JPH0768916B2 - engine - Google Patents
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- JPH0768916B2 JPH0768916B2 JP2188646A JP18864690A JPH0768916B2 JP H0768916 B2 JPH0768916 B2 JP H0768916B2 JP 2188646 A JP2188646 A JP 2188646A JP 18864690 A JP18864690 A JP 18864690A JP H0768916 B2 JPH0768916 B2 JP H0768916B2
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- piston
- engine
- crankshaft
- support shaft
- combustion chamber
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は熱エネルギーを回転出力に変換するエンジンに
関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine that converts thermal energy into rotational output.
[従来の技術] 現在、実用化されているエンジンの代表的なものとして
は、周知のように、レシプロエンジン、バンケル型ロー
タリーエンジンが挙げられる(例えば、J、シャジェッ
ト著、大野泰雄訳、実用自動車工学エンジン編、昭和44
年10月25日、株式会社山海堂発行、第91頁参照)。[Prior Art] As is well known, reciprocating engines and Wankel type rotary engines are well known as representatives of engines that are currently in practical use (for example, J. Shajet et al., Translated by Yasuo Ohno. Automotive Engineering Engine, Showa 44
October 25, published by Sankaido Co., Ltd., page 91).
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記のレシプロエンジンは、4サイクル
のものではクランク軸の2回転に1回、2サイクルのも
のでもクランク軸の1回転に1回燃焼が行われるに過ぎ
ないため、高出力を得るには多気筒化が必要であり、ま
た機関の高さがピストンのストロークとクランク軸のク
ランク量の和に制約を受け、これらのため機関全体が大
型化するという問題があり、一方、上記のバンケル型ロ
ータリーエンジンでは、回転ピストン(ローター)とシ
リンダー周面との接触が線接触であるため、この接触部
分でのシールの難かしさは周知のところであって気密性
の維持に問題があり、燃焼室の形状が悪く、混合ガスが
燃え難くて燃焼効率が悪いという問題を有していた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned reciprocating engine, combustion is performed once for every two revolutions of the crankshaft in the case of a four-cycle engine, and once per revolution of the crankshaft even for a two-cycle engine. Therefore, it is necessary to increase the number of cylinders to obtain high output, and the height of the engine is restricted by the sum of the stroke of the piston and the crank amount of the crankshaft, which increases the size of the entire engine. On the other hand, in the above Wankel type rotary engine, since the contact between the rotary piston (rotor) and the cylinder peripheral surface is a line contact, it is well known that the sealing at this contact part is difficult and airtight. However, there is a problem in that the shape of the combustion chamber is poor, the mixed gas is difficult to burn, and the combustion efficiency is poor.
そこで本発明は、クランク軸の半回転毎に1回燃焼を行
わせるようにして、小型大出力化できると共に上記の気
密性や燃焼効率の低下の問題を生じないエンジンを提供
し、以て上記の従来技術の問題を解決しようとするもの
である。Therefore, the present invention provides an engine which can be made small in size and large in output by causing combustion once every half rotation of the crankshaft and which does not cause the above-mentioned problems of deterioration of airtightness and combustion efficiency. It is intended to solve the problems of the prior art.
[課題を解決するための手段] すなわち、本発明は、円筒状のエンジンブロック内に中
央の支軸を中心として揺動可能なピストンを該支軸に嵌
着したボスに対称位置に対設して成る揺動ピストンを備
え、エンジンブロックに連通連設したクランク室で支承
されたクランク軸のクランクピンを、揺動ピストンとコ
ネクチングロッドを介して連結して揺動ピストンを90度
揺動可能とし、揺動ピストンとエンジンブロックとの間
で形成する燃焼室を該支軸とクランク軸を結ぶ線を基準
に対称的に90度の扇型として2箇所設けたことを特徴と
するエンジンを要旨とするものである。[Means for Solving the Problem] That is, according to the present invention, a piston capable of swinging about a central support shaft is provided in a cylindrical engine block in a symmetrical position opposite to a boss fitted to the support shaft. The crank pin of the crankshaft, which is supported by the crank chamber that is connected to the engine block, is connected to the swing piston via the connecting rod to allow the swing piston to swing 90 degrees. An engine characterized in that two combustion chambers formed between the oscillating piston and the engine block are provided at two locations in a fan shape of 90 degrees symmetrically with respect to a line connecting the support shaft and the crank shaft. To do.
[作 用] このようにしたエンジンにあっては、クランク軸、揺動
ピストンの関係が上死点付近にあるとき、一方の燃焼室
での混合ガスの燃焼により該燃焼室側で揺動ピストンを
押して支軸中心に一方向に揺動し、コネクチングロッド
を介しクランク軸を半回転せしめ、揺動ピストンを前記
燃焼室側で下死点付近に至らせる。この時、他方の燃焼
室側では前記揺動ピストンが上死点付近に達しているの
で混合ガスの燃焼を行わせ、該燃焼室側で揺動ピストン
を押して支軸中心に前記と逆方向に揺動ピストンを揺動
し、クランク軸を前記の方向に略半回転せしめ、このよ
うにクランク軸の略半回転毎に双方の燃焼室で交互的に
混合ガスの燃焼を行わせてクランク軸を回転せしめる。[Operation] In such an engine, when the relationship between the crankshaft and the oscillating piston is near the top dead center, combustion of the mixed gas in one combustion chamber causes the oscillating piston on the combustion chamber side. Is pressed to swing in one direction around the spindle, and the crankshaft is half-turned through the connecting rod to bring the swinging piston near the bottom dead center on the combustion chamber side. At this time, on the other combustion chamber side, the oscillating piston has reached the vicinity of top dead center, so that the mixed gas is burned, and the oscillating piston is pushed on the combustion chamber side in the opposite direction to the center of the spindle. The oscillating piston is oscillated, and the crankshaft is made to make a half rotation in the above direction. Thus, the combustion of the mixed gas is alternately performed in both combustion chambers at every half rotation of the crankshaft, and the crankshaft is made to rotate. Rotate.
[実施例] 次に本発明の一実施例を図面に基いて説明する。1はエ
ンジンブロック、2はエンジンブロック1の中心部に配
置した水平方向の支軸であって、該支軸2の両端部がエ
ンジンブロック1の側壁部に支持されている。3はシリ
ンダブロック1内に収容した揺動ピストンであって、ボ
ス4の外側の略対称的位置にピストン5a,5bを突設し、
ボス4を支軸2に回転可能に支承している。なお、この
場合、支軸2とボス4とは固定化して支軸2をエンジン
ブロック1に回転可能としても差支えはない。[Embodiment] Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Reference numeral 1 is an engine block, 2 is a horizontal support shaft arranged in the center of the engine block 1, and both ends of the support shaft 2 are supported by side wall parts of the engine block 1. Reference numeral 3 denotes a swinging piston housed in the cylinder block 1, which has pistons 5a and 5b projecting from the boss 4 at substantially symmetrical positions.
The boss 4 is rotatably supported on the support shaft 2. In this case, there is no problem even if the support shaft 2 and the boss 4 are fixed so that the support shaft 2 can rotate on the engine block 1.
6は支軸2に平行してエンジンブロック1に支承したク
ランク軸であってエンジンブロック1に連通連設したク
ランク室で支承され、該クランク軸6のクランクピン7
をコネクチングロッド8を介して揺動ピストン3の背部
に設けたピン9に連結し、クランク軸6が回転すると揺
動ピストン3がエンジンブロック1内で支軸2を中心に
円弧状に揺動可能としてある。10a,10bはそれぞれ揺動
ピストンのピストン5a,5b正面側に対向して設けたエン
ジンブロック1のシリンダヘッドであって、点火プラグ
11を備えると共に、インテークバルブ12を備えたインテ
ークマニホールド13を備えており、インテークマニホー
ルド13はエアーポンプ14の出口側に接続され、エアーポ
ンプ14の入口側はエアークリーナー15に接続されてい
る。インテークマニホールド13にはフユーエルインジェ
クター16が備えられており、インテークバルブ12、12を
操作するカムシャフト17がタイミングベルト18を介して
クランク軸6に駆動連結され、エアーポンプ14を駆動す
る駆動ベルト19がクランク軸6に駆動連結されている。Reference numeral 6 denotes a crankshaft which is supported by the engine block 1 in parallel with the support shaft 2, and is supported by a crank chamber which is connected to and communicates with the engine block 1, and a crankpin 7 of the crankshaft 6 is supported.
Is connected to a pin 9 provided on the back of the swing piston 3 via a connecting rod 8, and when the crankshaft 6 rotates, the swing piston 3 can swing in the engine block 1 about the support shaft 2 in an arc shape. There is. Reference numerals 10a and 10b are cylinder heads of the engine block 1 provided on the front sides of the swing pistons 5a and 5b, respectively, and are spark plugs.
An intake manifold 13 including an intake valve 12 is provided, and the intake manifold 13 is connected to the outlet side of the air pump 14, and the inlet side of the air pump 14 is connected to the air cleaner 15. The intake manifold 13 is provided with a fuel injector 16. A camshaft 17 for operating the intake valves 12, 12 is drivingly connected to the crankshaft 6 via a timing belt 18, and a drive belt 19 for driving the air pump 14. Is drivingly connected to the crankshaft 6.
そして、シリンダヘッド10a,10bと揺動ピストンの対向
するピストン5a,5bとの空間でそれぞれ90度の扇型の燃
焼室20a,20bが形成され、これら燃焼室20a,20bは支軸2
とクランク軸6を結ぶ線を基準に対称的となっており、
各ピストン5a,5bがクランク軸6側に揺動した際、燃焼
室20a,20bに通じる排気口21、21がエンジンブロック1
に開設してある。22はクランク軸6に設けたフライホイ
ール、23はフライホイール22駆動用セルモーター、24は
ピストン5a,5bに設けたシール材である。Then, 90-degree fan-shaped combustion chambers 20a, 20b are formed in the spaces between the cylinder heads 10a, 10b and the pistons 5a, 5b opposed to the oscillating piston, and these combustion chambers 20a, 20b are formed by the spindle 2
Is symmetrical with respect to the line connecting the
When the pistons 5a, 5b swing to the crankshaft 6 side, the exhaust ports 21, 21 communicating with the combustion chambers 20a, 20b are connected to the engine block 1
It is opened in. Reference numeral 22 is a flywheel provided on the crankshaft 6, 23 is a starter motor for driving the flywheel 22, and 24 is a sealing material provided on the pistons 5a and 5b.
このようにした本例のエンジンにあっては、第1図に示
すように、揺動ピストン3、コネクチングロッド8、ク
ランク軸6の関係が上死点付近にあるとき、一方の燃焼
室20aにおいて、混合ガスの点火プラグ11による点火燃
焼が行われ、この時他方の燃焼室20b側はインテークバ
ルブ12が開き、インテークマニホールド13から混合気が
供給され、排ガスの排気口21への掃気が行われている。In the engine of this example as described above, as shown in FIG. 1, when the relationship between the swinging piston 3, the connecting rod 8 and the crankshaft 6 is near the top dead center, one combustion chamber 20a Ignition combustion of the mixed gas by the ignition plug 11 is performed, at this time, the intake valve 12 is opened on the other combustion chamber 20b side, the mixture gas is supplied from the intake manifold 13, and the exhaust gas is scavenged to the exhaust port 21. ing.
この燃焼行程により揺動ピストンのピストン5aが押され
て揺動ピストン3が支軸2を中心に図では時計回りに揺
動し、コネクチングロッド8を介しクランク軸6を回転
せしめる(第3図参照)。この時、他方の燃焼室20bで
はインテークバルブ12が閉じ、揺動ピストンのピストン
5bにより混合気の圧縮行程となっている。The combustion stroke pushes the piston 5a of the rocking piston to rock the rocking piston 3 around the support shaft 2 in the clockwise direction in the figure, thereby rotating the crankshaft 6 via the connecting rod 8 (see FIG. 3). ). At this time, the intake valve 12 is closed in the other combustion chamber 20b, and
5b is the compression stroke of the air-fuel mixture.
そして、揺動ピストン3が排気口21を通過すると、燃焼
室20aの排ガスが排気口21から抜けると同時にインテー
クバルブ12が開き、インテークマニホールド13からの混
合気により燃焼室20aの掃気が始まり、クランク軸6、
揺動ピストン3の関係は下死点付近となる(第4図参
照)。この時、燃焼室20bの混合気は揺動ピストン3に
より圧縮され、燃焼室20a側は圧抜け状態となってお
り、この時燃焼室20bにおいて、対応する側の点火プラ
グ11による点火燃焼が行われる。When the oscillating piston 3 passes through the exhaust port 21, the exhaust gas of the combustion chamber 20a exits from the exhaust port 21, and at the same time the intake valve 12 opens, and the air-fuel mixture from the intake manifold 13 starts the scavenging of the combustion chamber 20a and the crank. Axis 6,
The relationship of the oscillating piston 3 is near the bottom dead center (see FIG. 4). At this time, the air-fuel mixture in the combustion chamber 20b is compressed by the oscillating piston 3 and the combustion chamber 20a side is in a depressurized state. At this time, ignition combustion by the spark plug 11 on the corresponding side is performed in the combustion chamber 20b. Be seen.
この燃焼行程により揺動ピストンのピストン5bが押され
て揺動ピストン3が支軸2中心に図では反時計回りに揺
動し、コネクチングロッド8を介しクランク軸6を前記
と同方向に回転せしめる(第5図参照)。この時他方の
燃焼室20a側ではインテークバルブ12が閉じ、揺動ピス
トン3により混合気の圧縮行程となっている。The combustion stroke pushes the piston 5b of the rocking piston to rock the rocking piston 3 around the support shaft 2 in the counterclockwise direction in the figure, thereby rotating the crankshaft 6 in the same direction as described above via the connecting rod 8. (See FIG. 5). At this time, the intake valve 12 is closed on the other combustion chamber 20a side, and the rocking piston 3 is in the compression stroke of the air-fuel mixture.
そして、揺動ピストン3が排気口21を通過し、燃焼室20
bの排ガスが排気口21から抜けると同時にインテークバ
ルブ12が開き、混合気により燃焼室20bの掃気が始ま
り、クランク軸6、揺動ピストン3の関係は上死点付近
となって説明初期の状態に立帰り(第1図参照)、以後
同様の行程の繰返しにより、揺動ピストン3が揺動して
クランク軸6に回転出力が得られる。Then, the swing piston 3 passes through the exhaust port 21, and the combustion chamber 20
At the same time as the exhaust gas of b exits from the exhaust port 21, the intake valve 12 opens, the scavenging of the combustion chamber 20b starts due to the air-fuel mixture, and the relationship between the crankshaft 6 and the oscillating piston 3 is near top dead center. Returning to FIG. 1 (see FIG. 1), and thereafter, by repeating the same stroke, the swing piston 3 swings, and a rotation output is obtained on the crankshaft 6.
なお、エンジンの始動に際してはセルモーター23の作動
によりフライホイール22、クランク軸6を回転させて上
記行程を行わせるのはいうまでもない。Needless to say, when the engine is started, the flywheel 22 and the crankshaft 6 are rotated by the operation of the starter motor 23 to perform the above stroke.
また、上例では混合気の供給をエアーポンプ14、14で行
う場合を示したが、通常の2サイクル機関等で知られる
他の混合気供給手段を用いることも可能である。またエ
ンジンの潤滑、冷却等は通常のエンジンにおけると同様
の手段を用いるものである。Further, in the above example, the case where the air-fuel mixture is supplied by the air pumps 14, 14 is shown, but it is also possible to use other air-fuel mixture supply means known in a normal two-cycle engine or the like. Further, the same means as in a normal engine is used for lubrication and cooling of the engine.
[発明の効果] 上述のように本発明のエンジンにおいては、クランク軸
の反回転毎に1回燃焼を行って揺動ピストンを揺動させ
てクランク軸に回転出力を取り出すことができ、しかも
90度の扇型の燃焼室で90度のピストン揺動による効率燃
焼ができ、従って小型大出力化できると共に、バンケル
型ロータリーエンジン等と異なり、揺動ピストンが支軸
を中心とした単純な円弧運動を行うため気密性や燃焼効
率の低下の虞れも生じ難い。[Advantages of the Invention] As described above, in the engine of the present invention, combustion can be performed once for each counter rotation of the crankshaft to oscillate the oscillating piston to extract rotational output to the crankshaft.
Efficient combustion by swinging the piston by 90 degrees in a 90-degree fan-shaped combustion chamber, thus enabling a small and large output, and unlike the Wankel type rotary engine, the swinging piston has a simple arc centered on the spindle. Since the exercise is performed, it is unlikely that airtightness and combustion efficiency will decrease.
図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は右側断
面図、第2図は縮小した斜面図、第3図〜第5図はそれ
ぞれ行程説明用の縮小した略示的右側断面図である。 1……エンジンブロック、2……支軸、3……揺動ピス
トン、6……クランク軸、8……コネクチングロッド、
20a,20b……燃焼室The drawings show one embodiment of the present invention. Fig. 1 is a right sectional view, Fig. 2 is a reduced oblique view, and Figs. 3 to 5 are reduced schematic right sectional views for explaining a stroke. It is a figure. 1 ... Engine block, 2 ... Support shaft, 3 ... Oscillating piston, 6 ... Crank shaft, 8 ... Connecting rod,
20a, 20b ... Combustion chamber
Claims (1)
を中心として揺動可能なピストンを該支軸に嵌着したボ
スに対称位置に対設して成る揺動ピストンを備え、エン
ジンブロックに連通連設したクランク室で支承されたク
ランク軸のクランクピンを、揺動ピストンとコネクチン
グロッドを介して連結して揺動ピストンを90度揺動可能
とし、該ピストンとエンジンブロックとの間で形成する
燃焼室を該支軸とクランク軸を結ぶ線を基準に対称的に
90度の扇型として二箇所設けたことを特徴とするエンジ
ン。1. An engine block comprising a swinging piston formed in a cylindrical engine block, wherein a swingable piston about a central support shaft is provided in a symmetrical position to a boss fitted to the support shaft. The crank pin of the crank shaft supported in the crank chamber that is continuously connected to is connected to the swing piston via the connecting rod to allow the swing piston to swing 90 degrees, and between the piston and the engine block. The combustion chamber to be formed is symmetrical with respect to the line connecting the support shaft and the crank shaft.
An engine that features two 90-degree fan-shaped parts.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2188646A JPH0768916B2 (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2188646A JPH0768916B2 (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0476227A JPH0476227A (en) | 1992-03-11 |
JPH0768916B2 true JPH0768916B2 (en) | 1995-07-26 |
Family
ID=16227363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2188646A Expired - Fee Related JPH0768916B2 (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0768916B2 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6022027A (en) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Teruhiko Matsuo | Relative combustion type internal-combustion engine causing semi-circular motion |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2188646A patent/JPH0768916B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0476227A (en) | 1992-03-11 |
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