JP2006505744A - 改良型排気物質制御内燃エンジン - Google Patents

Abstract

潤滑オイルを燃料と混合する必要がなく、よって従来技術のものよりも高い効率、大きな出力対重量比、低い動作温度、広い速度域、高い簡素性、少ない有害排気物質をもたらす２行程サイクル内燃エンジン機械であり、これらの改良点の多くが４行程サイクルエンジンに移転可能である。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００２年１１月８日に出願された仮出願第６０／４２４９８１号に基づくものである。

（米国連邦政府の委託研究または開発に関する声明）
該当なし

（付属文書の説明）
該当なし

（発明の背景）
本発明は、一般に内燃エンジンの分野に関し、さらに詳細には、出力、効率、および排気物質制御の大幅な改良を組み込む内燃エンジン機械に関する。

本発明は、内燃ピストン式エンジン設計における簡素性、効率、出力の向上に対する要望に応えて達成された。

２工程サイクルエンジン技術は、数多くの利点を有するが、その使用に対する広範な法的規制をもたらし、米国では、２００６年までには環境保護局よってそれが全面禁止される原因にもなった欠点を有する。

さらには、公に利用可能な技術の発達が遅れている国々では、普及している２サイクル技術が高水準の空気汚染をもたらし、かつ非効率的な燃焼で潤滑オイルが燃料と一緒に燃やされることによって燃料および潤滑オイルの過剰消費を生み出している。しかし、それは使用者が入手かつ保有し得る唯一の技術である。本発明は、これらの問題を解決すべく達成されたものである。

従来の内燃ピストン式エンジン技術は、２つの主要分類、すなわち、２工程サイクルエンジンおよび４工程サイクルエンジンに分かれる。従来の２行程サイクルエンジン技術は、４行程サイクル技術と比較して幾つかの利点を有する。これらの利点は、より大きな出力対重量比ならびに低製造費および低維持費に繋がる設計上のより大きな平易さである。他方で、４行程技術には、効率、信頼性、およびクリーンな動作という点で２工程技術に勝る利点があった。両タイプの利点を１つのエンジンに盛り込む従来技術はなかった。

一般的な２行程エンジン技術の従来技術
従来の２行程サイクルエンジンは幾つかの欠点を抱える。それらは非効率的であり、匹敵する４行程サイクルエンジンよりも１０倍もしくはそれ以上に非効率的である。それらは、不都合なことにオイルを計量供給しかつその燃料と混合する必要もある。その結果として、従来の２行程サイクルエンジンは、匹敵する４行程サイクルエンジンよりも動作上のクリーン度が遙かに低く、匹敵する４行程サイクルエンジンと比較して数倍の量の有害排気物質を発生させ、プラグ汚損の発生率が高く、信頼性の低さがよく知られており、さらに燃料および潤滑オイルを過剰に消費する。

２行程技術を改良しようとする従前の試みは、本発明が実施するように、それぞれのピストン対のピストンを相互に正反対に対向配置した直線的エンジン構成を具備するものであった。このような１つの一般的構成は、俗に「バーク（Ｂｏｕｒｋｅ）」エンジンとして広く知られている。しかし、このような従前の直線的な設計は、その動作可能な毎分回転数域が比較的狭いものであった。このような速度は、多くの応用例には不満足なものであり、かつエンジン性能および様々な内部構成要素の設計パラメータを複雑にするものでもある。

普及している従来のエンジン技術は、主として連接運動をする構成要素のために、多くの可動機械部品に摩耗を引き起こす。このような摩耗は、特に、ピストン、ピストンリング、シリンダ、リストピン、連接棒の軸受、ならびに主要軸受および他の関連主要部品に集中する。

現在の通常エンジン技術では、高い動作温度によって複雑性が増長され、エンジン設計および材料選択の経費が増大することになる。

現在の通常技術は、全出力を必要としないときに、全てのシリンダを使わずに動作し、使用されないシリンダおよびピストンを駆動列から切り離し、再び必要になるまで完全に休止させることによって大幅な省エネルギーを実現するように対応できるものではない。

シリンダヘッド排気弁の従来技術
幾つかのカムまたは油圧制御式シリンダヘッド排気弁が従来の２行程技術で教示されているが、火花点火式２行程技術に応用したシリンダヘッド排気弁を教示するものは見当たらない。しかし、火花点火は、軽量エンジン用には互換性がより大きく、よって圧倒的に普及度がより高い構成である。したがって、このようなシリンダヘッド排気弁を火花点火式２行程技術の応用例に新規に用いて、効率の向上および有害排気物質の削減を実現することは大いに必要とされる改良である。

ヨハンソン（Ｊｏｈａｎｓｓｏｎ）に付与された米国特許第２０９７８８３号は、２行程サイクルディーゼル式エンジン用（すなわち、火花点火式ではない）の排気弁を教示する。この特許における弁は、特に、圧縮点火式エンジンの燃焼室の圧力を制御するように設計されている。

オイル貯留リングの従来技術
ピストンにリングを設けて潤滑空間を封止しかつリング間にオイルを保持する目的でリングを使用するのは、従来技術では見当たらない。事実、米国特許４３６４３０７号は、このように使用しないことを教示し、特に、封止リングを潤滑溝の上方と下方の両方に配置するのは不適切であることに留意する。しかし、そのような配置こそが本発明の１つの設計の特徴である。

動的圧力ポンプ、複動式ピストンロッド、および潤滑オイルを輸送し、分配し、かつ回収する多機能ピストン
幾つかの特許が、ピストンロッドおよび／またはこのようなロッドによって輸送されたオイルを分配するようにしたピストンを使用する潤滑オイルの輸送を教示する。幾つかは、動的エネルギーを使用してオイルを推進する。（動的エネルギー／圧力ポンプの一般原理は、高速周期運動によってオイルなどの媒体を掬い上げかつ推進することによって、その媒体に動的エネルギーを与えるものである）。

しかし、前記特許はどれも、この方法によって完全な「往復」オイル循環を行うものではない。それらはオイルを一方向のみに輸送するものである。オイルは、通常のエンジン燃焼と一緒に大量に燃えるのを防止するために、徐々に計量供給される必要があるか、またはシリンダ内部から完全に閉め出される必要があるので、このような方法では必然的にエンジンの冷却にオイルを使用することが限定される。

さらには、動的推進オイルポンプおよびオイル輸送ピストンロッドシステムは、ピストンのリストピンの注油またはピストン底部の注油／冷却のみに使用されることを一貫して教示する。この特許が教示するように、主要目的であるシリンダ壁に対する注油に加えて、完全な循環ループのためにオイル用の復路を設けるものは設計されていない。実施例には、米国特許第２５６９１０３号および第２６４５２１３号（フーバー（Ｈｕｂｅｒ）に対する）；米国特許第４４６６３８７号、第４５０２４２１号、および第４５１５１１０号（ペリー（Ｐｅｒｒｙ））；米国特許第２８６５３４９号（マクドナルド（ＭａｃＤｏｎａｌｄ））；米国特許第３６３３４６８号（バーク（Ｂｕｒｃｋ））；米国特許第３９９２９８０号（ライアン（Ｒｙａｎ）他）；米国特許３９３０４７２号（アゼンシュテット（Ａｔｈｅｎｓｔａｅｄｔ））；ならびに米国特許第２８９９０１６号（スウェイツ（Ｓｗａｙｚｅ））が含まれる。

ピストンロッド式オイル輸送を組み込むシステムの追加的な実施例は、本特許出願が実施するように、そのシリンダの基部に圧力封止壁も含む。（これらの封止壁は「クロスヘッド」としても知られる。）しかし、以上に説明した特許におけるように、エンジンシリンダからサンプまでのオイルの戻りを含む完全なオイル循環サイクルを設けるものはない。これらの実施例には、米国特許第１２６８０５６号（ルーサー（Ｒｕｅｔｈｅｒ））、第１８２７６６１号（コワリック（Ｋｏｗａｒｉｃｋ））、第２０６４９１３号（ヘッジ（Ｈｅｄｇｅｓ））、第２２４４７０６号（アービング（Ｉｒｖｉｎｇ））、および第３７１０７６７号（スミス（Ｓｍｉｔｈ））が含まれる。

（発明の概要）
本発明の目的は、本エンジンが、効率の向上、有害排気物質の削減、消損の減少、および信頼性の向上を実現し、他方では、製造および保守の平易さならびに単位重量当たりの高い出力という利点を保持することで、４サイクル技術と較べた２サイクル技術の従前の欠点を排除する改良型２サイクル往復内燃エンジンを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、口径および行程、圧力比、ならびにシリンダ数を増大させることなく、４サイクル技術と比較して重量に対する出力またはトルク比を１００パーセント以上増強することが可能である一方で、同時に、特別の配慮を摩擦熱および往復運動に払って、特に、最も望ましいまたは推奨される動作エンジン速度を含めて、毎分回転数の広範な実用域を保持し、それによって最も望ましい吸気条件および往復弁性能の特徴を維持して従前の一般的または直線的な２サイクルエンジンと比較して、より効率的な燃料消費率をもたらす改良型往復内燃エンジンを提供することである。

本発明の別の目的は、従前の技術下にある２サイクルエンジンとは異なり、同じタンクの中で、または燃焼室の中でも、潤滑オイルを燃料と混合する不都合な必要性がない２サイクルエンジンを提供することである。

本発明の他の目的は、潤滑オイルが循環しかつ燃料とは別に再使用され、よって潤滑オイルの使用量が減少する２行程サイクル内燃エンジンを提供することである。

本発明の別の目的は、従前の技術下にある２サイクルエンジンとは異なり、燃焼室中で潤滑オイルを燃料と混合する必要性から生じる極端に多量の汚染排気物質にさらされない２サイクルエンジンを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、従前の技術下にある２サイクルエンジンとは異なり、燃焼室中で潤滑オイルを燃料と混合する必要性から生じる低信頼度および頻繁な点火プラグの消損に煩わされない２サイクルエンジンを提供することである。

本発明の別の目的は、駆動列を除いて、対向配置した部品が実質的に同一である基本的に対称的な簡素で小型のエンジン構成を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、製造および保守が簡単かつ経済的である内燃エンジンを提供することである。

本発明の別の目的は、ピストンの側壁荷重およびその結果として生じるピストンおよびシリンダの摩耗を事実上排除することによって、摩擦によって生じるピストン、ピストンリング、シリンダ、リストピン、連接棒軸受、ならびに主要ベアリングおよびエンジンの他の主要部品に対する摩耗が、同じ口径、行程、圧力比、およびシリンダ数を有する通常の２サイクルまたは４サイクルエンジにおける摩耗を下回って、大幅に軽減される改良型往復内燃エンジンを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、各シリンダがクランクシャフトのそれぞれの回転ごとに１燃焼行程をもたらし得る改良型往復内燃エンジンを提供することである。これは、シャフトのそれぞれの回転ごとに各ピストン対に関して２仕事行程となり、ピストンロッドのそれぞれの動作ごとに１仕事行程となる。

本発明の別の目的は、燃焼行程間のピストンロッドの移動が、同じ口径および行程、圧力比、ならびにシリンダ数の現時点における通常の２サイクル技術エンジンの５０パーセント未満であり、よって従前の技術で浪費されたエネルギーを節約しかつ相当量の燃料を節約する改良型往復内燃エンジンを提供することである。

本発明の他の目的は、現行技術のものよりもかなり低温で動作し、よって腐食および摩耗を軽減し、かつ使用可能な製造材料の選択幅を広げて経済性を向上させる改良型内燃往復エンジンを提供することである。冷却の向上は、供給された潤滑／冷却オイルの流量の増加から派生し、また排気ガスの膨張冷却からも派生する。

本発明の別の目的は、エンジンが、トルクおよび／もしくは馬力に関する要件を満たすために、過度に負荷を受けたり、または本来意図されたもしくは推奨された設計上の能力を超える毎分回転数の速度域で動作したりする必要性を減少させることによって、耐用年数が向上した改良型往復内燃エンジンを提供することである。

本発明の別の目的は、毎分回転数の広範な速度域全体にわたって円滑かつ効率的に動作する直線的２行程サイクル内燃エンジンを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、特に、全出力を必要としないときに全てのシリンダを使わずに動作し、使用されないシリンダおよびピストンのバンクを駆動列から切り離し、かつ再び必要とされるまで完全に休止させるようにしてエネルギーを節約し、さらに所与の燃料設定のいずれに関しても爆発力が同じであること、すなわち、１対の複数のピストンが「休止」モードにおかれているときでも、逐次爆発によってピストンの両端に作用する単位力が等しいという点で、ピストンロッドのそれぞれの端部に加わる負荷が実質的に等しい状態に確保される改良型往復内燃エンジンを提供することである。

本発明の他の目的は、アルコール、ガソリン、ディーゼル燃料、およびその他を含めて広範囲の燃料を使用して動作可能な内燃エンジンを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、予熱プラグ、火花点火、または圧縮点火に容易に適合する内燃エンジンを提供することである。

本発明の別の目的は、それぞれのまたは以上の現行技術と較べて簡素性が向上した、２サイクルおよび４サイクル技術と互換性がある改良型往復内燃エンジン技術を提供することである。

本発明の他の目的および利点は、本発明の３つの実施形態が例示または実施例として開示されている、添付の図面と併せて採用した以下の説明から明白になろう。

本発明の好ましい実施形態にしたがって、主として、潤滑オイルとエンジンの燃料との混合を排除しかつ常に潤滑オイルと燃料とを隔離することによって、出力、効率、および排気物質制御における大幅な改良を組み込む往復内燃エンジン機械が開示される。

図面は、本明細書の一部を構成しかつ様々な形態で実施可能な本発明の典型的な形態を含む。幾つかの場合では、本発明の理解を促すために、本発明の様々な態様を誇張または拡大して示す場合があることを理解されたい。

（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明の主要な新規性は、その吸気および排気手段と組み合わせたその注油手段にある。幾つかの別法による形態が提示されており、それらは必要に応じて「組合せおよび適合」可能である。説明されるあらゆる形態では、性能は向上するが、システムの複雑性および経済的な出費の増大という犠牲の上で、気化の代わりに燃料噴射が代用可能であることに注意されたい。

図１を参照すると、第１の好ましい形態にあるエンジン、すなわち、２工程サイクル動的圧力式注油構成（１００）が、上部および上部板（１０１ａ）ならびに組合せ端壁／シリンダ圧力壁（１０１ｂ）と、側壁（１０１ｃ）と、底部（１０１ｄ）とを備える組合せオイルサンプ／クランクケース（１０１）を有する。それは、空気／燃料吸入マニホルド（１０２）、気化器（１０２ａ）、燃料給入口（１０２ｂ）、スロットルケーブル（１０２ｃ）、気化器空気吸入口（１０２ｄ）、および一方向空気吸入リード弁（１０２ｅ）を具備する。

組合せオイルサンプ／クランクケースの両端には、側壁（１０３ａ）と、シリンダヘッド（１０４）と、排気組立ブロック（１０５）と、大気への排気口（１０７）を有する排気カムブロック（１０６）と、空気または空気／燃料移送蓋（１１５）と、排気カム受動スプロケット（１０８）とを備えるシリンダ（１０３）が位置する。それぞれのシリンダヘッドにはまた、空気／燃料移送通路蓋と、点火プラグワイヤ（１１４）を装着した点火プラグ（１１３）とが取り付けられている。

出力駆動軸（１１２）と、排気カム駆動ベルトテンションプーリ（１１１）によって張力を加えた２本の排気カム駆動ベルト（１１０）で排気カム受動スプロケット（１０８）に連結された排気カム動力スプロケット（１０９）を備える軸とが、オイルサンプ／クランクケースの正面の側壁から延びる。

図２を参照し、図１のエンジンを反対側から眺めると、ここでは、排気組立ブロック（１０５）と、排気カムブロック（１０６）と、組合せフライホイール／始動歯車（２０１）と、始動のために噛み合った状態で示されている始動電動機（２０２）と、排気弁カム（２０６）と、点火プラグワイヤ（１１４）に接続した磁気ピックアップ（２０７）とがさらに明示されている。

多機能ピストンが完全な状態にある部分破断図である図３を参照すると、従来技術に現存するものよりも清潔で、効率的、信頼性、強力的、かつ好適に動作するシステムを提供する幾つかの特徴を確認することができる。

本発明の要点は、燃焼過程全体を通してエンジンオイルと燃料とを分離状態に留め得る特徴的構成である。従来技術における通常の２サイクルエンジンの設計では、潤滑オイルを計量供給してその燃料と混合する必要があった。これはエンジンを「汚く燃焼」させて、桁外れの水準の有害排気物質、低い効率、ならびに絶え間ないプラグおよびシステムの消損による信頼性不足を生み出した。本発明は、注油を可能にしかつ燃料および燃焼から潤滑オイルを隔離する改良型吸気システムおよびオイル循環システムを組み込むことによって、このような問題を克服する。

動的圧力注油ポンプシステムを使用する（全ての好ましい形態が実施するように）１つの好ましい形態が、図３に例示されている。それぞれのシリンダ（１０３）が、側壁（１０３ａ）と、クランクケース／サンプ（１０１）中のオイル（３０１）から圧縮室（３１７）の燃料および／または空気を隔離するオイルサンプ／クランクケース組合せ端壁／シリンダ圧力壁（１０１ｂ）とを有する。この壁は、オイルを燃焼室（３１６）の中に混入させないようにするための重要な要点である。従来技術では、この壁が存在せず、シリンダはクランクケースに開口したままにしてある。この壁（１０１ｂ）およびその圧力シール（３１８）はピストンロッド（３０４）に対する案内の役割も果たし、それはロッドが厳密に直線運動で移動するように維持し、シリンダの摩耗を軽減する。

この構成では、オイル（３０１）が、ピストンロッド（３０４）からクランクケース／サンプ（１０１）の中に達するピックアップ管（３０２）のノズル（３０２ａ）によって掬い上げられる。これらのノズルは、それらが装着されているピストンロッド（３０４）の動きが往復運動するようにサンプのオイル（３０１）を押し分けて行き交う。推進するごとに、オイルが動的圧力によって一方または他方のノズルの中に押し込まれる。これらのノズルは、加えられる動的圧力を増大させるためにラッパ形にしてもよい。オイルはノズルを通ってサンプオイルのピックアップ管（３０２）に進入し、次いでそれを経由して多機能ピストン（３０８）まで移動し、そこでオイルは、ピストンのオイル入口（３０８ａ）を経て流出して、多機能ピストン（３０８）の上方または下方の燃焼燃料および空気もしくは燃焼生成物とオイル（３０１）が接触するのを防止するオイル貯留リング（３０８ｃ）間で多機能ピストン（３０８）の周りを循環する。オイルが循環するとき、追加的なオイル供給による絶え間ない静的圧力に加えて、往復運動するピストンロッドの動きによって生じる動的圧力が、ピストンのオイル出口（３０８ｂ）を介してオイルを多機能ピストン（３０８）に再進入させるが、この出口から、オイルはオイル戻し出口管（３０３）を経由して再びピストンロッド（３０４）に戻って行き、ピストンロッドのサンプ出口（３０３ａ）を介して再びクランクケース／サンプ（１０１）の中に滴下して、そこで冷却される。こうして潤滑オイル循環は、オイルが燃焼燃料または空気と一度も接触することなく完了する。

オイル（３０１）はサンプ（１０１）の中で休止し、そこではオイルが再び循環システムに進入するまで、サンプオイルのピックアップ管（３０２）の動きによる攪拌を通じてオイルの冷却が促進される。

この図は、それぞれのシリンダヘッド（１０４）中に排気弁（３１１）を追加することによってエンジン性能をさらに向上させる手段を例示している。それぞれのシリンダ（１０３）は、現在普及している２サイクルエンジンおけるものに似通いかつ全く同じ様態で機能する吸入口（３１７ｄ）を有することに留意されたい。しかし、シリンダヘッド（１０４）の排気弁（３１１）が、シリンダ側壁の標準的な従来技術による排気口と置き換わっている。この弁の動作は、最大の掃気効果、最適な燃焼、ならびに最適の圧縮時間および圧力が得られるような方式で別個に調整可能であり、従前の通常技術におけるよりもエンジンをクリーンに燃焼させかつエンジンをより広範な燃料と容易に適合可能にする。

図３ではさらに、オイルサンプ／クランクケース（１０１）、サンプ中のオイル（３０１）、サンプオイルのピックアップ管（３０２）、サンプオイルのピックアップノズル（３０２ａ）、オイル戻り出口管（３０３）、およびピストンロッドのオイル戻り出口（３０３ａ）が明示されている。

ピストンロッド（３０４）が、プッシュロッド（３０５）によってクランクプレート（３０６）に連結され、このプレートは、カム駆動軸（３０６ａ）を回転させかつ出力駆動軸（１１２）を駆動する出力軸歯車（３０７）と噛み合う。様々な内部構成要素が動くと、オイルサンプ／クランクケースの中に収容されたオイル（３０１）が飛散し、よって内蔵された全部品に対して完全に注油することができる。

ピストンのオイル入口（３０８ａ）、ピストンのオイル出口（３０８ｂ）、オイル貯留リング（３０８ｃ）、ピストンヘッド（３０８ｄ）、およびピストン基部（３０８ｅ）を有する多機能ピストン（３０８）がピストンロッドのそれぞれの端部に連結されている。

それぞれのシリンダ（１０３）は、排気弁（３１１）を備えるヘッド（１０４）、排気弁棒（３１２）、排気弁棒球（３１３）、排気弁ばね（３１４）、排気弁カム（３１５）、大気への排気口（１０７）、および点火プラグ（１１３）を有する。

それぞれのシリンダには、燃焼室（３１６）；圧縮室（３１７）；圧縮室の空気または空気／燃料吸入口（３１７ａ）；圧縮室の空気または空気／燃料吸入口の一方向リード弁（３１７ｂ）；圧縮室の空気または空気／燃料出口（３１７ｃ）；燃焼室の空気または空気／燃料吸入口（３１７ｄ）；および空気／燃料移送通路蓋（１１５）を備え、圧縮室から燃焼室に達する空気または空気／燃料移送通路（３０９）を有する。それぞれのシリンダの基部には、ピストンロッド（３０４）が貫通するオイルサンプ／クランクケース組合せ端壁およびシリンダ圧縮壁（１０１ｂ）の中に圧力シール（３１８）が備わっている。

図３Ａは、空気または空気／燃料移送通路口に関する別の好ましい形態を例示している。それぞれのシリンダに、そのシリンダの中に達する口を両端に備える小さく細長い空気または空気／燃料移送通路および蓋（先に提示した形態で説明されたような）を装備する代わりに、この形態は、シリンダを囲繞するドーナツ形状の環状蓋（３１９）を代用する。この蓋の下で、シリンダでは、両端で出口（３２０）および入口（３２１）を輪状に巡らして大量の均一に分配された空気の流れを円滑にしている。

図３Ｂは、図３Ａの一部の拡大図であり、シリンダを囲繞するドーナツ形状の環状蓋（３１９）と、両端に出口（３２０）および入口（３２１）を輪状に巡らしたシリンダとを示している。

図３Ｃは、図３Ｂに示した特徴的構成をさらに例示し、シリンダを囲繞するドーナツ形状の環状蓋（３１９）と、両端に出口（３２０）および入口（３２１）を輪状に巡らしたシリンダとに注目している。

図３Ｄは、シリンダを囲繞するドーナツ形状の環状蓋（３１９）を使用するエンジンの外部配置全体を示す。

ここで図４を参照すると、第１または第２の好ましい形態で構成したエンジンに関して、組合せ端壁／シリンダの圧縮壁（１０１ｂ）、サンプオイルのピックアップ管（３０２）、サンプオイルのピックアップ管ノズル（３０２ａ）、オイル戻り管（３０３）、ピストンロッド（３０４）、プッシュロッド（３０５）、クランクプレート（３０６）、カム駆動軸（３０６ａ）、出力駆動軸歯車（３０７）、出力駆動軸（１１２）、および圧力シール（３１８）がさらに明示されている。

図４に示したものをさらに詳述する図５を参照すると、組合せ端壁／シリンダ圧縮壁（１０１ｂ）、オイル（３０１）、サンプオイルのピックアップ管（３０２）、サンプオイルのピックアップ管ノズル（３０２ａ）、オイル戻り管（３０３）、ピストンロッドのサンプオイル出口（３０３ａ）、ピストンロッド（３０４）、プッシュロッド（３０５）、クランクプレート（３０６）、カム駆動軸（３０６ａ）、出力軸歯車（３０７）、出力駆動軸（１１２）、多機能ピストン（３０８）、および圧力シール（３１８）が見られる。

図６は、第１の好ましい注油形態に関して構成した多機能ピストンのさらに近接した細部を提示し、サンプオイルのピックアップ管（３０２）、オイル戻り出口管（３０３）、ピストンのオイル入口（３０８ａ）、ピストンのオイル出口（３０８ｂ）、オイル貯留リング（３０８ｃ）、ピストンのオイル入口流路（６０１）、およびピストンのオイル出口流路（６０２）を示す。

図７は、図６に示した多機能ピストンをさらに詳細に図示し、ピストンのオイル入口（３０８ａ）およびピストンのオイル入口流路（６０１）を示す破断図である。

図８は、図６に示した多機能ピストンをさらに詳細に図示し、ピストンのオイル出口（３０８ｂ）およびピストンのオイル出口流路（６０２）を示す破断図である。

図９を参照すると、第３の好ましい形態の主要部分が示されている。これは「ポップトップ式ピストン」システムであり、この形態は、それが注油システムおよび吸入システムにおいて如何なる共有部分も許容しない点で、燃料と潤滑オイルとを分離する最も効果的な手段となる。図９は一方のシリンダに関するシステム全体を例示し、制御ペグ（９０２ｂ）を含めて、「ポップトップ」ピストンシステムの構成要素の関係を示す。

このシステムは、ピストン（９５０）、空気または空気／燃料口（９０６）、ピストンロッド（９１１）、ピストンのオイル供給口（９０７）、ピストンのオイル戻り口（９０８）、空気または空気／燃料吸入弁頭（９００）、弁座（９０１）、弁棒（９０２）、弁ばね（９０３）、弁ばねカラー（９０３ａ）、弁ガイド（９０４）を具備する。このシステムはまた、弁竿（９０２ａ）および制御ペグ（９０２ｂ）も具備する。

第３の好ましい形態に関して構成した多機能ピストンを詳述する。この形態では、空気または空気／燃料混合気体吸入弁頭（９００）および吸入口（９０５）が、実際にそれぞれのピストンヘッドに配置されている。これらの弁および口をシリンダ側壁（１０３ａ）中の固定吸入口の代わりに使用することによって、空気／燃料の吸入に対する制御を向上させることが可能になる。この図では、ピストン吸入弁頭（９００）が開いている。弁棒（９０２）はピストンヘッドの中に延び、弁頭（９００）はピストンヘッド弁座（９０１）の中の座面に密着することに留意されたい。

吸入弁頭（９００）は弁竿（９０２ａ）によって押し開けられ、この弁竿の一端は所与の弁（９００）の弁棒（９０２）に装着され、その他端は、弁竿（９０２ａ）がピストンロッド（９１１）と一緒にその全行程を移動するのを防止する制御ペグ（９０２ｂ）に突き当たる。ピストン（９５０）およびピストンロッド（９１１）がそれらの仕事行程を開始すると、弁竿（９０２ａ）は、弁棒（９０２）によって一緒に押されて弁竿（９０２ａ）の慣性が弁ばね（９０３）に屈し、ピストンおよびピストンヘッドと一緒に移動する。

ピストンロッド（９１１）がその仕事行程を完了する前に、弁竿（９０２ａ）は制御ペグ（９０２ｂ）と接触する。この制御ペグは、弁竿（９０２ａ）がさらに移動するのを阻止する。弁竿は移動を停止するが、ピストンロッド（９１１）は、今や停止している弁竿（９０２ａ）を越えて滑動し、その仕事行程の底部まで移動し続ける。その結果、今や停止している弁竿の一端が弁棒（９０２）を押して弁ばね（９０３）を圧縮し、弁頭（９００）を押し開ける。空気または空気／燃料混合気体が開いた弁を通って突入し、空気または空気／燃料口（９０６）を介してピストンの中を通過する。その直後に、ピストンロッド（９１２）は「底を突いて」その仕事行程を終了し、方向を反転してその圧縮行程を開始する。

ピストンロッド（９１１）がその圧縮行程を開始すると、その動きが弁竿（９０２ａ）を制御ペグ（９０２ｂ）から離れるように滑動させ、弁ばね（９０３）は再び弁頭（９００）を引き戻して閉ざす。ピストン（９５０）がその圧縮行程を継続すると、さらにその上方の燃焼室中の圧力が、弁頭（９００）を堅固に着座させかつ閉じた状態に保つ役割を果たす。ピストン行程は、圧縮、燃焼、および排気を経て続行し、このサイクルを反復する。

それぞれのピストンに対する注油は、先に説明した動的圧力注油システムによって実現され、オイルの分配はピストンのオイル供給口（９０７）およびピストンのオイル戻り口（９０８）を介して実現される。（簡潔さを保つために注油システムの細部を例示しないが、それらは先に説明した動的圧力システムと本質的に同一である。）

この形態は、それによってシリンダヘッド排気弁と空気または空気／燃料吸入弁とが別個に制御可能になるので、燃焼過程に対する制御を向上させる。このような制御は、よりクリーンで、より効率的な燃焼に繋がり、かつ広範囲な燃料に対する適合性の向上をもたらす。この形態は顕著な性能上の利点を提供するが、同時にその製造および保守は第１および第２の好ましい形態よりも複雑である。

図１０は、どのように「ポップトップ」ピストンの様々な部品が相関しかつ機能するかをさらに詳細に説明している。この図面では、ピストンロッド（９１１）と同軸の弁竿（９０２ａ）が弁棒（９０２）を押しており、弁ばねカラー（９０３ａ）によって弁ばね（９０３）を圧縮して弁頭（９００）を押し開いている。弁棒は、弁ガイド（９０４）によって定位置に保持されている。ピストンは、ピストンのオイル供給口（１００６）から噴出するオイルによって注油される。

このピストンは、潤滑オイルがピストンの上方または下方から漏洩するのも防止するオイル貯留リング（１００８）によって、そのシリンダの中心に位置決めされる。弁頭（９００）が開くと、空気または燃料／空気混合気体が、空気または空気／燃料弁口（９０５）を介してピストン基部（１０１０）から噴き上がり、弁座（９０１）を通過してピストンヘッド（１００９）から噴き出る。

図１１は、ピストンのオイル戻り口（１１０７）が見えるように、図１０の反対側を眺める「ポップトップ」ピストンシステムを示す。ピストンまで汲み上げた追加オイルの静的圧力によって、オイルをこの口に押し通す。オイルはこの口に進入してエンジンサンプ／クランクケースに戻る。この例示では、弁頭（９００）が閉じて、弁ばね（９０３）が圧縮されずにその休止位置にあるのを示している。

図１２は、ピストンの空気または空気／燃料口（９０５）の端面図と、ピストンのオイル供給口（１００６）とピストンのオイル戻り口（１００７）との間を往復してオイルを送出し、同時にピストンの中心の弁棒に注油するように微量のオイルを送出するピストンのオイル供給流路（１２０６）およびオイル戻り流路（１００７）の端面図とを示す。ピストンの他の部分に対して、弁座（９０１）、弁棒（９０２）、弁ガイド（９０４）、および空気または空気／燃料弁口（９０５）の関係が画定されている。

図１２ａでは、図１２の中心部分をさらに詳細に眺めるが、ピストンのオイル供給流路（１２０６）およびピストンのオイル戻り流路（１２０７）の基部に対向しかつサンプのオイルピックアップ管（１２０１）およびサンプのオイル戻り出口管（１２０２）から延びて、弁ガイド（９０４）を貫通してピストンロッド（９１１）の中心に位置する弁棒（９０２）に達する弁棒ピンホール（１２０３）が存在し、それを介して微量のオイルが弁棒（９０２）を注油するために通過可能である。

図１３は、１式のシリンダとピストンのみで動作するように構成したエンジンを示す。特に、直線的な「出入り」様態のみで動作する往復動力軸（１３０１）と、単一の不対磁気ピックアップ（１３０２）とに注目する。

これらの図面で提示した特徴的構成に加え、点火プラグばかりでなく、別法として予熱プラグおよび／または燃焼室内の爆発圧縮を含めて、様々な点火手段を組み込むことによってさらなる利点が派生し得る。

さらには、例えば、本明細書に説明したクランクプレートシステムの代わりに、ラックアンドピニオン、つめ車駆動、または単方向もしくは組立歯車(segmented gear)配置を代用する様々な駆動列を別法として組み込むと、システムの軽量化および小型化が可能であり、かつより広範囲なピストン停留時間を設けることによって（その場合は回転動力伝達システムにおいて）燃料の選択の融通性を高めることが可能であり、よって燃料の完全燃焼および効率的な燃焼をさらに促進する。エンジンはまた、オイル冷却器の追加や、またターボチャージャ、スーパーチャージャ、吸気圧縮装置、通風機または送風機によって大いに利点が得られる。本発明を好ましい実施形態に関連して説明してきたが、本発明の範囲は説明した特定の形態に限定されるものではなく、反対に、添付の特許請求の範囲によって規定された本発明の趣旨および範囲内に包含し得る別法、変形、および均等物を網羅することが意図されている。

背面または「カム駆動」側から眺めた、第１の好ましい形態にあるエンジンを示す斜視図である。 正面または「出力軸」側から眺めた、第１の好ましい形態にあるエンジンを示す斜視図である。 正面または「出力軸」側から眺めた、第１の好ましい形態にあるエンジンを示す破断図である。 正面または「出力軸」側から眺めた、第２の好ましい形態にあるエンジンを示す破断図である。 図３Ａに例示したエンジンの一部を示す拡大破断図である。 第２の好ましい形態にあるエンジンのシリンダ内部を想像図で示した半横向き斜視図である。 第２の好ましい形態にあるエンジンを示した半横向き斜視図である。 第１または第２の好ましい形態で構成したエンジンオイルサンプ／クランクケースを示す図であり、上部から上部プレートを取り除いて歯車を眺めた図である。 背面または「カム駆動」側から眺めた、第１または第２の好ましい形態で構成したエンジンサンプ／クランクケースを示す破断図である。 第１または第２の好ましい形態で構成した多機能ピストンを示す部分破断側面図である。 第１または第２の好ましい形態で構成した多機能ピストンを示す上面破断図である。 第１または第２の好ましい形態で構成した多機能ピストンを示す底面破断図である。 第３の好ましい形態で使用した「ポップトップ」多機能ピストンを組み込むエンジンの一部を示す破断図である。 第３の好ましい形態で使用した、弁頭に空気／燃料吸入弁を有する「ポップトップ」多機能ピストンを示す側面図であり、弁は開放位置にある。 図１０と同じ第１の好ましい形態の「ポップトップ」多機能ピストンを示す側面図であるが、空気または空気／燃料吸入弁は閉じた位置にある。 図１０および１１に示した第３の好ましい形態に使用した「ポップトップ」多機能ピストンを示す上面図である。 図１２に例示した多機能「ポップトップ」ピストンの中心部分を示す拡大上面図である。 第１の好ましい形態の様態にならって吸気されかつ注油される、単一シリンダ構成のエンジンを示す斜視図である。

符号の説明

図１
１００ エンジン
１０１ オイルサンプ／クランクケース
１０１ａ オイルサンプ／クランクケースの上部および上部プレート
１０１ｂ オイルサンプ／クランクケースの組合せ端壁／シリンダ圧縮壁
１０１ｃ オイルサンプ／クランクケースの側壁
１０１ｄ オイルサンプ／クランクケースの底部
１０２ 空気／燃料吸入マニホルド
１０２ａ 気化器
１０２ｂ 燃料吸入口
１０２ｃ スロットルケーブル
１０２ｄ 気化器の吸気口
１０２ｅ 一方向吸気リード弁ハウジング
１０３ シリンダ
１０３ａ シリンダ側壁
１０４ シリンダヘッド
１０５ 排気組立ブロック
１０６ 排気カムブロック
１０７ 大気への排気口
１０８ 排気カム受動スプロケット
１０９ 排気カム動力スプロケット
１１０ 排気カム駆動ベルト
１１１ 排気カムベルトのテンションプーリ
１１２ 出力駆動軸
１１３ 点火プラグ
１１４ 点火プラグ線
１１５ 空気／燃料移送通路蓋
図２
１０５ 排気組立ブロック
１０６ 排気カムブロック
１１４ 点火プラグ線
２０１ 組合せフライホイール始動歯車
２０２ 始動電動機（噛合い状態）
２０６ 排気弁カム
２０７ 磁気ピックアップ
図３
１０１ オイルサンプ／クランクケース
１０１ｂ オイルサンプ／クランクケース組合せ端壁／シリンダ圧縮壁
１０３ ピストンシリンダ
１０３ａ シリンダ側壁
１０４ シリンダヘッド
１０７ 大気への排気口
１１２ 出力駆動軸
１１３ 点火プラグ
１１５ 空気／燃料移送通路蓋
３０１ オイル
３０２ サンプのオイルピックアップ管
３０２ａ サンプのオイルピックアップノズル
３０３ サンプのオイル戻り出口管
３０３ａ ピストンロッドのサンプ出口
３０４ ピストンロッド
３０５ プッシュロッド
３０６ クランクプレート
３０６ａ カム駆動軸
３０７ 出力駆動軸歯車
３０８ 多機能ピストン
３０８ａ ピストンのオイル入口
３０８ｂ ピストンのオイル出口
３０８ｃ オイル貯留リング
３０８ｄ ピストンヘッド
３０８ｅ ピストン基部
３０９ 空気／燃料移送通路
３１１ 排気弁
３１２ 排気弁棒
３１３ 排気弁棒球
３１４ 排気弁ばね
３１５ 排気弁カム
３１６ シリンダ燃焼室
３１７ シリンダ圧縮室
３１７ａ シリンダ圧縮室の空気または空気／燃料入口
３１７ｂ シリンダ圧縮室の空気または空気／燃料入口の一方向リード弁
３１７ｃ シリンダ圧縮室の空気または空気／燃料出口
３１７ｄ シリンダ圧縮室の空気または空気／燃料入口
３１８ 圧力シール
図３Ａ
３１９ 空気／燃料移送通路環状蓋
３２０ シリンダ圧縮室の空気または空気／燃料出口の輪
３２１ シリンダ圧縮室の空気または空気／燃料入口の輪
図３Ｂ
３１９ 空気／燃料移送通路環状蓋
３２０ シリンダ圧縮室の空気または空気／燃料出口の輪
３２１ シリンダ圧縮室の空気または空気／燃料入口の輪
図３Ｃ
３１９ 空気／燃料移送通路環状蓋
３２０ シリンダ圧縮室の空気または空気／燃料出口の輪
３２１ シリンダ圧縮室の空気または空気／燃料入口の輪
図３Ｄ
３１９ 空気／燃料移送通路環状蓋
図４
１０１ｂ オイルサンプ／クランクケース組合せ端壁／シリンダ圧縮壁
１１２ 出力駆動軸
３０２ サンプのオイルピックアップ管
３０２ａ 出力駆動軸
３０３ オイル戻り出口管
３０４ ピストンロッド
３０５ プッシュロッド
３０６ クランクプレート
３０６ａ カム駆動軸
３０７ 出力駆動軸歯車
３１８ 圧力シール
図５
１０１ｂ オイルサンプ／クランクケース組合せ端壁／シリンダ圧縮壁
１１２ 出力駆動軸
３０１ オイル
３０２ サンプのオイルピックアップ管
３０２ａ サンプのオイルピックアップノズル
３０３ オイル戻り出口管
３０３ａ ピストンロッドのサンプ出口
３０４ ピストンロッド
３０５ プッシュロッド
３０６ クランクプレート
３０６ａ カム駆動軸
３０７ 出力駆動軸歯車
３０８ 多機能ピストン
３１８ 圧力シール
図６
３０２ サンプのオイルピックアップ管
３０３ オイル戻り出口管
３０８ａ ピストンのオイル入口
３０８ｂ ピストンのオイル出口
３０８ｃ オイル貯留リング
６０１ ピストンのオイル入口流路
６０２ ピストンのオイル出口流路
図７
３０８ａ ピストンのオイル入口
６０１ ピストンのオイル入口流路
図８
３０８ｂ ピストンのオイル出口
６０２ ピストンのオイル出口流路
図９
１０３ａ シリンダ側壁
９００ 空気または空気／燃料吸気弁頭
９０１ 弁座
９０２ 弁棒
９０２ａ 弁竿
９０２ｂ 制御ペグ
９０３ 弁ばね
９０３ａ 弁ばねカラー
９０４ 弁ガイド
９０５ 空気または空気／燃料弁口
９０７ ピストンのオイル供給口
９０８ ピストンのオイル戻り口
９１１ ピストンロッド
９５０ 多機能ピストン
図１０
９００ 弁頭
９０１ 弁座
９０２ 弁棒
９０２ａ 弁竿
９０３ 弁ばね
９０３ａ 弁ばねカラー
９０４ 弁ガイド
９０５ 空気または空気／燃料弁口
９１１ ピストンロッド
１００６ ピストンのオイル供給口
１００８ オイル貯留リング
１００９ ピストンヘッド
１０１０ ピストン基部
図１１
９００ 弁頭
９０３ 弁ばね
１１０７ ピストンのオイル戻り口
図１２
９０１ 弁座
９０２ 弁棒
９０４ 弁ガイド
９０５ 空気または空気／燃料弁口
１００６ ピストンのオイル供給口
１００７ ピストンのオイル戻り口
１２０６ ピストンのオイル供給流路
１２０７ ピストンのオイル戻り流路
図１２ａ
９０２ 弁棒
９０４ 弁ガイド
９１１ ピストンロッド
１２０１ サンプのオイルピックアップ管
１２０２ オイル戻り出口管
１２０３ 弁棒のオイルピンホール
１２０６ ピストンのオイル供給流路
１２０７ ピストンのオイル戻り流路
図１３
１３０１ 往復動力軸
１３０２ 単一の不対磁気ピックアップ

Claims (26)

1. 出力、効率、および排気物質制御の大幅な改良を組み込む内燃エンジン機械であって、
   それぞれがヘッド、燃焼室、基部、圧縮室、および側壁を有する１本または複数本のシリンダと、
   前記１本または複数のシリンダ中で燃料を点火する１つまたは複数の手段と、
   １つまたは複数の吸気源と、
   循環のサイクル間に潤滑オイルを収容しかつ／または冷却する手段と、
   駆動列と、
   前記駆動列を密封し、保護し、冷却し、かつ注油する手段と、
   サンプおよび／またはクランクケース中の前記オイルを前記シリンダ中の空気または空気／燃料混合気体から隔離する手段と、
   前記シリンダ壁上にオイルを分散し、次いで過剰分を回収して前記オイルサンプに戻す手段と、
   エネルギーをピストンに、かつ、それから伝達する手段と、
   それぞれのピストンロッドが常に同じ線に沿って直線様態で移動するように、それを案内する手段と、
   空気または空気／燃料混合気体を前記エンジン機械の中に引き込み、それを前記シリンダ燃焼室中に推進し、それを圧縮して点火し、かつ点火後にその排除を推進する手段と、
   空気および燃料、または空気／燃料混合気体をそれぞれのシリンダの中に導入する手段と、
   エネルギーが引き出された後で、前記空気／燃料混合気体の燃焼に起因する排気ガスを効率的に排除する手段と、
   エネルギーを前記ピストンロッドから前記駆動列に伝達する手段と、
   前記エンジンを冷却する手段と、
   潤滑／冷却オイルを燃焼空気および燃料から隔離した状態に維持しながら、それを輸送し、分散し、回収し、かつ戻す手段と、を備えるエンジン機械。
2. ２本の対向するシリンダごとの１つまたは複数のバンクの中に複数のシリンダを備える、請求項１に記載の内燃エンジン機械。
3. エネルギーを前記それぞれのピストンに、かつ、それから伝達する前記手段は、一端にピストンが装着されたピストンロッドであり、それぞれのピストンロッドは、そのシリンダの前記基部を貫通し、その関連するピストンの仕事行程の力を前記駆動列に伝え、前記ピストンロッドは前記クランクケース／オイルサンプ中のプッシュロッドによって駆動軸に連結されて、前記駆動軸を駆動するクランクプレートまたは他の回転もしくは直線装置などの動力伝達装置を推進する、請求項１に記載のエンジン機械。
4. 前記エンジンを冷却する前記手段は、排気ガスの膨張によるものであり、前記エンジン機械上の冷却フィンによるものであり、さらに前記シリンダ中を循環し、かつ前記シリンダから循環するオイルのヒートシンクの役割を果たす前記サンプ中に収容された大量のオイルによるものである、請求項１に記載のエンジン機械。
5. エネルギーを前記ピストンロッドから前記駆動列に伝達する前記手段は、クランクプレートなど、プッシュロッドによって前記ピストンロッドに連結された回転装置である、請求項１に記載のエンジン機械。
6. エネルギーを前記ピストンロッドから前記駆動列に伝達する前記手段は、ラックアンドピニオン式動力伝達システム、組立歯車駆動装置、またはつめ車装置などである、請求項１に記載のエンジン機械。
7. 空気または空気／燃料混合気体をそれぞれのシリンダの中に導入する前記手段は、それぞれのサイクル時に新たな空気または燃料／空気混合気体を導入するように開くピストンヘッド中の弁を備え、よって前記シリンダ側壁中の１つまたは複数の従来の空気または空気／燃料吸入口の必要性を排除する「ポップトップ」ピストンである、請求項１に記載のエンジン機械。
8. 前記空気／燃料混合気体の燃料成分をそれぞれのシリンダの中に導入する前記手段は、それぞれのシリンダごとの燃料噴射器によるものである、請求項１に記載のエンジン機械。
9. 空気または空気／燃料混合気体をそれぞれのシリンダの中に導入する前記手段は、それぞれのシリンダの前記側壁中の吸入口によって実現される、請求項１に記載のエンジン機械。
10. 燃焼の完了およびエネルギーの引出しの完了時に排気ガスを効率的に排除する前記手段は、前記シリンダの前記ヘッドを介して排気を退出させるシリンダヘッド排気弁である、請求項１に記載のエンジン機械。
11. 空気または空気／燃料混合気体を前記システムの中に引き込み、それを前記シリンダ燃焼室の中に推進し、それを圧縮して点火し、かつ点火後にそれを排除する前記手段は、上昇行程時に、空気または空気／燃料混合気体を前記吸気源から前記ピストン下方の前記圧縮室の中に引き込み、下降行程時に、それを前記圧縮室から前記ピストン上方の前記シリンダ燃焼室の中に推進し、直後に継起する上昇行程時に、燃焼室で前記空気または空気／燃料混合気体を圧縮し、次いで燃焼すると、排気ガスを排除する「多機能ピストン」である、請求項１に記載のエンジン機械。
12. それぞれのピストンロッドが常に同じ線に沿って直線様態で移動するように、それを案内する前記手段は圧縮壁であり、ピストンロッド圧縮シールは、それぞれのピストンをそのシリンダ内部の適切な位置に保持するためのピストンロッド案内の役割を果たす、請求項１に記載のエンジン機械。
13. それぞれのシリンダごとに、４つの「駆動」機能に加えて注油を実行する多機能ピストンが設けられており、前記「駆動」機能は、（１）新たな空気または空気／燃料混合気体を吸入室の中に引き込み、（２）前記新たな空気または空気／燃料混合気体を前記燃焼室の中に推進し、（３）前記空気／燃料混合気体を前記シリンダ燃焼室の中で圧縮し、（４）前記仕事行程の燃焼の力を受けて前記ピストンロッドに伝達し、さらに（５）潤滑オイルを受け取り、分散し、かつ回収して前記オイルサンプ／冷却器に戻すことである、請求項１に記載のエンジン機械。
14. 前記シリンダ壁上にオイルを分散し、次いで過剰分を回収して前記オイルサンプに戻す前記手段はオイル貯留リングであり、これらのリングは、それらの間に分散されたオイルをいずれも貯留するように、それぞれのピストンのヘッドと基部とに隣接して配置され、動作時には、それらの前方に前記オイルを押しやり、それを実質的に前記シリンダ壁から拭い取って、それらが移動するときに薄い膜のみを残す、請求項１に記載のエンジン機械。
15. 前記サンプおよび／またはクランクケース中の前記オイルを前記シリンダ中の前記空気または空気／燃料混合気から隔離する前記手段は、それぞれのシリンダの圧縮壁と、前記基部のピストンロッド圧力シールとの形態にあり、前記圧縮壁は、前記シリンダ中の前記燃料および空気を前記オイルサンプ／クランクケース中の前記潤滑／冷却オイルから隔離し、よって前記空気または燃料／空気混合気体が最初に気化器またはブリーザから中に導入され、次いでそれが前記シリンダ燃焼室の中に吐出される隔離かつ封止された吸入室を創出し、前記ピストンロッドは、それぞれの対応するシリンダの前記基部で前記圧縮壁を貫通し、前記圧縮壁および圧力シールを通って前記サンプ／クランクケースの中に達する、請求項１に記載のエンジン機械。
16. 前記駆動列を密封し、保護し、かつ注油する前記手段は組合せクランクケース／オイルサンプである、請求項１に記載のエンジン機械。
17. 循環のサイクル間に前記オイルを収容しかつ／または冷却する前記手段は組合せクランクケース／オイルサンプである、請求項１に記載のエンジン機械。
18. 前記吸気源は気化器である、請求項１に記載のエンジン機械。
19. 前記燃料を点火する前記手段は電気火花である、請求項１に記載のエンジン機械。
20. 潤滑／冷却オイルを燃焼空気および燃料から分離状態に維持しながら、それを輸送し、分散し、回収し、かつ戻す前記手段は、力を前記ピストンにかつそれから伝達する手段と、多機能ピストンによって潤滑／冷却オイルをそのシリンダに移送する手段との両方の役割を果たすピストンロッド／注油組立体を備える動的圧力注油ポンプであり、前記組立体は、前記多機能ピストンがそれぞれの端部に装着されかつその中間部分中にオイルピックアップ口および排出口を有するピストンロッドと、前記ピストンロッド中に、オイルピックアップノズルから前記多機能ピストン組立体に達し、再び前記オイル排気口に到るオイル輸送通路とを備え、前記ピストン組立体は、それぞれのピストンヘッドおよび基部に隣接するオイル貯留リングを使用して、潤滑オイルが前記ピストンロッドおよびピストンを貫通しかつ前記ピストンの回りを流れ、ピストン壁、ピストンリング、およびシリンダ壁を注油かつ冷却し、さらに前記ピストンおよびピストンロッドを貫通して前記オイルサンプ／クランクケースに戻って冷却されるように、前記オイルを分散し、次いで回収して前記冷却サンプに戻すのを助け、前記オイルを前記関連するシリンダに分配し、かつ前記オイルを回収して前記サンプ／クランクケースに戻す１つまたは複数の放射状に位置するオイル入口および出口を構成した多機能ピストンを有し、前記ピストンロッドおよび駆動列は、前記クランクケース／オイルサンプ中で飛沫分配によって注油される、請求項１に記載のエンジン機械。
21. 慣性エネルギーを収集し、蓄積し、かつ１つの駆動行程から次の駆動行程に伝達する手段がフライホイールの形態で提供され、それによって圧縮行程を円滑にしかつエンジンの振動全体を軽減するのを助ける、請求項１に記載のエンジン機械。
22. リストピンがそれぞれのピストンをそのピストンロッドに連結し、その組合せの剛性を軽減する、請求項１に記載のエンジン機械。
23. 前記シリンダ中で燃料を点火する前記手段は前記シリンダヘッド中の爆発圧縮を含む、請求項１に記載のエンジン機械。
24. 前記シリンダ中で燃料を点火する前記手段は予熱プラグを含む、請求項１に記載のエンジン機械。
25. エネルギーを前記ピストンにかつそれから伝達する前記手段は、それぞれのピストンロッドがそれぞれの端部にピストンを有するように、それぞれのシリンダバンク中の各ピストン対間にありかつそれらを接合するピストンロッドであり、前記ピストンロッドは、それぞれの関連するシリンダの前記基部を貫通し、それぞれのピストンロッドは各ピストンの仕事行程の力を前記駆動列に伝達し、かつ前記対向する関連ピストンに伝達してそのピストンの圧縮行程を駆動し、前記ピストンロッドは、前記クランクケース／オイルサンプ中のプッシュロッドによって前記駆動軸に連結され、前記駆動軸に噛み合うクランクプレートまたは他の回転もしくは直線動力伝達装置を推進する、請求項２に記載のエンジン機械。
26. シリンダの複数のバンクが設けられており、それぞれのバンクは２本以上のシリンダから構成され、さらにそれぞれのバンクの前記駆動列は、それぞれのバンクがその１つまたは複数の隣接バンクから別個に切り離し可能であり、かつ自動的にまたは操作者によって個別に遮断可能であるように、その隣接する１つまたは複数のバンクの前記駆動列に接合され、前記バンクを駆動列に接合する様態は、１つまたは複数の手動クラッチ、遠心クラッチ、またはつめ車装置である、請求項２に記載のエンジン機械。

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