JP2013510979A - 2ストロークエンジンの改良 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
注:
1.「備える」という用語(及びその文法的な変形)は、本明細書では、「有する」又は「含む」の包括的な意味で使用され、「のみから成る」の排他的な意味では使用されない。
2.発明の背景における従来技術の上記の説明は、本発明に説明した任意の情報が、引用可能な従来技術又は任意の国の当業者の共通の一般的な知識の部分であることを認めるものではない。
本明細書では、「対のシリンダの2ストローク内燃機関」という用語は、2気筒エンジン、又は少なくとも1つ、おそらくは多数のシリンダが協働対で直列に配置されたエンジンを指す。
図1を参照する本発明の第1の好ましい実施形態では、対のシリンダの2ストローク内燃機関10は、共通のクランクシャフト16を共有する少なくとも1対のシリンダ12と14を含むが、それらの大きな端部ジャーナル18と20は別個のクランクケース22と24で動作する。クランクシャフトジャーナル18と20は、第1のピストン26が上死点(TDC)にあるときに第2のピストン28が下死点(BDC)にあるように、互いに180度だけオフセットされる。
図2(同様の特徴は100を追加して同様に番号付けされている)を参照すると、2ストロークの対のシリンダのエンジン110のこの構成では、エンジンは、シリンダ112と114、ピストン126と128、及び共通のクランクシャフト116を含む。上記の第1の好ましい実施形態のように、180度分離して配置されるクランクシャフトジャーナル118と120は、別個のクランクケース122と124で動作する。
本発明によるこの第3の好ましい実施形態において及び図3(同様の特徴は200を追加して同様に番号付けされている)を参照すると、対のシリンダ212と214の構成、分離されたクランクケース222と224及び共通の入口導管238から入口ポート244と246に延びる分岐した入口通路240と242は、上記の第1及び第2の実施形態について説明したのと同様である。この実施形態においても、バイパス通路260は、2つのシリンダ212と214の入口ポート244と246の間に延び、同様に、従来のバタフライ弁に取って代わるバイパス弁262が設けられる。
図4と図5を参照する本発明の別の好ましい実施形態では、2ストローク燃焼機関310は、同様に、少なくとも1組の対のシリンダ312と314を含むが、この場合、シリンダは、共通のクランクシャフト316ならびに共通のクランクケース322を共有する。ピストン326と328は、図4と図5に示されているように、第1のシリンダ312の第1のピストン326がBDCにあるとき、第2のシリンダ314の第2のピストン328がTDCにあるように180度で動作する。
バイパス弁362が図4に示した完全閉位置にあるときの図4と図5に示した上記の第4の実施形態のエンジン310のサイクルについて説明する。
本発明のバイパス弁362は、図5に示したように部分的に又は完全に開放するとき、2つのシリンダ312と314の2つの圧縮室部分321と323の間の空気又は空気/燃料混合気の移送を可能にする。したがって、例えば第1のピストン326がその動力下降ストロークにあるとき、第1の圧縮室部分321の空気又は空気/燃料混合気は、移送ポート355を通して第1の燃焼室327に部分的にのみ強制される。少なくとも一部分、バイパス弁362の開口度に応じた体積を、今や、TDCに向かう第2のピストン328の上昇による部分真空の圧力を受けて、第2のシリンダ314の圧縮室323へ横切って移送することが可能である。開放又は部分的開放のバイパス弁により、ピストンの対向作用と交互に対のシリンダの高圧及び低圧チャージの「短絡」に有利な状態が引き起こされる。
Claims (18)
- 内燃機関が少なくとも1組の対の第1及び第2のシリンダを含み、前記内燃機関が、前記第1及び第2のシリンダのそれぞれの第1及び第2の入口ポートに延びる入口通路に分岐された空気又は空気/燃料混合気の入口導管を含む、2ストロークの内燃機関において、前記内燃機関が、堅固に相互接続された2つのリーフを備える旋回する二葉の入口弁を含み、前記旋回する入口弁が前記入口導管の前記分岐部に位置し、前記第1のシリンダのピストンが下死点(BDC)から上死点(TDC)に移動するときに、前記二葉の旋回弁の第1のリーフが前記第1の入口通路を開放するように、前記旋回する二葉の入口弁の第2のリーフが、前記第2のシリンダのピストンがTDCからBDCに移動するときに前記第2の入口通路を閉鎖するように、前記旋回する二葉の入口弁が交互に旋回することを特徴とする内燃機関。
- 請求項1に記載の内燃機関において、前記内燃機関に、前記第1及び第2のシリンダの前記第1及び第2の入口ポートの間に延びるバイパス通路がさらに設けられ、前記バイパス通路にバイパス弁が設けられ、前記バイパス弁が、前記バイパス通路の完全開位置と完全閉位置との間で前記内燃機関の操作者によって操作可能であることを特徴とする内燃機関。
- 請求項1又は2に記載の内燃機関において、前記少なくとも1組の対の第1及び第2のシリンダの第1及び第2のピストンが共通のクランクシャフトで動作し、前記第1及び第2のピストンは、それぞれのコネクティングロッドによって前記共通のクランクシャフトの第1及び第2のジャーナルに旋回可能に接続されることを特徴とする内燃機関。
- 請求項1乃至3の何れか1項に記載の内燃機関において、前記第1及び第2のシリンダの各々に別個のクランクケースが設けられることを特徴とする内燃機関。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載の内燃機関において、前記少なくとも1組の対の第1及び第2のシリンダのそれぞれの第1及び第2のピストンが、それぞれの前記シリンダのBDCとTDCとの間で交互に往復運動し、前記第1のピストンがTDCにあるときに前記第2のピストンがBDCにあるように、前記ピストンが180度に配置されることを特徴とする内燃機関。
- 請求項1乃至3の何れか1項に記載の内燃機関において、前記第1及び第2のシリンダが共通のクランクケースを共有し、前記第1及び第2のシリンダの各々が、固定分離プレートによって上方及び下方シリンダセクションに分割され、第1及び第2のピストンが、それぞれの前記上方シリンダセクションのTDCとBDCとの間で往復運動することを特徴とする内燃機関。
- 請求項6に記載の内燃機関において、前記第1及び第2のピストンの各々が、それぞれの上方シリンダセクションを圧縮室部分と燃焼室部分とに分割し、前記圧縮室部分が、前記ピストンの下側とそれぞれの前記固定分離プレートとの間に位置することを特徴とする内燃機関。
- 請求項6又は7に記載の内燃機関において、支柱が各々の前記ピストンの下側から延び、前記支柱が前記固定分離プレートの中央開口を通過し、ディスク又はスリッパ状の要素に接続された前記支柱の下端が前記下方シリンダセクションで往復運動し、前記ディスク又はスリッパ状の要素の下側に、コネクティングロッドの第1の端部に接続するためのガジオン要素が設けられ、前記コネクティングロッドが第2の端部で前記共通のクランクシャフトのジャーナルに接続されることを特徴とする内燃機関。
- 請求項8に記載の内燃機関において、前記シリンダ内のピストンがTDCに向かって移動するときに前記シリンダの前記圧縮室部分に導入された空気又は空気/燃料混合気のチャージが、次に、移送ポートを通して前記シリンダのそれぞれの前記燃焼室部分に少なくとも部分的に移送されることを特徴とする内燃機関。
- 請求項9に記載の内燃機関において、前記圧縮室部分に導入された空気又は空気/燃料混合気の前記チャージが、前記バイパス弁が前記バイパス通路を閉鎖する位置にあるときに最大チャージであることを特徴とする内燃機関。
- 請求項7乃至10の何れか1項に記載の内燃機関において、前記バイパス弁が部分的に又は完全に開放しているとき、前記バイパス通路が、前記第1のシリンダの前記圧縮室部分と前記第2のシリンダの前記圧縮室部分との間の空気又は空気/燃料混合気の移送を可能にすることを特徴とする内燃機関。
- 請求項11に記載の内燃機関において、開放又は部分的開放のバイパス弁が、対応するシリンダ内の前記ピストンがBDCに向かって移動するとき、前記圧縮室部分及び対応する前記入口通路の圧力の解放を引き起こし、前記旋回弁が、前記バイパス弁によって引き起こされる解放度に比例して反応することを特徴とする内燃機関。
- 請求項12に記載の内燃機関において、前記旋回弁が、前記対応するシリンダ内の前記ピストンがBDCに向かって移動するとき、必ずしも完全な閉鎖ではないが、一方の前記入口通路の閉鎖に向かう傾向をとり、必ずしも完全な開放ではないが、他方の前記入口通路の開放に向かう傾向をとることを特徴とする内燃機関。
- 請求項12又は13に記載の内燃機関において、前記バイパス通路が完全に又は部分的に開放しているとき、圧縮のための空気又は空気/燃料混合気のより弱いチャージが前記燃焼室部分に移送され、前記チャージが前記最大チャージから低減され、前記より弱いチャージが、低減されたより遅い動力行程及びrpmと動力出力の低減をもたらすことを特徴とする内燃機関。
- 請求項12乃至14の何れか1項に記載の内燃機関において、前記バイパス弁、前記第1及び第2の入口通路、及び前記旋回弁と前記入口導管が、前記バイパス弁が完全に開放しているときに十分な空気又は空気/燃料混合気が前記燃焼室部分にわたり、前記内燃機関をアイドルに維持するように寸法決めされることを特徴とする内燃機関。
- 請求項1乃至15の何れか1項に記載の内燃機関において、空気又は空気/燃料混合気の前記チャージが空気のみのチャージであり、前記第1及び第2の燃焼室の各々に、正確に配量された燃料量を配送するための燃料噴射器が設けられ、前記燃料量が前記バイパス弁の状態に比例することを特徴とする内燃機関。
- 2ストローク内燃機関の対の第1及び第2のシリンダへの空気又は空気燃料混合気の導入を制御する方法において、前記方法が、旋回する二葉の旋回弁を前記内燃機関の入口導管の分岐部に設けるステップを含み、前記二葉の旋回弁のリーフが、分岐角度にほぼ等しい角度で堅固に互いに相互接続かつ配置され、それぞれの入口通路が、前記分岐部から前記対のシリンダのそれぞれの入口ポートに延びることを特徴とする方法。
- 請求項17に記載の方法において、前記分岐部に位置する前記二葉の旋回弁がバイパス弁の位置に応答し、前記バイパス弁が、前記第1のシリンダの前記入口ポートと前記第2のシリンダの前記入口ポートとの間に延びるバイパス通路に位置し、前記バイパス弁が前記バイパス通路を完全に閉鎖したときに、前記内燃機関が最大動力出力で動作し、前記バイパス弁が前記バイパス通路を完全に開放したときに、前記内燃機関がアイドルで動作し、前記バイパス弁が完全に閉鎖されたときに、前記旋回弁が交互に前記入口通路の各々を完全に開放しまた完全に閉鎖し、前記バイパス弁が部分的に又は完全に開放したときに、前記旋回弁が交互に前記入口通路を部分的に開放しまた部分的に閉鎖することを特徴とする方法。
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