JPS6330486B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸気弁と排気弁を備えた４サイクル
エンジンであつて、吸入弁が設けられた排気路の
吸気口と排気弁が設けられた排気路の排気口をシ
リンダー上部に設けて、この吸気口と排気口をピ
ストンで開閉するようにして弁隙間からの新気漏
れを防ぐようにし、またピストンの下死点付近で
適当な期間空気をシリンダー内下部に押し入れる
ようにし、且つその空気量を調節してエンジン出
力を調節することができるようにしたエンジンを
提供するものである。

本発明エンジンは吸気口と排気口がシリンダー
の上部に設けられピストンで開閉され、吸気口に
通じる吸気路に吸気弁が設けられ、排気口に通じ
る排気路に排気弁が設けられ、吸気弁と排気弁は
クランク軸と連動して作動するようになつている
４サイクルエンジンであり、クランク室は密閉さ
れている。そしてクランク室とシリンダー内とは
通路で連通することができ、その通路はピストン
により開閉されるようになつている。またピスト
ンの上昇でクランク室が負圧になるときに空気が
クランク室に流入するための通路が設けられてお
り、その通路には空気流量調節弁が設けられてお
り、その空気流量調節弁を手または足で操作して
クランク室へ入る空気量を調節することができる
ようになつている。

このようになつているので、ピストンが上死点
付近に達したときに形成される燃焼室には吸気口
排気口がないので高圧縮時と高回転時の排気弁か
らの混合気の漏れがない。従来の４サイクルエン
ジンではピストンの高圧縮時には吸気弁、排気弁
が閉じられているようになつているが、排気弁は
カーボンの付着と高回転時の弁ばねのジヤンピン
グで弁と弁座の密着ができなくなり、排気弁の弁
隙間から高圧縮された混合気が漏れ、出力の減少
燃料の浪費、公害の原因となつている。しかるに
本発明エンジンでは吸気口、排気口がピストンで
開閉され、ピストンは吸気口、排気口を閉じてか
ら後も上死点に達するまでの間混合気をなお一層
圧縮する。即ち圧縮行程の途中で吸気口、排気口
は閉じられるので、圧縮行程中に混合気がシリン
ダー外に漏れることがない。ブローバイガスが極
少量クラク室に入るが、爆発によりピストンが下
降し排気口がピストンにより開き続いて排気弁が
開くと排気は猛烈な速度で排出し、ピストンが下
降しクランク室内の空気が予圧されシリンダーに
通じる空気の通路が開かれると、予圧空気はその
通路を通つてシリンダー下部即ちピストンの頂上
部に入り、シリンダー内は上層が廃気で下層が空
気で占められ、ピストンが上死点に達するころに
は廃気はクランク室から押し入れられた空気によ
り完全に排気口から排気弁を通つて押し出され
る。従来のエンジンではピストンが上死点になる
まで排気弁が開いていて廃気の排出が行なわれる
が、本発明エンジンでは上死点付近では上死点に
達する前に排気口がピストンで閉じられてしまう
ので、排気口がピストンで閉じられる時期までに
廃気が全部出ていけるように、クランク室を空気
予圧室にし、予圧された空気を下からシリンダー
内に押し入れて、排気口が開いている間に予圧空
気で廃気を押し出すのである。予圧空気の一部は
廃気と一しよにシリンダー外へ出る。そしてピス
トンが排気口を閉じたときにはシリンダー内には
空気だけが残る。

次に本発明の実施例を図面について説明する。

１はシリンダー、２はシリンダーヘツド、３は
ピストン、４はクランク、５は吸気路がシリンダ
ー内に開口する吸気口、６は吸気路に設けられカ
ムを介してクランク軸と連動する吸気弁、７は排
気路がシリンダー内に開口する排気口、８は排気
路に設けられたカムを介してクランク軸と連動す
る排気弁、９は密閉されているクランク室、１０
はクランク室９とシリンダー１内を連通する通
路、１１は通路１０のシリンダー内開口、１２は
クランク室９へ空気が流入する通路、１３は通路
１２を通る空気量を調節するために通路１２に設
けた空気流量調節弁であつて、空気流量調節弁１
３は手または足でケーブル、レバーなどを介して
作動されるようになつている。吸気弁６、排気弁
８の開閉時期および通路１０，１２がピストン３
により開閉される時期の一例を第３図に示してあ
る。上死点付近では吸気口と排気口をピストンが
塞ぐので弁隙間からの漏れがない。また燃料と空
気がキヤブレターで混合され、その混合気が吸気
弁６と吸気口５の開でシリンダーに吸入され、ピ
ストンが下降して通路１０の開口１１が開くとク
ランク室９で予圧された空気がシリンダー内下部
に従つて混合気層の下方に入る。シリンダー内は
上部に適性混合気が、下部に空気が押し込まれて
圧縮され、点火爆発が行なわれる。排気弁８が開
く頃に通路１０の開口１１が開いて、クランク室
９で予圧された空気がシリンダーの下部に入り、
ピストンが上死点に達する頃には廃気はほとんど
排出されシリンダーの燃焼室には空気だけが残る
ようになる。空気流量調節弁１３を大きく開ける
と、クランク室９に入る空気量が増し、従つてシ
リンダー内に入る空気量も多くなる。シリンダー
内に入る空気が多ければ、それだけシリンダー内
の混合気の圧縮圧力が高くなり、高出力が得られ
る。

本発明エンジンは排気口をシリンダー壁に設け
排気口に通ずる排気路に排気弁を設け、圧縮が始
まると同時に排気口が閉じられ、圧縮がまだ低い
時点で排気口はまたピストンにより閉ざされるの
で、高圧縮時における燃焼室には前述のように混
合気の漏れる孔はなく、排気口よりの混合気の漏
れは全くない。現在使用されているエンジンにお
いては吸入口よりの漏れは吸入行程で新混合気と
ともに吸入されるが、排気口や排気弁よりの混合
気の漏れは吸入されず外気に排出され公害となる また極少量のブローバイガスも下死点付近で新
鮮な空気とともにシリンダー内に押入れられ完全
に燃焼する。本発明エンジンの特徴はピストンが
上死点に達したとき形成される燃焼室には従来の
エンジンと異なり、吸気口、排気口あるいは弁が
全くないので、混合気の漏れが全くなく従つて公
害がなく燃費も非常に良好である。しかし排気口
が従来のエンジンに比べて下にあるのでピストン
により押出される廃ガスは残留が多くなるように
思われるが、クランク室が密閉されていて、クラ
ンク室で圧縮された新気で廃ガスの排出が助長さ
れるのである。以上のように本発明エンジンは燃
焼室に弁類のないのが特徴であり、圧縮の高低に
より出力を調節するエンジンである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は縦断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線切断面図、第３図
は弁および空気通路の開閉時期ダイヤグラムであ
る。１はシリンダー、２はシリンダーヘツド、３
はピストン、４はクランク、５は吸気口、６は吸
気弁、７は排気口、８は排気弁、９はクランク
室、１０は通路、１１は開口、１２は通路、１３
は空気流量調節弁である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダーの上部にピストンによつて開閉さ
   れる吸気口と排気口を設け、吸気口に通ずる吸気
   路に吸気弁を設け、排気口に通ずる排気路に排気
   弁を設け、その吸気弁と排気弁をクランク軸と連
   動して作動させ、密閉されているクランク室とシ
   リンダーとを連通させる通路を設け、その通路を
   ピストンにより開閉し、ピストンの上昇で負圧に
   なるクランク室へ空気が流入する通路を設け、そ
   の通路に手動または足動により作動される空気流
   量調節弁を設けて成る４サイクルエンジン。