし、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口のある部分と、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策
として、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、
空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリーバル
ブ 3 ロータリーバルブの、混合気専用の吸気口 4 ロータリーバルブの、排気口 5 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口 6 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、
膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆
に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専
用の吸気口 7 燃焼室の、混合気専用の吸気口と、排気口 8 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口 9 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口
を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、膨張工程の
時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵
抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口 10 プラグ 11 ピストン 12 ロータリーバルブの回転方向 13 エンジンの外枠 14 燃焼室の、混合気専用の吸気口 15 燃焼室の、排気口 16 気化器 17 ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャー
などの、過給器 18 何も無い空間 19 排気管 20 混合気専用の吸気管 21 空気専用の吸気管 22 ロータリーバルブの回転方向 23 混合気の吸気工程完了 24 圧縮工程完了 25 膨張工程完了 26 排気工程完了 27 混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同
時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口と気口を1つにつ
なぐもの 28 連結した、混合気専用の吸気口だけをもつ、ロー
タリーバルブ 29 連結した、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
もつ、ロータリーバルブ 30 断面(内形)を、H型、にし、排気口のある部分
と、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上
死点の少し手前の間で閉じる、気口を、圧縮工程で開け
過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆発に
因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下
死点で閉じる。空気専用の吸気口のある部分に分けた、
ロータリーバルブ 31 ロータリーバルブの動く方向 A−A 断面 B−B 断面
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図9】
【図10】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図11】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年4月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置。
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブ(平成3年特許願第3561
45号)を使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機
関の補助装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並
びに該機関の補助装置においては、考えとして、4サイ
クルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第
354993号)と、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、ミラーサイクルへの対
応(平成6年特許願第267955)がある。
【0003】また、ピストンバルブを使用しての燃焼効
率向上機関として、4サイクルガソリンエンジンの、ミ
ラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第278
793号)と、4サイクルガソリンエンジンの、ミラー
サイクルへの対応(平成6年特許願第238307号)
がある。
【0004】そして、6サイクルガソリンエンジン(平
成2年特許願第417964号)に、ピストンバルブ、
ロータリーバルブを使用しての、燃焼効率向上機関とし
て、6サイクルガソリンエンジンの、ミラーサイクルへ
の対応の方法(平成5年特許願第355469号)と、
6サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成6年特
許願第72380号)もある。
【0005】また、補助装置の考えとして、4サイクル
ガソリンエンジン、6サイクルガソリンエンジンに、ピ
ストンバルブ、ロータリーバルブを使用して、ミラーサ
イクルへの対応の方法を得る時に、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を用いる
(平成6年特許願第93972号)と、4サイクルガソ
リンエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを
使用して、ミラーサイクルへの対応を得る時に、ターボ
・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給
器を用いる(平成6年特許願第297747号)もあ
る。
【0006】また、燃焼効率向上機関の一環として、4
サイクルエンジン、6サイクルエンジンに使用される、
ロータリーバルブの、低回転、高回転と、吸排気口の開
閉のタイミングを変える方法(平成5年特許願第254
623号)と、4サイクルエンジン、6サイクルエンジ
ンの、燃焼室の形状と、ピストンの形状(平成6年特許
願146913号)と、4サイクルエンジン、6サイク
ルエンジンに使用される、ロータリーバルブの、1気筒
あたり、1つのロータリーバルブで吸排気の工程を行う
時の、2発火点化と、1気筒あたり、3つのロータリー
バルブを用いる事と、2発火点化(平成6年特許願第1
74662号)がある。
【0007】さらに、4サイクルガソリンエンジンの燃
焼効率向上機関並びに該機関の補助装置(平成6年特許
願第329729号)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ピストンバル
ブに代わるロータリーバルブを使用した4サイクルガソ
リンエンジンにあっては、 圧縮比=膨張比 の為、混合気が爆発に因って膨張する時、膨張しきる前
に排気口が開いてしまい、爆発に因って出たエネルギー
(パワー、トルク)を、多く排出してしまう、と言う問
題点があった。
【0009】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎると、膨張工程の時、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる、と言う問題点が
あった。
【0010】本発明は、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関を
得る事を目的としており、さらに、該機関を用いた時、
同一排気量、同一回転数で、より多くのパワー、トルク
を得る事と、膨張工程の時の対応を得る事を目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明の、4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の
補助装置においては、混合気の吸気工程の時、混合気専
用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って
下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じ
る、気口、を設けたロータリーバルブを持つ、4サイク
ルガソリンエンジンにする。
【0012】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける。
【0013】また、2気筒以上の時、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、1つにつなぐ。
【0014】そして、4気筒以上の時、上記気口と気口
をつなぐものだけで、済ませる事が出来る。
【0015】また、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを設けたロー
タリーバルブを用いる時、ロータリーバルブを連結する
事に因り、そのロータリーバルブを密閉出来る。
【0016】そして、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気
が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前
に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口、を設けたロ
ータリーバルブを持つ、4サイクルガソリンエンジンに
する。
【0017】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0018】さらに、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0019】
【作用】上記の様に構成された、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因り、
混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発に因
って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立つ。
【0020】また、ロータリーバルブにする事に因り、
ピストンバルブよりも、圧縮比を上げ易い。
【0021】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程でシリンダ
ー内に吸気される。
【0022】そして、2気筒以上の時、各気筒に取り付
けてある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因
り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何も無い空間へ
入るが、次の混合気の吸気工程を待たずに、他の気筒の
混合気の吸気工程の時に吸気される様に、各気筒の工程
を組める。
【0023】さらに、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合
気の吸気工程は180°であるので、 180°(混合気の吸気工程)×4(4気筒)=720
° 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の周期は、 180°(1ストローク)×4(4サイクル)=720
° つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時では、絶えず、いずれが
の気筒に混合気の吸気工程を行なわせる事が出来るの
で、圧縮工程に入っても開いている気口と気口をつなぐ
ものだけで、圧縮工程に入っても開いている気口に、混
合気は圧縮される事なく、吸気される。
【0024】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口だけを持つロータリーバルブを連結す
る事に因り、圧縮工程に入っても開いる気口だけを持つ
ロータリーバルブを密閉できる。(他の、混合気専用の
吸気口、排気口、空気専用の吸気口は、ロータリーバル
ブを、3つ、あるいは、4つ、あるいはロータリーバル
ブの断面(内形)を、H型、にして設けなくてはならな
い。)
【0025】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って膨
張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点で
閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高く取れる。
【0026】そして、混合気専用の吸気口に、ターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付ける事に因り、同一排気量、同一回転数で、より
多くの、パワー、トルクを得る事が出来る
【0027】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では、燃焼効率重視、高回転
では、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0028】そして、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸
気口の開閉のタイミングが、容易に取れる。
【0029】また、上記の空気専用の吸気口の閉まるタ
イミングを遅らせれば、より多くの排気ガスを除去出来
る。
【0030】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においては、4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置を示した縦断面図であり、要は、混合気
専用の吸気口と、排気口と、混合気の吸気工程の時、混
合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に
入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間
で閉じる気口と、圧縮工程に入っても開いている気口を
開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆
発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開
き下死点で閉じる、空気専用の吸気口の、4種類の気口
を、設けた事を示した図である。
【0031】また、図1に示される実施例の、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口は、混合気専用の吸気口
と同時に開き、圧縮工程に入って下死点から、約3分の
2ほどピストンが上昇した時点で閉じると仮定した図で
ある。
【0032】また、空気専用の吸気口は、膨張工程の
時、約3分の2ほどピストンが下降した時点で開き下死
点で閉じると仮定した図である。
【0033】図2に示される実施例では、2つあるロー
タリーバルブの断面(内形)を、H型にし、混合気専用
の吸気口のある部分と、排気口のある部分と、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口のある部分と、圧縮工程
に入っても開いている気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口のある部分の、4種類の気口の配置を分る
様にした図である。
【0034】また、図2に示される実施例は、図1の実
施例を、断面B−Bの方向から見たと仮定した、横断面
図である。
【0035】また、図1、図2に示される空気専用の吸
気口は、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に、排気口が開くのであ
れば、必要としない。
【0036】また、図2に示される、混合気の吸気工程
の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧
縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し
手前の間で閉じる気口に、何も無い空間、を取り付けて
ある。
【0037】そして、何も無い空間は、大きければ大き
い程、混合気が圧縮工程の時に圧縮されて何も無い空間
へ入る時の抵抗は少ないが、場所(スペース)を取るの
と、混合気がガソリンと空気に多く分離し易いので、エ
ンジンの目的、頻繁に使う回転数などを考えた、大きさ
にするのが好ましい。
【0038】また、何も無い空間は、シリンダーより高
い所へあるのと、底がうす型形状になっているものが好
ましい。
【0039】さらに、図2に示される、混合気専用の吸
気口と、空気専用の吸気口には、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を取り付け
てある。
【0040】図3に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図3
は、 図3、混合気の吸気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は開
き、空気専用の吸気と、排気口は閉じている。を示す図
である。
【0041】また、上記の、何も無い空間からの気口
は、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎ
た所から上死点の少し手前の間で閉じる気口である。
【0042】また、空気専用の吸気口は、圧縮工程の
時、何も無い空間からの気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口である。
【0043】図4に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図4
は、 図4 圧縮工程−1 混合気専用の吸気口は閉じ、何も無い空間からの気口
は、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から上死点
の少し手前の間で閉じる。そして、空気専用の吸気口
と、排気口は閉じている。を示す図である。
【0044】また、図4の何も無い空間からの気口は、
圧縮工程に入って約3分の2、ピストンが上昇した時点
で閉じると仮定した図である。
【0045】図5に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図5
は、 図5 圧縮工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口と、排気口は、全部閉じている。を示す
図である。
【0046】図6に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図6
は、 図6 膨張工程−1 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口は、混合気が爆発に因って膨張し
過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開く。そして、排気
口は閉じている。を示す図である。
【0047】また、図6の空気専用の吸気口は、膨張工
程に入って約3分の2、ピストンが下降した時点で開く
と仮定した図である。
【0048】図7に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図7
は、 図7 膨張工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口も下死点で閉じる。そして、排気
口も閉じている。を示す図である。
【0049】図8に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図8
は、 図8 排気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口は閉じ、排気口は開いている。を示す図
である。
【0050】上記の図3から図8は、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関の工程を示した図である。
【0051】そして、図3から図8に示される、ロータ
リーバルブの気口の開閉のタイミングは、エンジンの爆
発回転数、目的、又は、圧縮比などに因って違うので、
この4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを
使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の図には含まれ
ていない。
【0052】図9に示される実施例では、断面A−Aの
方向から見たと仮定した、直列型2気筒の、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の縦断面図であり、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因り、
何も無い空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気
の吸気工程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の
時に吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示した
図である。
【0053】図10に示される実施例では、断面A−A
の方向から見たと仮定した、直列型4気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の縦断面図であり、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時に開き、圧縮工程
に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の
間で閉じる、気口と気口を1つにつなぐ事に因り、圧縮
工程に入っても開いている気口に、混合気は圧縮される
事なく吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示し
た図である。
【0054】図11に示される実施例では、断面B−B
の方向から見たと仮定した、直列型5気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の横断面図であり、ロータリーバ
ルブを3つ用い、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
持つロータリーバルブを連結する事に因り、そのロータ
リーバルブを密閉出来る事を示した図である。
【0055】また、図11には、4サイクルエンジン、
6サイクルエンジンに使用されるロータリーバルブの、
低回転、高回転と、吸排気口の開閉のタイミングを変え
る方法(平成5年特許願第254623号)も、気口の
形状は書かれていないが、混合気専用の吸気口と、圧縮
工程に入っても開いている気口に用いてある。
【0056】つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、エンジン型式を問わず、直列型、V
型、X型 星型、H型、W型、又は、水平対向型などの
エンジン型式の時、4気筒以上であれば、圧縮工程に入
っても開いている、気口と気口を1つにつなぐものだけ
で済む、あるいは、圧縮工程に入っても開いている気口
だけを持つロータリーバルブを、密閉出来る、事を示し
た図である。
【0057】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成されて
いるので、以下に記載される様な効果を奏する。
【0058】4サイクルガソリンエンジンにロータリー
バルブを使用した時の、燃焼効率向上機関として、混合
気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因
り、混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発
に因って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立ち、従来の4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時よりも、同じ量の燃料を
消費するにあたって、爆発のエネルギー(パワー、トル
ク)を、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、
多く伝える事が出来る。
【0059】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程の時に吸気
されるので、燃料の無駄が無くなる。
【0060】また、何も無い空間を、エンジンのシリン
ダーより上に取り付け、底をうす型形状にする事に因
り、混合気が圧縮されて何も無い空間へ入って、ガソリ
ンと空気に分離しても、ガソリンは何も無い空間へ付着
以外は溜らない。
【0061】そして、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の燃焼効率向上機関とし
て、ピストンバルブを使用した時よりも、バルブのリフ
ト量などを考えなくても良いので、圧縮比を上げ易い。
【0062】そして、2気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、各気筒に取り付けてある何も無い空間
を、1つにつなげる事に因り、圧縮工程の時、何も無い
空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気の吸気工
程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の時に吸気
される様に、各気筒の工程を組めるので、同じエンジン
の爆発回転数ならば、何も無い空間へ圧縮されて入って
いる混合気の時間を、短縮出来る。
【0063】また、各気筒の何も無い空間を、1つにつ
なげる事に因り、何も無い空間が各気筒に有るのより
も、1つにした方が場所を取らない。
【0064】また、何も無い空間へ圧縮されて入ってい
る混合気の時間を短縮出来るので、さらに、何も無い空
間を小さく出来る。
【0065】そして、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、圧縮工程に入っても開いている、気口
と気口を1つにつなげるものだけで、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、なお一層簡素な機関で、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の工程が行える。
【0066】また、エンジンの型にも因るが、圧縮工程
に入っても開いている気口だけを持つロータリーバルブ
を連結する事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバ
ルブを密閉出来る。
【0067】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、エンジンが回転する時の抵抗を、少
なく出来る。
【0068】さらに、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点
で閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高くとれる。
【0069】また、上記の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の、混合気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、
スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に
因り、同一回転数、同一排気量で、より多くのエネルギ
ー(パワー、トルク)を得る事が出来る。
【0070】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では燃焼効率重視、高回転で
は、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0071】さらに、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の、
空気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー
・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に因り、空
気を加圧するので、空気専用の吸気口への排気ガスの流
入を防ぎ易くし、空気専用の吸気口の開閉のタイミング
を、容易に取る事が出来る。
【0072】また、空気専用の吸気口に、ターボ・チャ
ージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り
付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸気
口の閉まるタイミングを排気工程に入ってから閉めて
も、排気ガスの流入を防げる。
【0073】また、上記の空気専用の吸気口にターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付けて、排気工程に入ってから閉める事に因り、よ
り多くの排気ガスの除去も出来る。
【0074】また、より多くの排気ガスを除去する事に
因り、次の爆発で完全燃焼に近付き、燃焼効率が良くな
る。
【0075】そして、燃焼効率が良くなった以上に、空
気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー・
チャージャーなどの過給器を取り付けて、それを動かす
為にエネルギーが使われても、完全燃焼に近付くと言う
事は、低公害につながる。
【0076】上記の、圧縮工程に入っても開いている気
口、並びに、何も無い空間からの気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、である。
【0077】また、空気専用の吸気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、を開け過ぎた時の対策と
して、膨張工程の時、混合気か爆発に因って膨張し過ぎ
て逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空
気専用の吸気口、である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
縦断面図である。
【図2】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
横断面図である。
【図3】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(混合気の吸気工程)
【図4】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−1)
【図5】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−2)
【図6】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−1)
【図7】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−2)
【図8】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(排気工程)
【図9】直列型2気筒の、4サイクルガソリンエンジン
にロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関
の実施例を示す、縦断面図である。
【図10】直列型4気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、縦断面図である。
【図11】直列型5気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、横断面図である。
【符号の説明】 1 断面(内形)を、H型、にし、混合気専用の吸気口
のある部分と、排気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 2 断面(内形)を、H型、にし、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口のある部分と、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策
として、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、
空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリーバル
ブ 3 ロータリーバルブの、混合気専用の吸気口 4 ロータリーバルブの、排気口 5 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口 6 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、
膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆
に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専
用の吸気口 7 燃焼室の、混合気専用の吸気口と、排気口 8 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口 9 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口
を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、膨張工程の
時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵
抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口 10 プラグ 11 ピストン 12 ロータリーバルブの回転方向 13 エンジンの外枠 14 燃焼室の、混合気専用の吸気口 15 燃焼室の、排気口 16 気化器 17 ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャー
などの、過給器 18 何も無い空間 19 排気管 20 混合気専用の吸気管 21 空気専用の吸気管 22 ロータリーバルブの回転方向 23 混合気の吸気工程完了 24 圧縮工程完了 25 膨張工程完了 26 排気工程完了 27 混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同
時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口と気口を1つにつ
なぐもの 28 連結した、混合気専用の吸気口だけをもつ、ロー
タリーバルブ 29 連結した、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
もつ、ロータリーバルブ 30 断面(内形)を、H型、にし、排気口のある部分
と、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上
死点の少し手前の間で閉じる、気口を、圧縮工程で開け
過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆発に
因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下
死点で閉じる。空気専用の吸気口のある部分に分けた、
ロータリーバルブ 31 ロータリーバルブの動く方向 A−A 断面 B−B 断面
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図9】
【図10】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図11】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年6月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置。
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブ(平成3年特許願第3561
45号)を使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機
関の補助装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並
びに該機関の補助装置においては、考えとして、4サイ
クルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第
354993号)と、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、ミラーサイクルへの対
応(平成6年特許願第267955)がある。
【0003】また、ピストンバルブを使用しての燃焼効
率向上機関として、4サイクルガソリンエンジンの、ミ
ラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第278
793号)と、4サイクルガソリンエンジンの、ミラー
サイクルへの対応(平成6年特許願第238307号)
がある。
【0004】そして、6サイクルガソリンエンジン(平
成2年特許願第417964号)に、ピストンバルブ、
ロータリーバルブを使用しての、燃焼効率向上機関とし
て、6サイクルガソリンエンジンの、ミラーサイクルへ
の対応の方法(平成5年特許願第355469号)と、
6サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成6年特
許願第72380号)もある。
【0005】また、補助装置の考えとして、4サイクル
ガソリンエンジン、6サイクルガソリンエンジンに、ピ
ストンバルブ、ロータリーバルブを使用して、ミラーサ
イクルへの対応の方法を得る時に、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を用いる
(平成6年特許願第93972号)と、4サイクルガソ
リンエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを
使用して、ミラーサイクルへの対応を得る時に、ターボ
・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給
器を用いる(平成6年特許願第297747号)もあ
る。
【0006】また、燃焼効率向上機関の一環として、4
サイクルエンジン、6サイクルエンジンに使用される、
ロータリーバルブの、低回転、高回転と、吸排気口の開
閉のタイミングを変える方法(平成5年特許願第254
623号)と、4サイクルエンジン、6サイクルエンジ
ンの、燃焼室の形状と、ピストンの形状(平成6年特許
願第146913号)と、4サイクルエンジン、6サイ
クルエンジンに使用される、ロータリーバルブの、1気
筒あたり、1つのロータリーバルブで吸排気の工程を行
う時の、2発火点化と、1気筒あたり、3つのロータリ
ーバルブを用いる事と、2発火点化(平成6年特許願第
174662号)がある。
【0007】さらに、4サイクルガソリンエンジンの燃
焼効率向上機関並びに該機関の補助装置(平成6年特許
願第329729号)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ピストンバル
ブに代わるロータリーバルブを使用した4サイクルガソ
リンエンジンにあっては、 圧縮比=膨張比 の為、混合気が爆発に因って膨張する時、膨張しきる前
に排気口が開いてしまい、爆発に因って出たエネルギー
(パワー、トルク)を、多く排出してしまう、と言う問
題点があった。
【0009】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎると、膨張工程の時、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる、と言う問題点が
あった。
【0010】本発明は、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関を
得る事を目的としており、さらに、該機関を用いた時、
同一排気量、同一回転数で、より多くのパワー、トルク
を得る事と、膨張工程の時の対応を得る事を目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明の、4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の
補助装置においては、混合気の吸気工程の時、混合気専
用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って
下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じ
る、気口、を設けたロータリーバルブを持つ、4サイク
ルガソリンエンジンにする。
【0012】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける。
【0013】また、2気筒以上の時、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、1つにつなぐ。
【0014】そして、4気筒以上の時、上記気口と気口
をつなぐものだけで、済ませる事が出来る。
【0015】また、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを設けたロー
タリーバルブを用いる時、ロータリーバルブを連結する
事に因り、そのロータリーバルブを密閉出来る。
【0016】そして、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気
が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前
に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口、を設けたロ
ータリーバルブを持つ、4サイクルガソリンエンジンに
する。
【0017】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0018】さらに、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0019】
【作用】上記の様に構成された、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因り、
混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発に因
って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立つ。
【0020】また、ロータリーバルブにする事に因り、
ピストンバルブよりも、圧縮比を上げ易い。
【0021】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程でシリンダ
ー内に吸気される。
【0022】そして、2気筒以上の時、各気筒に取り付
けてある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因
り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何も無い空間へ
入るが、次の混合気の吸気工程を待たずに、他の気筒の
混合気の吸気工程の時に吸気される様に、各気筒の工程
を組める。
【0023】さらに、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合
気の吸気工程は180°であるので、 180°(混合気の吸気工程)×4(4気筒)=720
° 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の周期は、 180°(1ストローク)×4(4サイクル)=720
° つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時では、絶えず、いずれが
の気筒に混合気の吸気工程を行なわせる事が出来るの
で、圧縮工程に入っても開いている気口と気口をつなぐ
ものだけで、圧縮工程に入っても開いている気口に、混
合気は圧縮される事なく、吸気される。
【0024】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口だけを持つロータリーバルブを連結す
る事に因り、圧縮工程に入っても開いる気口だけを持つ
ロータリーバルブを密閉できる。(他の、混合気専用の
吸気口、排気口、空気専用の吸気口は、ロータリーバル
ブを、3つ、あるいは、4つ、あるいはロータリーバル
ブの断面(内形)を、H型、にして設けなくてはならな
い。)
【0025】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って膨
張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点で
閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高く取れる。
【0026】そして、混合気専用の吸気口に、ターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付ける事に因り、同一排気量、同一回転数で、より
多くの、パワー、トルクを得る事が出来る。
【0027】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では、燃焼効率重視、高回転
では、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0028】そして、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸
気口の開閉のタイミングが、容易に取れる。
【0029】また、上記の空気専用の吸気口の閉まるタ
イミングを遅らせれば、より多くの排気ガスを除去出来
る。
【0030】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においては、4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置を示した縦断面図であり、要は、混合気
専用の吸気口と、排気口と、混合気の吸気工程の時、混
合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に
入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間
で閉じる気口と、圧縮工程に入っても開いている気口を
開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆
発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開
き下死点で閉じる、空気専用の吸気口の、4種類の気口
を、設けた事を示した図である。
【0031】また、図1に示される実施例の、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口は、混合気専用の吸気口
と同時に開き、圧縮工程に入って下死点から、約3分の
2ほどピストンが上昇した時点で閉じると仮定した図で
ある。
【0032】また、空気専用の吸気口は、膨張工程の
時、約3分の2ほどピストンが下降した時点で開き下死
点で閉じると仮定した図である。
【0033】図2に示される実施例では、2つあるロー
タリーバルブの断面(内形)を、H型にし、混合気専用
の吸気口のある部分と、排気口のある部分と、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口のある部分と、圧縮工程
に入っても開いている気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口のある部分の、4種類の気口の配置を分る
様にした図である。
【0034】また、図2に示される実施例は、図1の実
施例を、断面B−Bの方向から見たと仮定した、横断面
図である。
【0035】また、図1、図2に示される空気専用の吸
気口は、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に、排気口が開くのであ
れば、必要としない。
【0036】また、図2に示される、混合気の吸気工程
の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧
縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し
手前の間で閉じる気口に、何も無い空間、を取り付けて
ある。
【0037】そして、何も無い空間は、大きければ大き
い程、混合気が圧縮工程の時に圧縮されて何も無い空間
へ入る時の抵抗は少ないが、場所(スペース)を取るの
と、混合気がガソリンと空気に多く分離し易いので、エ
ンジンの目的、頻繁に使う回転数などを考えた、大きさ
にするのが好ましい。
【0038】また、何も無い空間は、シリンダーより高
い所へあるのと、底がうす型形状になっているものが好
ましい。
【0039】さらに、図2に示される、混合気専用の吸
気口と、空気専用の吸気口には、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を取り付け
てある。
【0040】図3に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図3
は、 図3、混合気の吸気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は開
き、空気専用の吸気と、排気口は閉じている。を示す図
である。
【0041】また、上記の、何も無い空間からの気口
は、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎ
た所から上死点の少し手前の間で閉じる気口である。
【0042】また、空気専用の吸気口は、圧縮工程の
時、何も無い空間からの気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口である。
【0043】図4に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図4
は、 図4 圧縮工程−1 混合気専用の吸気口は閉じ、何も無い空間からの気口
は、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から上死点
の少し手前の間で閉じる。そして、空気専用の吸気口
と、排気口は閉じている。を示す図である。
【0044】また、図4の何も無い空間からの気口は、
圧縮工程に入って約3分の2、ピストンが上昇した時点
で閉じると仮定した図である。
【0045】図5に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図5
は、 図5 圧縮工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口と、排気口は、全部閉じている。を示す
図である。
【0046】図6に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図6
は、 図6 膨張工程−1 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口は、混合気が爆発に因って膨張し
過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開く。そして、排気
口は閉じている。を示す図である。
【0047】また、図6の空気専用の吸気口は、膨張工
程に入って約3分の2、ピストンが下降した時点で開く
と仮定した図である。
【0048】図7に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図7
は、 図7 膨張工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口も下死点で閉じる。そして、排気
口も閉じている。を示す図である。
【0049】図8に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図8
は、 図8 排気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口は閉じ、排気口は開いている。を示す図
である。
【0050】上記の図3から図8は、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関の工程を示した図である。
【0051】そして、図3から図8に示される、ロータ
リーバルブの気口の開閉のタイミングは、エンジンの爆
発回転数、目的、又は、圧縮比などに因って違うので、
この4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを
使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の図には含まれ
ていない。
【0052】図9に示される実施例では、断面A−Aの
方向から見たと仮定した、直列型2気筒の、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の縦断面図であり、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因り、
何も無い空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気
の吸気工程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の
時に吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示した
図である。
【0053】図10に示される実施例では、断面A−A
の方向から見たと仮定した、直列型4気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の縦断面図であり、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時に開き、圧縮工程
に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の
間で閉じる、気口と気口を1つにつなぐ事に因り、圧縮
工程に入っても開いている気口に、混合気は圧縮される
事なく吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示し
た図である。
【0054】図11に示される実施例では、断面B−B
の方向から見たと仮定した、直列型5気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の横断面図であり、ロータリーバ
ルブを3つ用い、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
持つロータリーバルブを連結する事に因り、そのロータ
リーバルブを密閉出来る事を示した図である。
【0055】また、図11には、4サイクルエンジン、
6サイクルエンジンに使用されるロータリーバルブの、
低回転、高回転と、吸排気口の開閉のタイミングを変え
る方法(平成5年特許願第254623号)も、気口の
形状は書かれていないが、混合気専用の吸気口と、圧縮
工程に入っても開いている気口に用いてある。
【0056】つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、エンジン型式を問わず、直列型、V
型、X型 星型、H型、W型、又は、水平対向型などの
エンジン型式の時、4気筒以上であれば、圧縮工程に入
っても開いている、気口と気口を1つにつなぐものだけ
で済む、あるいは、圧縮工程に入っても開いている気口
だけを持つロータリーバルブを、密閉出来る、事を示し
た図である。
【0057】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成されて
いるので、以下に記載される様な効果を奏する。
【0058】4サイクルガソリンエンジンにロータリー
バルブを使用した時の、燃焼効率向上機関として、混合
気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因
り、混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発
に因って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立ち、従来の4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時よりも、同じ量の燃料を
消費するにあたって、爆発のエネルギー(パワー、トル
ク)を、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、
多く伝える事が出来る。
【0059】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程の時に吸気
されるので、燃料の無駄が無くなる。
【0060】また、何も無い空間を、エンジンのシリン
ダーより上に取り付け、底をうす型形状にする事に因
り、混合気が圧縮されて何も無い空間へ入って、ガソリ
ンと空気に分離しても、ガソリンは何も無い空間へ付着
以外は溜らない。
【0061】そして、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の燃焼効率向上機関とし
て、ピストンバルブを使用した時よりも、バルブのリフ
ト量などを考えなくても良いので、圧縮比を上げ易い。
【0062】そして、2気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、各気筒に取り付けてある何も無い空間
を、1つにつなげる事に因り、圧縮工程の時、何も無い
空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気の吸気工
程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の時に吸気
される様に、各気筒の工程を組めるので、同じエンジン
の爆発回転数ならば、何も無い空間へ圧縮されて入って
いる混合気の時間を、短縮出来る。
【0063】また、各気筒の何も無い空間を、1つにつ
なげる事に因り、何も無い空間が各気筒に有るのより
も、1つにした方が場所を取らない。
【0064】また、何も無い空間へ圧縮されて入ってい
る混合気の時間を短縮出来るので、さらに、何も無い空
間を小さく出来る。
【0065】そして、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、圧縮工程に入っても開いている、気口
と気口を1つにつなげるものだけで、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、なお一層簡素な機関で、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の工程が行える。
【0066】また、エンジンの型にも因るが、圧縮工程
に入っても開いている気口だけを持つロータリーバルブ
を連結する事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバ
ルブを密閉出来る。
【0067】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、エンジンが回転する時の抵抗を、少
なく出来る。
【0068】さらに、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点
で閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高くとれる。
【0069】また、上記の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の、混合気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、
スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に
因り、同一回転数、同一排気量で、より多くのエネルギ
ー(パワー、トルク)を得る事が出来る。
【0070】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では燃焼効率重視、高回転で
は、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0071】さらに、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の、
空気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー
・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に因り、空
気を加圧するので、空気専用の吸気口への排気ガスの流
入を防ぎ易くし、空気専用の吸気口の開閉のタイミング
を、容易に取る事が出来る。
【0072】また、空気専用の吸気口に、ターボ・チャ
ージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り
付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸気
口の閉まるタイミングを排気工程に入ってから閉めて
も、排気ガスの流入を防げる。
【0073】また、上記の空気専用の吸気口にターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付けて、排気工程に入ってから閉める事に因り、よ
り多くの排気ガスの除去も出来る。
【0074】また、より多くの排気ガスを除去する事に
因り、次の爆発で完全燃焼に近付き、燃焼効率が良くな
る。
【0075】そして、燃焼効率が良くなった以上に、空
気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー・
チャージャーなどの過給器を取り付けて、それを動かす
為にエネルギーが使われても、完全燃焼に近付くと言う
事は、低公害につながる。
【0076】上記の、圧縮工程に入っても開いている気
口、並びに、何も無い空間からの気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、である。
【0077】また、空気専用の吸気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、を開け過ぎた時の対策と
して、膨張工程の時、混合気か爆発に因って膨張し過ぎ
て逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空
気専用の吸気口、である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
縦断面図である。
【図2】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
横断面図である。
【図3】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(混合気の吸気工程)
【図4】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−1)
【図5】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−2)
【図6】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−1)
【図7】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−2)
【図8】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(排気工程)
【図9】直列型2気筒の、4サイクルガソリンエンジン
にロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関
の実施例を示す、縦断面図である。
【図10】直列型4気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、縦断面図である。
【図11】直列型5気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、横断面図である。
【符号の説明】 1 断面(内形)を、H型、にし、混合気専用の吸気口
のある部分と、排気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 2 断面(内形)を、H型、にし、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口のある部分と、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策
として、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、
空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリーバル
ブ 3 ロータリーバルブの、混合気専用の吸気口 4 ロータリーバルブの、排気口 5 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口 6 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、
膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆
に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専
用の吸気口 7 燃焼室の、混合気専用の吸気口と、排気口 8 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口 9 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口
を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、膨張工程の
時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵
抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口 10 プラグ 11 ピストン 12 ロータリーバルブの回転方向 13 エンジンの外枠 14 燃焼室の、混合気専用の吸気口 15 燃焼室の、排気口 16 気化器 17 ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャー
などの、過給器 18 何も無い空間 19 排気管 20 混合気専用の吸気管 21 空気専用の吸気管 22 ロータリーバルブの回転方向 23 混合気の吸気工程完了 24 圧縮工程完了 25 膨張工程完了 26 排気工程完了 27 混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同
時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口と気口を1つにつ
なぐもの 28 連結した、混合気専用の吸気口だけをもつ、ロー
タリーバルブ 29 連結した、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
もつ、ロータリーバルブ 30 断面(内形)を、H型、にし、排気口のある部分
と、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上
死点の少し手前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過
ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆発に因
って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死
点で閉じる。空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロ
ータリーバルブ 31 ロータリーバルブの動く方向 A−A 断面 B−B 断面
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図9】
【図10】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図11】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年7月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置。
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブ(平成3年特許願第3561
45号)を使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機
関の補助装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並
びに該機関の補助装置においては、考えとして、4サイ
クルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第
354993号)と、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、ミラーサイクルへの対
応(平成6年特許願第267955)がある。
【0003】また、ピストンバルブを使用しての燃焼効
率向上機関として、4サイクルガソリンエンジンの、ミ
ラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第278
793号)と、4サイクルガソリンエンジンの、ミラー
サイクルへの対応(平成6年特許願第238307号)
がある。
【0004】そして、6サイクルガソリンエンジン(平
成2年特許願第417964号)に、ピストンバルブ、
ロータリーバルブを使用しての、燃焼効率向上機関とし
て、6サイクルガソリンエンジンの、ミラーサイクルへ
の対応の方法(平成5年特許願第355469号)と、
6サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成6年特
許願第72380号)もある。
【0005】また、補助装置の考えとして、4サイクル
ガソリンエンジン、6サイクルガソリンエンジンに、ピ
ストンバルブ、ロータリーバルブを使用して、ミラーサ
イクルへの対応の方法を得る時に、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を用いる
(平成6年特許願第93972号)と、4サイクルガソ
リンエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを
使用して、ミラーサイクルへの対応を得る時に、ターボ
・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給
器を用いる(平成6年特許願第297747号)もあ
る。
【0006】また、燃焼効率向上機関の一環として、4
サイクルエンジン、6サイクルエンジンに使用される、
ロータリーバルブの、低回転、高回転と、吸排気口の開
閉のタイミングを変える方法(平成5年特許願第254
623号)と、4サイクルエンジン、6サイクルエンジ
ンの、燃焼室の形状と、ピストンの形状(平成6年特許
願146913号)と、4サイクルエンジン、6サイク
ルエンジンに使用される、ロータリーバルブの、1気筒
あたり、1つのロータリーバルブで吸排気の工程を行う
時の、2発火点化と、1気筒あたり、3つのロータリー
バルブを用いる事と、2発火点化(平成6年特許願第1
74662号)がある。
【0007】さらに、4サイクルガソリンエンジンの燃
焼効率向上機関並びに該機関の補助装置(平成6年特許
願第329729号)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ピストンバル
ブに代わるロータリーバルブを使用した4サイクルガソ
リンエンジンにあっては、 圧縮比=膨張比 の為、混合気が爆発に因って膨張する時、膨張しきる前
に排気口が開いてしまい、爆発に因って出たエネルギー
(パワー、トルク)を、多く排出してしまう、と言う問
題点があった。
【0009】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎると、膨張工程の時、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる、と言う問題点が
あった。
【0010】本発明は、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関を
得る事を目的としており、さらに、該機関を用いた時、
同一排気量、同一回転数で、より多くのパワー、トルク
を得る事と、膨張工程の時の対応を得る事を目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明の、4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の
補助装置においては、混合気の吸気工程の時、混合気専
用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って
下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じ
る、気口、を設けたロータリーバルブを持つ、4サイク
ルガソリンエンジンにする。
【0012】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける。
【0013】また、2気筒以上の時、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、1つにつなぐ。
【0014】そして、4気筒以上の時、上記気口と気口
をつなぐものだけで、済ませる事が出来る。
【0015】また、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを設けたロー
タリーバルブを用いる時、ロータリーバルブを連結する
事に因り、そのロータリーバルブを密閉出来る。
【0016】そして、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気
が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前
に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口、を設けたロ
ータリーバルブを持つ、4サイクルガソリンエンジンに
する。
【0017】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0018】さらに、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0019】
【作用】上記の様に構成された、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因り、
混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発に因
って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立つ。
【0020】また、ロータリーバルブにする事に因り、
ピストンバルブよりも、圧縮比を上げ易い。
【0021】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程でシリンダ
ー内に吸気される。
【0022】そして、2気筒以上の時、各気筒に取り付
けてある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因
り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何も無い空間へ
入るが、次の混合気の吸気工程を待たずに、他の気筒の
混合気の吸気工程の時に吸気される様に、各気筒の工程
を組める。
【0023】さらに、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合
気の吸気工程は180°であるので、 180°(混合気の吸気工程)×4(4気筒)=720
° 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の周期は、 180°(1ストローク)×4(4サイクル)=720
° つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時では、絶えず、いずれが
の気筒に混合気の吸気工程を行なわせる事が出来るの
で、圧縮工程に入っても開いている気口と気口をつなぐ
ものだけで、圧縮工程に入っても開いている気口に、混
合気は圧縮される事なく、出入する。
【0024】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口だけを持つロータリーバルブを連結す
る事に因り、圧縮工程に入っても開いる気口だけを持つ
ロータリーバルブを密閉できる。(他の、混合気専用の
吸気口、排気口、空気専用の吸気口は、ロータリーバル
ブを、3つ、あるいは、4つ、あるいはロータリーバル
ブの断面(内形)を、H型、にして設けなくてはならな
い。)
【0025】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って膨
張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点で
閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高く取れる。
【0026】そして、混合気専用の吸気口に、ターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付ける事に因り、同一排気量、同一回転数で、より
多くの、パワー、トルクを得る事が出来る。
【0027】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では、燃焼効率重視、高回転
では、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0028】そして、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸
気口の開閉のタイミングが、容易に取れる。
【0029】また、上記の空気専用の吸気口の閉まるタ
イミングを遅らせれば、より多くの排気ガスを除去出来
る。
【0030】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においては、4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置を示した縦断面図であり、要は、混合気
専用の吸気口と、排気口と、混合気の吸気工程の時、混
合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に
入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間
で閉じる気口と、圧縮工程に入っても開いている気口を
開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆
発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開
き下死点で閉じる、空気専用の吸気口の、4種類の気口
を、設けた事を示した図である。
【0031】また、図1に示される実施例の、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口は、混合気専用の吸気口
と同時に開き、圧縮工程に入って下死点から、約3分の
2ほどピストンが上昇した時点で閉じると仮定した図で
ある。
【0032】また、空気専用の吸気口は、膨張工程の
時、約3分の2ほどピストンが下降した時点で開き下死
点で閉じると仮定した図である。
【0033】図2に示される実施例では、2つあるロー
タリーバルブの断面(内形)を、H型にし、混合気専用
の吸気口のある部分と、排気口のある部分と、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口のある部分と、圧縮工程
に入っても開いている気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口のある部分の、4種類の気口の配置を分る
様にした図である。
【0034】また、図2に示される実施例は、図1の実
施例を、断面B−Bの方向から見たと仮定した、横断面
図である。
【0035】また、図1、図2に示される空気専用の吸
気口は、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に、排気口が開くのであ
れば、必要としない。
【0036】また、図2に示される、混合気の吸気工程
の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧
縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し
手前の間で閉じる気口に、何も無い空間、を取り付けて
ある。
【0037】そして、何も無い空間は、大きければ大き
い程、混合気が圧縮工程の時に圧縮されて何も無い空間
へ入る時の抵抗は少ないが、場所(スペース)を取るの
と、混合気がガソリンと空気に多く分離し易いので、エ
ンジンの目的、頻繁に使う回転数などを考えた、大きさ
にするのが好ましい。
【0038】また、何も無い空間は、シリンダーより高
い所へあるのと、底がうす型形状になっているものが好
ましい。
【0039】さらに、図2に示される、混合気専用の吸
気口と、空気専用の吸気口には、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を取り付け
てある。
【0040】図3に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図3
は、 図3、混合気の吸気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は開
き、空気専用の吸気と、排気口は閉じている。を示す図
である。
【0041】また、上記の、何も無い空間からの気口
は、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎ
た所から上死点の少し手前の間で閉じる気口である。
【0042】また、空気専用の吸気口は、圧縮工程の
時、何も無い空間からの気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口である。
【0043】図4に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図4
は、 図4 圧縮工程−1 混合気専用の吸気口は閉じ、何も無い空間からの気口
は、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から上死点
の少し手前の間で閉じる。そして、空気専用の吸気口
と、排気口は閉じている。を示す図である。
【0044】また、図4の何も無い空間からの気口は、
圧縮工程に入って約3分の2、ピストンが上昇した時点
で閉じると仮定した図である。
【0045】図5に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図5
は、 図5 圧縮工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口と、排気口は、全部閉じている。を示す
図である。
【0046】図6に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図6
は、 図6 膨張工程−1 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口は、混合気が爆発に因って膨張し
過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開く。そして、排気
口は閉じている。を示す図である。
【0047】また、図6の空気専用の吸気口は、膨張工
程に入って約3分の2、ピストンが下降した時点で開く
と仮定した図である。
【0048】図7に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図7
は、 図7 膨張工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口も下死点で閉じる。そして、排気
口も閉じている。を示す図である。
【0049】図8に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図8
は、 図8 排気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口は閉じ、排気口は開いている。を示す図
である。
【0050】上記の図3から図8は、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関の工程を示した図である。
【0051】そして、図3から図8に示される、ロータ
リーバルブの気口の開閉のタイミングは、エンジンの爆
発回転数、目的、又は、圧縮比などに因って違うので、
この4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを
使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の図には含まれ
ていない。
【0052】図9に示される実施例では、断面A−Aの
方向から見たと仮定した、直列型2気筒の、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の縦断面図であり、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因り、
何も無い空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気
の吸気工程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の
時に吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示した
図である。
【0053】図10に示される実施例では、断面A−A
の方向から見たと仮定した、直列型4気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の縦断面図であり、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時に開き、圧縮工程
に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の
間で閉じる、気口と気口を1つにつなぐ事に因り、圧縮
工程に入っても開いている気口に、混合気は圧縮される
事なく、出入する様に、各気筒の工程を組める事を示し
た図である。
【0054】図11に示される実施例では、断面B−B
の方向から見たと仮定した、直列型5気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の横断面図であり、ロータリーバ
ルブを3つ用い、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
持つロータリーバルブを連結する事に因り、そのロータ
リーバルブを密閉出来る事を示した図である。
【0055】また、図11には、4サイクルエンジン、
6サイクルエンジンに使用されるロータリーバルブの、
低回転、高回転と、吸排気口の開閉のタイミングを変え
る方法(平成5年特許願第254623号)も、気口の
形状は書かれていないが、混合気専用の吸気口と、圧縮
工程に入っても開いている気口に用いてある。
【0056】つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、エンジン型式を問わず、直列型、V
型、X型 星型、H型、W型、又は、水平対向型などの
エンジン型式の時、4気筒以上であれば、圧縮工程に入
っても開いている、気口と気口を1つにつなぐものだけ
で済む、あるいは、圧縮工程に入っても開いている気口
だけを持つロータリーバルブを、密閉出来る、事を示し
た図である。
【0057】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成されて
いるので、以下に記載される様な効果を奏する。
【0058】4サイクルガソリンエンジンにロータリー
バルブを使用した時の、燃焼効率向上機関として、混合
気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因
り、混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発
に因って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立ち、従来の4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時よりも、同じ量の燃料を
消費するにあたって、爆発のエネルギー(パワー、トル
ク)を、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、
多く伝える事が出来る。
【0059】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程の時に吸気
されるので、燃料の無駄が無くなる。
【0060】また、何も無い空間を、エンジンのシリン
ダーより上に取り付け、底をうす型形状にする事に因
り、混合気が圧縮されて何も無い空間へ入って、ガソリ
ンと空気に分離しても、ガソリンは何も無い空間へ付着
以外は溜らない。
【0061】そして、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の燃焼効率向上機関とし
て、ピストンバルブを使用した時よりも、バルブのリフ
ト量などを考えなくても良いので、圧縮比を上げ易い。
【0062】そして、2気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、各気筒に取り付けてある何も無い空間
を、1つにつなげる事に因り、圧縮工程の時、何も無い
空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気の吸気工
程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の時に吸気
される様に、各気筒の工程を組めるので、同じエンジン
の爆発回転数ならば、何も無い空間へ圧縮されて入って
いる混合気の時間を、短縮出来る。
【0063】また、各気筒の何も無い空間を、1つにつ
なげる事に因り、何も無い空間が各気筒に有るのより
も、1つにした方が場所を取らない。
【0064】また、何も無い空間へ圧縮されて入ってい
る混合気の時間を短縮出来るので、さらに、何も無い空
間を小さく出来る。
【0065】そして、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、圧縮工程に入っても開いている、気口
と気口を1つにつなげるものだけで、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、なお一層簡素な機関で、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の工程が行える。
【0066】また、エンジンの型にも因るが、圧縮工程
に入っても開いている気口だけを持つロータリーバルブ
を連結する事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバ
ルブを密閉出来る。
【0067】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、エンジンが回転する時の抵抗を、少
なく出来る。
【0068】さらに、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点
で閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高くとれる。
【0069】また、上記の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の、混合気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、
スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に
因り、同一回転数、同一排気量で、より多くのエネルギ
ー(パワー、トルク)を得る事が出来る。
【0070】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では燃焼効率重視、高回転で
は、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0071】さらに、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の、
空気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー
・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に因り、空
気を加圧するので、空気専用の吸気口への排気ガスの流
入を防ぎ易くし、空気専用の吸気口の開閉のタイミング
を、容易に取る事が出来る。
【0072】また、空気専用の吸気口に、ターボ・チャ
ージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り
付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸気
口の閉まるタイミングを排気工程に入ってから閉めて
も、排気ガスの流入を防げる。
【0073】また、上記の空気専用の吸気口にターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付けて、排気工程に入ってから閉める事に因り、よ
り多くの排気ガスの除去も出来る。
【0074】また、より多くの排気ガスを除去する事に
因り、次の爆発で完全燃焼に近付き、燃焼効率が良くな
る。
【0075】そして、燃焼効率が良くなった以上に、空
気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー・
チャージャーなどの過給器を取り付けて、それを動かす
為にエネルギーが使われても、完全燃焼に近付くと言う
事は、低公害につながる。
【0076】上記の、圧縮工程に入っても開いている気
口、並びに、何も無い空間からの気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、である。
【0077】また、空気専用の吸気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、を開け過ぎた時の対策と
して、膨張工程の時、混合気か爆発に因って膨張し過ぎ
て逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空
気専用の吸気口、である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
縦断面図である。
【図2】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
横断面図である。
【図3】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(混合気の吸気工程)
【図4】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−1)
【図5】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−2)
【図6】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−1)
【図7】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−2)
【図8】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(排気工程)
【図9】直列型2気筒の、4サイクルガソリンエンジン
にロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関
の実施例を示す、縦断面図である。
【図10】直列型4気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、縦断面図である。
【図11】直列型5気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、横断面図である。
【符号の説明】 1 断面(内形)を、H型、にし、混合気専用の吸気口
のある部分と、排気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 2 断面(内形)を、H型、にし、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口のある部分と、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策
として、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、
空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリーバル
ブ 3 ロータリーバルブの、混合気専用の吸気口 4 ロータリーバルブの、排気口 5 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口 6 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、
膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆
に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専
用の吸気口 7 燃焼室の、混合気専用の吸気口と、排気口 8 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口 9 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口
を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、膨張工程の
時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵
抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口 10 プラグ 11 ピストン 12 ロータリーバルブの回転方向 13 エンジンの外枠 14 燃焼室の、混合気専用の吸気口 15 燃焼室の、排気口 16 気化器 17 ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャー
などの、過給器 18 何も無い空間 19 排気管 20 混合気専用の吸気管 21 空気専用の吸気管 、気口と気口を1つにつなぐもの 28 連結した、混合気専用の吸気口だけをもつ、ロー
タリーバルブ 29 連結した、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
もつ、ロータリーバルブ 30 断面(内形)を、H型、にし、排気口のある部分
と、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上
死点の少し手前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過
ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆発に因
って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死
点で閉じる。空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロ
ータリーバルブ A−A 断面 B−B 断面
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図9】
【図10】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図11】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年8月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置。
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブ(平成3年特許願第3561
45号)を使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機
関の補助装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並
びに該機関の補助装置においては、考えとして、4サイ
クルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第
354993号)と、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、ミラーサイクルへの対
応(平成6年特許願第267955)がある。
【0003】また、ピストンバルブを使用しての燃焼効
率向上機関として、4サイクルガソリンエンジンの、ミ
ラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第278
793号)と、4サイクルガソリンエンジンの、ミラー
サイクルへの対応(平成6年特許願第238307号)
がある。
【0004】そして、6サイクルガソリンエンジン(平
成2年特許願第417964号)に、ピストンバルブ、
ロータリーバルブを使用しての、燃焼効率向上機関とし
て、6サイクルガソリンエンジンの、ミラーサイクルへ
の対応の方法(平成5年特許願第355469号)と、
6サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成6年特
許願第72380号)もある。
【0005】また、補助装置の考えとして、4サイクル
ガソリンエンジン、6サイクルガソリンエンジンに、ピ
ストンバルブ、ロータリーバルブを使用して、ミラーサ
イクルへの対応の方法を得る時に、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を用いる
(平成6年特許願第93972号)と、4サイクルガソ
リンエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを
使用して、ミラーサイクルへの対応を得る時に、ターボ
・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給
器を用いる(平成6年特許願第297747号)もあ
る。
【0006】また、燃焼効率向上機関の一環として、4
サイクルエンジン、6サイクルエンジンに使用される、
ロータリーバルブの、低回転、高回転と、吸排気口の開
閉のタイミングを変える方法(平成5年特許願第254
623号)と、4サイクルエンジン、6サイクルエンジ
ンの、燃焼室の形状と、ピストンの形状(平成6年特許
願第146913号)と、4サイクルエンジン、6サイ
クルエンジンに使用される、ロータリーバルブの、1気
筒あたり、1つのロータリーバルブで吸排気の工程を行
う時の、2発火点化と、1気筒あたり、3つのロータリ
ーバルブを用いる事と、2発火点化(平成6年特許願第
174662号)がある。
【0007】さらに、4サイクルガソリンエンジンの燃
焼効率向上機関並びに該機関の補助装置(平成6年特許
願第329729号)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ピストンバル
ブに代わるロータリーバルブを使用した4サイクルガソ
リンエンジンにあっては、 圧縮比=膨張比 の為、混合気が爆発に因って膨張する時、膨張しきる前
に排気口が開いてしまい、爆発に因って出たエネルギー
(パワー、トルク)を、多く排出してしまう、と言う問
題点があった。
【0009】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎると、膨張工程の時、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる、と言う問題点が
あった。
【0010】本発明は、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関を
得る事を目的としており、さらに、該機関を用いた時、
同一排気量、同一回転数で、より多くのパワー、トルク
を得る事と、膨張工程の時の対応を得る事を目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明の、4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の
補助装置においては、混合気の吸気工程の時、混合気専
用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って
下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じ
る、気口、を設けたロータリーバルブを持つ、4サイク
ルガソリンエンジンにする。
【0012】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける。
【0013】また、2気筒以上の時、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、1つにつなぐ。
【0014】そして、4気筒以上の時、上記気口と気口
をつなぐものだけで、済ませる。
【0015】また、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを設けたロー
タリーバルブを用いる時、ロータリーバルブを連結する
事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバルブを密閉
する。
【0016】そして、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気
が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前
に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口、を設けたロ
ータリーバルブを持つ、4サイクルガソリンエンジンに
する。
【0017】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0018】さらに、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0019】
【作用】上記の様に構成された、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因り、
混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発に因
って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立つ。
【0020】また、ロータリーバルブにする事に因り、
ピストンバルブよりも、圧縮比を上げ易い。
【0021】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程でシリンダ
ー内に吸気される。
【0022】そして、2気筒以上の時、各気筒に取り付
けてある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因
り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何も無い空間へ
入るが、次の混合気の吸気工程を待たずに、他の気筒の
混合気の吸気工程の時に吸気される様に、各気筒の工程
を組める。
【0023】さらに、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合
気の吸気工程は180°であるので、 180°(混合気の吸気工程)×4(4気筒)=720
° 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の周期は、 180°(1ストローク)×4(4サイクル)=720
° つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時では、絶えず、いずれが
の気筒に混合気の吸気工程を行なわせる事が出来るの
で、圧縮工程に入っても開いている気口と気口をつなぐ
ものだけで、圧縮工程に入っても開いている気口に、混
合気は圧縮される事なく、出入する。
【0024】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口だけを持つロータリーバルブを連結す
る事に因り、圧縮工程に入っても開いる気口だけを持つ
ロータリーバルブを密閉できる。(他の、混合気専用の
吸気口、排気口、空気専用の吸気口は、ロータリーバル
ブを、3つ、あるいは、4つ、あるいはロータリーバル
ブの断面(内形)を、H型、にして設けなくてはならな
い。)
【0025】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って膨
張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点で
閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高く取れる。
【0026】そして、混合気専用の吸気口に、ターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付ける事に因り、同一排気量、同一回転数で、より
多くの、パワー、トルクを得る事が出来る。
【0027】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では、燃焼効率重視、高回転
では、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0028】そして、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸
気口の開閉のタイミングが、容易に取れる。
【0029】また、上記の空気専用の吸気口の閉まるタ
イミングを遅らせれば、より多くの排気ガスを除去出来
る。
【0030】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においては、4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置を示した縦断面図であり、要は、混合気
専用の吸気口と、排気口と、混合気の吸気工程の時、混
合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に
入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間
で閉じる気口と、圧縮工程に入っても開いている気口を
開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆
発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開
き下死点で閉じる、空気専用の吸気口の、4種類の気口
を、設けた事を示した図である。
【0031】また、図1に示される実施例の、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口は、混合気専用の吸気口
と同時に開き、圧縮工程に入って下死点から、約3分の
2ほどピストンが上昇した時点で閉じると仮定した図で
ある。
【0032】また、空気専用の吸気口は、膨張工程の
時、約3分の2ほどピストンが下降した時点で開き下死
点で閉じると仮定した図である。
【0033】図2に示される実施例では、2つあるロー
タリーバルブの断面(内形)を、H型にし、混合気専用
の吸気口のある部分と、排気口のある部分と、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口のある部分と、圧縮工程
に入っても開いている気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口のある部分の、4種類の気口の配置を分る
様にした図である。
【0034】また、図2に示される実施例は、図1の実
施例を、断面B−Bの方向から見たと仮定した、横断面
図である。
【0035】また、図1、図2に示される空気専用の吸
気口は、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に、排気口が開くのであ
れば、必要としない。
【0036】また、図2に示される、混合気の吸気工程
の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧
縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し
手前の間で閉じる気口に、何も無い空間、を取り付けて
ある。
【0037】そして、何も無い空間は、大きければ大き
い程、混合気が圧縮工程の時に圧縮されて何も無い空間
へ入る時の抵抗は少ないが、場所(スペース)を取るの
と、混合気がガソリンと空気に多く分離し易いので、エ
ンジンの目的、頻繁に使う回転数などを考えた、大きさ
にするのが好ましい。
【0038】また、何も無い空間は、シリンダーより高
い所へあるのと、底がうす型形状になっているものが好
ましい。
【0039】さらに、図2に示される、混合気専用の吸
気口と、空気専用の吸気口には、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を取り付け
てある。
【0040】図3に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図3
は、 図3、混合気の吸気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は開
き、空気専用の吸気と、排気口は閉じている。を示す図
である。
【0041】また、上記の、何も無い空間からの気口
は、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎ
た所から上死点の少し手前の間で閉じる気口である。
【0042】また、空気専用の吸気口は、圧縮工程の
時、何も無い空間からの気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口である。
【0043】図4に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図4
は、 図4 圧縮工程−1 混合気専用の吸気口は閉じ、何も無い空間からの気口
は、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から上死点
の少し手前の間で閉じる。そして、空気専用の吸気口
と、排気口は閉じている。を示す図である。
【0044】また、図4の何も無い空間からの気口は、
圧縮工程に入って約3分の2、ピストンが上昇した時点
で閉じると仮定した図である。
【0045】図5に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図5
は、 図5 圧縮工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口と、排気口は、全部閉じている。を示す
図である。
【0046】図6に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図6
は、 図6 膨張工程−1 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口は、混合気が爆発に因って膨張し
過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開く。そして、排気
口は閉じている。を示す図である。
【0047】また、図6の空気専用の吸気口は、膨張工
程に入って約3分の2、ピストンが下降した時点で開く
と仮定した図である。
【0048】図7に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図7
は、 図7 膨張工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口も下死点で閉じる。そして、排気
口も閉じている。を示す図である。
【0049】図8に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図8
は、 図8 排気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口は閉じ、排気口は開いている。を示す図
である。
【0050】上記の図3から図8は、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関の工程を示した図である。
【0051】そして、図3から図8に示される、ロータ
リーバルブの気口の開閉のタイミングは、エンジンの爆
発回転数、目的、又は、圧縮比などに因って違うので、
この4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを
使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の図には含まれ
ていない。
【0052】図9に示される実施例では、断面A−Aの
方向から見たと仮定した、直列型2気筒の、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の縦断面図であり、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因り、
何も無い空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気
の吸気工程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の
時に吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示した
図である。
【0053】図10に示される実施例では、断面A−A
の方向から見たと仮定した、直列型4気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の縦断面図であり、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時に開き、圧縮工程
に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の
間で閉じる、気口と気口を1つにつなぐ事に因り、圧縮
工程に入っても開いている気口に、混合気は圧縮される
事なく、出入する様に、各気筒の工程を組める事を示し
た図である。
【0054】図11に示される実施例では、断面B−B
の方向から見たと仮定した、直列型5気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の横断面図であり、ロータリーバ
ルブを3つ用い、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
持つロータリーバルブを連結する事に因り、そのロータ
リーバルブを密閉出来る事を示した図である。
【0055】また、図11には、4サイクルエンジン、
6サイクルエンジンに使用されるロータリーバルブの、
低回転、高回転と、吸排気口の開閉のタイミングを変え
る方法(平成5年特許願第254623号)も、気口の
形状は書かれていないが、混合気専用の吸気口と、圧縮
工程に入っても開いている気口に用いてある。
【0056】つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、エンジン型式を問わず、直列型、V
型、X型 星型、H型、W型、又は、水平対向型などの
エンジン型式の時、4気筒以上であれば、圧縮工程に入
っても開いている、気口と気口を1つにつなぐものだけ
で済む、あるいは、圧縮工程に入っても開いている気口
だけを持つロータリーバルブを、密閉出来る、事を示し
た図である。
【0057】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成されて
いるので、以下に記載される様な効果を奏する。
【0058】4サイクルガソリンエンジンにロータリー
バルブを使用した時の、燃焼効率向上機関として、混合
気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因
り、混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発
に因って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立ち、従来の4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時よりも、同じ量の燃料を
消費するにあたって、爆発のエネルギー(パワー、トル
ク)を、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、
多く伝える事が出来る。
【0059】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程の時に吸気
されるので、燃料の無駄が無くなる。
【0060】また、何も無い空間を、エンジンのシリン
ダーより上に取り付け、底をうす型形状にする事に因
り、混合気が圧縮されて何も無い空間へ入って、ガソリ
ンと空気に分離しても、ガソリンは何も無い空間へ付着
以外は溜らない。
【0061】そして、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の燃焼効率向上機関とし
て、ピストンバルブを使用した時よりも、バルブのリフ
ト量などを考えなくても良いので、圧縮比を上げ易い。
【0062】そして、2気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、各気筒に取り付けてある何も無い空間
を、1つにつなげる事に因り、圧縮工程の時、何も無い
空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気の吸気工
程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の時に吸気
される様に、各気筒の工程を組めるので、同じエンジン
の爆発回転数ならば、何も無い空間へ圧縮されて入って
いる混合気の時間を、短縮出来る。
【0063】また、各気筒の何も無い空間を、1つにつ
なげる事に因り、何も無い空間が各気筒に有るのより
も、1つにした方が場所を取らない。
【0064】また、何も無い空間へ圧縮されて入ってい
る混合気の時間を短縮出来るので、さらに、何も無い空
間を小さく出来る。
【0065】そして、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、圧縮工程に入っても開いている、気口
と気口を1つにつなげるものだけで、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、なお一層簡素な機関で、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の工程が行える。
【0066】また、エンジンの型にも因るが、圧縮工程
に入っても開いている気口だけを持つロータリーバルブ
を連結する事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバ
ルブを密閉出来る。
【0067】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は吸気される様に各気筒の
工程を組めるので、エンジンが回転する時の抵抗を、少
なく出来る。
【0068】さらに、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点
で閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高くとれる。
【0069】また、上記の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の、混合気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、
スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に
因り、同一回転数、同一排気量で、より多くのエネルギ
ー(パワー、トルク)を得る事が出来る。
【0070】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では燃焼効率重視、高回転で
は、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0071】さらに、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の、
空気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー
・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に因り、空
気を加圧するので、空気専用の吸気口への排気ガスの流
入を防ぎ易くし、空気専用の吸気口の開閉のタイミング
を、容易に取る事が出来る。
【0072】また、空気専用の吸気口に、ターボ・チャ
ージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り
付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸気
口の閉まるタイミングを排気工程に入ってから閉めて
も、排気ガスの流入を防げる。
【0073】また、上記の空気専用の吸気口にターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付けて、排気工程に入ってから閉める事に因り、よ
り多くの排気ガスの除去も出来る。
【0074】また、より多くの排気ガスを除去する事に
因り、次の爆発で完全燃焼に近付き、燃焼効率が良くな
る。
【0075】そして、燃焼効率が良くなった以上に、空
気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー・
チャージャーなどの過給器を取り付けて、それを動かす
為にエネルギーが使われても、完全燃焼に近付くと言う
事は、低公害につながる。
【0076】上記の、圧縮工程に入っても開いている気
口、並びに、何も無い空間からの気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、である。
【0077】また、空気専用の吸気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、を開け過ぎた時の対策と
して、膨張工程の時、混合気か爆発に因って膨張し過ぎ
て逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空
気専用の吸気口、である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
縦断面図である。
【図2】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
横断面図である。
【図3】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(混合気の吸気工程)
【図4】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−1)
【図5】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−2)
【図6】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−1)
【図7】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−2)
【図8】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(排気工程)
【図9】直列型2気筒の、4サイクルガソリンエンジン
にロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関
の実施例を示す、縦断面図である。
【図10】直列型4気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、縦断面図である。
【図11】直列型5気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、横断面図である。
【符号の説明】 1 断面(内形)を、H型、にし、混合気専用の吸気口
のある部分と、排気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 2 断面(内形)を、H型、にし、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口のある部分と、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策
として、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、
空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリーバル
ブ 3 ロータリーバルブの、混合気専用の吸気口 4 ロータリーバルブの、排気口 5 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口 6 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、
膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆
に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専
用の吸気口 7 燃焼室の、混合気専用の吸気口と、排気口 8 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口 9 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口
を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、膨張工程の
時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵
抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口 10 プラグ 11 ピストン 12 ロータリーバルブの回転方向 13 エンジンの外枠 14 燃焼室の、混合気専用の吸気口 15 燃焼室の、排気口 16 気化器 17 ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャー
などの、過給器 18 何も無い空間 19 排気管 20 混合気専用の吸気管 21 空気専用の吸気管 22 ロータリーバルブの動く方向 23 混合気の吸気工程完了 24 圧縮工程完了 25 膨張工程完了 26 排気工程完了 27 混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同
時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口と気口を1つにつ
なぐもの 28 連結した、混合気専用の吸気口だけをもつ、ロー
タリーバルブ 29 連結した、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
もつ、ロータリーバルブ 30 断面(内形)を、H型、にし、排気口のある部分
と、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上
死点の少し手前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過
ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆発に因
って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死
点で閉じる、空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロ
ータリーバルブ A−A 断面 B−B 断面
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図9】
【図10】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図11】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年9月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置。
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブ(平成3年特許願第3561
45号)を使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機
関の補助装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並
びに該機関の補助装置においては、考えとして、4サイ
クルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第
354993号)と、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、ミラーサイクルへの対
応(平成6年特許願第267955)がある。
【0003】また、ピストンバルブを使用しての燃焼効
率向上機関として、4サイクルガソリンエンジンの、ミ
ラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第278
793号)と、4サイクルガソリンエンジンの、ミラー
サイクルへの対応(平成6年特許願第238307号)
がある。
【0004】そして、6サイクルガソリンエンジン(平
成2年特許願第417964号)に、ピストンバルブ、
ロータリーバルブを使用しての、燃焼効率向上機関とし
て、6サイクルガソリンエンジンの、ミラーサイクルへ
の対応の方法(平成5年特許願第355469号)と、
6サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成6年特
許願第72380号)もある。
【0005】また、補助装置の考えとして、4サイクル
ガソリンエンジン、6サイクルガソリンエンジンに、ピ
ストンバルブ、ロータリーバルブを使用して、ミラーサ
イクルへの対応の方法を得る時に、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を用いる
(平成6年特許願第93972号)と、4サイクルガソ
リンエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを
使用して、ミラーサイクルへの対応を得る時に、ターボ
・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給
器を用いる(平成6年特許願第297747号)もあ
る。
【0006】また、燃焼効率向上機関の一環として、4
サイクルエンジン、6サイクルエンジンに使用される、
ロータリーバルブの、低回転、高回転と、吸排気口の開
閉のタイミングを変える方法(平成5年特許願第254
623号)と、4サイクルエンジン、6サイクルエンジ
ンの、燃焼室の形状と、ピストンの形状(平成6年特許
願146913号)と、4サイクルエンジン、6サイク
ルエンジンに使用される、ロータリーバルブの、1気筒
あたり、1つのロータリーバルブで吸排気の工程を行う
時の、2発火点化と、1気筒あたり、3つのロータリー
バルブを用いる事と、2発火点化(平成6年特許願第1
74662号)がある。
【0007】さらに、4サイクルガソリンエンジンの燃
焼効率向上機関並びに該機関の補助装置(平成6年特許
願第329729号)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ピストンバル
ブに代わるロータリーバルブを使用した4サイクルガソ
リンエンジンにあっては、 圧縮比=膨張比 の為、混合気が爆発に因って膨張する時、膨張しきる前
に排気口が開いてしまい、爆発に因って出たエネルギー
(パワー、トルク)を、多く排出してしまう、と言う問
題点があった。
【0009】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎると、膨張工程の時、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる、と言う問題点が
あった。
【0010】本発明は、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関を
得る事を目的としており、さらに、該機関を用いた時、
同一排気量、同一回転数で、より多くのパワー、トルク
を得る事と、膨張工程の時の対応を得る事を目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明の、4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の
補助装置においては、混合気の吸気工程の時、混合気専
用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って
下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じ
る、気口、を設けたロータリーバルブを持つ、4サイク
ルガソリンエンジンにする。
【0012】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける。
【0013】また、2気筒以上の時、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、1つにつなぐ。
【0014】そして、4気筒以上の時、上記気口と気口
をつなぐものだけで、済ませる事が出来る。
【0015】また、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを設けたロー
タリーバルブを用いる時、ロータリーバルブを連結する
事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバルブを密閉
する。
【0016】そして、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気
が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前
に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口、を設けたロ
ータリーバルブを持つ、4サイクルガソリンエンジンに
する。
【0017】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0018】さらに、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0019】
【作用】上記の様に構成された、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因り、
混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発に因
って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立つ。
【0020】また、ロータリーバルブにする事に因り、
ピストンバルブよりも、圧縮比を上げ易い。
【0021】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程でシリンダ
ー内に吸気される。
【0022】そして、2気筒以上の時、各気筒に取り付
けてある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因
り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何も無い空間へ
入るが、次の混合気の吸気工程を待たずに、他の気筒の
混合気の吸気工程の時に吸気される様に、各気筒の工程
を組める。
【0023】さらに、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合
気の吸気工程は180°であるので、 180°(混合気の吸気工程)×4(4気筒)=720
° 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の周期は、 180°(1ストローク)×4(4サイクル)=720
° つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時では、絶えず、いずれが
の気筒に混合気の吸気工程を行なわせる事が出来るの
で、圧縮工程に入っても開いている気口と気口をつなぐ
ものだけで、圧縮工程に入っても開いている気口に、混
合気は圧縮される事なく、出入する。
【0024】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口だけを持つロータリーバルブを連結す
る事に因り、圧縮工程に入っても開いる気口だけを持つ
ロータリーバルブを密閉できる。(他の、混合気専用の
吸気口、排気口、空気専用の吸気口は、ロータリーバル
ブを、3つ、あるいは、4つ、あるいはロータリーバル
ブの断面(内形)を、H型、にして設けなくてはならな
い。)
【0025】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って膨
張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点で
閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高く取れる。
【0026】そして、混合気専用の吸気口に、ターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付ける事に因り、同一排気量、同一回転数で、より
多くの、パワー、トルクを得る事が出来る
【0027】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では、燃焼効率重視、高回転
では、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0028】そして、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸
気口の開閉のタイミングが、容易に取れる。
【0029】また、上記の空気専用の吸気口の閉まるタ
イミングを遅らせる事に因り、多くの排気ガスを除去出
来る。
【0030】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においては、4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置を示した縦断面図であり、要は、混合気
専用の吸気口と、排気口と、混合気の吸気工程の時、混
合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に
入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間
で閉じる気口と、圧縮工程に入っても開いている気口を
開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆
発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開
き下死点で閉じる、空気専用の吸気口の、4種類の気口
を設けた事を示した図である。
【0031】また、図1に示される実施例の、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口は、混合気専用の吸気口
と同時に開き、圧縮工程に入って下死点から、約3分の
2ほどピストンが上昇した時点で閉じると仮定した図で
ある。
【0032】また、空気専用の吸気口は、膨張工程の
時、約3分の2ほどピストンが下降した時点で開き下死
点で閉じると仮定した図である。
【0033】図2に示される実施例では、2つあるロー
タリーバルブの断面(内形)を、H型にし、混合気専用
の吸気口のある部分と、排気口のある部分と、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口のある部分と、圧縮工程
に入っても開いている気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口のある部分の、4種類の気口の配置を分る
様にした図である。
【0034】また、図2に示される実施例は、図1の実
施例を、断面B−Bの方向から見たと仮定した、横断面
図である。
【0035】また、図1、図2に示される空気専用の吸
気口は、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に、排気口が開くのであ
れば、設ける必要はない。
【0036】また、図2に示される、混合気の吸気工程
の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧
縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し
手前の間で閉じる気口に、何も無い空間、を取り付けて
ある。
【0037】そして、何も無い空間は、大きければ大き
い程、混合気が圧縮工程の時に圧縮されて何も無い空間
へ入る時の抵抗は少ないが、場所(スペース)を取るの
と、混合気がガソリンと空気に多く分離し易いので、エ
ンジンの目的、頻繁に使う回転数などを考えた、大きさ
にするのが好ましい。
【0038】また、何も無い空間は、シリンダーより高
い所へあるのと、底がうす型形状になっているものが好
ましい。
【0039】さらに、図2に示される、混合気専用の吸
気口と、空気専用の吸気口には、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を取り付け
てある。
【0040】図3に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図3
は、 図3、混合気の吸気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は開
き、空気専用の吸気と、排気口は閉じている。を示す図
である。
【0041】また、上記の、何も無い空間からの気口
は、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎ
た所から上死点の少し手前の間で閉じる気口である。
【0042】また、空気専用の吸気口は、圧縮工程の
時、何も無い空間からの気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口である。
【0043】図4に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図4
は、 図4 圧縮工程−1 混合気専用の吸気口は閉じ、何も無い空間からの気口
は、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から上死点
の少し手前の間で閉じる。そして、空気専用の吸気口
と、排気口は閉じている。を示す図である。
【0044】また、図4の何も無い空間からの気口は、
圧縮工程に入って約3分の2、ピストンが上昇した時点
で閉じると仮定した図である。
【0045】図5に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図5
は、 図5 圧縮工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口と、排気口は、全部閉じている。を示す
図である。
【0046】図6に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図6
は、 図6 膨張工程−1 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口は、混合気が爆発に因って膨張し
過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開く。そして、排気
口は閉じている。を示す図である。
【0047】また、図6の空気専用の吸気口は、膨張工
程に入って約3分の2、ピストンが下降した時点で開く
と仮定した図である。
【0048】図7に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図7
は、 図7 膨張工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口も下死点で閉じる。そして、排気
口も閉じている。を示す図である。
【0049】図8に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図8
は、 図8 排気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口は閉じ、排気口は開いている。を示す図
である。
【0050】上記の図3から図8は、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関の工程を示した図である。
【0051】そして、図3から図8に示される、ロータ
リーバルブの気口の開閉のタイミングは、エンジンの爆
発回転数、目的、又は、圧縮比などに因って違うので、
この4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを
使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の図には含まれ
ていない。
【0052】図9に示される実施例では、断面A−Aの
方向から見たと仮定した、直列型2気筒の、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の縦断面図であり、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因り、
何も無い空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気
の吸気工程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の
時に吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示した
図である。
【0053】図10に示される実施例では、断面A−A
の方向から見たと仮定した、直列型4気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の縦断面図であり、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時に開き、圧縮工程
に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の
間で閉じる、気口と気口を1つにつなぐ事に因り、圧縮
工程に入っても開いている気口に、混合気は圧縮される
事なく、出入する様に、各気筒の工程を組める事を示し
た図である。
【0054】図11に示される実施例では、断面B−B
の方向から見たと仮定した、直列型5気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の横断面図であり、ロータリーバ
ルブを3つ用い、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
持つロータリーバルブを連結する事に因り、そのロータ
リーバルブを密閉出来る事を示した図である。
【0055】また、図11には、4サイクルエンジン、
6サイクルエンジンに使用されるロータリーバルブの、
低回転、高回転と、吸排気口の開閉のタイミングを変え
る方法(平成5年特許願第254623号)も、気口の
形状は書かれていないが、混合気専用の吸気口と、圧縮
工程に入っても開いている気口に用いてある。
【0056】つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、エンジン型式を問わず、直列型、V
型、X型 星型、H型、W型、又は、水平対向型などの
エンジン型式の時、4気筒以上であれば、圧縮工程に入
っても開いている、気口と気口を1つにつなぐものだけ
で済む、あるいは、圧縮工程に入っても開いている気口
だけを持つロータリーバルブを、密閉出来る、事を示し
た図である。
【0057】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成されて
いるので、以下に記載される様な効果を奏する。
【0058】4サイクルガソリンエンジンにロータリー
バルブを使用した時の、燃焼効率向上機関として、混合
気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因
り、混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発
に因って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立ち、従来の4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時よりも、同じ量の燃料を
消費するにあたって、爆発のエネルギー(パワー、トル
ク)を、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、
多く伝える事が出来る。
【0059】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程の時に吸気
されるので、燃料の無駄が無くなる。
【0060】また、何も無い空間を、エンジンのシリン
ダーより上に取り付け、底をうす型形状にする事に因
り、混合気が圧縮されて何も無い空間へ入って、ガソリ
ンと空気に分離しても、ガソリンは何も無い空間へ付着
以外は溜らない。
【0061】そして、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の燃焼効率向上機関とし
て、ピストンバルブを使用した時よりも、バルブのリフ
ト量などを考えなくても良いので、圧縮比を上げ易い。
【0062】そして、2気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、各気筒に取り付けてある何も無い空間
を、1つにつなげる事に因り、圧縮工程の時、何も無い
空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気の吸気工
程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の時に吸気
される様に、各気筒の工程を組めるので、同じエンジン
の爆発回転数ならば、何も無い空間へ圧縮されて入って
いる混合気の時間を、短縮出来る。
【0063】また、各気筒の何も無い空間を、1つにつ
なげる事に因り、何も無い空間が各気筒に有るのより
も、1つにした方が場所を取らない。
【0064】また、何も無い空間へ圧縮されて入ってい
る混合気の時間を短縮出来るので、さらに、何も無い空
間を小さく出来る。
【0065】そして、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、圧縮工程に入っても開いている、気口
と気口を1つにつなげるものだけで、混合気は圧縮され
る異なく、出入する様に各気筒の工程を組めるので、な
お一層簡素な機関で、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工
程が行える。
【0066】また、エンジンの型にも因るが、圧縮工程
に入っても開いている気口だけを持つロータリーバルブ
を連結する事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバ
ルブを密閉出来る。
【0067】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は圧縮される事なく出入す
るので、エンジンが回転する時の抵抗を、少なく出来
る。
【0068】さらに、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点
で閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高くとれる。
【0069】また、上記の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の、混合気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、
スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に
因り、同一回転数、同一排気量で、より多くのエネルギ
ー(パワー、トルク)を得る事が出来る。
【0070】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では燃焼効率重視、高回転で
は、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0071】さらに、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の、
空気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー
・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に因り、空
気を加圧するので、空気専用の吸気口への排気ガスの流
入を防ぎ易くし、空気専用の吸気口の開閉のタイミング
を、容易に取る事が出来る。
【0072】また、空気専用の吸気口に、ターボ・チャ
ージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り
付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸気
口の閉まるタイミングを排気工程に入ってから閉めて
も、排気ガスの流入を防げる。
【0073】また、上記の空気専用の吸気口にターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付けて、排気工程に入ってから閉める事に因り、よ
り多くの排気ガスの除去も出来る。
【0074】また、より多くの排気ガスを除去する事に
因り、次の爆発で完全燃焼に近付き、燃焼効率が良くな
る。
【0075】そして、燃焼効率が良くなった以上に、空
気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー・
チャージャーなどの過給器を取り付けて、それを動かす
為にエネルギーが使われても、完全燃焼に近付くと言う
事は、低公害につながる。
【0076】上記の、圧縮工程に入っても開いている気
口、並びに、何も無い空間からの気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、である。
【0077】また、空気専用の吸気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、を開け過ぎた時の対策と
して、膨張工程の時、混合気か爆発に因って膨張し過ぎ
て逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空
気専用の吸気口、である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
縦断面図である。
【図2】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
横断面図である。
【図3】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(混合気の吸気工程)
【図4】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−1)
【図5】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−2)
【図6】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−1)
【図7】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−2)
【図8】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(排気工程)
【図9】直列型2気筒の、4サイクルガソリンエンジン
にロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関
の実施例を示す、縦断面図である。
【図10】直列型4気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、縦断面図である。
【図11】直列型5気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、横断面図である。
【符号の説明】 1 断面(内形)を、H型、にし、混合気専用の吸気口
のある部分と、排気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 2 断面(内形)を、H型、にし、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口のある部分と、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策
として、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、
空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリーバル
ブ 3 ロータリーバルブの、混合気専用の吸気口 4 ロータリーバルブの、排気口 5 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口 6 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、
膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆
に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専
用の吸気口 7 燃焼室の、混合気専用の吸気口と、排気口 8 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口 9 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口
を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、膨張工程の
時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵
抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口 10 プラグ 11 ピストン 12 ロータリーバルブの回転方向 13 エンジンの外枠 14 燃焼室の、混合気専用の吸気口 15 燃焼室の、排気口 16 気化器 17 ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャー
などの、過給器 18 何も無い空間 19 排気管 20 混合気専用の吸気管 21 空気専用の吸気管 22 ロータリーバルブの動く方向 23 混合気の吸気工程完了 24 圧縮工程完了 25 膨張工程完了 26 排気工程完了 27 混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同
時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口と気口を1つにつ
なぐもの 28 連結した、混合気専用の吸気口だけをもつ、ロー
タリーバルブ 29 連結した、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
もつ、ロータリーバルブ 30 断面(内形)を、H型、にし、排気口のある部分
と、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上
死点の少し手前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過
ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆発に因
って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死
点で閉じる。空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロ
ータリーバルブ A−A 断面 B−B 断面
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図9】
【図10】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図11】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年11月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置。
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブ(平成3年特許願第3561
45号)を使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機
関の補助装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並
びに該機関の補助装置においては、考えとして、4サイ
クルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第
354993号)と、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、ミラーサイクルへの対
応(平成6年特許願第267955)がある。
【0003】また、ピストンバルブを使用しての燃焼効
率向上機関として、4サイクルガソリンエンジンの、ミ
ラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第278
793号)と、4サイクルガソリンエンジンの、ミラー
サイクルへの対応(平成6年特許願第238307号)
がある。
【0004】そして、6サイクルガソリンエンジン(平
成2年特許願第417964号)に、ピストンバルブ、
ロータリーバルブを使用しての、燃焼効率向上機関とし
て、6サイクルガソリンエンジンの、ミラーサイクルへ
の対応の方法(平成5年特許願第355469号)と、
6サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成6年特
許願第72380号)もある。
【0005】また、補助装置の考えとして、4サイクル
ガソリンエンジン、6サイクルガソリンエンジンに、ピ
ストンバルブ、ロータリーバルブを使用して、ミラーサ
イクルへの対応の方法を得る時に、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を用いる
(平成6年特許願第93972号)と、4サイクルガソ
リンエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを
使用して、ミラーサイクルへの対応を得る時に、ターボ
・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給
器を用いる(平成6年特許願第297747号)もあ
る。
【0006】また、燃焼効率向上機関の一環として、4
サイクルエンジン、6サイクルエンジンに使用される、
ロータリーバルブの、低回転、高回転と、吸排気口の開
閉のタイミングを変える方法(平成5年特許願第254
623号)と、4サイクルエンジン、6サイクルエンジ
ンの、燃焼室の形状と、ピストンの形状(平成6年特許
願146913号)と、4サイクルエンジン、6サイク
ルエンジンに使用される、ロータリーバルブの、1気筒
あたり、1つのロータリーバルブで吸排気の工程を行う
時の、2発火点化と、1気筒あたり、3つのロータリー
バルブを用いる事と、2発火点化(平成6年特許願第1
74662号)がある。
【0007】さらに、4サイクルガソリンエンジンの燃
焼効率向上機関並びに該機関の補助装置(平成6年特許
願第329729号)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ピストンバル
ブに代わるロータリーバルブを使用した4サイクルガソ
リンエンジンにあっては、 圧縮比=膨張比 の為、混合気が爆発に因って膨張する時、膨張しきる前
に排気口が開いてしまい、爆発に因って出たエネルギー
(パワー、トルク)を、多く排出してしまう、と言う問
題点があった。
【0009】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎると、膨張工程の時、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる、と言う問題点が
あった。
【0010】本発明は、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関を
得る事を目的としており、さらに、該機関を用いた時、
同一排気量、同一回転数で、より多くのパワー、トルク
を得る事と、膨張工程の時の対応を得る事を目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明の、4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の
補助装置においては、混合気の吸気工程の時、混合気専
用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って
下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じ
る、気口、を設けたロータリーバルブを持つ、4サイク
ルガソリンエンジンにする。
【0012】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける。
【0013】また、2気筒以上の時、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、1つにつなぐ。
【0014】そして、4気筒以上の時、上記気口と気口
をつなぐものだけで、済ませる。
【0015】また、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを設けたロー
タリーバルブを用いる時、ロータリーバルブを連結する
事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバルブを密閉
する。
【0016】そして、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気
が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前
に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口、を設けたロ
ータリーバルブを持つ、4サイクルガソリンエンジンに
する。
【0017】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0018】さらに、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0019】
【作用】上記の様に構成された、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因り、
混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発に因
って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立つ。
【0020】また、ロータリーバルブにする事に因り、
ピストンバルブよりも、圧縮比を上げ易い。
【0021】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程でシリンダ
ー内に吸気される。
【0022】そして、2気筒以上の時、各気筒に取り付
けてある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因
り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何も無い空間へ
入るが、次の混合気の吸気工程を待たずに、他の気筒の
混合気の吸気工程の時に吸気される様に、各気筒の工程
を組める。
【0023】さらに、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合
気の吸気工程は180°であるので、 180°(混合気の吸気工程)×4(4気筒)=720
° 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の周期は、 180°(1ストローク)×4(4サイクル)=720
° つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時では、絶えず、いずれが
の気筒に混合気の吸気工程を行なわせる事が出来るの
で、圧縮工程に入っても開いている気口と気口をつなぐ
ものだけで、圧縮工程に入っても開いている気口に、混
合気は圧縮される事なく、出入する。
【0024】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口だけを持つロータリーバルブを連結す
る事に因り、圧縮工程に入っても開いる気口だけを持つ
ロータリーバルブを密閉できる。(他の、混合気専用の
吸気口、排気口、空気専用の吸気口は、ロータリーバル
ブを、3つ、あるいは、4つ、あるいはロータリーバル
ブの断面(内形)を、H型、にして設けなくてはならな
い。)
【0025】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って膨
張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点で
閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高く取れる。
【0026】そして、混合気専用の吸気口に、ターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付ける事に因り、同一排気量、同一回転数で、より
多くの、パワー、トルクを得る事が出来る。
【0027】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では、燃焼効率重視、高回転
では、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0028】そして、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸
気口の開閉のタイミングが、容易に取れる。
【0029】また、上記の空気専用の吸気口の閉まるタ
イミングを遅らせる事に因り、多くの排気ガスを除去出
来る。
【0030】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においては、4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置を示した縦断面図であり、要は、混合気
専用の吸気口と、排気口と、混合気の吸気工程の時、混
合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に
入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間
で閉じる気口と、圧縮工程に入っても開いている気口を
開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆
発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開
き下死点で閉じる、空気専用の吸気口の、4種類の気口
を、設けた事を示した図である。
【0031】また、図1に示される実施例の、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口は、混合気専用の吸気口
と同時に開き、圧縮工程に入って下死点から、約3分の
2ほどピストンが上昇した時点で閉じると仮定した図で
ある。
【0032】また、空気専用の吸気口は、膨張工程の
時、約3分の2ほどピストンが下降した時点で開き下死
点で閉じると仮定した図である。
【0033】図2に示される実施例では、2つあるロー
タリーバルブの断面(内形)を、H型にし、混合気専用
の吸気口のある部分と、排気口のある部分と、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口のある部分と、圧縮工程
に入っても開いている気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口のある部分の、4種類の気口の配置を分る
様にした図である。
【0034】また、図2に示される実施例は、図1の実
施例を、断面B−Bの方向から見たと仮定した、横断面
図である。
【0035】また、図1、図2に示される空気専用の吸
気口は、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に、排気口が開くのであ
れば、設ける必要はない。
【0036】また、図2に示される、混合気の吸気工程
の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧
縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し
手前の間で閉じる気口に、何も無い空間、を取り付けて
ある。
【0037】そして、何も無い空間は、大きければ大き
い程、混合気が圧縮工程の時に圧縮されて何も無い空間
へ入る時の抵抗は少ないが、場所(スペース)を取るの
と、混合気がガソリンと空気に多く分離し易いので、エ
ンジンの目的、頻繁に使う回転数などを考えた、大きさ
にするのが好ましい。
【0038】また、何も無い空間は、シリンダーより高
い所へあるのと、底がうす型形状になっているものが好
ましい。
【0039】さらに、図2に示される、混合気専用の吸
気口と、空気専用の吸気口には、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を取り付け
てある。
【0040】図3に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図3
は、 図3、混合気の吸気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は開
き、空気専用の吸気と、排気口は閉じている。を示す図
である。
【0041】また、上記の、何も無い空間からの気口
は、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎ
た所から上死点の少し手前の間で閉じる気口である。
【0042】また、空気専用の吸気口は、圧縮工程の
時、何も無い空間からの気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口である。
【0043】図4に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図4
は、 図4 圧縮工程−1 混合気専用の吸気口は閉じ、何も無い空間からの気口
は、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から上死点
の少し手前の間で閉じる。そして、空気専用の吸気口
と、排気口は閉じている。を示す図である。
【0044】また、図4の何も無い空間からの気口は、
圧縮工程に入って約3分の2、ピストンが上昇した時点
で閉じると仮定した図である。
【0045】図5に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図5
は、 図5 圧縮工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口と、排気口は、全部閉じている。を示す
図である。
【0046】図6に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図6
は、 図6 膨張工程−1 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口は、混合気が爆発に因って膨張し
過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開く。そして、排気
口は閉じている。を示す図である。
【0047】また、図6の空気専用の吸気口は、膨張工
程に入って約3分の2、ピストンが下降した時点で開く
と仮定した図である。
【0048】図7に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図7
は、 図7 膨張工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口も下死点で閉じる。そして、排気
口も閉じている。を示す図である。
【0049】図8に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図8
は、 図8 排気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口は閉じ、排気口は開いている。を示す図
である。
【0050】上記の図3から図8は、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関の工程を示した図である。
【0051】そして、図3から図8に示される、ロータ
リーバルブの気口の開閉のタイミングは、エンジンの爆
発回転数、目的、又は、圧縮比などに因って違うので、
この4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを
使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の図には含まれ
ていない。
【0052】図9に示される実施例では、断面A−Aの
方向から見たと仮定した、直列型2気筒の、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の縦断面図であり、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因り、
何も無い空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気
の吸気工程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の
時に吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示した
図である。
【0053】図10に示される実施例では、断面A−A
の方向から見たと仮定した、直列型4気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の縦断面図であり、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時に開き、圧縮工程
に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の
間で閉じる、気口と気口を1つにつなぐ事に因り、圧縮
工程に入っても開いている気口に、混合気は圧縮される
事なく、出入する様に、各気筒の工程を組める事を示し
た図である。
【0054】図11に示される実施例では、断面B−B
の方向から見たと仮定した、直列型5気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の横断面図であり、ロータリーバ
ルブを3つ用い、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
持つロータリーバルブを連結する事に因り、そのロータ
リーバルブを密閉出来る事を示した図である。
【0055】また、図11には、4サイクルエンジン、
6サイクルエンジンに使用されるロータリーバルブの、
低回転、高回転と、吸排気口の開閉のタイミングを変え
る方法(平成5年特許願第254623号)も、気口の
形状は書かれていないが、混合気専用の吸気口と、圧縮
工程に入っても開いている気口に用いてある。
【0056】つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、エンジン型式を問わず、直列型、V
型、X型 星型、H型、W型、又は、水平対向型などの
エンジン型式の時、4気筒以上であれば、圧縮工程に入
っても開いている、気口と気口を1つにつなぐものだけ
で済む、あるいは、圧縮工程に入っても開いている気口
だけを持つロータリーバルブを、密閉出来る、事を示し
た図である。
【0057】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成されて
いるので、以下に記載される様な効果を奏する。
【0058】4サイクルガソリンエンジンにロータリー
バルブを使用した時の、燃焼効率向上機関として、混合
気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因
り、混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発
に因って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立ち、従来の4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時よりも、同じ量の燃料を
消費するにあたって、爆発のエネルギー(パワー、トル
ク)を、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、
多く伝える事が出来る。
【0059】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程の時に吸気
されるので、燃料の無駄が無くなる。
【0060】また、何も無い空間を、エンジンのシリン
ダーより上に取り付け、底をうす型形状にする事に因
り、混合気が圧縮されて何も無い空間へ入って、ガソリ
ンと空気に分離しても、ガソリンは何も無い空間へ付着
以外は溜らない。
【0061】そして、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関とし
て、ピストンバルブを使用した時よりも、バルブのリフ
ト量などを考えなくても良いので、圧縮比を上げ易い。
【0062】そして、2気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、各気筒に取り付けてある何も無い空間
を、1つにつなげる事に因り、圧縮工程の時、何も無い
空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気の吸気工
程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の時に吸気
される様に、各気筒の工程を組めるので、同じエンジン
の爆発回転数ならば、何も無い空間へ圧縮されて入って
いる混合気の時間を、短縮出来る。
【0063】また、各気筒の何も無い空間を、1つにつ
なげる事に因り、何も無い空間が各気筒に有るのより
も、1つにした方が場所を取らない。
【0064】また、何も無い空間へ圧縮されて入ってい
る混合気の時間を短縮出来るので、さらに、何も無い空
間を小さく出来る。
【0065】そして、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、圧縮工程に入っても開いている、気口
と気口を1つにつなげるものだけで、混合気は圧縮され
る事なく、出入する様に各気筒の工程を組めるので、な
お一層簡素な機関で、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工
程が行える。
【0066】また、エンジンの型にも因るが、圧縮工程
に入っても開いている気口だけを持つロータリーバルブ
を連結する事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバ
ルブを密閉出来る。
【0067】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は圧縮される事なく出入す
るので、エンジンが回転する時の抵抗を、少なく出来
る。
【0068】さらに、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点
で閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高くとれる。
【0069】また、上記の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の、混合気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、
スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に
因り、同一回転数、同一排気量で、より多くのエネルギ
ー(パワー、トルク)を得る事が出来る。
【0070】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では燃焼効率重視、高回転で
は、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0071】さらに、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の、
空気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー
・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に因り、空
気を加圧するので、空気専用の吸気口への排気ガスの流
入を防ぎ易くし、空気専用の吸気口の開閉のタイミング
を、容易に取る事が出来る。
【0072】また、空気専用の吸気口に、ターボ・チャ
ージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り
付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸気
口の閉まるタイミングを排気工程に入ってから閉めて
も、排気ガスの流入を防げる。
【0073】また、上記の空気専用の吸気口にターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付けて、排気工程に入ってから閉める事に因り、よ
り多くの排気ガスの除去も出来る。
【0074】また、より多くの排気ガスを除去する事に
因り、次の爆発で完全燃焼に近付き、燃焼効率が良くな
る。
【0075】そして、燃焼効率が良くなった以上に、空
気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー・
チャージャーなどの過給器を取り付けて、それを動かす
為にエネルギーが使われても、完全燃焼に近付くと言う
事は、低公害につながる。
【0076】上記の、圧縮工程に入っても開いている気
口、並びに、何も無い空間からの気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、である。
【0077】また、空気専用の吸気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、を開け過ぎた時の対策と
して、膨張工程の時、混合気か爆発に因って膨張し過ぎ
て逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空
気専用の吸気口、である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
縦断面図である。
【図2】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
横断面図である。
【図3】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(混合気の吸気工程)
【図4】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−1)
【図5】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−2)
【図6】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−1)
【図7】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−2)
【図8】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(排気工程)
【図9】直列型2気筒の、4サイクルガソリンエンジン
にロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関
の実施例を示す、縦断面図である。
【図10】直列型4気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、縦断面図である。
【図11】直列型5気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、横断面図である。
【符号の説明】 1 断面(内形)を、H型、にし、混合気専用の吸気口
のある部分と、排気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 2 断面(内形)を、H型、にし、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口のある部分と、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策
として、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、
空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリーバル
ブ 3 ロータリーバルブの、混合気専用の吸気口 4 ロータリーバルブの、排気口 5 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口 6 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、
膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆
に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専
用の吸気口 7 燃焼室の、混合気専用の吸気口と、排気口 8 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口 9 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口
を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、膨張工程の
時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵
抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口 10 プラグ 11 ピストン 12 ロータリーバルブの回転方向 13 エンジンの外枠 14 燃焼室の、混合気専用の吸気口 15 燃焼室の、排気口 16 気化器 17 ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャー
などの、過給器 18 何も無い空間 19 排気管 20 混合気専用の吸気管 21 空気専用の吸気管 22 ロータリーバルブの動く方向 23 混合気の吸気工程完了 24 圧縮工程完了 25 膨張工程完了 26 排気工程完了 27 混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同
時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口と気口を1つにつ
なぐもの 28 連結した、混合気専用の吸気口だけをもつ、ロー
タリーバルブ 29 連結した、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
もつ、ロータリーバルブ 30 断面(内形)を、H型、にし、排気口のある部分
と、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上
死点の少し手前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過
ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆発に因
って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死
点で閉じる。空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロ
ータリーバルブ A−A 断面 B−B 断面
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図4】
【図9】
【図3】
【図5】
【図10】
【図6】
【図7】
【図8】
【図11】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年12月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置。
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブ(平成3年特許願第3561
45号)を使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機
関の補助装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並
びに該機関の補助装置においては、考えとして、4サイ
クルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第
354993号)と、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、ミラーサイクルへの対
応(平成6年特許願第267955)がある。
【0003】また、ピストンバルブを使用しての燃焼効
率向上機関として、4サイクルガソリンエンジンの、ミ
ラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第278
793号)と、4サイクルガソリンエンジンの、ミラー
サイクルへの対応(平成6年特許願第238307号)
がある。
【0004】そして、6サイクルガソリンエンジン(平
成2年特許願第417964号)に、ピストンバルブ、
ロータリーバルブを使用しての、燃焼効率向上機関とし
て、6サイクルガソリンエンジンの、ミラーサイクルへ
の対応の方法(平成5年特許願第355469号)と、
6サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成6年特
許願第72380号)もある。
【0005】また、補助装置の考えとして、4サイクル
ガソリンエンジン、6サイクルガソリンエンジンに、ピ
ストンバルブ、ロータリーバルブを使用して、ミラーサ
イクルへの対応の方法を得る時に、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を用いる
(平成6年特許願第93972号)と、4サイクルガソ
リンエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを
使用して、ミラーサイクルへの対応を得る時に、ターボ
・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給
器を用いる(平成6年特許願第297747号)もあ
る。
【0006】また、燃焼効率向上機関の一環として、4
サイクルエンジン、6サイクルエンジンに使用される、
ロータリーバルブの、低回転、高回転と、吸排気口の開
閉のタイミングを変える方法(平成5年特許願第254
623号)と、4サイクルエンジン、6サイクルエンジ
ンの、燃焼室の形状と、ピストンの形状(平成6年特許
願第146913号)と、4サイクルエンジン、6サイ
クルエンジンに使用される、ロータリーバルブの、1気
筒あたり、1つのロータリーバルブで吸排気の工程を行
う時の、2発火点化と、1気筒あたり、3つのロータリ
ーバルブを用いる事と、2発火点化(平成6年特許願第
174662号)がある。
【0007】さらに、4サイクルガソリンエンジンの燃
焼効率向上機関並びに該機関の補助装置(平成6年特許
願第329729号)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ピストンバル
ブに代わるロータリーバルブを使用した4サイクルガソ
リンエンジンにあっては、 圧縮比=膨張比 の為、混合気が爆発に因って膨張する時、膨張しきる前
に排気口が開いてしまい、爆発に因って出たエネルギー
(パワー、トルク)を、多く排出してしまう、と言う問
題点があった。
【0009】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎると、膨張工程の時、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる、と言う問題点が
あった。
【0010】本発明は、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関を
得る事を目的としており、さらに、該機関を用いた時、
同一排気量、同一回転数で、より多くのパワー、トルク
を得る事と、膨張工程の時の対応を得る事を目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明の、4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の
補助装置においては、混合気の吸気工程の時、混合気専
用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って
下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じ
る、気口、を設けたロータリーバルブを持つ、4サイク
ルガソリンエンジンにする。
【0012】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける。
【0013】また、2気筒以上の時、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、1つにつなぐ。
【0014】そして、4気筒以上の時、上記気口と気口
をつなぐものだけで、済ませる。
【0015】また、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを設けたロー
タリーバルブを用いる時、ロータリーバルブを連結する
事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバルブを密閉
する。
【0016】そして、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気
が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前
に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口、を設けたロ
ータリーバルブを持つ、4サイクルガソリンエンジンに
する。
【0017】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0018】さらに、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0019】
【作用】上記の様に構成された、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因り、
混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発に因
って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立つ。
【0020】また、ロータリーバルブにする事に因り、
ピストンバルブよりも、圧縮比を上げ易い。
【0021】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程でシリンダ
ー内に吸気される。
【0022】そして、2気筒以上の時、各気筒に取り付
けてある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因
り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何も無い空間へ
入るが、次の混合気の吸気工程を待たずに、他の気筒の
混合気の吸気工程の時に吸気される様に、各気筒の工程
を組める。
【0023】さらに、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合
気の吸気工程は180°であるので、 180°(混合気の吸気工程)×4(4気筒)=720
° 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の周期は、 180°(1ストローク)×4(4サイクル)=720
° つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時では、絶えず、いずれが
の気筒に混合気の吸気工程を行なわせる事が出来るの
で、圧縮工程に入っても開いている気口と気口をつなぐ
ものだけで、圧縮工程に入っても開いている気口に、混
合気は圧縮される事なく、出入する。
【0024】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口だけを持つロータリーバルブを連結す
る事に因り、圧縮工程に入っても開いる気口だけを持つ
ロータリーバルブを密閉できる。(他の、混合気専用の
吸気口、排気口、空気専用の吸気口は、ロータリーバル
ブを、3つ、あるいは、4つ、あるいはロータリーバル
ブの断面(内形)を、H型、にして設けなくてはならな
い。)
【0025】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って膨
張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点で
閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高く取れる。
【0026】そして、混合気専用の吸気口に、ターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付ける事に因り、同一排気量、同一回転数で、より
多くの、パワー、トルクを得る事が出来る。
【0027】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では、燃焼効率重視、高回転
では、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0028】そして、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸
気口の開閉のタイミングが、容易に取れる。
【0029】また、上記の空気専用の吸気口の閉まるタ
イミングを遅らせる事に因り、多くの排気ガスを除去出
来る。
【0030】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においては、4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置を示した縦断面図であり、要は、混合気
専用の吸気口と、排気口と、混合気の吸気工程の時、混
合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に
入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間
で閉じる気口と、圧縮工程に入っても開いている気口を
開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆
発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開
き下死点で閉じる、空気専用の吸気口の、4種類の気口
を、設けた事を示した図である。
【0031】また、図1に示される実施例の、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口は、混合気専用の吸気口
と同時に開き、圧縮工程に入って下死点から、約3分の
2ほどピストンが上昇した時点で閉じると仮定した図で
ある。
【0032】また、空気専用の吸気口は、膨張工程の
時、約3分の2ほどピストンが下降した時点で開き下死
点で閉じると仮定した図である。
【0033】図2に示される実施例では、2つあるロー
タリーバルブの断面(内形)を、H型にし、混合気専用
の吸気口のある部分と、排気口のある部分と、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口のある部分と、圧縮工程
に入っても開いている気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口のある部分の、4種類の気口の配置を分る
様にした図である。
【0034】また、図2に示される実施例は、図1の実
施例を、断面B−Bの方向から見たと仮定した、横断面
図である。
【0035】また、図1、図2に示される空気専用の吸
気口は、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に、排気口が開くのであ
れば、設ける必要はない。
【0036】また、図2に示される、混合気の吸気工程
の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧
縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し
手前の間で閉じる気口に、何も無い空間、を取り付けて
ある。
【0037】そして、何も無い空間は、大きければ大き
い程、混合気が圧縮工程の時に圧縮されて何も無い空間
へ入る時の抵抗は少ないが、場所(スペース)を取るの
と、混合気がガソリンと空気に多く分離し易いので、エ
ンジンの目的、頻繁に使う回転数などを考えた、大きさ
にするのが好ましい。
【0038】また、何も無い空間は、シリンダーより高
い所へあるのと、底がうす型形状になっているものが好
ましい。
【0039】さらに、図2に示される、混合気専用の吸
気口と、空気専用の吸気口には、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を取り付け
てある。
【0040】図3に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図3
は、 図3、混合気の吸気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は開
き、空気専用の吸気と、排気口は閉じている。を示す図
である。
【0041】また、上記の、何も無い空間からの気口
は、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎ
た所から上死点の少し手前の間で閉じる気口である。
【0042】また、空気専用の吸気口は、圧縮工程の
時、何も無い空間からの気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口である。
【0043】図4に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図4
は、 図4 圧縮工程−1 混合気専用の吸気口は閉じ、何も無い空間からの気口
は、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から上死点
の少し手前の間で閉じる。そして、空気専用の吸気口
と、排気口は閉じている。を示す図である。
【0044】また、図4の何も無い空間からの気口は、
圧縮工程に入って約3分の2、ピストンが上昇した時点
で閉じると仮定した図である。
【0045】図5に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図5
は、 図5 圧縮工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口と、排気口は、全部閉じている。を示す
図である。
【0046】図6に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図6
は、 図6 膨張工程−1 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口は、混合気が爆発に因って膨張し
過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開く。そして、排気
口は閉じている。を示す図である。
【0047】また、図6の空気専用の吸気口は、膨張工
程に入って約3分の2、ピストンが下降した時点で開く
と仮定した図である。
【0048】図7に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図7
は、 図7 膨張工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口も下死点で閉じる。そして、排気
口も閉じている。を示す図である。
【0049】図8に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図8
は、 図8 排気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口は閉じ、排気口は開いている。を示す図
である。
【0050】上記の図3から図8は、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関の工程を示した図である。
【0051】そして、図3から図8に示される、ロータ
リーバルブの気口の開閉のタイミングは、エンジンの爆
発回転数、目的、又は、圧縮比などに因って違うので、
この4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを
使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の図には含まれ
ていない。
【0052】図9に示される実施例では、断面A−Aの
方向から見たと仮定した、直列型2気筒の、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の縦断面図であり、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因り、
何も無い空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気
の吸気工程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の
時に吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示した
図である。
【0053】図10に示される実施例では、断面A−A
の方向から見たと仮定した、直列型4気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の縦断面図であり、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時に開き、圧縮工程
に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の
間で閉じる、気口と気口を1つにつなぐ事に因り、圧縮
工程に入っても開いている気口に、混合気は圧縮される
事なく、出入する様に、各気筒の工程を組める事を示し
た図である。
【0054】図11に示される実施例では、断面B−B
の方向から見たと仮定した、直列型5気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の横断面図であり、ロータリーバ
ルブを3つ用い、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
持つロータリーバルブを連結する事に因り、そのロータ
リーバルブを密閉出来る事を示した図である。
【0055】また、図11には、4サイクルエンジン、
6サイクルエンジンに使用されるロータリーバルブの、
低回転、高回転と、吸排気口の開閉のタイミングを変え
る方法(平成5年特許願第254623号)も、気口の
形状は書かれていないが、混合気専用の吸気口と、圧縮
工程に入っても開いている気口に用いてある。
【0056】つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、エンジン型式を問わず、直列型、V
型、X型、星型、H型、W型、又は、水平対向型などの
エンジン型式の時、4気筒以上であれば、圧縮工程に入
っても開いている、気口と気口を1つにつなぐものだけ
で済む、あるいは、圧縮工程に入っても開いている気口
だけを持つロータリーバルブを、密閉出来る、事を示し
た図である。
【0057】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成されて
いるので、以下に記載される様な効果を奏する。
【0058】4サイクルガソリンエンジンにロータリー
バルブを使用した時の、燃焼効率向上機関として、混合
気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因
り、混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発
に因って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立ち、従来の4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時よりも、同じ量の燃料を
消費するにあたって、爆発のエネルギー(パワー、トル
ク)を、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、
多く伝える事が出来る。
【0059】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程の時に吸気
されるので、燃料の無駄が無くなる。
【0060】また、何も無い空間を、エンジンのシリン
ダーより上に取り付け、底をうす型形状にする事に因
り、混合気が圧縮されて何も無い空間へ入って、ガソリ
ンと空気に分離しても、ガソリンは何も無い空間へ付着
以外は溜らない。
【0061】そして、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関とし
て、ピストンバルブを使用した時よりも、バルブのリフ
ト量などを考えなくても良いので、圧縮比を上げ易い。
【0062】そして、2気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、各気筒に取り付けてある何も無い空間
を、1つにつなげる事に因り、圧縮工程の時、何も無い
空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気の吸気工
程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の時に吸気
される様に、各気筒の工程を組めるので、同じエンジン
の爆発回転数ならば、何も無い空間へ圧縮されて入って
いる混合気の時間を、短縮出来る。
【0063】また、各気筒の何も無い空間を、1つにつ
なげる事に因り、何も無い空間が各気筒に有るのより
も、1つにした方が場所を取らない。
【0064】また、何も無い空間へ圧縮されて入ってい
る混合気の時間を短縮出来るので、さらに、何も無い空
間を小さく出来る。
【0065】そして、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、圧縮工程に入っても開いている、気口
と気口を1つにつなげるものだけで、混合気は圧縮され
る事なく、出入する様に各気筒の工程を組めるので、な
お一層簡素な機関で、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工
程が行える。
【0066】また、エンジンの型にも因るが、圧縮工程
に入っても開いている気口だけを持つロータリーバルブ
を連結する事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバ
ルブを密閉出来る。
【0067】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は圧縮される事なく出入す
るので、エンジンが回転する時の抵抗を、少なく出来
る。
【0068】さらに、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点
で閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高くとれる。
【0069】また、上記の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の、混合気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、
スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に
因り、同一回転数、同一排気量で、より多くのエネルギ
ー(パワー、トルク)を得る事が出来る。
【0070】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では燃焼効率重視、高回転で
は、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0071】さらに、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の、
空気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー
・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に因り、空
気を加圧するので、空気専用の吸気口への排気ガスの流
入を防ぎ易くし、空気専用の吸気口の開閉のタイミング
を、容易に取る事が出来る。
【0072】また、空気専用の吸気口に、ターボ・チャ
ージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り
付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸気
口の閉まるタイミングを排気工程に入ってから閉めて
も、排気ガスの流入を防げる。
【0073】また、上記の空気専用の吸気口にターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付けて、排気工程に入ってから閉める事に因り、よ
り多くの排気ガスの除去も出来る。
【0074】また、より多くの排気ガスを除去する事に
因り、次の爆発で完全燃焼に近付き、燃焼効率が良くな
る。
【0075】そして、燃焼効率が良くなった以上に、空
気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー・
チャージャーなどの過給器を取り付けて、それを動かす
為にエネルギーが使われても、完全燃焼に近付くと言う
事は、低公害につながる。
【0076】上記の、圧縮工程に入っても開いている気
口、並びに、何も無い空間からの気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、である。
【0077】また、空気専用の吸気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、を開け過ぎた時の対策と
して、膨張工程の時、混合気か爆発に因って膨張し過ぎ
て逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空
気専用の吸気口、である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
縦断面図である。
【図2】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
横断面図である。
【図3】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(混合気の吸気工程)
【図4】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−1)
【図5】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−2)
【図6】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−1)
【図7】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−2)
【図8】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(排気工程)
【図9】直列型2気筒の、4サイクルガソリンエンジン
にロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関
の実施例を示す、縦断面図である。
【図10】直列型4気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、縦断面図である。
【図11】直列型5気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、横断面図である。
【符号の説明】 1 断面(内形)を、H型、にし、混合気専用の吸気口
のある部分と、排気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 2 断面(内形)を、H型、にし、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口のある部分と、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策
として、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、
空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリーバル
ブ 3 ロータリーバルブの、混合気専用の吸気口 4 ロータリーバルブの、排気口 5 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口 6 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、
膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆
に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専
用の吸気口 7 燃焼室の、混合気専用の吸気口と、排気口 8 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口 9 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口
を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、膨張工程の
時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵
抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口 10 プラグ 11 ピストン 12 ロータリーバルブの回転方向 13 エンジンの外枠 14 燃焼室の、混合気専用の吸気口 15 燃焼室の、排気口 16 気化器 17 ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャー
などの、過給器 18 何も無い空間 19 排気管 20 混合気専用の吸気管 21 空気専用の吸気管 22 ロータリーバルブの動く方向 23 混合気の吸気工程完了 24 圧縮工程完了 25 膨張工程完了 26 排気工程完了 27 混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同
時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口と気口を1つにつ
なぐもの 28 連結した、混合気専用の吸気口だけをもつ、ロー
タリーバルブ 29 連結した、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
もつ、ロータリーバルブ 30 断面(内形)を、H型、にし、排気口のある部分
と、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上
死点の少し手前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過
ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆発に因
って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死
点で閉じる。空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロ
ータリーバルブ A−A 断面 B−B 断面
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図9】
【図10】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図11】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年2月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置。
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブ(平成3年特許願第3561
45号)を使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機
関の補助装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並
びに該機関の補助装置においては、考えとして、4サイ
クルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第
354993号)と、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、ミラーサイクルへの対
応(平成6年特許願第267955)がある。
【0003】また、ピストンバルブを使用しての燃焼効
率向上機関として、4サイクルガソリンエンジンの、ミ
ラーサイクルへの対応の方法(平成5年特許願第278
793号)と、4サイクルガソリンエンジンの、ミラー
サイクルへの対応(平成6年特許願第238307号)
がある。
【0004】そして、6サイクルガソリンエンジン(平
成2年特許願第417964号)に、ピストンバルブ、
ロータリーバルブを使用しての、燃焼効率向上機関とし
て、6サイクルガソリンエンジンの、ミラーサイクルへ
の対応の方法(平成5年特許願第355469号)と、
6サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の、ミラーサイクルへの対応の方法(平成6年特
許願第72380号)もある。
【0005】また、補助装置の考えとして、4サイクル
ガソリンエンジン、6サイクルガソリンエンジンに、ピ
ストンバルブ、ロータリーバルブを使用して、ミラーサ
イクルへの対応の方法を得る時に、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を用いる
(平成6年特許願第93972号)と、4サイクルガソ
リンエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを
使用して、ミラーサイクルへの対応を得る時に、ターボ
・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給
器を用いる(平成6年特許願第297747号)もあ
る。
【0006】また、燃焼効率向上機関の一環として、4
サイクルエンジン、6サイクルエンジンに使用される、
ロータリーバルブの、低回転、高回転と、吸排気口の開
閉のタイミングを変える方法(平成5年特許願第254
623号)と、4サイクルエンジン、6サイクルエンジ
ンの、燃焼室の形状と、ピストンの形状(平成6年特許
願146913号)と、4サイクルエンジン、6サイク
ルエンジンに使用される、ロータリーバルブの、1気筒
あたり、1つのロータリーバルブで吸排気の工程を行う
時の、2発火点化と、1気筒あたり、3つのロータリー
バルブを用いる事と、2発火点化(平成6年特許願第1
74662号)がある。
【0007】さらに、4サイクルガソリンエンジンの燃
焼効率向上機関並びに該機関の補助装置(平成6年特許
願第329729号)がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の、ピストンバル
ブに代わるロータリーバルブを使用した4サイクルガソ
リンエンジンにあっては、 圧縮比=膨張比 の為、混合気が爆発に因って膨張する時、膨張しきる前
に排気口が開いてしまい、爆発に因って出たエネルギー
(パワー、トルク)を、多く排出してしまう、と言う問
題点があった。
【0009】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎると、膨張工程の時、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる、と言う問題点が
あった。
【0010】本発明は、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関を
得る事を目的としており、さらに、該機関を用いた時、
同一排気量、同一回転数で、より多くのパワー、トルク
を得る事と、膨張工程の時の対応を得る事を目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に、
本発明の、4サイクルガソリンエンジンにロータリーバ
ルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の
補助装置においては、混合気の吸気工程の時、混合気専
用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って
下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じ
る、気口、を設けたロータリーバルブを持つ、4サイク
ルガソリンエンジンにする。
【0012】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける。
【0013】また、2気筒以上の時、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、1つにつなぐ。
【0014】そして、4気筒以上の時、上記気口と気口
をつなぐものだけで、済ませる。
【0015】また、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを設けたロー
タリーバルブを用いる時、ロータリーバルブを連結する
事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバルブを密閉
する。
【0016】そして、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気
が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前
に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口、を設けたロ
ータリーバルブを持つ、4サイクルガソリンエンジンに
する。
【0017】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0018】さらに、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を
取り付ける。
【0019】
【作用】上記の様に構成された、4サイクルガソリンエ
ンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因り、
混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発に因
って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立つ。
【0020】また、ロータリーバルブにする事に因り、
ピストンバルブよりも、圧縮比を上げ易い。
【0021】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程でシリンダ
ー内に吸気される。
【0022】そして、2気筒以上の時、各気筒に取り付
けてある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因
り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何も無い空間へ
入るが、次の混合気の吸気工程を待たずに、他の気筒の
混合気の吸気工程の時に吸気される様に、各気筒の工程
を組める。
【0023】さらに、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時では、混合
気の吸気工程は180°であるので、 180°(混合気の吸気工程)×4(4気筒)=720
° 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用
した時の周期は、 180°(1ストローク)×4(4サイクル)=720
° つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時では、絶えず、いずれが
の気筒に混合気の吸気工程を行なわせる事が出来るの
で、圧縮工程に入っても開いている気口と気口をつなぐ
ものだけで、圧縮工程に入っても開いている気口に、混
合気は圧縮される事なく、出入する。
【0024】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口だけを持つロータリーバルブを連結す
る事に因り、圧縮工程に入っても開いる気口だけを持つ
ロータリーバルブを密閉できる。(他の、混合気専用の
吸気口、排気口、空気専用の吸気口は、ロータリーバル
ブを、3つ、あるいは、4つ、あるいはロータリーバル
ブの断面(内形)を、H型、にして設けなくてはならな
い。)
【0025】また、圧縮工程に入っても開いている気口
を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って膨
張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点で
閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高く取れる。
【0026】そして、混合気専用の吸気口に、ターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付ける事に因り、同一排気量、同一回転数で、より
多くの、パワー、トルクを得る事が出来る。
【0027】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では、燃焼効率重視、高回転
では、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0028】そして、空気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸
気口の開閉のタイミングが、容易に取れる。
【0029】また、上記の空気専用の吸気口の閉まるタ
イミングを遅らせる事に因り、多くの排気ガスを除去出
来る。
【0030】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1においては、4サイクルガソリンエンジンにロータ
リーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該
機関の補助装置を示した縦断面図であり、要は、混合気
専用の吸気口と、排気口と、混合気の吸気工程の時、混
合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に
入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間
で閉じる気口と、圧縮工程に入っても開いている気口を
開け過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆
発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開
き下死点で閉じる、空気専用の吸気口の、4種類の気口
を、設けた事を示した図である。
【0031】また、図1に示される実施例の、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口は、混合気専用の吸気口
と同時に開き、圧縮工程に入って下死点から、約3分の
2ほどピストンが上昇した時点で閉じると仮定した図で
ある。
【0032】また、空気専用の吸気口は、膨張工程の
時、約3分の2ほどピストンが下降した時点で開き下死
点で閉じると仮定した図である。
【0033】図2に示される実施例では、2つあるロー
タリーバルブの断面(内形)を、H型にし、混合気専用
の吸気口のある部分と、排気口のある部分と、混合気の
吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて
開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死
点の少し手前の間で閉じる気口のある部分と、圧縮工程
に入っても開いている気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口のある部分の、4種類の気口の配置を分る
様にした図である。
【0034】また、図2に示される実施例は、図1の実
施例を、断面B−Bの方向から見たと仮定した、横断面
図である。
【0035】また、図1、図2に示される空気専用の吸
気口は、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に、排気口が開くのであ
れば、設ける必要はない。
【0036】また、図2に示される、混合気の吸気工程
の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧
縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し
手前の間で閉じる気口に、何も無い空間、を取り付けて
ある。
【0037】そして、何も無い空間は、大きければ大き
い程、混合気が圧縮工程の時に圧縮されて何も無い空間
へ入る時の抵抗は少ないが、場所(スペース)を取るの
と、混合気がガソリンと空気に多く分離し易いので、エ
ンジンの目的、頻繁に使う回転数などを考えた、大きさ
にするのが好ましい。
【0038】また、何も無い空間は、シリンダーより高
い所へあるのと、底がうす型形状になっているものが好
ましい。
【0039】さらに、図2に示される、混合気専用の吸
気口と、空気専用の吸気口には、ターボ・チャージャ
ー、スーパー・チャージャーなどの、過給器を取り付け
てある。
【0040】図3に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図3
は、 図3、混合気の吸気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は開
き、空気専用の吸気と、排気口は閉じている。を示す図
である。
【0041】また、上記の、何も無い空間からの気口
は、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎ
た所から上死点の少し手前の間で閉じる気口である。
【0042】また、空気専用の吸気口は、圧縮工程の
時、何も無い空間からの気口を開け過ぎた時の対策とし
て、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて
逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気
専用の吸気口である。
【0043】図4に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図4
は、 図4 圧縮工程−1 混合気専用の吸気口は閉じ、何も無い空間からの気口
は、圧縮工程に入って下死点を少し過きた所から上死点
の少し手前の間で閉じる。そして、空気専用の吸気口
と、排気口は閉じている。を示す図である。
【0044】また、図4の何も無い空間からの気口は、
圧縮工程に入って約3分の2、ピストンが上昇した時点
で閉じると仮定した図である。
【0045】図5に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図5
は、 図5 圧縮工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口と、排気口は、全部閉じている。を示す
図である。
【0046】図6に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図6
は、 図6 膨張工程−1 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口は、混合気が爆発に因って膨張し
過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開く。そして、排気
口は閉じている。を示す図である。
【0047】また、図6の空気専用の吸気口は、膨張工
程に入って約3分の2、ピストンが下降した時点で開く
と仮定した図である。
【0048】図7に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図7
は、 図7 膨張工程−2 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口は閉
じ、空気専用の吸気口も下死点で閉じる。そして、排気
口も閉じている。を示す図である。
【0049】図8に示される実施例では、4サイクルガ
ソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃
焼効率向上機関の工程を示した縦断面図であり、図8
は、 図8 排気工程 混合気専用の吸気口と、何も無い空間からの気口と、空
気専用の吸気口は閉じ、排気口は開いている。を示す図
である。
【0050】上記の図3から図8は、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関の工程を示した図である。
【0051】そして、図3から図8に示される、ロータ
リーバルブの気口の開閉のタイミングは、エンジンの爆
発回転数、目的、又は、圧縮比などに因って違うので、
この4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを
使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の図には含まれ
ていない。
【0052】図9に示される実施例では、断面A−Aの
方向から見たと仮定した、直列型2気筒の、4サイクル
ガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、
燃焼効率向上機関の縦断面図であり、各気筒に取り付け
てある何も無い空間を、つなげて1つにする事に因り、
何も無い空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気
の吸気工程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の
時に吸気される様に、各気筒の工程を組める事を示した
図である。
【0053】図10に示される実施例では、断面A−A
の方向から見たと仮定した、直列型4気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の縦断面図であり、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時に開き、圧縮工程
に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の
間で閉じる、気口と気口を1つにつなぐ事に因り、圧縮
工程に入っても開いている気口に、混合気は圧縮される
事なく、出入する様に、各気筒の工程を組める事を示し
た図である。
【0054】図11に示される実施例では、断面B−B
の方向から見たと仮定した、直列型5気筒の、4サイク
ルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時
の、燃焼効率向上機関の横断面図であり、ロータリーバ
ルブを3つ用い、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
持つロータリーバルブを連結する事に因り、そのロータ
リーバルブを密閉出来る事を示した図である。
【0055】また、図11には、4サイクルエンジン、
6サイクルエンジンに使用されるロータリーバルブの、
低回転、高回転と、吸排気口の開閉のタイミングを変え
る方法(平成5年特許願第254623号)も、気口の
形状は書かれていないが、混合気専用の吸気口と、圧縮
工程に入っても開いている気口に用いてある。
【0056】つまり、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、エンジン型式を問わず、直列型、V
型、X型 星型、H型、W型、又は、水平対向型などの
エンジン型式の時、4気筒以上であれば、圧縮工程に入
っても開いている、気口と気口を1つにつなぐものだけ
で済む、あるいは、圧縮工程に入っても開いている気口
だけを持つロータリーバルブを、密閉出来る、事を示し
た図である。
【0057】
【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成されて
いるので、以下に記載される様な効果を奏する。
【0058】4サイクルガソリンエンジンにロータリー
バルブを使用した時の、燃焼効率向上機関として、混合
気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅
れて開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口、を設ける事に因
り、混合気を本当に圧縮する工程よりも、混合気が爆発
に因って膨張する工程の方が長くとれるので、 圧縮比<膨張比 の式が成り立ち、従来の4サイクルガソリンエンジンに
ロータリーバルブを使用した時よりも、同じ量の燃料を
消費するにあたって、爆発のエネルギー(パワー、トル
ク)を、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、
多く伝える事が出来る。
【0059】また、上記気口に、何も無い空間、を取り
付ける事に因り、圧縮工程の時、混合気は圧縮されて何
も無い空間へ入るが、次の混合気の吸気工程の時に吸気
されるので、燃料の無駄が無くなる。
【0060】また、何も無い空間を、エンジンのシリン
ダーより上に取り付け、底をうす型形状にする事に因
り、混合気が圧縮されて何も無い空間へ入って、ガソリ
ンと空気に分離しても、ガソリンは何も無い空間へ付着
以外は溜らない。
【0061】そして、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関とし
て、ピストンバルブを使用した時よりも、バルブのリフ
ト量などを考えなくても良いので、圧縮比を上げ易い。
【0062】そして、2気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、各気筒に取り付けてある何も無い空間
を、1つにつなげる事に因り、圧縮工程の時、何も無い
空間へ圧縮されて入った混合気は、次の混合気の吸気工
程を待たずに、他の気筒の混合気の吸気工程の時に吸気
される様に、各気筒の工程を組めるので、同じエンジン
の爆発回転数ならば、何も無い空間へ圧縮されて入って
いる混合気の時間を、短縮出来る。
【0063】また、各気筒の何も無い空間を、1つにつ
なげる事に因り、何も無い空間が各気筒に有るのより
も、1つにした方が場所を取らない。
【0064】また、何も無い空間へ圧縮されて入ってい
る混合気の時間を短縮出来るので、さらに、何も無い空
間を小さく出来る。
【0065】そして、4気筒以上の、4サイクルガソリ
ンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効
率向上機関では、圧縮工程に入っても開いている、気口
と気口を1つにつなげるものだけで、混合気は圧縮され
る事なく、出入する様に各気筒の工程を組めるので、な
お一層簡素な機関で、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工
程が行える。
【0066】また、エンジンの型にも因るが、圧縮工程
に入っても開いている気口だけを持つロータリーバルブ
を連結する事に因り、4気筒以上で、そのロータリーバ
ルブを密閉出来る。(シリンダーの中からは除く)
【0067】また、4気筒以上の時、圧縮工程に入って
も開いている気口に、混合気は圧縮される事なく出入す
るので、エンジンが回転する時の抵抗を、少なく出来
る。
【0068】さらに、圧縮工程に入っても開いている気
口を開け過ぎた時の対策として、混合気が爆発に因って
膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き、下死点
で閉じる、空気専用の吸気口を設ければ、さらに、 圧縮比<膨張比 の比率の割合が高くとれる。
【0069】また、上記の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の、混合気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、
スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に
因り、同一回転数、同一排気量で、より多くのエネルギ
ー(パワー、トルク)を得る事が出来る。
【0070】また、混合気専用の吸気口に、ターボ・チ
ャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取
り付ける事に因り、低回転では燃焼効率重視、高回転で
は、パワー、トルク重視のエンジンも出来る。
【0071】さらに、4サイクルガソリンエンジンにロ
ータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関の、
空気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー
・チャージャーなどの過給器を取り付ける事に因り、空
気を加圧するので、空気専用の吸気口への排気ガスの流
入を防ぎ易くし、空気専用の吸気口の開閉のタイミング
を、容易に取る事が出来る。
【0072】また、空気専用の吸気口に、ターボ・チャ
ージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り
付ける事に因り、空気を加圧するので、空気専用の吸気
口の閉まるタイミングを排気工程に入ってから閉めて
も、排気ガスの流入を防げる。
【0073】また、上記の空気専用の吸気口にターボ・
チャージャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を
取り付けて、排気工程に入ってから閉める事に因り、よ
り多くの排気ガスの除去も出来る。
【0074】また、より多くの排気ガスを除去する事に
因り、次の爆発で完全燃焼に近付き、燃焼効率が良くな
る。
【0075】そして、燃焼効率が良くなった以上に、空
気専用の吸気口に、ターボ・チャージャー、スーパー・
チャージャーなどの過給器を取り付けて、それを動かす
為にエネルギーが使われても、完全燃焼に近付くと言う
事は、低公害につながる。
【0076】上記の、圧縮工程に入っても開いている気
口、並びに、何も無い空間からの気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、である。
【0077】また、空気専用の吸気口は、混合気の吸気
工程の時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開
き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点
の少し手前の間で閉じる気口、を開け過ぎた時の対策と
して、膨張工程の時、混合気か爆発に因って膨張し過ぎ
て逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空
気専用の吸気口、である。
【図面の簡単な説明】
【図1】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
縦断面図である。
【図2】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の実施例を示す、
横断面図である。
【図3】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(混合気の吸気工程)
【図4】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−1)
【図5】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(圧縮工程−2)
【図6】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−1)
【図7】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(膨張工程−2)
【図8】4サイクルガソリンエンジンにロータリーバル
ブを使用した時の、燃焼効率向上機関の工程の実施例を
示す、縦断面図である。(排気工程)
【図9】直列型2気筒の、4サイクルガソリンエンジン
にロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関
の実施例を示す、縦断面図である。
【図10】直列型4気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、縦断面図である。
【図11】直列型5気筒の、4サイクルガソリンエンジ
ンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機
関の実施例を示す、横断面図である。
【符号の説明】 1 断面(内形)を、H型、にし、混合気専用の吸気口
のある部分と、排気口のある部分に分けた、ロータリー
バルブ 2 断面(内形)を、H型、にし、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口のある部分と、混合気の吸気工程の
時、混合気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮
工程に入って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手
前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策
として、膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過
ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、
空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロータリーバル
ブ 3 ロータリーバルブの、混合気専用の吸気口 4 ロータリーバルブの、排気口 5 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口 6 ロータリーバルブの、混合気の吸気工程の時、混合
気専用の吸気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入
って下死点を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で
閉じる気口を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、
膨張工程の時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆
に、回転の抵抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専
用の吸気口 7 燃焼室の、混合気専用の吸気口と、排気口 8 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口 9 燃焼室の、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる気口
を、圧縮工程で開け過ぎた時の対策として、膨張工程の
時、混合気が爆発に因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵
抗になる前に開き下死点で閉じる、空気専用の吸気口 10 プラグ 11 ピストン 12 ロータリーバルブの回転方向 13 エンジンの外枠 14 燃焼室の、混合気専用の吸気口 15 燃焼室の、排気口 16 気化器 17 ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャー
などの、過給器 18 何も無い空間 19 排気管 20 混合気専用の吸気管 21 空気専用の吸気管 22 ロータリーバルブの動く方向 23 混合気の吸気工程完了 24 圧縮工程完了 25 膨張工程完了 26 排気工程完了 27 混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同
時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から
上死点の少し手前の間で閉じる、気口と気口を1つにつ
なぐもの 28 連結した、混合気専用の吸気口だけをもつ、ロー
タリーバルブ 29 連結した、混合気の吸気工程の時、混合気専用の
吸気口と同時に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過
ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気口だけを
もつ、ロータリーバルブ 30 断面(内形)を、H型、にし、排気口のある部分
と、混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸気口と同時
に開き、圧縮工程に入って下死点を少し過ぎた所から上
死点の少し手前の間で閉じる気口を、圧縮工程で開け過
ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆発に因
って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下死
点で閉じる。空気専用の吸気口のある部分に分けた、ロ
ータリーバルブ A−A 断面 B−B 断面
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図9】
【図10】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図11】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 13/02 F02D 13/02 L

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 混合気の吸気工程の時、混合気専用の吸
    気口と同時か少し遅れて開き、圧縮工程に入って下死点
    を少し過ぎた所から上死点の少し手前の間で閉じる、気
    口を設けたロータリーバルブを持つ、4サイクルガソリ
    ンエンジン。(図1から図11)
  2. 【請求項2】 請求項1記載の、ロータリーバルブの気
    口に、何も無い空間、を取り付けた、4サイクルガソリ
    ンエンジン。(図2、図9)
  3. 【請求項3】 2気筒以上の時、請求項2記載の各気筒
    に取り付けてある何も無い空間をつなげて1つにした、
    4サイクルガソリンエンジン。(図9)
  4. 【請求項4】 4気筒以上の時、請求項1記載の気口と
    気口をつなぐものだけで済ませた、4サイクルガソリン
    エンジン。(図10、図11)
  5. 【請求項5】 請求項1記載の気口を、圧縮工程で開け
    過ぎた時の対策として、膨張工程の時、混合気が爆発に
    因って膨張し過ぎて逆に、回転の抵抗になる前に開き下
    死点で閉じる、空気専用の吸気口を設けたロータリーバ
    ルブを持つ、4サイクルガソリンエンジン。(図1から
    図11)
  6. 【請求項6】 混合気専用の吸気口に、ターボ・チャー
    ジャー、スーパー・チャージャーなどの過給器を取り付
    けた、請求項1記載の、4サイクルガソリンエンジン。
    (図2)
  7. 【請求項7】 請求項5記載の、空気専用の吸気口に、
    ターボ・チャージャー、スーパー・チャージャーなどの
    過給器を取り付けた、4サイクルガソリンエンジン。
    (図2)
JP7063270A 1995-02-07 1995-02-07 4サイクルガソリンエンジンにロータリーバルブを使用した時の、燃焼効率向上機関並びに該機関の補助装置。 Pending JPH08218880A (ja)

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