JP2003519326A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JP2003519326A JP2001549909A JP2001549909A JP2003519326A JP 2003519326 A JP2003519326 A JP 2003519326A JP 2001549909 A JP2001549909 A JP 2001549909A JP 2001549909 A JP2001549909 A JP 2001549909A JP 2003519326 A JP2003519326 A JP 2003519326A
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ウィルソン ハラム ポール
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エコフォース プロプライエタリー リミテッド
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Abstract

(57)【要約】 クランクケース(13)によって結合したシリンダ組立体(11,12)内を回転、振動または往復動する少なくとも一対のピストン(20,21)を具え、各ピストン(20,21)は前記クランクケース(13)内に収容したクランクシャフトによって駆動され、前記クランクケース(13)は空気と燃料の混合気を導入するための吸気ポート(63)および、圧縮した前記空気と燃料の混合気を輸送するための排気ポート(65)を含み、各シリンダ(11,12)は燃焼チャンバー(35)と、この燃焼チャンバー(35)と連通する少なくとも一つの吸気バルブポート(36)および少なくとも一つの排気バルブポート(36)を有し、前記吸気バルブポート(36)はクランクケース排気ポート(65)を通してクランクケースと連通し、それによって、クランクケース(13)内の前記空気と燃料の混合気を前記ピストン(20,21)で加圧して前記クランクケース排気ポート(65)および吸気バルブポート(36)を経て燃焼チャンバー(35)へ加圧した空気と燃料の混合気を輸送すると共に4ストロークサイクルで動作するように適合させた内燃機関である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】緒言 本発明は内燃機関、特に4ストロークサイクルで動作する内燃機関に関するも
のである。
【０００２】従来技術についての議論 内燃機関の大半は自動車、トラックおよびオートバイに使用され、4ストロー
クサイクルで動作するものである。4ストロークサイクル型内燃機関は20世紀の
大部分で使用されてきた。何年にも亘り、エンジンの設計者達はこうしたエンジ
ンの効率改善に努力してきた。現代において、効率の改善はエンジンの環境面で
の効果、すなわち排気を通して流出する有害なガスを含む汚染物質の生成を考慮
する必要性が求められてきた。触媒コンバータのような排気ガスを浄化するため
に動力を吸収する機器を導入する必要があることによって、エンジンの全体的な
効率を減少させるという妥協点に至っている。環境問題はまた燃料の制御をも要
求し、その結果、高圧縮比の内燃機関におけるアンチノック剤としての鉛の添加
を、鉛を含まないガソリンの導入により段階的に廃止することとなり、このこと
はエンジン設計にさらなる妥協をもたらす結果となっている。
【０００３】 4ストロークエンジンは、通常、シリンダ毎に少なくとも一つの吸気バルブお
よび排気バルブを含む。いくつかの小型で洗練されたエンジンにおいては、シリ
ンダ毎に多数の排気バルブおよび吸気バルブを設けている場合がある。これらバ
ルブは通常、カムシャフトの突起(lobes)によって解放位置へと駆動される。こ
の駆動は、直接あるいは間接のいずれでも可能である。これらバルブは通常、金
属製のコイルスプリングによって閉鎖位置へと戻され、このコイルスプリングは
、一旦開いたバルブを単純に閉鎖位置へと戻そうとするものである。コイルスプ
リングのばね力の大きさは、通常エンジンが1分あたりの回転数(RPM)最大で動作
する時にばねに加わる最大の負荷が加わる場合に適合するように設計する。それ
ゆえ、バルブスプリングは、最大RPMにおいて効果的に動作するように十分な大
きさ、重量およびばね比(spring ratio)を有していなければならない。このこと
は、低RPMにおいてバルブスプリングが強すぎることとなり、そのため不所望の
作用がスプリングに対して働き、これが通常の動作範囲におけるエンジン効率を
劇的に減少させる原因ともなる。バルブスプリングはまた始動工程中は圧縮され
なければならず、それゆえ始動のためにエンジンを回転させるのに要求される力
が増加してしまい、大型の鉛蓄電池および充電システムが必要となる。
【０００４】 何年にも亘って、燃焼工程が流入する空気と燃料の混合気を過給することによ
って改善できることが知られてきた。しかしながら、過給はエネルギーを消費し
、それによってエンジンの効率を低下させるものとなっていた。多くの4ストロ
ークサイクルエンジンは往復動するピストンを有し、このピストンのクラウンが
シリンダヘッド内の空気と燃料の混合気を、爆発させて、それによって膨張させ
るために圧縮している。ピストンの往復運動は、4ストロークエンジンにおいて
、過去にはエンジン効率改善のためにクランクケースを加圧するのにピストンの
下降ストロークを利用することが提案されていたにもかかわらず、クランクケー
スを加圧するように常に設計されている訳ではなかった。
【０００５】 こうした考察および上で議論した多くの問題点が本発明を導いた。
【０００６】発明の概要 本発明によれば、クランクケースによって結合したシリンダ組立体内を回転、
振動または往復動する少なくとも一対のピストンを具え、各ピストンは前記クラ
ンクケース内に収容したクランクシャフトによって駆動され、前記クランクケー
スは空気と燃料の混合気を導入するための吸気ポートおよび、圧縮した前記空気
と燃料の混合気を輸送するための排気ポートを含み、各シリンダは燃焼チャンバ
ーと、この燃焼チャンバーと連通する少なくとも一つの吸気バルブポートおよび
少なくとも一つの排気バルブポートを有し、前記吸気バルブポートはクランクケ
ース排気ポートを通してクランクケースと連通し、前記クランクシャフトは、該
クランクシャフトの回転によってクランクケース吸気ポートおよび排気ポートを
開放および閉鎖するロータリバルブを含み、それによって、クランクケース内の
前記空気と燃料の混合気を前記ピストンで加圧して前記クランクケース排気ポー
トおよび吸気バルブポートを経て燃焼チャンバーへ加圧した空気と燃料の混合気
を輸送すると共に4ストロークサイクルで動作するように適合させた内燃機関が
提供される。
【０００７】 本発明の実施形態を、ここで例示によってのみ、かつ、添付図面を参照して説
明する。
【０００８】好適な実施形態の説明 シートOP1〜OP4.5（図8〜図16）は、エンジンの4ストロークサイクルを図1〜
図3の図を用いて図示したものである。各シートは図1〜図3を720°の4ストロー
クサイクルを通して90°間隔で示すものである。シートに付した「開始サイクル
」はエンジンの始動サイクルを示すように図1〜図3の図を含む。
【０００９】 図面は、動作方法を示すためにエンジンを模式的に図示するものである。実際
のエンジンは構造的な詳細部がかなり異なっているものでも可能であることを理
解されたい。また、当業者が、模式的に図示したエンジンに実際の効果を与える
ために必要とするであろう追加の詳細部を適用し、かつ理解するであろうと言う
ことを認識されたい。
【００１０】 好適な実施形態の図面は、フラットツイン型の水平対向形式を取るエンジンを
図示するものである。エンジン10はシリンダ11，12を具え、これらシリンダは中
央クランクケース13から半径方向外側へ延在する。クランクケース13はクランク
シャフト25を収容し、このクランクシャフトシリンダ11，12内の往復ピストン20
，21を支持する。各ピストン20，21はコンロッド23および大型の端部軸受24を介
してクランクシャフト25と結合する。これらピストン／シリンダは、図2に示す
ように水平方向に離間している。各シリンダ11，12の端面はシリンダヘッド30に
よって閉鎖されており、またシリンダヘッド30は点火プラグ31を支持している。
シリンダヘッド30内部とピストンクラウン22との間の空間は燃焼チャンバー35を
規定する。吸入および排気バルブポート36，37は、側面バルブ配置を構成するた
めにシリンダ11または12の壁に沿って燃焼チャンバー35と連通する。各バルブポ
ートはバルブ50を支持し、バルブ50はヘッド51およびステム53を有する。バルブ
ヘッド51はポート口で規定されるバルブシート52をシールする。これらバルブは
、チェーン、ギヤもしくは歯付きベルトでクランクシャフト25から駆動されるク
ランクシャフト40の突起部(lobe)41と直接接触するカムフォロワ42によって動作
する。
【００１１】 対向するシリンダハウジングは、一端がシールされている中央クランクケース
13を規定する。クランクシャフト25は、クランクケース内の主軸受（図示せず）
の周りを軸回転するように取り付けられている。クランクシャフト25は環状のシ
ール突起部60を含み、この突起部は正確に設けた切欠部61，62を有し、これら切
欠部は、クランクケース13頂部のクランクケース流入ポート69を経由する流入空
気／燃料通路63および、クランクケース13基部のクランクケース流出ポート70を
経由する流出通路65を解放および閉鎖する。空気と燃料の混合気は、流入通路63
に適切に配置した燃料噴射機66，67から供給され、また、この混合気は従来型の
スロットルバルブ68で制御する。流出通路65はカムシャフトチャンバー39を通し
て混合気を流入ポート36へ送る。上述したエンジンにおいて、流入バルブおよび
流出バルブはカムフォロワによってカムシャフトとの直接的な接触を通して制御
されるが、燃焼ストローク中には燃焼チャンバー35からの、また開始サイクル中
にはクランクケースからのガス圧力で制御されるガス動作によって閉鎖する。こ
の配置については本願明細書中で後に議論する。
【００１２】 このエンジンは本質的に4ストロークサイクルで動作するが、各シリンダを過
給するためにクランクケース圧を利用する。空気と燃料の混合気は、カムシャフ
トチャンバー39から流入ポート36を経て各シリンダの燃焼チャンバーへと輸送す
るためにクランクケース内で加圧される。側部に配置した吸気および排気バルブ
50は空気／燃料混合気の吸気と燃焼後のガスの排気を制御する。これらのバルブ
は、閉鎖位置へ戻るために、従来のばねの使用に代えてエンジン回転数に比例し
た圧力を有するガスによる駆動を利用する。
【００１３】 ここで、エンジンの燃焼サイクルをOP1〜OP4.5の符号を付けた9枚のシート（
図8〜図16）を参照して説明する。シート1（図8）に示すように、二つのピスト
ンを同期を取るように配置し、それによって両ピストンは同時に上死点に達する
こととなる。
【００１４】 この配置に代えてピストンをＶ字型に配置し、上死点が同じセクターになるよ
うにすることも可能である。左側シリンダ内の空気と燃料の混合気は圧縮され、
直ちに点火される。右側シリンダはちょうどこの時排気ストローク中である。上
死点においてクランクケースの吸気ポート69は開いているが、排気ポート70は閉
鎖し、空気と燃料の混合気はクランクケース内に引き込まれる。それゆえクラン
クケースは大気圧になるまで空気と燃料の混合気で満たされる。
【００１５】 ピストンがシリンダ内を下降すると（90°の位置、シート1.5（図10）参照）
、左側シリンダ内の圧縮された空気と燃料の混合気の爆発が、ピストンをシリン
ダ内を下降するように移動させる。その結果回転するクランクシャフトは右側ピ
ストンを引き戻す。吸気通路63はクランクケース吸気ポート69によって期せずし
て閉鎖することとなり、クランクケースは空気と燃料の混合気によって押圧され
る。クランクケース内に入っていた混合気はクランクケース排気ポート70および
排気通路65を経てクランクシャフトチャンバー39を通り、右側シリンダの吸気ポ
ート36および吸気バルブ50を経て右側シリンダへと放出される。
【００１６】 ピストンが下死点まで降下すると、クランクシャフトはシート2（図11）に示
すように180°の位置に達し、左側シリンダの燃焼ストロークが完了して排気バ
ルブがわずかに開き、ピストンがシリンダ内を再度上昇できるようにする。右側
では吸気バルブが閉じ、空気と燃料の混合気の圧縮が始まる。
【００１７】 ピストンが戻ると（シート2.5（図12）参照）、左側では燃焼後の混合気が完
全に開いた排気バルブを通して排出される。クランクケースはより多くの空気と
燃料の混合気を引き込むクランクバルブの回転によって再度開き、両ピストンは
上方へ移動し、右側ピストンは空気と燃料の混合気を圧縮し、このとき吸気バル
ブおよび排気バルブは共に閉鎖する。
【００１８】 ピストンが上死点に達すると（シート3（図13）参照）、左側ピストン／シリ
ンダは排気ストロークを完了して新たに混合気を引き込むことが可能となり、右
側ピストン／シリンダは点火できるようになる。空気と燃料の混合気は吸気通路
63を通して連続的にクランクケース内へ流入する。シート3.5（図14）は左側ピ
ストンがクランクケースから吸気バルブを通して輸送された、加圧した空気／燃
料を新たに導入するように吸入し、右側ピストンは点火プラグによる空気と燃料
の混合気の爆発によって下降する状態を示すものである。これによってクランク
ケースは加圧されることとなる。なぜならばクランクシャフトはここでは吸気通
路63を閉鎖するが、排気通路65は解放するからである。
【００１９】 次のシート4（図15）は、その後両方のピストンが下死点に位置し、左側ピス
トンは空気と燃料の混合気を十分に引き込み、右側ピストンは膨張または燃焼ス
トロークを完了した状態を示すものである。この段階において、排気バルブは開
き、シート4.5（図16）に示すように左側ピストンは空気と燃料の混合気の加圧
を開始し、同時に右側ピストンは燃焼後の混合気を排気バルブを通して排出する
。このとき両方のピストンは上昇し、これらピストンが戻る際に加圧するように
吸気通路63を通して、より多くの空気と燃料の混合気をクランクケース内へ引き
込む。その後サイクルは720°で完了し（4ストロークエンジンサイクルの場合）
、シート1（図9）に示した左側ピストンの点火毎に動作が繰り返されることとな
る。
【００２０】 排気および吸気バルブの解放は、カムフォロワに対して作用するカムシャフト
の突起部を通して注意深く制御する。バルブの閉鎖は、前述したようにガス圧力
によって加圧されるガススプリングによって行われ、このガス圧力は、開始シー
ケンスでのクランクケースと同様、燃焼ストローク中の燃焼チャンバーより生じ
るものである。
【００２１】 各シリンダのためのガスバルブスプリングはバルブ圧力チャンバー80を具え、
このチャンバー80は吸入および排気バルブ50のバルブステム53の端部にそれぞれ
取り付けたバルブ戻りピストン81，82をスライド自在に支持する。図2に示すよ
うにバルブステム53は間隔を有する平行な列をなしてハウジング80に入り、戻り
ピストン81，82はカムフォロワ42の一部分を形成し、そのためカムシャフト40の
突起部41によりバルブが駆動して解放される。各バルブステム53はバルブヘッド
51と結合するようにバルブ圧力チャンバー80の外へと延在し、チャンバー80は上
述した側部に取り付けた吸入および排気ポート36，37を通して燃焼チャンバー35
と連通する。一つの実施形態において、バルブ圧力チャンバー80は、第一の通路
(gallery)88を経てクランクケース13から来る圧力源によって始動時に加圧され
る。始動時には一方向制御バルブ90をコイルスプリング92またはリードバルブ（
図示せず）によって制御する。一旦エンジンが始動すると、このバルブは閉鎖状
態を保つ。
【００２２】 バルブ圧力チャンバー80のための第一のガス圧力源は、燃焼チャンバー35から
バルブ圧力制御組立体114を通してバルブ圧力チャンバー80へと連通する第二の
通路89から来るものである。二方向制御ボールバルブ91が、一方の側の燃焼圧力
のための、反対側のバルブ圧力のための二つのシール用シートの間で浮上してい
る。バルブ圧力チャンバー80への流入が許容されるガスの体積はジェット111に
よって制御する。リザーバ113がバルブ圧力量を増加させる。この過剰な体積が
圧力の入力パルスを減衰させ、点火しなかった点火ストロークを許容する。リザ
ーバ113はバルブ圧力チャンバー80からのガスを受容する。リザーバ113への流入
はリードバルブ115によって一方向に制御される。バルブ圧力チャンバー80は、
二方向バルブ91を経たリザーバ113からの戻りガスによって釣り合いを保ってい
る。リザーバ113はまた圧力解放バルブ101を有することができ、このバルブ101
はエンジンのタイミングおよび燃料噴射を調整する電子制御ユニット(ECU)によ
って制御する。この状況においては、リザーバ113は圧力センサ105とも接続して
おり、圧力センサ105はガス圧力に比例した信号をECUへ送信する。そのため、バ
ルブ圧力チャンバー80およびリザーバ113内の圧力はECUによって制御することが
できる。
【００２３】 ガスバルブ圧力制御組立体114はまた第三の潤滑油路110を含み、この潤滑油路
110は、バルブステムへ燃焼していない空気と燃料の混合気を導入することによ
ってバルブの冷却源および潤滑源を提供するために、バルブの吸気バルブポート
およびバルブステムの双方と連通する。戻りピストン81，82の断面積は、圧力ハ
ウジング内部でガス圧力によって生じる力がこれら戻りピストンをカムシャフト
40へ向かってスライドするように付勢させ、それによってバルブを閉鎖させるの
に十分に大きなものとなっている。これにより、バルブは金属製のコイルスプリ
ングではなくガス圧力によって閉鎖する。戻りピストン81，82には鋳鉄またはテ
フロン（登録商標）製のシール材が必要である。ECUは圧力および閉鎖力が、機
械的な制御システムが可能とするのと同様に、エンジン回転数に比例することを
保証することができる。
【００２４】 バルブ圧力チャンバーが比較的熱い排気ガスによって加圧されすものであって
も、伝達される体積と第二通路の寸法は組立体が過熱しないようなものとする。
さらに、一つの実施形態においては、バルブ圧力チャンバーは液体式冷却ジャケ
ット（図示せず）によって囲まれる。
【００２５】 上述した配置は多数の利点を有する。複数のピストンが水平に対向した形状で
同時に上昇および下降することは最適な釣り合いをもたらし、個別に釣り合いシ
ャフトを設ける必要がなくなると言う事実がある。クランクシャフトで規定され
るロータリバルブは、最小のバルブ重量と最少の部品点数をもたらす。ロータリ
バルブは圧縮した混合気の、この混合気を吸気バルブを通して各シリンダの燃焼
チャンバーへ供給する吸気バルブへの導入と輸送を許容する。吸気バルブおよび
排気バルブを側部に取り付けたものとすることにより、オーバーヘッドバルブよ
りも単純で軽量かつ、優雅な形状を有するものとなり、これは低い全体重量で非
常に少ない輸送体積によって達成されるという事実がある。しかしながら、対向
して角度を有する従来のオーバーヘッドバルブおよびカムシャフトの形態および
その変形もまた使用可能であることを理解されたい。
【００２６】 クランクケースが空気と燃料の混合気で加圧されるという事実は、組立体を潤
滑するための油の分離した油溜めを必要のないものとする。さらに、一つまたは
二重の加圧リングを、潤滑用のリングを必要とすることなしに設けることが可能
となる。クランクケース圧力の利用は空気と燃料の混合気の導入に過給効果をも
たらし、エンジンの全体的な効率を実質的に増加させることとなる。
【００２７】 このエンジンは適切なアルミニウムで製造することができることが理解される
べきであり、また好適な実施形態では二つのシリンダの配置が示されていても、
これらシリンダは対向するシリンダ対の組で配置することができ、それによって
2，4，6，8，10または12シリンダ形式が所望の動力出力に応じて考えられること
が理解されるべきである。さらに、このエンジンには従来型の冷却用ラジエータ
およびファンを有する伝統的な液体式冷却通路を組み込むことが可能であること
にも理解されたい。空冷式のエンジンもまた考慮し得るものである。冷たい空気
と燃料の混合気（すなわち気化した燃料）をクランクケース内に引き込むことは
、クランクケースを通常の場合よりも冷却することを意味し、それによって冷却
システムの必要性を低減させる。エンジンの低圧縮型側面バルブの形態における
自己過給(self-supercharging)は、鉛のような添加物を有する高品質で高オクタ
ン価の燃料を必要としないことを意味する。このエンジンは野菜油を含む低質燃
料でも効率的に動作するであろう。
【００２８】 吸入および吸気バルブの閉鎖および制御を行うためのガススプリングの使用は
もう一つの利点をもたらす。なぜならば、ガススプリングの圧力はエンジン回転
数に比例するからである。それゆえ、常に圧力はエンジンの要求と一致する。こ
のことは、バルブの閉鎖に用いる従来型のコイルスプリングとは対照的である。
これらのスプリングは高いエンジン回転数において必要な力をもたらすように設
計され、それゆえ、低エンジン回転数においてはスプリングが過剰に強いものと
なり、そのためかなりの量の出力を吸収してしまう。スプリングにはまた、その
質量に起因する他の問題もあり、それによってバルブの反発と、他種の周期的な
振動を生じさせ、これらはエンジン性能の損失をもたらす。ガススプリングの優
位性は、システムの圧力が実際には燃焼サイクル中に発生する燃焼圧力によって
供給されることにある。さらに、ガススプリング組立体はエンジン回転数の増加
にしたがって圧力チャンバーに必要となる圧力の抜きのためにより遅く排気バル
ブを開き、加速中での燃焼ストロークにおいて、下死点へ向かって燃焼圧力を解
放する。これはピストンクラウンがより長い押し込みが可能となることをもたら
す。スロットルバルブを閉じてエンジンを減速させるとき、エンジンの燃焼圧力
は本質的に減少する。圧力はバルブスプリングの増加に利用できなくなるが、圧
力は必要なくなり、また、バルブ圧力チャンバーからの圧力の抜きは、燃料噴射
および点火システムと組み合わせたECUによって制御される電子制御バルブを通
して、またはチャンバー自身の内部での自然な抽気によって減少させることがで
きる。
【００２９】 しかしながら、エンジンのバルブ閉鎖のためのガススプリングの使用には一つ
もの問題点が存在する。始動時にはバルブを閉鎖するためのガスが存在せず、こ
れはシリンダを加圧することができないことを意味する。それゆえ、開始サイク
ルは図1〜図3のシート中に「開始サイクル」と記載して示す。
【００３０】 バルブはばね無し手段であり、クランクシャフトを回転させてエンジンを回転
させるのにほとんど力を必要としないという事実があり、それゆえスタータモー
タへの要求仕様を低減することとなる。
【００３１】 エンジンの起動のためのスタータモータにより動作する数回の初期回転の後、
導入された空気と燃料の混合気はクランクケース内で加圧され、ばね無しの印テ
ークバルブを通してクランクシャフトのインテークキャビティおよび燃焼チャン
バーへ輸送される。クランクケース圧力もまた、通路を経て、バルブ圧力制御組
立体114内の一方向バルブ90を通してバルブ圧力チャンバーへ輸送される。この
点において、排気ポート以外のエンジンキャビティ全体の圧力は平衡化する。こ
こで吸入および排気バルブは効率的なバルブタイミングを有する。バルブ圧力チ
ャンバー80内の圧力は排気バルブの圧力に戻ろうとする。なぜならば、バルブヘ
ッド下には外気圧のみが存在するからであり、また吸気バルブも戻ろうとする。
なぜならば、ポートに面する吸気バルブヘッドの面積は戻りピストンの表面積よ
りも小さいからである。
【００３２】 バルブ制御が得られた後、燃焼可能な混合気は圧縮されて点火が発生すると、
ピストンはシリンダ内を駆動され、燃焼圧力が、先ず最初に二方向バルブ91（リ
ード型またはボール型）を通して通路からバルブチャンバーへと供給される。こ
のことはバルブ圧力チャンバー内の圧力を、通常動作のためのバルブ制御に利用
可能な水準まで上昇させ、一方向バルブ90をクランクケースへ圧力が逃げるのを
止めるように閉鎖する。この段階では、エンジンは通常の動作サイクルであると
みなす。
【００３３】 始動のためのバルブ閉鎖のもう一つのオプションは、小型の空気供給ポンプ(a small air priming pump)をスタータモータと結合することであり、それによっ
て、バルブを閉じてエンジン始動ができるようにバルブチャンバーへ空気圧を供
給する。この配置は上述した圧力バルブを置き換えることになろう。
【００３４】 エンジンの好適な実施形態において吸気バルブおよび排気バルブの閉鎖にガス
スプリングを使用しているが、このエンジンは吸気バルブおよび排気バルブの閉
鎖をする従来型のバルブスプリングによっても動作可能であることを理解された
い。空気と燃料の混合気を電子制御しても良く、またバルブのタイミングを電子
的に調整したカムシャフトによって制御することとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るエンジンの端部を模式的に示す図である。
【図２】 図１のエンジンの下面を模式的に示す図である。
【図３】 ガスバルブ制御機構を模式的に示す図である。
【図４】 エンジンを上部から見た斜視図である。
【図５】 エンジンを底部から見た斜視図である。
【図６】 クランクケースおよびシリンダ壁を取り外したエンジンの斜視図である。
【図７】 クランクシャフトおよびバルブ組立体の斜視図である。
【図８】 図１のエンジンの動作を示す図であり、運転開始状態を示す。
【図９】 図１のエンジンの動作を示す図であり、左側シリンダで燃焼工程が開始し、右
側シリンダで吸気行程が開始した状態を示す。
【図１０】 図１のエンジンの動作を示す図であり、左側シリンダで燃焼工程が、右側シリ
ンダで吸気行程が継続している状態を示す。
【図１１】 図１のエンジンの動作を示す図であり、左側シリンダで燃焼工程が、右側シリ
ンダで吸気行程がさらに継続している状態を示す。
【図１２】 図１のエンジンの動作を示す図であり、左側シリンダで排気工程が、右側シリ
ンダで圧縮行程が開始した状態を示す。
【図１３】 図１のエンジンの動作を示す図であり、左側シリンダで排気工程が終了し、右
側シリンダで燃焼行程が開始した状態を示す。
【図１４】 図１のエンジンの動作を示す図であり、左側シリンダで吸気工程が開始し、右
側シリンダで燃焼行程が継続している状態を示す。
【図１５】 図１のエンジンの動作を示す図であり、左側シリンダで吸気工程が、右側シリ
ンダで燃焼行程がさらに継続している状態を示す。
【図１６】 図１のエンジンの動作を示す図であり、左側シリンダで圧縮工程が、右側シリ
ンダで排気行程が行われている状態を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｐ 1/02 Ｆ０１Ｐ 1/02 Ｚ Ｆ０２Ｂ 33/44 Ｆ０２Ｂ 33/44 Ｈ Ｊ 75/24 75/24 Ｆ０２Ｆ 1/00 Ｆ０２Ｆ 1/00 Ｑ 1/22 1/22 Ａ 5/00 5/00 Ｚ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3G005 EA02 EA19 GB07 GB12 GB13 GB15 GB16 GB17 3G013 AA04 AA10 BA04 BA05 BB12 BC04 BC11 3G016 AA02 AA04 AA11 AA14 AA17 AA19 AA20 BA08 BA10 BA22 BA27 BA30 BB03 CA02 CA25 CA36 CA44 3G024 AA09 AA11 AA14 AA15 AA17 AA18 AA45 AA46 DA01 DA03 DA11 DA20 DA25 FA14 HA07

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クランクケースによって結合したシリンダ組立体内を回転、振動
    または往復動する少なくとも一対のピストンを具え、 各ピストンは前記クランクケース内に収容したクランクシャフトによって駆動
    され、 前記クランクケースは空気と燃料の混合気を導入するための吸気ポートおよび
    、圧縮した前記空気と燃料の混合気を輸送するための排気ポートを含み、 各シリンダは燃焼チャンバーと、この燃焼チャンバーと連通する少なくとも一
    つの吸気バルブポートおよび少なくとも一つの排気バルブポートを有し、 前記吸気バルブポートはクランクケース排気ポートを通してクランクケースと
    連通し、 前記クランクシャフトは、該クランクシャフトの回転によってクランクケース
    吸気ポートおよび排気ポートを開放および閉鎖するロータリバルブを含み、 それによって、クランクケース内の前記空気と燃料の混合気を前記ピストンで
    加圧して前記クランクケース排気ポートおよび吸気バルブポートを経て燃焼チャ
    ンバーへ加圧した空気と燃料の混合気を輸送すると共に4ストロークサイクルで
    動作するように適合させた内燃機関。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関において、 少なくとも二つのピストンが軸線方向に対向するシリンダ内を往復動する内燃
    機関。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の内燃機関において、 少なくとも二つのピストンが角度を有して対向するシリンダ内を同時に往復動
    する内燃機関。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項記載の内燃機関において、 各ピストンとシリンダとの間の境界部分が一つの圧縮リングである内燃機関。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の内燃機関において、 各バルブポートと燃焼チャンバーとの間の連通が、カムシャフトによって駆動
    されて開くバルブポートによって閉鎖する内燃機関。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の内燃機関において、 前記カムシャフトをカムシャフトチャンバー内部で回転するように位置させ、
    このカムシャフトチャンバーがクランクケース排気ポートを通して前記各シリン
    ダの吸気バルブポートおよび前記クランクケースと流体で連通する内燃機関。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項記載の内燃機関において、 各バルブポートのバルブを閉鎖するための手段を含む内燃機関。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の内燃機関において、 吸気バルブおよび排気バルブがエンジン速度に比例する閉鎖力を有するガスス
    プリングによって閉鎖される内燃機関。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の内燃機関において、 各バルブが前記燃焼チャンバーからのガスによって加圧されるバルブ圧力チャ
    ンバーと連通する内燃機関。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載の内燃機関において、 前記バルブ圧力チャンバーが流体制御手段によって流体で連通する内燃機関。
  11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１項記載の内燃機関において、 前記クランクケースを、流入する空気と燃料の混合気によって冷却する内燃機
    関。
  12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれか１項記載の内燃機関において、 前記クランクケースを、空気と燃料の混合気のみによって潤滑する内燃機関。
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