JPS5825518A - 自動車用エンジン - Google Patents

自動車用エンジン

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JPS5825518A
JPS5825518A JP12596182A JP12596182A JPS5825518A JP S5825518 A JPS5825518 A JP S5825518A JP 12596182 A JP12596182 A JP 12596182A JP 12596182 A JP12596182 A JP 12596182A JP S5825518 A JPS5825518 A JP S5825518A
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スベン−オロフ・クロノゴルド
クラス−オロフ・クロノゴルド
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  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (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】 自動車用内燃機関の場合、追い越し、急速加速及び登板
走行の際生じるピーク負荷に備える必要上、出力を極端
に高くしであるのが普通である。
これは、エンジンがその作動時間の大部分に亘り部分負
荷下で作動し、その結果効率が低く、従って燃料消費が
＾くなることを意味している。
燃費低減のため、従来、種々な方法が講じられて来てい
るが、そのうちの幾つかでは、部分負荷時、特定のシリ
ンダへの燃料供給を遮断する部材か、特定シリンダにお
ける吸込弁か排出弁のいずれか一方又は双方の駆動を中
断する部材のいずれか一方又は双方が採用されている。
これには複雑で高感度の制御装置が必要であり、結果と
して機械装置の故障率が高くなり、その上、適宜遮断さ
れ而もクランク軸の回転運動に従動する１つ又は２つ以
上のシリンダと連動するクランク機構では常に高摩擦損
失が発生する。又、必ずしも総てのシリンダで点火が行
われるとは限らず、而も、摩耗も激しくなるため、エン
ジンの作動は不満足なものとなるのは明らかである。し
かし、幾つかのシリンダを遮断することができると、そ
の他のシリンダは通常負荷条件下で作動するから、結果
として排気ガスの放出率は低くなる。
このようなわけで、本発明の目的は、少なくとも１列に
配列された多数のシリンダと、幾つかのシリンダを遮断
状態とすることができる燃料供給装置を備えた、単純で
、頑丈な、且つ効率的な構成の内燃機関を提供すること
である。
本発明の特徴は、本エンジンのクランク軸が少なくとも
２つの部分に分割されていることと、当該又は各列のシ
リンダの少なくとも１つがピストン及び関連の連接棒を
備えていないことと、本エンジンの伝達装置の幾つかの
構成部材が該ピストン無しシリンダ内に収納されている
と共にクランク軸の前記部分に接続されていることであ
る。
当該構成部材には、随意、クランク軸部分と相互連結で
きるように作られた取外し式クラッチが含まれているの
がよいが、別法としては、あるいはこれと組み合せて、
本エンジンのカム軸を駆動する駆動部材を含めることも
できる。
Ｖ形エンジンの場合、ピストンは各列毎に１つのシリン
ダから取り除くことができる。この場合、ピストン無し
シリンダの各々にはポンプあるいはモータとしての機能
を果すことができる流体圧機械を装着するのがよく、そ
の際、この機械はクランク軸の前記部分のうちの関連の
ある方に駆動式に連結すると共に、流体伝送管を介して
相互連゛結する。
別法としては、ピストン無しシリンダに空気圧縮機を取
り付けてもよい。この場合、圧縮機はエンジンの冷却水
で冷却し、又該シリンダに流体圧式機械を取り付ける場
合は、圧力流体の温度はこの冷却水で適当なレベルに維
持する。
クランク軸部分の端部には、実シリンダに装着された構
成部材を駆動するための部材並びに、恐らくは、出力軸
と連結した伝達装置の一部を構成する平歯車と噛合うよ
うに作られた傘歯車を支持させるようにするのが望まし
い。
さて、本発明を添付図面に関し以下に詳述することにす
る。
第４図乃至第８図には配列されたシリンダを備えたエン
ジンが示されているが、これらの図に示された構成は各
列に付き１つのシリンダからピストンを除去したＶ形エ
ンジンにも使用できるものであることは明白な所である
。
エンジン・ブロックが個別のシリンダライナを受容する
ように設計されている場合は、ピストン無しシリンダ内
に装着される幾つかの構成部材、例えば、流体圧機械、
空気圧縮機、クラッチなどは、その外包面がシリンダラ
イナのそれと一致するように構成するのが望ましい。こ
のようにすると、当該構成部材は冷却水により直接法わ
れて、適当な操作温度に素早く「ｍ節」される。
さて、第１図には、標準設計の８シリンダＶ形エンジン
１０の概略図が示されている。本図では、各列の１シリ
ンダ１１ａ　、　１１ｂからピストン及び関連連接棒が
除去されており、又シリンダ空間部は他のエンジン構成
部材を取り付は金のに使用されている。クランク軸は第
３図に関して記載の方法で２つの部分に分割されている
。この方法では、シリンダ１２ａ　、　１２ｂを備えた
２シリンダＶ形エンジンを１基と、シリンダ１３ａ　、
　１３ｂ及び１４ａ　、　１４ｂを備えた４シリンダＶ
形エンジンを１基得るこができる。
本エンジンには排気ガスタービン被駆動型装入圧縮機装
置１５が備わっており、又吸気マニホルド１６ａ　、　
１６ｂには公知の設計の燃料噴射装置１７が具備されて
いる。これらは監視装置１８に連結されており、従って
シリンダ群１２ａ　、　１２ｂかシリンダ群１３ａ　、
　１３ｂ　＋１４ａ　、　１４ｂのいずれか一方に対し
、あるいは両群に対し同時に燃料を供給することができ
、その結果、各操作状態中、出力を概ね所要量だけ取り
出すことができるようになっている。
ピストン無しシリンダ１１ａ　、　１１ｂには、ポンプ
又はモータとして任意作動するタイプの圧力流体機械１
９が取り付けられている。これらの機械は公知の任意の
タイプ、例えばねじ、羽根、あるいは斜板タイプのもの
とすることができる。これらはシリンダ内部に取り付け
られるから、圧力流体は始動時に急速に加熱され、その
後は適当な作動温度に保持される。
機械１９は管２０．２１で相互連結されているが、この
管には、機械の大切、流れ方向、流体の圧力などを調節
できるよう、１個又は２個以上の弁２２が取り付けられ
ている。
さて、第２図及び第３図には、機械１９をクランク軸２
３で駆動する方法が示されている。クランク軸はシリン
ダ１１の近傍で２つの部分２３ａ　、　２３ｂに分割さ
れ、各部分には傘歯車２４ａ　、　２４ｂが具備されて
いる。
各傘歯車は圧力流体機の駆動軸に取り付けられた別設傘
歯車２５ａ　、　２５ｂと噛合うようになって１．ｓる
。シリンダ１１ａ　、　１１ｂは、■形エンジンで通常
見られるように、互いにエンジンの縦方向に移動し合っ
ていると共に、互いにある角度を成すように配置されて
いる。従って、歯車２４及び２５の外径を適当に選択す
ることにより、２１台の圧力流体機１９の駆動部材間に
衝突を生じさせるようにすることができる。
弁２２を調節することによりシリンダ１２ａ　、　１２
ｂを遮断することができる。圧力流体１ｉ１９ａＬ、ｔ
クランク軸部分２３ａにより駆動され、その入口及び出
口は弁２２で直接接続するのがよい。圧力流体は作動中
この機械から排出されるようにするとよ（Ｘ０両機械１
９ａ　、　１９ｂが相互連結されると、通常駆動中並び
にエンジン・ブレーキ作動中、クランク軸部分２３ｂか
らクランク軸部分２３ａに流体圧システムを介してトル
クが伝達される。
出力伝達装置の配置位置次第で２シリンダ１２ａ。
１２ｂのみが低負荷で作動し続け、シリンダ１３ａ。
１３ｂ及び１４ａ　、　ｊ４ｂが遮断されるように構成
することもできる。
図中には８気筒エンジンを示しであるが、本発明は又６
気筒エンジンにも適用できるものであって、その場合に
は、２＋２の作動シリンダを得ることができる。
さて、第４図には内燃機ｆｌ１４１を備えた自動車４゜
の前端部が示されているが、該エンジンは本発明に基づ
いて作られていると共に、エンジンに組み込まれたクラ
ッチ・変速機装置４３及び通常の変速機・差動歯車装置
４４を介して自動車の前輪４２にトルクを伝達するよう
に作られている。本エンジンは６気筒エンジンであり（
第５図参照）、そのクランク軸は分割型である。１個の
シリンダからはピストン及び連接棒が除□去されており
、代りに、第５図に関して説明する方法により伝達装置
要素部材が装着される。
本エンジンの燃料供給システムは図中には詳示されてい
ないが、該システムは、エンジンのいずれかの部分ある
いは両部分に燃料を供給する一ＩＩＩ装Ｍ４５により操
作することができる（第４図）。
さて、第５図には６個のシリンダ４６乃至５１を備えた
エンジン４１の縦断面図が示されている。シリンダ４８
にはピストンとこれに関連する連接棒が無く、代りに伝
達装置要素部材が装着されている。
この構成では、エンジン・ブロック並びに標準エンジン
の全主要構成部材を用いてコンパクトなユニットを形成
することができ、従って出力を必要に応じて適宜簡単に
調節でき、而も、燃料消費量及び排気ガス放出量を低く
抑えることができる。
エンジンのクランク軸はシリンダ４８の近傍で２つの部
分５２ａ　、　５２ｂに分割されている。各クランク軸
部分は傘歯車５４．５５を支持しており、この傘歯車は
歯車５６．５７と噛合うことにより、クランク輪画部分
とクラッチ・変速機装置４３との接続を決定する層状継
手５３内の構成部材を駆動する。
制御装置４５（第４図）は２群のシリンダ、即ち４８、
４７と４９乃至５１とのそれぞれに供給される燃料を調
節するものであるが、これは又伝達装置５３内の層状継
手を作動させるようになっており、従って選択シリンダ
群かあるいは両シリンダ群が出力軸に連結されることに
なる。
例えば、その発電機５８及びその他の補助装置が接続さ
れているクランク軸部分５２ａの方に位置するシリンダ
４９乃至５１で、エンジン通常負荷中に使用されるエン
ジン部分を構成し、他方シリンダ４６及び４７で、臨時
出力が必要な場合連結状態に切り換わる補助装置を構成
するようにしてもよい。
別設の傘歯車５９．６０はクランク軸部分の傘歯車５４
、５５と噛合うと共に、関連シリンダ群のカム軸６３、
６４を駆動する軸６１．６２に装着されている。これに
より、エンジンの全長を減少させることができるから、
前輪駆動の場合特に有利である。
さて、第６図には、上記のタイプのエンジンの相互連結
システムの変更例、即ち変速機４３ａをクランク軸部分
６５の一方に直結させた構成例が示されている。クラン
ク軸の両部分６５．６６は、両者間に直接的に配設され
たフリーホイール・クラッチ６７により相互連結できる
ようになっている。傘歯車５４ａ　、　５５ａは、この
場合、平行軸６１ａ　、　６２ａをカム軸伝達装置並び
に補助装置５８ａに対し駆動する働きをする。
さて、第７図には、シリンダ数が任意であって、而も、
シリンダ１０からピストン及びその関連の連接棒が除去
され、代りにその他の構成部材が装着されているエンジ
ンの中央部が示されている。りランク軸は２つの部分７
１．７２に分割され、それぞれ、前記の方法で傘歯車７
３．７４を備えている。この傘歯車は別設の傘歯車７５
．７６と噛合い、後者は、シリンダ７０に装着された遊
星歯車・クラッチ装置７７の各種構成部材を駆動する。
ケーシング７８はリング・ホイール７９及びクラッチ・
ハウジング８０と一体であって、歯車７６により駆動さ
れ、遊星歯車８２用キヤリア８１は歯車７５で駆動され
る。太陽歯車８３は軸８４に取り付けられており、この
軸には又、クラッチ・ハウジング８０と協、働する第１
層状クラッチ８５、並びに静止クラッチ・ハウジング８
７と協働する第２層状クラッチ８６が支持されている。
本図は略図に過ぎず、実際には、図示の各屠体は多数の
屠体を表わすものであり、図を簡潔に島するため図から
は省いであるが、屠体、軸受などを作動させるための部
材も又当然具備されている。
最近の自動車用伝達装置に使用されているコンパクトな
ものを用いるのも有利である。
補助シリンダ群は、これに関連する伝達装置の選択方法
次第で、他のシリンダ群と同じ速度又はより高速で作動
させることもでき、あるいは始動時の急速加熱を達成で
きるように設計することも可能である。
歯車装置・クラッチをシリンダ内部に位置付けたため、
構成部材を十分に冷却することができる。
第８図には、１個のシリンダ９０からピストン及び関連
連接棒が除去され、且つクランク軸が２つの部分９１及
び９２に２分されている、任意数のシリンダを備えたエ
ンジンの一部分が示されている。
クランク軸部分の端部には層状クラッチ９５と協働する
傘歯車９３．９４が支持されているが、該クラッチは、
クランク軸の両部分と接続するかあるいはシリンダ群を
図の左側に静止状態に保持するよう適当な方法で調節さ
れる。出力軸（図示せず）は右側のシリンダ群に連結す
ることができ、関連クランク軸９１に具備された傘歯車
９３は又、管９８を介してエンジンの吸気マニホルドと
連通状態にシリンダ内に装着された空気圧縮＠９７を、
別設の傘歯車９６を介して駆動するようになっている。
第９図には本発明の更に別の実施例が示されている。列
中、１個のシリンダ１００からピストンを取り外し、ク
ランク軸を２つの部分１０１及び１０２に分割しである
。クランク軸部分１０１及び１０２はフリーホイール・
クラッチ１０３を介魁て協働するようになっており、こ
のため、部分１０２は静止状態を雑持し、部分１０１は
回転するようにすることができる。フリーホイール・ク
ラッチの代りに任意タイプの軸受を用いてもよく、又ク
ランク軸受けの両部分はエンジン下方に位置付けた伝達
装置において相互連結してもよい。
クランク軸部分にはそれぞれ傘歯車１０４．　１０５が
具備され、この傘歯車がそれぞれ軸１０６．　１０７を
駆動し、この軸がそれぞれ別設の傘歯車を介してエンジ
ンのカム軸１０８．　１０９を駆動する。
各クランク軸部分は更にそれぞれ平歯車１１０゜１１１
を支持し、クランク軸部分１０１．　１０２間の連結は
任意の伝達部材により達成する。１例として、平歯車伝
達部材１１５がクランク軸部分１０１と連動し、鎖伝達
部材１１６がクランク軸部分１０２と連動する場合を図
示しである。伝達部材は鎖あるいはベルトであってもよ
い。このような構成は、エンジンが自動車に横断式に配
置され且つ反対向きの出力軸１１３．　１１４を備えて
いる場合、特に適している。
第４図乃至第９図の実施例は単一列配列形シリンダを備
えたエンジンの例であるが。、これと同じ構成は、ピス
トン無しシリンダが２個得られるＶ形エンジンにも適用
することができ、更に、クラッチ、軸伝達部材、空気圧
縮機のいずれか１つ又は総てを含む構成部材を受容する
のにも使用し得ることは明白である。
ある種の補助装置、例えば発電機などを「空」のシリン
ダ内に装着できることも当然のことであり、又カム軸に
接続する伝達軸の代りにあるいはこれと一緒に、補助装
置に接続するエンジン駆動形伝達部材をシリンダ貫通式
に延設することもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づいて作り直した標準■形エンジン
の概略図、第２図は第１図のエンジンの断面図、第３図
は第１図のエンジンの一部を通って切られた縦断面図、
第４図は任意のエンジンを車輌に装着する際の方法を示
す図、第５図は第４図のエンジンの縦断面図、第６図は
第５図と同じタイプのエンジンの駆動装置の代替例を示
す図、第７図はクランク軸の部分同士を連結する層状ク
ラッチがピストン無しシリンダに装着されているタイプ
のエンジンの縦断面図、第８図はピストン無しシリンダ
に空気圧縮機が装着された点を除くと第７図のものと同
じであるエンジンの縦断面図、第９図はピストン無しシ
リンダに装着されたカム軸を駆動するための部材と２ク
ランク軸部分間に装着された出力軸に接続する伝動装置
とが具備されている点を除くと、第７図のものと同じで
あるエンジンの縦断面図である。 １１、４８．７０．９０．　１００・・・ピストン無し
シリンダ２３ａ　、　２３ｂ　；５２ａ　、　５２ｂ　
；６５．６６：７１．７２；９ｔ。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）少なくとも１列に配列された複数のシリンダと、
    あるシリンダの遮断及び作動を達成できる燃料供給装置
    １８．４５を備えた自動車用エンジンであって、 本エンジンのクランク軸が少なくとも２つの部分２３ａ
    　、　２３ｂ　；５２ａ　、　５２ｂ　：６５．６６：
    ７１．７２；９１゜９２　：　　１０１．　１０２に分
    割されていることと、上記列又は各列の少な、くとも１
    個のシリンダ１１゜４８、７０．９０．　１００から、
    ピストン及び関連連接棒が除去されていることと、 本エンジンの伝達装置のある種の構成部材１９；６１、
    ６２；７８；９７：　　１０７．　１０８が上記ピスト
    ン無しシリンダ内に収納され、且つ上記クランク軸分割
    部分２３ａ　、　２３ｂ　；　５２ａ　、　５２ｂ　；
    　６５．６６：　７１．７２：９１、９２：　　１０１
    ．　１０２に接続されていることと、を特徴とする自動
    車用エンジン。
  2. （２）前記構成部材に、前記クランク軸分割部分７１．
    ７２を随意に相互連結できるように作られた取外し式ク
    ラッチ７８が含まれていることを特徴とする特許請求の
    範囲第（１）項に記載の自動重用エンジン。
  3. （３）前記クラッチ７８が、一方のクランク軸部分を他
    方より高速で作動させることができるように作られてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項に記載の
    自動車用エンジン。
  4. （４）前記構成部材に、前記エンジン・カム軸６３、６
    ４：　　１０８．　１０９又はその一部と結合する駆動
    用結合部材６１．６２：　　１０７．　１０８が含まれ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は
    第（２）項のいずれかに記載の自動車用エンジン。
  5. （５）■形エンジンであって、各シリンダ列の１個のシ
    リンダｌｌａ　、　１１ｂから連接棒付きピストンが除
    去されていることと、このピストン無しシリンダの各々
    にポンプ又はモータとして作動できるタイプの流体圧機
    １９ａ　、　１９ｂが装着されており、当該流体圧様の
    各々が前記クランク軸分割部分２３ａ　、　２３ｂの関
    連部分に駆動式に連結されると共に流体伝送管２０：２
    １を介して相互連結されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第（１）項に記載の自動車用エンジン。
  6. （６）前記構成部材に、前記クランク軸分割部分９１の
    少なくとも一方によって駆動され且つ本エンジンの吸気
    側９８に連通された空気圧縮機９７が含まれていること
    を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の自動車
    用エンジン。
  7. （７）前記構成部材１９．７８．９７が前記シリンダ１
    １ａ　、　１１ｂ　；　７０；　９０内に装着され、そ
    の結果これらに含まれる駆動用流体が本エンジンの冷却
    水により調節されるようになっていることを特徴とする
    特許請求の範囲第（１）項乃至第（６）項のいずれかに
    記載の自動車用エンジン。
  8. （８）前記クランク軸分割部分の端部がフリーホイール
    ６７により相互連結されていることと、各分割部分が前
    記構成部材の駆動歯車と噛合う傘歯車５４．５５８を支
    持していることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
    乃至第（７）項のいずれかに記載の自動重用エンジン。
  9. （９）前記クランク軸分割部分の各端部が、関連シリン
    ダ１００の構成部材１０７．　　ｉｏａを駆動する歯車
    装置１０４．　１０５の傘歯車と、出力軸１１３．　１
    １４に対する鎖又は歯車伝達部材１１５．　１１６の一
    部を成す平歯車１１０．　１１１とを支持することを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（７）項のい
    ずれかに記載の自動車用エンジン。
  10. （１０）前記構成部材に本エンジンの補助装置に対する
    伝達部材が含まれていることを特徴とする特許請求の範
    囲第（１）項又は第（２）項のいずれかに記載の自動車
    用エンジン。
JP12596182A 1981-07-21 1982-07-21 自動車用エンジン Pending JPS5825518A (ja)

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SE8104471A SE434972B (sv) 1981-07-21 1981-07-21 Fordonsmotor
SE81044711 1981-07-21

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