JPH0823307B2 - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

Info

Publication number
JPH0823307B2
JPH0823307B2 JP62155614A JP15561487A JPH0823307B2 JP H0823307 B2 JPH0823307 B2 JP H0823307B2 JP 62155614 A JP62155614 A JP 62155614A JP 15561487 A JP15561487 A JP 15561487A JP H0823307 B2 JPH0823307 B2 JP H0823307B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
chamber
variable volume
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62155614A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6312832A (ja
Inventor
ロジェ・バジュラツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPS6312832A publication Critical patent/JPS6312832A/ja
Publication of JPH0823307B2 publication Critical patent/JPH0823307B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/02Hot gas positive-displacement engine plants of open-cycle type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/02Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder
    • 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
    • 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
    • F02B75/021Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having six or more strokes per cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18DOHC [Double overhead camshaft]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2258/00Materials used
    • F02G2258/10Materials used ceramic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2270/00Constructional features
    • F02G2270/50Crosshead guiding pistons
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば、米国特許4,513,568、ヨーロツ
パ特許出願公告0104541、あるいは「Society of automo
tive Engineers,Inc」の刊行物「The Bajulaz Cycle :A
Two Chamber Internal Combustion Engine with Incre
ased Thermal Efficiency」と題する1986年2月のSAE T
echnical Paper 第860534号シリーズ、に記述されてい
るような6行程またはそれ以上の行程を含む作用サイク
ルをもつ内燃機関に関する。
実用的見地から、これらのエンジンは、ある場合には
摩擦問題を起し易い6行程サイルの分配システムの回転
部品間またはその回転的揺動する部品間の緊密性の実現
が必要であることの不便さ、グリース付与問題、および
実現の困難さを主として問題点としている。
本発明は、緊密な組立を実施しなければならない部品
間の回転または回転的揺動運動を無くすことによつて上
記の欠点を防止するような、既述形式の内燃機関を提供
することを目的とする。
この内燃機関は、原動機ブロツクを含み、これには、
クランク軸が回転され、少くとも1つのシリンダを有
し、その中でクランクを介して前記クランク軸と連結さ
れたピストンが線形運動を行い、さらに動力ブロツクの
上方部に固定されたバルブヘツドを含み、このバルブヘ
ツドと、ピストンとシリンダとで可変容積室を構成し、
この室は一方において少くとも1つの導入ダクトに、ま
た他方において少くとも1つの排出ダクトに接続され、
この動力ブロツクはさらに、各可変容積室に対して、ク
ランク軸によつて駆動される少くとも1つのカムシヤフ
トによつて作動される、少くとも1つの導入バルブ及び
少くとも1つの排出バルブを含む。
本発明は、特許請求の範囲およびつぎの説明に示され
た特徴を自ら明らかになるであろう。
附図は、本発明による内燃機関の種々の実施例を概略
的にかつ例として示す。
第1図から第8図に示された内燃機関は、普通の冷却
回路2を備えたモータブロツク1を含み、その下方端は
モータケース3によつて閉鎖されている。モータブロツ
ク1はシリンダ4を構成する少くとも1つの内孔を含
み、その中で、ピストンピン7を介してクランク6上に
ヒンジ式に結合されたピストン5が既知の様態で移動す
る。このピストン5は普通の設計による緊締セグメント
8を有する。普通のモータとは反対に、このエンジンの
燃焼室は可変容積室の一部分によつて構成され、この実
施例では、可変容積室16の容積は、ピストン5がその高
位置にあるときは、著しくゼロに近く接近する。
クランク6の下方端はモータブロツク1の軸受内で回
転されるクランクシヤフト10のクランクピン9上で回転
され、この様態は既知のものである。
バルブヘツドは、下方部11および上方部12を含み、既
知の方法で動力ブロツク1の上方部分に固定されてい
る。最後に、バルブヘツドの上方部分は、カム軸カバー
13によつて閉鎖されている。
不図示の運動学的リンク仕掛けが、クランクシヤフト
10をカムシヤフト14,15に連結し、それによりカムシヤ
フトをクランクシヤフト10の角速度よりも3倍小さい角
速度で駆動する。
シリンダ4、ピストン5およびバルブヘツドの下方部
11の下面は、可変容積室16を構成し、バルブヘツドの下
方部11の下面によつて形成されたその下面はバルブシー
トを有する2つの開口17,18を含む。
開口17は、バルブヘツド内に設けられかつ速かな熱伝
導性をもつ材料の壁によつて境界された燃焼室19と可変
容積室16を連結する。
開口18は、バルブヘツド内に設けられかつ実質的に燃
焼室19を囲む予熱室20と可変容積室16を連結する。これ
らの予熱室の壁は、たとえばセラミツクスのような絶縁
材料で実現できる。
バルブヘツドの上方部12は、燃焼室19と可変容積室16
を連結する開口17と同軸のスカート部23内に開口する開
口22を通つて燃焼室19と連通する排出ダクト21を含む。
このスカート部23は、その周壁に形成されかつ燃焼室19
と連通する1つ以上の溝穴24を含む。
噴射器25は、作用サイクルの関数としての所与の時間
に、燃焼室19内に可燃性物質を噴入する。点火栓のよう
な加熱または点火部材26もこの燃焼室内19内に配設され
て、この燃焼室19内で圧縮された燃焼物質または爆発混
合物を燃焼または爆発させる。
開口17と同軸に配置されたバルブ27はこの開口に設け
られたシートと協働して可変容積室を燃焼室19から分離
し、バルブロツド28は燃焼室19およびスカート部23を通
つて延びかつバルブヘツドの上方部12内を案内される。
ロツド28の上端はプツシヤ30に固定され、プツシヤ30は
カムシヤフト14に固定されたカム31と協働する。バルブ
ヘツドの上方部12上に配設されたばね32およびプツシヤ
30は、バルブ27をそのシートに向けて閉じ位置に維持さ
せる作用を与える。
バルブロツド28と固定しているピストン33はスカート
部23および開口22内でしつくりと滑動し、かつ閉塞装置
の可動部分を構成し、そのスカート部23は固定部分を構
成する。直線状の移動によつてピストン33は、燃焼室19
と排出ダクト21間の連通をそれぞれ閉塞しかつ開口する
ために、溝穴24をそれぞれ閉塞しかつ開口する。
カム31は、いくつかの高さをもち、そのうち1つの高
い値の34および2つの低い値の部分35,36がある。
低い値35,36がプツシヤ30と協働すると、戻しばね32
の作用に抗してバルブロツド28に伝達された軸方向の移
動は、弁27によつて開口17を開かせるのに十分であつ
て、可変容積室16と燃焼室を連通させるが、この軸方向
運動は、閉塞装置の可動部分であるピストン33が溝穴24
を開くのには不十分であり、それによつて燃焼室19と排
出ダクト21間の連通はしや断されたままである。
大きい値の高さ部分34がプツシヤ30と協働したときに
のみ、開口17が閉塞装置と同時に開かれ溝穴24はピスト
ン33によつて開放され、かつ可変容積室16はそれによつ
て燃焼室19を介して排出ダクト21に接続される。
さらに、バルブヘツドの上方部は、予熱室20を可変容
積室16に接続する開口18と同軸の、スカート部42に続く
開口41を通つて予熱室20と連通しかつ閉塞装置の固定部
材を構成する導入ダクト40を含む。このスカート部42
は、予熱室20と連通する1つ以上の溝穴43を含む。
開口18と同軸のバルブ44は、該開口のシートと協働し
て、可変容積室16を予熱室20から分離し、バルブのロツ
ド45は予熱室20およびスカート部42を貫通しかつバルブ
ヘツドの上方部内を案内される。
ロツド45の上端は、カムシヤフト15に固定されたカム
47と協働するプツシヤ46に固定されている。ばね48がバ
ルブヘツドおよびプツシヤ46間に配設されて、バルブ44
をそのシート上に閉鎖位置に維持する。
ピストン49はスカート部42および開口41内をしつくり
した状態で滑動し、かつ閉塞装置の可動部分を構成し、
そのスカート部42は固定部分を構成する。ピストン49は
その直線運動によつて、溝穴43をそれぞれ閉塞および開
口して、予熱室20と導入ダクト40間の連通をそれぞれ開
閉する。
カム47は、2つの低い部分50,51および1つの高い部
分52を含む。
低い部分50,51がプツシヤ46と協働すると、バルブロ
ツド45の、その戻しばね48の作用に抗する軸方向の移動
は、バルブ44を十分に持ち上げて開口18を開き、それに
よつて可変容積室16と予熱室20とを連通させるが、この
軸方向運動は、ピストン49が溝穴43を開かせるには不十
分であるので、予熱室20と導入ダクト間の接続はしや断
されたままである。
高い部分52がプツシヤ46と協働したときにのみ、開口
18は同時に閉塞装置に開かれ、溝穴43はピストン49によ
つて開放され、したがつて可変容積室16は、予熱室20を
介して導入ダクト40と接続される。
そのようなまとまりのよいかつ独創的な構造におい
て、燃焼室19および予熱室20は、可変容積室16の上部に
すぐ接して位置され、かつ可変容積室16は、予熱室20と
燃焼室19を介してのみ導入ダクト40から排出ダクト21に
接続される。これにより、作動中に、燃焼室19および予
熱室20の完全な流過を保証し、その中に残留するガスを
完全に排除でき、エンジンに一層すぐれた効率を与え
る。
ここで注目すべきことは、バルブ27,44の、燃焼室19
および予熱室20に向つて彎曲している後面が実際には対
応するピストン33,49の下面と等しいことで、これによ
つて燃焼室19および予熱室20内の圧力の如何にかかわら
ずこの圧力に起因する力はバルブには伝達されない。ゆ
えに、プツシヤ30,46およびカム31,47に作用される力
は、戻しばね28,48の力と同様に、これらの室19,20に存
在する圧力とは無関係である。このことは、カム14,15
へ伝達される作力についても、同様である。
すべての、あるいは一部のバルブ27,44およびそれら
のロツド28,45およびピストン33,49は、スカート部23,4
2またはバルブヘツド自身と同様に、セラミツクスで造
ることができる。
第3図から第8図までは、上記エンジンの1作動サイ
クルの6行程を略示する。
第3図は、可変容積室16内への空気の導入を示す。カ
ム47の高いカム山部分52がバルブ44およびそのロツド45
を完全に移動し、それによりピストン49は移動され、容
積が増大する可変容積室16は、予熱室20を介して導入ダ
クト40と接続される。この時間中、バルブ27はそのシー
ト上に位置し、かつ閉塞装置23,24,33は閉じられ、圧縮
されかつ予熱された空気をもつて充満された燃焼室19
(第8図)は、絶縁され、それから燃料が噴射器25から
噴入され、混合気が点火される。
ピストン5はその下端行程に達し(第4図)、プツシ
ヤ46は低いカム山部分51と協働し、それにより開口18は
開いたままであるが閉塞装置42,43,49は閉じられる。ピ
ストン5の上昇行程中に、空気は引き出されかつ導入ダ
クト40から分離されている予熱室20内へ圧縮される。
ピストン5は上端行程に達し(第5図)、バルブ44お
よび閉塞装置42,43,49は閉じられるが、プツシヤ30は低
いカム山部分35によつて移動されてバルブ27を開かせ、
閉塞装置23,24,33は閉じ状態を維持する。燃焼室から流
入する燃焼ガスはピストン5を下向きに押す。これは動
力をクランクシヤフト10に伝達する第1の作用行程であ
る。
ピストン5は再びその下方位置(第6図)に達し、プ
ツシヤ30は高いカム山部分34と協働し、可変容積室16は
燃焼室19を介して排出ダクト21に接続される。ピストン
5の上昇行程中に、燃焼ガスは排除される。
ピストン5は、再びその上方位置(第7図)に達し、
バルブ27および閉塞装置23,24,33は閉じられるが、プツ
シヤ46は低いカム山部分51と協働して、バルブ44を開か
せるが閉塞装置42,43,49は閉じたままである。燃焼室19
から隔離する壁を通しての熱交換によつて加熱された予
熱室20内に含まれる空気およびその圧力は可変容積室16
内への流入を増大されて、ピストン5を下降工程に進行
させる。これはエネルギを発生する第2のサイクル行程
である。
ピストン5は再びその下方位置(第8図)に達し、バ
ルブ44および閉塞装置42,43,49は閉じられ、プツシヤ30
は低いカム山部分36と協働して、バルブ27を開かせる
が、閉塞装置23,24,33は閉じたままである。ゆえに、ピ
ストン5の上昇行程中、予熱された空気は燃焼室19内に
圧縮される。ピストン5が再びその上方位置に達する
と、エンジンは再び第3図に示された形態に達する。
ここで判ることは、作用サイクル中、空気または混合
気の流れは、可変容積室16に向つて予熱室20の開口18を
2回通過し、かつ予熱室20に向つて可変容積室16から1
回流通する。
同様にして、空気または混合気の流れは、燃焼室19に
向つて2回通過し、かつ可変容積室16に向つて燃焼室19
から反対方向に1回通過する。
同じバルブを交互の流れで掃引するという事実は、既
知のエンジンでは見ることができない。
本発明のエンジンの一変更態様においては、チツパを
介してプツシヤ30および46を制御する唯一のカムシヤフ
トをもつことができる。
別の実施例では、エンジンはそれぞれが既述のような
バルブおよび閉塞装置をもつ2つの燃焼室を含む。この
場合、作用サイクルは8行程を含み、カムシヤフトはク
ランクシヤフト10より4倍低い速度で回転する。そのよ
うな8行程サイクルにおいて、燃焼ガスの排出(第8
図)後に第2燃焼室内に含まれた燃焼ガスの新規の膨張
行程(第5図)が挿入され、それに続いて予熱室20内に
収納されている熱せられた空気の作用により可変容積室
16を膨張させる次の行程(第7図)に移行する前に、第
2の排出行程(第6図)が行われる。
米国特許4,513,568およびヨーロツパ特許出願公告010
4541に開示された、少くとも6行程を含むエンジンのこ
の新規の開発および新規の設計は、エンジンの効率を向
上しつつその実現が公知の方法でかつ既知の技術および
材料を用いて可能であるので、とくに興味のあるもので
ある。
実際には、ピストン5とシリンダ4間の相対運動は線
形的の前後運動であり、これら部分間の緊密度は、現用
のすべての内燃機関に用いられているので極めてよく知
られている掃引セグメントおよび緊密セグメント技術に
よつて、既知の方法で得られる。
同様に、可変容積室16への導入および該室からの排出
は、既存のエンジンにおいて通常実施されているように
1つ以上のカムシヤフトによつて制御されるバルブを用
いて行われる。
最後に、燃焼室19と排出ダクト21間、および予熱室20
と導入ダクト21間のリンク機構を開閉させる閉塞装置
は、ピストンがスカート部またはスリーブ内でそれが固
定されたバルブの運動と同期する直線状の前後滑り運動
によつて構成される。
さらに、これらの要素間の緊密性はセグメントによつ
て実施されかつ現在広く用いられているこの技術は全般
的に知られている。ガスの高温に起因する問題は、セラ
ミツク部品の使用によつて解決されている。
2つの異なる高さをあらわす互いにほぼ60゜〜120゜
隔たる複数の高さをもつカムを使用するという事実は、
特別な構成上の問題を起こすものではない。
技術的問題点、とくに燃焼室19および予熱室20を含む
バルブヘツドの下方部11の温度が高い値の温度に達する
という事実も潤滑を必要としないセラミツク部品の使用
によつて解決でき、かつ良好な熱絶縁性を保証する。
第9図から第10図までは、既述の形式のエンジンの第
2実施例の部分断面図であつて、バルブヘツドの予熱室
および燃焼室の配置は異なり、かつバルブと組合わされ
た閉塞装置も異なる構造をもつ。
この実施例において、バルブヘツド50は、可変容積室
16の上方に位置する全表面を事実用占めている予熱室51
を含む。この予熱室は前記予熱室内に配置されかつバル
ブへの接近を可能にする通路53を含み、これらの通路は
予熱室51および燃焼室52をそれぞれ可変容積室に接続す
る開口57と整合しかつこの予熱室および燃焼室52それぞ
れを導入ダクト55および排出ダクトそれぞれに接続する
オリフイス54に整合する。
予熱室51および燃焼室52を前記のように配置すること
によつて、上記の両室内に含まれた流体間の最適の熱交
換を得ることができる。
このエンジンは、さらに、開口57のシートと協働する
導入バルブを含み、そのロツド64は通路53、開口54およ
び導入ダクト55を通過し、かつその自由端に、3つの高
さのカム山部分60,61および62をもつカム59と協働する
押動部材58を含む。2つの低いカム山部分60,61は同一
の揺れ幅をもつが、高いカム山部分は前者よりも大きい
揺れ幅をもつことは前例の場合と同のとおりである。
このバルブはばね63によつて閉じ位置に維持されるよ
うになつている。
バルブ56のロツド64は、閉塞装置の可動部品に対する
案内部材として使用され、この閉塞装置はバルブロツド
64上を滑動しかつ導入ダクト55の壁を貫通する管状部分
65、およびバルブヘツド50の開口54内を滑動するシリン
ダを形成する部分を同時に含み、なお緊密性はセグメン
トによつて保証される。この円筒状部分の上方部には導
入ダクト55に接近するための開口67を含み、かつこの円
筒状部分の下方部は開口されて予熱室および燃焼室それ
ぞれへの接近を可能にする。
閉塞装置のこの可動部の管状部分65は、その下向きの
移動量を制限する当接部68を含む。押動部材58と当接部
68間に配設されたばね69は、閉塞装置の可動部65,66を
下向きに移動させる傾向を与える。
バルブ64のロツドは、シリンダ66の開口端に配設され
たシートと協働する別の第2バルブ70を含む。
不図示の排気バルブが、燃焼室52を排気ダクト(不図
示)に接続する開口内を滑動する同じ閉塞装置と協働す
るバルブを同様にして具備する。
第9図において、押動部材58はカムシヤフトと接触
し、バルブ56は開口57を閉塞し、かつバルブ70はシリン
ダ状部分66と当接して予熱室51と導入ダクト55間の連通
を閉塞していることが分かる。
押動部材58が低い揺れ幅のカム山部分60および61の1
つによつて作動されると、バルブ56は移動されて開口57
を開き、予熱室51と可変容積室16間を連通させる。これ
は予熱された空気の膨張行程に対応する。この位置にお
いて、ばね69は可動部分65,66を同時にバルブロツド64
に移動し、かつ閉塞装置のこの部分はバルブ70と当接し
て、予熱室51と導入ダクト55間の連通を妨げる。
押動部材58がバルブ56の大きい揺れ幅をもつカム山部
分62によつて作動されると、バルブ56は常に開かれ、当
接部分68は閉塞装置の部分65,66の軸方向移動を制限
し、それにより、バルブ70はそのシートから離れ、予熱
室51を導入ダクト55(第11図)に接続する通路を開く。
この位置において、可変容積室16は予熱室を介して導入
ダクトに接続される。
排出バルブおよびその閉塞装置の作用は、いずれの点
でも同様である。
このように認識すれば、いくつかの利点をもち、それ
らは比較的直接の、かつ導入ダクトと可変容積室間を閉
鎖せずに連通を実施し、溝穴を設けないことによつてバ
ルブヘツド50とシリンダ状部分66間の緊密性セグメント
の一層良好な作用を保証し、なおこれらのセグメントは
常に当接されている。そのうえ、バルブの全行程は既述
のシステムの場合よりも小さい。
このことを実現する特徴は、バルブロツド64が2つの
バルブ56と70を有することである。
性能および回転数を増大するためには、極めて短時間
内に多量の、空気の導入およびガスの排出を実施するこ
とが必要である。第12図および第13図に示された実施例
は、上記目的のために、第9図および第11図について述
べた要素の上部に、可変容積室16と導入55および排出78
ダクト間に直接の連通が設けられている。
これらの接続部のそれぞれは、可変容積室16を、予熱
室51および燃焼室52を緊密状態で通過して、導入ダクト
55および排出ダクトそれぞれに直接に接続する通路71,7
2を含む。
通路71,72は、可変容積室16側にロツド74に固定され
かつ高いカム部分のみをもつカム76を介して第2カムシ
ヤフト75によつて作動されるシート73と協働するバルブ
ヘツドを含む。そのような装置において、排出行程およ
び導入行程中に、可変容積室16は通路72,71それぞれを
通つてかつ第2実施例について記述した方法で排出ダク
トおよび導入ダクトそれぞれに接続されている。
全通路断面積を増加すれば、一層速かでありかつ損失
の少ないガスの吸引と排出を行わせることができる。
第14図に略示されたこの第3実施例の一変形例におい
て、エンジンは、弁73,74に同じ導入バルブおよび排出
バルブを含むが、このエンジンのバルブ56は、導入ダク
ト予熱室および排出ダクトと燃焼室それぞれ間の接続を
開閉する閉塞装置を具備していない。この閉塞装置の代
りに、ロツド64およびバルブ56はバルブ56の開、閉位置
のときは常に開口54を閉塞するピストン77を有する。こ
の実施例において、カムシヤフト15は、同じ高さの2つ
のカム山部分のみを含む。このピストン77はバルブ64の
ロツド、したがつてカムシヤフト15に伝達された圧力を
均等化させる。そのようなエンジンにおいては、可変容
積室を導入ダクト、予熱室、燃焼室および排出ダクトに
交互に連通させる。この変更態様において、180゜ずつ
隔たる2つの同一のカムをもつカムシヤフト15は、ただ
1つのカムをもつカムシヤフトの2倍の回転速度をも
つ。既述の実施例のモータ軸よりも3倍遅く回転せず
に、このモータ軸よりも1.5倍遅く回転することにな
る。
この設計の6行程エンジンによつて与えられる利点の
中で、最も重要なものは、何等の手段を用いずに交互に
かつ考慮を払わずに数種の燃料でさえも、任意の種類の
燃料を使用できるような多種燃料型が使用できることで
ある。そのようなエンジンにおい使用できるこれらの燃
料のうち、たとえばガソリンまたは無鉛ガソリン、デイ
ーゼル、数種の重油、アルコール、ケロシン、天然また
は工業ガスさらには粉末燃料さえも挙げることができ
る。
これらのエンジンの極めて興味ある特徴は、燃料の爆
発および/または燃焼が閉塞されかつ容積が一定の燃焼
室内で行われるという事実に起因する。ゆえに、燃料の
着火時期も燃焼時間もエンジンの作用には重要でない。
よつて低いオクタン価の燃料を使用しても高い圧縮比が
得られる。そのようなエンジルにおいて自己着火現象は
不具合な影響をもたない。したがつて、普通のデイーゼ
ル機関におけるよりも低い圧縮比でデイーゼル燃料を使
用することができる。
さらに、全燃焼時間は少くとも1サイクルの1/3中に
一層重要な時間々隔に延びるので、低い燃焼速度をもつ
燃料を使用できる。さらに、燃焼室は全サイクル中は高
い温度を維持しかつ燃焼室の壁は白熱状態に継続的に保
たれるので、燃料の全燃焼を大いに助長する。
6行程原動機のこの特徴は、最大の経済上の重要さを
もつのでとくに目立ち、低い品質の、または普通の内燃
機関では使用できないような燃料を用いても4行程機関
の場合よりもすぐれた効率を得ることができる。
最後に、指摘すべきことは、本発明による上述のエン
ジンは、この明細書の当初において述べた緊密性の問題
は、緊密性は互いに直線状に移動する部材間において、
しかもそれらは恒久的に接触状態にある部品間において
のみ実施されるという事実にもとづいてすべて解決され
る。そのような緊密性の実施は、既存のエンジンにおけ
る既知の、かつ現用の技術によつて極めて十分に解決さ
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、1シリンダの軸線をとおるエンジンの横断面
図、第2図は、第1図の線II−IIに沿つた断面図、第3
図から第8図までは、第1図のエンジンの作用サイクル
の6行程のそれぞれを示す第1図と類似するがそれより
縮尺で示されたエンジンの横断面図、第9図から第11図
までは、吸入、高温空気膨張および排出工程それぞれに
対応する、エンジンの第2実施例の部分断面図、第12図
は、エンジンの第3実施例の部分上面図、第13図は、第
12図に示された実施例の部分断面図、第14図は、第12図
および第13図で示された実施例の1変更態様の部分断面
図である。 図中の符号 1……動力ブロツク、2……冷却回路、3……動力ブロ
ツクケース、4……シリンダ、5……ピストン、6……
クランク、7……ピストンピン、8……緊密セグメン
ト、9……クランクピン、10……クランクシヤフト、11
……バルブヘツド下方部、12……バルブヘツド上方部、
13……カムシヤフトカバー、14,15……カムシヤフト、1
6……可変容積室、17,18……開口、19……燃焼室、20…
…予熱室、21……排出ダクト、22……開口、23……スカ
ート部、24……溝穴、25……噴射器、26……点火部材、
27……バルブ、28……バルブロツド、30……プツシヤ、
31……カム、32……ばね、33……ピストン、34……高い
カム山部分、35……低いカム山部分、36……低いカム山
部分、40……導入ダクト、41……開口、42……スカート
部、43……溝穴、44……バルブ、45……バルブロツド、
46……プツシヤ、47……カム、48……ばね、49……ピス
トン、50,51……低カム山部分、52……高いカム山部
分、53……通路、54……開口、55……導入ダクト、56…
…導入バルブ、57……開口、58……押動部材、60,61,62
……カム山部分、63……ばね、64……バルブロツド、65
……管状部分、66……シリンダ、67……開口、68……当
接部、69……ばね、70……第2バルブ、71,72……通
路、73……シート、74……ロツド、75……カムシヤフ
ト、76……カム、77……ピストン。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クランクシヤフトがジヤーナル軸受され、
    クランクによつてクランクシヤフトに連結されたピスト
    ンが内部で線形的運動を行う少くとも1つのシリンダを
    有する動力ブロツクと、動力ブロツクの上方部に固定さ
    れ、ピストンおよびシリンダとで可変容積室を形成し、
    該可変容積室は一方において少くとも1つの導入ダクト
    に、および他方において少くとも1つの排出ダクトに接
    続されているバルブヘツドとを含み、さらに、各可変容
    積室に対してクランクシヤフトによつて駆動される少く
    とも1つのカムによつて作動される少くとも1つの導入
    バルブおよび少くとも1つの排出バルブを含み、 バルブヘツドが前記少くとも1つの可変容積室と組合わ
    された少くとも1つの予熱室と少くとも1つの燃焼室を
    有することを特徴とする内燃機関。
  2. 【請求項2】予熱室が導入ダクトと可変容積室間に配置
    され、 導入バルブと排出バルブが、それらの位置に従つて、可
    変容積室と予熱室および燃焼室それぞれと連通または分
    離させ、 導入バルブおよび排出バルブのロツドが、予熱室と導入
    ダクト間および燃焼室と排出ダクト間それぞれを開通ま
    たは閉鎖する閉塞装置の可動部材を担持し、および 導入バルブと排出バルブをカムシヤフトから作動する機
    械的リンク機構が、1つのバルブが開き位置にもたらさ
    れてもそれに組合わされた閉塞装置は閉じ位置を保ち、
    それによつて予熱室および燃焼室それぞれと可変容積室
    が接続され、かつ該バルブがそれと組合わされた閉塞装
    置に同時に開き位置にもたらされ、それによつて可変容
    積室が予熱室を介して導入ダクトに、および燃焼室を介
    して排出ダクトにそれぞれ接続されるように構成されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の内燃
    機関。
  3. 【請求項3】作用サイクル中、導入バルブの周りを通り
    および排出バルブの周りを通つて一方向へおよび他方向
    へ場合に応じて流体が循環するように構成されたことを
    特徴とする特許請求の範囲第2項記載の内燃機関。
  4. 【請求項4】閉塞装置は、可動滑り部材が対応する閉塞
    装置の固定部分の少くとも1つの溝穴を開くとき、予熱
    室と燃焼室それぞれと導入ダクトと排出ダクトを接続す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の内燃機
    関。
  5. 【請求項5】各閉塞装置の可動部材が対応するバルブロ
    ツドと固着されかつ該バルブの直径とほぼ等しい直径を
    もちそれによつて燃焼室および予熱室それぞれにおける
    内圧によるこれらの可動要素に作用する力が敏感に均等
    化されることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の
    内燃機関。
  6. 【請求項6】各カムが、2つの低い値の部分と、それよ
    り高い値の部分の3つの高さをもつ部分を含み、かつ 低い値の部分の1つは独立しているが第2の低い値の部
    分は高い値の部分のすぐ下側に角度的に位置づけられて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項から第5項
    までのいずれか一項に記載の内燃機関。
  7. 【請求項7】燃焼室と予熱室が可変容積室のすぐ上方に
    配置され、かつ導入ダクトおよび排出ダクトを介して前
    記可変容積室と直接に接続されていることを特徴とする
    特許請求の範囲上記各項のいずれか一項に記載の内燃機
    関。
  8. 【請求項8】排出ダクトおよび導入ダクトが、燃焼室お
    よび予熱室それぞれのすぐ上方に配置され、かつ直接に
    接続されている特許請求の範囲第7項記載の内燃機関。
  9. 【請求項9】可変容積室を直接に排出ダクトに接続する
    1つの通路をそれぞれ開きおよび閉じるようにカムシヤ
    フトによつて作動される排出バルブと同様に、可変容積
    室を直接に導入ダクトに接続する1つの通路をそれぞれ
    開きおよび閉じるようにカムシヤフトによつて作動され
    る導入バルブを含むことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項または第2項記載の内燃機関。
  10. 【請求項10】閉塞装置が、バルブヘツドに形成された
    溝穴と協働する対応するバルブを固着したピストンを含
    むことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の内燃機
    関。
  11. 【請求項11】閉塞装置が、前記バルブロツド上を、バ
    ルブヘツドの開口内で緊密状態で滑動するシリンダ状部
    分の下方開口部と協働する対応するバルブロツドを固着
    したバルブを含み、 円筒形部分の上方部が前記部分の内側空所を導入ダクト
    および排出ダクトそれぞれに接続する開口を有し、およ
    び 該円筒形部分の軸方向行程を対応するバルブロツドのそ
    れよりも低い値に制限する装置を有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項記載の内燃機関。
JP62155614A 1986-06-25 1987-06-24 内燃機関 Expired - Lifetime JPH0823307B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH2560/86-7 1986-06-25
CH2560/86A CH668291A5 (fr) 1986-06-25 1986-06-25 Moteur a combustion interne.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6312832A JPS6312832A (ja) 1988-01-20
JPH0823307B2 true JPH0823307B2 (ja) 1996-03-06

Family

ID=4236550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62155614A Expired - Lifetime JPH0823307B2 (ja) 1986-06-25 1987-06-24 内燃機関

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4809511A (ja)
EP (1) EP0250960B1 (ja)
JP (1) JPH0823307B2 (ja)
CA (1) CA1288052C (ja)
CH (1) CH668291A5 (ja)
DE (1) DE3772273D1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5732677A (en) * 1996-04-25 1998-03-31 Baca; Arthur C. Internal combustion engine with eight stroke operating cycle
US6739139B1 (en) * 2003-05-29 2004-05-25 Fred D. Solomon Heat pump system
US7059281B2 (en) * 2004-07-12 2006-06-13 General Motors Corporation Four stroke engine auto-ignition combustion
US7624709B2 (en) * 2006-06-21 2009-12-01 Yiding Cao Cao cycles of internal combustion engine with increased expansion ratio, constant-volume combustion, variable compression ratio, and cold start mechanism
CN104533612B (zh) * 2014-10-29 2017-04-19 长城汽车股份有限公司 六冲程发动机及具有其的车辆
WO2020113168A2 (en) 2018-11-30 2020-06-04 Stenz David L Internal combustion engine configured for use with solid, slow burning, liquid, or gaseous fuels and methods of operating or implementing same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH525383A (fr) * 1969-12-17 1972-07-15 Milisavljevic Milorad Machine thermique
BE780208R (ja) * 1971-04-07 1972-07-03 Avermaete Gilbert
GB1407224A (en) * 1972-09-06 1975-09-24 Milisavljevic M Engine operated by combustion products
US4143518A (en) * 1976-10-19 1979-03-13 Kellogg Smith Ogden Internal combustion and steam engine
CH654067A5 (fr) * 1982-09-24 1986-01-31 Roger Bajulaz Moteur a combustion et procede pour sa mise en action.

Also Published As

Publication number Publication date
US4809511A (en) 1989-03-07
EP0250960B1 (fr) 1991-08-21
JPS6312832A (ja) 1988-01-20
CA1288052C (en) 1991-08-27
DE3772273D1 (de) 1991-09-26
CH668291A5 (fr) 1988-12-15
EP0250960A3 (en) 1989-02-08
EP0250960A2 (fr) 1988-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3577729A (en) Reciprocating internal combustion engine with constant pressure combustion
AU2008323992B2 (en) Monoblock valveless opposing piston internal combustion engine
US4284055A (en) Reciprocating piston internal combustion engine
EP0756067B1 (en) Dual compression and dual expansion internal combustion engine
US4280468A (en) Regenerative reciprocating open cycle internal combustion engine
AU4044099A (en) Operating method and device for supplementary compressed air injection engine operating with mono-energy or bi-energy in two or three powering modes
US5152259A (en) Cylinder head for internal combustion engine
US5456219A (en) Dual compression and dual expansion internal combustion engine and method therefor
US4706462A (en) Method for driving an engine
US20090188466A1 (en) Hybrid piston/rotary engine
US6742482B2 (en) Two-cycle internal combustion engine
US5694890A (en) Internal combustion engine with sliding valves
JP2557616B2 (ja) 燃焼機関
US6343575B1 (en) Rotating/reciprocating cylinder positive displacement device
US4827882A (en) Internal regenerative combustion engines with thermal integrated optimized system
US4641616A (en) Internal combustion engine
US5193493A (en) Internal combustion engine with piston valving
US4546743A (en) Arrangements to rotary valves for engines compressors, motors or pumps
US4562796A (en) Reciprocating piston engine
JPH0823307B2 (ja) 内燃機関
US6295961B1 (en) Internal combustion rotating spherical head and valve
US4580532A (en) Multiple piston expansion chamber engine
US4471729A (en) Valve arrangement preferred for engines
US4096835A (en) Internal combustion engine method and apparatus
US2110248A (en) Synchro-cross-expansion engine