JP2532013B2 - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JP2532013B2 JP3500238A JP50023890A JP2532013B2 JP 2532013 B2 JP2532013 B2 JP 2532013B2 JP 3500238 A JP3500238 A JP 3500238A JP 50023890 A JP50023890 A JP 50023890A JP 2532013 B2 JP2532013 B2 JP 2532013B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２サイクルまたは４サイクルタイプの内燃
機関に関し、特にシリンダ内に往復運動可能に受け入れ
られた少なくとも１つのピストンを有し、このピストン
が回転出力シャフトに対してその往復運動を出力シャフ
トの回転運動に変換するカップリングによって連結され
ている前記形式のエンジンに関するものであり、使用に
際してシリンダ内で燃料／空気の混合気がエンジン動作
サイクル中の所定の時点（以下、本文中では点火時期と
称する）に点火を行なうように構成された内燃機関に関
するものである。本発明はまた、この種のエンジンの運
転方法にも関する。
従来のエンジンにおいて、出力シャフトはクランクシ
ャフトを構成し、また１つ又は複数の各ピストンと出力
シャフトとの間の連結はクランクを構成し、このクラン
クは出力シャフトに強固に結合されると共に連接棒に相
対回転可能に連結され、この連接棒は、少なくとも限定
された相対回転運動を許容する連結機構によりピストン
に連結されている。この種のクランクシャフトの使用は
勿論長い間に確立されたもので十分に実証されており、
任意の運動における各ピストンの位置と速度が、関連の
連接棒とクランクの寸法形状によって精密に定められる
と共にシリンダ内の燃焼行程の進行と特性に対して完全
に無関係であると言う必然的な結果を有している。
内燃機関の動作効率は、相互に関連した多数の複雑な
要素によって左右されるが、これらの要素には、混合気
を通しての炎伝播の完全性と速度、およびピストンの瞬
時位置と燃焼行程の進行と相関が含まれる。
元来、従来のエンジンにおいてピストンの瞬時位置は
上述したように幾何学的な検討のみで定められるので、
燃焼行程の進行をピストンの運動に適合するための努力
をしなければならなかった。混合気の点火は、火花点火
エンジンでのスパークによるものであれ、デイーゼルエ
ンジンでの圧縮によるものであれ、通常は上死点位置
（TDC）よりも５゜乃至40゜手前の所定の位置で生じ
る。燃料の燃焼は点火位置からTDCから約40゜後方に至
るまでに行われる。また燃料の燃焼は境界が不明瞭な二
つの段階で行なわれ、初めの段階は最初の点火発生位置
から炎が混合気全体に拡がる炎伝播過程であり、第２の
段階では燃料が実際に燃焼してエンジンの出力が発生す
る。従来のエンジンにおいて、前記炎の伝播過程はTDC
の前にほぼ完了することが好ましく、また、元来、炎の
伝播速度は混合気の圧力に逆比例するので使用可能な最
大圧縮比に実質的な限界を与え、混合気の圧力が増加す
る以前に炎の伝播速度を最大限にする付加的な対策を講
じる必要があり、その結果、炎伝播速度の相当な減少を
生じていた。
即ち、圧縮比を増加することは、それによって平均有
効圧力（m.e.p.）、従ってエンジン出力、従ってまたエ
ンジンの効率の上昇がもたらされることから望ましいこ
とであるが、上述した要因によって圧縮比には実際上の
上限が設けられている。通常、炎伝播速度を最大限にす
るには、複雑な燃焼室の形状や過流を発生させる吸入
口、あるいは押し込み領域等々、エンジンを複雑・高価
にする装備によって過流および／または乱流を混合気中
に形成することが必要である。
従来からの往復動ピストンエンジンに関して、通常行
われてきた上述の各種の対策にも拘らず、燃焼効率はい
まだに比較的低いところに止まっている。これはエンジ
ンの取り出し動力および効率を理論的に達成可能な値よ
りも相当に低くするのみならず、エンジン排気ガス中に
主として炭化水素と一酸化炭素の形のかなりな量の未燃
焼または部分的に燃焼した燃料を残してしまう。この種
の汚染物質が排気ガス中に存在することは環境上の見地
からしても受け入れられないものとなってきており、次
第に厳格になる環境保護に関する法令に合致させるため
に、これらの汚染物質の燃焼を完全にするための酸化触
媒を車両に取り付けることがしばしば必要である。この
種の触媒は高価であるのみならず、例えば、鉛含有燃料
の不用意な使用による故障の恐れも存在する。
内燃機間に伴って生じるその他の問題は、各種の窒素
酸化物（NOx）の発生に関することである。今日ではNOx
は特に有害な汚染物質と考えられている。その形成は排
気ガスの高い温度によって促進され、そして高い効率を
求めるエンジンの各種の設計はNOxの発生を増加させる
結果となっている。公害防止法令は排気ガスからのNOx
の除去のために自動車への還元用の触媒の取り付けを益
々要求しているが、これは更に自動車の価格を上昇させ
るものである。
クランクシャフトを備えた従来のエンジンにおいて、
上昇ストロークのピストンの速度は下死点位置（BDC）
から次第に増加し、TDCの90゜手前で最大に達し、TDCで
ゼロになるまで次第に減少する。速度の減少割合、即ち
ピストンの減速度は、TDCの手前90゜からTDCへ向けて順
次増加している。下降ストロークにおいてはこのパター
ンが反転する。従来のエンジンのピストンの運動は図２
に実線で示す通りであり、ここで縦軸はピストンの変
位、横軸はクランクシャフトの回転角度である。
本願発明者によって、上述した問題の多くは少なくと
も部分的には時間に対するピストンの運動の特性、従っ
てピストンの往復運動を出力シャフトの回転運動に変換
するクランクシャフトの使用によるものであると言うこ
とが確認されている。出力シャフトとの結合に別の形式
のカップリングを使用するエンジン、従ってクランクシ
ャフトを使用しないエンジンは周知であり、その様なエ
ンジンの１例が米国特許第4834033号で公開されてい
る。このエンジンは互いに逆位相で振動する２個の相対
するピストンを有し、これらが長さ方向に平行にのみ運
動できるようにガイドされた共通ピストンロッドに接続
されている。ピストンロッドから突出するローラーは出
力シャフトに固定されたキャリジ内のカム溝の側面に係
合している。カム表面を形成する溝の側面と接触するロ
ーラーの直線運動が出力シャフトの回転運動を起す。し
かしながら、このエンジンにおけるカム表面はほぼ規則
正しい正弦波形状で、ピストンの運動は従来のクランク
シャフト付きエンジンのそれを真似たようなものとなり
・したがって、上述した問題はこのエンジンでは従って
解決されない。
本発明の目的は、上述した問題を除去または減少する
ことであり、特別には、通常のものよりも燃料を更に完
全に燃焼してエンジン出力と能率とを向上し、好ましく
は排気ガス流中における酸化触媒の必要性を除去したエ
ンジンを構成することである。本発明の更に別の目的
は、排気ガスの温度を低下させてNOxの発生を減少し、
酸化触媒の必要性を減少または除去するエンジンを構成
することである。
本発明による内燃機関は、冒頭に記載した形式の内燃
機関において、前記カップリングが、ピストンの速度を
その圧縮行程中のほぼ点火時期に急激に低下させると共
に次いで上死点位置に達する前に増加するように構成ま
たは適合されていることを特徴とするものである。
即ち、本発明のエンジンにおいて、ピストンは点火時
期またはその近くで急激に減速され、これは、燃料が点
火された直後に、ピストンの継続運動によるシリンダ容
積が僅かしか減少せず、いずれにしても従来のエンジン
の場合より小さい割合で減少することを意味する。この
ことはTDCの90゜手前で減速割合が滑らかに漸増する従
来のエンジンとは対照的である。混合気の圧縮速度をこ
のようにして急激に減少または停止することにより、複
雑な燃焼室や過流形成吸込口、あるいは押し込み領域等
などを何等必要とすることなく、炎の伝播を通常の場合
よりも高速に進行させることが可能となる。炎が混合気
全体にひとたび伝播すると、圧縮は通常の通りの過程で
継続することになる。点火時期以後の短時間の間に、典
型的にはTDCの35゜乃至15゜前からTDCの20゜乃至８゜前
までの間にピストンが普通よりも緩慢に動くと言うこと
は、TDCの少し前に従来必要であった速度よりも大きな
速度へ実質的に再加速して正確な時点でTDCに到達させ
る必要性があることを意味する。但し、この追加の圧縮
が生じるときには炎の前縁は混合気全体に既に伝播して
おり、従って炎の伝播を阻止する必要がないため、従来
可能であったよりも大きな度合に混合気を圧縮すること
が可能であり、換言すれば相当に大きな圧縮比で運転す
ることが可能である。これは平均有効圧力m.e.p.を増加
し、従ってエンジン出力の増加をもたらす。燃料全体へ
の炎の完全な伝播は更に完全な燃焼をもたらし、同一の
エンジン出力で従来よりも燃料消費量が減少し、従って
未燃焼の排気の放出が相当減少する。
TDCまたはその近傍では比較的小さな出力が生じ、従
来のエンジンにおいてはピストンは単にTDCから比較的
ゆっくりと遠ざかってスピードを順次増加して行くだけ
である。しかしながら、TDC以後は燃焼する混合気の体
積をできるだけ速く増加して完全燃焼を促進し、燃焼に
よって得られる出力を増大するようにすることが望まし
い。
そこで本発明の好ましい実施態様においては、ピスト
ンはその仕事（爆発）行程においてTDC以後の０〜40
゜、好ましくは０〜20゜の間に最大加速に、更に好まし
くは最大速度に到達するようにしてある。これは、ピス
トンがその仕事行程におけるTDC以後の90゜位置で最大
の速度及び加速度に到達する従来のエンジンとの際立っ
た差異であることが理解されよう。
TDC直後の点火された混合気の急激な体積増加、即
ち、従来のエンジンに比べてTDC直後のピストンの一層
の高速の運動は、ピストンが設定時点でBDCに到達しな
ければならないことから、ピストンがその仕事行程内の
後方部において従来のエンジンに比べて更にゆっくりと
運動しなければならないことを意味する。この仕事行程
の終点へ向かう間にはいずれにしても小さい出力しか生
じないし、この間の減少された混合気膨脹度合は排気ガ
スの温度低下をもたらし、そのためNOxの減少となる。
未燃焼炭化水素の急な減少に関連する排気ガスの温度低
下は、もし設けられているとすれば排気口と排気弁との
腐食及び消耗を減じることが理解されよう。
即ち、本発明による内燃機関は、従来使用されている
ものと全然相違する原理に従って作られている。即ち、
従来のエンジンにおいてピストンの運動は連接棒とクラ
ンクシャフトとの運動力学によって決定され、燃焼をこ
の運動にできるだけ適合させる種々の試みが行なわれて
いる。しかしながら、本発明においては燃焼は最適な要
領で進行可能であり、ピストンはこの燃焼プロセスに従
って完全に相関をもった動きをするように計画されてい
る。これは本質的に燃焼効率とエンジン出力の増加をも
たらし、特に、圧縮比を従来実用的であると考えられて
いた値以上に増加するという利点を利用すれば、汚染物
質の放出が減少するという結果をもたらす。
本発明は、火花点火またはデイーゼル型式の２サイク
ルエンジンに適用可能であるのみならず、これら何れの
型式の４サイクルエンジンにも適用可能である。本発明
は、圧縮行程及び仕事行程でのピストンの動きを変える
ことのみに関係しているので、エンジンが４サイクル型
のものである場合、ピストンは排気行程の間にこの同じ
変形運動パターンまたは他の任意の運動パターンの何れ
でも達成可能である。エンジンが火花点火型のものであ
る場合、火花時期はエンジン点火システムによって定め
られることはもちろんである。エンジンがデイーゼル型
の場合は、点火は圧縮比と使用燃料の特性によって定ま
る時期に生じる。
火花点火エンジンの点火タイミングをその動作状態に
合うように変更することは当然のところであり、特に点
火時期は始動状態と通常の高温運転状態とでは一般に相
違する。各種のタイミング可変要素をピストンと出力シ
ャフトとの間のカプリングに導入して点火タイミングの
変化に整合させることは可能であるが、これをしない
で、ピストン速度の前述の急激な変化がエンジンの通常
の運転状態における点火時期又はその近傍で生じるよう
にすることが好ましい。
この明細書において、TDCの前または後の角度に関し
ては、通常の要領、即ちクランクシャフトの回転角度で
あると解釈すべきである。出力シャフトがピストンの各
サイクルに対して完全な１回転を行うようにエンジンが
構成されている場合、この角度と言う用語は出力シャフ
トの回転角に関するものである。但し、クランクシャフ
トを省略することは出力シャフトの１回転に対してピス
トンが２サイクル以上を行う可能性を開き、これは出力
トルクの増加という利点をもたらすが、この場合はTDC
前後の角度はそれ相応の解釈、即ち出力シャフトがピス
トンの３サイクルについて１回転するとすればTDCの前
の９゜は出力シャフトの３゜の回転に対応するというよ
うに解釈すべきである。
ピストンと出力シャフトとの間のカップリングは種々
の形態をとり得るものであり、一つの実施態様におい
て、このカップリングは、各ピストンに連結された連接
棒と出力シャフトに固定された回転カムとを含み、前記
連接棒はその長手方向への直線運動のみを行うようにガ
イドされ、また前記カムは、出力シャフトの周方向に延
在してピストンからの距離が出力シャフトの回転に伴っ
て順次増加及び減少するような連続的な環状カム面を有
し、そして前記連接棒がカム面と摺動または転動係合し
ているような形態を有している。但しこれは要部ではな
く、種々の異なる形態のカップリングが考えられ、連接
棒のないものも可能である。カップリングの精密な形態
は、往復運動を回転運動に変換し、またピストンを前述
のように運動させるようにするものであえば、厳密なも
のではない。
本発明のエンジンは、単一のピストン又は出力シャフ
トに同一のカップリングあるいは夫々のカップリングを
介して連結されている複数のピストンを含むことができ
る。例えば、シリンダがＶ型配列の場合、エンジンには
一本以上の出力シャフトが含まれていてもよいことはも
ちろんである。
本発明のその他の特徴および詳細は、例示としての幾
つかの特別な実施例に関する以下の添付図面を参照した
説明から明らかであり、添付図面において、 図１は、本発明による２サイクルエンジンを一部断面
で示す模式側面図、 図２は、従来のエンジンと本発明のエンジンとのピス
トンの経時的な位置変化を示すグラフ、 図３は、同相で動き夫々の連接棒に接続された２つの
ピストンを有する変形構造の図１と同様な模式側面図、 図４は、出力シャフトがピストンロッドに対して直交
している形態の変形カップリングを一部断面で示す側面
図、 図５は、出力シャフトの長手方向にみた図４のカップ
リングを示す正面図である。
図１には、対称的に配列された２つの等しいピストン
１を有する２気筒２サイクルエンジンの一部が、共通連
接棒５に接続された１方のピストン１のみについて示さ
れている。各ピストン１は、エンジンブロック、即ちボ
デイ６によって画定された各シリンダ２の内部で往復動
可能であり、１つ以上のピストンリング３を有してい
る。各シリンダは夫々のシリンダヘッド９によって閉鎖
され、シリンダヘッドは単純なほぼ半球状の燃焼室８を
画定している。シリンダヘッド９には点火プラグ（図示
せず）を受け入れる孔７が設けられている。各シリンダ
はピストンで制御される排気口10とピストンで制御され
る吸入口４とを有し、吸入口は掃気通路12を介してポン
プ室と吸入口14に接続され、吸入口は普通の弁、例えば
リード型のものを備えている。
連接棒５は、その外表面上で間隔をあけた二群のスプ
ライン11によってその長手方向と平行な方向のみに移動
できるようにガイドされ、前記二群のスプラインは、エ
ンジンのメインボデイ６の一部を形成する間隔を設けた
複数の支持ウエブ15に坦持された各スプラインブッシュ
13と噛み合っている。これらブッシュ13は連接棒のスト
ロークよりも僅かに大きい距離だけ間隔をあけてある。
潤滑油は、前記ウエブ15に設けられた油路16を介して前
記噛合スプラインに供給されている。各群のスプライン
11とそれに付属するピストンとの間で連接棒５にはリッ
プシール20が嵌められている。
連接棒と平行に延びているのは回転出力シャフト17で
あり、連接棒５の往復運動は、この出力シャフトに伝達
されると共に、シャフト17に固定されたほぼ放射状に延
在する環状カムデイスク21によってシャフト17の回転運
動に変換される。カムデイスク21は、ほぼシャフト17の
長手方向に沿って互いに逆方向に向いた対向環状カム面
22および23を有する。カムデイスク21は単純な平面状の
デイスクではなく、その中心放射面28に関して周方向に
波状に形成されている。従って夫々のカム面22,23は各
ピストンから連接棒５の長手方向に順次増加および減少
する距離を以て隔てられており、それによって各カム面
22,23は複数のピークと凹み、この図の場合は夫々３個
ずつを有するものとなっている。シャフト17の長手方向
における各カム面のピーク間の距離は前記連接棒のスト
ロークに等しい。
各カム面22,23は、連接棒５から放射状に突出する夫
々のスタブシャフト26,27に回転可能に取り付けられた
夫々のガイドロール24,25と係合している。
動作に当って、２つのピストンは逆位相で動き、従っ
て一方のピストンの仕事行程の間に生じる出力が連接棒
を介して他方のピストンの圧縮行程を果たす。ロール2
4,25は連接棒と共に動き、シャフト17が軸方向の運動に
対して固定されていることと、カム面22,23が連接棒５
の運動方向に対して傾斜していることから、連接棒の往
復運動がシャフト17の回転運動に変換される。各カム面
は３個ずつのピークを有するのでシャフト17はピストン
の各サイクル毎に３分の１回転しか行なわず、そのため
通常のエンジンに比較して出力トルクは少なくとも３倍
に増加する。図１はカム21に付属する対向ピストン対の
一方のみを示しているが、単一のピストンが図示のよう
に配列されていたり、多数の別個のピストンまたはピス
トン対が配列されていたりすることがあり得ることに注
意されたい。共通連接棒でリンクされて逆相で運動する
１対のピストンを使用することの重要な利点は、２つの
シリンダ内での点火によって生じる変動力が大きくバラ
ンスされ、クランクの回転によって生じる遠心力も勿論
存在しないと言うことである。連接棒内に生じる力は全
て直線的であり、従ってピストンが横向きの力を受ける
ことがなく、そのため機関の有効寿命及びピストンの有
効寿命が増加する。
カム21はロール24,25の間にサンドイッチされている
ので、任意の瞬間の両ピストンの位置はカム面22,23の
形状、即ちその瞬間にロールと接触しているカム面のそ
の部分の詳細な形状によって詳細に決定される。カム面
が正規の正弦波形状の場合、ピストンの運動は従来のエ
ンジンのピストンのそれと類似したものとなる。しかし
ながら、本発明に従ったカム面は、ピストン運動が圧縮
行程の殆どに亙ってほぼ従来通りになる一方で点火時期
においては急激に遅くなり、これに引き続いてTDCの前
までスピードアップし、従来のエンジンよりも先方まで
動くように、即ち高い圧縮比となるように形成されてい
る。点火時期またはその前後でのピストンの速度低下の
ために、炎は混合気を通して急速に伝播し、従来のエン
ジンで生じたような圧力の相当な上昇による阻害は受け
ない。炎が燃料全体にひとたび拡がると、圧縮比は何等
の悪影響なしに従来よりも高い圧縮比まで再び上昇し、
そのため平均有効圧力（m.e.p.）、従ってエンジン効率
が向上し、燃料の燃焼がほぼ完全に終了する。TDCの後
ではピストンは急速に下降し、TDCから40゜以内で、好
ましくは20゜以内でその最大加速度、また恐らくは最大
速度に到達する。これは更に燃焼割合と効率とを改善
し、事実上、燃焼を仕事行程において若干助けることに
なる。通常、２サイクルエンジンの排気口はTDCの手前
約80゜で開くので、本発明において生じる燃焼の加速は
排気弁の開放を例えばTDCの前で10゜乃至70゜だけ遅ら
せることができる。これは更にエンジンのパワー出力を
上昇し、一方、掃気能率は低下させないことが確認され
ている。
ピストン運動の従来のエンジンからの相違の挙動を図
２に点線で示す。ピストンが仕事行程の前半の間に従来
よりも速くなるため、仕事行程の後半においては当然の
ことながらゆっくりと動かねばならない。図２に見られ
る通り、本発明のエンジンにおける仕事行程中の時間／
変位曲線は従来のエンジンのそれとBDCの手前約90゜で
交差する。しかしながら、排気口がBDCの手前約70゜で
開くので、排気口の開放の前約20゜に亙ってピストンが
普通よりも更にゆっくりと動く期間がある。これにより
排気ガス温度の低下が生じ、従って排気ガス中のNOx含
有量の低下がもたらされる。
カム面22,23は上述したピストン運動を生じるように
計画または成型されている。これを図１に示すのは勿論
実際的ではないが、各カム面の各ピークの形状は点線で
変形されたような図２の曲線と同様の形をもつであろう
ことは容易に理解される。
２つのピストンが強固な連接棒によって連結されてい
る図１の構造において、両ピストンの運動は全ての時間
で等しいことはもちろんである。
本発明は主としてTDCの前後における一方のピストン
の運動を変更するが、この変更を加えられた運動は他方
のピストンにおいても同様に同時に行われる。但し、他
方のピストンはこの時BDCの前後にあるので、この運動
への僅かな変更はその動作またはそれから生じるエンジ
ン出力に重要な影響を与えることはなく、と言うのは出
力はTDC後の約90゜の範囲内でのみ実質的に生じるから
である。
図３は、２つのピストン1Aと1Bとが同相で動き、夫々
連接棒5Aと5Bに接続されている変形実施例を示す。シリ
ンダヘッドは設けられておらず、燃焼室は２つのピスト
ンの間に形成されている。各連接棒は夫々のスプライン
11によって直線状に摺動運動するように支持されてい
る。各連接棒はロール24,25を有し、これらは図１のカ
ム21と同様な形の夫々のカム21上で作用する。その他の
点では構造と動作とは図１のそれと同様である。
図４と５は、直線内にある個々のピストン／シリンダ
の複数個を含む更に変更を加えたエンジンを示し、各ピ
ストンは、夫々のカップリングを介して連接棒５と直交
する出力シャフト17に結合され、図にはそのうちの１個
のみを示してある。ピストンから遠い方の端部（図示せ
ず）で連接棒は分岐すなわちヨーク37を有し、この分岐
の間には、主ロール38と、その下に間隔においてヨーク
37の分岐から内側に突出するスタブシャフト40に取り付
けられた別の２個のロール39とがある。出力シャフト17
に回転自在に固定接続されているのが放射状に突出する
カムデイスク21で、その外周には外側に向いた表面34と
一対の内側に向いた面36とを有するリム35を有する。リ
ム35はシャフト17に沿った方向から見たときにほぼ３角
形となっており、その各辺は凹んでいる。リム35はロー
ル38,39の間に挾まれており、ロール38は表面34と、そ
してロール39は表面36と転動係合している。表面34,36
とシャフト17の軸との間の距離はリムの周囲で順次変化
するが、その最大変化値はピストンのストロークに等し
い。従って、ピストンが往復運動を行うと、リム35とシ
ャフト17とがピストンの３サイクルごとに１回転する。
図示できなかったけれども、表面34,36の形状は図１の
カム面22,23のそれと同様であり、そのためピストンは
図１の実施例のそれと同様な変形運動を行う。
上述の実施例に対して多数の変形が行い得ることは明
白である。特に、エンジンはどの形式のものでもよく、
その細部とピストンの運動に関するタイミングの若干に
関して調整を要するが、これは専門家にとってその能力
範囲内のことである。ピストンと出力シャフトとの間の
連結もまた各種の形態を取ることができ、その全てにお
ける重要性はピストンの運動が上述のように変形されて
燃料の燃焼に追従し、燃料の燃焼とエンジンの出力を最
良にすることである。

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリンダ内に往復動可能に受け入れられ、
    ピストンの往復運動を出力シャフトの回転運動へ変換す
    るカップリングを介して回転出力シャフトに結合された
    少なくとも１つのピストンを有する内燃機関であって、
    使用に当って１つまたは各シリンダ内の燃料／空気混合
    気が機関の動作サイクル内の所定の点火時期に点火され
    るように構成されているものにおいて、 前記カップリングが、機関の圧縮行程におけるピストン
    速度をほぼ点火時期において急激に減少すると共に上死
    点位置に達する前に再び上昇するように構成されている
    ことを特徴とする内燃機関。
  2. 【請求項２】前記カップリングが、機関の仕事行程にお
    けるピストンの最大加速が上死点位置の後の０〜40゜、
    好ましくは０〜20゜の間で達成されるように構成されて
    いることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
  3. 【請求項３】前記カップリングが１つまたは各ピストン
    に接続された連接棒と出力シャフトに回転可能に固定取
    り付けされたカムとを含み、前記連接棒がその長手方向
    に直線状の運動のみを行うようにガイドされ、また前記
    カムが連続的な環状状カム面を有し、該カム面が出力シ
    ャフトを周方向に取り囲んで延在すると共にカム面のピ
    ストンからの距離が出力シャフトの回転と共に順次増加
    および減少を行うように形成され、前記連接棒が前記カ
    ム面と摺動または転動係合されていることを特徴とする
    請求項１または２に記載の内燃機関。
  4. 【請求項４】前記出力シャフトが連接棒と平行に延在
    し、前記カム面がほぼ出力シャフトの長手方向に向い
    て、連接棒から横方向に延びる突出手段と係合している
    ことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
  5. 【請求項５】前記出力シャフトが連接棒と直交して延在
    し、前記カム面が出力シャフトの長手方向に対して横切
    る向きに向いていることを特徴とする請求項３に記載の
    内燃機関。
  6. 【請求項６】共通の連接棒に接続されて夫々のシリンダ
    内に配置された２つのピストンを含むことを特徴とする
    請求項３〜５の何れか１項に記載の内燃機関。
  7. 【請求項７】２つのピストンが同一シリンダ内にあり、
    これらが夫々別々の連接棒に接続されて同期して圧縮お
    よび仕事行程を行うように構成されていることを特徴と
    する請求項３〜５の何れか１項に記載の内燃機関。
  8. 【請求項８】前記カムが互いに逆向きの２つの連続環状
    カム面を含み、前記連接棒に連結された連結手段がカム
    面の夫々一方と摺動または転動接触をしていることを特
    徴とする請求項３〜７の何れか１項に記載の内燃機関。
  9. 【請求項９】前記カップリングが、出力シャフトの各完
    全回転ごとにピストンが２サイクル以上、好ましくは３
    サイクルを行うように構成されていることを特徴とする
    請求項１〜８の何れか１項に記載の内燃機関。
  10. 【請求項１０】シリンダ内に往復運動を行うように受け
    入れられた少なくとも１つのピストンを有し、前記ピス
    トンの往復運動を出力シャフトの回転運動に変換するカ
    ップリングによってピストンが回転出力シャフトに接続
    されている内燃機関の運転方法であって、空気と燃料と
    の混合気をシリンダ内に導入する工程と、エンジンの動
    作サイクル中の所定の点火時期に燃料に点火を行なう工
    程とを含む内燃機関の運転方法において、 機関の圧縮サイクル中のピストンの運動をほぼ点火時期
    で急激に減少し、引き続きピストン速度を上死点位置に
    到達する前に増加させることを特徴とする内燃機関の運
    転方法。
  11. 【請求項１１】機関の仕事行程中においてピストンを上
    死点位置の後の０〜40゜、好ましくは０〜20゜の間にそ
    の最大加速度に到達するように運動させることを特徴と
    する請求項10記載の方法。
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