JP2022508573A - 改良された燃焼エンジン - Google Patents

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Abstract

吸気バルブを開閉するように構成された吸気カムと、排気バルブを開閉するように構成された第１の排気カムと、同一の前記排気バルブを開閉するように構成された第２の排気カムと、を備え、前記第２の排気カムが、オペレータからの入力に応じて、前記第１の排気カムに対して角度調整可能であり、前記第２の排気カムを選択的に係合することができるようにし、前記第１の排気カムが、前記圧縮行程中に前記排気バルブを開閉するように構成されて、前記吸気行程中に引き込まれて選択された量の空気を、前記圧縮行程中に排出できるようにし、前記第２の排気カムは、係合時に任意に前記排気バルブを閉じるように構成される４ストローク内燃エンジン。【選択図】図３

Description

本発明は、改良された内燃エンジンに関する。特に、４ストローク内燃エンジン用の改良されたカム装置およびバルブ装置に関連している。
従来型の４ストローク内燃エンジンは燃焼室を備えており、当該燃焼室は、この燃焼室が最大容積である第１の位置と、この燃焼室が最小容積である第２の位置との間で往復運動するように取付けられたピストンを有している。このピストンは、燃焼室の壁と密封係合している。
エンジン出力は、このエンジンに入ることが許可された空気を「絞る」ことにより当該エンジンに入る空気と燃料の量を制御しているオペレータによって制御され、同様に、その空気と混合される燃料の量を調整している。小さなスロットル開度では低出力を提供し、大きなスロットル開度では高出力を提供する。
基本的に、ピストンの変位に略同量の空気が吸気行程中に燃焼室へと引き込まれる。
その後、この空気が次の圧縮行程中に圧縮され、測定された量の燃料が圧縮行程中のある時点で噴射されて、燃焼室における圧力で可燃性混合物の投入（charge）を含むことができるようにしている。
この投入された可燃性物質が、スパークプラグにより点火される。このことは、ピストンの第２の位置におけるピストンで行われ、または当該ピストンに隣接して行われる。このことにより、投入された可燃性混合物を燃焼させて、高温の燃焼ガスを発生させ、当該燃焼ガスが急速に膨張し、ピストンに力を加える。この力がピストンを第１の位置に向かって押し戻し、この動作が燃焼行程として定められる。ピストンは、その後の排気行程中に、使用済みの可燃性混合物を燃焼室から排出するために使用される。
燃焼室に空気を入れるため、また使用済みの可燃性混合物を燃焼室から排出するために、この燃焼室はバルブを含んでいる。４ストロークエンジンの場合は通常、この燃焼室が１つの吸気バルブおよび１つの排気バルブを含み、またはそれぞれの倍数の吸気バルブおよび排気バルブを含み、このエンジンのサイクルにおける適切なポイントでこれらの吸気バルブおよび排気バルブを開閉させるように配置された作動機構が設けられている。
従来、この作動機構としてカム装置が使用されており、当該カム装置は、回転カムシャフトに取付けられた少なくとも１つのカムを含んでおり、これらの吸気バルブおよび排気バルブを開位置または閉位置に向かって駆動し、これにより、カムの角度位置（またはタイミング）が使用されて、各ストローク中に吸気バルブおよび排気バルブが開閉可能な時間を決定している。
変更可能なバルブタイミングが周知であり、ここで、カムシャフトにおけるカムの角度位置は、このカムがバルブと係合するサイクル中のポイントを決定し、したがって、バルブを開閉可能なサイクル中のポイントを決定する。
これらのバルブのタイミングを変更するために多くの機構が存在しており、ここで、このタイミングはエンジンの要求に従って調整可能であるため、出力の要件に応じて動作が変更される。
このバルブ開閉のタイミングを変更する一般的な方法の１つが、１対のカムを使用することであり、当該一対のカムは、お互いに対して角度調整が可能であり、これらのカムに関連付けられたバルブの選択的な開閉時間を提供している。
エンジンは、これらのカムのどれを使用してバルブを開くかを任意に選択するように構成されており、その結果、このバルブのタイミングを変更する手段が設けられている。
これら２つのカムがお互いに対して配置される角度は、バルブが開閉可能な時間を変更する効果を有している。
あるいはこのバルブを変更可能である期間において、これら２つのカムが一致して動作するように調整され、当該２つのカムの組み合わせにより、バルブを開くことができる拡張部分を提供している。
例えば４サイクルエンジンにおいて、吸気バルブおよび排気バルブの両方が、サイクルにおけるある時点で同時に開く。このことはバルブオーバーラップとして周知であり、高いエンジン回転数で使用済みの可燃性混合物を排気する一方で、可燃性混合物を燃焼室に経済的に投入することを達成するために必要である。しかしながら、このバルブオーバーラップにより、新たに投入された燃料の一部が排気バルブ手段から直接通過することが発見されている。このことにより、排気ガスが必要以上の未使用の炭化水素を含む原因となってしまう。
オーバーラップが少ないと低速の適用に有用である可能性がある一方で、オーバーラップが多いと高い出力要件に有用であるため、一般に、バルブオーバーラップの継続時間が従来の機構の変更可能なバルブタイミングの焦点である。
しかしながら、全ての変更可能なバルブタイミングの機構は、特定の順序でバルブを開閉する従来のパターンに未だに従っており、これらのイベントのタイミングにばらつきがある。
例えば吸気行程中は、吸気バルブが開かれ、かつ排気バルブが閉じられており、より冷たい外気を燃料室に引き込むことができるようにしているのが一般的である。
圧縮行程中は、吸気バルブおよび排気バルブが従来通り閉じてられており、引き込まれた空気を圧縮できるようにしている。
燃焼行程中に、ストロークの大半で吸気バルブおよび排気バルブの両方が閉じられたままの状態で点火することにより、ピストンが下向きに押し下げられる。
最後に、吸気バルブが閉じられ、かつ排気バルブが開かれた状態で排気行程が完了し、燃焼ガスが排気システム経由で排出できるようになる。
排気バルブ手段を過ぎて高温の排気ガスが通過することにより、排気バルブが使用中に高温になる。これにより、この排気ガスの窒素酸化物含有量が増加する。
その結果、高い作動温度がエンジンからの望ましくない排出の一因となる。
さらに、より高い作動温度は、特にエンジン全体の機能や、必要に応じて機能する構成部品の性能という他の理由により望ましくない。例えばエンジンオイルやシールのような構成部品は、より高い温度に起因して急速に劣化する可能性がある。
最小の抵抗で空気が燃焼室に引き込まれ、かつ燃焼室から排出される燃焼サイクルにより、効率的に機能することができる。したがって、開位置にあるときに空気の流れを制限するバルブは望ましくない。
空気の流れが制限されることは、ピストンにより空気を吸い込むのに必要な力や空気を排気するのに必要な力がより大きいことを意味しており、その結果、ドライブシャフトに提供可能な出力が減少する。
通常、バルブはポペット弁であり、当該ポペット弁は、バネにより燃焼室から離れる方向に付勢されて、当該ポペット弁を開位置に駆動するために力が使用されない限り、これらのポペット弁が閉位置に保持されるようにしている。
これらのポペット弁の使用には多くの制限がある。
ポペット弁に固有の問題の１つは、空気が通過するスロート（throat）または開口部が、当該開口部の中心と一致する軸に沿って移動するこれらのポペット弁自体により、部分的に制限されるということである。
また効率を上げるために高い圧縮比を使用することが要求される場合、この高温の排気バルブ手段が、投入された可燃性物質の異常燃焼（detonation）を、点火手段とは無関係に引き起こす可能性がある。
このことはエンジンの構成部品に大きな損傷を与え、効率の低下、異常燃焼につながる。当該異常燃焼はスパークプラグによる点火なしで発生するが、このことは自動点火（auto-ignition）として周知である。
圧縮比をより高くすることは、燃料の総燃焼量をより多くすることを達成し、したがって排出量を削減して効率を高めるために望ましい場合がある一方で、圧縮比をより高くすることから生じる圧力の増加が自動点火の要因である。
さらに、非効率的な燃焼が発生し、その結果、可燃性混合物における炭化水素などの有機化合物が部分的にのみ燃焼するとき、排気ガスの一酸化炭素含有量が増加することが周知である。通常、このことは望ましくない。
本発明は、特定の条件下でより低温の動作環境を提供可能なカムの構成と、自動点火の可能性を低減した状態で圧縮比を増加させて動作可能な、および／または燃焼室に出入りする空気の流れの増加を提供可能なバルブと、を有しているエンジンを提供することにより、以前の内燃エンジンの前述の不利な点を少なくとも部分的に克服しようとしている。
本発明の一態様によれば、４ストローク内燃エンジンが提供され、当該４ストローク内燃エンジンは：
燃焼室と；
前記燃焼室内に取付けられ、前記燃焼室の壁と密封係合するように構成されたピストンであって、当該ピストンは、前記燃焼室が最大容積である第１の位置と、前記燃焼室が最小容積である第２の位置との間の軸に沿って往復運動するように配置され、
前記ピストンは１サイクルの間に４ストロークを完了し、当該４ストロークは、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程として定められた、
ピストンと；
その第２の位置における前記ピストンにより定められた前記最小容積内の前記燃焼室の領域内の燃料噴射手段と；
シリンダーヘッドであって、
点火手段と；
吸気バルブを開閉するように構成された吸気カムと；
排気バルブを開閉するように構成された第１の排気カムと；
同一の前記排気バルブを開閉するように構成された第２の排気カムと、を備え、
前記第２の排気カムが、オペレータからの入力に応じて、前記第１の排気カムに対して角度調整可能であり、前記第２の排気カムを選択的に係合することができるようにし、
前記第１の排気カムが、前記圧縮行程中に前記排気バルブを開閉するように構成されて、前記吸気行程中に引き込まれて選択された量の空気を、前記圧縮行程中に排出できるようにし、
前記第２の排気カムは、係合時に任意に前記排気バルブを閉じるように構成され、
前記燃料噴射手段は、圧縮行程中に残存した空気の量に従って噴射される燃料の量を調整するように構成される、
シリンダーヘッドと、を備えている。
前記吸気カムが吸気カムシャフトに連動していることが好ましい。
前記第１の排気カムが排気カムシャフトに連動していることが好ましい。
前記第２の排気カムは、前記排気カムシャフトの軸の周りを回転可能であることが好ましい。
前記吸気バルブおよび前記排気バルブがピストンバルブであることが好ましい。
前記４ストローク内燃エンジンが、制御シャフトに連動した第２の排気カム駆動ギアを備え、前記第２の排気カム駆動ギアは、前記第２の排気カムに連動した第２の排気カム被動ギアと係合することが好ましい。
前記４ストローク内燃エンジンが、前記排気カムシャフトに平行で一致する軸を有する出力制御駆動ギアをさらに備え、当該出力制御駆動ギアは、前記制御シャフトに連動した出力制御被動ギアと係合するように構成され、前記出力制御駆動ギアが、オペレータからの入力に応じて、その軸に沿って移動可能であることが好ましい。
前記第１の排気カムに対する前記第２の排気カムの角度調整が角度調整機構を使用して達成され、当該角度調整機構は、前記出力制御駆動ギアの軸方向の動作に応じて、前記主排気カムシャフトに対する前記出力制御駆動ギアの角度調整を可能にするように構成され、前記出力制御駆動ギアの軸方向の動作により、前記第１の排気カムに対する前記第２の排気カムの角度調整をもたらし、排気バルブが開いたままである期間、または閉じたままである期間が、オペレータからの入力に従って調整できるようにすることが好ましい。
前記角度調整機構が、深溝型ボールベアリング（caged ball bearings）と係合するらせん状の溝を備えていてもよい。
前記吸気バルブが吸気バルブスリーブと密封係合するように構成され、前記排気バルブが排気バルブスリーブと密封係合するように構成されることが好ましい。
前記吸気バルブおよび前記排気バルブは、閉位置と開位置との間で往復運動するように配置されることが好ましい。
前記吸気バルブは、開位置にあるときに吸気ポートから前記燃焼室への流体流路を提供するように配置され、閉位置にあるときに前記吸気ポートを覆うように配置され、その結果として流れを防止し、かつ、前記排気バルブは、開位置にあるときに排気ポートから前記燃焼室への流体流路を提供するように配置され、閉位置にあるときに前記排気ポートを覆うように配置され、その結果として流れを防止することが好ましい。
前記吸気バルブおよび前記排気バルブは、それぞれの開位置に向かって付勢されていることが好ましい。
前記吸気バルブおよび前記排気バルブが、バルブスプリングを使用して、それぞれ付勢されていることが好ましい。
前記バルブスプリングは前記バルブの内側に位置していることが好ましい。
前記バルブスプリングは、バルブスプリングアンカ（valve spring anchor）を使用して保持されることが好ましい。
前記バルブスプリングアンカはＹ字型またはウィッシュボーン型であり、前記バルブスプリングを固定することが、前記カムおよび前記カムシャフトを妨げないようにしていることが好ましい。
前記吸気ポートは、前記開位置にあるときに空気の流れを前記排気バルブに向けるように配置され、前記排気バルブが前記吸気ポートに入る空気により冷却できるようにしていることが好ましい。
前記吸気バルブスリーブが、当該吸気バルブスリーブの壁に開口部を備え、当該開口部により、前記吸気ポートおよび前記燃焼室の間の流体の流れを可能にすることが好ましい。
前記吸気バルブスリーブの壁における前記開口部は、流体の流れを前記吸気ポートから前記排気ピストンバルブに向けるように成形されることが好ましい。
前記排気バルブスリーブが、当該排気バルブスリーブの壁に開口部を備え、当該開口部により、前記燃焼室および前記排気ポートの間の流体の流れを可能にすることが好ましい。
前記排気バルブスリーブの壁における前記開口部は、流体の流れを前記燃焼室から前記排気ポートに向けるように成形されることが好ましい。
前記吸気バルブスリーブおよび前記排気バルブスリーブの両方が係合機能を備え、当該係合機能は、前記シリンダーヘッド内の前記吸気バルブスリーブおよび前記排気バルブスリーブの軸方向の最小限の動作だけを可能にするように構成されることが好ましい。
前記係合機能が、前記吸気バルブスリーブおよび前記排気バルブスリーブの壁におけるくぼみ内に取り付けられたダンパーを備えることが好ましい。
前記ダンパーは、前記吸気バルブスリーブおよび前記排気バルブスリーブを前記シリンダーヘッドに導入できるように圧縮され、導入された時点で、前記シリンダーヘッドに半径方向の力を与え、前記シリンダーヘッド内の前記吸気バルブスリーブおよび前記排気バルブスリーブの動作を制御するように構成されることが好ましい。
前記吸気バルブおよび前記排気バルブは、お互いに対向して配置され、前記ピストンの軸に対して半径方向の動作を有することが好ましい。
前記吸気バルブおよび前記排気バルブが中空であり、当該中空内に付勢手段が位置していることが好ましい。
これから本発明を、添付の図面を参照して、実施例として説明する。
当該技術分野で周知である従来のタイミングの配置を示すバルブタイミングの略図であり、吸気バルブおよび排気バルブの開閉の結果のおおよそのタイミングが、ピストンの４ストロークのそれぞれに関連して示された図である。 本発明の一実施形態によるバルブタイミングの略図であり、吸気バルブおよび排気バルブの開閉の結果のおおよそのタイミングが、ピストンの４ストロークのそれぞれに関連して示された図である。 本発明の一実施形態による、シリンダーヘッドが、閉じられた構成の吸気バルブと閉じられた構成の排気バルブとを備えている状態の、シリンダーブロックおよびピストン装置を示した断面図である。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 吸気バルブが開位置にあり、排気バルブが閉位置にあることを示すシリンダーヘッドの断面図である。 吸気バルブが閉位置にあり、排気バルブが開位置にあることを示すシリンダーヘッドの断面図である。 本発明の一実施形態による、吸気行程開始時のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略４５度後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、中出力状態で第２の排気カムが部分的に係合されており、排気バルブは、圧縮行程の大半に亘って閉じたままである一方で、短時間開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略４５度後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、低出力状態で第２の排気カムが係合されておらず、排気バルブは、圧縮行程の大部分の間で開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略４５度後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、高出力状態で第２の排気カムが完全に係合されており、排気バルブは、圧縮行程全体に亘って閉じられたままであるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略９０度に示された状態の、圧縮行程の略半分を経たバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、低出力状態で第２の排気カムが係合されておらず、排気バルブは、圧縮行程の大部分の間で開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、圧縮行程開始時のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、高出力状態で第２の排気カムが完全に係合されており、排気バルブは、圧縮行程全体に亘って閉じられたままであるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは、このことがどのように達成されるかを図示するために、共通の中心線に沿って重ねて表示されている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略４５度後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、略７５％の出力状態で第２の排気カムが部分的に係合されており、排気バルブは、圧縮行程中に短時間開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは、このことがどのように達成されるかを図示するために、共通の中心線に沿って重ねて表示されている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略６２度後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、略５０％の出力状態で第２の排気カムが部分的に係合されており、排気バルブは、圧縮行程中にわずかに長い間開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは、このことがどのように達成されるかを図示するために、共通の中心線に沿って重ねて表示されている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から９０度近く後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、略２５％の出力状態で第２の排気カムがわずかに係合されるのみであり排気バルブが、圧縮行程中により長い間開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは、このことがどのように達成されるかを図示するために、共通の中心線に沿って重ねて表示されている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から１２０度近く後ろに示された状態の、圧縮行程における後半のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、低出力状態（例えばエンジンのアイドリング中など）で第２の排気カムが係合されておらず、排気バルブは、圧縮行程の最長時間の間で開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは、このことがどのように達成されるかを図示するために、共通の中心線に沿って重ねて表示されている。 本発明の一実施形態による、シリンダーが上死点に近づいている状態の、圧縮行程終了時および出力行程開始時のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、燃焼行程途中のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、燃焼行程終了時のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、燃料噴射装置および点火装置の配置を示している、吸気バルブおよび排気バルブの軸に沿って示している断面図であり、示されているように、燃料を引火点に向けることができる。 本発明の一実施形態を示している等角図であり、吸気バルブおよび排気バルブは、これらのバルブスリーブ、カムおよびフォロアピンと共にそれぞれ示されている。 シリンダーヘッドを示し、対向している排気バルブの端部に向かって空気の流れを向けるように構成された吸気ポートの流体流路をさらに示す等角図である。 ダンパーを含んでいる吸気バルブスリーブを示す図である。 ダンパーを含んでいる排気バルブスリーブを示す図である。 本発明の一実施形態による排気バルブ分解時の配置を示している図であり、排気バルブスリーブ、排気バルブ、バルブスプリング、フォロアピン、第１の排気カムおよびバルブスプリングアンカを示している。 本発明の一実施形態による排気バルブの配置を示している図であり、排気バルブスリーブ、排気バルブ、バルブスプリング、フォロアピン、第１の排気カムおよびバルブスプリングアンカを示している。本図では、閉じられた構成（図１８）の排気バルブを示している。 本発明の一実施形態による排気バルブの配置を示している図であり、排気バルブスリーブ、排気バルブ、バルブスプリング、フォロアピン、第１の排気カムおよびバルブスプリングアンカを示している。本図では、開かれた構成（図１９）の排気バルブを示している。
この説明は、第２の排気カム１２が係合されている、係合されていない、または部分的に係合されていることを言及しており、ここで、第２の排気カム１２が係合されているということは、圧縮行程中に排気バルブ１６が開くことを防止するような方法で、第２の排気カム１２が第１の排気カム１３に対して位置付けられることを示すために使用される。
第２の排気カム１２が係合されていないということは、圧縮行程中の期間に亘って第２排気カム１２が排気バルブ１６に作用せず、第１の排気カム１３により排気バルブ１６を開くことができるような方法で、第２の排気カム１２が第１の排気カム１３に対して位置付けられることを示すために使用される。
第２の排気カム１２が部分的に係合されているということは、第２の排気カム１２が係合されていない場合よりも、圧縮行程中の排気バルブ１６をより短い期間に亘って開くことができるような方法で、第２の排気カム１２が第１の排気カム１３に対して位置付けられることを示すために使用される。
この詳細な説明の全体を通して以下の命名が使用されるべきである一方で、全ての整数が記載されているわけではない：
１）内燃エンジン
４）排気カムシャフト
５）吸気カムシャフト
６）出力制御駆動ギア
７）出力制御被動ギア
８）制御シャフト
９）第２の排気カム駆動ギア
１０）シリンダーヘッド
１１）第２の排気カム被動ギア
１２）第２の排気カム
１３）第１の排気カム
１４）バルブスプリングアンカ
１５）フォロアピン
１６）排気バルブ
１８）排気バルブスリーブ
１９）吸気バルブスリーブ
２０）吸気バルブ
２１）バルブスプリング
２４）吸気カム
２５）燃焼室
２６）吸気ポート
２７）排気ポート
２９）ピストン
３０）接続ロッド
３１）クランクピン
３２）シリンダーブロック
３３）出力制御レバー（スロットル）
３４）燃料噴射器
３５）点火手段
４０）排気バルブスリーブダンパー
４１）吸気バルブスリーブダンパー
４２）バルブサークリップ
４３）バルブコレット
これらの図を参照すると４ストローク内燃エンジン１が示されており、当該４ストローク内燃エンジン１は：
燃焼室２５と；
燃焼室２５内に取付けられ、燃焼室２５の壁と密封係合するように構成されたピストン２９であって、当該ピストン２９は、燃焼室２５が最大容積である第１の位置と、燃焼室２５が最小容積である第２の位置との間の軸に沿って往復運動で往復運動するように配置され、ピストン２９は１サイクルの間に４ストロークを完了し、当該４ストロークは、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程として定められた、
ピストン２９と；
その第２の位置におけるピストン２９により定められた最小容積内の燃焼室２５の領域内の燃料噴射器３４と；
シリンダーヘッド１０であって、
点火手段３５と；
吸気バルブ２０を開閉するように構成された吸気カム２４と；
排気バルブ１６を開閉するように構成された第１の排気カム１３と；
同一の排気バルブ１６を開閉するように構成された第２の排気カム１２と、を備え、
第２の排気カム１２が、オペレータからの入力に応答して、第１の排気カム１３に対して角度調整可能であり、第２の排気カム１２を選択的に係合することができるようにし、
第１の排気カム１３が、圧縮サイクル中に排気バルブ１６を開閉するように構成されて、吸気行程中に引き込まれて選択された量の空気を、圧縮行程中に排出できるようにし、
第２の排気カム１２は、係合時に任意に排気バルブ１６を閉じるように構成され、
燃料噴射器３４は、圧縮行程中に排出される空気の量に従って噴射される燃料の量を調整するように構成される、
シリンダーヘッド１０と、を備えている。
吸気カム２４が吸気カムシャフト５に連動してもよい。
第１の排気カム１３が排気カムシャフト４に連動してもよい。
第２の排気カム１２は、排気カムシャフト４の軸の周りを回転可能であってもよい。
吸気バルブ２０および排気バルブ１６が、両方ともピストンバルブであってもよい。
４ストローク内燃エンジン１が、制御シャフト８に連動した第２の排気カム駆動ギア９を備え、この第２の排気カム駆動ギア９が、第２の排気カム１２に連動した第２の排気カム被動ギア１１と係合してもよい。
４ストローク内燃エンジン１が、排気カムシャフト４に平行で一致する軸を有する出力制御駆動ギア６をさらに備え、この出力制御駆動ギア６は、制御シャフト８に連動した出力制御被動ギア７と係合するように構成され、出力制御駆動ギア６が、オペレータからの入力に応じて、その軸に沿って移動可能であってもよい。
第１の排気カム１３に対する第２の排気カム１２の角度調整が角度調整機構を使用して達成され、当該角度調整機構は、出力制御駆動ギア６の軸方向の動作に応じて、排気カムシャフト４に対する出力制御駆動ギア６の角度調整を可能にするように構成され、出力制御駆動ギア６の軸方向の動作により、出力制御被動ギア７の角度調整、したがって出力制御シャフト８の角度調整をもたらし、排気ピストンバルブ１６が開いたままである期間、または閉じたままである期間が、オペレータからの入力に従って調整できるようにしてもよい。
この角度調整機構が、深溝型ボールベアリング（caged ball bearings）と係合するらせん状の溝を備えていてもよい。
このらせん状の溝が排気カムシャフト４に機械加工されてもよく、この深溝型ボールベアリングが出力制御駆動ギア６内に含まれていてもよい。
排気バルブ１６が開位置に向かって付勢され、この排気バルブ１６は、閉位置に向かって力を加えられるまで開いたままであるようにしてもよい。
吸気バルブ２０が開位置に向かって付勢され、この吸気バルブ２０は、閉位置に向かって力を加えられるまで開いたままであるようにしてもよい。
これらの付勢手段がバルブスプリング２１を備えてもよい。
バルブスプリング２１はバルブ１６，２０の内側に位置していてもよい。
前記バルブスプリング２１が、バルブスプリングアンカ（valve spring anchor）１４により保持されてもよい。
バルブスプリングアンカ１４はＹ字型またはウィッシュボーン型であり、バルブスプリング２１の固定が、カム１２，１３，２４およびカムシャフト４，５を妨げないようにしてもよい。
図１を参照すると、当該技術分野で周知である従来のタイミングの配置を示すバルブタイミングの略図が示されており、ここで、吸気バルブおよび排気バルブの開閉のタイミングが、ピストンの４ストロークのそれぞれに関連して示されている。
吸気行程を開始する前の上死点（Top Dead Centre：ＴＤＣ）にピストンが到達する直前に、吸気バルブが開かれることが分かる。その後、吸気行程を完了して圧縮行程を開始した後の、下死点（Bottom Dead Centre：ＢＤＣ）をピストンが通過した直後に、吸気バルブが閉じられることが示されている。
吸気行程の開始時に排気バルブが開かれていることが分かる一方で、その後、排気バルブはすぐに閉じ、吸気行程中、圧縮行程中および燃焼行程の大部分の間では排気バルブが閉じたままであり、燃焼行程の終了時の少し前に排気バルブが開いて燃焼ガスの排出を開始している。
排気バルブは排気行程全体を通して開いたままであり、次の吸気行程の開始時、ピストンが上死点（ＴＤＣ）を通過した直後に閉じている。
図１やこれらの説明から分かるように、吸気バルブが閉じられることと排気バルブが開かれることとの間には多少の重複がある。
変更可能なバルブタイミング用の従来の機構は、吸気バルブ／排気バルブの重複の継続期間を調整するように設計されており、バルブのオーバーラップの継続期間が長いため、ピストンがより高い回転数で、より多くの空気を取り入れて排出することができるようにし、またはより良好にエンジンに空気を吸気することができるようにしている。
図２を参照すると、本発明の一実施形態によるバルブタイミングの略図が示され、ここで、吸気バルブ２０および排気バルブ１６の開閉時間が、ピストン２９の４ストロークのそれぞれに関連して示されている。
この略図は、異なる軌道により表示された、異なるカムにより制御されるイベントのタイミングを示しており、吸気カム２４が外側の軌道として示されており、第１の排気カム１３が中間の軌道として示されており、第２の排気カム１２が内側の軌道として示されている。
この凡例は、４ストロークサイクル中の様々な時点で、出力要件に応じて、それぞれのバルブが開かれている、閉じられている、または任意に開閉されるかを明らかにする。
これらのイベントは円により明らかにされ、４ストロークサイクル全体に亘る様々なイベントは以下のように説明される。
従来の配置と同様に、吸気行程を開始する前のピストン２９が上死点（ＴＤＣ）に到達する直前に、吸気バルブ２０が開かれていることが分かる。その後、吸気行程を完了して圧縮行程を開始した後の、下死点（ＢＤＣ）をピストン２９が通過するときに、吸気バルブ２０が閉じられることが示されている。
排気バルブ１６は、従来の機構の場合のように、吸気行程が始まるときに閉じるように描かれている。
しかしながら排気バルブ１６は、その後、圧縮行程中に任意に開かれ、その後で閉じられるように描かれており、このことは、従来では排気バルブ１６が圧縮行程全体を通して閉じられたままであるため、慣例に従っていない。
その後、排気バルブ１６は従来の方法で動作し、燃焼行程の大部分を通して閉じたままであり、燃焼行程の終了時の少し前に排気バルブが開かれ、排気行程全体を通して開かれたままであり、そして次の吸気行程の開始時の、ピストン２９が上死点（ＴＤＣ）に達するときに閉じられることが示されている。
異なるカムのための異なる軌道は、どのように中間の軌道である第１の排気カム１３が圧縮行程中に排気バルブ１６を開くことを可能にし、その一方で、どのように内側の軌道である第２の排気カム１２が排気バルブ１６を任意に閉じたままにするように構成されているか、を図示しており、これらのことが、より高い出力要件下で行われている。
クロスハッチアーク（cross-hatched arc）は、本発明の実施形態が向けられる領域を特定しており、圧縮行程中の排気バルブ１６の任意の変更可能な開閉である。
図３を参照すると、本発明の一実施形態による内燃エンジン１のシリンダーブロック３２が示されている。
シリンダーブロック３２はピストン２９を収容し、当該ピストン２９は、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、クランクピン３１に接続された接続ロッド３０を駆動するように構成され、クランクシャフト（番号なし）の回転運動を引き起こし、内燃エンジン１に動力を供給している。
ピストン２９の上方に示されているのはシリンダーヘッド１０であり、当該シリンダーヘッド１０は、吸気バルブスリーブ１９内に位置している吸気バルブ２０、および排気バルブスリーブ１８内に位置している排気バルブ１６を収容している。
吸気ポート２６は、吸気バルブスリーブ１９の開口部を経由して、シリンダーヘッド１０の外部から燃焼室２５への経路を定めている。
排気ポート２７は、排気バルブスリーブ１８の開口部を経由して、シリンダーヘッド１０の外部から燃焼室２５への経路を定めている。
明確にするために、第１の排気カム１３と第２の排気カム１２が、お互いに隣接して、それぞれのサブフィギュア（subfigures）として示されている一方で、両方の排気カム１２，１３は、実際には、描かれている中心線（同心円と見なされる）に沿って重ね合わされている。
図４を参照すると、排気バルブ１６は開かれた構成と閉じられた構成との間で移動可能であり、排気バルブ１６が閉じられた構成で示されており、当該閉じられた構成において、排気バルブスリーブ１８の開口部が覆われ、したがって、燃焼室２５から排気ポート２７を通る空気の流れを防止している。
図５を参照すると、吸気バルブ２０は開かれた構成と閉じられた構成との間で移動可能であり、吸気バルブ２０が閉じられた構成で示されており、当該閉じられた構成において、吸気バルブスリーブ１９の開口部が覆われ、したがって、吸気ポート２６を通る燃焼室２５への空気の流れを防止している。
吸気行程の開始時の配置を示す図６を参照すると、この図６は、開き始めている吸気バルブ２０と、ちょうど閉じた排気バルブ１６とを示している。
中出力状態で、第２排気カム１２が部分的に係合されたときの、圧縮行程の開始の少し前の配置を示す図７ａを参照する。この図７ａは、吸気バルブ２０が吸気行程のかなりの部分で開かれた後で閉じていることを示している。排気バルブ１６は、吸気行程の間では閉じられており、その後の圧縮行程の大部分の間では閉じられたままである一方で、短時間開かれる。
第２の排気カム１２が係合されておらず、排気バルブ１６が第１の排気カム１３からのみ作用を受けるときの、圧縮行程の開始の少し前の配置を示す図７ｂを参照する。この図７ｂは、吸気バルブ２０が吸気行程のかなりの部分で開かれた後で閉じられることを示している。ここに示されているように、排気バルブ１６は吸気行程の間は閉じられており、第１の排気カム１３により開くことが許されるときの、次の圧縮行程中に排気バルブ１６が開く。
最大出力状態で、第１の排気カム１３および第２の排気カム１２の両方が係合されたときの、圧縮行程の開始の少し前の配置を示す図７ｃを参照する。吸気バルブ２０および排気バルブ１６の両方は、圧縮行程の間閉じられたままである。
最小出力状態で、第２の排気カム１２が係合しておらず、排気バルブ１６が第１の排気カム１３からのみ作用を受けるときの、圧縮行程の半ば頃の配置を示す図７ｄを参照する。この図７ｄは、圧縮行程の残りの間で吸気バルブ２０が閉じられており、排気バルブ１６が圧縮行程の継続期間の一部の間で開かれて、大量の空気を排出することができるようにしていることを示している。
図８ａ～図８ｅを参照すると、当該図８ａ～図８ｅは、圧縮行程中の様々な位置での配置や、異なる構成における第２の排気カム１２のさらなる描写を示している。
図８ａ～図８ｅは、重ね合わされ、使用されるように配置されているこれらのカムを示しており、第１の排気カム１３と第２の排気カム１２との間の角度調整により、圧縮行程中に排気バルブを任意に開くことができるようにする方法を説明している。
図９を参照すると、吸気バルブ２０および排気バルブ１６の両方が閉じられた状態の、燃料噴射点での配置を示している。
図１０を参照すると、吸気バルブ２０および排気バルブ１６の両方が閉じられた状態の、燃焼行程までの途中の配置を示している。
図１１を参照すると、吸気バルブ２０が閉じられ、排気バルブ１６が開かれた状態の、燃焼行程の終了時の配置を示している。
本発明の一実施形態による燃料噴射装置および点火手段の配置を示す図１２を参照すると、図示されるように、点火手段３５の発火点に燃料を向けることができる。
図１３を参照すると、吸気バルブ２０および排気バルブ１６が、それぞれのバルブスリーブ１９，１８、それぞれのカム２４，１２，１３、およびそれぞれのフォロアピン１５と共に示されている。
図１４を参照すると、シリンダーヘッド１０を示す等角図を示しており、かつ、対向する排気バルブ１６の端部に向かって空気の流れを向けるように構成された吸気ポート２６の流体流路をさらに示している。
図１５および図１６を参照すると、それぞれのダンパー４１，４０を含んでいる、吸気バルブスリーブ１９および排気バルブスリーブ１８を示している。
図１７を参照すると、本発明の一実施形態による排気バルブの配置を示しており、排気バルブスリーブ１８、排気バルブ１６、バルブスプリング２１、フォロアピン１５、排気カム１３、およびバルブスプリングアンカ１４を示している。
この図は、排気バルブ１６内の外端部がサークリップ４２により拘束され、もう一方の端部がバルブスプリングアンカ１４により拘束されていることをさらに示している。
またバルブスプリング２１の端部が、コレット４３を使用して拘束されてもよい。
図１８および１９を参照すると、本発明の一実施形態による排気バルブ１６の配置を示しており、排気バルブスリーブ１８、排気バルブ１６、バルブスプリング２１、フォロアピン１５、排気カム１３、およびバルブスプリングアンカ１４を示している。これらの図は、閉じられた構成（図１８）と開かれた構成（図１９）の両方における排気バルブ１６を示している。
図１７、図１８および図１９に示される実施形態において、付勢手段がバルブスプリング２１を備えており、当該バルブスプリング２１は、一方の端部でピストンバルブの内面に保持され、他方の端部でバルブスプリングアンカ１４により保持されている。これらの図には１対の排気カム１３のみが示されており、当該排気カム１３の外形は、バルブを駆動して開閉する手段を示すために例示的であり、必ずしも本発明のカム１３の外形を代表するものではない。
また図１７、図１８および図１９に示されたバルブの配置が吸気ピストン弁２０に適用されてもよい。
図面全体を通して、カム１２，１３および２４の外形が表示的な方法で示されており、バルブ１６，２０を開閉することができる手段を説明している。カム１２，１３および２４の外形は、本発明の機能を実施するために必要とされるカムの限定的な描写と見なされるべきではない。
使用中では、燃焼室２５およびピストン２９は従来の方法で機能する。
吸気カム２４が従来の方法で機能し、吸気バルブ２０を開かせて、吸気行程中に空気を引き込むことができるようにしている。この吸気バルブ２０を、ピストン２９が上死点（ＴＤＣ）に到達する直前に開くことができる。
その後、燃焼室２５内の空気の圧縮を可能にするために吸気バルブ２０が閉じられる。ピストン２９が下死点を通過した後で吸気バルブを閉じることができ、圧縮行程中の圧縮ができるようにしている。
その後、吸気バルブ２０は燃焼行程および排気行程の間では閉じられたままであり、次の吸気行程中に再度開かれて、空気を引き込むことができるようにしている。
第１の排気カム１３は慣例に従わないように機能し、排気バルブ１６の追加の開口部により特徴付けられ、当該追加の開口部は、排気行程に加えて圧縮行程中に開かれる。
従来の機構は、圧縮行程の間に吸気バルブ２０および排気バルブ１６の両方を閉じたままにし、点火前に空気の最大圧縮を可能にするであろう。
通常、圧縮行程中に排出されている空気は、圧縮が失われているために、本発明にとって害を及ぼすと見なされるであろう。
圧縮行程中の燃料噴射前または点火前に、排気バルブ１６を通って排出されている空気の利点の一つが、排気されている残りの空気により排気バルブ１６および点火手段３５が冷却されることである。
さらに、排気バルブ１６の下流のあらゆる要素もまた冷却され、特にこの要素は排気システム自体を含んでいる。このより冷たい排気（cooler exhaust）により、そこに含まれる触媒コンバーターの寿命を延ばすことに加えて、性能および効率の向上を提供している。
重要なことに、第２の排気カム１２が圧縮行程中に排気バルブ１６を開くように構成される場合には、燃料噴射器３４が、より少量の燃料を噴射することができる。
第１の排気カム１３が、圧縮行程中の所望の点で排気バルブ１６を閉じるように構成されてもよい。
第１の排気カム１３が排気バルブ１６を閉じるように構成される点が最小量の空気を維持するように選択されて、内燃エンジン１がストールすることなくアイドル状態になることを可能にしてもよい。
圧縮行程中で排気バルブ１６が閉じられる点が、圧縮行程の残りの部分に亘って圧縮するために、燃焼室２５内の所望の空気量を維持するように選択されてもよい。
噴射される燃料の量が、燃焼室２５内の空気の量に適切であるように電子的に選択されてもよい。
あるいは圧縮行程中に排気バルブ１６が開かれる期間が、内燃エンジン１が、例えば高速道路の速度で、ストールすることなく進むのに十分な出力を提供できるように選択されてもよい。
空気量の減少と噴射される燃料の量の減少との組み合わせの結果により、燃焼室２５における可燃物投入（combustible charge）の量がより少なくなるということである。
この結果が、圧縮行程中に排気バルブ１６を開くことができるときに、はるかに小さい容積の燃焼室２５の特性を発揮する燃焼室２５を有している内燃エンジン１である。
第２の排気カム１２は、オペレータからの入力に応答して任意に係合されるように構成される。
圧縮行程中に排気バルブ１６を開くことは、従来の燃焼エンジンからの大きな発展である。
オペレータからの入力が、アクセルペダルが踏まれているという形式で、追加出力の要求であってもよい。
第２の排気カム１２が、圧縮サイクル中に排気バルブ１６を閉じたままにするように構成され、その結果、ピストン２９が比較的従来の方法で４ストロークを完了できるようにしてもよい。
第１の排気カム１３の慣例に従わない外形、および任意に係合される第２の排気カム１２により、この内燃エンジン１が従来通りに機能すること、または、はるかに小さいエンジンの特性を発揮する方法で機能することを可能にし、その結果、より経済的である。
このことは、圧縮行程中に一部の空気を排出し、それに対応して噴射される燃料の量を減少させることにより達成される。
第１の排気カム１３と第２の排気カム１２との間の角度を変更することができ、圧縮行程中に排気バルブ１６を開くことができる期間を変更することができるようにしている。
角度の変更の結果により、この内燃エンジン１の出力を要求に応じて調整できるということである。
追加の出力が必要ではない場合は、空気の量が圧縮され、かつ、空気と燃焼するために噴射される燃料の量が、第２の排気カム１２が係合した状態で動作する場合よりも少ない状態で、第２の排気カム１２が係合されず、ピストン２９が最小動作条件下で機能する。
ピストン２９が最小動作条件下で機能する場合、この燃料の節約は効率の向上に寄与し、ここで従来のエンジンは、圧縮されている大量の空気と燃焼するのに十分な燃料を噴射する必要がある。
さらに、圧縮行程中に燃焼室２５に引き込まれた空気の一部が排出されると、この空気が内燃エンジン１、特に排気バルブ１６および点火手段３５、ならびに下流の排気システムをさらに冷却する。
ピストンバルブの使用では、改良されたバルブ冷却を可能にすることにより効率のさらなる向上を提供することができ、次に自動点火の可能性がより低下し、したがって、より高い圧縮比を可能にしている。
本発明の内燃エンジン１により達成される圧縮比が１５：１を超えてもよい。
本発明の内燃エンジン１により達成される圧縮比が１８：１を超えてもよい。
吸気バルブ２０は、吸気カム２４により付勢に逆らって、閉じられた位置に向かって内側に押し込まれる。
閉じられた位置に到達すると、吸気バルブ２０が吸気ポート２６を形成する開口部を越えて内側に移動し、したがって、当該吸気ポート２６が吸気バルブ２０により覆われる。ガスシールが、角度の付けられたバルブシートにより最も内側の範囲で影響を受けてもよく、このバルブシートが４５°で角度が付けられてもよい。
吸気カム２４が開かれた構成に変化すると、この吸気カム２４により、付勢が吸気バルブ２０を外側に移動させ、吸気ポート２６を形成する開口部を越えることを可能にし、したがって、当該吸気バルブ２０が開かれて自由であり、吸気ポート２６の大きさに応じてスロートを提供し、空気が燃焼室２５に引き込まれることを可能にしている。
吸気ポート２６の全領域を使用して燃焼室２５に空気を引き込むことは、バタフライバルブまたはポペット弁が使用される従来のエンジンからの大きな発展である。バタフライバルブおよびポペット弁の両方は、それらの構造の機能として、開かれた位置であるときでも空気の流れを抑制する。
バルブスリーブ１８，１９およびシリンダーヘッド１０の壁にポートを有しているピストンバルブの使用により、より大きな空気の流れが自由なポートを通り抜けることを可能にしている。
これに対応する配置が、排気バルブ１６、排気カム１２，１３および排気ポート２７に関して設けられている。
吸気ポート２６経由で燃焼室２５に引き込まれた空気が排気バルブ１６に向けられ、当該空気が排気バルブ１６に有利に冷却を与えることができるように、吸気バルブ２０および排気バルブ１６が配置されてもよい。
これらの吸気ポート２６および排気ポート２７の構成により、燃焼室２５に入る空気の流れを排気バルブ１６の端部に向けること、および排気バルブ１６の端部を超えて向けることをさらに可能にし、さらに有利に冷却を与えている。
吸気バルブスリーブ１９が、吸気バルブスリーブ１９の壁に開口部を備えて、吸気ポート２６と燃焼室２５との間の流体の流れを可能にしてもよい。
この吸気バルブスリーブ１９の壁の開口部が、流体の流れを吸気ポート２６から排気バルブ１６に向けるように成形されてもよい。
排気バルブスリーブ１８が、排気バルブスリーブ１８の壁に開口部を備えて、排気ポート２７と燃焼室２５との間の流体の流れを可能にしてもよい。
この排気バルブスリーブ１８の壁の開口部が、流体の流れを燃焼室２５から排気ポート２７に向けるように成形されてもよい。
吸気バルブスリーブ１９および排気バルブスリーブ１８の両方がダンパー４０，４１を備え、当該ダンパー４０，４１は、シリンダーヘッド１０内の吸気バルブスリーブ１９および排気バルブスリーブ１８の軸方向の動作を制限および減速するように構成されてもよい。
ダンパー４０，４１が、吸気バルブスリーブ１９および排気バルブスリーブ１８の壁の窪み内に取付けられた保持クリップであってもよい。
ダンパー４０，４１は、吸気バルブスリーブ１９および排気バルブスリーブ１８をシリンダーヘッド１０内へ取付けることを可能にするように圧縮されるように構成されてもよく、取付けられた後でシリンダーヘッド１０に半径方向の力を与えて、シリンダーヘッド１０内の吸気バルブスリーブ１９および排気バルブスリーブ１８の動作を制限および減速するように構成されてもよい。
またダンパー４０，４１が、シリンダーヘッド１０、吸気バルブスリーブ１９および排気バルブスリーブ１８の異なる熱膨張に起因する動作を制限する補助をしてもよい。
ダンパー４０，４１が、密接に合うようにバルブスリーブ１８、１９に取付けられ、燃焼室２５内から力が加えられたときに、これらのダンパー４０，４１とバルブスリーブ１８，１９との間の相対的な動作ができるようにしてもよい。
バルブスリーブ１８，１９を軸方向に移動でき、バルブ１６、２０の端部とのシールをより良好にもたらしてもよい。
バルブスリーブ１８，１９が燃焼室２５の外側に移動する場合には、カム２４，１２，１３の作用により、バルブスリーブ１８，１９が所定の位置に押し戻される。ダンパー４０，４１は、カム２４，１２，１３により与えられる負荷を分散するように作用し、バルブスリーブ１８，１９を、それらの好ましい位置に向かって均一に動かすことができるようにしている。
スリーブ１８，１９およびダンパー４０，４１の構成が、自己調整機構（self-adjusting mechanism）として機能し、これらのスリーブ１８，１９をシリンダーヘッド１０の所定の位置に保持して、確実にこれらのバルブが常にそれぞれの台座（seat）に到達するようにすることにより、適切なシールを確保している。
吸気バルブ２０および排気バルブ１６が燃焼室２５の上部に配置されてもよく、吸気バルブ２０および排気バルブ１６が、ピストン２９の軸に対して半径方向に向けられた軸を有していてもよい。
従来の内向きに開いているポペット弁は、外向きの移動範囲で着座させられ、または閉じられており、当該ポペット弁は、燃焼の力が外向きの力を与えるときに有利であり、したがって、当該ポペット弁の着座が燃焼により補助されるときに有利である。
燃焼室に向けられた移動軸を有しており外向きに開いているバルブの問題は、開かれた位置に向けてバルブを押し付けるように燃焼の力が作用することであり、したがって効率性能のために、適切な対抗力により当該バルブが閉じられたままにする必要がある。
本発明は、バルブの台座に対してスリーブの台座を押し付けるように燃焼の力が作用し、気密シールを形成するため、この問題に対処している。
バルブ１６，２０の軸がそれぞれのポート２７，２６と整列していないため、バルブがそのサイクルの所望の点に到達するまで、これらのポート２７，２６への流体流路が必ずしも開かれるとは限らないので、バルブ１６，２０が半径方向に方向づけられることは有利である。
したがって、バルブ１６，２０が燃焼の力に起因して部分的に着座していない条件において、ポート２７，２６が露出されていない場合には圧力を失う必要はない。
吸気バルブ２０の端部と排気バルブ１６の端部との間の距離が比較的小さくてもよい。
吸気バルブ２０の端部と排気バルブ１６の端部との間の距離が５０ｍｍ未満であってもよい。
吸気バルブ２０の端部と排気バルブ１６の端部との間の距離が２０ｍｍ未満であってもよい。
吸気バルブ２０の端部と排気バルブ１６の端部との間の距離が１０ｍｍ～１５ｍｍの間であってもよい。
バルブ１６，２０の対向する端部同士が近接近していることは、排気ピストンバルブ１６の端部を通過する吸気の空気の流れを考慮するときに有利である。
バルブ１６，２０が外向きに付勢されると、吸気ポート２６および排気ポート２７のスロートが初期位置で最大になり、バルブスプリング２１の付勢を克服するために燃焼エネルギーが失われることはない。
これらのバルブ１６，２０が、当該バルブ１６，２０内に収容されたバルブスプリング２１を使用して付勢されてもよい。
バルブスプリング２１を外端部の位置に保持するために、バルブスプリングアンカ１４を使用が使用されてもよい。
一実施形態では、バルブスプリングアンカ１４がＹ字型またはウィッシュボーン型の形態をとっており、バルブスプリングアンカ１４の外向きの端部がカムの動作を妨げないようにする一方で、この外向きの端部をシリンダーヘッド１０に取付けることができるようにしている。
動作するために、バルブ１６，２０の開閉のタイミングが、カム２４，１２，１３の配置により制御されている。
このタイミングにより、４ストローク、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程からなる燃焼サイクル中の様々な時点でバルブ１６，２０を開閉する。
このタイミングは、吸気バルブ２０が内燃エンジン１の吸気行程のために開かれ、圧縮行程、燃焼行程および排気行程の間では閉じられたままであるようなものであってもよい。
排気ピストンバルブ１６が、吸気行程および排気行程の間では閉じられ、圧縮行程および排気行程の間では開かれてもよい。
排気ピストンバルブ１６が、圧縮行程の一部または全部の間で閉じられてもよい。
吸気行程中に、空気が吸気ポート２６のスロート全体を通って燃焼室２５に引き込まれて排気バルブ１６を通過し、排気バルブ１６と、その下流の排気システムとの温度を低下させる。
圧縮行程の開始時に、出力の要求に応じて、吸気バルブ２０が閉じられてもよく、かつ、排気バルブ１６が開かれてもよい。
あるいは、排気バルブ１６が圧縮行程中のある段階で開かれ、低温の流入空気の一部が、吸気行程の終了後、および低出力に必要な場合は圧縮行程の最初の部分の間に排気ポート２７を通過することを可能にしてもよい。このことが、排気ポート２７および排気バルブ１６の両方を冷却するために行なわれてもよい。
排気バルブ１６が開かれる時点は出力の要件に応じて変化してもよく、排気バルブ１６をより短時間開く、または圧縮行程全体に亘って排気バルブ１６を閉じたままにしたときに、燃焼に利用可能な投入量が増加する一方で、排気ポート２７を通過する冷却空気の量が減少する。
内燃エンジン１がアイドリング状態であり、唯一の負荷がこの内燃エンジン１自体の内部摩擦であるとき、吸気行程中に誘導された全ての空気の大部分が、吸気バルブ２０が閉じた後で排気ポート２７を通って燃焼室２５から排出され、少量の燃料が最適な時間に燃料噴射器３４を通って噴射されてもよい。
このことにより、燃料消費量の削減と温度の低下の両方に起因して効率の向上が可能になる。
より大きな出力値が（すなわち、車両を停止状態から加速するために）必要なとき、
排気バルブ１６が、より長く閉じられた位置に保持されて、当該排気バルブ１６により、上死点の前後で、最初に吸い込まれた空気の一部が逃げることを防止し、燃焼のために最大量の可燃物投入が保持されて、必要な量の出力を生成してもよい。
当該排気バルブ１６を開くことができる時間の変化は、２つの排気カム１２，１３を使用することにより達成される。第１の排気カム１３および第２の排気カム１２として定義されている。
第１の排気カム１３は連続的に動作し、そして、圧縮行程のかなりの部分の間で排気バルブ１６を開くように第１の排気カム１３のタイミングが計られ、したがって、より多くの冷却空気を通過させることができ、最小限の燃料の噴射しか必要としていない。
第２の排気カム１２は、圧縮サイクルの大部分の間で排気バルブ１６を閉じたままにするように構成され、その結果、より多くの量の可燃性投入が可能になり、したがって、より大きな出力を可能にしている。
作動中の内燃エンジン１のサイクルごとに一度、大量の比較的冷たい空気が排気ポート２７を通って逃げることを可能にするために第２排気カム１２が制御されてもよく、排気バルブ１６および排気ポート２７を、これら排気バルブ１６および排気ポート２７の寿命全体に亘ってはるかに低温に保っている。排気ポート２７は、排気システムの残りの部分を通って空気を供給しており、当該排気システムもまた、冷たさを保たれることにより恩恵を受けている。
第２の排気カム１２の制御は、主排気カムシャフト４と平行に設置している第２の制御シャフト８により達成されてもよい。この実施形態において、出力制御駆動ギア６は、制御シャフト８に連動し、かつ、対応している出力制御被動ギア７と係合しており、当該出力制御被動ギア７は、主排気カムシャフト４に取付けられた第２排気カム１２に連動している。第２の排気カム１２は、主排気カムシャフト４を中心に自由に回転することができる。
一対の噛み合っている制御ギアと、制御シャフト８の前端部に連動している出力制御被動ギア７と、主排気カムシャフト４の前端部で自由に作動している出力制御駆動ギア６と、を使用して、制御シャフト８を主排気カムシャフト４と厳密に連続した関係で回転させてもよい。出力制御駆動ギア６は自由に作動する一方で、この出力制御駆動ギア６におけるボールベアリングと、排気カムシャフト４のらせん状の溝と、により出力制御駆動ギア６が制御されている。
制御レバー３３を主排気カムシャフト４に沿って軸方向に移動させることにより、主排気カムシャフト４の前端部に取付けられた出力制御駆動ギア６を公称距離で作動させてもよい。
主排気カムシャフト４の端部が３つのらせん状の溝を有し、当該溝のそれぞれが適切な大きさのボールベアリングを含んでいてもよい。これらのボールベアリングが出力制御駆動ギア６の穴の内側に収納され、主排気カムシャフト４の端部のらせん状の溝と係合してもよい。
主排気カムシャフト４の軸に沿って出力制御駆動ギア６を移動させることにより、主排気カムシャフト４の設定されたタイミングの前または後のいずれかで、出力制御駆動ギア６が主排気カムシャフト４に対して歯車を所望の量だけ回転させる。（従来のギアボックスで使用される）名目上のセレクタアームを使用して、出力制御駆動ギア６を軸方向に途切れなく移動させる。
クランクシャフトにより加えられる力の量が、第２の排気カム１２により制御される。このことにより、吸気行程中にすでに引き込まれた過剰な空気を、吸気行程の終了後、および低出力に必要な場合は圧縮行程の最初の部分の間に、排気ポート２７を通って排出できるようにしている。
吸気バルブ２０および排気バルブ１６にピストン型のバルブを使用することにより、燃焼室２５に出入りする空気の流れを増加させることができるようにし、当該ピストン型のバルブの使用は、これらのバルブの設計および構成と組み合わせることで、より高い圧縮比を可能にしている。
より高い圧縮比が使用される場合では自動点火のリスクが増加し、ここで構成要素が高温である場合では、この自動点火のリスクがさらに悪化する。
この排気バルブ１６は、高い作動温度を有していると考慮されることができ、当該高い作動温度は、比較的冷たい流入空気の流れが排気バルブ１６の端部に向けられていることにより軽減される。このことにより、温度に起因する自動点火のリスクを減少させ、したがって、高圧縮比の実現に役立つ。
２つの排気カム１２，１３の構成により、アイドリング時に追加の冷却空気がこのシステムに供給できるようにする一方で、必要なときに追加の出力が利用できるようにしている。
当業者に明らかであるような修正および変形は、本発明の範囲内であると見なされるだろう。
これから本発明を、添付の図面を参照して、実施例として説明する。
当該技術分野で周知である従来のタイミングの配置を示すバルブタイミングの略図であり、吸気バルブおよび排気バルブの開閉の結果のおおよそのタイミングが、ピストンの４ストロークのそれぞれに関連して示された図である。 本発明の一実施形態によるバルブタイミングの略図であり、吸気バルブおよび排気バルブの開閉の結果のおおよそのタイミングが、ピストンの４ストロークのそれぞれに関連して示された図である。 本発明の一実施形態による、シリンダーヘッドが、閉じられた構成の吸気バルブと閉じられた構成の排気バルブとを備えている状態の、シリンダーブロックおよびピストン装置を示した断面図である。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 吸気バルブが開位置にあり、排気バルブが閉位置にあることを示すシリンダーヘッドの断面図である。 吸気バルブが閉位置にあり、排気バルブが開位置にあることを示すシリンダーヘッドの断面図である。 本発明の一実施形態による、吸気行程開始時のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略４５度後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、中出力状態で第２の排気カムが部分的に係合されており、排気バルブは、圧縮行程の大半に亘って閉じたままである一方で、短時間開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略４５度後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、低出力状態で第２の排気カムが係合されておらず、排気バルブは、圧縮行程の大部分の間で開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略４５度後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、高出力状態で第２の排気カムが完全に係合されており、排気バルブは、圧縮行程全体に亘って閉じられたままであるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略９０度に示された状態の、圧縮行程の略半分を経たバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、低出力状態で第２の排気カムが係合されておらず、排気バルブは、圧縮行程の大部分の間で開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、圧縮行程開始時のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、高出力状態で第２の排気カムが完全に係合されており、排気バルブは、圧縮行程全体に亘って閉じられたままであるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは、このことがどのように達成されるかを図示するために、共通の中心線に沿って重ねて表示されている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略４５度後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、略７５％の出力状態で第２の排気カムが部分的に係合されており、排気バルブは、圧縮行程中に短時間開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは、このことがどのように達成されるかを図示するために、共通の中心線に沿って重ねて表示されている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から略６２度後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、略５０％の出力状態で第２の排気カムが部分的に係合されており、排気バルブは、圧縮行程中にわずかに長い間開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは、このことがどのように達成されるかを図示するために、共通の中心線に沿って重ねて表示されている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から９０度近く後ろに示された状態の、圧縮行程初期のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、略２５％の出力状態で第２の排気カムがわずかに係合されるのみであり排気バルブが、圧縮行程中により長い間開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは、このことがどのように達成されるかを図示するために、共通の中心線に沿って重ねて表示されている。 本発明の一実施形態による、クランクシャフトが下死点から１２０度近く後ろに示された状態の、圧縮行程における後半のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。本図において、低出力状態（例えばエンジンのアイドリング中など）で第２の排気カムが係合されておらず、排気バルブは、圧縮行程の最長時間の間で開くことができるようにしている。第１の排気カムおよび第２の排気カムは、このことがどのように達成されるかを図示するために、共通の中心線に沿って重ねて表示されている。 本発明の一実施形態による、シリンダーが上死点に近づいている状態の、圧縮行程終了時および出力行程開始時のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、燃焼行程途中のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、燃焼行程終了時のバルブおよびカムの配置を示しているシリンダーブロックおよびシリンダーヘッドの断面図である。第１の排気カムおよび第２の排気カムは明確にするために並べて表示される一方で、実際には、これらの第１の排気カムおよび第２の排気カムは共通の中心線に沿って重ねられている。 本発明の一実施形態による、燃料噴射装置および点火装置の配置を示している、吸気バルブおよび排気バルブの軸に沿って示している断面図であり、示されているように、燃料を引火点に向けることができる。 本発明の一実施形態を示している等角図であり、吸気バルブおよび排気バルブは、これらのバルブスリーブ、カムおよびフォロアピンと共にそれぞれ示されている。 シリンダーヘッドを示し、吸気ポートの流体流路をさらに示す分解等角図である。 シリンダーヘッドを示し、制御シャフトと、出力制御駆動ギアと、出力制御 被動ギアとの間の配置をさらに示す分解等角図である。 ダンパーを含んでいる吸気バルブスリーブを示す図である。 ダンパーを含んでいる排気バルブスリーブを示す図である。 本発明の一実施形態による排気バルブ分解時の配置を示している図であり、排気バルブスリーブ、排気バルブ、バルブスプリング、フォロアピン、第１の排気カムおよびバルブスプリングアンカを示している。 本発明の一実施形態による排気バルブの配置を示している図であり、排気バルブスリーブ、排気バルブ、バルブスプリング、フォロアピン、第１の排気カムおよびバルブスプリングアンカを示している。本図では、閉じられた構成（図１８）の排気バルブを示している。 本発明の一実施形態による排気バルブの配置を示している図であり、排気バルブスリーブ、排気バルブ、バルブスプリング、フォロアピン、第１の排気カムおよびバルブスプリングアンカを示している。本図では、開かれた構成（図１９）の排気バルブを示している。

Claims (20)

  1. 燃焼室と；
    前記燃焼室内に取付けられ、前記燃焼室の壁と密封係合するように構成されたピストンであって、当該ピストンは、前記燃焼室が最大容積である第１の位置と、前記燃焼室が最小容積である第２の位置との間の軸に沿って往復運動するように配置され、
    前記ピストンは１サイクルの間に４ストロークを完了し、当該４ストロークは、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程として定められた、
    ピストンと；
    その第２の位置における前記ピストンにより定められた前記最小容積内の前記燃焼室の領域内の燃料噴射手段と；
    シリンダーヘッドであって、
    点火手段と；
    吸気バルブを開閉するように構成された吸気カムと；
    排気バルブを開閉するように構成された第１の排気カムと；
    同一の前記排気バルブを開閉するように構成された第２の排気カムと、を備え、
    前記第２の排気カムが、オペレータからの入力に応じて、前記第１の排気カムに対して角度調整可能であり、前記第２の排気カムを選択的に係合することができるようにし、
    前記第１の排気カムが、前記圧縮行程中に前記排気バルブを開閉するように構成されて、前記吸気行程中に引き込まれて選択された量の空気を、前記圧縮行程中に排出できるようにし、
    前記第２の排気カムは、係合時に任意に前記排気バルブを閉じるように構成され、
    前記燃料噴射手段は、圧縮行程中に残存した空気の量に従って噴射される燃料の量を調整するように構成される、
    シリンダーヘッドと、を備えることを特徴とする４ストローク内燃エンジン。
  2. 前記吸気カムが吸気カムシャフトに連動しており、
    前記第１の排気カムが排気カムシャフトに連動しており、
    前記第２の排気カムは、前記排気カムシャフトの軸の周りを回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の４ストローク内燃エンジン。
  3. 前記吸気バルブおよび前記排気バルブがピストンバルブであることを特徴とする請求項１または２に記載の４ストローク内燃エンジン。
  4. 制御シャフトに連動した第２の排気カム駆動ギアを備え、
    前記第２の排気カム駆動ギアは、前記第２の排気カムに連動した第２の排気カム被動ギアと係合することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の４ストローク内燃エンジン。
  5. 前記排気カムシャフトに平行で一致する軸を有する出力制御駆動ギアをさらに備え、当該出力制御駆動ギアは、前記制御シャフトに連動した出力制御被動ギアと係合するように構成され、
    前記出力制御駆動ギアが、オペレータからの入力に応じて、その軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項４に記載の４ストローク内燃エンジン。
  6. 前記第１の排気カムに対する前記第２の排気カムの角度調整が角度調整機構を使用して達成され、当該角度調整機構は、前記出力制御駆動ギアの軸方向の動作に応じて、前記主排気カムシャフトに対する前記出力制御駆動ギアの角度調整を可能にするように構成され、
    前記出力制御駆動ギアの軸方向の動作により、前記第２の排気カムに対する前記第１の排気カムの角度調整をもたらし、排気バルブが開いたままであるの期間、または閉じたままである期間が、オペレータからの入力に従って調整できるようにすることを特徴とする請求項５に記載の４ストローク内燃エンジン。
  7. 前記角度調整機構が、深溝型ボールベアリングと係合するらせん状の溝を備えることを特徴とする請求項６に記載の４ストローク内燃エンジン。
  8. 前記吸気バルブが吸気バルブスリーブと密封係合するように構成され、
    前記排気バルブが排気バルブスリーブと密封係合するように構成されることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の４ストローク内燃エンジン。
  9. 前記吸気バルブは、開位置にあるときに吸気ポートから前記燃焼室への流体流路を提供するように配置され、閉位置にあるときに前記吸気ポートを覆うように配置され、その結果として流れを防止し、
    前記排気バルブは、開位置にあるときに排気ポートから前記燃焼室への流体流路を提供するように配置され、閉位置にあるときに前記排気ポートを覆うように配置され、その結果として流れを防止することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の４ストローク内燃エンジン。
  10. 前記吸気バルブおよび前記排気バルブは、それぞれの開位置に向かって付勢されていることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の４ストローク内燃エンジン。
  11. 前記吸気バルブおよび前記排気バルブが、バルブスプリングを使用して、それぞれ付勢されていることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の４ストローク内燃エンジン。
  12. 前記バルブスプリングは前記バルブの内側に位置していることを特徴とする請求項１１に記載の４ストローク内燃エンジン。
  13. 前記バルブスプリングがバルブスプリングアンカを使用して保持されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の４ストローク内燃エンジン。
  14. 前記バルブスプリングアンカはＹ字型またはウィッシュボーン型であり、前記バルブスプリングを固定することが、前記カムおよび前記カムシャフトを妨げないようにしていることを特徴とする請求項１３に記載の４ストローク内燃エンジン。
  15. 前記吸気ポートは、前記開位置にあるときに空気の流れを前記排気バルブに向けるように配置され、前記排気バルブが前記吸気ポートに入る空気により冷却できるようにしていることを特徴とする請求項９～１４のいずれか１項に記載の４ストローク内燃エンジン。
  16. 前記吸気バルブスリーブが、当該吸気バルブスリーブの壁に開口部を備え、当該開口部により、前記吸気ポートおよび前記燃焼室の間の流体の流れを可能にすることを特徴とする請求項１５に記載の４ストローク内燃エンジン。
  17. 前記吸気バルブスリーブの壁における前記開口部は、流体の流れを前記吸気ポートから前記排気ピストンバルブに向けるように成形されることを特徴とする請求項１６に記載の４ストローク内燃エンジン。
  18. 前記吸気バルブスリーブおよび前記排気バルブスリーブの両方が係合機能を備え、当該係合機能は、前記シリンダーヘッド内の前記吸気バルブスリーブおよび前記排気バルブスリーブの軸方向の動作を制御するように構成されることを特徴とする請求項８～１７のいずれか１項に記載の４ストローク内燃エンジン。
  19. 前記係合機能が、前記吸気バルブスリーブおよび前記排気バルブスリーブの壁におけるくぼみ内に取り付けられたダンパーを備え、
    前記ダンパーは、前記吸気バルブスリーブおよび前記排気バルブスリーブを前記シリンダーヘッドに導入できるように圧縮され、導入された時点で、前記シリンダーヘッドに半径方向の力を与え、前記シリンダーヘッド内の前記吸気バルブスリーブおよび前記排気バルブスリーブの動作を制御するように構成されることを特徴とする請求項１８に記載の４ストローク内燃エンジン。
  20. 前記吸気バルブおよび前記排気バルブは、お互いに対向して配置され、前記ピストンの軸に対して半径方向の動作を有することを特徴とする請求項１～１９のいずれか１項に記載の４ストローク内燃エンジン。
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