JP2000265847A - 連続燃焼式ピストンエンジン - Google Patents

連続燃焼式ピストンエンジン

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JP2000265847A
JP2000265847A JP2000059335A JP2000059335A JP2000265847A JP 2000265847 A JP2000265847 A JP 2000265847A JP 2000059335 A JP2000059335 A JP 2000059335A JP 2000059335 A JP2000059335 A JP 2000059335A JP 2000265847 A JP2000265847 A JP 2000265847A
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piston
combustion chamber
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Ulrich Rohs
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    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 損失が小さな連続燃焼式ピストンエンジン
を提供する。 【解決手段】 燃焼室から流出する作動媒体が少なくと
も２個のシリンダに順次供給される、連続燃焼式ピスト
ンエンジンにおいて、各々のシリンダ２０が燃焼室１に
関連して定置されて配置され、かつ入口を備え、入口を
燃焼室１に順次接続するかまたは燃焼室１から分離する
開閉制御手段が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室から流出す
る作動媒体が少なくとも２個のシリンダに順次供給され
る、連続燃焼式ピストンエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなエンジンは公知のごとく、固
定されたケーシングを備え、このケーシングの中で、円
形に配置された軸線平行なシリンダを備えたシリンダブ
ロックが回転する。ピストンは連接棒を介してクランク
ディスクに作用する。このクランクディスクは斜めに配
置され、シリンダブロックと同期して回転する。クラン
クディスクの動かない軸線はエンジン軸線に対して或る
角度だけ傾斜している。
【０００３】すべてのシリンダにとって共通の１つの燃
焼室は、動かないシリンダヘッド内にあり、入口と出口
によってシリンダヘッドの開閉制御面に接続されてい
る。回転するシリンダはこの制御面のそばを移動する。
回転するシリンダブロックと固定されたシリンダヘッド
の間にはシールが設けられている。
【０００４】シリンダブロックに固定連結されたエンジ
ン軸の回転中、ピストン下死点の範囲において新鮮空気
が各々のシリンダに供給される。この新鮮空気はエンジ
ン軸が更に回転する際に、上死点近くで燃焼室に供給さ
れるまで、ピストン運動によって圧縮され、燃焼室に噴
射される燃料と共に燃焼する。この場合、ピストン運動
は傾斜位置からクランクディスクに追随する。
【０００５】上死点を通過した後で、シリンダは燃焼室
から燃焼ガスを受け取る。この燃焼ガスは、すべてのシ
リンダにとって共通の出口が下死点の直前で開放するま
で膨張する。続いて、給気の交換が２サイクルプロセス
で生じる。燃料は噴射ノズルによって燃焼室に連続的に
供給されるので、燃焼は中断されないで維持される。従
って、電気的な点火はエンジンを始動させるためにのみ
行われる。
【０００６】しかし、このようなピストンエンジンはシ
リンダブロックのシールと、ピストンの遠心力によって
生じる機械的損失が比較的に大きい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、損失
がはるかに小さな連続燃焼式ピストンエンジンを提供す
ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は解決策として、
燃焼室から流出する作動媒体が少なくとも２個のシリン
ダに順次供給され、各々のシリンダが燃焼室に関連して
定置されて配置され、かつ入口を備え、入口を燃焼室に
順次接続するかまたは燃焼室から分離する開閉制御手段
が設けられている、連続燃焼式ピストンエンジンを提案
する。
【０００９】シリンダが燃焼室に関連して定置されて配
置されることにより、シリンダブロックとシリンダヘッ
ドまたは燃焼室の間の相対運動が回避される。それによ
って、シリンダとシリンダブロックの間のシールが負荷
的な手段を必要とせず、公知のエンジンの場合に適用さ
れる技術を用いることができる。
【００１０】機械的な損失は更に、被駆動軸がシリンダ
ブロックに関連して動かされることによって低減され
る。これによって、シリンダとシリンダヘッドと燃焼室
を定置して配置することができ、それによってピストン
の遠心力によって生じる損失を回避することができる。
この解決策がそれ自体でも有利であることが理解され
る。
【００１１】このような運動を実現するために、被駆動
軸は例えば回転斜板を備え、この回転斜板が連接棒を介
して、シリンダ内で作動するピストンに連結されてい
る。この場合、回転斜板は、被駆動軸の曲がり軸に回転
可能に支承された回転揺動体（みそすり運動体）と理解
される。この回転揺動体は半径方向外側に、ピストンの
連接棒のための枢着個所を備えている。ピストン運動に
よって生じるような回転揺動体の角度の変化は、回転に
よってのみ被駆動軸または被駆動軸の曲がり軸部分に追
従する。それによって直線的なピストン運動が回転運動
に変換される。
【００１２】同様に、被駆動軸はカムディスクを備え、
このカムディスクに沿ってシリンダ内で作動するピスト
ンが走行する。このようなカムディスク構造体はきわめ
て高い効率を有する。
【００１３】他方では、ピストンの直線運動を回転運動
に変換する他のすべての構造体を有利に使用することが
できる。
【００１４】燃焼室が被駆動軸と同軸に配置されている
と、きわめて望ましい力の伝達が行われる。これは特
に、回転斜板またはカムディスクの使用に関連して有利
である。この場合、望ましい力の伝達は、ピストンによ
って駆動される他の被駆動部の場合も有利である。この
構造は特に、冒頭に述べた種類のピストンエンジンの単
流式被駆動を可能にする。それによって、例えば保守整
備のために燃焼室へのアクセスが容易になる。
【００１５】本発明によるピストンエンジンは、シリン
ダが燃焼室に対して対称に配置されていると、比較的に
円滑に回転する。これによって、燃焼室から出る作動媒
体流れはシリンダに均一に分配可能である。
【００１６】冒頭に述べた種類のピストンエンジンは単
流装置（単一被駆動装置）として知られている。すなわ
ち、被駆動が一方の側でのみ行われる。しかし、定置さ
れたシリンダにより、冒頭に述べた種類のピストンエン
ジンは双流式（双式被駆動装置）に形成可能であるの
で、例えばオイル、燃料およびまたは分配ポンプのため
の二次被駆動を燃焼室側でも行うことができる。特に、
定置されたシリンダの間に適当な被駆動装置を配置する
ことができるので、そのために付加的なスペースを必要
としない。
【００１７】シリンダの少なくとも１個の入口は燃焼室
側で少なくとも１個のスライダを介して開閉可能であ
る。これは一方では、ピストンの戻り行程で作動媒体が
出口を通ってシリンダから適切に搬送されることを可能
にする。更に、ピストンが上死点に達する前にあるいは
作動媒体がシリンダ全体に充填される前に、入口を閉鎖
することができる。これにより、作動媒体内に存在する
エネルギーを良好に利用することができる。というの
は、そうしないと、入口を通って流入する作動媒体の一
部が、作業全体、すなわちピストンの駆動のために寄与
しないからである。
【００１８】このような配置構造は特に、燃焼室から各
々の入口まで１つの噴出通路が延びていると有利であ
る。もしそうしないと、この噴出通路を通って作動媒体
はいかなる時点でもシリンダに流れることができる。こ
れは作動媒体の膨張後、ピストンの戻り運動を妨害す
る。
【００１９】この場合、スライダが、エンジン回転また
はピストンの位置と同期して動くように開閉制御される
と有利である。これにより、選定された時点で、スライ
ダが開放し、作動媒体がシリンダ内に達する。他方で
は、噴出通路を閉じることができるので、膨張した作動
媒体は妨害されないで流出することができる。
【００２０】噴出通路を閉鎖または開放するスライダの
このような開閉制御は、その他の特徴と関係なく、連続
燃焼式ピストンエンジンに有利に適用可能である。
【００２１】他方では、燃焼室は燃焼室底を備えてい
る。この燃焼室底は少なくとも１つの噴出通路を備えて
いる。この場合、噴出通路が順次その都度１つの入口の
方に向くように、シリンダ底が噴出通路と共に移動す
る。これによって、個々のシリンダへの高温の作動媒体
の適切な分配が可能である。
【００２２】特に、シリンダが燃焼室の周りに対称に配
置されていると、燃焼室底をエンジン回転速度と同期し
て回転させるだけで充分である。
【００２３】回転するこのような燃焼室底は、連続燃焼
式ピストンエンジンの残りの特徴と無関係に、次のよう
な利点がある。すなわち、燃焼室とシリンダの間の移行
部で、回転する燃焼室底によって非常に少ない熱損失が
構造的に生じ、ピストンエンジンが非常に簡単に構成さ
れるという利点がある。
【００２４】この構造の場合、前述のスライダは必ずし
も設ける必要がないが、組み合わせて使用可能である。
【００２５】特に、スライダがシリンダ内に配置された
ピストンの周りに設けられたシリンダ状にスリーブを備
え、このスリーブが入口に対応する少なくとも１つの穴
を備え、この穴がエンジン回転と同期して入口に一致す
る。
【００２６】このような構造は運転の信頼性がきわめて
高く、構造が比較的に簡単である。というのは、このよ
うなスリーブがシリンダとピストンのシンメトリーに正
確に一致するからである。このスリーブは非常に確実に
支承可能であり、エンジン回転に同期して例えばレバー
または歯車によって容易に動かすことができる。
【００２７】このスリーブの摩擦のない運動を保証する
ために、スリーブは適切に潤滑して支承可能である。
【００２８】スリーブがシリンダ軸線回りに回転運動を
行うと、スリーブはエンジン回転に同期してきわめて簡
単に入口に一致させることが可能である。これは一方で
は回転である。他方では、振子運動または揺動運動が可
能である。
【００２９】このようなスリーブ運動は更に、前述の潤
滑剤の分配を保証する。スリーブがシリンダと同軸に軸
方向運動を行うと、すなわち軸方向行程運動を行うと、
シリンダ軸線に対して平行に潤滑剤が分配される。
【００３０】ピストンがスリーブの内側に直接接触する
と、このような軸方向行程運動は例えばピストン摩擦に
よって保証される。このピストン摩擦が不充分である
と、軸方向行程運動は強制的な力によって行うことがで
きる。これはレバーまたは歯車によって可能であるが、
圧力差によって生じる、ガスで制御される軸方向行程運
動を行うことができる。
【００３１】スリーブとしては例えばBurt-McCullum-ス
ライダを使用することができる。
【００３２】スリーブは特に周期的な運動を行い、その
周期はエンジン回転数の数分の１である。これは例え
ば、スリーブが同一の複数の穴を備えているときに可能
である。このような手段は小さな材料負荷と、少ない潤
滑要求を可能にする。特に、スリーブはエンジンの半分
の速さで駆動可能である。
【００３３】特に、燃焼室底が多数の噴出通路を備えて
いると、燃焼室底の運動についても同じことが当てはま
る。
【００３４】選択された構造に応じて、燃焼室とシリン
ダの間の間隔は比較的に短い。これにより、シリンダは
大きな熱負荷を受ける。これは特に、開閉制御手段とし
ての働きをする前述のスリーブに該当する。このスリー
ブは例えばシリンダライナ内に支承可能である。このス
リーブは特にピストンに直接接触するときに安定する。
シリンダライナとスリーブの間には、オイルのような潤
滑剤が設けられている。スリーブまたはシリンダライナ
が過剰に加熱されると、これは潤滑剤フィルムを破壊す
ることになる。
【００３５】加熱を回避するために、燃焼室と各々のシ
リンダの間には、熱遮蔽体を設けることができる。本発
明では、このような熱遮蔽体は燃焼室とシリンダの構造
グループの間に設けられた構造体である。この構造体は
燃焼室とシリンダ構造グループに対して或る程度熱的に
分離されている。この分離は例えば空隙、材料移行部ま
たは他の熱的な障害を含むことができる。特に、熱遮蔽
体は更に離れた個所で燃焼室およびまたはシリンダに接
続してもよい。この場合、克服すべき距離は充分な温度
遮断体を形成する。
【００３６】熱遮蔽体が入口の前にもたらすことが可能
であると、熱遮蔽体がこの入口を閉鎖するスライダまた
はスリーブを被覆することができるので有利である。こ
れにより、スライダまたはスリーブの温度を充分に低く
抑えることができるので、例えばこの構造グループのた
めに必要な潤滑剤フィルムまたはオイルフィルムが破壊
されない。
【００３７】他方では、入口の開放時に熱遮蔽体が遠ざ
けられるので、高温の作動媒体は入口を通ってシリンダ
に流れることができる。幾分存在する潤滑剤の残りは、
この高い温度で有害物質を放出しないように燃焼する。
【００３８】このようにして構成された構造体は、潤滑
剤フィルムを維持し、シリンダ内にある潤滑剤の残りを
あたかも有害物質を放出しないように燃焼することを保
証する。
【００３９】従って、このような構造体を備えたピスト
ンエンジンは機能分離を可能にする。熱遮蔽体は直接作
用する温度を遮り、スライダまたはスリーブが内側と外
側に対してシリンダを充分に密閉する。このような機能
分離またはシリンダの構造グループと燃焼室の間の熱遮
蔽体の配置は、連続燃焼式ピストンエンジンの他の特徴
と無関係であるので有利である。
【００４０】スライダエッジまたはスリーブ開口エッジ
の焼失を避けるために、スリーブまたはスライダと熱遮
蔽体が、入口を開放する瞬間および入口を閉鎖する瞬間
に、ほぼ同じ方向に向いた運動を行うと有利である。そ
のために特に、熱遮蔽体はスリーブと反対方向に燃焼室
回りに動くことが考えられる。同じ方向に動くことによ
り、熱遮蔽体は開口エッジとスライダエッジを充分に被
覆する。これを除いて、熱遮蔽体とスライダまたはスリ
ーブの運動を調和させる必要がないので、例えばスリー
ブが振動運動を行い、熱遮蔽体が回転運動を行うことが
できる。
【００４１】既に述べたように、燃焼室底が移動または
回転すると、熱遮蔽体も一緒に移動または回転する。他
方では、熱遮蔽体は入口の回りに定置して配置可能であ
る。同様に、短い移動が考えられる。この移動は、噴出
通路が入口に達する瞬間だけ燃焼室底の回転に追随す
る。
【００４２】更に、熱遮蔽体はエンジン回転数よりも少
ない回転数で回転可能である。
【００４３】エンジン出力を最適化するために、開閉制
御手段とスライダとスリーブまたは熱遮蔽体の位置に関
するピストンの死点位置をずらすための手段を設けるこ
とができる。
【００４４】この構造グループの運動は互いに関連して
ずらすことが可能である。これにより、個々の構造グル
ープの流れ速度または運動速度と、その異なる作用を、
異なる回転数または異なる負荷で考慮に入れることがで
きる。この開閉制御手段はピストンの死点位置に関して
負荷または回転数に依存して変更可能である。
【００４５】シリンダの少なくとも１個が出口弁を備え
ている。これにより、膨張した作動媒体を排気として押
し出す際に、潤滑剤またはオイルが存在するために、未
燃焼の炭素が不必要に排気内に達することが充分に回避
される。そうでない場合に存在するすべての潤滑剤は、
流入する高温の作動媒体によって確実に燃焼する。
【００４６】潤滑剤またはオイルの流出を回避し、放出
される有害物質を最小限に抑えるために、作動媒体の排
出を制御するための弁の使用は、連続燃焼式ピストンエ
ンジンの他のすべての特徴と関係がないと有利である。
連続燃焼式の公知のピストンエンジンの場合にも、制御
はスライダによってまたはシリンダ移動によって行うこ
とができる。このスライダとシリンダの移動はシールを
必要とし、このシールのところで潤滑剤が流出し膨張す
る作動媒体に接触する。これは連続燃焼式のこのピスト
ンエンジンの場合に、排出弁によって回避することが可
能である。
【００４７】これに関連して、弁は、シール面を弁座か
ら持上げられるすべての遮断機構を意味する。このよう
な構造の場合には、シール手段または潤滑剤は不要であ
る。それによって、本発明の効果が生じる。弁の使用
は、連続燃焼式ピストンエンジンに適用される今日まで
知られているシール機構に対して全くの方向転換を生じ
る。有害物質成分を容易に甘受できる状態では、他の出
口開閉制御、特にスリーブの開放または他のスライドに
よる出口開放制御が考えられる。このような解決策は特
に、他の手段によって未燃焼潤滑実施の形態と排気の接
触が阻止可能であるかまたはこの有害物質が後で除去さ
れるときに適用可能である。
【００４８】弁駆動装置としては、すべての適切な弁駆
動相違が使用可能である。弁は例えば液圧式に駆動可能
である。そのために、例えばカム装置を介して制御され
る液圧ポンプを使用することができる。同様に、弁は電
気的または電磁的に制御可能である。この両方法の場
合、弁の制御はエンジンの負荷または回転数に応じて比
較的に簡単に実施可能である。特に、例えば圧力測定に
よってあるいは電気的なコイルによって、弁ストローク
を測定することが考えられる。この弁ストローク測定の
結果は同様に、弁の開閉制御に用いることができる。
【００４９】同様に、弁駆動装置はカーブディスク、回
転斜板またはカムディスクを含んでいてもよい。このよ
うなディスクは別個の被駆動装置によって、残りのエン
ジンと同期して動かすことが可能である。更に、カム装
置等をスライダまたはスリーブによって直接的に駆動す
ることができる。
【００５０】同様に、弁駆動装置として突棒装置を組み
合わせて使用可能である。
【００５１】弁としては特にポペット弁、玉形弁、セラ
ミック弁が考えられる。
【００５２】今日まで知られている連続燃焼式ピストン
エンジンと異なり、圧縮機側に入口弁およびまたは出口
弁を設けることができる。この場合、このような弁は、
公知の圧縮機に対して比較的に高い圧縮を構造的に比較
的に簡単に可能にする。この公知の圧縮機の場合には、
非常に大きなシール面のため、比較的にコストのかかる
シールが必要である。
【００５３】そのために、原理的には特にシリンダ出口
弁について説明した種類の弁を用いることができる。同
様に、他の適当な弁駆動装置を使用することができる。
理解されるように、この弁駆動も、エンジン出力を増大
させるために有利であるときには、負荷またはエンジン
回転数に対応して圧縮機の動作死点に対して移動させる
ことができる。
【００５４】更に、入口弁または出口弁は要求に応じて
受動式（パッシブ）に形成可能である。これにより、特
にコストが節約される。
【００５５】例えば、圧縮機が入口弁を備え、この入口
弁が圧縮機側に載る弁カバーを備え、この弁カバーがば
ねによって弁座に引っ張られている。このような構造に
より、入口弁を圧縮機側の負圧によって開放し、圧縮す
べき媒体を流入させ、この流入を中断するや否や弁を密
封することが構造的に比較的に簡単に達成される。これ
に対して、圧縮のときには、入口弁が流出する圧力によ
って弁座に押し付けられるので、シール作用が強められ
る。
【００５６】開放時に、入口弁がストッパーに強く当接
しないようにするために、弁とストッパーの間にばね要
素を作用させることができる。特に、これは、弁を弁座
の方に引っ張るばねによって行うことができる。この構
造は比較的に簡単である。というのは、２つの機能が１
個の同じ構造グループによって可能であるからである。
【００５７】圧縮機は出口弁として玉形弁を備えること
ができる。出口側で比較的に小さな容積が移動するの
で、出口弁は比較的に短い距離を移動する。この場合、
玉形弁は逆止弁として、充分なシールと圧縮された媒体
の充分な流量を可能にする。この場合、短い距離である
ため、ばねは必ずしも必要ではない。
【００５８】連続燃焼式ピストンエンジンは、吸込み室
を備え、この吸込み室は少なくとも１個の圧縮機に作用
接続され、燃焼室から離れたエンジンの端部に配置され
ている。この場合、前述の入口弁はこの吸込み室に直接
開口させることができる。このような構造は、シリンダ
が固定されているにもかかわらず、エンジンの簡単な構
造と、圧縮機への圧縮すべき媒体の制御供給を保証す
る。これにより、特に、すべての圧縮機に一緒にアクセ
スすることができるので、媒体、例えば空気はろ過のよ
うな前処理を行うことができる。このような構造は、圧
縮機と作動シリンダが互いに分離してエンジンの両端に
配置されている連続燃焼式ピストンエンジンに適してい
る。
【００５９】本発明は圧縮機ピストンを備えた別個の圧
縮機シリンダを設けることを提案する。この圧縮機ピス
トンは圧縮機連接棒を介して、リンダ内で走行するシリ
ンダピストンの連接棒に連結されている。それによっ
て、本発明は、今まで知られているすべての連続燃焼式
ピストンエンジンと異なり、圧縮機シリンダを作動シリ
ンダと分離することを提案する。このような構造は、各
々のシリンダがその課題に対応して特別に形成可能であ
るという利点がある。これにより、全体の効率が高ま
る。
【００６０】作動連接棒と圧縮機連接棒は互いに固定連
結可能であるので、作動連接棒によって行われる仕事
は、圧縮に直接変換可能である。これによって、圧縮時
に効率が高められる。この場合、作動連接棒と圧縮機連
接棒は共通の連接棒として形成可能であるので、作動ピ
ストンによって加えられる力が圧縮機に直接的にかつ直
線的に伝達される。組み立てを容易にするために、連接
棒を二分割して形成することができる。この場合、この
２個の部品は組み立て時に互いに固定連結される。
【００６１】連接棒は２個の走行ローラを備え、この走
行ローラは被駆動軸のカムディスクを取り囲んでいる。
作動ピストンと圧縮機ピストンを互いに連結する直線的
な連接棒と、連接棒によって駆動されるカムディスクと
からなるこのような構造体は、連続燃焼式ピストンエン
ジンのその他の特徴に左右されないので有利である。こ
のような構造体は効率がきわめて高いという利点があ
る。
【００６２】この場合、連接棒とカムディスクの間の摩
擦が妥当な限度に保持可能であるときには、走行ローラ
またはころがり軸受で支承された走行ローラを省略する
ことができる。特に、他の適当な手段が考えられる。
【００６３】連続燃焼式ピストンエンジンのためにカム
ディスクを使用することは、このような貫通する連接棒
が設けられていないときに有利である。特にこのような
カムディスクは、作動シリンダと圧縮機シリンダが互い
に直接的に配置されていない配置構造のためにも使用可
能である。
【００６４】少なくとも１個の走行ローラが半径方向外
側からカムディスクに接触する肩部およびまたは案内デ
ィスクを備えているときには、連接棒は比較的に簡単に
その縦軸線回りの回転運動を防止することができる。
【００６５】シリンダの数を適切に選択することによ
り、連続燃焼式ピストンエンジンは、ピストン運動によ
って生じる並進力を受けないで運転可能である。更に、
複数のピストンが同じ方向に動かされ、このピストンが
互いに対称に配置されていると、ねじれモーメントが完
全に回避される。それによって、このような多相型の連
続燃焼式ピストンエンジンはほとんど振動なしに運転可
能である。
【００６６】モーメントの平衡を行わない単相型の連続
燃焼式ピストンエンジンは、ねじれモーメントを受け
る。このねじれモーメントにより、ピストンエンジンが
回転揺動（みそすり運動）を行う。このようなみそすり
運動に対処するために、ピストンエンジンをつりあわせ
なければならない。この場合、古典的な方法では、被駆
動軸でつりあいが行われ、被駆動軸の曲げ応力が比較的
に大きくなり、望ましくない。
【００６７】この理由から、本発明は、単相で運転され
る連続燃焼式ピストンエンジンにおいて、作動ピストン
と被駆動軸の間に設けられた伝動装置部品によってつり
あいを行うことを提案する。そのために特にカムディス
クまたは斜板が適している。実験において、重量を加え
ることはつりあい力に充分に対処するために必ずしも充
分ではないことが判った。この理由から、本発明は連続
燃焼式ピストンエンジンにおいて、ピストン軸と被駆動
軸の間で作用する伝送装置部品のつりあい力がピストン
のつりあい力によって相殺されるように、伝動装置部品
を設計することを提案する。この場合、この伝動装置部
品は、安定上の理由からピストンエンジンの運転のため
に必要な質量または材料厚さを超える質量または材料厚
さを有することができる。特に、カムディスクのつりあ
い力がピストン装置のつりあい力によって相殺されるよ
うに、カムディスクの幅を設計することができる。この
構造によって得られるスムースな回転は、ピストンエン
ジン全長を大きくとることによって実現される。
【００６８】連続燃焼式ピストンエンジンにおいて本発
明はピストンと被駆動軸の間に設けられた伝動装置部品
を必要とする。この伝動装置部品の厚さと質量は、安定
性上の理由から、所定の許容誤差を含めて必要な厚さま
たは質量を上回り、そのつりあい力はピストン装置のつ
りあい力をほぼ相殺する。残りの小さな不つりあいは、
カムディスクまたは被駆動軸のような伝動装置部品に追
加重りを設けることによって相殺可能である。
【００６９】理解されるように、このような伝動装置部
品は、連続燃焼式ピストンエンジンのその他の特徴と関
係なく、エンジンをスムースに回転させる働きをするの
で有利である。このような手段は、多相型の連続燃焼式
ピストンエンジンの場合にも設けることができる。それ
によって、ピストンを相互におよび被駆動軸に連結する
伝動装置部品の内部応力を低減することができる。
【００７０】連続燃焼式ピストンエンジンの必要なすべ
ての構造グループに対して、できるだけ均一にかつ構造
的に簡単に潤滑媒体が供給されるようにするために、オ
イル供給通路が中央の被駆動軸内に被駆動軸と同軸に配
置され、オイル供給通路が半径方向外側に向いたオイル
分配器を適当な個所に備えている。この場合、オイル分
配器はそれぞれ適当な位置に位置決めされているので、
オイルまたは潤滑剤はエンジン内の所望な個所に達す
る。更に、オイル供給通路は半径方向に設けられた少な
くとも１つのオイル供給部を備えている。このオイル供
給部には、圧力下にある環状通路からオイルが供給され
る。それによって、圧力下にある潤滑剤は半径方向のオ
イル供給部に押し込まれ、被駆動軸と同軸に配置された
オイル供給通路に達する。この場合、環状通路内の潤滑
剤圧力は遠心力を克服する。必要な圧力は、例えばオイ
ルポンプのような知られているすべての手段によって維
持することができる。このようなオイル供給部または潤
滑剤供給部は、連続燃焼式の本発明によるピストンエン
ジンのその他の特徴と関係がないので有利である。とい
うのは、このオイル供給部または潤滑剤供給部が、正確
に配量された潤滑剤分配を、構造的にきわめて簡単に保
証するからである。配量は特にオイル分配器またはその
直径を適切に選択することによって行われる。
【００７１】連続燃焼式ピストンエンジンは冷却流体流
れを有することができる。この冷却流体流れは、シリン
ダのガイドに直接接触する。経験によれば、このような
ガイドは冷却する必要がある。特に、冷却媒体流れは噴
出通路のスライダのためのガイドに接触する。このよう
なガイドの場合、充分な潤滑を保証することが重要であ
る。他方では、このようなスライダは前述のように高い
熱負荷にさらされる。この負荷は潤滑剤フィルムを破壊
する傾向がある。このような破壊は、適当なスライダガ
イドが冷却流体流れに直接接触すると、非常に効果的に
防止される。
【００７２】これは特に、ピストンの周りに設けられた
円筒状のスリーブのためのシリンダライナである。この
スリーブは噴出通路を開閉するためのスライダとしての
働きをする。このようなシリンダライナは冷却流体流れ
に直接接触する。
【００７３】理解されるように、冷却流体流れとガイド
のこのような直接的な接触により、連続燃焼式ピストン
エンジンの運転信頼性がその他の特徴と関係なく高めら
れるので有利である。
【００７４】噴出通路のすぐ近くの周囲に発生する温度
に対処するために、冷却流体流れが噴出通路のすぐ近く
の周囲に配置された小さな穴を通って高い流速で案内さ
れる。この場合発生する圧力を支配できるように、穴の
直径と流速が選定されている。このような手段は、連続
燃焼式の他のピストンエンジンの場合にも、噴出通路の
周囲に設けることができる。更に、このような小さな穴
は燃焼室のすぐ近くの周囲の他の個所にも設けることが
できる。それによって、燃焼室内で発生する２４００°
Ｃ以上の温度を抑制することができる。
【００７５】連続燃焼式ピストンエンジンにおいて大き
すぎる温度勾配が発生しないようにするために、異なる
構造グループの間の温度平衡を冷却流体流れによって行
うことができる。これにより特に、潤滑媒体が連続燃焼
式ピストンエンジンにおいてすべての部品で同じように
良好に作用する。そのために例えば、冷却流体流れがシ
リンダから圧縮機に直接案内され、それによってこの両
構造グループの間で温度平衡が行われる。他方では、平
行な２つの冷却流体流れが形成され、そのうちの一方が
シリンダブロックを流通し、他方が圧縮機ブロックを流
通し、冷却流体流れが直列に案内される。
【００７６】各々のシリンダが排気出口のそばを案内さ
れる、連続燃焼式の公知のピストンエンジンと異なり、
本発明による連続燃焼式ピストンエンジンの場合には、
シリンダが定置され、各々のシリンダが出口を備え、出
口が排気捕集器に接続され、この排気捕集器が共通の１
個の排気ポートを備えている。このような配置によっ
て、排気の一様な流出が保証される。これはエンジンの
同期作動のために役立つ。これが充分でないと、排気捕
集器を介して互いに接続された２つの出口を付加的に、
圧力平衡部を介して互いに直接的に連結可能である。こ
れにより、共通の排気捕集器までの非常に長い距離を有
する出口の場合に、均一な排気流れが保証される。
【００７７】更に、共通の排気ポートにより、排気を熱
交換器に供給し、排気のエネルギーまたはその都度出口
から出る流体のエネルギーを、燃焼室に供給される流体
に伝達することができる。このような構造は特に、別個
の圧縮機が流体を圧縮して燃焼室に供給する連続燃焼式
ピストンエンジンに適している。この場合、熱交換器は
圧縮機と燃焼室の間に設けられている。このような構造
は更に、作動シリンダと圧縮機が同一の構造グループに
よって形成されている連続燃焼式ピストンエンジンにと
っても有利である。特に、このような熱交換器は公知の
連続燃焼式ピストンエンジンの場合にも有利に使用可能
である。このような熱交換器によって、エンジンの効率
が前述よりも更に高められる。これにより特に、このよ
うなエンジンにおいて圧縮ステップと膨張が完全に異な
るプロセスステップを含み、この場合作動媒体がその間
に外部に配置された燃焼室を通って流れる。
【００７８】熱交換器として例えばベルナード(Bernar
d) 熱交換器を使用可能である。特に、圧縮空気側の向
きを変えることができる。圧縮機側には押しのけ体とし
ての充填体を配置することができる。
【００７９】連続燃焼式ピストンエンジンの場合、燃焼
室内で比較的に高い温度を占めることにより、中央の熱
力学的な問題があるので、燃焼室の周りにおいて、供給
される圧縮流体によって、熱交換器としての働きをする
断熱を行うことができる。
【００８０】燃焼室内の温度を良好に支配できるように
するために、燃焼室の火炎室はセラミックスの内張りを
備えている。
【００８１】セラミックスの内張りの安定性は、セラミ
ックスの内張りが少なくとも運転状態で、初期応力を加
えられ、特に引張り力が生じないように選定された初期
応力が加えられていることによって高めることができ
る。特に、セラミックスの内張りは運転開始前に初期応
力を加えられている。この場合、軸方向、すなわち火炎
室壁に沿った初期応力を加えることができる。これは例
えば鋼製クランプによって実現可能である。
【００８２】他方では、セラミックスの内張りは初期応
力を加えて半径方向内側に火炎室内に立設されている。
これは例えば、支柱または適当に切断されたねじのよう
な内側に向いた支持部によって行うことができる。半径
方向の支持部またはねじは冷却媒体または流体のための
通路としての働きをしてもよい。
【００８３】セラミックスの内張りは冷却リブを備えて
いる。この冷却リブは壁に外側から支持され、これによ
り適当な初期応力を保証する。更に、セラミックスの内
張りと火炎室の残りのケーシングの間の隙間は、熱絶縁
体としての働きをする。この理由から、スペーサが比較
的に小さく選定されるので、熱ブリッジ作用を最小限に
抑えることができる。
【００８４】このようなセラミックスの内張りは、連続
燃焼式のピストンエンジンにおいて、前述のエンジンの
その他の特徴と無関係であるので有利である。
【００８５】更に、燃焼室は火炎室壁に穴を有する火炎
室を備え、この穴を通って流体が火炎室に案内される。
このような構造により、火炎室の火炎を良好に制御する
ことができる。例えば、火炎を所望なごとく偏向または
延長させるために、流体を供給することができる。
【００８６】更に、火炎反対向きの逆流の範囲内で壁の
近くにおいてのみ流体を流すことができる。流体のこの
ような逆流は、特に小型の燃焼室の場合に、外部に対し
て燃焼室をきわめて良好に断熱することができる。この
場合、流体は例えば圧縮機から生じる。このようにして
供給された流体は、火炎室を流通する間、燃焼に部分的
に寄与し、特に逆流が終了し、再び火炎方向に加速され
るときに、燃焼に寄与する。
【００８７】火炎を適切な方法で制御するために、酸素
センサ（Ｏ2 センサ）を介して制御される噴射ポンプを
経て、燃料が燃焼室に供給される。このような制御回路
によって、連続燃焼式ピストンエンジンはきわめて確実
にかつその他の特徴と関係なく運転可能である。酸素セ
ンサが少なくとも１個のシリンダの背後で出口側に設け
られていると有利である。特に、酸素センサは排気捕集
器または排気ポートに配置可能である。酸素センサによ
る制御は好ましくは、所定の負荷範囲、特に全負荷時に
有利に行われる。この場合、空燃比λは１以上の値に調
節される。これは、排気の空気が不足したり、余剰であ
ったり、あるいは圧縮機から供給される媒体が余剰であ
ることがないことを意味する。すなわち、噴射燃料が充
分に燃焼可能である。
【００８８】同様に、噴射ポンプは温度測定によって制
御可能である。そのために必要な温度測定は同様に、出
口側においてシリンダの後方で行われる。この場合、温
度は少なくとも所定の負荷範囲において、少なくともア
イドリング中に約１０００°Ｃまたはそのままの温度に
制御される。この温度の場合、燃焼室内の火炎は点火プ
ラグのような外部の手段なしに連続的に燃焼する。点火
プラグはエンジンの始動のためにのみ必要である。
【００８９】噴射ポンプの制御回路は好ましくは酸素セ
ンサと温度センサを備えている。この場合、温度センサ
はアイドリング中に使用され、酸素センサは全負荷時に
使用される。中間範囲においては、両測定値の機能的論
理結合によって制御が行われる。この場合、所望なトル
クに応じて、温度およびまたはλが調節量として設定さ
れる。
【００９０】
【発明の実施の形態】次に、添付の図に基づいて本発明
の他の効果、目的および特徴を説明する。図には、連続
燃焼式ピストンエンジンが例示的に示してある。
【００９１】図１，２に概略的に示したピストンエンジ
ンは、燃焼室１を有する。作動媒体はこの燃焼室から出
発して噴出通路１１（例示的に参照番号をつけてある）
を通ってシリンダ２０（例示的に参照番号をつけてあ
る）に達する。作動媒体はこのシリンダで膨張し、ピス
トン２１を駆動する。
【００９２】ピストン２１は連接棒４に連結されてい
る。この連接棒自体は圧縮機シリンダ３０（例示的に参
照番号をつけてある）内で往復運動する圧縮機ピストン
３１（例示的に参照番号をつけてある）に連結されてい
る。連接棒４は共通のカム軌道５を備えている。このカ
ム軌道はスペーサ５０を介して被駆動軸５１に連結され
ている。
【００９３】作動媒体の膨張時に、ピストン２１または
連接棒４はカムディスク５と圧縮機ピストン３１を駆動
する。更に、作動媒体が膨張している作動ピストン２１
は、回転するカム軌道５を介して再びシリンダヘッド２
２の方に動かされる。同じように、所属の圧縮機シリン
ダ３１が移動する。これにより、この圧縮機シリンダは
流体、本実施の形態では空気を吸い込む（矢印で示して
ある）。
【００９４】作動媒体が作業を行う間、この空気は圧縮
機３０内で圧縮される。圧縮された空気は供給管路３２
を経て燃焼室１に供給される。この燃焼室においてこの
圧縮空気は少なくとも一部が噴射される燃料の燃焼のた
めに使用される。
【００９５】図１，２から判るように、シリンダ２０は
中央のエンジン軸線に対して対称に配置されている。更
に、互いに向き合う１本の連接棒４がそれぞれ同じ方向
に向いているので、このエンジンは実質的に振動なしに
回転する。
【００９６】エンジン回転を保証するために、このピス
トンエンジンは普通の実施の形態のエンジンのように、
開閉制御手段を備えている。この開閉制御手段はエンジ
ン回転数に対応して噴出通路１１を開閉する。
【００９７】図３に示したピストンエンジンは、前述の
ピストンエンジンにほぼ一致している。しかし、このピ
ストンエンジンの場合には、シリンダ２０′のピストン
２１′が作業機能と圧縮機能を発揮する。更に、ピスト
ンと駆動軸５１の間の伝動装置として、カム軌道ではな
く、回転斜板５′が設けられている。この回転斜板５′
には、適当なヒンジ継手と連接棒４′を介してピストン
２１′が連結されている。回転斜板５′自体は被駆動軸
５１の曲がり軸（屈曲軸）５１′に支承されている。シ
リンダ２０′内での作動媒体の膨張により、回転斜板
５′が傾斜角度変化する。この傾斜角度変化には曲がり
軸５１′が被駆動軸５１の運動によってのみ追随可能で
ある。回転斜板５′のこの角度変化により、向き合うピ
ストン２１′がシリンダヘッド２２の方に移動する。こ
れによって、入口３４′からシリンダ２０′に達した空
気が圧縮され、環状管路として形成された圧力室３３内
で圧縮される。環状管路３２を経て圧縮空気が燃焼室１
内に達する。作動媒体は燃焼室１から噴出通路１１を経
て再びシリンダ２０′に達する。
【００９８】開閉制御手段により、作動媒体はその都度
所望のシリンダ２０′に達する。この場合、開閉制御手
段はスリーブ６（例示的に参照番号をつけてある）を含
んでいる。このスリーブは歯車装置６１を介してエンジ
ン回転と同期して動かされる。容易に理解されるよう
に、スリーブはその縦軸線に対して平行にかつその縦軸
線回りに動く。これはスリーブ６とスリーブを支承する
シリンダライナ６２（例示的に参照番号をつけてある）
との間に潤滑剤を均一に分配する働きをする。
【００９９】スリーブ６は各々のシリンダ２０′の入口
２３をエンジン回転と同期して開閉するスライド弁とし
ての働きをする。そのために、スリーブ６は同様に対応
して配置された開口を備えている。
【０１００】シリンダライナ６２によるスリーブ６の不
必要な負荷と、スリーブとシリンダライナの間にある潤
滑剤フィルムによるスリーブの不必要な負荷を回避する
ために、各々のシリンダライナ６２は水によって直接冷
却される（例示的に参照番号２４を付けてある）。同じ
理由から、燃焼室１と各々のシリンダ２０′の入口側の
間には、熱遮蔽体７が設けられている。この熱遮蔽体７
は軸７０を介して駆動軸５１に連結され、それによって
駆動軸と同期して回転する。更に、熱遮蔽体は開口（参
照番号を付けていない）を備えている。この開口は、適
切な時点で噴出通路１１を所望されるように開放するよ
うに配置されている。従って、作動媒体は同じ時点で開
放する入口２３を通ってシリンダ２０′に達する。
【０１０１】更に、燃焼室１は通路１２を介して水冷さ
れる。この場合、水冷部の外にある燃焼室１の範囲は同
様に、熱遮蔽体としての働きをする。
【０１０２】図４に示したピストンエンジンは図１，２
に示したものとほぼ一致し、図３に示したピストンエン
ジンの特徴を備えている。同じ作用をする構造グループ
はこの図においても同じ参照番号が付けてある。特に、
図４に示したピストンエンジンの場合には、冷却水回路
が図１と異なり、参照番号１２，２４，３６によって例
示的に示してある。冷却水は燃焼室１に沿って冷却媒体
通路１２に流れ、シリンダブロック２において冷却媒体
通路２４に流れ、そして圧縮機ブロック３において冷却
流体通路３６を流れる。各々の通路１２，２４，３６は
直列に接続されている。これにより、エンジンブロック
全体にわたって温度が均一になる。
【０１０３】容易に理解されるように、シリンダライナ
６２と圧縮機壁３５は冷却流体に直接接触している。こ
れを湿式のシリンダライナと呼ぶ。
【０１０４】図４に示したピストンエンジンは各々のシ
リンダ２０に出口２５を備えている。この出口は排気捕
集器８に開口している。排気捕集器８の後方には、熱交
換器８０が設けられている。この熱交換器を通って、圧
縮流体用供給管３２が延びている。これにより、圧縮さ
れた流体が予熱され、エンジンの効率が高められる。排
気は排気出口８１を経てエンジンから出る。
【０１０５】図４から容易に判るように、出口２５と入
口２３はスリーブ６を介して開閉制御される。更に、歯
車装置６１はスリーブが被駆動軸５１の半分の速さで回
転するように形成されている。更に、スリーブ６はやや
軸方向の遊びをもってそのシリンダライナ６２内で支承
されているので、ピストン２１の往復運動に少しだけ追
随することができる。これにより、スリーブ６の充分な
軸方向摺動が保証される。それによって、潤滑剤はスリ
ーブ６とシリンダライナ６２の間に充分に分配される。
【０１０６】更に、図４に示すピストンエンジンはリン
グ状の吸込み室３７を備えている。この吸込み室はピス
トンエンジンの、燃焼室１と反対の端部に配置されてい
る。この吸込み室３７は圧縮器３０の入口３４に接続さ
れ、流入空気の均一な分配を可能にする。更に、この個
所には、圧縮機出口３８が設けられている。この圧縮機
出口は環状通路として形成された圧力室３３に通じてい
る。
【０１０７】この場合、入口３４と出口３８はそれぞれ
弁５２，５３によって開閉可能である。この場合、弁５
２，５３は突棒とレバー機構５４を介して、被駆動軸４
１に装着されたカム装置によって開閉制御される。
【０１０８】図５に示したピストンエンジンは図４に示
したものとほぼ一致している。この場合、同じ作用をす
る構造グループには同じ参照番号が付けてある。
【０１０９】図４に示した実施の形態と異なり、圧縮機
３０の入口３４と出口３８は、受動式の弁５６，５７
（図６に詳細に示す）によって開閉制御される。ここで
はカム装置が設けられていない。
【０１１０】図６に詳細に示すように、圧縮機ヘッド５
８が弁座としての働きをする。その他の点は図４に示し
た実施の形態と同じである。入口弁５６は圧縮機側に載
る弁カバー５６′を含んでいる。この弁カバーはばね５
６″によって弁座５８の方に引っ張られる。この場合、
ばね５６″は保持部５６″′によって適当な初期応力で
保持されている。
【０１１１】弁座５８の弁穴はそれぞれ、ストッパー５
８′を備えている（図６の圧縮機ヘッドの詳細図参
照）。弁５６が開放するときに、ばね５６″はこのスト
ッパーに当接する。これによって、当接の緩衝が比較的
に簡単に保証される。更に、弁カバー５６′が圧縮機側
に載ることにより、圧縮時に弁カバー５６′が弁座５８
に押し付けられ、シールが保証される。
【０１１２】出口弁５７はセラミッスク球５７′を備え
ている。このセラミックス球は圧力室３３内の圧力によ
って弁座５８に押し付けられる。これにより、出口弁５
７は、圧縮機３０内の圧力が圧力室３３内の圧力よりも
低いかぎり閉鎖されている。圧縮機３０内の圧力が圧力
室３３内の圧力よりも高くなると、セラミックス球５
７′が開放し、調節ねじ５７″に当接する。これによっ
て、圧力室３３への経路が開放し、シリンダ３１が圧縮
された空気を圧力室内に運ぶことができる。
【０１１３】図５に示した実施の形態はシリンダヘッド
側でも図４に示した実施の形態と少しだけ異なってい
る。図５に示した実施の形態の場合には、出口２５はス
リーブ６の代わりに付加的な出口弁２６を介して開閉制
御される。これは、潤滑剤が排気内に達する危険が充分
に低下するという利点がある。というのは、弁２６が潤
滑剤なしに密封されるからである。これに対して、回転
するスリーブはエッジにおいて常に潤滑フィルムを通過
させ、この潤滑フィルムは排気流によって一緒に運ばれ
る。
【０１１４】図５に示した実施の形態の場合には、弁２
６は液圧管路２７を介して液圧的に開閉制御される。こ
の場合、ばね２８は戻し部材としての働きをする。図
７，８は代替的な実施の形態を示している。この場合、
セラミックス球２６′がそれぞれの出口を閉鎖する弁と
しての働きをする。球はスリーブ６と一緒に回転するカ
ム装置２９によって、スライダ２９′を介して動かされ
る。このスライダはスライダ穴２９″内で往復スライド
可能である。この構造の場合にも、グリースまたは潤滑
剤が出口２５のところの排気によって一緒に運ばれるこ
とがない。
【０１１５】図５に示したピストンエンジン（図９も参
照）の燃焼室１は実質的に３分割されている。燃焼室は
燃焼室供給部１３と燃料供給室１４と火炎室１５を含ん
でいる。
【０１１６】燃料は燃焼室供給部１３から図示していな
い噴射ポンプと燃料ノズル１３′を経て燃料供給室１４
に供給される。燃焼室供給部１３は更に、ノズル１３″
を備えている。このノズルを経て、圧縮機３０からの圧
縮された流体、特に空気が、燃料供給室１４を通って高
圧の火炎室１５に噴射される。ノズル１３″は中央のノ
ズル本体１３″′を備えている。このノズル本体はねじ
を介して軸方向に調節可能であるので、ノズル隙間を調
節することができる。ベンチュリノズル１４′がノズル
隙間の前方に配置され、火炎室１５に通じている。ベン
チュリノズル１４′を通って流れる空気は、燃料供給室
１４からの燃料空気混合気を一緒に火炎室１５内に運
ぶ。それによって、連続する火炎が形成される。
【０１１７】ベンチュリノズル１４′のほかに、平衡穴
１４″が火炎室１５の上側に設けられている。この平衡
穴は燃料供給室１４に通じている。この平衡穴は均一な
火炎と、供給される燃料の完全燃焼を保証する。
【０１１８】更に、点火プラグ１４″′が燃料供給室１
４内に突出している。この点火プラグはこのエンジンの
始動のためにのみ使用される。
【０１１９】火炎室１５内には、エンジン軸線と同軸
に、セラミックス管１５′が軸方向と半径方向に固定さ
れて設けられている。このセラミックス管は図９に示し
た冷却リブ１５″′を介して半径方向外側で燃焼室壁に
支持され、シリンダ側の端部に半径方向の穴１５″を備
えている（図５の実施の形態参照）。圧縮された媒体は
供給管３２から上側の供給管３２′を通ってセラミック
ス管１５′の外側に達する。圧縮された媒体はリブに沿
って穴１５″に流れ、この穴１５″を通って火炎室１５
に達する。それによって、火炎室１５内では、この媒体
は、燃焼室１の上側範囲内に循環し、火炎によって一緒
に運ばれる前に、火炎方向と反対方向にセラミックス壁
に沿って流れる。これにより、火炎室１５内の火炎とそ
の周りに配置された構造グループとの間のきわめて効果
的な断熱が保証される。
【０１２０】燃焼室１は更に、既に述べたように、水冷
部１２を備えている。この水冷部は冷却通路１２′を経
て、噴出通路１１のすぐ近くの周囲と燃焼室底１６を冷
却する。
【０１２１】更に、冷却穴２４′が設けられている。こ
の冷却穴にはシリンダ冷却部２４から冷却媒体が供給さ
れる。この冷却穴２４も、噴出通路１１のすぐ近くの周
囲にある。穴１２′，２４′はこの場所で発生する高い
温度に対処するために、きわめて高い流速を生じる。
【０１２２】図５に示したピストンエンジンはその被駆
動軸５１内に、オイル供給通路７１としての同軸の穴を
備えている。このオイル供給通路７１からオイル分配器
７２（例示的に参照番号をつけてある）としての半径方
向の穴が延びている。エンジン回転によって、遠心力に
よってオイルがオイル分配器７２からエンジン内の所望
な高さに分配される。
【０１２３】所定の構造グループ内に穴７３（例示的に
参照番号を付けてある）が設けられている。この穴７３
は同様に、オイルを適切に搬送する。
【０１２４】更に、オイル供給通路７１から、オイル供
給部７４としての半径方向の穴が延びている。この半径
方向の穴は環状通路７５に開口している。この環状通路
には図示していないオイルポンプによってオイルが供給
される。これによって生じる圧力は遠心力に打ち勝ち、
これによりオイル供給通路７１にオイルを充分に供給す
ることができる。
【０１２５】ピストン２１，３１にねじ込まれた連接棒
４は、ころがり軸受で支承されたローラ４０（例示的に
参照番号を付けてある）によってカムディスク５を取り
囲んでいる。図５には、このローラ４０の間の連接棒４
の二分割は図示していない。このローラは組み立てを容
易にする。組み立ての際、連接棒４は、連続する連接棒
に固定連結される。カムディスク５のローラ４０の間の
範囲の幅は、カムディスク５によって生じるアンバラン
スがピストンと連接棒の装置のつりあい力に一致するよ
うに選定されている。これにより、この単相のエンジン
の場合にも、エンジンがほとんど振動しないで回転す
る。エンジン全体の精密なつりあいは、スペーサ５０に
取付けられた図に示していないそれ自体公知の重りによ
って行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】作動シリンダと圧縮機が分離されている、連続
燃焼型の二相の４サイクルピストンエンジンの概略的な
断面図である。
【図２】ピストンエンジンの燃焼室の周りに同軸に配置
されたシリンダを示す、図１のピストンエンジンの概略
横断面図である。
【図３】シリンダが作動シリンダおよび圧縮機シリンダ
としての働きをする、連続燃焼型の２サイクルピストン
エンジンの概略断面図である。
【図４】作動シリンダと圧縮機が分離形成されている、
連続燃焼型の単相の４サイクルピストンエンジンの概略
的な断面図である。
【図５】作動シリンダと圧縮機が分離形成されている、
連続燃焼型の単相の他の４サイクルピストンエンジンの
断面図である。
【図６】圧縮機の詳細図である。
【図７】シリンダヘッドの詳細図である。
【図８】図７のシリンダヘッドの概略平面図である。
【図９】燃焼室の詳細断面図である。
【符号の説明】
１ 燃焼室 ２ シリンダブロック ３ 圧縮機ブロック ４ 作動連接棒 ４′ 圧縮機連接棒 ５ カムディスク ５′ 回転斜板 ６ スリーブ ７ 熱遮蔽体 ８ 排気捕集器 １１ 噴出通路 １２′，２４′ 穴 １５ 火炎室 １５′ 内張り １５″ 穴 １６ 燃焼室底 ２０，２０′ シリンダ ２１，２１′ ピストン ２３ 入口 ２５ 出口 ２６ 出口弁 ３０ 圧縮機 ３１ 圧縮機ピストン ３７ 吸込み室 ４０ 回転ローラ ５１ 被駆動軸 ５６ 入口弁 ５６′ 弁カバー ５６″ ばね ５７ 出口弁 ５８ 弁座 ５８′ ストッパー ６２ ガイド ７１ オイル供給通路 ７２ オイル分配器 ７４ オイル供給部 ７５ 環状通路 ８０ 熱交換器 ８１ 排気接続管

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼室から流出する作動媒体が少なくと
    も２個のシリンダに順次供給される、連続燃焼式ピスト
    ンエンジンにおいて、各々のシリンダ（２０，２０′）
    が燃焼室（１）に関連して定置されて配置され、かつ入
    口（２３）を備え、入口（２３）を燃焼室（１）に順次
    接続するかまたは燃焼室（１）から分離する開閉制御手
    段が設けられていることを特徴とするピストンエンジ
    ン。
  2. 【請求項２】 被駆動軸（５１）が、シリンダ（２０，
    ２０′）を内蔵するシリンダブロック（２）に関連して
    動かされることを特徴とする請求項１記載のピストンエ
    ンジン。
  3. 【請求項３】 被駆動軸（５１）が回転斜板（５′）を
    備え、この回転斜板が連接棒（４′）を介して、シリン
    ダ（２０′）内で作動するピストン（２１′）に連結さ
    れていることを特徴とする請求項１または２記載のピス
    トンエンジン。
  4. 【請求項４】 被駆動軸（５１）がカムディスク（５）
    を備え、このカムディスクに沿ってシリンダ（２０）内
    で作動するピストン（２１）が走行することを特徴とす
    る請求項１または２記載のピストンエンジン。
  5. 【請求項５】 燃焼室（１）が被駆動軸（５１）と同軸
    に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいず
    れか一つに記載のピストンエンジン。
  6. 【請求項６】 シリンダ（２０，２０′）が燃焼室
    （１）に対して対称に配置されていることを特徴とする
    請求項１〜５のいずれか一つに記載のピストンエンジ
    ン。
  7. 【請求項７】 被駆動が双流式に行われることを特徴と
    する請求項１〜６のいずれか一つに記載のピストンエン
    ジン。
  8. 【請求項８】 少なくとも１個の入口（２３）が少なく
    とも１個のスライダを介して開閉可能であることを特徴
    とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のピストンエ
    ンジン。
  9. 【請求項９】 スライダがシリンダ（２０，２０′）内
    に配置されたピストン（２１，２１′）の周りに設けら
    れたシリンダ状にスリーブ（６）を備え、このスリーブ
    が入口（２３）に対応する少なくとも１つの穴を備え、
    この穴がエンジン回転と同期して入口（２３）に一致す
    るとを特徴とする請求項８記載のピストンエンジン。
  10. 【請求項１０】 スリーブ（６）がシリンダ軸線の回り
    に回転運動を行うことを特徴とする請求項９記載のピス
    トンエンジン。
  11. 【請求項１１】 スリーブ（６）がシリンダ（２０，２
    ０′）に対して軸方向に軸方向行程運動を行うことを特
    徴とする請求項９または１０記載のピストンエンジン。
  12. 【請求項１２】 スリーブ（６）が周期的な運動を行
    い、この運動の周期が特にエンジン回転数の数分の１で
    あることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに
    記載のピストンエンジン。
  13. 【請求項１３】 スリーブ穴と熱遮蔽体穴が入口（２
    ３）を開放する瞬間に、ほぼ同じ方向に向いた運動を行
    うことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに記
    載のピストンエンジン。
  14. 【請求項１４】 燃焼室（１）と各々のシリンダ（２
    ０，２０′）の間に、熱遮蔽体（７）が配置されている
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載
    のピストンエンジン。
  15. 【請求項１５】 熱遮蔽体（７）が入口（２３）の前に
    もたらすことが可能であることを特徴とする請求項１４
    記載のピストンエンジン。
  16. 【請求項１６】 燃焼室（１）が少なくとも１つの噴出
    通路（１１）を有する燃焼室底（１６）を備え、噴出通
    路（１１）が順次その都度少なくとも１つの入口の方に
    向くように、燃焼室底（１６）の噴出通路（１１）が移
    動することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つ
    に記載のピストンエンジン。
  17. 【請求項１７】 熱遮蔽体（７）が燃焼室底（１６）と
    共に移動することを特徴とする請求項１６記載のピスト
    ンエンジン。
  18. 【請求項１８】 燃焼室（１）から各々の入口（２３）
    に噴出通路（１１）が延びていることを特徴とする請求
    項１〜１５のいずれか一つに記載のピストンエンジン。
  19. 【請求項１９】 各々のシリンダ（２０，２０′）内に
    ピストン（２１，２１′）が設けられ、開閉制御手段の
    位置に関連してピストン（２１，２１′）の死点位置を
    ずらすための手段が設けられていることを特徴とする請
    求項１〜１８のいずれか一つに記載のピストンエンジ
    ン。
  20. 【請求項２０】 シリンダ（２０，２０′）が出口弁
    （２６）を備えていることを特徴とする請求項１〜１９
    のいずれか一つに記載のピストンエンジン。
  21. 【請求項２１】 特にシリンダ（２０，２０′）から分
    離された圧縮機（３０）が設けられ、この圧縮機が入口
    弁（５６）およびまたは出口弁（５７）を備えているこ
    とを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一つに記載の
    ピストンエンジン。
  22. 【請求項２２】 弁（５６，５７）の少なくとも１つが
    受動式であることを特徴とする請求項２１記載のピスト
    ンエンジン。
  23. 【請求項２３】 圧縮機（３０）が入口弁（５６）を備
    え、この入口弁が圧縮機側に載る弁カバー（５６′）を
    備え、この弁カバーがばね（５６″）によって弁座（５
    ８）に引っ張られていることを特徴とする請求項２１ま
    たは２２記載のピストンエンジン。
  24. 【請求項２４】 圧縮機（３０）が入口弁（５６）を備
    え、この入口弁が開放時にストッパー（５８′）に当接
    し、弁（５６）とストッパー（５８′）の間でばね要素
    （５６″）が作用していることを特徴とする請求項２１
    〜２３のいずれか一つに記載のピストンエンジン。
  25. 【請求項２５】 圧縮機（３０）が出口弁として玉形弁
    （５７）を備えていることを特徴とする請求項２１〜２
    ４のいずれか一つに記載のピストンエンジン。
  26. 【請求項２６】 吸込み室（３７）が少なくとも１個の
    圧縮機（３０）に作用接続され、燃焼室（１）から離れ
    たエンジンの端部に配置されていることを特徴とする請
    求項１〜２５のいずれか一つに記載のピストンエンジ
    ン。
  27. 【請求項２７】 圧縮機シリンダ（３０）が圧縮機ピス
    トン（３１）を備え、この圧縮機ピストンが圧縮機連接
    棒（４）を介して、作動シリンダ（２０）内で走行する
    作動ピストン（２１）の作動連接棒（４）に連結されて
    いることを特徴とする請求項１〜２６のいずれか一つに
    記載のピストンエンジン。
  28. 【請求項２８】 作動連接棒（４）と圧縮機連接棒
    （４）が固定連結されていることを特徴とする請求項２
    ７記載のピストンエンジン。
  29. 【請求項２９】 作動連接棒（４）と圧縮機連接棒
    （４）が共通の連接棒（４）として形成されていること
    を特徴とする請求項２８記載のピストンエンジン。
  30. 【請求項３０】 連接棒（４）が二分割されていること
    を特徴とする請求項２９記載のピストンエンジン。
  31. 【請求項３１】 連接棒（４）が２個の走行ローラ（４
    ０）を備え、この走行ローラが被駆動軸（５１）のカム
    ディスクを取り囲んでいることを特徴とする請求項２９
    または３０記載のピストンエンジン。
  32. 【請求項３２】 少なくとも１個の走行ローラ（４０）
    が半径方向外側からカムディスク（５）に接触する肩部
    およびまたは案内ディスクを備えていることを特徴とす
    る請求項３１記載のピストンエンジン。
  33. 【請求項３３】 カムディスク（５）のつりあい力がピ
    ストン装置のつりあい力によって相殺されるように、カ
    ムディスク、特にその幅が設計されていることを特徴と
    する請求項３１または３２記載のピストンエンジン。
  34. 【請求項３４】 オイル供給通路（７１）が中央の被駆
    動軸（５１）内に被駆動軸（５１）と同軸に配置され、
    オイル供給通路が半径方向外側に向いたオイル分配器
    （７２）と半径方向に配置された少なくとも１個のオイ
    ル供給部（７４）とを有し、圧力下にある環状通路（７
    ５）によってこのオイル供給部にオイルが供給されるこ
    とを特徴とする請求項１〜３３のいずれか一つに記載の
    ピストンエンジン。
  35. 【請求項３５】 冷却流体流れが、シリンダ（２０，２
    ０′）のガイド（６２）、特に噴出通路（１１）のスラ
    イダのためのガイド（６２）に直接接触することを特徴
    とする請求項１〜３４のいずれか一つに記載のピストン
    エンジン。
  36. 【請求項３６】 冷却流体流れが小さな穴（１２′，２
    ４′）を通って高い流速で噴出通路（１１）のすぐ近く
    の周囲に案内されることを特徴とする請求項１〜３５の
    いずれか一つに記載のピストンエンジン。
  37. 【請求項３７】 冷却流体流れがシリンダ（２０，２
    ０′）から圧縮機（３０）に案内されることを特徴とす
    る請求項１〜３６のいずれか一つに記載のピストンエン
    ジン。
  38. 【請求項３８】 平行な２つの冷却流体流れのうちの一
    方がシリンダブロック（２）を流通し、他方が圧縮機ブ
    ロック（３）を流通し、冷却流体流れが直列に案内され
    ることを特徴とする請求項１〜３７のいずれか一つに記
    載のピストンエンジン。
  39. 【請求項３９】 各々のシリンダ（２０，２０′）が出
    口（２５）を備え、各々の出口（２５）が排気捕集器
    （８）に接続され、この排気捕集器が共通の１個の排気
    ポート（８１）を備えていることを特徴とする請求項１
    〜３８のいずれか一つに記載のピストンエンジン。
  40. 【請求項４０】 排気捕集器（８）を介して接続される
    ２個の出口（２５）が圧力平衡部を介して互いに直接接
    続されていることを特徴とする請求項３９記載のピスト
    ンエンジン。
  41. 【請求項４１】 圧縮機（３０）が流体を圧縮して燃焼
    室（１）に供給し、作動媒体が出口（２５）を経てシリ
    ンダ（２０，２０′）から排出され、圧縮機（３０）と
    燃焼室（１）の間に熱交換器（８０）が設けられ、この
    熱交換器が出口（２５）から出る流体のエネルギーを燃
    焼室（１）に案内される流体に伝達することを特徴とす
    る請求項１〜４０のいずれか一つに記載のピストンエン
    ジン。
  42. 【請求項４２】 燃焼室（１）がセラミックスの内張り
    （１５′）を有する火炎室（１５）を備えていることを
    特徴とする請求項１〜４１のいずれか一つに記載のピス
    トンエンジン。
  43. 【請求項４３】 セラミックスの内張り（１５′）が少
    なくとも運転状態で、初期応力を加えられ、特に引張り
    力が生じないように選定された初期応力が加えられてい
    ることを特徴とする請求項４２記載のピストンエンジ
    ン。
  44. 【請求項４４】 セラミックスの内張り（１５′）が冷
    却リブを備えていることを特徴とする請求項４２または
    ４３記載のピストンエンジン。
  45. 【請求項４５】 燃焼室（１）が火炎室壁に穴（１
    ５″）を有する火炎室（１５）を備え、この穴を通って
    流体が火炎室（１５）に案内されることを特徴とする請
    求項１〜４４のいずれか一つに記載のピストンエンジ
    ン。
  46. 【請求項４６】 噴射ポンプが燃焼室（１）に燃料を供
    給し、酸素センサを介して制御されることを特徴とする
    請求項１〜４５のいずれか一つに記載のピストンエンジ
    ン。
  47. 【請求項４７】 酸素センサがシリンダ（２０，２
    ０′）の後方において出口側に設けられていることを特
    徴とする請求項４６記載のピストンエンジン。
  48. 【請求項４８】 酸素センサが少なくとも所定の負荷範
    囲において１の空燃比の最小値、特に１以上に調節され
    ることを特徴とする請求項４６または４７記載のピスト
    ンエンジン。
  49. 【請求項４９】 噴射ポンプが燃焼室（１）に燃料を供
    給し、温度測定によって制御されることを特徴とする請
    求項１〜４８のいずれか一つに記載のピストンエンジ
    ン。
  50. 【請求項５０】 温度測定が置がシリンダ（２０，２
    ０′）の後方において出口側で行われることを特徴とす
    る請求項４９載のピストンエンジン。
  51. 【請求項５１】 温度が少なくともアイドリング時に約
    １０００°Ｃに調節されることを特徴とする請求項４９
    または５０記載のピストンエンジン。
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