JPH0347424A - 内燃機関用のシリンダ側壁部捕捉弁 - Google Patents

内燃機関用のシリンダ側壁部捕捉弁

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JPH0347424A
JPH0347424A JP2182534A JP18253490A JPH0347424A JP H0347424 A JPH0347424 A JP H0347424A JP 2182534 A JP2182534 A JP 2182534A JP 18253490 A JP18253490 A JP 18253490A JP H0347424 A JPH0347424 A JP H0347424A
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JP
Japan
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valve
internal combustion
combustion engine
passageway
piston
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JP2182534A
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English (en)
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Jeffrey A Olson
ジェフリー・エイ・オルソン
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Outboard Marine Corp
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Outboard Marine Corp
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M67/00Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
    • F02M67/02Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type the gas being compressed air, e.g. compressed in pumps
    • F02M67/04Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type the gas being compressed air, e.g. compressed in pumps the air being extracted from working cylinders of the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/04Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers
    • F02B61/045Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving propellers for marine engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

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】 (技術分野) 本発明は、内燃機関に関する。特に、本発明は、内燃機
関のシリンダから圧縮された気体を蓄積するためのシス
テムに関する。
本発明はまた、燃料と混合することができかつ火花点火
内燃機関内に噴射することができる圧縮気体の供給源を
形成するための装置に関する。
(背景技術) 共に内燃機関のシリンダからの圧縮気体を蓄積するため
のシステムに関する、1988年2月24日出願の米国
特許出願筒159.661号、およびOutboard
Marine社に譲渡された最近出願した米国特許出願
「空気ばねを備えたシリンダ捕捉システム」を参照され
たい。
また、機関ブロックの側壁部にあって与圧室に空気を供
給する通路および弁に関する1925年9月1日発行の
Charterの米国特許第1.551.731号、お
よび圧縮空気収集システムを備えた内燃機関に関し、ま
たシリンダと貯蔵タンクとの間に連通しかつシリンダの
側壁部を通過するダクトを含む1988年8月23日発
行のBrownの米国特許第4.765.304号をも
参照されたい。
(発明の要約) 本発明の一特質においては、機関ブロックと、該機関ブ
ロックに画成され、頂端部を有し、空気および燃料を内
部で燃焼させるための、また前記頂端部に対してピスト
ンを内部に往復運動させるためのシリンダと、該シリン
ダから燃焼された空気および燃料を取出すための排気ボ
ートと、加圧空気を蓄積するための蓄積室を画成する手
段と、前記シリンダから前記蓄積室へ空気を供給し、前
記蓄積室と連通ずる第1の部分を有しかつ前記排気ポー
トと前記頂端部との間の場所で前記シリンダと連通ずる
第2の部分を有する、前記シリンダと前記蓄積室との間
に延長する通路と、前記頂端部に向かう前記ピストンの
移動および前記通路の前記第2の部分にわたる前記ピス
トンの少なくとも一部の通過に応答して前記通路の前記
第1の部分を閉鎖する手段とを含む内燃機関が提供され
る。
(実施例) 本発明の一実施態様を詳細に説明するに先立ち、本発明
が以降の記述に記されあるいは図面に示される構造の詳
細および構成要素の配置にその用途が限定されるもので
ないことを理解すべきである。
本発明は、他の実施態様が可能であり、種々の方法で実
施が可能である。また、本文に用いられる語句は記述の
目的のためであって限定と見做すべきでないことも理解
すべきである。
第1図に示されているのは、側壁部14を有する機関ブ
ロック12を含む内燃機関10である。
シリンダ16は、機関ブロック12により画成され、頂
端部18を有する。シリンダ16は、空気と燃料を内部
で燃焼させるようになっている。更に、このシリンダは
、空気および燃焼を点火するため、前記頂端部付近で火
花点火プラグ20を収受するようになっている。シリン
ダ16は、内部で頂端部18に対してピストン22を往
復運動させるようになっている。
内燃機関10は更に、空気および燃料をシリンダ16か
ら取出すための少な(とも1つの排気ポート24を側壁
部14に有する。
内燃機関10は更に、加圧空気を蓄積するための蓄積室
26を画成する手段を含む。種々の構造が採用可能であ
るが、図示した実施例においては、この蓄積室26は、
機関ブロック12により、また更には側壁部14により
少なくとも部分的に画成される。
内燃機関10は更に、シリンダ16と蓄積室26間に通
路28を含み、この通路は空気をシリンダ16から蓄積
室26へ供給するようになっている。この通路28は、
蓄積室26と連通ずる第1の部分30と、前記排気ポー
ト24と頂端部18間のある位置34においてシリンダ
16と連通ずる第2の部分32とを有する。
内燃機関IOは更に、以下に説明する弁38を収容する
領域あるいは空間あるいは室27を画成する通路28の
第1の部分30を含む手段を含む。他の色々な構造が使
用可能であるが、図示した実施例においては、室27は
機関ブロック12により、また特に側壁部14により少
なくとも部分的に画成される。
内燃機関lOは更に、ピストン22の頂端部18への移
動および通路28の前記第2の部分にわたるピストン2
2の少なくとも一部の通過に応答して通路28の前記第
1の部分30を閉鎖する手段を含む。
他の色々な閉鎖手段を使用し得るが、図示した実施例に
おいては、この閉鎖手段は、頂端部18付近の場所でシ
リンダ16と、また領域即ち室27と連通ずる第2の通
路36を含む。この閉鎖手段は更に、第1の通路28の
第1の部分30において、開放位置40(実線で示す)
と、閉鎖位置42(点線で示す)との間に作動自在な弁
38を含む。この閉鎖手段は更に、頂端部18へのピス
トン22の移動および場所34における第1の通路28
の第2の部分32にわたるピストン22の少なくとも一
部の通過に応答して、弁38を閉鎖位置42へ移動させ
る手段を含む。
他の色々な構造が使用し得るが、図示した実施例におい
ては、この移動手段は、領域即ち室27に置かれ、第2
の通路36から第1の通路28の第1の部分30への流
体の流れを(部分的あるいは完全に)制限する制御ピス
トン44を含む。この制御ピストン44は、開放位置4
0における弁38の位置と関連する第1の位置46(実
線で示す)と、閉鎖位置42における弁38の位置と関
連する第2の位置48との間で運動自在である。制御ピ
ストン44は、弁38と共に運動するように弁38と結
合され、頂端部18へのピストン22の移動および第1
の通路28の第2の部分32にわたるピストン22の少
なくとも一部の通過に応答して弁38を閉鎖位置42へ
移動させ、この通過および移動が、第1の通路28にお
けるよりも高い第2の通路36内の圧力を生じさせ、こ
れにより第2の位置48への制御ピストン44の運動を
生じる。
領域即ち室27は、弁38が閉鎖位置42にある時弁3
8により係合される弁座50と、制御ピストン44が第
1の位置46にある時この制御ピストンにより係合され
るピストン・ストッパ52とを含む。 内燃機関10は
更に、弁38を閉鎖位置42から開放位置40へ偏倚さ
せ、その結果第2の通路36内の圧力が第1の通路28
内の圧力と略々等しい時弁38が開放位置40に置かれ
るようにする手段を含む。他の色々な構造が使用し得る
が、この偏倚手段は、第1の通路28の第1の部分30
に置かれて弁38を開放位置40へ偏倚するばね54を
含む。
内燃機関10は更に、流体が第1の通路28の第1の部
分30から蓄積室26へ流れることを許容し、かつ蓄積
室26から第1の通路28の第1の部分30への流体の
流れを実質的に阻止するための手段を含む。他の色々な
構造が使用し得るが、図示した実施例においては、この
手段はリード逆止め弁56を含む。
内燃機関10は更に、蓄積室26およびシリンダ16と
連通し、かつ室26からシリンダ16へ少なくとも空気
を選択的に供給するための燃料噴射システム58を含む
作動においては、内燃機関10は下記の如く作動する。
ピストン22が第1図に示される位置から頂端部18へ
向かって移動しつつあるものとしよう。シリンダ16内
の圧力は上昇し、第1の通路28からの制御ピストン4
4に対する圧力は、第2の通路36からの制御ピストン
44に対する圧力と略々等しくなる。
ばね54は、弁38を開放位置40へ偏倚し、これによ
り制御ピストン44をピストン・ストッパ52に当たる
第1の位置46へ偏倚させる。加圧空気はシリンダ16
から第1の通路28を介して蓄積室26へ流れる。
リード逆止め弁56は、蓄積室26から第1の通路28
を介するシリンダ16への流れを実質的に阻止する。
ピストン22は、第2の通路36を覆う即ち閉鎖するこ
とな(、最終的には場所34において通路28を覆う即
ち閉鎖することになり、これによりシリンダから通路2
8への流れを実質的に阻止し、第2の通路36からの制
御ピストン44における圧力は第1の通路28の第2の
部分32からの制御ピストン44に対する圧力よりも太
き(なる。この差圧が、制御ピストン44を第2の位置
48へ移動させ、これにより弁38を弁座50に当たる
よう閉鎖位置42へ移動させる。
シリンダ16内の燃焼は通常に行われ、ピストン22は
頂端部18から遠去かるよう移動し始め、場所34にお
いて通路28の第2の部分32を最終的には開放する。
その結果、第1の通路28の第2゛の部分32からの制
御ピストン44に対する圧力は、第2の通路36からの
制御ピストン44に対する圧力と略々等しくなる。
それにも拘わらず、弁38は閉鎖位置42に留まるが、
これはシリンダ16内の圧力により生じる作用力が弁3
8を閉鎖位置42へ変位しようとし、これは、弁38を
開放位置40へ偏倚する作用のあるばね54により生じ
る作用力と通路28の第1の部分30における圧力によ
り生じる作用力の和より遥かに大きいからである。弁3
8は、排気ポート24が開く直前でシリンダ16内の圧
力が蓄積室26内の圧力よりも僅かに大きな圧力まで低
下するまで開放位置40へ移動しない。
ピストンは、下死点に達した後、再び頂端部18へ向か
って移動し始め、弁38が開き、気体は蓄積室26内に
流れて蓄積する。
このような充分なサイクル数の後、蓄積室26は場所3
4により決定される圧力まで充填される。より詳しく述
べると、蓄積室26内の最大圧力は、頂端部18へ移動
中ピストン22が場所34において第1の通路28の第
2の部分32を閉鎖する時のシリンダ16内の圧力に略
々等しい。この場所34は、頂端部18へのピストンの
移動中、シリンダ16内で燃焼が開始する前に通路28
がピストン22により閉鎖され、それにより一般に燃焼
されない空気が蓄積室26内に蓄積されるように、頂端
部18から充分な距離となるように選択されるべきであ
る。
本発明の諸特徴については、頭書の特許請求の範囲に記
載されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の諸特徴を実施した機関ブロックを示す
部分断面図である。 lO・・・内燃機関、12・・・機関ブロック、14・
・・側壁部、16・・・シリンダ、1B・・・頂端部、
20・・・火花点火プラグ、22・・・ピストン、24
・・・排気ポート、26・・・蓄積室、27・・・室、
′28・・・第1の通路、30・・・第1の部分、32
・・・第2の部分、36・・・第2の通路、38・・・
弁、40・・・開放位置、42−・・閉鎖位置、44・
・・制御ピストン、46・・・第1の位置、48・・・
第2の位置、50・・・弁座、52・・・ピストン・ス
トッパ、54・・・ばね、56・・・リード逆止め弁、
58・・・燃料噴射システム。 」−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、機関ブロックと、該機関ブロックに画成され、頂端
    部を有し、空気および燃料を内部で燃焼させるための、
    また前記頂端部に対してピストンを内部に往復運動させ
    るためのシリンダと、該シリンダから燃焼された空気お
    よび燃料を取出すための排気ポートと、加圧空気を蓄積
    するための蓄積室を画成する手段と、前記シリンダから
    前記蓄積室へ空気を供給し、前記蓄積室と連通する第1
    の部分を有しかつ前記排気ポートと前記頂端部との間の
    場所で前記シリンダと連通する第2の部分を有する、前
    記シリンダと前記蓄積室との間に延長する通路と、前記
    頂端部に向かう前記ピストンの移動および前記通路の前
    記第2の部分にわたる前記ピストンの少なくとも一部の
    通過に応答して前記通路の前記第1の部分を閉鎖する手
    段とを設けることを特徴とする内燃機関。 2、請求項1記載の内燃機関において、前記通路が1つ
    の領域を有し、前記閉鎖手段は、前記頂端部付近の1つ
    の場所において前記領域と前記シリンダと連通する第2
    の通路と、開放位置と閉鎖位置との間で前記第1の通路
    の前記第1の部分において作動可能な弁と、前記頂端部
    に向かう前記ピストンの移動、および前記通路の前記第
    2の部分にわたる前記ピストンの少なくとも一部の通過
    に応答して、前記弁を閉鎖位置へ移動させる手段とを含
    むことを特徴とする内燃機関。 3、請求項2記載の内燃機関において、前記領域を画成
    する前記手段が前記機関ブロックにより少なくとも部分
    的に画成されることを特徴とする内燃機関。 4、請求項2記載の内燃機関において、前記領域を画成
    する前記手段が前記機関ブロックにより少なくとも部分
    的に画成されることを特徴とする内燃機関。 5、請求項2記載の内燃機関において、前記移動手段が
    、前記領域において、開放位置における前記弁の場所と
    関連する第1の位置と前記第2の通路から前記第1の通
    路の前記第1の部分への流体の流れを制限する前記閉鎖
    位置における前記弁の場所と関連する第2の位置との間
    で移動自在であり、かつ前記頂端部への前記ピストンの
    移動に応答して、また前記通路の前記第2の部分にわた
    る前記ピストンの少なくとも一部の通過に応答して、前
    記弁を前記閉鎖位置へ移動させるため共に運動するよう
    前記弁と結合された前記領域における制御ピストンを含
    み、前記通過および移動が、前記第2の通路内に前記第
    1の通路内よりも高い圧力を生じることにより、前記制
    御ピストンを前記第2の位置へ移動させることを特徴と
    する内燃機関。 6、請求項5記載の内燃機関において、前記領域が、前
    記弁が閉鎖位置にある時前記弁により係合される弁座と
    、前記制御ピストンが前記第1の位置にある時前記制御
    ピストンにより係合されるピストン・ストッパとを含む
    ことを特徴とする内燃機関。 7、請求項6記載の内燃機関において、前記弁を閉鎖位
    置から開放位置へ偏倚させて、前記第2の通路内の圧力
    が前記第1の通路内の圧力と略々等しい時前記弁が前記
    開放位置に置かれるようにする手段を更に設けることを
    特徴とする内燃機関。 8、請求項7記載の内燃機関において、前記偏倚手段が
    、前記第1の通路の前記第1の部分に置かれ、前記弁を
    前記開放位置へ偏倚するばねを含むことを特徴とする内
    燃機関。 9、請求項2記載の内燃機関において、前記第1の通路
    の前記第1の部分から前記蓄積室への流れを許し、かつ
    該蓄積室から前記第1の通路の前記第1の部分への流れ
    を実質的に阻止する手段を更に設けることを特徴とする
    内燃機関。 10、請求項9記載の内燃機関において、前記第1の通
    路の前記第1の部分から前記蓄積室への流れを許し、か
    つ該蓄積室から前記第1の通路の前記第1の部分への流
    れを実質的に阻止する前記手段が逆止め弁を含むことを
    特徴とする内燃機関。 11、請求項2記載の内燃機関において、前記蓄積室と
    前記シリンダとの間に連通し、かつ前記蓄積室から前記
    シリンダへ少なくとも空気を選択的に供給するための燃
    料噴射システムを更に設けることを特徴とする内燃機関
JP2182534A 1989-07-10 1990-07-10 内燃機関用のシリンダ側壁部捕捉弁 Pending JPH0347424A (ja)

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US07/377,109 US4934346A (en) 1989-07-10 1989-07-10 Sidewall cylinder entrapment valve for internal combustion chamber
US377109 1989-07-10

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JPH0347424A true JPH0347424A (ja) 1991-02-28

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ID=23487814

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