JP6242358B2 - 内燃エンジン - Google Patents
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Description
−その燃焼室内で燃焼を受ける作動流体を受け入れるために設計された燃焼室と;
−上記燃焼室の容積の範囲を定める第1ピストンと;
−第1ピストンを通じて供給され、作動流体を燃焼室に供給するため及び/又は作動流体の燃焼に起因する燃焼した流体を燃焼室の外部に排出するために設計された、燃焼室の内部を外部に通じさせるための第1通路と;
−上記第1通路の開閉を制御するために第1ピストン上に取り付けられた第1弁と;及び
−出力軸の回転運動を第1ピストンに呼応する運動に変換するために出力軸及び第1弁が協力することを特徴とし、出力軸及び第1ピストンが第1ピストンの運動を出力軸の回転運動に変換するように協力する、第1ピストンの同軸上に取り付けられた出力軸と、
を含む内燃エンジンによって達成される。
−起爆混合物(蒸発した燃料/空気混合タイプの)の爆燃の周期によって得られる燃焼室3の中の圧力変動はピストン4の直線的な往復運動を生じさせる;かつ
−第1ピストン4自体が、駆動される対象に連結されることを意図される駆動軸を構成する、出力軸8を回転させる。
このような設計は、先行技術におけるような種々の作動軸に沿った軸外負荷移動の使用を回避する。このような設計は第1ピストン4の動作の出力軸8への直接伝達を可能にする。言い換えると、第1ピストン4は出力軸8を直接回転させ、そのことによりエンジン1を特別に小型にでき、したがって、容易に乗物の本体に組み入れることができる。
−反対に働く2つのピストン4、14で境界を定められた燃焼室3;及び
−上記のピストンのうちのひとつの中に又はそれを貫通して設けられた、燃焼室3の内部を外側に通じさせるための通路5。
−燃焼室3の中で燃焼をうけることを目的とした作動流体を受け入れるために設計された上記燃焼室3;
−その両方が燃焼室3の容積の範囲を定める一因となる第1ピストン4及び第2ピストン14;
−燃焼室3の内部を外側に通じさせるために上記第1ピストン4を貫通して設けられる第1通路5で、作動流体の燃焼の結果として生じる燃焼された流体を燃焼室3から排出するために設計された上記第1通路5;及び
−燃焼室3の内部を外側に通じさせるために上記第2ピストン14を貫通して設けられる第2通路17で、燃焼室3に作動流体を供給するように設計された上記第2通路17。
出力軸8を回転させる。したがって、この爆発及び膨張段階(第3行程に対応する)は、出力軸8を回転させる機械的エネルギーに変換される熱エネルギーを作り出す。ピストン4,14はその後再び互いに近づきあい、燃焼室3の中で圧縮を作り出す。
Claims (15)
- 燃焼室の中で燃焼をうけることを目的としている作動流体を受け入れるように設計された前記燃焼室と、
前記燃焼室の容積の範囲を定める一因となる第1ピストン及び第2ピストンと、
燃焼室の内部を外側に通じさせるために前記第1ピストンを貫通して設けられた第1通路で、作動流体の燃焼の結果として生じる燃焼された流体を燃焼室の外に排出するように設計されている前記第1通路と、
燃焼室の内部を外側に通じさせるために前記第2ピストンを貫通して設けられた第2通路で、燃焼室に作動流体を供給するように設計されている前記第2通路と、
前記第1ピストンと前記第2ピストンとの少なくとも一つと同軸上に取り付けられた出力軸であって、前記出力軸及び前記第1ピストンと前記第2ピストンとの少なくとも一つが、前記第1ピストンと前記第2ピストンとの少なくとも一つの動きを前記出力軸の回転運動に変換するように協力する出力軸と、
前記第1通路の開閉を制御するために、前記第1ピストン上に取り付けられる第1弁と、
前記第2通路の開閉を制御するために、前記第2ピストン上に取り付けられる第2弁と、
の少なくとも一つ
を含み、
前記出力軸及び前記第1弁と前記第2弁との少なくとも一つは、前記出力軸の回転運動を、前記第1及び前記第2ピストンの各々と相対的な前記第1弁及び前記第2弁の少なくとも一つの動きに変換するように協力する、
内燃エンジン。 - 前記エンジンが、中空でまっすぐな管の形をして、前記第1と第2のピストンが軸方向に滑るように取り付けられたシリンダーを含み、
前記燃焼室は、シリンダーの中で各ピストンを分離する挟まれた空間によって形成される
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。 - 前記第1のピストンと第2のピストンが、前記シリンダーの中で対向する向きで動く
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジン。 - 前記第1のピストンと第2のピストンが、対向する向きの往復運動となるように動くように設計される
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のエンジン。 - 前記エンジンは、前記第1ピストンと同軸上に取り付けられた出力軸を更に含み、前記出力軸と前記第1ピストンは、協力して、前記第1ピストンの動きを、前記出力軸の回転運動に変換する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のエンジン。 - 前記出力軸と前記第1ピストンの間の協力は、往復運動であり、このことは言い換えると、前記出力軸の回転運動が、前記第1ピストンの動きに変換される
ことを特徴とする請求項5に記載のエンジン。 - 前記エンジンは、前記出力軸と、前記第1ピストンと一体になった第1ガイド要素とが一体になった第1ガイド経路を更に含み、
前記第1ガイド要素は、前記第1ピストンの動きを前記出力軸の回転運動に変換するために、前記第1ガイド経路に沿って動くように取り付けられる
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のエンジン。 - 前記エンジンは、前記出力軸は、従ってさらに第2ピストン14と同軸上に取り付けられており、出力軸8及び第2ピストン14は第2ピストン14の動きを出力軸8の回転運動に変換するように協力する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のエンジン。 - 前記エンジンは、前記第1通路の開閉を制御するために、第1ピストン上に取り付けられる第1弁を含む
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のエンジン。 - 前記出力軸及び前記第1弁は、前記出力軸の回転運動を前記第1ピストンに対しての前記第1弁の動きに変換するために協力する
ことを特徴とする請求項9に記載のエンジン。 - 前記エンジンは、前記出力軸と一体の第2ガイド経路及び前記第1弁と一体になっている第2ガイド要素を含み、
前記第2ガイド要素は、前記出力軸の回転運動を、前記第1ピストンに対しての前記第1弁の動きに変換するために、前記第2ガイド経路に沿って動くように取り付けられている
ことを特徴とする請求項10に記載のエンジン。 - 前記出力軸に対する第2ガイド経路の位置が、並進運動的に及び/又は回転運動的に調整される
ことを特徴とする請求項11に記載のエンジン。 - 前記エンジンは、前記第2通路の開閉を制御するために、前記第2ピストン上に取り付けられる第2弁を含む
ことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のエンジン。 - 前記出力軸及び前記第2弁は、前記出力軸の回転運動を、前記第2ピストンと相対的な第2弁の動きに変換するように協力する
ことを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載のエンジン。 - 前記エンジンは、以下の4行程周期で運動するように設計される、
−第1行程の間、前記第1及び第2ピストンはさらに離れていき、前記燃焼室の中に真空を作り出し、それにより、前記作動流体が前記第2通路経由で吸い込まれることを強制し、前記作動流体を前記燃焼室に入らせるように前記第2弁が開き、前記第1弁自体が閉じ、
−前記第1及び第2ピストンが最も離れた時点で、前記各ピストンは共に接近し、すなわちそれらは前記燃焼室の中に入っている前記作動流体を圧縮するようにお互いに近づきあう第2行程に対応し、前記各ピストンが互いに近づきあっている間に、前記第1及び第2弁は、前記各ピストンの間の前記作動流体を圧縮するように閉じられ、
−前記各ピストンが最もお互いの近くの点に達するとき、前記作動流体は、最大に圧縮され、点火プラグによって生じる発火効果によってか、又は、前記作動流体をそれが自然発生的に爆発するように加熱するそれ自体の圧縮比の効果によって、爆発し、
−前記爆発段階は、前記作動流体からなる各気体の膨張を引き起こし、前記膨張は、前記燃焼室の中で、前記各ピストン、閉じられた前記各弁、上に作用する高い圧力を生じ、それによって前記各ピストンを分離させ、
−前記各ピストンの前記分離は、前記燃焼室の中での前記爆発に起因する前記圧力の効果を通じて前記出力軸を回転させ、
−前記各ピストンは、その後再び互いに近づきあい、前記燃焼室の中で圧縮を作り出し、
−この時点で、前記第1ピストンの前記第1弁は開かれ、それによって、前記各ピストンの互いの接近で引き起こされる前記圧縮効果を通じて、前記燃焼された作動流体が前記第1通路を貫通して排気されることを可能にし、
−この第4行程の後、前記エンジンは、再び前記第1行程に対応する配置となり、もう一度、前記4行程の周期を始める準備ができる
ことを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載のエンジン。
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