JPH1047063A

JPH1047063A - Ｆ型ｇ型エネルギ保存サイクル内燃機関

Info

Publication number: JPH1047063A
Application number: JP9074343A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Tanigawa; 浩保谷川; Kazunaga Tanigawa; 和永谷川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】往復ピストンクランク機関には、死点乃至死
点後３０゜の回転動力変換効率が非常に悪く、摩擦損失
が最大の部分があり、従来技術ではこの部分で最大の熱
エネルギの全部を含む大部分の熱エネルギを放出するた
め、仕事量（ピストンの行程容積）が非常に僅少とな
り、摩擦損失が最少で回転動力変換効率の絶好機で最大
の熱エネルギ放出量が必要な時には熱エネルギが無くな
るため大損失となるのに加えて、燃焼室容積が急拡大し
て最悪の燃焼条件に急移行する極度の非定容燃焼となっ
てＣＯ_２を含む公害が大増大する。【解決手段】本発明は、例えば５分の１に縮径した縮
径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼として燃焼を大改良
し、死点近傍での熱エネルギ放出量を２５分の１等僅少
として、大部分の熱エネルギは保存貯金により大増大し
て、絶好機前半付近の大回転力として、熱効率を大上昇
して公害を大低減します。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特殊なピストン往
復運動を、回転動力に変換する、ピストンサイクルのエ
ネルギ変換効率を高めるため、力学的エネルギ保存の第
３の法則を利用して、死点近傍でのエネルギ放出量（ピ
ストンの行程容積）を僅少として、大部分の熱エネルギ
は縮径主燃焼室に保存貯金しておき、例えば死点後クラ
ンク角度で３０゜以後に縮径主燃焼室内隔離燃焼解除す
る、先の出願のエネルギ保存サイクル機関の型式追加改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては、通常の定容サイク
ル機関や定圧サイクル機関があり、車両及び船舶及び農
業機械や各種機械の駆動用、熱と電気の併給用等に使用
されており、ＣＯ_２の低減を含む公害の低減が急務とな
っております。段付き燃焼室・段付きピストンの従来技
術も多いのですが、いずれも定容サイクルや定圧サイク
ルであるため成功例がなく、成功例を対照に説明する。
即ち、実際の定容サイクル機関や定圧サイクル機関は、
図１（ａ）に示すように、燃焼室はシリンダヘッド内面
とピストン上面との間に形成されるため、大径の燃焼室
に最大燃焼圧力や最高燃焼温度が加わり、冷却を必須と
するため冷却損失が大増大するのに加えて、最大燃焼圧
力を上昇すると出力当たりの重量及び摩擦損失が大増大
するため、最大燃焼圧力を大増大しても重量及び摩擦損
失の増大が僅少な縮径主燃焼室内隔離燃焼として機関を
大幅に軽量化すると共に冷却損失と摩擦損失を大低減す
る技術が待望されるのに加えて、燃焼に際しては、通常
死点後４０゜乃至６０゜程度の燃焼期間があります。し
かし、ピストンが死点から後退し始めると、燃焼室がシ
リンダ内と連通した状態での燃焼となり、ピストン後退
に伴って燃焼室容積は急激に増大することになり、その
結果極度の非定容燃焼となり、燃焼圧力及び燃焼温度は
急激に低下して、最悪の燃焼条件に急移行するため、Ｎ
Ｏｘを低減すると未燃分が増大し、未燃分を低減する燃
焼にするとＮＯｘが増大する通常の公害増大燃焼になる
ため、定容撹拌燃焼期間及び高速撹拌燃焼期間を大増大
した高速撹拌燃焼が待望され、発明したものがエネルギ
保存サイクル機関です。

【０００３】図１及び図２の定圧サイクル機関の圧力線
図を参照して別の説明をすると、通常の定圧サイクル機
関や定容サイクル機関のように、燃焼によって発生する
最大の熱エネルギの全部を含めて大部分の熱エネルギ
を、図２のように死点後３０゜までに放出すると、放出
量だけエネルギが減少するため、摩擦力の増大として消
費してしまい、仕事量（ピストン行程容積）は非常に僅
少となるのに加えて、摩擦損失が最小となって単位時間
の仕事量が最大になり、最も大量に熱エネルギの放出が
必要な死点後９０゜の絶好機には、熱エネルギが略１４
分の１等に大低減するため、３０％に近い熱エネルギの
大損失も予想されます。従って、定容サイクル機関で
は、図２の圧力線図が更に死点側に移動するため、３０
％を遥かに越える熱エネルギの大損失が予想されます。
即ち、最大の熱エネルギの全部を摩擦損失最大側で放出
するのが、従来技術で最大の欠点であるため、最大の熱
エネルギを摩擦損失最小側で放出する技術が強く待望さ
れ、発明したものがエネルギ保存サイクル機関です。

【０００４】図２の定圧サイクル機関の圧力線図を私達
が自転車ペタルを垂直に踏み下げて効率良く前進させる
場合と比較して説明すると、定圧サイクル機関や定容サ
イクル機関では、燃焼によって発生する最大の熱エネル
ギの全部を含めて大部分の熱エネルギを、死点乃至死点
後３０゜までに放出しますが私達は自然法則を経験則か
ら熟知しているため、自転車ペタルが上死点にあると
き、全エネルギを垂直方向に放出する等小学生でもしな
いし、特に摩擦損失が最小で回転動力変換効率が絶好機
の上死点後９０゜で、自転車ペタルに加える力を略１４
分の１に大低減することは絶対にありません。私達は自
然法則を経験則より熟知しているため、自転車ペタルが
上死点にあるときは、必要最小限度のエネルギ放出量と
なり、回転動力変換効率絶好機の上死点後９０゜に向か
って自転車ペタルに加わる力が次第に大きくなります。
即ち私達が自転車を効率良く前進させる場合と同様に、
熱エネルギの放出時期及び放出量の配分の最適化を図っ
たものがエネルギ保存サイクル機関です。即ち上死点で
燃料の全熱エネルギを放出させる場合は、回転動力変換
効率が最悪なのに加えて、摩擦損失も最大になり、回転
動力変換効率の絶好機の上死点後９０゜で燃料の全熱エ
ネルギを放出させる場合は、摩擦損失が最小となり回転
動力変換効率が最高になることが、図２から容易に理解
できます。即ち、最大の熱エネルギ放出時期を、摩擦損
失最大側から摩擦損失最小側に移動したサイクルが強く
待望されるため、なされたエネルギ保存サイクル機関の
構造を簡単にして、回転動力変換効率の上昇を図るのが
本発明です。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、ＣＯ_２の
低減を含む公害の低減が急務となっており、この発明
は、自然法則の有効利用を極限まで探究したエネルギ保
存サイクルとして、ピストンの往復運動を回転運動に変
換する、ピストンサイクルのエネルギ変換効率を高め
て、ＣＯ_２の低減を含む公害の大低減を図る、エネルギ
保存サイクル機関の構造を簡単にするため、新機構を追
加することを目的とする。即ち本発明の目的は、特殊な
構成の振り子運動ピストンクランク機関をエネルギ保存
サイクル機関とした、各種Ｂ型エネルギ保存サイクル機
関の振り子腕を省略して、両頭拡径ピストンの往復運動
により、直接クランク軸を回転させて回転動力とする、
両頭拡径ピストンクランク機関をエネルギ保存サイクル
とした各種Ｆ型エネルギ保存サイクル機関を提供するこ
とである。本発明の目的は、特殊な構成の対向振り子運
動ピストンクランク機関をエネルギ保存サイクル機関と
した、各種Ｃ型エネルギ保存サイクル機関の振り子腕を
省略して、夫夫の両頭拡径ピストンの対向往復運動によ
り、直接夫夫のクランク軸を回転させて回転動力とす
る、対向往復運動両頭拡径ピストンクランク機関をエネ
ルギ保存サイクルとした各種Ｇ型エネルギ保存サイクル
機関を提供して圧縮比の可変を含めて大増大を可能にす
ることである。又、共通の課題として従来技術では、大
径の燃焼室に最大燃焼圧力や最高燃焼温度が加わるた
め、冷却が必須となって冷却損失が増大し、最大燃焼圧
力を上昇すると出力当たりの重量及び摩擦損失が大増大
するし、水素燃料の燃焼が困難という課題があるため、
燃料の種類及び燃料点火方式及びサイクル数及び掃気方
式及び機関の型式等を問わずに重量当たりの比出力を大
増大すると共に、摩擦損失を大低減しながら、ＣＯ_２を
含む公害の大低減を図ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の課題に鑑
み、ＣＯ_２の低減を含む公害の低減が困難な、通常の定
容サイクル機関及び定圧サイクル機関に換えて、各種エ
ネルギ保存サイクル機関の構造を簡単にしてＣＯ_２を含
む公害の大低減を図ることである。即ち、上述のように
図１（ａ）の従来技術では、ピストンが死点を越えた瞬
間からピストンの後退に伴って、急激に燃焼室容積が増
大する極度の非定容燃焼による公害の増大燃焼に加え
て、死点近傍で大部分の熱エネルギを放出するため、最
も大量に熱エネルギの放出が必要な回転動力変換効率の
絶好機には、熱エネルギが殆ど無くなるため、熱エネル
ギの大損失となります。以上の従来技術の問題点を同時
に解消するため、図１（ｃ）のように例えば５分の１に
縮径した縮径主燃焼室隔離燃焼として、高圧燃焼室の肉
圧を５分の１として大幅に軽量化する一方で、最大軸受
荷重も２５分の１として、出力当たりの重量及び摩擦損
失を大低減すると共に、最大燃焼圧力の大上昇を可能に
して、例えば死点後４０゜で隔離燃焼解除するエネルギ
保存サイクル機関とすると、従来技術の極度の非定容燃
焼を２５倍の定容燃焼に近づけられるし、死点乃至死点
後４０゜までの熱エネルギ放出量（ピストンの行程容
積）を２５分の１として、２５分の２４の熱エネルギを
縮径主燃焼室内に保存貯金増大しておき、絶好機に向け
て速度形エネルギ＋容積形エネルギとして放出して、熱
効率の大上昇が可能になるのに加えて、２５倍の定容大
接近隔離撹拌燃焼により、燃焼室容積が一定容積を越え
ると、燃焼温度も３５００℃を越えて燃焼圧力も大上昇
するため、水噴射手段を追加して水蒸気質量容積を大増
大する一方で、水素燃料燃焼に最適の断熱無冷却機関も
含めた、蒸気・内燃合体機関による公害の大低減燃焼を
可能にするのに加えて、隔離解除時の大圧力差による高
速噴射撹拌燃焼として、拡径ピストンを衝動＋反動＋容
積形エネルギにより噴射駆動して、大回転力を発生させ
てＣＯ_２及び公害の大低減燃焼を追加します。

【０００７】又、完全弾性衝突では、衝突の際に運動エ
ネルギが減少しない事が証明されており、従って最も好
ましい往復運動は、最も構造が簡単な比容積・比重量が
小さい２サイクル両頭拡径ピストンの往復運動となりま
す。本発明はサイクル数を問いませんが、最も簡単なエ
ネルギ保存サイクル機関を構成させるため、２サイクル
両頭拡径ピストンの往復運動により直接クランク軸を回
転させて、回転動力変換効率の上昇を図るものです。即
ち、図３のＦ型エネルギ保存サイクル機関の第１実施例
を参照して、往復運動について説明すると、最も重要な
ことは、往復運動によって運動エネルギが減少しないこ
とです。図３の２サイクル両頭拡径ピストンの往復運動
は、内死点が圧縮行程で外死点が圧縮爆発行程となるた
め、完全弾性衝突に近い往復運動の連続となり、運動エ
ネルギの減少する部分が少ないということです。運動エ
ネルギの減少損失について別の説明をすると、時計の振
り子の往復運動は、錘りの重さをいくら重くしても、長
さが同じなら同じ速さで往復運動を続けられます。一方
通常の１気筒クランク機関（ダイキン４、５ＨＰ汎用エ
ンジン）をクランク軸とはずみ車だけにして力一杯回転
させると、慣性力で８回転乃至１０回転しますが、ピス
トン等の往復運動部分のかわりに、連接棒を含めて５Ｋ
ｇの錘りを吊り下げて力一杯回転させても、運動エネル
ギの減少損失が非常に大きいため、慣性力で１回転させ
るのは非常に困難です。従って、私の予想では、運動エ
ネルギの減少損失が、最も普及されている通常の４サイ
クル機関で３０％乃至２０％（昔の新聞報道からの推測
では、バンケル博士は３０％前後と予想していた？）、
通常の２サイクル機関で１５％乃至１０％、２サイクル
両頭拡径ピストン機関で０％に近づきます。即ち、通常
の４サイクルクランク機関で往復運動部分を軽量化する
と、ピストン速度を増大して比出力を増大し、熱効率も
上昇する実状ですが、運動エネルギの減少損失を２０％
以下にするのは困難なため、運動エネルギの減少損失を
皆無に近づけられる２サイクル両頭拡径ピストン機関が
好ましいのです。

【０００８】上述の解決手段を先の出願で開示しており
ますが、先の出願では、両頭拡径ピストンの往復運動に
より、振り子腕を振り子運動させて、該振り子運動によ
りクランク軸を目転させて回転動力を得る構成のため、
振り子腕が振り子運動するための容積が増大して構造が
複雑になる課題があり、一方エネルギ保存サイクル機関
は、例えば５倍に拡径した拡径ピストンにより圧縮空気
を縮径主燃焼室に供給して、縮径主燃焼室内隔離燃焼と
して燃焼を大幅に改良して、高圧燃焼ガスを速度形質量
エネルギとして、拡径ピストンの頂面に正確に短時間で
高速噴射して回転動力に変換するため、速度形質量エネ
ルギを効率良く回転動力に変換するためには、短行程機
関や超短行程機関が好ましく、従って、両頭拡径ピスト
ンの往復運動により直接クランク軸を回転させて、回転
動力に変換すると、構造を大幅に簡単にして小形軽量大
出力が更に可能になります。そこで本発明は、両頭拡径
ピストンの円筒部略中央にクランク軸側カム１１又はク
ランク軸側直動軸受（９）を、往復自在に収容維持する
平行軌道１２を平行に半径方向に設けて、クランク軸を
回転自在に軸支したクランク軸側カム１１又はクランク
軸側直動軸受け（９）を収容維持して、両頭拡径ピスト
ンの往復運動により直接噛み合い同期手段１７やはずみ
車を含むクランク軸を回転させて、効率良く回転動力を
得る構成として構造を大幅に簡単にする一方で、圧縮比
の大上昇が困難な超短行程機関にピストン過給機を含め
た超高過給により、圧縮比の大上昇を可能にして比容積
及び比重量の大低減を図るものです。

【０００９】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明するが、実施例と既説明とその構
成が略同じ部分には、同一名称又は符号を付して、その
重複説明は省略し、特徴的な部分や説明不足部分は順次
説明する。又、発明の意図及び予想を明快に具体的に説
明するため、数字で説明しておりますが、数字に限定す
るものではありません。又、本発明は往復機関の種類を
問わずに燃焼法の大改善及び回転力の大増大及び出力当
たりの比重量の大低減を図る発明であるため、燃料の種
類及び燃料点火方式及びサイクル数及び掃気方式及び機
関の型式を問いませんが、前述のように、運動エネルギ
の減少損失が少ない２サイクル機関で説明します。

【００１０】図３・図９のＦ型エネルギ保存サイクル内
燃機関の第１実施例を説明すると、両頭拡径ピストンの
夫夫の内側を過給ピストン２７として外側の拡径ピスト
ンの適宜の凹部１の略中央より、テーパ根部２を有する
縮径ピストンを突出して、該両頭拡径ピストンがシリン
ダ内を外死点と内死点との間で対向往復運動容易とし
て、内側の死点前後に亘って通常の排気及び掃気を行
う、２サイクルＦ型エネルギ保存サイクル機関におい
て、掃気後の圧縮過程に、テーパ根部２及び鍔状凹凸６
及び先端の幅広凸部の外周に後端を適宜に残して運動方
向に斜めに延びる複数の騒音低減溝１５を設けた縮径ピ
ストンにより、テーパ縮径部７を有する円筒形の縮径主
燃焼室の隔離が始まり、次いで拡径燃焼室で圧縮された
空気が、拡径燃焼室側から挿入れ固着された逆止弁３を
含む一方向空気流路４を通って、複数の斜め空気流路１
４より縮径主燃焼室内の斜め横方向に噴射され、燃料噴
射手段５から噴射された燃料と撹拌混合して、縮径主燃
焼室内定容大接近隔離燃焼として、一定容積以上の縮径
主燃焼室では水噴射を可能にして蒸気・内燃合体機関と
します。両頭拡径ピストンが後退を始めると拡径燃焼室
内圧力が低下を始めるため、縮径ピストンの外周に多段
に設けた鍔状凹凸６により、多段に減圧して燃焼ガスの
漏洩量を最適に制定します。更に拡径ピストンが後退す
ると縮径主燃焼室内隔離燃焼解除しますが、先ず縮径ピ
ストンの騒音低減溝１５により燃焼ガスの噴射方向を制
定すると共に、騒音の低減を図り、次にテーパ縮径部７
が末広ノズルを構成して、燃焼ガスを適宜の凹部１に正
確に高速噴射して回転力の大増大を図る一方で、高速噴
射の過程で大圧力差による高速噴射撹拌燃焼として、未
燃分の再度皆無を図ると共に、拡径ピストンを速度形質
量エネルギ＋容積形エネルギにより、衝動＋反動＋圧力
により強力に後退させて、大回転力を発生させて、熱効
率の大上昇と公害の大低減を図り、傾斜掃気穴（３３）
及び傾斜排気穴（３４）により通常の排気及び掃気に移
行する、２サイクルＦ型エネルギ保存サイクル内燃機関
の第１実施例とします。

【００１１】図３を参照して別の説明をすると、対向に
設けた夫夫の円筒形のシリンダの左右中央寄りには、夫
夫傾斜噴口を形成した傾斜掃気穴３３及び傾斜排気穴３
４を互いに反対方向に傾斜して設けて、左右に固着した
シリンダヘッドと両頭拡径ピストンの夫夫の拡径ピスト
ンとの間に拡径燃焼室を形成させて、シリンダヘッドの
略中心には縮径主燃焼室を夫夫設けて、燃料噴射燃焼が
可能に夫夫燃料噴射手段５を具備して、該燃焼をＮＯｘ
大低減燃焼とするための水噴射手段２３を夫夫に追加具
備して、該縮径主燃焼室及び拡径燃焼室から冷却損失を
排除するため、該縮径主燃焼室及びテーパ縮径部７及び
適宜の凸部２４を含めて及び／前記縮径ピストン及びテ
ーパ根部２及び適宜の凹部１を含めて、夫夫を耐熱耐蝕
材２１及び断熱材２２により耐熱耐蝕断熱構造とし、適
宜の凹部１の外周部は掃気効率の向上を図る傾斜掃気穴
３３の傾斜に合わせたテーパ外周部３２とします。又、
前述のようにエネルギ保存サイクル機関は短行程機関乃
至超短行程機関が好ましいため、中央には超高過給によ
り圧縮比を大上昇可能にするピストン過給機を、過給ピ
ストン２７・２７及び給気弁２８及び送気弁２９により
構成させて、給気弁２８をターボ過給機に送気弁２９を
傾斜掃気穴３３に連絡して、夫夫の両頭拡径ピストンの
略中央半径方向には、該対向往復運動によりクランク軸
を回転させる平行軌道１２・１２を平行に具備して、該
クランク軸に回転自在に外嵌枢支したクランク軸側カム
１１又はクランク軸側直動軸受９（スライドウェイを含
む）を、平行軌道１２・１２の間に往復自在に挿入れ維
持して、両頭拡径ピストンの対向往復運動により直接噛
み合い同期手段１７を含む夫夫のクランク軸を回転させ
て、回転動力とする２サイクルＦ型エネルギ保存サイク
ル内燃機関の第１実施例とします。

【００１２】図４・図９を参照して、Ｆ型エネルギ保存
サイクル内燃機関の第２実施例を説明すると、前記第１
実施例と殆ど同じのため該相違点と説明不足部分を説明
すると、第１実施例のテーパ縮径部７及びテーパ根部２
を削除して、周辺技術として図示したものです。従っ
て、テーパ縮径部７の効果はなくなりますが、例えば縮
径主燃焼室の内径を５分の１に縮径して隔離燃焼とする
と、高圧縮径主燃焼室の肉厚を略５分の１として大軽量
が可能になり、従来技術より２５倍も定容燃焼に近づけ
た撹拌燃焼及び、隔離解除時の大圧力差による高速噴射
撹拌燃焼により、１回の燃焼期間で燃焼条件を２回も極
限まで良くするため、燃焼が大改善されて水噴射する蒸
気・内燃合体機関による断熱無冷却機関を含めて、ＮＯ
ｘと未撚分を同時に皆無に近づけることが１燃焼で２回
も可能になり、加えて最大燃焼圧力による摩擦最大荷重
や軸受最大荷重を２５分の１として振動要因を大低減で
きる一方で、大増大した水蒸気質量容積を含む高圧燃焼
ガスの、速度形質量エネルギ＋容積形エネルギを適宜の
凹部１に高速噴射して、衝動＋反動＋圧力により、両頭
拡径ピストンを強力に後退させて大回転力を発生させる
と共に、過早点火や異状燃焼の影響も２５分の１になる
ため、過早点火や異状燃焼を有効利用した早期完全燃焼
終了技術が可能になり、拡径燃焼室は大幅に低圧低温の
薄肉燃焼室として、機関全体を大軽量化して比出力を大
増大しながら、ＣＯ_２を含む公害の大低減を図るものが
エネルギ保存サイクル機関であり、そのうち両頭拡径ピ
ストンの対向往復運動により、直接噛み合い同期手段１
７を含む夫夫のクランク軸を回転させて、回転動力とす
るものがＦ型エネルギ保存サイクル内燃機関等となりま
す。

【００１３】図５・図９を参照して、Ｆ型エネルギ保存
サイクル内燃機関の第３実施例を説明すると、前記第１
実施例と殆ど同じのため該相違点と説明不足部分を説明
すると、前記第１実施例の適宜の凹部１に換えて適宜の
頂面２５とすることにより、両頭拡径ピストンの頂部形
状に平面形状も含めることで、シリンダヘッド内面にも
平面形状を加えて、幅広い全形状範囲の周辺技術とした
ものです。従って、第３実施例は排気弁を設けて２サイ
クルのＦ型エネルギ保存サイクル機関を提供することに
より、４サイクルのＦ型エネルギ保存サイクル機関も必
要があれば可能であることを示すものです。又、掃気効
率を上昇させる用途に使用する場合は、拡径ピストンの
頂部形状から次第に凹部が浅くなり平面形状となり、シ
リンダヘッドの内面を拡径燃焼室側に拡径ピストンの頂
部形状に合わせて突出していた突出部も次第に平面形状
になります。又、縮径主燃焼室を例えば５分の１に縮径
して隔離燃焼とすると、最大燃焼圧力による最大軸受荷
重が２５分の１に大低減するため、最大軸荷重も最大圧
縮圧力に大低減して、最大圧縮圧力を大上昇した最大燃
焼圧力の大上昇によるＣＯ_２の低減も可能になり、運動
エネルギの減少損失の非常に少ない２サイクル両頭拡径
ピストンの対向往復運動により、直接噛み合い同期手段
１７を含む夫夫のクランク軸を回転させて回転動力とす
るＦ型エネルギ保存サイクル内燃機関とします。

【００１４】図６・図９のＧ型エネルギ保存サイクル内
燃機関の第１実施例を説明すると、対向に設けた夫夫の
両頭拡径ピストンの夫夫内側の拡径ピストンの適宜の凹
部１の略中央より、テーパ根部２を有する縮径ピストン
を突出して、該両頭拡径ピストンがシリンダ内を外死点
と内死点との間で対向往復運動容易として、夫夫の外死
点前後に亘って、夫夫通常の排気及び掃気を行う２サイ
クルＧ型エネルギ保存サイクル機関において、掃気後の
圧縮過程に、夫夫テーパ根部２及び鍔状凹凸６及び先端
の幅広凸部の外周に後端を適宜に残して運動方向に斜め
に延びる複数の騒音低減溝１５を設けた縮径ピストンに
より、夫夫テーパ縮径部７を有する縮径主燃焼室の隔離
が始まり、次いで夫夫の拡径燃焼室で圧縮された空気
が、拡径燃焼室側から挿入れ固着された夫夫の逆止弁３
を含む一方向空気流路４を通って、夫夫複数の斜め空気
流路１４より縮径主燃焼室内の斜め横方向に噴射され、
夫夫の燃料噴射手段５から噴射された燃料と撹拌混合し
て、夫夫の縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼として、
一定容積以上の縮径主燃焼室では水噴射手段２３の追加
を可能にして蒸気・内燃合体機関とします。夫夫の両頭
拡径ピストンが後退を始めると拡径燃焼室内圧力が低下
を始めるため、夫夫の縮径ピストンの外周に多段に設け
た鍔状凹凸６により、多段に減圧して燃焼ガスの漏洩量
を最適に制定します。更に拡径ピストンが夫夫後退する
と縮径主燃焼室内隔離燃焼解除しますが、先ず夫夫の縮
径ピストンの騒音低減溝１５により燃焼ガスの噴射方向
を制定すると共に、騒音の低減を図り、次に夫夫のテー
パ縮径部７が末広ノズルを構成して、燃焼ガスを夫夫の
適宜の凹部１に正確に高速噴射して回転力の大増大を図
る一方で、高速噴射の過程で大圧力差による高速撹拌燃
焼として未燃分の再度皆無を図ると共に、夫夫の拡径ピ
ストンを速度形質量エネルギ＋容積形エネルギにより、
衝動＋反動＋圧力により強力に後退させて、大回転力を
発生させて、熱効率の大上昇と公害の大低減を図り、夫
夫通常の排気及び掃気に移行する対向往復運動２サイク
ルＧ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第１実施例とし
ます。

【００１５】図６を参照して別の説明をすると、夫夫の
シリンダを内側シリンダヘッドにより対向に連結して、
噛合い同期手段１７により夫夫の両頭拡径ピストンの対
向往復運動を同期させて振動を大低減して、超大型のＧ
型エネルギ保存サイクル内燃機関を可能にするもので
す。即ち、対向に設けた夫夫のシリンダの左右に夫夫シ
リンダヘットを固着して対向に連結し、円筒形のシリン
ダの内側中央寄りには、夫夫掃気効率上昇を図るテーパ
外周部３２を設けて掃気を適宜の凹部１の底面に噴射す
る傾斜掃気穴３３及び該逆方向に傾斜した傾斜排気穴３
４を適宜に設けて、夫夫左右に固着したシリンダヘット
と両頭拡径ピストンとの間の内側に拡径燃焼室を、外側
にはピストン過給機を夫夫形成させて、夫夫の内側シリ
ンダヘットの略中心には夫夫縮径主燃焼室を形成連通さ
せて、夫夫の外側シリンダヘッドにリード弁を含む給気
弁２８及び送気弁２９を設けて、夫夫図外のターボ過給
機及び傾斜掃気穴３３に連絡し、夫夫燃料噴射燃焼が可
能に夫夫の縮径主燃焼室に燃料噴射手段５を具備して、
該燃焼をＮＯｘ大低減燃焼とするための水噴射手段２３
を夫夫追加具備して、該縮径主燃焼室及び拡径燃焼室か
ら冷却損失を排除するため、該縮径主燃焼室及びテーパ
縮径部７及び適宜の凸部２４を含めて及び／前記夫夫の
縮径ピストン及びテーパ根部２及び適宜の凹部１を含め
て、夫夫を耐熱耐蝕材２１及び断熱材２２により耐熱耐
蝕断熱構造とします。又、前述のようにエネルギ保存サ
イクル機関は短行程機関乃至超短行程機関が好ましいの
ですが、超短行程機関にすると圧縮比の大上昇が困難な
ため、前記ピストン過給機によりターボ過給機を含めて
超高過給を可能にするものです。夫夫の両頭拡径ピスト
ンの外側略中央半径方向には、該往復運動によりクラン
ク軸を回転させるための平行軌道１２・１２を夫夫に平
行に具備して、該クランク軸に回転自在に外嵌枢支した
クランク軸側カム１１・１１又はのクランク軸側直動軸
受９・９を、夫夫の平行軌道１２・１２の間に夫夫往復
自在に挿入れ維持して、夫夫の両頭拡径ピストンの対向
往復運動により、噛み合い同期手段１７を含む夫夫のク
ランク軸を直接回転させて回転動力とする、２サイクル
Ｇ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第１実施例としま
す。

【００１６】図７・図９を参照して、Ｇ型エネルギ保存
サイクル内燃機関の第２実施例を説明すると、前記Ｇ型
エネルギ保存サイクル機関の第１実施例と殆ど同じのた
め、該相違点と説明不足部分を説明すると、前記第１実
施例の夫夫のテーパ縮径部７及びテーパ根部２を削除し
て、該周辺技術として図示したものです。従って、夫夫
のテーパ縮径部７の効果はなくなりますが、例えば夫夫
の縮径主燃焼室の内径を５分の１に縮径して夫夫隔離燃
焼とすると、高圧縮径主燃焼室の肉厚を夫夫略５分の１
として大軽量が可能になり、従来技術より夫夫２５倍も
定容燃焼に近づけた撹拌燃焼及び、隔離解除時の大圧力
差による高速噴射撹拌燃焼により、１回の全燃焼期間で
燃焼条件を２回も極限まで良くするため、燃焼が大幅に
改善されて夫夫の蒸気・内燃合体機関による断熱無冷却
機関を含めて、ＮＯｘと未燃分を同時に２回も皆無に近
づけることが可能になり、加えて最大燃焼圧力による摩
擦最大荷重や軸受最大荷重を夫夫２５分の１として対向
往復運動を含めて振動要因を大低減できる一方で、保存
貯金により大増大した水蒸気質量容積を含む高圧燃焼ガ
スの速度形質量エネルギ＋容積形エネルギを、夫夫の適
宜の凹部１に高速噴射して衝動＋反動＋圧力により、夫
夫の両頭拡径ピストンを強力に後退させて大回転力を発
生させると共に、過早点火や異状燃焼の影響も２５分の
１になるため、過早点火や異状燃焼の有効利用が可能に
なり、夫夫の拡径燃焼室は大幅に低圧低温の薄肉燃焼室
として、機関全体を大軽量化して比出力を大増大しなが
ら、ＣＯ_２を含む公害の大低減を図り夫夫の両頭拡径ピ
ストンの対向往復運動により、噛み合い同期手段１７を
含む夫夫のクランク軸を直接回転させて、回転動力とす
るＧ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第２実施例とし
ます。

【００１７】図８・図９を参照して、Ｇ型エネルギ保存
サイクル内燃機関の第３実施例を説明すると、前記Ｇ型
エネルギ保存サイクル内燃機関の第１実施例と殆ど同じ
のため、該相違点と説明不足部分を説明すると、前記第
１実施例の適宜の凹部１では平面形状が争点となるた
め、適宜の頂面（２５）とすることにより、夫夫の両頭
拡径ピストンの頂部形状やシリンダヘッド内部形状も含
めて幅広い全形状範囲の周辺技術として争点を排除した
ものです。従って、該第３実施例は掃気効率を重要視す
る用途に使用する場合は、拡径ピストンの頂部形状か
ら、掃気効率の重要度に応じて次第に夫夫の凹部が浅く
なり、平面形状に移行します。同様に夫夫のシリンダヘ
ットも拡径燃焼室側に拡径ピストンの頂部形状に合わせ
て夫夫突出していた、突出部も次第に平面形状に移行し
ます。又、夫夫の縮径主燃焼室を例えば５分の１に縮径
して隔離燃焼とすると、最大燃焼圧力による最大軸受荷
重が夫夫２５分の１に大低減するため、最大軸受荷重も
最大圧縮圧力に大低減して、最大圧縮圧力を大上昇した
最大燃焼圧力の大上昇によるＣＯ_２の大低減も可能にな
り、運動エネルギの減少損失の非常に少ない２サイクル
両頭拡径ピストンの対向往復運動により、ピストン過給
機を駆動して超高過給を可能にすると共に、直接夫夫の
クランク軸を回転させて、回転動力とする一方で、噛み
合い同期手段１７も同時に回転させて、両頭拡径ピスト
ンの対向往復運動を同期させて無振動を図るＧ型エネル
ギ保存サイクル内燃機関とします。

【００１８】図９・図１０を参照して、クランク軸の使
用例及び噛み合い同期手段１７を説明すると、Ｆ型及び
Ｇ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第１実施例乃至第
３実施例の場合は、クランク軸が２本必要になり、夫夫
の両頭拡径ピストンの対向往復運動を同期させて無振動
に近づけるための、噛み合い同期手段１７等の同期手段
を具備します。噛み合い同期手段１７は必要に応じて機
械式過給機としても兼用するため、用途に合わせて噛み
合い形状を変化させるものです。この発明は振動を大低
減することにより、超大型のＦ型及びＧ型エネルギ保存
サイクル内燃機関を可能にするものですが、クランク軸
が２本となり拡径燃焼室に対応して２気筒づつの連結と
なるため、２気筒・４気筒・６気筒というように２気筒
刻みで多気筒内燃機関に移行し、適宜に動力伝達軸に連
結します。図１０を参照して、クランク軸の装着方法を
説明すると、夫夫のシリンダの略中央半径方向及び軸方
向には、シリンダ穴１６及び平行軌道組立穴３５を設
け、夫夫の両頭拡径ピストンの略中央半径方向及び軸方
向には、ピストン穴８及び平行軌道１２を固着可能にク
ランク軸が組立回転容易に空間を設けて、クランク軸に
クランク軸側直動軸受９又はクランク軸側カム１１を装
着した状態で挿入れて、夫夫の平行軌道１２を挿入れ固
着します。従ってピストン行程がピストン径に近づく
と、平行軌道１２がシリンダ側に突出するため、平行軌
道組立穴３５は軸方向に必要量延長します。又、クラン
ク軸はシリンダ外で夫夫軸受ユニット３０により回転自
在に枢支します。

【００１９】図１１を参照して、Ｆ型及びＧ型エネルギ
保存サイクル内燃機関の第１の実施形態について説明す
ると、この実施形態は、超小型縮径主燃焼室内隔離燃焼
乃至小型縮径主燃焼室内隔離燃焼に対応する実施形態で
す。即ち、超小型縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼乃
至小型縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼にすると、縮
径主燃焼室内は掃気が困難なため、残留ガスの多い雰囲
気でＮＯｘ低減燃焼にはなりますが、燃焼室が小さいと
冷却され易いため、水噴射に不向きの燃焼となります。
従って、そのような燃焼に対応するものが第１の実施形
態となります。即ち、縮径主燃焼室に高圧空気と燃料が
供給されると、縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼とな
り、圧縮過程から加熱過程に移行し、隔離燃焼解除によ
り縮径主燃焼室と拡径燃焼室が連通して、速度形エネル
ギの衝動＋反動を含む容積形エネルギの膨張過程とな
り、次に拡径燃焼室から通常以上の圧力で排気・掃気過
程に移行します。通常以上の排気エネルギによりターボ
過給機を駆動して、排気部より排気します。通常以上に
大量にターボ過給機で吸入圧縮が強化された大量の空気
は、ピストン過給機に供給されて更に昇圧して拡径燃焼
室に供給され、圧縮過程の終わりに拡径燃焼室から一方
向空気流路を通って縮径主燃焼室に高圧圧縮空気として
供給されて、燃料の供給により縮径主燃焼室内定容大接
近隔離燃焼となり、第１の実施形態のサイクルとなりま
す。以下、共通の実施形態に係る給湯用等の熱利用につ
いては、別途廃熱回収熱交換手段を排気部に設けます
が、排気部熱交換手段１８のあるものは、その後流に廃
熱回収熱交換手段を設けるのが好ましい。

【００２０】図１２を参照して、Ｆ型及びＧ型エネルギ
保存サイクル内燃機関の第２の実施形透について説明す
ると、この実施形態は、小型縮径主燃焼室内隔離燃焼乃
至中型縮径主燃焼室内隔離燃焼に対応する実施形態で
す。即ち、小型縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼乃至
中型縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼にすると、縮径
主燃焼室は掃気が困難なため、残留ガスの多い雰囲気で
のＮＯｘ低減燃焼にはなりますが、燃焼室が少し大きく
なると断熱燃焼室にすると、水噴射が可能な燃焼となり
ます。しかし設備費を節減する必要もあるため、第２の
実施形態となります。即ち、縮径主燃焼室に高圧圧縮空
気と燃料が供給されて圧縮過程から加熱過程に移行し、
縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼となり、適宜に排気
部熱交換手段１８で加熱された水が供給されると、ＮＯ
ｘも未燃分も生成しない燃焼を図る蒸気・内燃合体機関
に移行し、隔離燃焼解除により縮径主燃焼室と拡径燃焼
室が連通して、高圧の速度形質量エネルギの衝動＋反動
を含む容積形エネルギの膨張過程となり、次に拡径燃焼
室から通常以上の圧力で排気過程に移行します。通常以
上の排気エネルギによりターボ過給機を駆動しますが、
燃焼ガスを大気圧まで膨張させると、５４０カロリーの
熱量で１７００倍に膨張した水蒸気質量容積が含まれる
ため、ターボ過給機の駆動力を更に大増大して排気部よ
り排気します。通常以上に大量にターボ過給機で吸入圧
縮が強化された大量の空気は、ピストン過給機に供給さ
れて更に昇圧して拡径燃焼室に供給され、圧縮過程の終
わりに拡径燃焼室より縮径主燃焼室に高圧圧縮空気とし
て供給されて、燃料の供給及び適宜の水噴射を含めて縮
径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼となり、第２の実施形
態のサイクルとなります。

【００２１】図１３を参照して、Ｆ型及びＧ型エネルギ
保存サイクル内燃機関の第３の実施形態について説明す
ると、この実施形態は、中型縮径主燃焼室内隔離燃焼乃
至大型縮径主燃焼室内隔離燃焼に対応する実施形態で
す。即ち、中型縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼乃至
大型縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼にすると、縮径
主燃焼室は掃気が困難なため、残留ガスの多い雰囲気で
のＮＯｘ低減燃焼にはなりますが、縮径主燃焼室が大き
くなると断熱燃焼室も容易となり、一定容積以上の断熱
燃焼室では燃焼温度も３５００°Ｃを越えて燃焼圧力も
大上昇するため、水噴射によりＮＯｘを皆無に近づける
燃焼を必須とします。しかし設備費を節減する必要もあ
るため第３の実施形態となります。即ち、縮径主燃焼室
に高圧圧縮空気と燃料が供給されて圧縮過程から加熱過
程に移行し、縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼となり
排気部熱交換手段１８及び縮径部熱交換手段１９で加熱
された水が適宜に供給されると、ＮＯｘも未燃分もない
燃焼を目的とした蒸気・内燃合体機関に移行し、隔離燃
焼解除により縮径主燃焼室と拡径燃焼室が連通して、高
圧の速度形エネルギの衝動＋反動を含む容積形エネルギ
の膨張過程となり、次に拡径燃焼室から通常以上の圧力
で排気過程に移行します。通常以上の排気エネルギによ
りターボ過給機を駆動しますが、燃焼ガスを大気圧まで
膨張させると、５４０カロリーの気化潜熱で１７００倍
に膨張した水蒸気が多いためターボ過給機の比出力を更
に大増大して排気部より排気します。通常以上に大量に
ターボ過給機で吸入圧縮が強化された大量の圧縮空気
は、ピストン過給機に供給されて更に昇圧して拡径燃焼
室に供給され、圧縮過程の終わりに拡径燃焼室から一方
向空気流路を介して縮径主燃焼室に高圧圧縮空気として
供給されて、燃料の供給及び適宜の水噴射を含めて縮径
主燃焼室内定容大接近隔離燃焼となり、第３の実施形態
のサイクルとなります。

【００２２】図１４を参照してＦ型及びＧ型エネルギ保
存サイクル内燃機関の第４の実施形態について説明する
と、この実施形態は、大型縮径主燃焼室内隔離燃焼乃至
超大型縮径主燃焼室内隔離燃焼に対応する実施形態で
す。即ち、大型縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼乃至
超大型縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼にすると、縮
径主燃焼室は掃気が困難なため、残留ガスの多い雰囲気
でのＮＯｘ低減燃焼にはなりますが、縮径主燃焼室が更
に大きくなると断熱燃焼室も必須となり、大型断熱燃焼
室では、燃焼温度も３５００゜Ｃを越えて燃焼圧力も大
上昇してＮＯｘ増大燃焼となりますが、燃焼時間が最大
となるため、できるだけ高温の水を最大量噴射した、燃
焼温度を最低にしたＮＯｘ皆無燃焼も可能になり、第４
の実施形態となります。即ち、縮径主燃焼室に高圧圧縮
空気と燃料が供給されて圧縮過程から加熱過程に移行
し、縮径主燃焼室内定容大接近隔離燃焼となり、排気部
熱交換手段１８及び縮径部熱交換手段１９及び燃焼部熱
交換手段２０で加熱された水が適宜に供給されると、Ｎ
Ｏｘも未燃分も無い燃焼が可能な蒸気・内燃合体機関に
移行し、隔離燃焼解除により縮径主燃焼室と拡径燃焼室
が連通して、高圧の速度形エネルギの衝動＋反動を含む
容積形エネルギの膨張過程となり、次に拡径燃焼室から
通常以上の圧力で排気過程に移行します。通常以上の排
気エネルギによりターボ過給機を駆動しますが、燃焼ガ
スを大気圧まで膨張させると、５４０カロリーの気化潜
熱で１７００倍に膨張した水蒸気質量容積が非常に多い
ため、ターボ過給機の比出力を更に大増大して排気部よ
り排気します。通常以上に大量に大幅にターボ過給機で
吸入圧縮が強化された大量の圧縮空気は、ピストン過給
機に供給されて更に昇圧して拡径燃焼室に供給され、圧
縮過程の終わりに拡径燃焼室から一方向空気流路を介し
て縮径主燃焼室に高圧圧縮空気として供給されて、燃料
の供給及び適宜の水噴射を含めて縮径主燃焼室内定容大
接近隔離燃焼となり、第４の実施形態のサイクルとなり
ます。

【００２３】

【発明の効果】一方向空気流路を設けて隔離燃焼とする
ことにより、例えば５分の１に縮径した縮径主燃焼室内
定容大接近隔離燃焼にする及び、両頭拡径ピストンの往
復運動により直接クランク軸を回転させると、（１）隔離期間中の撹拌燃焼を従来技術の２５倍も定容
燃焼に近づけられるため、ＮＯｘや未燃分を皆無にする
ための水噴射を含む各種燃焼法により、公害を大低減可
能にする大きな効果があります。（２）高圧燃焼室を小径円筒型として、容易に断熱無冷
却高温燃焼として、水噴射を追加した蒸気・内燃合体機
関が可能になり、ＮＯｘや未燃分を皆無に近づけられる
のに加えて、圧縮容易な水により速度形質量エネルギの
大増大及び／５４０カロリーの気化潜熱により１７００
倍（大気圧）に大増大する容積形速度エネルギの大増大
によりＣＯ_２を低減する大きな効果があります。（３）隔離燃焼解除時に高圧の燃焼ガス噴流を、拡径ピ
ストンの頂部に噴射して回転力を大増大する一方で、大
圧力差による高速噴射撹拌燃焼により未燃分を再度皆無
に近づけるためＣＯ_２を含む公害の低減に大きな効果が
あります。（４）最大燃焼圧力及び最大摩擦圧力及び異状燃焼の影
響が２５分の１になる一方で振動が低減するのに加え
て、従来技術の最大軸受荷重も２５分の１になるため、
最大軸受荷重が最大燃焼圧力から最大圧縮圧力に大低減
するため、最大燃焼圧力を大上昇してＣＯ_２を大低減す
るために大きな効果があります。（５）高圧燃焼室が５分の１に縮径した隔離燃焼となる
ため、縮径主燃焼室の肉厚を略５分の１に薄肉軽量化し
た高圧燃焼室とする一方で、拡径燃焼室が大幅に低圧低
温の薄肉燃焼室となるため、出力当たりの比重量を従来
の軽量化技術より更に大幅に軽量化できる大きな効果が
あります。（６）本発明は燃焼法の大改善及び回転力の大増大及び
出力当たりの比重量の大低減を図る発明であるため、燃
料の種類及び点火方式及びサイクル数及び掃気方式及び
機関の型式を問わずにＣＯ_２を含む公害の大低減に大き
な効果があります。（７）本発明は、両頭拡径ピストンの往復運動により直
接クランク軸を回転して回転動力とするため、部品数を
大低減して構造を簡単にすると共に、小型軽量大出力低
燃費にする大きな効果があります。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ型エネルギ保存サイクル内燃機関の実施例を
従来技術と比較して説明するための一部断面図。

【図２】各種エネルギ保存サイクル内燃機関のクランク
角度に対する燃焼圧力の変化を従来技術と比較説明する
ための概略グラフである。

【図３】Ｆ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第１実施
例の一部断面図。

【図４】Ｆ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第２実施
例の一部断面図。

【図５】Ｆ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第３実施
例の一部断面図。

【図６】Ｇ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第１実施
例の一部断面図。

【図７】Ｇ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第２実施
例の一部断面図。

【図８】Ｅ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第３実施
例の一部断面図。

【図９】Ｆ型及びＧ型エネルギ保存サイクル内燃機関の
クランク軸及び噛み合い同期手段を含めて、クランク軸
の利用方法を比較説明するための一部断面図。

【図１０】クランク軸の装着状況を説明するための一部
断面図。

【図１１】Ｆ型Ｇ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第
１の実施形態を示す全体構成図。

【図１２】Ｆ型Ｇ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第
２の実施形態を示す全体構成図。

【図１３】Ｆ型Ｇ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第
３の実施形態を示す全体構成図。

【図１４】Ｆ型Ｇ型エネルギ保存サイクル内燃機関の第
４の実施形態を示す全体構成図。

【符号の説明】

１：適宜の凹部２：テーパ根部３：逆止弁
４：一方向空気流路５：燃料噴射手段６：鍔状凹凸７：テーパ縮径
部８：ピストン穴９：クランク軸側直動軸受１１：クランク軸側カム
１２：平行軌道１４：斜め空気流路１５：騒音低減溝１６：シ
リンダ穴１７：噛み合い同期手段１８：排気部
熱交換手段１９：縮径部熱交換手段２０：燃焼部熱交換手段２１：耐熱耐蝕材２
２：断熱材２３：水噴射手段２４：適宜の凸部
２５：適宜の頂面２６：適宜の内面２７：
過給ピストン２８：給気弁２９：送気弁３
０：軸受ユニット３１：掃気弁３２：テーパ外周部３３：傾斜掃
気穴３４：傾斜排気穴３５：平行軌道組立穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｂ 75/10 Ｆ０２Ｂ 75/10 Ｚ 75/18 75/18 ＪＨ 75/28 75/28 Ｃ 75/32 75/32 ＣＦ０２Ｆ 1/00 Ｆ０２Ｆ 1/00 Ｄ 1/18 1/18 Ｂ 1/24 1/24 Ｅ 3/00 3/00 Ｄ３０２３０２Ｚ 3/28 3/28 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮過程・加熱過程・膨張過程・排気過
程からなる対向往復運動ピストンサイクルであって、該
加熱過程において、夫夫適宜に縮径されてテーパ根部
（２）を有する縮径ピストンを、夫夫の外側の適宜の凹
部（１）の略中央より外方向に突出した両頭拡径ピスト
ンの、夫夫の外死点前後の所定期間に亘って、テーパ縮
径部（７）を有する縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通し
て、該縮径主燃焼室に向かう流れだけを可能にした一方
向空気流路（４）を構成させて、前記縮径ピストンによ
る該縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除により、前記
両頭拡径ピストンが対向往復運動して直接夫夫のクラン
ク軸を回転させて、エネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項２】圧縮過程・加熱過程・膨張過程・排気過
程からなる対向往復運動ピストンサイクルであって、該
加熱過程において、夫夫適宜に縮径された縮径ピストン
を夫夫の外側の適宜の凹部（１）の略中央より外方向に
突出した両頭拡径ピストンの、夫夫の外死点前後の所定
期間に亘って縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通して、該
縮径主燃焼室に向かう流れだけを可能にした一方向空気
流路（４）を構成させて、前記縮径ピストンによる該縮
径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除により、前記両頭拡
径ピストンが対向往復運動して直接夫夫のクランク軸を
回転させて、エネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項３】圧縮過程・加熱過程・膨張過程・排気過
程からなる対向往復運動ピストンサイクルであって、該
加熱過程において、適宜に縮径されてテーパ根部（２）
を有する縮径ピストンを、夫夫の外側の適宜の頂面（２
５）の略中央より外方向に突出した両頭拡径ピストン
の、夫夫の外死点前後の所定期間に亘って、テーパ縮径
部（７）を有する縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通し
て、該縮径主燃焼室に向かう流れだけを可能にした一方
向空気流路（４）を構成させて、前記縮径主燃焼室内隔
離燃焼及び隔離解除により、前記両頭拡径ピストンが対
向往復運動して直接夫夫のクランク軸を回転させて、エ
ネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項４】圧縮過程・加熱過程・膨張過程・排気過
程からなる対向往復運動ピストンサイクルであって、該
加熱過程において、適宜に縮径されてテーパ根部（２）
を有する縮径ピストンを、夫夫の内側の適宜の凹部
（１）の略中央より内方向に突出した夫夫の両頭拡径ピ
ストンの、夫夫の内死点前後の所定期間に亘って、夫夫
テーパ縮径部（７）を有する縮径主燃焼室と拡径燃焼室
を連通して、該縮径主燃焼室に向かう流れだけを可能に
した一方向空気流路（４）を構成させて、前記縮径ピス
トンによる該縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除によ
り、前記夫夫の両頭拡径ピストンが対向往復運動して、
直接夫夫のクランク軸を回転させてエネルギ保存サイク
ルとする方法。
【請求項５】圧縮過程・加熱過程・膨張過程・排気過
程からなる対向往復運動ピストンサイクルであって、該
加熱過程において、適宜に縮径された縮径ピストンを夫
夫の内側の適宜の凹部（１）の略中央より内方向に突出
した両頭拡径ピストンの、夫夫の内死点前後の所定期間
に亘って夫夫の縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通して、
該縮径主燃焼室に向かう流れだけを可能にした一方向空
気流路（４）を構成させて、前記縮径ピストンによる該
縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除により、前記両頭
拡径ピストンが対向往復運動して、直接夫夫のクランク
軸を回転させてエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項６】圧縮過程・加熱過程・膨張過程・排気過
程からなる対向往復運動ピストンサイクルであって、該
加熱過程において、適宜に縮径されてテーパ根部（２）
を有する縮径ピストンを、夫夫の内側の適宜の頂面（２
５）の略中央より内方向に突出した夫夫の両頭拡径ピス
トンの、夫夫の内死点前後の所定期間に亘って、夫夫テ
ーパ縮径部（７）を有する縮径主燃焼室と拡径燃焼室を
連通して、該縮径主燃焼室に向かう流れだけを可能にし
た一方向空気流路（４）を構成させて、前記縮径ピスト
ンによる該縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除によ
り、前記夫夫の両頭拡径ピストンが対向往復運動して直
接夫夫のクランク軸を回転させて、エネルギ保存サイク
ルとする方法。
【請求項７】前記夫夫の両頭拡径ピストンを収容した
シリンダには、内死点前後に亘って排気及び掃気が可能
に、傾斜排気穴（３４）及び傾斜掃気穴（３３）を適宜
に設けて請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の
エネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項８】前記夫夫の両頭拡径ピストンを収容した
シリンダ及び外側のシリンダヘッドには、内死点前後に
亘って掃気及び排気が可能に、傾斜掃気穴（３３）及び
排気弁を適宜に設けて請求項１乃至請求項３のいずれか
１項に記載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項９】前記夫夫の両頭拡径ピストンの内側を過給
ピストン（２７）としてピストン過給機を構成し、該ピ
ストン過給機に給気弁（２８）及び送気弁（２９）を設
けて請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のエネ
ルギ保存サイクルとする方法。
【請求項１０】前記夫夫の両頭拡径ピストンの外側を
過給ピストン（２７）としてピストン過給機を夫夫構成
し、該ピストン過給機に給気弁（２８）及び送気弁（２
９）を設けて請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記
載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項１１】前記夫夫の両頭拡径ピストンを収容し
たシリンダには、外死点前後に亘って掃気及び排気が可
能に、傾斜掃気穴（３３）及び傾斜排気穴（３４）を適
宜に設けて請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載
のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項１２】前記夫夫の両頭拡径ピストンの適宜の
凹部（１）の外周にテーパ外周部（３２）を設けて、前
記傾斜掃気穴（３３）の傾斜に合わせたテーパとして、
掃気を適宜の凹部（１）の底面に噴射する請求項１乃至
請求項１１のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイク
ルとする方法。
【請求項１３】前記夫夫の両頭拡径ピストンの適宜の
凹部（１）の底面には、掃気弁（３１）を設けて掃気を
行う請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載のエ
ネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項１４】前記縮径主燃焼にテーパ縮径部（７）
を増設して、速度形熱エネルギの噴射方向を制定する請
求項１乃至請求項１３に記載のエネルギ保存サイクルと
する方法。
【請求項１５】前記夫夫の両頭拡径ピストンの対向往
復運動を同期させる、噛み合い同期手段（１７）を設け
て夫夫のクランク軸を結合して同期させる請求項１乃至
請求項１４のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイク
ルとする方法。
【請求項１６】前記夫夫の両頭拡径ピストンの対向往
復運動を同期させる、噛み合い同期手段（１７）を機械
式過給機としても兼用して請求項１乃至請求項１５のい
ずれか１項に記載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項１７】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼させるた
め、該縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通して、該縮径主
燃焼室に向かう流れだけを可能にする逆止弁（３）を含
む一方向空気流路（４）を、少なくとも１組以上設けて
請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載のエネル
ギ保存サイクルとする方法。
【請求項１８】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼させるこ
とで、定容大接近撹拌燃焼及び隔離解除時の高速撹拌燃
焼とする一方で、該縮径主燃焼室に保存貯金された熱エ
ネルギを隔離解除時に速度形質量熱エネルギ＋容積形熱
エネルギとして噴射する請求項１乃至請求項１７のいず
れか１項に記載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項１９】前記両頭拡径ピストンの内部略中央半
径方向には、クランク軸側カム（１１）を挿入れ維持す
る平行軌道（１２）を対向に設けて往復自在に挿入れ維
持し、両頭拡径ピストンの往復運動によりクランク軸側
カム（１１）に回転自在に軸支されたクランク軸が回転
して動力を伝達可能にした請求項１乃至請求項１８のい
ずれか１項に記載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項２０】前記両頭拡径ピストンの内部略中央半
径方向には、平行軌道（１２）を対向に設けて、クラン
ク軸側直動軸受（９）を往復自在に挿入れ維持し、両頭
拡径ピストンの往復運動により、クランク軸側直動軸受
（９）に回転自在に軸支されたクランク軸が回転して動
力を伝達可能にした請求項１乃至請求項１９のいずれか
１項に記載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項２１】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼を解除す
る時期を、夫夫の拡径ピストンの死点後クランク角度で
３０゜以後として、速度形質量熱エネルギを拡径ピスト
ンに噴射する請求項１乃至請求項２０のいずれか１項に
記載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項２２】前記縮径ピストンの外周に鍔状凹凸
（６）を多段に設けて、多段に減圧して漏洩量を制定し
ながら縮径主燃焼室内定容大接近隔離撹拌燃焼とした請
求項１乃至請求項２１のいずれか１項に記載のエネルギ
保存サイクルとする方法。
【請求項２３】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼させるこ
とで、総合的には希薄燃焼とした請求項１乃至請求項２
２のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイクルとする
方法。
【請求項２４】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼を燃料過
剰燃焼として請求項１乃至請求項２３のいずれか１項に
記載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項２５】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼を、残留
ガスの多い雰囲気での中温高圧燃焼として、ＮＯｘと未
燃分を同時に皆無に近づける請求項１乃至請求項２４の
いずれか１項に記載のエネルギ保存サイクルとする方
法。
【請求項２６】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離
解除時の高速噴射撹拌燃焼で、ＮＯｘと未燃分の同時大
低減を図る請求項１乃至請求項２５のいずれか１項に記
載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項２７】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼に、該縮
径主燃焼室内水噴射する水噴射手段（２３）を追加し
て、ＮＯｘと未燃分を同時に皆無に近づける請求項１乃
至請求項２６のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイ
クルとする方法。
【請求項２８】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼を最適時
に解除することで最大軸受荷重や振動を大低減する一方
で、小径の高圧縮径主燃焼室を薄肉軽量化すると共に、
拡径燃焼室は大幅に低圧低温の燃焼室として軽量化した
請求項１乃至請求項２７のいずれか１項に記載のエネル
ギ保存サイクルとする方法。
【請求項２９】前記速度形質量熱エネルギの噴射を受
ける両頭拡径ピストンの頭部を適宜の凹部（１）とし
て、対応するシリンダヘッドを適宜の凸部（２４）とし
て請求項１乃至請求項２８のいずれか１項に記載のエネ
ルギ保存サイクルとする方法。
【請求項３０】前記夫夫の両頭拡径ピストンの適宜の
凹部（１）の底面に掃気を噴射する傾斜掃気穴（２６）
の傾斜方向の逆方向傾斜とした傾斜排気穴（２５）を適
宜に夫夫に具備して請求項１乃至請求項２９のいずれか
１項に記載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項３１】前記縮径ピストンの先端の凸部を幅広
として外周面に、該凸部の下部を適宜に残して、前記両
頭拡径ピストンの運動方向に対して斜めに延びる複数の
騒音低減溝（１５）を設けた請求項１乃至請求項３０の
いずれか１項に記載のエネルギ保存サイクルとする方
法。
【請求項３２】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼に、該縮
径主燃焼室内水噴射する水噴射手段（２３）を追加し
て、断熱無冷却機関とした請求項１乃至請求項３１のい
ずれか１項に記載のエネルギ保存サイクルとする方法。
【請求項３３】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼により、
定容大接近燃焼期間を延長する請求項１乃至請求項３２
のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイクルとする方
法。
【請求項３４】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼により、
定容大接近撹拌燃焼及び隔離解除時超高速撹拌燃焼とし
て完全燃焼終了期間を短縮確実として、両頭拡径ピスト
ンを大拡径して超短行程機関により比出力の大増大を図
る請求項１乃至請求項３３のいずれか１項に記載のエネ
ルギ保存サイクルとする方法。
【請求項３５】前記縮径主燃焼室内水噴射する水噴射
手段（２３）に使用する水を、排気部熱交換手段（１
８）縮径部熱交換手段（１９）燃焼部熱交換手段（２
０）のうち、少なくとも１手段以上で加熱された水とし
た請求項１乃至請求項３４のいずれか１項に記載のエネ
ルギ保存サイクルとする方法。
【請求項３６】前記縮径主燃焼室及びテーパ縮径部
（７）及び適宜の凹部（１）を耐熱耐蝕材（２１）及び
断熱材（２２）により耐熱耐蝕断熱構造として請求項１
乃至請求項３５のいずれか１項に記載のエネルギ保存サ
イクルとする方法。
【請求項３７】シリンダ内の外死点と内死点との間で
対向往復運動する両頭拡径ピストンの、夫夫の外側の適
宜の凹部（１）の外側略中央より適宜に縮径してテーパ
根部（２）を有する縮径ピストンを突出し、前記シリンダの左右には夫夫シリンダヘッドを設けて、
夫夫前記縮径ピストンを収容して隔離燃焼が可能に、最
適に縮径してテーパ縮径部（７）を有する縮径主燃焼室
を形成させて、該縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通し、該縮径主燃焼室
に向かう流れだけを可能にした一方向空気流路（４）を
形成させて、該縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除により前記両頭
拡径ピストンが対向往復運動して、該対向往復運動によ
り夫夫のクランク軸を直接回転させて回転動力とするエ
ネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項３８】シリンダ内の外死点と内死点との間で
対向往復運動する両頭拡径ピストンの、夫夫の外側の適
宜の凹部（１）の外側略中央より適宜に縮径した縮径ピ
ストンを突出し、前記シリンダの左右には夫夫シリンダヘッドを設けて、
夫夫前記縮径ピストンを収容して隔離燃焼が可能に、最
適に縮径した縮径主燃焼室を形成させて、該縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通し、該縮径主燃焼室
に向かう流れだけを可能にした一方向空気流路（４）を
構成させて、該縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除により前記両頭
拡径ピストンが対向往復運動して、該対向往復運動によ
り夫夫のクランク軸を直接回転させて、回転動力を得る
エネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項３９】シリンダ内の外死点と内死点との間で
対向往復運動する両頭拡径ピストンの、夫夫の外側の適
宜の頂面（２５）の略中央より適宜に縮径してテーパ根
部（２）を有する縮径ピストンを突出し、前記シリンダの左右には夫夫シリンダヘッドを設けて、
夫夫前記縮径ピストンを収容して隔離燃焼が可能に、最
適に縮径してテーパ縮径部（７）を有する縮径主燃焼室
を形成させて、該縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通
し、該縮径主燃焼室に向かう流れだけを可能にした一方
向空気流路（４）を構成させて、該縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除により前記両頭
拡径ピストンが対向往復運動して、該対向往復運動によ
り夫夫のクランク軸を直接回転させて回転動力を得るエ
ネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項４０】対向に設けたシリンダ内の外死点と内
死点との間で対向往復運動する両頭拡径ピストンの、夫
夫の内側の適宜の凹部（１）の内側略中央より、適宜に
縮径してテーパ根部（２）を有する縮径ピストンを突出
し、前記シリンダの左右には夫夫シリンダヘッドを設けて対
向に結合し、夫夫内側のシリンダヘッドに前記縮径ピス
トンを収容して隔離燃焼が可能に、最適に縮径してテー
パ縮径部（７）を有する縮径主燃焼室を形成連通させ
て、該縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通し、該縮径主燃焼室
に向かう流れだけを可能にした一方向空気流路（４）を
夫夫に形成させて、該縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除により、前記夫
夫の両頭拡径ピストンが対向往復運動して、該対向往復
運動により夫夫のクランク軸を直接回転させて回転動力
とするエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項４１】対向に設けたシリンダ内の外死点と内
死点との間で対向往復運動する両頭拡径ピストンの、夫
夫の内側の適宜の凹部（１）の内側略中央より、適宜に
縮径した縮径ピストンを突出し、前記対向に設けた夫夫のシリンダの左右にはシリンダヘ
ッドを設けて対向に結合し、夫夫内側のシリンダヘッド
に前記縮径ピストンを収容して隔離燃焼が可能に最適に
縮径した縮径主燃焼室を形成連通させて、該縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通し、該縮径主燃焼室
に向かう流れだけを可能にした一方向空気流路（４）を
夫夫に形成させて、該縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除により、前記夫
夫の両頭拡径ピストンが対向往復運動して、該対向往復
運動により夫夫のクランク軸を直接回転させて回転動力
とするエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項４２】対向に設けたシリンダ内の外死点と内
死点との間で対向往復運動する両頭拡径ピストンの、夫
夫の内側の適宜の頂面（２５）の内側略中央より適宜に
縮径してテーパ根部（２）を有する縮径ピストンを突出
し、前記対向に設けた夫夫のシリンダの左右にはシリンダヘ
ッドを設けて対向に結合し、夫夫内側のシリンダヘッド
に前記縮径ピストンを収容して隔離燃焼が可能に最適に
縮径した縮径主燃焼室を形成連通させて、該縮径主燃焼室と拡径燃焼室を連通し、該縮径主燃焼室
に向かう流れだけを可能にした一方向空気流路（４）を
夫夫に形成させて、該縮径主燃焼室内隔離燃焼及び隔離解除により、前記夫
夫の両頭拡径ピストンが対向往復運動して、該対向往復
運動により夫夫のクランク軸を直接回転させて回転動力
とするエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項４３】前記夫夫の両頭拡径ピストンを収容し
たシリンダには、内死点前後に亘って排気及び掃気が可
能に、傾斜排気穴（３４）及び傾斜掃気穴（３３）を適
宜に設けた請求項３７乃至請求項３９のいずれか１項に
記載のエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項４４】前記夫夫の両頭拡径ピストンを収容し
たシリンダ及び外側のシリンダヘッドには、内死点前後
に亘って掃気及び排気が可能に、傾斜掃気穴（３３）及
び排気弁を適宜に設けた請求項３７乃至請求項３９のい
ずれか１項に記載のエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項４５】前記夫夫の両頭拡径ピストンの内側を
過給ピストン（２７）としてピストン過給機を構成させ
て、該ピストン過給機に給気弁（２８）及び送気弁（２
９）を設けた請求項３７乃至請求項３９のいずれか１項
に記載のエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項４６】前記夫夫の両頭拡径ピストンの外側を
過給ピストン（２７）としてピストン過給機を構成し、
該ピストン過給機に給気弁（２８）及び送気弁（２９）
を設けた請求項４０乃至請求項４２のいずれか１項に記
載のエネルギ保存サイクル内燃機関
【請求項４７】前記夫夫の両頭拡径ピストンを収容し
たシリンダには、外死点前後に亘って掃気及び排気が可
能に、傾斜掃気穴（３３）及び傾斜排気穴（３４）を適
宜に設けた請求項４０乃至請求項４２のいずれか１項に
記載のエネルギ保存サイクル内燃機関
【請求項４８】前記夫夫の両頭拡径ピストンの適宜の
凹部（１）の外周にテーパ外周部（３２）を設けて、前
記傾斜掃気穴（３３）の傾斜に合わせたテーパとして、
掃気を適宜の凹部（１）の底面に噴射する請求項３７乃
至請求項４７のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイ
クル内燃機関。
【請求項４９】前記夫夫の両頭拡径ピストンの適宜の
凹部（１）の底面には、掃気弁（３１）を設けて掃気を
行う請求項３７乃至請求項４８のいずれか１項に記載の
エネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項５０】前記両頭拡径ピストンの対向往復運動
を同期させる噛み合い同期手段（１７）を、夫夫のクラ
ンク軸に設けて、両頭拡径ピストンの対向往復運動を同
期させる請求項３７乃至請求項４９のいずれか１項に記
載のエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項５１】前記両頭拡径ピストンの対向往復運動
を同期させる噛み合い同期手段（１７）を、機械式過給
機としても兼用する請求項３７乃至請求項５０のいずれ
か１項に記載のエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項５２】前記クランク軸を回転させるため、拡
径燃焼室を含む気筒数を、２気筒刻みで２気筒・４気筒
・６気筒と増加して限りなく多気筒とする請求項３７乃
至請求項５１のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイ
クル内燃機関。
【請求項５３】前記両頭拡径ピストンの内部略中央半
径方向には、該両頭拡径ピストンの往復運動によりクラ
ンク軸が回転容易に、クランク軸に回転自在に外嵌枢支
されたクランク軸側直動軸受を、往復動自在に挿入れ維
持する平行軌道（１２）を対向に設けた請求項３７乃至
請求項請求項５２のいずれか１項に記載のエネルギ保存
サイクル内燃機関。
【請求項５４】前記両頭拡径ピストンの内部略中央半
径方向には、該両頭拡径ピストンの往復運動によりクラ
ンク軸が回転容易に、クランク軸に回転自在に外嵌枢支
されたクランク軸側カム（１１）を、往復動自在に挿入
れ維持する平行軌道（１２）を対向に設けた請求項３７
乃至請求項５３のいずれか１項に記載のエネルギ保存サ
イクル内燃機関。
【請求項５５】前記縮径ピストンの外周には鍔状凹凸
（６）を多段に設けて、その先端の幅広凸部外周面に凸
部の下部を適宜に残して、前記両頭拡径ピストンの運動
方向に対して斜めに延びる複数の騒音低減溝（１５）を
設けた請求項３７乃至請求項５４のいずれか１項に記載
のエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項５６】前記縮径主燃焼室近傍を耐熱耐蝕材
（２１）及び断熱材（２２）により耐熱耐蝕断熱構造と
して、耐熱耐蝕材（２１）に一方向空気流路（４）の斜
め空気流路（１４）を適数設けた請求項３７乃至請求項
５５のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイクル内燃
機関。
【請求項５７】前記縮径主燃焼室に燃料を噴射する燃
料噴射手段（５）を設け、該噴射燃料が前記斜め空気流
路（１４）を通って流入する空気と乱れを形成する請求
項３７乃至請求項５６のいずれか１項に記載のエネルギ
保存サイクル内燃機関。
【請求項５８】前記縮径ピストン及び適宜の凹部
（１）を耐熱耐蝕材（２１）及び断熱材（２２）により
耐熱耐蝕断熱構造とした請求項３７乃至請求項５７のい
ずれか１項に記載のエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項５９】前記縮径ピストンは、前記縮径主燃焼
室内に挿入れ維持されて、死点前後の所定期間に亘って
前記縮径主燃焼室内隔離燃焼の隔離期間を形成した請求
項３７乃至請求項５８のいずれか１項に記載のエネルギ
保存サイクル内燃機関。
【請求項６０】前記シリンダヘッド内面を、前記拡径
ピストンの適宜の凹部（１）に合わせて、適宜の凸部
（２４）として拡径燃焼室側に突出させた請求項３７乃
至請求項５９のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイ
クル内燃機関。
【請求項６１】前記シリンダヘッド内面を、前記拡径
ピストンの適宜の頂面（２５）に合わせて、適宜の内面
（２６）として拡径燃焼室側の内面とした請求項３７乃
至請求項５９のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイ
クル内燃機関。
【請求項６２】前記一方向空気流路（４）を、前記拡
径ピストンの頂部形状に合わせて、シリンダヘッドの肩
部の外周を残して拡径燃焼室側に突出させた突出部に、
拡径燃焼室側から挿入れ固着した逆止弁（３）を含めて
少なくとも１組以上設けた請求項３７乃至請求項６１の
いずれか１項に記載のエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項６３】前記シリンダヘッドの内部の、前記拡
径ピストンの頂部形状に合わせた拡径燃焼室側内面に、
少なくとも１箇以上の排気弁を設けた請求項３７乃至請
求項６２のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイクル
内燃機関。
【請求項６４】前記縮径された縮径主燃焼室内隔離燃
焼を最適時に解除することで、振動及び最大軸受荷重を
大低減する一方で、高圧の縮径主燃焼室を小径として薄
肉軽量化すると共に、拡径燃焼室は大幅に低圧低温の薄
肉燃焼室として軽量化した請求項３７乃至請求項６３の
いずれか１項に記載のエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項６５】前記縮径主燃焼室内隔離燃焼に、水噴
射手段（２３）を追加して、該水を予加熱する排気部熱
交換手段（１８）及び縮径部熱交換手段（１９）及び燃
焼部熱交換手段（２０）のうち、少なくとも１手段以上
を設けた請求項３７乃至請求項６４のいずれか１項に記
載のエネルギ保存サイクル内燃機関。
【請求項６６】前記シリンダヘッドの内部を、前記拡
径ピストンの頂部形状に合わせて拡径燃焼室側に突出さ
せて、該突出部を耐熱耐蝕材（２１）及び断熱材（２
２）により耐熱耐蝕断熱構造とした請求項３７乃至請求
項６５のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイクル内
燃機関。
【請求項６７】前記燃料は、ガソリン及び軽油及び重
油及びプロパン及び水素及び天然ガス及びメタノールの
うち、少なくとも１種類以上である請求項３７乃至請求
項６６のいずれか１項に記載のエネルギ保存サイクル内
燃機関。