JP2009507169A - 内燃エンジンにおける燃料燃焼効率を高める装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2005年9月1日に出願した米国仮特許出願第60/712,840号、発明の名称“Device to Increase Fuel Burn Efficiency in Gasoline and Diesel Piston Engines(ガソリン及びディーゼルピストンエンジンの燃焼効率を高める装置)”に関するものであり、その出願の優先権を主張し、かかる出願の明細書の記載事項は参照文献として本明細書に組込まれる。
Claims (37)
- (a)酸素と燃焼可能な燃料とを含む流体混合物を燃焼のために圧縮すること及び(b)燃焼室内の流体混合物の燃焼に応じて駆動力を発生するために、燃焼質内でそれの摺動軸線に沿って往復摺動可能なピストンを備えた内燃エンジンであって、
ピストンが燃焼室内を動く際に、流体混合物と接触するピストンの表面が流体混合物に渦流を生じさせ、
ピストンの運動方向に対して流体混合物内に生じた一つ以上の渦流の方向が軸方向より横方向に多いことを特徴とする内燃エンジン。 - (a)酸素と燃焼可能な燃料とを含む流体混合物を燃焼のために圧縮すること及び(b)燃焼室内の流体混合物の燃焼に応じて駆動力を発生するために、燃焼室内でそれの摺動軸線に沿って往復摺動可能なピストンを備えた内燃エンジンであって、
流体混合物と接触するピストンの表面が、燃焼室のピストンからほぼ軸線方向にのびかつピストンの中心からピストンの周囲に向かって外方へのびる多数のベーンを備え、
上記ベーンの各々の二つの壁が、ピストンからベーンの遠方端部における接続面までほぼ軸線方向にのび、また
上記一方の壁のピストンの摺動軸線に対する傾斜が上記他方の壁の傾斜より大きいことを特徴とする内燃エンジン。 - ピストンが円筒状であり、上記ベーンの各々が、ピストンの周囲に向かってほぼ外方へのびるように半径に追従することを特徴とする請求項2に記載の内燃エンジン。
- 各ベーンが、同じ曲率をもつことを特徴とする請求項2に記載の内燃エンジン。
- 上記ベーンの各々が、ピストンの周囲に向かってほぼ外方へのびるように湾曲していることを特徴とする請求項4に記載の内燃エンジン。
- 上記ベーンの長さが、ピストンの半径より短く、それで各ベーンの半径方向遠端部がピストンの周縁部から離間されていることを特徴とする請求項3に記載の内燃エンジン。
- 少なくとも四枚のベーンを備えていることを特徴とする請求項2に記載の内燃エンジン。
- 少なくとも六枚のベーンを備えていることを特徴とする請求項7に記載の内燃エンジン。
- 少なくとも八枚のベーンを備えていることを特徴とする請求項8に記載の内燃エンジン。
- 上記壁のうち傾斜の少ない方の壁がピストン近くに凹状部分を備えていることを特徴とする請求項2に記載の内燃エンジン。
- 上記壁のうち傾斜の少ない方の壁が上記接続面近くに凸状部分を備えていることを特徴とする請求項10に記載の内燃エンジン。
- 上記壁のうち傾斜の大きい方の壁が弓形部分を備えていることを特徴とする請求項10に記載の内燃エンジン。
- 上記壁のうち傾斜の大きい方の壁が弓形部分を備えていることを特徴とする請求項11に記載の内燃エンジン。
- 往復動ピストンエンジンの燃焼室内に往復動可能に装着されたピストンのクラウンに装着する装置であって、
ピストンの往復動中に上記燃焼室に収容された流体に渦流を生じさせる空力構造体を有し、渦流の方向が、ピストンの運動軸線に平行な方向よりピストンの運動軸線を直交する方向に多いことを特徴とする装置。 - 上記空力構造体が、中央部分と中央部分から横方向外方へのびる多数のベーンとを備えていることを特徴とする請求項14に記載の装置。
- 上記各ベーンが、ピストンのクラウンからほぼ軸線方向にのびる二つの壁と、それの遠端部における接続面とを備え、上記一つ以上のベーンの一方の壁のピストンの動きの軸線に対する傾斜が上記他方の壁の傾斜より大きいことを特徴とする請求項15に記載の装置。
- 傾斜の小さい方の壁がクラウンの近くに凸状部分を備えていることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 傾斜の小さい方の壁が遠端部に凹状部分を備えていることを特徴とする請求項17に記載の装置。
- 傾斜の大きい方の壁がクラウンの近くに凸状部分を備えていることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 傾斜の大きい方の壁の主要部分がほぼ一定の傾斜をもつことを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 傾斜の大きい方の壁が弓形部分を備えていることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 傾斜の大きい方の壁が弓形部分を備えていることを特徴とする請求項18に記載の装置。
- 上記ベーンの各々が、ピストンの周囲に向かってほぼ外方へのびるように半径に追従することを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 上記ベーンの各々が、ピストンの周囲に向かってほぼ外方へのびるように湾曲していることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 各ベーンが、同じ曲率をもつことを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 上記ベーンの長さが、ピストンの半径より短く、それで各ベーンの半径方向遠端部がクラウンの周縁部から離間されていることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 単一ベーンを備えていることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 少なくとも四枚のベーンを備えていることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 少なくとも六枚のベーンを備えていることを特徴とする請求項28に記載の装置。
- 少なくとも八枚のベーンを備えていることを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 上記各ベーンが、クラウンからピストンのほぼ軸線方向にのびる弓形壁と、クラウンからピストンのほぼ軸線方向にのびる第2の壁と、上記第2の壁の遠端部からクランクにほぼ平行にのびる第3の壁と、上記第3の壁から軸線方向にのびる第4の壁とを備え、上記第4の壁の遠端部が上記弓形壁の遠端部に接続されていることを特徴とする請求項15に記載の装置。
- 上記各ベーンが、クラウンからピストンのほぼ軸線方向にのび、ほぼ一定の傾斜をもつ第1の壁と、クラウンからピストンのほぼ軸線方向にのびる第2の壁と、上記第1の壁の遠端部からのびる接続面と、上記第2の壁の遠端部からクランクにほぼ平行にのびる第3の壁と、上記第3の壁から軸線方向にのびる第4の壁とを備え、上記第4の壁の遠端部が上記接続面に接続されていることを特徴とする請求項15に記載の装置。
- 往復動ピストンエンジンにおけるピストンのクラウンに装着する装置であって、中央部分と上記中央部分からピストンのクラウンの周囲部に向って外方へのびる多数のベーンとを有し、上記各ベーンが、ピストンの運動方向にクラウンからのびる二つの壁と、遠端部に上記壁を接続する接続面とを備え、上記壁の一方の、ピストンの運動方向に対する傾斜が上記他方の壁の傾斜より大きいことを特徴とする装置。
- シリンダ内のピストンの運動がシリンダ内に流体に渦流を生じさせ、シリンダに対する一つ以上の渦流の方向が軸線方向より半径方向に多いことを特徴とする往復動ピストンエンジン。
- 燃焼室内で往復動するピストンであって、燃焼室内における軸線方向のピストンの動きによって燃焼室内に圧縮流体の渦流を生じさせるような形状のクラウンを有し、渦流がピストンの運動方向に垂直な有意な運動ベクトルをもつことを特徴とするピストン。
- 往復動ピストンエンジンの燃焼室内で流体の燃焼を高める乱流を発生させる方法であって、ピストンが燃焼室を通って往復動する際に、ピストンの往復動軸線に平行より直交においてより多い方向をもつ渦流を流体に生じさせるステップを含むことを特徴とする方法。
- 往復動ピストン内燃エンジンの燃焼室内で燃料混合物の燃焼を高める乱流を発生させる方法であって、ビストンの動きによって燃料空気混合物に渦流を生じさせるステップを含む方法において、渦流の方向が、ピストンの運動方向に平行よりピストンの運動方向に直交する方向においてより多いことを特徴とする方法。
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