JPH02140415A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JPH02140415A
JPH02140415A JP1114889A JP11488989A JPH02140415A JP H02140415 A JPH02140415 A JP H02140415A JP 1114889 A JP1114889 A JP 1114889A JP 11488989 A JP11488989 A JP 11488989A JP H02140415 A JPH02140415 A JP H02140415A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関に関するものである。
内燃機関装置は、多くの相互に連係した副装置に分ける
ことができ、それらは、機関５Ａ　’７１の速度、出力
、燃料消費及び、排気放出に関して所望の成果をもたら
ず様に一緒に動作する。これらの区分は次の通りである
。
（ａ）　　点火手段、 （ｂ）　　燃料供給の操作、 （Ｃ）Ｍｌ関のシリンダ及び燃焼室内での気体の流れの
操作。
ディーゼル機関装置は、更に次の副操作も有している。
（ｄ）隔離機構、 （６）燃焼室での燃料と空気の混合。
隔離とは、連続的に動作可能な点火手段が燃焼室内に置
かれている時に早期点火を防止するため、機関の吸気行
程及び圧縮行程の間、機関の燃焼室から燃料を排除する
ことを説明するために用いられる用語である。
隔離は、次の理由により、内燃機関に著しい燃料効率の
利点を与える。
（ｉ）　　圧縮による自然点火が防止できるので、機関
の圧縮比を、用いられる燃ネ４に関係なしに選ぶことが
できる。
（ｉｉ）一部充填では、燃料供給は空気供給における１
さ重な減少なしに減少することができる。これは、機関
の“超希薄燃焼”操作をもたらす。
（ｉｉｉ　）一部充填では、また、例えば、ポンプ…失
に導く絞り弁により結果されるような空気吸入中に空気
流との機械的干渉の必要がない。
ディーゼル機関は、その動作に隔離を用いる内燃機関で
現在用いられている唯一のものである。動作中、空気は
機関のシリンダへ吸入され高容量比（１４：１〜２５：
１）に圧縮され、その結果、空気は３００℃〜４００℃
の高温に熱せられる。燃料は、圧縮行程の終りまではシ
リンダへ噴射されない。空気の高温のために、燃料は自
然に点火する。然しなから、燃焼は燃ｔ−１が噴射され
た直後には起こらない。燃料は液滴の形でシリンダへ入
る。これらは、燃焼を始めるために点火できる前にシリ
ンダ内で空気とよく混合して、茎発しなければならない
。
この燃焼における固有の遅延は、燃焼プロセスを比較的
遅いプロセスにし、そして、その遅いプロセスは、ディ
ーゼル機関の効率的な動作を比較的に低速度に制限する
。前述した隔離は、燃料噴射ポンプによりｉ城的にディ
ーゼル機関内で行われるものであり、噴射ポンプの噴射
ニードルは、噴射の瞬間までシリンダまたは燃焼室から
機械的に燃料を隔離する。
本発明は、改良された内燃機関の提供を意図するもので
ある。
従って、本発明は、燃焼室と連通する少なくとも一対の
第１及び第２のシリンダ（第１のシリンダは、第２のシ
リンダより大きな掃気■を有する。）と；第１のシリン
ダへ一回分の十分な空気を供給するための第１の手段と
； 第２のシリンダへ一回分の液体燃料を供給するための第
２の手段と； シリンダ内で動くことのできるそれぞれ第１及び第２の
ピストンと； 撚りと室内で連続的に動作自在な点火手段と：第２のピ
ストンが吸気行程を開始する第１の位置と、圧縮行程の
終りから１０＠以上の動作角にある第２の位置との間に
おける動作中に第２のシリンダへ一回分の燃料の供給を
開始し、及び第２のピストンが圧縮行程の終りのピスト
ンの内死点（ｉｎｎｅｒ　ｄｅａｄ　ｃｅｎｔｒｅ）の
位でより遅くない第３の位置に達する時に燃料の供給を
終るように第２の手段を制御するための制御手段と； 第２のピストンが少な・くとも圧縮行程の長さの概ね８
０％を終える第４の位置に達する前に第２のシリンダか
ら燃焼室への燃料／空気混合物の動きを阻止する手段、
及び、第２のシリンダからの燃料／空気混合物及び第１
のシリンダからの空気の燃焼室内での惣速な混合をｊ！
！！、ｖＦ、の間手助けするため、第１のシリンダから
燃焼室へ供給される空気中に渦巻運動を生じさせるため
の手段と、を有することを特徴とする内ａｍ閏から成る
内燃機関を提供する。
本発明はまた、燃焼室と連通する少なくとも一対の第１
及び第２のシリンダ（第１のシリンダは、第２のシリン
ダより大きな掃気量を有する。）と；第１のシリンダへ
一回分のｌ−分な空気を供給するだめの第１の手段と； 第２のシリンダへ一回分の液体燃料を供給するための第
２の手段と； シリンダ内で動くことのできるそれぞれ第１及び第２の
ピストンと； 第２のピストンが吸気行程を開始する第１の位置と、圧
縮行程の終りから１０″以上の動作角にある第２の位置
との間における動作中に第２のシリンダへ一回分の燃料
の供給を開始し、及び第２のピストンが圧縮行程の終り
のピストンの内死点の位置より遅くない第３の位置に達
する時に燃料の供給を終るように第２の手段を制御する
ための制御手段と； 第２のピストンが少なくとも圧縮行程の長さの概ね８０
％を終える第４の位置に達する前に第２のシリンダから
燃焼室への燃料／空気混合物の動きを阻止する手段、及
び、第２のシリンダからの燃料／空気混合物及び第１の
シリンダからの空気の燃焼室内での急速な混合を燃焼の
間手助けするため、第１のシリンダから燃焼室へ供給さ
れる空気中に渦巻運動を生しさ・仕るための手段と、を
有することを特徴とする内燃機関から成る内燃機関を提
供する。
本発明による内燃機関は、点火が起こる共通の燃焼室に
より隔離を助長するために相互に連結されたＩＩπ気■
の等しくない２個のシリンダの間での気体の移動に依存
している。機関の両方のピストンが、それぞれの内死点
位置の方へ進むと、圧縮行程の大部分の間、気体は大き
なシリンダから燃焼室を通って小さなシリンダへ流れる
ことは確証されている。燃料は、小さなシリンダの吸気
行程の間、及び／または気体の流れが逆になって小さな
シリンダの中味が燃焼室へ入るピストン位置までの圧縮
行程の第１の部分の間、小さなシリンダへ吸入される。
液体燃料は、全負荷からフィトリングまでの燃料供給条
件の全範囲に互って、吸気行程の始めの第２ピストンの
内死点から圧縮行程の終りの内死点の１０％以上前まで
の第２シリンダのピストンの行程運動の全部または一部
の開始から圧縮行程の内死点位置まで、小さなシリンダ
へ供給することができる。
点火前サイクルのうち、予め選ばれた部分の間に液体燃
料を小さなシリンダへ導入すると、燃料に小さなシリン
ダで気化する時間を与え、従って、それが点火するため
に燃焼室へ入る時に、続く燃焼プロセスは、気体の燃料
を含有し、ディーゼル機関の燃焼プロセスに比較して蟲
かに速い。これは、本発明による機関がディーゼル機関
で可能な速度よりも悉かに高い速度で効率的に動作する
ことを可能にする。事実、本発明による機関は、隔離機
関としてのディーゼル機関の効率をガソリン機関の高速
能と結合する。
本発明の好適な形における多くの特徴は、効率的な隔離
に寄与する。それらは次の通りである。
（ａ）空気だけ（または、燃焼室内の点火手段で点火不
可能な程度の小量の燃料と混合した空気、その燃料／空
気混合比は混合物の低い（希薄な）可燃性限度よりも下
である。）を含有する大きな掃気量のシリンダと、燃料
が導入される小さな掃気量のシリンダとの組み合わせ、
、２つのシリンダは共通の燃焼室により相互連結されて
いる。
（ｂ）　液体の形での燃料の小さなシリンダへの導入に
よって、小さなシリンダ内でのその薫発により該気体を
冷却し、斯くして、そこの圧力を圧縮行程の最後の部分
までの圧縮行程の間何れの与えられたピストン位置でも
、小さなシリンダ内の圧力に関して下げる。これは、大
きなシリンダから燃焼室を通り小さなシリンダへの気体
の流れを効果的に推進する。
＜ｃ＞択自山な特徴としては、大きなシリンダのピスト
ン位置と小さなシリンダのピストン位置との間の位相差
は、小さなシリンダの中味が燃焼室に入って点火及び燃
焼を開始するクランク角をセットするように選ぶことが
できるということである。
（ｄ）燃焼室は、吸気行程の間、気体の小さなシリンダ
への流れを制限する開口により、小さなシリンダと連通
しており、斯くして、そごでの圧力を大きなシリンダ内
の圧力よりも小さな値に保持するため、圧縮行程の始め
に小さなシリンダ内の圧力に影響を及ぼす。
以下、本発明を添付図面を参照して例示的に更に説明す
る。
先ず第１図を参照すると、本発明による好適な形の内燃
機関の一部の断面が図示されている。機関及び機関の動
作を更によく理解するためには、先行技術である英国明
細書第２１５５５４６号及び２１８６９１３号が参照さ
れるべきである。上記先行明細書で用いられたのと同じ
参照数字が同じ部分を示すために添付図面が使用されて
いる。
第１図の機関は、それぞれ第１及び第２のピストン１６
．１８が入った協同する１以上の対になった第１及び第
２のシリンダ１２．１４を有している。シリンダ１２．
１４は、機関のンリンドヘソド内で燃焼室２０により相
互連結されている。２つのシリンダは、小さなシリンダ
１４を形成している筒状延長部を有する大きなシリンダ
１２によって形成されている。大きなシリンダは、小さ
なシリンダよりも大きな掃気量を有している。２つのシ
リンダの軸線は平行であり、そして、シリンダ１４は、
大きなシリンダ１２に関して中心を外れて位置するよう
に示されているが、それは、シリンダ１２の中心を含む
適宜の位置にあることができる。大きなシリンダ１２に
は第１のピストン１６がついており、それはまた、その
クラウンに小さなシリンダ１４内へ突出して小さなシリ
ンダのためのピストン１８を形成している筒状の延長部
を担持している。
第１のピストン１６の行程は、第２のピストン１８が、
その外死点位￥’ｌ　（ｏｕｔｅｒ　ｄｅａｄ　ｃｅｎ
ｔｅｒ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ）でもシリンダ１４内へ突出
するように構成されている。
両シリンダ１２．１４は、それぞれの開口４０，４４に
より燃焼室２０と連通している。！！！焼室は、他の適
当な形状を用いることができるけれども、好適には球形
であり、後述するように適当な点火手段２２がついてい
る。燃料は、制御手段３７により制御される撚出噴射器
３６によって小さなシリンダ１４内へ導入されるが、一
方、空気は空気人口２５を通って大きなシリンダへ導入
される。大きなシリンダへ導入される空気は、好ましく
は絞りがかけられない。即し、それは、既知のガロリン
機関の場合のバタフライ弁のような手段で制御されない
。排気口２７は、小さなシリンダ１４の中に設けられて
いる。或いは、排気口及び吸気口２７°、２５°は、点
線で示すように大きなシリンダ１４へ開口していてもよ
い。排気口及び吸気口は、きのこ弁のような弁によって
、または、開口がシリンダの側壁にあるときには、ピス
トン自体によっ°ζ開閉することができる。機関の始動
は、始動を助けるため連続的な流れのスパークまたは電
弧を供給スパークプラグまたは電極５２、若しくは予熱
プラグまたは燃焼室内の予熱面のような適当な手段によ
って助けられる。
第２図は、変形された機関を示す、第１図と同様な図面
である。
この実施例では、燃焼室２０は、実際に第２のピストン
１８の内側に形成されている。第２のピストン１８は、
空気が単に大きなシリンダ１２から小さなシリンダ１４
へ洩れるので、ピストンリングなしに動作することがで
きるが、２つのシリンダの間には小さな差圧がある。
小さなシリンダ１４にはまた、内苑点またはその近くに
ある時に開口４０内の量の大部分を移動させるために、
その端壁に突起１００がついている。その突起は、ピス
トン１８が内苑点に近づく時に開口４０へ入るように配
置されている。これについては、以下に詳細に説明する
。
第３図の変形された機関では、シリンダ１２．１４のヘ
ッド端部は、燃焼室２０により連通している。
両シリンダ内の両ピストンは、機械的に連結されている
。両ピストンは、位相が同して連結され、また、調和し
て動くことができる。即ち、両者は、同時に内苑点及び
外死点に達するが、第２のピストン１日が僅かに第１の
ピストンＩ６より遅れまたは進んで、機関は動作する。
好適には、機関の速度が増減する時、２つのピストン間
の位相差に変化がない。
空気シリンダ１２は、それぞれ吸気管及び排気管の吸気
口及び排気口と連通している（排気管２日が図示されて
いる）。
ピストン１８にはまた、内苑点またはその近くにあると
き、開口４０内の量の大部分を移動させるために、その
ヘッドに形成された突起ｉｏｏ’　がついている。
前述した各実施例の燃焼室は、連続的点火手段即ち連続
的に動作可能な点火手段を有している。点火手段に関し
て本明細書中で用いられる“連続的に動作可能”という
用語は、すべての機関サイクルに亘って、または、機関
の一回転完了のため必要な時間の実質的部分（例えば２
５％以上）である予め選ばれた時間に亘って、活動的で
あるかまたは作動されることができる点火手段の一形式
に関するものである。次の形式の点火手段を用いること
ができる。
ｆｉ＋　　燃焼室の壁の全部または一部は、熱絶縁体で
あり、且つ熱面点火手段を形成するため機関の動作中非
常に高い温度に達する、セラミック材料で形成されてい
るかまたは被覆されることができる。燃料／空気混合物
は、熱いセラミック面に接触して点火する。
（２）　　セラミック材料の代わりに、燃焼室の壁の全
部または一部は、機関の動作中矢張り点火に適した温度
に達することができる金属であることができる。
（３）点火手段は、−Ｃ的にはプラチナ及び／またはパ
ラジウム、好適には、燃焼室の内壁の全部または一部上
の膜または被覆物の形の触媒の形であり得る。
（４）上記組み合わせを用いることもできる。
（５）燃焼室に充満した熱い気体が、圧縮行程の終りに
上記点火手段を用いて或いは用いずに自然に点火する圧
縮点火。
吸気行程の間、空気は吸気口を通って大きなシリンダ１
２へ導入され、そして導入された空気の一部は、燃焼室
を通って小さなシリンダ１４へ引き込まれる。
燃料もまた、ピストンの予め選ばれた運動角（長さ）の
間シリンダ１４へ噴射または導入される。第２ピストン
が内苑点へ到達する前に燃料の実質的な部分が蒸発でき
るように、圧縮行程の終りで内苑点の十分前に、Ｐ、籾
が小さなシリンダへ導入される。噴射開始が起こる第２
ピストンの運動の範囲は、吸気行程の開始時のピストン
の内苑点から、圧縮行程の終りの内死点前杓１００の運
動角までである。噴射開始の好適な範囲は、吸気行程の
開始時の内苑点から圧縮行程の９０％を完了する点く約
１４４°の運動角に等しい。）までである。燃料の噴射
は、圧縮行程の終りの内苑点以前に終る。燃料噴射は、
予め選ばれた角を越えたこの範囲内の何れの時でも起こ
り得るが、理想的には、燃料が蒸発するため、できるだ
け多くの時間を可能にするため、吸気行程でできるだけ
早く噴射される。本発明の好適な形では、燃料の噴射は
、吸気行程の開始直後に始められる。
外死点に達した後、両ピストンは圧縮行程を開始する。
圧縮行程の間、空気は、ピストン１６によって燃焼室２
０へ供給され、燃焼室の中で渦巻運動をするように強制
される。
図面では、両開口４０及び４４は、燃焼室へ接線的に開
口して渦巻運動を生しさせるように図示されているが、
ある別の形では、開口４４だけが燃焼室へ接線的に開口
する。“接線的“という用語は、本明細書では、その厳
密な数学的意味で用いられていないが、開口が、相対的
に大きな接線的成分を有する方向で、燃焼室に開口する
構成を含んでいる。空気もまた、シリンダ１４内で空気
／燃料混合物と混合するためにシリンダ１４へ移動する
。
両ピストンＩ６及び１８は、圧縮行程の間（ピストン１
８の場合、これは圧縮行程の終り近くである。）燃焼室
２０へそれぞれ気体を供給する。濃い燃料／空気混合物
の燃焼室への流入は、好適には前記明細書で記載されて
いる適当な手段及び装置に助けられて、急速な混合が伴
う。
点火手段として触媒または熱面が用いられる場合は、燃
焼は、触媒のついた面または熱面で燃料／空気混合物が
その面と接触すると開始される。点火手段が圧縮点火で
ある場合には、燃焼室内の燃料／空気混合物は自然に点
火する。小さなシリンダ内の燃料／空気混合物は、大き
なシリンダからの空気と混合する前には点火しない。何
故ならば、それは濃過ぎる（希薄過ぎる。
）からである。小さなシリンダ１４から燃焼室へ押し込
まれた燃料／空気混合物は全部または部分的に蒸発して
いるから、ディーゼル機関と異なり点火に遅れはない。
ディーゼル機関では、燃料は、内死点で燃料の滴の形で
噴射され、それは、先ず燃焼室で空気と混合しなければ
ならず、次いで燃焼可能なように加熱され蒸発されなけ
ればならない。
本発明では、燃料が簡易て小さなシリンダ１４へ導入さ
れてりるから、燃料は濃縮された形で燃焼室へ導かれる
が（層化と知られているプロセス。）、それは、燃焼室
へ導入されるとき、少なくとも部分的には蒸発しており
、斯くして点火の遅れを減少する。燃焼は、温度を上げ
、且つ残りの気体の点火を促進する。−旦燃焼が始まる
と、生じた化学反応が進行のために余分の酸素を必要と
し、斯くして、高められた混合動作を結果する。触媒ま
たは熱血の点火によって、燃宇ユ）は、燃焼室の面で点
火し、そして、燃焼する燃料は、気体を膨張して急速に
内側へ移動させ、そこでは、燃焼室内の空気流と強い相
互作用が強力な混合作用を生しる。
燃焼室内で回転する渦巻運動は、点火期間の間継続し、
そして、急速な完全な燃焼を促進するための時間に亘っ
て触媒または熱面との長い接触を確保する０両ピストン
は、次いで、内死点から離れるように駆動されて、燃焼
された気体が膨張してピストンを通して機関のクランク
軸へ動力を供給する。
それぞれピストン１８及びシリンダ壁土の突起１００．
１００’　　（第２回及び第３図。）は、ピストン１８
が内死点の方へ動くとき、小さなシリンダ１４内の燃料
／空気混合物を燃焼室２０へ運ぶのを確保する。
突起はピストン１８が内死点に近づくにつれて開口４０
の中へ入り、従ってピストン１８のヘッドとシリンダ１
４の向かい合っている端壁との間に捕らえられた燃料／
空気混合物が開口４０の狭い部分を通って燃焼室へ押し
込まれる。これはまた、燃料／空気混合物の速度を増し
、燃焼室内での混合を高める。
突起１００，１００°の形状は、突起と開口４０の側壁
との間に間隙を残して、ピストン１８のへ７ドとシリン
ダ１４の向かい合いの端壁との間に捕らえられた気体に
燃焼室へのアクセスを可能にするような形状である。こ
の間隙１０２は、突起１００の周囲の全体のまわりで、
または周囲の−・部でだけ延びることができる。
突起】００の断面形状は、開口４０の断面形状と対応す
ることができ、または、突起の幅または長さによって異
なることができる異なった断面形状であることができる
。後者の場合には、ピストン１８が内死点の方へ動くに
つれて異なる間隙＋０２となるであろう。
開口４０は、突起１００の断面形状に応じて如何なる断
面形状、例えば矩形、円形または長円形などのような湾
曲形または不規則な形であり得る。
突起１００の長さは、開口４０の長さより大きくても同
しでも小さくてもよい。
前記明細書に開示されているように、同様な突起をピス
トン１６のヘッドに形成することができる。第３図では
、突起６６は、ピストン１６のヘッドに形成されており
、そして、同ピストンの一縁近くに位置しているように
図示されている。これは、大きな入［ｊと排気口とがシ
リンダ１２と連結しているシリンダヘッド内に設けられ
ることを可能にする。
第２のピストンのための突起の使用は、燃焼室へ燃料／
空気混合物を殆ど全部供給することを確保する。
両ピストンに対して用いられると、それは、機関が速い
燃焼プロセスによって高めることができる殆どコンスタ
ントな燃焼量の期間を長くし、吸気行程の間に入口弁か
ら燃焼室を通り、小さなシリンダ１４への空気の流入を
促進するために一層大きな開口が用いられることを可能
にする。
次に第４図を参照すると、燃焼室２０の好適な形の断面
図が図示されている。この燃焼室では、燃焼室の断面の
大体の形は、半径Ｒ３を有する円形である（勿論、他の
効率的に湾曲した形状も使用可能である。）。
再入口開口４０及び４４は、機関の圧縮行程の間に燃焼
室での気体の渦巻運動を生じさせるため燃焼室へ接線的
に開口している。然しなから、燃焼室の曲率半径は、開
口４０及び４４の直前の周囲の部分に亘って（燃焼室内
の気体の動きの方向に）減少しでいる。開口４０及び４
４の直前の曲率半径は、それぞれＲ３及びＲ，である。
半径Ｒ２及びＲ１は同じでも異なったものでもよい。
勿論、半径Ｒ２及びＲ１の両方または片方だけが半径Ｒ
＋　と異なってもよいことが判るであろう。
湾曲の変更の効果は、燃焼室内で循環している気体流を
、開口４０及び４４を通って燃焼室へ流入する流れに関
して置き換えることである。これは、気体の改善された
混合を可能にし、且つ、燃焼室内で循環している気体が
開口４０及び４４を通る気体の流入を邪魔する傾向を減
少する。
前述した実施例の隔離機関のディーゼル隔離機関に比べ
ての主たる利点は、燃料が、はるかに早く、即ら吸気行
程の開始から圧縮行程の終りの内苑点から１００の角運
動まで何時でも、小さなシリンダ１４へ導入できるとい
うことである。これは、燃料が燃焼室へ押し込まれる前
に、燃料に蒸発するためのはるかに多くの時間を与える
。気体燃料の点火及び燃焼は、液体燃料の点火及び燃焼
よりもはるかに早く、ディーゼル機関の点火漏れ及びよ
り長い燃焼時間を少な（し、本発明に効率的な高速度運
転能を与える。
吸気行程の間に噴射された液体燃料は、ディーゼル機関
と較べて比較的低圧で噴射することができる。蒸発性の
小さい液体燃料もまた、例えば機関冷却水で熱交換する
ことにより、または排気で予熱することができる。蒸発
性の小さい液体燃料はまた、燃料の一層細かい粒子化を
促進し、斯くて蒸発を助けるため、高圧で噴射させるこ
とができる。
気体の形の燃料を複式燃料ベースで機関に用いてもよい
。気体状の小量の燃料が、大きなシリンダ１２への吸気
で空気と混合することができる（混合物は、希薄な燃焼
可能性限度より低い、）、一方、大量の燃料が液状で小
さなシリンダ１４へ噴射される。大■の空気中の小量の
気体燃料は、燃焼室の点火手段によって影響されない。
当業者であれば、第１図及び第２図で開示された実施例
が、ある機関で共にまたは個別に用い得ること及び１盲
述の先行技術の明細書に記述された実施例の何れかと組
み合わせることができることが理解されるであろう。
前述の各燃焼室は、湾曲した面または湾曲した断面形状
を有するものとして記述されているが、“湾曲”という
用語は、−多面体の形の燃焼室におけるように多くの真
っ直ぐまたは湾曲した面または両方の組み合わせによっ
て形成される面を含むことが理解されるであろう。
第１のピストン１６のクラウンまたはその一部には、機
関の動作中に熱面を形成するセラミック材料がついてお
り、またはセラミック材料で作られており燃焼を助ける
ことができる。セラミック材料は、有利には触媒材料で
被覆されることができる。
この形式のマツチシリンダ機関に所要燃料全範囲に亘っ
て燃料を供給する場合には、小さなシリンダ内の混合物
の燃料／空気比が燃焼可能性限度内にあるときに低負荷
である状態に達することができ、圧縮点火により小さな
シリンダ内で、混合物の点火が生じる。これは、噴射さ
れる燃料の星を、例えば、混合物の燃料／空気比が予め
選ばれた濃い燃焼可能性の限度内になる時に、あるシリ
ンダへ噴射される燃料が予め定めた■に増加して混合物
を濃い燃焼可能性の限度より上に維持し、一方、他のシ
リンダへ噴射された燃料が直らに減少して混合物の燃料
／空気比を＠薄な燃焼可能性限度より下にするように制
御することによって避けることができる。これは、機関
が、機関のサイクル中に望ましくない点火の危険性なし
に所望の負荷でｍ続して動作することを確保する。機関
の燃料要求が、各シリンダ内の混合物の燃料／空気比が
希薄な燃焼可能性限度より低いことであれば、各ンリン
ダへ噴射される燃料の量は、各シリンダ中にそのような
燃料／空気比を与える全て同じ値に調節される。各シリ
ンダ中の混合物の燃料／空気比が、希薄な燃焼可能性の
限度より低い予め選ばれた値内で増加すると逆の動作が
生じるということが理解されるであろう。上記のことは
、希薄な燃焼可能性限度より下で混合物を点火すること
のできる触媒点火手段の使用にあてはまる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による内燃機関の第１実施例の一部の
部分断面図である。 第２図は、本発明による内燃機関の第２実施例の、第１
図と同様な部分断面図である。 第３図は、本発明による内燃機関の第３実施例の第１図
及び第２図と同様な部分断面図である。 第４図は、本発明による内燃機関の変更された燃焼室の
断面図である。 １２・・・第１シリンダ、 １４・・・第２シリンダ、 １６・・・第１ピストン、 １８・・・第２ピストン、 ２２・・・連続動作自在の点火装２． ３６・・・液体燃料供給手段、 ３７・・・制御手段、 ２０　・　・　・　夕然焼室、 ２５．２５゜°　・・・空気供給手段、２７．２７’　
　・・・排気口、 ４０．４４・・・開口、 ５２・・・電極、 ６６　１００．１００°　・・・突起部、１０２・・・
間隙。

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）燃焼室（２０）と連通する少なくとも一対の第１
    及び第２のシリンダ（１２、１４）（第１のシリンダ（
    １２）は、第２のシリンダ（１４）より大きな掃気量を
    有する。）と； 第１のシリンダへ一回分の十分な空気を供給するための
    第１の手段（２５、２５′）と； 第２のシリンダへ一回分の液体燃料を供給するための第
    ２の手段（３６）と； シリンダ（１２、１４）内で動くことのできるそれぞれ
    第１及び第２のピストン（１６、１８）と；燃焼室内で
    連続的に動作自在な点火手段（２２）と； 第２のピストン（１８）が吸気行程を開始する第１の位
    置と、圧縮行程の終りから１０°以上の動作角にある第
    ２の位置との間における動作中に第２のシリンダ（１４
    ）へ一回分の燃料の供給を開始し、及び第２のピストン
    が圧縮行程の終りのピストンの内死点の位置より遅くな
    い第３の位置に達する時に燃料の供給を終るように第２
    の手段（３６）を制御するための制御手段（３７）と； 第２のピストンが少なくとも圧縮行程の長さの概ね８０
    ％を終える第４の位置に達する前に第２のシリンダ（１
    ４）から燃焼室（２０）への燃料／空気混合物の動きを
    阻止する手段、及び、第２のシリンダ（１４）からの燃
    料／空気混合物及び第１のシリンダ（１２）からの空気
    の燃焼室内での急速な混合を燃焼の間手助けするため、
    第１のシリンダ（１２）から燃焼室（２０）へ供給され
    る空気中に渦巻運動を生じさせるための手段と、を有す
    ることを特徴とする内燃機関。
  2. （２）燃焼室（２０）と連通する少なくとも一対の第１
    及び第２のシリンダ（１２、１４）（第１のシリンダ（
    １２）は、第２のシリンダ（１４）より大きな掃気量を
    有する。）と； 第１のシリンダへ一回分の十分な空気を供給するための
    第１の手段（２５、２５′）と； 第２のシリンダへ一回分の液体燃料を供給するための第
    ２の手段（３６）と； シリンダ（１２、１４）内で動くことのできるそれぞれ
    第１及び第２のピストン（１６、１８）と；第２のピス
    トン（１８）が吸気行程を開始する第１の位置と、圧縮
    行程の終りから１００以上の動作角にある第２の位置と
    の間における動作中に第２のシリンダ（１４）へ一回分
    の燃料の供給を開始し、及び第２のピストンが圧縮行程
    の終りのピストンの内死点の位置より遅くない第３の位
    置に達する時に燃料の供給を終るように第２の手段（３
    ６）を制御するための制御手段（３７）と； 第２のピストンが少なくとも圧縮行程の長さの概ね８０
    ％を終える第４の位置に達する前に第２のシリンダ（１
    ４）から燃焼室（２０）への燃料／空気混合物の動きを
    阻止する手段、及び、第２のシリンダ（１４）からの燃
    料／空気混合物及び第１のシリンダ（１２）からの空気
    の燃焼室内での急速な混合を燃焼の間手助けするため、
    第１のシリンダ（１２）から燃焼室（２０）へ供給され
    る空気中に渦巻運動を生じさせるための手段と、を有す
    ることを特徴とする内燃機関。
  3. （３）燃焼室内で連続的に動作自在な点火手段を有する
    ことを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関。
  4. （４）第２ピストン（１８）がその圧縮行程の長さの９
    ０％以下を完了した時に、第２の位置に達することを特
    徴とする、請求項１、２または３に記載の内燃機関。
  5. （５）第１及び第２のピストン（１６、１８）が、機関
    のサイクルの各行程の長さの少なくとも７０％を越えて
    共にそれぞれの内死点の方へ動き及び離れることを特徴
    とする、前記請求項のいずれかに記載の内燃機関。
  6. （６）制御手段（３７）が、第２のピストン（１８）の
    吸気行程中、第２の手段（３６）に第２のシリンダ（１
    ４）への一回分の燃料の供給を始めさせるように動作可
    能であることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに
    記載の内燃機関。
  7. （７）制御手段（３７）が、第２のピストン（１８）の
    吸気行程開始直後に、第２の手段（３６）に第２のシリ
    ンダ（１４）への一回分の燃料の供給を始めさせるよう
    に動作可能であることを特徴とする、請求項６に記載の
    内燃機関。
  8. （８）第１のピストン（１６）が、少なくとも一部セラ
    ミック材料で作られたクラウンを有することを特徴とす
    る、前記各請求項のいずれかに記載の内燃機関。
  9. （９）セラミック材料がその上に触媒材料を有すること
    を特徴とする、請求項８に記載の内燃機関。
  10. （１０）第１の手段（２５）が、第１のシリンダ（１２
    ）へ一回分の絞りのかけられていない空気を供給するよ
    うに動作自在であることを特徴とする、前記各請求項の
    いずれかに記載の内燃機関。
  11. （１１）第１手段（２５）が、希薄な燃焼可能性限界以
    下である一回分の燃料／空気混合物を第１のシリンダ（
    １２）へ供給するように動作自在であることを特徴とす
    る、前記各請求項のいずれかに記載の内燃機関。
  12. （１２）点火手段（２２）が、熱面点火手段であること
    を特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載の内燃機
    関。
  13. （１３）熱面点火手段（２２）が、セラミック材料から
    作られている燃焼室（２０）の壁の少なくとも一部を有
    していることを特徴とする、請求項１２に記載の内燃機
    関。
  14. （１４）点火手段（２２）が、触媒材料を有することを
    特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載の内燃機関
    。
  15. （１５）第２のシリンダ（１４）が、第１のシリンダの
    延長から成り、第２のピストン（１８）が第１のピスト
    ンのクラウン上の突起から成り、且つ第１のピストンの
    行程は、その外死点の位置で、第２のピストンが第２の
    シリンダへ突出するように構成されていることを特徴と
    する、前記各請求項のいずれかに記載の内燃機関。
  16. （１６）燃焼室（２０）が第２のピストン（１８）の中
    に形成され、且つ、各シリンダからの空気と空気／燃料
    混合物との燃焼室（２０）への流れを可能にするため、
    第１及び第２のシリンダ（１２、１４）へ開口する、そ
    れぞれ第１及び第２の開口（４４、４０）を有すること
    を特徴とする、請求項１５に記載の内燃機関。
  17. （１７）第２のシリンダ（１４）が、その端壁に形成さ
    れ、第２の開口（４０）へ突出するように構成された突
    起（１００）を有し、第２のピストン（１８）がその内
    死点に近づく時に空気／燃料混合物を燃焼室（２０）へ
    移動させることを助けることを特徴とする、請求項１６
    に記載の内燃機関。
  18. （１８）第２のピストン（１８）が、第２のピストン上
    に形成され、且つ第２のシリンダ（１４）と連通する燃
    焼室（２０）の開口（４０）へ突出するように構成され
    た突起（１００′）を有し、第２のピストンがその内死
    点に近づく時に空気／燃料混合物を燃焼室へ移動させる
    ことを助けることを特徴とする、前記請求項１〜１５の
    いずれかに記載の内燃機関。
  19. （１９）燃焼室（２０）が、概ねカーブした断面形状で
    あり、それぞれ空気と燃料／空気混合物との供給のため
    の入口開口（４４、４０）を有し、且つ燃焼室（２０）
    の断面の曲率半径（Ｒ）が、少なくとも１つの開口の直
    前の燃焼室の周囲の一部分に亘って、燃焼室内の気体の
    移動方向に減少していることを特徴とする、前記各請求
    項のいずれかに記載の内燃機関。
  20. （２０）複数の第１及び第２のシリンダ（１２、１４）
    と複数の第１及び第２のピストン（１６、１８）とを有
    し、且つ、制御手段（３７）が、各第２のシリンダ（１
    ４）内の燃料／空気混合比を監視し、及び第２のシリン
    ダ（１４）の少なくとも１つに噴射される燃料の量を調
    節して、その中での燃料／空気比を燃料の濃い可燃性限
    度以上に維持し、及び第２のシリンダ内の燃料／空気混
    合比が濃い可燃性限度よりも上に予め選択された値に下
    がる時、第２のシリンダ（１４）の残部へ噴射される燃
    料の量を調節して、燃料／空気混合比を燃料の希薄な可
    燃性限度よりも低くするように動作可能であり、機関の
    サイクル中の不要な点火を防止することを特徴とする、
    前記各請求項のいずれかに記載の内燃機関。
  21. （２１）制御手段（３７）が、第２のシリンダ（１４）
    の少なくとも１つへ噴射される燃料の量を調節して、そ
    の中での燃料／空気混合比を燃料の濃い可燃性限度より
    も上にし、及び第２のシリンダ内の燃料／空気混合比が
    希薄な可燃性限度よりも下の予め選択された値に上昇す
    る時に、残りの第２のシリンダ（１４）へ噴射される燃
    料の量を調節して燃料／空気混合比を燃料の希薄な可燃
    性限度よりも下に維持するように動作可能であり、機関
    のサイクル中の不要な点火を防止することを特徴とする
    、請求項２０に記載の内燃機関。
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