JPH08189420A - ジェット機関 - Google Patents
ジェット機関Info
- Publication number
- JPH08189420A JPH08189420A JP3279495A JP3279495A JPH08189420A JP H08189420 A JPH08189420 A JP H08189420A JP 3279495 A JP3279495 A JP 3279495A JP 3279495 A JP3279495 A JP 3279495A JP H08189420 A JPH08189420 A JP H08189420A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- combustion
- air
- mixture
- combustion chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のジェット機関を、低速運転時の燃
料消費率が低く、かつ運転速度の変化をより容易に実現
出来るように改良するのが目的である。 【構成】 タービンで空気を圧縮するかわりに、ピ
ストンを用いて燃料・空気の混合気を圧縮する。すなわ
ち、燃焼室での燃焼を間欠的に行い、その時発生するジ
ェットで推進力を得、そして残りのエネルギーで燃焼室
内に設けられたピストンを駆動し、クランク機構によ
り、それをいったんはずみ車の回転運動に変換する。更
にその回転運動を、燃料・空気の混合気を吸引・圧縮す
る別のシリンダ・ピストンを駆動するのに用いる。
料消費率が低く、かつ運転速度の変化をより容易に実現
出来るように改良するのが目的である。 【構成】 タービンで空気を圧縮するかわりに、ピ
ストンを用いて燃料・空気の混合気を圧縮する。すなわ
ち、燃焼室での燃焼を間欠的に行い、その時発生するジ
ェットで推進力を得、そして残りのエネルギーで燃焼室
内に設けられたピストンを駆動し、クランク機構によ
り、それをいったんはずみ車の回転運動に変換する。更
にその回転運動を、燃料・空気の混合気を吸引・圧縮す
る別のシリンダ・ピストンを駆動するのに用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、シリンダ・ピストン
により燃料と空気の混合気を圧縮するパルスジェット機
関に関するものである。
により燃料と空気の混合気を圧縮するパルスジェット機
関に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のターボジェット機関は、タービン
の特性として高速時には熱効率は高いが、低速時には熱
効率は低く、従って燃料消費率も高くなる。又、タービ
ンの回転数を急速に変えることの難しさは、運航速度の
急速な変化を実現する上での障害となっていた。
の特性として高速時には熱効率は高いが、低速時には熱
効率は低く、従って燃料消費率も高くなる。又、タービ
ンの回転数を急速に変えることの難しさは、運航速度の
急速な変化を実現する上での障害となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低速時の熱
効率の向上、そして急激な速度変化にも対応出来るジェ
ット機関を、経済性を損わず、かつ既存の技術が応用出
来る範囲で開発することを課題とした。
効率の向上、そして急激な速度変化にも対応出来るジェ
ット機関を、経済性を損わず、かつ既存の技術が応用出
来る範囲で開発することを課題とした。
【０００４】
【課題を解決するための手段】タービンの代わりに、シ
リンダ・ピストンを用いて燃料、空気の混合気を圧縮す
る。燃焼室（７）に伸びたピストン軸（１）は燃焼室頂
部を貫通し、ピストン（２）の上下運動はピストン軸、
コンロッド（３）を介してクランク軸を回転させ、これ
によりはずみ車（４）が回転する。燃焼室中の燃焼は間
欠的で、燃焼により発生したガスはピストン（２）を押
し下げた後、ピストン表面に設けられた貫通孔（６）よ
り外部にジェットとして放出され、これによって推進力
を得る。はずみ車（４）の回転はクランク軸（９）を通
してクランク機構（５）、（１０）により燃料と空気を
圧縮するためのシリンダ ピストン（１１）を駆動す
る。このシリンダ・ピストン（１１）はキャブレター
（１５）を通して気化した燃料と空気を、ピストンの往
復運動とバルブ（１２）の開閉に従って間欠的に吸引・
圧縮し、圧縮された混合気はバルブ（１３）、（１４）
の開閉に合わせて燃焼室に送り込まれる。従って混合気
は燃焼室に間欠的に送り込まれ、点火もそのタイミング
に合わせて行われることになる。
リンダ・ピストンを用いて燃料、空気の混合気を圧縮す
る。燃焼室（７）に伸びたピストン軸（１）は燃焼室頂
部を貫通し、ピストン（２）の上下運動はピストン軸、
コンロッド（３）を介してクランク軸を回転させ、これ
によりはずみ車（４）が回転する。燃焼室中の燃焼は間
欠的で、燃焼により発生したガスはピストン（２）を押
し下げた後、ピストン表面に設けられた貫通孔（６）よ
り外部にジェットとして放出され、これによって推進力
を得る。はずみ車（４）の回転はクランク軸（９）を通
してクランク機構（５）、（１０）により燃料と空気を
圧縮するためのシリンダ ピストン（１１）を駆動す
る。このシリンダ・ピストン（１１）はキャブレター
（１５）を通して気化した燃料と空気を、ピストンの往
復運動とバルブ（１２）の開閉に従って間欠的に吸引・
圧縮し、圧縮された混合気はバルブ（１３）、（１４）
の開閉に合わせて燃焼室に送り込まれる。従って混合気
は燃焼室に間欠的に送り込まれ、点火もそのタイミング
に合わせて行われることになる。
【０００５】
【作用】燃焼室中の燃焼は間欠的であるが、はずみ車の
働きで燃料・空気の混合気の吸引・圧縮が一定のサイク
ルを維持することより、時間的に安定したした推進力を
得ることが出来る。その一方、混合気中の燃料の含有量
をキャブレターを操作することによって変化させると、
その変化は燃焼の際に生ずるガス圧の変化としてピスト
ン（２）の往復運動の速度に直接影響を及ぼすので、要
求される推進力の変化に対応した燃焼サイクル速度の変
化をキャブレターの操作により迅速・的確に得ることが
出来る。又、混合気の吸引・圧縮は燃焼の際に生ずるガ
ス圧の一部を用いてシリンダ ピストンの往復運動によ
り行うので、吸引・圧縮に費やされる燃焼エネルギーは
移動速度に依存しない。
働きで燃料・空気の混合気の吸引・圧縮が一定のサイク
ルを維持することより、時間的に安定したした推進力を
得ることが出来る。その一方、混合気中の燃料の含有量
をキャブレターを操作することによって変化させると、
その変化は燃焼の際に生ずるガス圧の変化としてピスト
ン（２）の往復運動の速度に直接影響を及ぼすので、要
求される推進力の変化に対応した燃焼サイクル速度の変
化をキャブレターの操作により迅速・的確に得ることが
出来る。又、混合気の吸引・圧縮は燃焼の際に生ずるガ
ス圧の一部を用いてシリンダ ピストンの往復運動によ
り行うので、吸引・圧縮に費やされる燃焼エネルギーは
移動速度に依存しない。
【０００６】
【実施例】燃焼室（７）へ燃料・空気の圧縮混合気がシ
リンダ・ピストン（１１）より間欠的に供給され、それ
に従い燃焼も間欠的に起こる。燃焼の際に発生したガス
はピストン（２）表面の貫通孔（６）よりジェットとし
て放出され、推進力を生じる。又、燃焼により膨張した
ガスはピストン（２）を押し下げるが、その力はピスト
ン軸（１）、コンロッド（３）を通してはずみ車（４）
の偶力に変換される。この偶力はクランク軸（９）を通
してシリンダ・ピストン（１１）の往復運動のためのク
ランク機構を駆動し、混合気の吸引・圧縮を行う。混合
気の吸引と圧縮された混合気の燃焼室への移送を的確に
行うために、図３に示すようにバルブ（１２）、（１
３）、（１４）の開閉を、クランク軸（９）の回転にベ
ベルギア（１８）とチェーン（１９）を介して連動させ
る。又、燃焼室内の混合気や排ガスを燃焼室頂部より逃
さないため、そして潤滑オイルを回収するため、図３の
ようにピストン軸（１）にリング（２０）を装着する。
更に燃焼の際に生じる騒音を防ぐために、図３のように
燃焼室の下部に側面に多数の穴を持つ消音室（１６）を
設け、騒音を減衰させる。
リンダ・ピストン（１１）より間欠的に供給され、それ
に従い燃焼も間欠的に起こる。燃焼の際に発生したガス
はピストン（２）表面の貫通孔（６）よりジェットとし
て放出され、推進力を生じる。又、燃焼により膨張した
ガスはピストン（２）を押し下げるが、その力はピスト
ン軸（１）、コンロッド（３）を通してはずみ車（４）
の偶力に変換される。この偶力はクランク軸（９）を通
してシリンダ・ピストン（１１）の往復運動のためのク
ランク機構を駆動し、混合気の吸引・圧縮を行う。混合
気の吸引と圧縮された混合気の燃焼室への移送を的確に
行うために、図３に示すようにバルブ（１２）、（１
３）、（１４）の開閉を、クランク軸（９）の回転にベ
ベルギア（１８）とチェーン（１９）を介して連動させ
る。又、燃焼室内の混合気や排ガスを燃焼室頂部より逃
さないため、そして潤滑オイルを回収するため、図３の
ようにピストン軸（１）にリング（２０）を装着する。
更に燃焼の際に生じる騒音を防ぐために、図３のように
燃焼室の下部に側面に多数の穴を持つ消音室（１６）を
設け、騒音を減衰させる。
【０００７】
【発明の効果】燃焼のサイクルは、燃料・空気の混合気
の断熱圧縮にはじまり、燃焼室での定容燃焼、ピストン
表面の貫通孔からジェットとして放出される排ガスの断
熱膨張で終わる。そして排ガスの内部エネルギーの一部
を再び混合気の断熱圧縮に用いることによってサイクル
の最初にもどる。この一連の過程はｐ−Ｖ線図では図４
のごとく表される。これより当サイクルの理論熱効率は
次式のごとく表される。 η＝１−κ（ｐ２／ｐ１）−（κ−１）／κ ここにηは理論熱効率を表し、κは比熱比、ｐ１、ｐ２
はそれぞれ吸気時、圧縮終了時の混合気の圧力を表す。
従って熱効率を向上させるためには圧縮比を上げるべき
であることが示唆されるが、混合気の圧縮技術について
は従来のガソリン機関に用いられている技術を援用で
き、運転速度に依らず、実用上十分な圧縮比を実現する
ことは容易であると考えられる。更に、推進力をシリン
ダ・ピストンの往復速度の変化によって容易に操作でき
ることは、タービン回転数の急激な変化を実現すること
が難しいターボジェット機関では得られない特長であ
る。又、高速時のラム圧を利用出来ない欠点はあるが、
始動、低速時においても圧縮比を一定に保てることよ
り、巡航運転時と同一の熱効率で運転出来ることは、従
来のジェット機関が抱える低速時の高い燃料消費率の問
題を克服することができると考えられる。
の断熱圧縮にはじまり、燃焼室での定容燃焼、ピストン
表面の貫通孔からジェットとして放出される排ガスの断
熱膨張で終わる。そして排ガスの内部エネルギーの一部
を再び混合気の断熱圧縮に用いることによってサイクル
の最初にもどる。この一連の過程はｐ−Ｖ線図では図４
のごとく表される。これより当サイクルの理論熱効率は
次式のごとく表される。 η＝１−κ（ｐ２／ｐ１）−（κ−１）／κ ここにηは理論熱効率を表し、κは比熱比、ｐ１、ｐ２
はそれぞれ吸気時、圧縮終了時の混合気の圧力を表す。
従って熱効率を向上させるためには圧縮比を上げるべき
であることが示唆されるが、混合気の圧縮技術について
は従来のガソリン機関に用いられている技術を援用で
き、運転速度に依らず、実用上十分な圧縮比を実現する
ことは容易であると考えられる。更に、推進力をシリン
ダ・ピストンの往復速度の変化によって容易に操作でき
ることは、タービン回転数の急激な変化を実現すること
が難しいターボジェット機関では得られない特長であ
る。又、高速時のラム圧を利用出来ない欠点はあるが、
始動、低速時においても圧縮比を一定に保てることよ
り、巡航運転時と同一の熱効率で運転出来ることは、従
来のジェット機関が抱える低速時の高い燃料消費率の問
題を克服することができると考えられる。
【図１】本発明の構成図。
【図２】燃焼室中のピストンを真上からみたもの。
【図３】本発明の実施例。
【図４】本発明による燃焼サイクルのｐ−Ｖ線図。
（１）はピストン軸。 （２）は燃焼室中のピストン。 （３）はクランクを通してはずみ車を回転させるための
コンロッド。 （４）ははずみ車。 （５）は混合気を吸引・圧縮するシリンダ・ピストンを
駆動するクランク。 （６）は燃焼したガスがジェットとして放出されるピス
トン（２）上の孔。 （７）は燃焼室。 （８）はピストンピン。 （９）はクランクシャフト。 （１０）は混合気を吸引・圧縮するシリンダ ピストン
を駆動するコンロッド。 （１１）は混合気を吸引・圧縮するシリンダ・ピスト
ン。 （１２）は混合気の吸気バルブ。 （１３）は圧縮された混合気を燃焼室へ移送するバル
ブ。 （１４）は圧縮された混合気を燃焼室へ受け入れるバル
ブ。 （１５）はキャブレター。 （１６）は消音室。 （１７）は点火器。 （１８）はクランクシャフト（９）の回転軸を９０°回
転するベベルギア。 （１９）はバルブ（１２）、（１３）、（１４）を駆動
するチェーン。 （２０）はリング。 （２１）はｐ−Ｖ線図上で混合気の吸気開始時の状態を
示す。 （２２）はｐ−Ｖ線図上で混合気の断熱圧縮終了時の状
態を示す。この時、ピストン（２）は上死点にある。 （２３）はｐ−Ｖ線図上で燃焼室での定容燃焼終了時の
状態を示す。 （２４）はｐ−Ｖ線図上で燃焼室での断熱膨張終了時の
状態を示す。この時、ピストン（２）は下死点にある。
コンロッド。 （４）ははずみ車。 （５）は混合気を吸引・圧縮するシリンダ・ピストンを
駆動するクランク。 （６）は燃焼したガスがジェットとして放出されるピス
トン（２）上の孔。 （７）は燃焼室。 （８）はピストンピン。 （９）はクランクシャフト。 （１０）は混合気を吸引・圧縮するシリンダ ピストン
を駆動するコンロッド。 （１１）は混合気を吸引・圧縮するシリンダ・ピスト
ン。 （１２）は混合気の吸気バルブ。 （１３）は圧縮された混合気を燃焼室へ移送するバル
ブ。 （１４）は圧縮された混合気を燃焼室へ受け入れるバル
ブ。 （１５）はキャブレター。 （１６）は消音室。 （１７）は点火器。 （１８）はクランクシャフト（９）の回転軸を９０°回
転するベベルギア。 （１９）はバルブ（１２）、（１３）、（１４）を駆動
するチェーン。 （２０）はリング。 （２１）はｐ−Ｖ線図上で混合気の吸気開始時の状態を
示す。 （２２）はｐ−Ｖ線図上で混合気の断熱圧縮終了時の状
態を示す。この時、ピストン（２）は上死点にある。 （２３）はｐ−Ｖ線図上で燃焼室での定容燃焼終了時の
状態を示す。 （２４）はｐ−Ｖ線図上で燃焼室での断熱膨張終了時の
状態を示す。この時、ピストン（２）は下死点にある。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年４月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【発明の効果】燃焼のサイクルは、燃料・空気の混合気
の断熱圧縮にはじまり、燃焼室での定容燃焼、ピストン
表面の貫通孔からジェットとして放出される排ガスの断
熱膨張で終わる。そして排ガスの内部エネルギーの一部
を再び混合気の断熱圧縮に用いることによってサイクル
の最初にもどる。この一連の過程はｐ−Ｖ線図では図４
のごとく表される。これより当サイクルの理論熱効率は
次式のごとく表される。 η＝１−κ｛（ｐ３／ｐ１）１／κ−（ｐ２／ｐ１）
１／κ｝／｛（ｐ３／ｐ１）−（ｐ２／ｐ１）｝ ここにηは理論熱効率を表し、κは比熱比、ｐ１、
ｐ２、ｐ３はそれぞれ吸気時、圧縮終了時、定容燃焼終
了時の混合気の圧力を表す。従って熱効率を向上させる
ためには圧縮比を上げるべきであることが示唆される
が、混合気の圧縮技術については従来のガソリン機関に
用いられている技術を援用でき、運転速度に依らず、実
用上十分な圧縮比を実現することは容易であると考えら
れる。更に、推進力をシリンダ・ピストンの往復速度の
変化によって容易に操作できることは、タービン回転数
の急激な変化を実現することが難しいターボジェット機
関では得られない特長であり、これにより従来のジェッ
ト機関が抱える低速時の高い燃料消費率の問題を克服す
ることができると考えられる。
の断熱圧縮にはじまり、燃焼室での定容燃焼、ピストン
表面の貫通孔からジェットとして放出される排ガスの断
熱膨張で終わる。そして排ガスの内部エネルギーの一部
を再び混合気の断熱圧縮に用いることによってサイクル
の最初にもどる。この一連の過程はｐ−Ｖ線図では図４
のごとく表される。これより当サイクルの理論熱効率は
次式のごとく表される。 η＝１−κ｛（ｐ３／ｐ１）１／κ−（ｐ２／ｐ１）
１／κ｝／｛（ｐ３／ｐ１）−（ｐ２／ｐ１）｝ ここにηは理論熱効率を表し、κは比熱比、ｐ１、
ｐ２、ｐ３はそれぞれ吸気時、圧縮終了時、定容燃焼終
了時の混合気の圧力を表す。従って熱効率を向上させる
ためには圧縮比を上げるべきであることが示唆される
が、混合気の圧縮技術については従来のガソリン機関に
用いられている技術を援用でき、運転速度に依らず、実
用上十分な圧縮比を実現することは容易であると考えら
れる。更に、推進力をシリンダ・ピストンの往復速度の
変化によって容易に操作できることは、タービン回転数
の急激な変化を実現することが難しいターボジェット機
関では得られない特長であり、これにより従来のジェッ
ト機関が抱える低速時の高い燃料消費率の問題を克服す
ることができると考えられる。
Claims (1)
- 【請求項１】 撚料と空気の混合気を燃焼室で間欠的
に燃焼する際に発生するガス圧を用いて、燃料と空気の
混合気を圧縮するパルスジェット機関
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3279495A JPH08189420A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | ジェット機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3279495A JPH08189420A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | ジェット機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189420A true JPH08189420A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=12368766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3279495A Pending JPH08189420A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | ジェット機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08189420A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004361075A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-24 | General Electric Co <Ge> | パルスデトネーションエンジンのデトネーションダンパ |
| JP2005520085A (ja) * | 2002-03-14 | 2005-07-07 | ニュートン・プロパルション・テクノロジーズ・リミテッド | ガスタービンエンジンシステム |
| US7621116B2 (en) | 2003-08-31 | 2009-11-24 | Newton Propulsion Technologies, Ltd. | Gas turbine engine system |
| CN111330127A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-06-26 | 张京玮 | 一种肺炎治疗装置 |
-
1995
- 1995-01-11 JP JP3279495A patent/JPH08189420A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005520085A (ja) * | 2002-03-14 | 2005-07-07 | ニュートン・プロパルション・テクノロジーズ・リミテッド | ガスタービンエンジンシステム |
| US8109074B2 (en) | 2002-03-14 | 2012-02-07 | Newton Propuslion Technologies | Gas turbine engine system |
| JP2004361075A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-24 | General Electric Co <Ge> | パルスデトネーションエンジンのデトネーションダンパ |
| JP4569951B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2010-10-27 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | パルスデトネーションエンジンのデトネーションダンパ |
| US7621116B2 (en) | 2003-08-31 | 2009-11-24 | Newton Propulsion Technologies, Ltd. | Gas turbine engine system |
| CN111330127A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-06-26 | 张京玮 | 一种肺炎治疗装置 |
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