JP2005002980A

JP2005002980A - ４サイクルエンジン、６サイクルエンジン、８サイクルエンジン、１０サイクル以上のエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを使用した時の、本当の圧縮比よりも本当の膨張比の方を大きく取る方法。

Info

Publication number: JP2005002980A
Application number: JP2003200800A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nakada; 治中田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】４サイクルエンジン、６サイクルエンジン、８サイクルエンジン、１０サイクル以上のエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを使用した時の、本当の圧縮比よりも本当の膨張比の方を大きく取る方法を得る。
【解決手段】圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気、又は、空気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる（ピストンが下降して、気圧が１以下になり、クランク・シャストを回転させる事の低抗になること。）前に閉じる弁（ピストンバルブ）、気口（ロータリーバルブ）を設け、該弁、該気口に入った、混合気、又は、空気を、混合気は混合気専用の吸気管へ、空気は吸気管へ、還元する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４サイクルエンジン（４サイクルガソリンエンジンと、４サイクルディーゼルエンジンと、筒内噴射４サイクルガソリンエンジン。）、６サイクルエンジン｛〔ディーゼルエンジンと、ガソリンエンジンの、６サイクルエンジン（平成２年特許願第４１７９６４号）。〕と、〔６サイクルディーゼルエンジン（平成８年特許願第１４０５８２号）。〕と、〔６サイクルガソリンエンジン（平成８年特許願第１５１４５３号）。〕と、〔筒内噴射６サイクルガソリンエンジン（平成８年特許願第１７２７３６号）。〕。｝、８サイクルエンジン｛〔８サイクルディーゼルエンジン（平成９年特許願第９１２６５号）。〕と、〔筒内噴射８サイクルガソリンエンジン（平成９年特許願第１２９０９０号）。〕と、〔８サイクルガソリンエンジン（平成９年特許願第１８４３０８号）。〕。｝、１０サイクル以上のエンジン〔ガソリンエンジンとディーゼルエンジンと筒内噴射ガソリンエンジンの、１０サイクル以上のエンジン（平成９年特許願第２７４９０８号）。〕に、ピストンバルブ（往復弁）、ロータリーバルブ｛回転弁〔４サイクルエンジン、６サイクルエンジンに使用される、ピストンバルブに代わる、ロータリーバルブ（平成３年特許願第３５６１４５号）。〕と、〔往復弁に代わる、回転弁（平成８年特許願第１７９７２６号）。〕。｝を使用した時の、本当の圧縮比よりも本当の膨張比の方を大きく取る方法に関する。
【０００２】
また、本当の圧縮比よりも本当の膨張比の方を大きくなる様にした時に出た、混合気、又は、空気の、行き先、に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来の、４サイクルエンジン、６サイクルエンジン、８サイクルエンジン、１０サイクル以上のエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを使用した時の工程においては、理論として、
圧縮比＝膨張比
だった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の、４サイクルエンジン、６サイクルエンジン、８サイクルエンジン、１０サイクル以上のエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを使用した時の工程にあっては、
圧縮比＝膨張比（本当は、バルブ・タイミングなどで違ってくる。）
の為、膨張工程の時、爆発（燃焼）に因って出たエネルギー（パワー、トルク）を、充分、ピストン、そして、クランク・シャフトへと伝えられないまま排気工程に移ってしまい、爆発に因って出たエネルギーを排出してしまう、と言う問題点があった。
【０００５】
本発明は、４サイクルエンジン、６サイクルエンジン、８サイクルエンジン、１０サイクル以上のエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを使用した時の、本当の圧縮比よりも本当の膨張比の方を大きく取る方法を得る事を目的としており、さらに、該方法を用いた時に出た、混合気、又は、空気の、行き先、を得る事を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明の、４サイクルエンジン、６サイクルエンジン、８サイクルエンジン、１０サイクル以上のエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを使用した時の、本当の圧縮比よりも本当の膨張比の方を大きく取る方法においては、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気、又は、空気が、爆発に因って膨張し過ぎて（気圧が１以下になる。）回転の抵抗になる前に閉じる弁（ピストンバルブ）、気口（ロータリーバルブ）を設ける。
【０００７】
上記弁、気口に入った、混合気、又は、空気を、混合気は混合気専用の吸気管へ、空気は吸気管へ戻す（空気は、そのまま排気しても良いし、その場合は、排気弁、排気口に、その動きをさせても良い。）。
【０００８】
【作用】
上記の様に構成された、４サイクルエンジン、６サイクルエンジン、８サイクルエンジン、１０サイクル以上のエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを使用した時の、本当の圧縮比よりも本当の膨張比の方を大きく取る方法においては、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気、又は、空気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる前に閉じる弁、気口を設ける事に因り、本当の、
圧縮比＜膨張比
になる工程が行える。
【０００９】
また、上記弁、気口に入った、混合気、又は、空気を、混合気は混合気専用の吸気管へ、空気は吸気管へ戻す事に因り、圧縮工程の時、混合気、又は、空気が、シリンダーの中から押し出される力が、吸気工程の時、少しではあるが、混合気、又は、空気を、シリンダーの中へ押し込む力の一部に変える事ができる。
【００１０】
特に、ガソリンエンジンの場合は、混合気が還元されるので、燃料を無駄にしなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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ピストンバルブを使用した時の、本当の圧縮比よりも本当の膨張比の方を大きく取る方法の時の、弁とプラグの配置を示した横断面図であり、要は、混合気専用の吸気弁と、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる前に閉じる弁と、排気弁と、プラグの配置を示した図である。
【００１２】
図２から図６に示される実施例では、図１を縦に区切って横から見たと仮定した、４サイクルガソリンエンジンにピストンバルブを使用した時の、本当の圧縮比よりも本当の膨張比の方を大きく取る方法の時の工程を示す、縦断面図であり、図２から図６は、
図２混合気の吸気工程
混合気専用の吸気弁は、上死点で開き下死点で閉じ、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる前に閉じる弁と、排気弁は閉じている（以後、混合気専用の吸気弁は、弁ａ、であり、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる前に閉じる弁は、弁ｂ、であり、排気弁は、弁ｃ、である。）。
図３圧縮工程−１
弁ａは閉じ、弁ｂは、下死点からピストンが２分の１上昇した時点で閉じ、弁ｃは閉じている（図３に示される、弁ｂ、は、下死点で開き、閉じる直前の図である。）。
図４圧縮工程−２（点火）
弁ａと、弁ｂと、弁ｃは閉じている。
図５膨張工程（燃焼）
弁ａと、弁ｂと、弁ｃは閉じている。
図６排気工程
弁ａと、弁ｂは閉じ、弁ｃは、下死点で開き上死点で閉じる。
である。
【００１３】
上記図１から図６に示される、弁、プラグの数は、最低限必要な数を示したものであり、バルブ・タイミングも、各工程での各弁の動きを分り易くする為に含まれておらず、各工程は、完了直前の図である。
【００１４】
また、各弁が開いている時には、閉じる直前の図であり、開いている各弁の１つ前の工程の図は、開く直前の図である。
【００１５】
そして、６サイクルガソリンエンジン、８サイクルガソリンエンジン、１０サイクル以上のガソリンエンジンの工程の図は描かれていないが、空気専用の吸気弁を用いれば、それぞれの工程の図が描ける。
【００１６】
また、前記のエンジンの、ロータリーバルブを使用した時の工程の図も描かれていないが、ロータリーバルブを、Ｈ型、にして｛〔４サイクルエンジン、６サイクルエンジンに使用される、ピストンバルブに代わる、ロータリーバルブ（平成３年特許願第３５６１４５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、吸排気の方法（平成４年特許願第２１８１１６号）。〕と、〔往復弁に変わる、回転弁（平成８年特許願第１７９７２６号）。〕。｝、各気口を設ければ、それぞれのエンジンの工程の図が描ける。
【００１７】
さらに、ディーゼルエンジン、筒内噴射ガソリンエンジンの、４サイクルエンジン、６サイクルエンジン、８サイクルエンジン、１０サイクル以上のエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを使用した時の、前記の様な工程の図も描かれていないが、混合気専用の吸気弁、混合気専用の吸気口を、ただの、吸気弁、吸気口にし、プラグを燃料噴器、又は、プラグと燃料噴射器にすれば、それぞれの工程の図が描ける。
【００１８】
要は、どのエンジンも、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気、又は、空気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる前に閉じる弁、気口を設ける事である。
【００１９】
さらに、図１、図２に示される弁ｂに入った混合気は、混合気専用の吸気管へ戻す様にしてある。
【００２０】
そして、他のエンジンの、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気、又は、空気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる前に閉じる弁、気口に入った、混合気、又は、空気も、混合気専用の吸気管、又は、吸気管へ戻すのが良い（空気は、そのまま排気しても良いし、その場合は、排気弁、排気口に、その動きをさせても良い。）。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したよう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。
【００２２】
４サイクルエンジン、６サイクルエンジン、８サイクルエンジン、１０サイクル以上のエンジンに、ピストンバルブ、ロータリーバルブを使用した時、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気、又は、空気が、爆発に因っ膨張し過ぎて回転の抵抗になる前に閉じる弁、気口を設ける事に因り、本当の、
圧縮比＜膨張比
になる工程が行える。
【００２３】
また、
圧縮比＜膨張比
になる工程が行えると言う事は、同じ量の燃料を消費するにあたって、爆発に因って出たエネルギー（パワー、トルク）を、従来のエンジンよりも、少しでも多く、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、伝える事ができる。
【００２４】
また、爆発に因って出たエネルギーを、少しでも多く、ピストン、そして、クランク・シャフトへと、伝える事ができると言う事は、エネルギーの有効活用につながる。
【００２５】
そして、エネルギーの有効活用につながると言う事は、省資源、省エネルギーにもつながる。
【００２６】
さらに、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気、又は、空気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる前に閉じる弁、気口に入った、混合気、又は、空気を、混合気専用の吸気管、又は、吸気管へ戻す事に因り、圧縮工程の時、混合気、又は、空気が、シリンダーの中から押し出される力を、吸気工程（ガソリンエンジンの場合は、混合気の吸気工程、ディーゼルエンジンと筒内噴射ガソリンエンジンの場合は、弁、気口の数を最低限にした時には、次の吸気工程。）の時、混合気、又は、空気を、シリンダーの中へ押し込む力の一部に変える事ができる。
【００２７】
また、圧縮工程の時、混合気、又は、空気が、シリンダーの中から押し出される力が、吸気工程の時、混合気、又は、空気を、シリンダーの中へ押し入む力の一部になると言う事は、省エネルギーにつながる。
【００２８】
特に、ガソリンエンジンの場合は、混合気が混合気専用の吸気管へ還元されるので、燃料を無駄にしなくなり、省資源につながる。
【００２９】
さらに、以上の様なエンジンにする事に因り、同じ排気量の同じ爆発回転数の、同じ種類（４サイクルガソリンエンジンは、４サイクルガソリンエンジン、筒内噴射８サイクルガソリンエンジンは、筒内噴射８サイクルガソリンエンジン、と言う様に。）のエンジンでも、本当の爆発後の気体（排気ガス）の排出が少ないので、低公害につながる。
【００３０】
そして、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気、又は、空気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる前に閉じる弁、気口の大きさを小さくする事に因り、低回転の時には該弁、気口に、混合気、又は、空気は排気され、高回転の時には、該弁、気口の排気に、混合気、又は、空気は付いて行けなくなり、それに因って、低回転、高回転と、圧縮工程の時にシリンダーの中にある、混合気、又は、空気の、本当の量が変わり、低回転では燃焼効率重視、高回転では、パワー、トルク重視、のエンジンもできる。〔圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気、又は、空気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる前に閉じる弁、気口の大きさを小さくすると言う事は、混合気専用の吸気弁、混合気専用の吸気口、又は、吸気弁、吸気口の大きさよりも小さくする事であり、弁、気口の数を、２：１にするのも良いし、低回転では１：１、高回転では２：１にするのも良し、低回転、高回転と、弁のリスト量を変えるのもよいし、弁、気口の開閉のタイミングを変えるのも良いし、該弁、気口からの通路（管）を開閉するのも良いし、低回転、高回転と対応するのではなく、低負荷、高負荷に対応するのも良い。）。
【図面の簡単な説明】
【図１】４サイクルガソリンエンジンにピストンバルブを使用した時の、本当の圧縮比よりも本当の膨張比の方を大きく取る方法の時の、弁とプラグの配置の実施例を示す、横断面図である。
【図２】図１の工程を示す、縦断面図である。（混合気の吸気工程）。
【図３】図１の工程を示す、縦断面図である。（圧縮工程−１）。
【図４】図１の工程を示す、縦断面図である。〔圧縮工程−２（点火）〕。
【図５】図１の工程を示す、縦断面図である。〔膨張工程（燃焼）〕。
【図６】図１の工程を示す、縦断面図である。（排気工程）。
【符号の説明】
１混合気専用の吸気弁（弁ａ）
２圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる（気圧が１以下になる。）前に閉じる弁（弁ｂ）
３排気弁（弁ｃ）
４プラグ
５気化器
６混合気専用の吸気管
７弁ｂと、混合気専用の吸気管とをつなぐ通路
８排気弁
９ピストン
１０弁ｂと弁ｃ
弁ａ混合気の吸気弁
弁ｂ圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気が、爆発に因って膨張し過ぎて回転の抵抗になる（気圧が１以下になる。）前に閉じる弁
弁ｃ排気弁

Claims

４サイクルエンジン（４サイクルガソリンエンジンと、４サイクルディーゼルエンジンと、筒内噴射４サイクルガソリンエンジン。）、６サイクルエンジン｛〔ディーゼルエンジンと、ガソリンエンジンの、６サイクルエンジン（平成２年特許願第４１７９６４号）。〕と、〔６サイクルディーゼルエンジン（平成８年特許願第１４０５８２号）。〕と、〔６サイクルガソリンエンジン（平成８年特許願第１５１４５３号）。〕と、〔筒内噴射６サイクルガソリンエンジン（平成８年特許願第１７２７３６号）。〕。｝、８サイクルエンジン｛〔８サイクルディーゼルエンジン（平成９年特許願第９１２６５号）。〕と、〔筒内噴射８サイクルガソリンエンジン（平成９年特許願第１２９０９０号）。〕と、〔８サイクルガソリンエンジン（平成９年特許願第１８４３０８号）。〕。｝、１０サイクル以上のエンジン〔ガソリンエンジンとディーゼルエンジンと筒内噴射ガソリンエンジンの、１０サイクル以上のエンジン（平成９年特許願第２７４９０８号）。〕に、ピストンバルブ、ロータリーバルブ｛〔４サイクルエンジン、６サイクルエンジンに使用される、ピストンバルブに代わる、ロータリーバルブ（平成３年特許願第３５６１４５号）。〕と、〔往復弁に代わる、回転弁（平成８年特許願第１７９７２６号）。〕。｝を使用した時、圧縮工程の時、下死点で開き、膨張工程の時に、混合気、又は、空気が、爆発（燃焼）に因って膨張し過ぎて（気圧が１以下になる。）回転の抵抗になる前に閉じる弁（ピストンバルブ）、気口（ロータリーバルブ）を設ける。
請求項１記載の弁、気口に入った、混合気、又は、空気を、混合気は混合気専用の吸気管へ、空気は吸気管へ戻す（空気は、そのまま排気しても良いし、その場合は、排気弁、排気口に、請求項１の動きをさせても良い。そして、排気口に、請求項１の動きをさせると言う事は、排気口を兼用するのではなく、排気口のあるロータリーバルブに、新しく、請求項１の動きをする気口を設ける事である。）。