JPS594530B2 - 二サイクルエンジン - Google Patents

二サイクルエンジン

Info

Publication number
JPS594530B2
JPS594530B2 JP53099667A JP9966778A JPS594530B2 JP S594530 B2 JPS594530 B2 JP S594530B2 JP 53099667 A JP53099667 A JP 53099667A JP 9966778 A JP9966778 A JP 9966778A JP S594530 B2 JPS594530 B2 JP S594530B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder piston
power cylinder
pump
scavenging
piston device
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.)
Expired
Application number
JP53099667A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5529009A (en
Inventor
正秋 野口
幸保 田中
功 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP53099667A priority Critical patent/JPS594530B2/ja
Priority to US06/017,968 priority patent/US4491096A/en
Priority to DE2914489A priority patent/DE2914489C2/de
Priority to GB7920543A priority patent/GB2027798B/en
Publication of JPS5529009A publication Critical patent/JPS5529009A/ja
Publication of JPS594530B2 publication Critical patent/JPS594530B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B1/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/10Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with more than one main shaft, e.g. coupled to common output shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B7/00Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • F01B7/02Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons
    • F01B7/14Machines or engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders with oppositely reciprocating pistons acting on different main shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/02Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
    • F02B25/08Engines with oppositely-moving reciprocating working pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/06Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps
    • F02B33/22Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with pumping cylinder situated at side of working cylinder, e.g. the cylinders being parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/28Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はニサイクルエンジンに係り、特に自動車用エン
ジンとして用いられるに適するよう意図されたニサイク
ルエンジンに係る。
ニサイクルエンジンは四サイクルエンジンに比して二倍
の仕事行程を有し、従ってニサイクルエンジンは一般に
四サイクルエンジンに比してより小型軽量のエンジンに
て比較的大きい出力を発生することができると言う利点
を有するが、従来の気化器付のニサイクルガソリンエン
ジンは、一方に於ては掃気の際に混合気の素通り損失が
生ずることから四サイクルガソリンエンジンに比して燃
費が悪いと言う欠点を有し、又他方に於てはしかもなお
掃気が不完全であるため上述の如く四サイクルエンジン
に比して二倍の仕事行程を有するにもかかわらず出力は
それほど増大しないと言う欠点を有しており、その為従
来二サイクルガソリンエンジンは主として構造の簡素化
と製造コストの低廉化を意図とする小型エンジンにその
実用の範囲が限られていた。
従ってまたこの種の実用二サイクルガソリンエンジンに
於ては、掃気ポンプとしてクランク室による圧縮機構の
みが用いられており、そのため掃気力の不足により掃気
が不完全となり、体積効率が低く、この体積効率の低さ
が従来のニサイクルガソリンエンジンに於る出力不足の
主たる原因をなしている。
実際四サイクルエンジンの体積効率は80%にも達する
のに対し、ニサイクルエンジンのそれは40〜50%に
留まっている。
クランク室圧縮ではポンプ行程体積はエンジン行程体積
と同じであるか、クランク室圧縮に於ては間隙体積が大
きいため圧縮比か大きくとれず、そのため新気の吸込み
が悪く、又吐出量も少なく且つ吐出圧従って掃気圧も低
くなり、そのため充分な量の掃気かパワーシリンダへ送
り込まれない。
この結果、通常のクランク室圧縮のみのエンジンでは給
気比は0.5〜0.8にすぎず、更に又給気効率は0.
7程度であることから、体積効率は上述の如く40〜5
0%程度の低い値となるものである。
掃気はパワーシリンダ内の残留ガスを新気で押出すこと
であり、残留ガスの圧力及び掃気口から排気口までの長
さが与えられ且つ成層掃気が理想的に行われたとすれば
、掃気圧によって掃気の完了に必要な時間が決まるもの
である。
しかるにクランク室圧縮では掃気圧が低く、掃気に時間
がかかり、特にユニフロー掃気の場合にはその時間がよ
り長くかかり、エンジンの高速回転時には掃気が完了し
ないうちに排気口が閉じてしまうため、パワーシリンダ
内残留ガスの量か非常に大きく、従って又新気が少なく
、そのため特にユニフロー掃気式のニサイクルエンジン
は高回転領域ではよく廻らないという現象を呈していた
かかる問題に鑑み、クランク室圧縮以外に特別の掃気ポ
ンプ装置を設けるこさにより掃気量及び掃気圧を増大さ
せ、体積効率を75〜90%、又場合によっては100
%まで上昇させることにより、従来のニサイクルガソリ
ンエンジンに比してエンジンの容積当りの出力を格段に
増大させることを図ると共に、かかる増大した掃気量及
び掃気圧による掃気を新気と排気の間に大きな混合を生
ずるこさなく達成せしめ、しかもエンジンの内部摩擦に
よる動力損失を可及的に低減せしめるべく、比較的低い
エンジン回転数にて高いエンジン出力を得るこきができ
るようにすると共に、エンジン容積特にその高さを低減
し、これによってそれを塔載する車輌の高さ特にそのエ
ンジンルーム部の高さを低減することを可能にして車輌
の走行に伴う空気抵抗を低減せしめ、燃費の改善を図る
きの着想の下に、本発明者等は、本件出願の出願人と同
一の出願人の出願にかかわる特願昭53−52104号
に於て、少なくとも一組のニサイクルユニフロー水千対
向ピストン式パワーシリンダーピストン装置と、前記パ
ワーシリンダーピストン装置によってこれさ同一の往復
動周期にて駆動される少くとも一組の往復動型ポンプシ
リンダーピストン装置を含む往復動ピストン式掃気ポン
プ装置とを有し、前記掃気ポンプ装置は前記パワーシリ
ンダーピストン装置の総行程体積の1.35〜1°85
倍の総行程体積を有し、前記掃気ポンプ装置の前記ポン
プシリンダーピストン装置はそれが掃気を供給する前記
パワーシリンダーピストン装置が下死点にあるとき上死
点乃至それより幾分手前の位相領域にある如きニサイク
ルユニフロー水千対向ピストンガソリンエンジンを提案
した。
前記特許出願に於て、本発明者等は更に上述の如き基本
的構成を有するニサイクルユニフロー水平対向ピストン
ガソリンエンジンの一つの形態すして、前記パワーシリ
ンダーピストン装置として互いに180°の位相差をも
って作動する二組のパワーシリンダーピストン装置を用
い、これに前記ポンプシリンダーピストン装置として一
組の複動型水平対向ピストン式ポンプシリンダーピスト
ン装置を組合せ、全体としてよりコンパクトにしてより
大きな出力を発生することのできるニサイクルユニフロ
ー水平対向ピストンガソリンエンジンを提案した。
この先の提案になる複動型水平対向ピストン式ポンプシ
リンダーピストン装置を有するニサイクルユニフロー水
平対向ピストンガソリンエンジンは、互いに同期して回
転する一対の共通りランクシャフトを有しており、二組
のニサイクルユニフロー水千対向ピストン式パワーシリ
ンダーピストン装置はそれぞれ前記共通りランクシャフ
トに連結されたコンロッドを含むクランク機構を有し、
一方一組の複動型水平対向ピストン式ポンプシリンダー
ピストン装置は前記共通りランクシャフトのクランクピ
ンに係合するOメンバを含むカム機構を有し、これによ
ってこれらパワーシリンダーピストン装置とポンプシリ
ンダーピストン装置は互いに同期して作動されるように
なっている。
この場合、前記共通りランクシャフトの前記パワーシリ
ンダーピストン装置に対するクランク半径と前記ポンプ
シリンダーピストン装置に対するクランク半径とは実質
的に同一きされており、これによって前記パワーシリン
ダーピストン装置に於て得られるパワービストンストロ
ークと実質的に同一のポンプビストンストロークが前記
ポンプシリンダーピストン装置によって得られるように
なっている。
しかしエンジンに於る如き高速の回転運動を高速の往復
動運動に変換する機構として、がた、振動、故障等の障
害か最も少く最も確実に作動する機構は、クランクシャ
フトにコンロッドを組合せたクランク機構である。
従って上述の先の提案になる複動型水平対向ピストン式
ポンプシリンダーピストン装置を備えたニサイクルユニ
フロー水千対向ピストンガソリンエンジンに於ても、勿
論できることならそのポンプシリンダーピストン装置も
又コンロッドを含むクランク機構によって前記共通りラ
ンクシャフトに連結されるのが好ましい。
しかしコンロッドにはピストンの往復動力向に垂直な方
向のサイドフォースが作用するので、複動型水平対向ピ
ストン式ポンプシリンダーピストン装置の如く、コンロ
ッドの小端部(即ちクランクピンに係合する大端部と反
対側の端部)をポンプピストンに直接連結することがで
きず、ポンプピストンに連結されエンドプレートを貫通
して延在するブツシュロッドの外端部にコンロッドの小
端部が連結されなければならない構造に於ては、ブツシ
ュロッドとコンロッドの連結部に前記サイドフォースを
支持するためのクロスヘッドが設けられなければならな
い。
しかるに前記二すイクルユニフロー水千対向ピストンガ
ソリンエンジンはそもそも自動車用小型エンジンとして
用いられるべく意図されているものであり、その横巾は
自動車のエンジンルームに課せられるスペース的制約か
ら極度に制限されているものであり、前記光の提案にな
るエンジンに於る如くポンプシリンダーピストン装置の
ポンプピストンがパワーシリンダーピストン装置のパワ
ーピストンのストロークと実質的に同一のストロークを
有する構造に於ては、ポンプシリンダーピストン装置に
対し上述の如きクロスヘッドを設けるスペースは到底得
られないものである。
同様の問題は本発明者等が本件出願の出願人と同一の出
願人によって昭和53年8月2田こ[ニサイクルディー
ゼルエンジン」なる発明の名称の下に出願された特願昭
53−94239号C特公昭57−32729号)に於
て提案したニサイクルディーゼルエンジンについても認
識されるものである。
本発明は、上記の如き問題に関して前記光の提案になる
ニサイクルユニフロー水平対向ピストンガソリンエンジ
ン又はディーゼルエンジンを更に改良したニサイクルユ
ニフロー水平対向ピストンガソリンエンジン又はディー
ゼルエンジンを提供することを目的としている。
かかる目的を達成するために、本発明は、互いに180
°異なる位相にて作動し且つクランク室圧縮を行なう少
くとも二組のニサイクルユニフロー水平対向ピストン式
パワーシリンダーピストン装置と、前記パワーシリンダ
ーピストン装置によってこれと同一の往復動周期にて1
駆動され前記少なくとも二組のパワーシリンダーピスト
ン装置へ供給すべき互いに180°異なる位相の掃気を
交互に吐出する少なくとも一組の複動型水平対向ピスト
ン式ポンプシリンダーピストン装置と、互いに同期して
回転する一対の共通りランクシャフトとを有するニサイ
クルユニフロー水平対向ピストンエンジンに於て、前記
パワーシリンダーピストン装置をコンロッドを含むクラ
ンク機構によって前記共通りランクシャフトに連結する
と共に、更にここで前記共通りランクシャフトの前記ポ
ンプシリンダーピストン装置に対するクランク半径を前
記パワーシリンダーピストン装置に対するクランク半径
よりも実質的に小さくすることによって前記ポンプシリ
ンダーピストン装置をもコンロッドを含むクランク機構
によって前記共通りランクシャフトに連結することを提
案するものである。
上述の如く互いに同期して回転する一対の共通りランク
シャフトによって互いに同期して作動されるように連結
されたニサイクルユニフロー水平対向ピストン式パワー
シリンダーピストン装置と複動型水平対向ピストン式ポ
ンプシリンダーピストン装置を有する構造に於て、共通
りランクシャフトのポンプシリンダーピストン装置に対
するクランク半径をパワーシリンダーピストン装置に対
するクランク半径より実質的に小さくすることは、それ
に相描してパワーピストンのストロークに比してポンプ
ピストンのストロークを小さくすることを意味し、従っ
てポンプシリンダーピストン装置に於ては共通りランク
シャフトとポンプピストンの間にクロスヘッドの為のス
ペースを見出すことが可能になることを意味する。
この場合、ポンプシリンダーピストン装置に対するクラ
ンク半径が減少される度合が小さ過ぎると、ポンプビス
トンストロークは尚依然として大きく、−力に於てはク
ロスヘッドのストロークはポンプピストンのストローク
と同一であることから、そのように大きなストロークを
有するクロスヘッドのためのスペースを見出すことが困
難であり、又他力に於てはクランク半径が大きいほどコ
ンロッドの揺動角が大きいので、コンロッドに生ずるサ
イドフォースが大き過ぎてクロスヘッドの滑らかな運動
が確保されない。
これに対し、ポンプシリンダーピストン装置に対するク
ランク半径を低減する度合が大き過ぎると、ポンプビス
トンストロークは確かに小さくなり、それに応じてクロ
スへラドストロ−りも小さくなるので、クロスヘッドの
ためのスペースを見出すことは容易となり、又クランク
半径が減少することからコンロッドの揺動角が小さくな
り、クロスヘッドに作用するサイドフォースモ小さくな
り、クロスヘッドの滑らかな案内が容易となるが、この
場合所定量のポンプ総行程体積を確保するためには、ポ
ンプビストンストロークが大きく減少したことに応じて
ポンプシリンダの直径が大巾に増大されなければならず
、互いに並列に配置されるパワーシリンダーピストン装
置とポンプシリンダーピストン装置の間の直径寸法の調
和が著るしく損なわれると言う不都合が生ずる。
従ってポンプシリンダーピストン装置に対するクランク
半径がパワーシリンダーピストン装置に対するクランク
半径より短縮される度合は、上記の如く小さ過ぎて一方
の欠点が顕著となることがないよう、又該度合が大き過
ぎて他力の欠点が顕著となることがないよう、その中間
的な適度の値に設定されるべきである。
このことに関し、本発明は、ポンプ吐出量を一定に保つ
という条件の下ではポンプビストンストロークが1/A
倍(A>1)になると、ポンプシリンダの直径はJI倍
に増大されればよく従ってポンプビストンストロークが
比較的大きく低減されてもポンプシリンダの直径はそれ
ほど増大されなくてもよいことに着目するものである。
即ち例えばA=2であるとすると、J−約1.4であり
、即ちポンプビストンストロークが半分に低減されても
ポンプシリンダの直径の増大は約40%に過ぎないもの
である。
前記特願昭53−52104号に於ては、掃気ポンプ装
置の総行程体積はパワーシリンダーピストン装置の総行
程体積の1.35〜1.85倍とされることが提案され
ているが、本発明のニサイクルユニフロー水平対向ピス
トンエンジンをガソリンエンジンとして実施した場合に
於ても、前記光の出願に於て説明されたと同じ理由から
、パワーシリンダーピストン装置の総行程体積に対する
掃気ポンプ装置の総行程体積の比に関し前記と同じ条件
が採用されるものとし、又本発明によるニサイクルユニ
フロー水平対向ピストンエンジンが特にクランク室圧縮
を掃気ポンプ装置の一部として採用するものとすれば、
パワーシリンダーピストン装置とは別個に構成されるポ
ンプシリンダーピストン装置の総行程体積は、パワーシ
リンダーピストン装置の総行程体積の0.35へ0.8
5倍あればよいことになる。
従ってかかる条件が加味されるときは、もし本発明に従
ってポンプシリンダーピストン装置に対するクランク半
径がパワーシリンダーピストン装置に対するクランク半
径の1/2とされるときにも、ポンプシリンダの直径は
パワーシリンダーピストン装置の直径に比して高々J亙
■]×v’2=1.3倍となるにすぎないものである。
これと同じ条件は、本発明者等が本件出願の出願人と同
一の出願人の出願に係る特願昭53−66885号に於
て提案したニサイクルユニフロー水平対向ピストンガソ
リンエンジンに本発明が適用された場合にも同様にあて
はまるものである。
更に本発明が「ニサイクルディーゼルエンジン」に係る
前記特願昭53−94239号に於て提案されているニ
サイクルディーゼルエンジンに於て実施される場合には
、その場合のポンプシリンダーピストン装置の総行程体
積はパワーシリンダーピストン装置の総行程体積の0.
50〜1620倍であることから、この場合にもポンプ
シリンダーピストン装置に対するクランク半径がパワー
シリンダーピストン装置に対するクランク半径の1/2
とされるものとすると、ポンプシリンダの直径はパワー
シリンダの直径のJ〒ヲτ×JΣ二1.55倍となるに
すぎないものである。
かかる条件は、本発明によるニサイクルユニフロー水平
対向ピストンエンジンがその基本構成とする少なくとも
二組の二サイクルユニフロー水平対向ピストン式パワー
シリンダーピストン装置と少なくとも一組の複動型水平
対向ピストン式ポンプシリンダーピストン装置との並列
構造に於て、パワーシリンダーピストン装置とポンプシ
リンダーピストン装置の寸法の間に好ましい調和を保つ
範囲内にて充分達成される条件である。
以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。
添付の第1図は本発明の技術思想を前記特願昭53−5
2104号に於て提案されたニサイクルユニフロー水平
対向ピストンガソリンエンジンに於て実施した一つの実
施例を示す解図的平断面図であり、第2図は第1図の線
■−■による断面図、第3図は第2図に於る線1ll−
Inによる断面図、第4図及び第5図は第1図の線IV
−IV及びv−■による断面図である。
これらの図に於て、10は全体として扁平な形状を有し
実質的に水平に配置されるシリンダブロックである。
シリンダブロック内にはその両側縁部に近接して一対の
クランクシャフト12及び14が配置されており、シリ
ンダブロック内に形成された軸受10a〜10C及び1
0d〜10fによりそれぞれ回転式に支持されている。
この場合、例えばクランクシャフト12はエンジン補機
を駆動する補機駆動軸として作動し、クランクシャフト
14がエンジン出力取出軸として作動するように構成さ
れてよい。
シリンダブロック10内には第−及び第二のニサイクル
ユニフロー水平対向式パワーシリンダーピストン装置1
00及び200と、複動型水平対向ピストン式ポンプシ
リンダーピストン装置400とが組込まれている。
パワーシリンダーピストン装置100と200は互いに
180°異なる位相にて作動する実質的に同一構造のパ
ワーシリンダーピストン装置である。
以下に先ずパワーシリンダーピストン装置について説明
するが、ここでは簡単のためにパワーシリンダーピスト
ン装置100のみについて説明し、パワーシリンダーピ
ストン装置200についてはパワーシリンダーピストン
装置100に関する各部に付した100番台の符号をそ
の対応する部分について200番台の符号として付する
のみとし、その詳細な説明は省略する。
パワーシリンダーピストン装置100はパワーシリンダ
102を有し、該パワーシリンダはシリンダブロック1
0により支持されており、シリンダ102の周りにはジ
ャケット壁104により冷却ジャケット106が形成さ
れている。
シリンダ102内には掃気側パワーピストン108と排
気側パワーピストン110とが互いに対向した態様にて
配置されている。
ピストン108及び110は各々コンロッド112及び
114を経てクランクシャフト12及び14のクランク
ピン116及び118に連結されている。
クランクピン116及び118にそれぞれ接続したこれ
らのクランクピンを支持する一対のクランクアーム12
0及び122は円盤状をなしており、かかる一対の円盤
状クランクアームとその間を接続するクランクピンとに
よって構成されたクランク部は対応するシリンダ形状を
有するクランク室124及び126内に納められており
、これによってクランクの回転角の如何にかかわらずク
ランク室内の主要空間をクランク装置によって占めるよ
うにし、クランり室内の間隙体積を可及的に小さくして
いる。
シリンダ102にはその掃気側及び排気側にそれぞれ複
数個の掃気口128及び排気口130が設けられており
、これらの掃気口及び排気口はそれぞれ掃気プレナム1
32及び排気プレナム134に接続されている。
排気プレナム134は排気管136に接続されている。
掃気口128は第3図に示す如くシリンダ102の中心
軸線へ向けて開口する一対の掃気口128aと、シリン
ダ102内にあってこれと同心の仮想シリンダCに対し
接線方向に開口する掃気口128bとを含んでいる。
尚これらいづれの掃気口もその中心軸線は排気口130
が設けられている排気側へ向けて傾斜されており、これ
らの掃気口より吹込まれる混合気に排気側へ向う流速成
分を与えるようになっている。
又掃気口128及び排気口130の開閉位相は第6図に
示す如く定められている。
かくしてこれらの掃気口128a及び128bより噴出
された掃気はシリンダ102内を旋回しつつ排気側へ向
う。
掃気プレナム132は通路138及び140を経てそれ
ぞれクランク室124及び126に接続されている。
掃気プレナム132と通路138及び140の接合部に
は、これらの通路より掃気プレナムへ向う流体の流れの
みを許すリードバルブ142が設けられ、シリンダから
の燃焼ガスの吹返しを防ぐようになっている。
かかるリードバルブはシリンダからの吹返しの恐れがな
いときは設けられなくてもよい。
パワーシリンダ102の中央部には点火栓156が設け
られている。
次にポンプシリンダーピストン装置400について説明
する。
ポンプシリンダーピストン装置400はシリンダブロッ
ク10により支持されたポンプシリンダ402を有し、
該ポンプシリンダの周りにはジャケット壁404により
冷却ジャケット406が形成されている。
ポンプシリンダ402内には一対のディスク状のポンプ
ピストン408及び410が互いに対向して係合してお
り、これらのポンプピストンはそれぞれブツシュロッド
412及び414と連結されている。
これらのブツシュロッドは各々ポンプシリンダ402の
両端を閉じるエンドプレート416及び418に設けら
れた孔420及び422を貫通して延びている。
孔420及び422はそれぞれブツシュ田ノド412及
び414を密封スライド式に支持する軸受孔として構成
されている。
かかる構成によりポンプシリンダ402の内部は三つの
ポンプ室424.426.428に分けられている。
ブツシュロッド412及び414の他端は各々クロスヘ
ッド430及び432に連結されている。
尚クロスヘッド430の側については第4図を併せて参
照されたい。
クロスヘッド430及び432はいづれもポンプシリン
ダ402の両端部に係合しており、該ポンプシリンダの
軸線力向に摺動するようになっている。
クロスヘッド430及び432にはそれぞれピン434
及び436を経てコンロッド438及び440の小端部
が係合している。
コンロッド438及び440の大端部はクランクピン4
44及び446と係合しており、これらのクランクピン
444及び446は各々クランクシャフト12及び14
上に設けられた一対のクランクアーム448及び450
によって担持されている。
これらのクランク装置を収容するクランク室452及び
454は各々図には示されていないポジティブクランク
ケースベンチュレーションバルブを介して同じく図には
示されていないエアクリーナの内部に連通され、圧力バ
ランスを行うことが計られている。
尚第5図によりよく示されている如く、クロスヘッド4
30にはその往復運動の際の空気抵抗を減する目的で孔
431が設けられている。
同様の孔はクロスヘッド432についても設けられてい
る。
40は気化器であり、ベンチュリ部42、該ベンチュリ
部の咽部に開口するメイン燃料ノズル44及びスロット
ルバルブ46を有し、図にて上方の空気吸入口より空気
を吸入し、通常の要領によって混合気を発生するもので
ある。
気化器40の出口は通路50及びこれを二つに分岐した
通路50a及び50bを経て第−及び第二のパワーシリ
ンダーピストン装置100及び200のクランク室12
4及び224に開口するポート144及び244に、又
通路52及びこれを二つに分岐した通路52a及び52
bを経て第−及び第二のパワーシリンダーピストン装置
100及び200のクランク室126及び226に開口
するポート146及び246へ接続されている。
尚ポート144.146,244,246にはそれぞれ
リードバルブ148.150.248.250が設けら
れている。
更に気化器40は通路60,62゜64を経てそれぞれ
ポンプシリンダーピストン装置400のポンプ室424
,426,428に開口するポート456,458,4
60に接続されている。
通路60.62.64にはそれぞれポー1−456,4
58,460に近接してリードバルブ66.68,70
が設けられている。
ポンプ室424は出口ポート426より通路72及びこ
れより分岐した通路152及び154を経てパワーシリ
ンダーピストン装置100のクランク室124及び12
6に接続されている。
通路72の途中にはリードバルブ160が設けられてい
る。
−カポンプ室426及び428はそれぞれ出口ポート4
66及び468より通路74及び76を経てパワーシリ
ンダーピストン装置200のクランク室224及び22
6に接続されている。
通路74及び76内にはそれぞれリードバルブ261及
び263が設けられている。
第1図に於ては気化器40、通路50,50a 。
50b t 52 t 52a t 52b t13L
140t238.240等及びポート144,146,
244゜246等は便宜上平面図に展開して示されてい
るが、実際にはこれらの装置或は構造は次の如く立体的
に構成されるのが好ましい。
即ち今、第一のパワーシリンダーピストン装置100に
ついてみれば、通路138及び140はクランクアーム
120及び122並びにピストン108及び110によ
って混合気の流入を妨げられないよう一対のクランクア
ーム120又は122の間に開口するのが好ましい。
又エンジン冷温時には液体燃料がクランク室の下方に溜
っているので、通路138及び140はかかる燃料を良
好に取出すことができるようクランク室の底部に開口す
るのが好ましい。
ポート144及び146はそれぞれアーム120及び1
22によって混合気の流れを妨げられないようそれぞれ
一対のクランクアーム120及び122の間の領域に開
口するのが好ましい。
気化器40はエンジン冷温時にその霧化が不十分となる
ことにより液滴燃料を通路50,52,60゜62.6
4へ向けて放出するので、その場合にも液滴燃料がポン
プ又はクランク室へ自重によって流れこむことができる
よう、ポンプ又はクランク室の上方に配置されるのが好
ましい。
かかる配置は第2図に示されている。
又第1図に於てパワー装置100及び200とポンプ4
00とはできる限り近接して配置されるのが好ましい。
従って通路152、154、74、76等はパワー装置
及びポンプが近接して配置された後に残る空間を通って
配置されるのが好ましい。
尚通路152及び154がそれぞれクランク室124及
び126へ開口するポートはこの場合これらの通路を通
って送給される混合気はポンプによって圧縮されたもの
であるから、クランクアーム120,122又はピスト
ン108,110に対向して開口していても強い絞り作
用を受るようになっていなければ特に問題はない。
このことはパワーシリンダーピストン装置200につい
ても同様である。
クランク軸12及び14はそれぞれに装着されたスプロ
ケットホイール16及び18とこれらの間に掛渡された
無端チェーン20によって互いに同一回転速度にて同一
方向に駆動されるようになっており、この場合クランク
シャフト12と14の間の位相関係は第−及び第二のパ
ワーシリンダーピストン装置100及び200並びにポ
ンプシリンダーピストン装置400に於るそれぞれのパ
ワーピストン108及び110、208及び210並び
に408及び410に対するクランクピン116及び1
18,216及び218,444及び446がそれぞれ
互いに180°の位相差を有するように定められている
又この場合、パワーピストン108に対するクランクピ
ン116とパワーピストン208に対するクランクピン
216の間の位相差及びパワーピストン110に対する
クランクピン118とパワーピストン210に対するク
ランクピン218の間の位相差はそれぞれ180°とな
るように定められている。
そして更に前述の通路構造より明らかな如く、ポンプ4
00に於るポンプ室424は第一のパワーシリンダーピ
ストン装置100と関連してこれに掃気を供給するよう
になっており、一方ポンプ室426及び428は第二の
パワーシリンダーピストン装置200と関連してこれに
掃気を供給するようになっていることから、パワーピス
トン108に対するクランクピン116とポンプピスト
ン408に対するクランクピン444の間の位相差及び
パワーピストン110に対するクランクピン118とポ
ンプピストン410に対するクランクピン446の間の
位相差はそれぞれ180°乃至それに近い値に設定され
るが、特にこの場合前記特願昭53−52104号に於
て提案されている技術思想に倣って、パワーピストン1
08及び110がその下死点にあるときポンプピストン
408及び410がポンプ室424に関してその上死点
にあるかそれより幾分手前の位相状態にあるように設計
されるのが好ましい。
第−及び第二のパワーシリンダーピストン装置100及
び200に対する掃気ポンプ装置は、それぞれクランク
室124及び126とポンプ400に於るポンプ室42
4が重ね合わされたもの、及びクランク室224及び2
26とポンプ400に於るポンプ室426及び428が
重ね合わされたものによって構成されている。
クランク室のポンプとしての総行程体積は対応するパワ
ーシリンダーピストン装置の総行程体積に等しいので、
掃気ポンプ装置の総行程体積が前記特願昭53−521
04号に於る如くそれが掃気を供給するパワーシリンダ
ーピストン装置の総行程体積の1.35〜1.85倍さ
されるときには、ポンプ400の総行程体積はパワーシ
リンダーピストン装置の総行程体積の0.35〜0.8
5倍となる。
即ちこの場合、ポンプ室424の行程体積はパワーシリ
ンダーピストン装置100の行程体積の0.35〜0.
85倍とされ、又ポンプ室426及び428の行程体積
の合計はパワーシリンダーピストン装置200の行程体
積の0.35〜0.85倍とされる。
パワーシリンダーピストン装置の行程体積に対するポン
プシリンダーピストン装置の行程体積を上述の如き値幅
の内のどの値に選定するかは、前記特願昭53−521
04号に於て詳述されている。
即ち先ずエンジンがフルスロットルにて運転される際に
最も高い頻度にて生ずるエンジン回転数をとり、そのエ
ンジン回転数にて掃気が排気を排気口130又は230
よりちょうど出し終ったとき該排気口が排気側ピストン
110又は210によって閉じられるようにポンプ40
0の行程体積を定める。
この場合ポンプ400から吐出された混合気はクランク
室124及び126又は224及び226へ流入し、更
にこれらのクランク室はそれ自身がポンプ作用を行なう
ので、パワーピストン108及び110又は208及び
210の往復動につれてクランク室圧力(atm、ゲー
ジ圧)は第7図に示す如く変化する。
混合気は掃気口が開く時点So(第6図)の圧力にて掃
気口128又は228よりシリンダ102又は202内
へ噴出するが、このとき掃気口によりやや絞られ、又噴
出された掃気は螺旋を描きながら排気口130又は23
0へ向かつて進行し、排気口より排気を追い出す。
掃気が排気口へ達するまでの時間は掃気とシリンダ内に
残留している排気の圧力差及び掃気が描く掃気口より排
気口までの螺旋の長さによって決まり、エンジン回転数
には直接関係しない。
従ってこの時間は掃気口及び排気口の配置形状が決まっ
たときにはSoに於る掃気圧及びそれに続く掃気圧の変
化によって決まる。
今、クランク室圧縮によるポンプ作用を一定とすると、
ポンプ400の行程体積が大きいほどSoに於る掃気圧
は高くなる。
クランク室の間隙体積が大きい場合にはS。に於る掃気
圧は高くならず、その代り比較的高い掃気圧の持続時間
が長くなる。
往復動ピストン式ポンプは、吸入慣性効果を無視すれば
、回転数が低いほど体積効率がよいので、あるエンジン
回転数にて掃気が排気を排気口よりちょうと出し終った
とき排気口が閉じられるようにエンジンのマツチングを
行なうと(この回転数をマツチング回転数と呼ぶ)、マ
ツチング回転数以下では混合気の吹抜けがおこり、−力
それ以上では排気がシリンダ内に残ることになる。
従ってエンジン高回転時にトルクを大きくしようとする
と、ポンプ400の行程体積を増し、掃気圧を上る必要
がある。
しかしこのときには低回転フルスロットルに於て混合気
の吹抜けが増大する。
排気管に排気慣性効果があるときにはこれも排気が排気
口に達する時間に影響する。
又掃気圧があまり高いと、排気と掃気が入り混って掃気
の吹抜けが生じ、掃気効率を悪くする。
以上のことを考慮してポンプ行程体積の目安を定め、エ
ンジンを試作し、あとはエンジンの要求性能及び排気ガ
ス規制基準に関する要求にあうように実験によりポンプ
行程体積を修正していけばよい。
一力、今パワーシリンダーピストン装置100及び20
0が互いに同一のシリンダ径Dw及びビストンストロー
クI、w(クランクピン116,118゜216.21
8に於るクランク半径の2倍)を有するものとし、又ポ
ンプシリンダーピストン装置400がシリンダ径Dp及
びビストンストロークLp(クランクピン444及び4
46に於るクランり半径の2倍)を有するものとし、L
p = Lw/A(A>1)の如くポンプビストンス
トロークがパワービストンストロークに比して縮小され
るものとすると、ポンプシリンダ406の直径はDp=
(V■i−〜J爾i)&DWとナル。
従ッテ第1図〜第5図に示す実施例の如くAが約2であ
るときには、Dp=(0,84〜1.30 )Dwであ
る。
尚、Aがこれより幾分小さく、例えばA=1.75のと
きには、Dp=(0,78〜1.22 )Dwとなり、
又Aが2より幾分大きく、例えばA=2.25のときに
は、Dp−=(0,89〜1.38 )Dwとなる。
第4図より理解される如く、Aが2程度の値とされレバ
、コンロッド438の揺動角は、クロスヘッド430に
作用するサイドフォースを十分小さくし、クロスヘッド
の滑らかな往復動を確保するに十分な程度に低減される
第1図〜第5図に示すニサイクルガソリンエンジンは次
の如く作動する。
尚以下に於てはパワーシリンダーピストン装置100と
これに関連するポンプシリンダーピストン装置のポンプ
室424について説明するが、パワーシリンダーピスト
ン装置200及びこれと関連するポンプシリンダーピス
トン装置のポンプ室426及び428に関する作動も実
質的に同様である。
パワーピストン180及び110がそれぞれの下死点(
BDC)より上死点(TDC)へ向けて移動するとポン
プピストン408及び410はポンプ室424に関する
それぞれのTDC(第1図に於てポンプシリンダ402
の中央位置に最も近付いた位置)よりBDC(ポンプシ
リンダの402の中央より最も隔った位置)へ向けて移
動し、ポンプ室424はリードバルブ66の前後の圧力
差が該リードバルブのばね力に打ち勝つと該リードバル
ブを介して混合気を吸入し、一方クランク室124及び
126も又各々リードバルブ148及び150の前後の
圧力差が該リードバルブのばね力に打ち勝つと該リード
バルブを介して混合気を吸入する。
次いでパワーピストン108及び110がそれぞれのT
DCよりBDCへ向けて移動し始めると、ポンプピスト
ン408及び410はポンプ室424に関するそれぞれ
のTDCへ向けて移動し始め、クランク室124及び1
26内の圧力及びポンプ室424内の圧力が上昇してく
る。
尚この場合、ポンプピストン408及び410がポンプ
室424に関するBDCを過ぎても暫くはリードバルブ
66゜148及び150は吸入慣性により開いており、
その間混合気の吸込みが継続される。
ポンプ室424による圧縮が進行するにつれて、該ポン
プ室の圧縮比はクランク室124及び126に於る圧縮
比より高いので、やがてポンプ室424により圧縮され
た混合気はリードバルブ160を開いてクランク室12
4及び126へ流入する。
パワーピストン108及び110がBDCへ向うにつれ
て先ず排気口130が開き(第6図)、パワーシリンダ
102内の排気は該排気口を経て排気プレナム134へ
噴出し、これより排気管136を経て排出され、パワー
ピストン102内の排気圧は急激に低下する。
次いでパワーピストンが更にBDCへ向けて移動すると
、掃気口128が開き、該掃気口を経て圧縮された混合
気がパワーシリンダ102内へ噴出し、螺旋を描きなが
ら排気口130へ向けて排気を押しつつ流れる。
排気圧は第7図に示すクランク室圧力にほぼ比例して下
り、パワーピストン108及び110がBDCを過ぎた
後は掃気のシリンダ102内への流入は慣性効果によっ
て暫く続けられるが、その流入量は非常に小さくなる。
パワーピストン108及び110がTDCへ向けて移動
するにつれて、先ず掃気口128が掃気側パワーピスト
ン108により閉じられ、次いで排気口130が排気側
パワーピストン110によって閉じられ、それ以後混合
気の圧縮が始る。
次いでTDCに達する幾分手前にて点火栓156により
圧縮混合気が点火され、燃焼が起る。
パワーピストンがTDCを過ぎ名と、膨張行程に入り、
仕事が行なわれる。
次いで排気口130が開き、エンジン運転の一サイクル
が完了する。
リードバルブ66.148及び150はポンプ室424
及びクランク室124及び126が圧縮行程を行なう為
に絶対必要であるが、リードバルブ160は必ずしも必
要ではない。
しかしこれが無いと、パワーピストン108及び110
がBDCを過ぎた後ポンプ室424は吸入行程に入って
いるので、クランク室124及び126内の圧力がこの
影響によって下ると言う好ましくない作動が生ずる。
リードバルブ148及び150は、各々クランク室12
4及び126の間隙体積を小さくするため、なるべくク
ランク室壁面に近付けて配置されるのが好ましい。
尚第7図に見る如く、クランク室圧力はパワーピストン
がBDCに至った後急激に下るので、ポンプピストンを
パワーピストンに対しクランク角で更に15°程度まで
の位相差の範囲で遅らせてやること、即ちパワーピスト
ンに対するポンプピストンの位相遅れを180°〜19
5°程度とすることにより、掃気期間の後半(パワーピ
ストンがBDCに至った後)に於る掃気を更に幾分改善
することが可能である。
第8図は本発明者らが本件出願人と同一の出願人により
昭和53年8月2日付にて「ニサイクルテ゛イーゼ゛ル
エンジン」なる発明の名称の下に出願された前述の特願
昭53−94239号に於て提案したニサイクルディー
ゼルエンジン、特に前記特許出願にかかわる図面の第2
0図及び第21図に示されたニサイクルディーゼルエン
ジンに本発明を適用した実施例を示す解図的平断面図で
ある第8図に於て前記特願昭53−94239号の第2
0図に示す部分(こ対応する部分は前記第20図に於る
と同じ符号により示されている。
この第8図に示すニサイクルディーゼルエンジンの構成
及び作動は、前記第20図に示すニサイクルディーゼル
エンジンのポンプシリンダーピストン装置400に於る
ポンプシリンダ402の直径を増大することによりポン
プピストン408及び410のストロークを短縮すると
共に、ブツシュロッド412及び414とクランクピン
444及び446の間のOメンバ430及び432によ
る連結を廃し、これに代えてクロスヘッド430及び4
32、これらクロスヘッドにピン434及び436を介
して小端部にそれぞれ連結され又大端物にてクランクピ
ン444及び446にそれぞれ連結されたコンロッド4
38及び440を含むクランク機構が用いられているこ
とを除いて、前記第20図に示されたニサイクルディー
ゼルエンジンの構成及び作動と全く同じである。
又かかる複動型水平対向ピストン式ポンプシリンダーピ
ストン装置に於るポンプピストンをブツシュロッド、ク
ロスヘッド、コンロッドを介してクランクシャフトのク
ランクピンに連結する構造に於るその構成と機能は、第
1図〜第6図に示すニサイクルガソリンエンジンの実施
例について上に説明したものと同様である。
前記特願昭53−94239号に於て提案されているニ
サイクルディーゼルエンジンは、パワーシリンダと該パ
ワーシリンダに係合した一対のパワーピストンとを有し
前記パワーシリンダの一端部には前記一対のパワーピス
トンの一方により開閉される第−及び第二の掃気口が配
置され又前記パワーシリンダの他端部には前記一対のパ
ワーピストンの他方により開閉される排気口が配置され
ている如き少くとも一組のニサイクルユニフロー水平対
向ピストン式パワーシリンダーピストン装置と、前記パ
ワーシリンダーピストン装置によってこれと同一の往復
動周期にて駆動される少くとも一組の往復動型ポンプシ
リンダーピストン装置を含む往復動ピストン式掃気ポン
プ装置とを有し、前記ポンプシリンダーピストン装置の
ポンプ室は該ポンプシリンダーピストン装置のポンプピ
ストンが上死点に達する以前に閉じられる第一の通路と
該ポンプピストンが上死点に達するまで開かれている第
二の通路とに接続されており、前記第一の掃気口は前記
第一の通路を経て掃気を供給され、前記第二の掃気口は
前記第二の通路を経て掃気を供給されるようになってお
り、前記ポンプシリンダーピストン装置の下死点はクラ
ンク角線図で見て前記第一の掃気口が開く位相点より7
0°〜90°前の位相領域にあり、前記第一の通路が閉
じる位相点はクランク角線図で見て前記第一の掃気口が
開く位相点と前記パワーシリンダーピストン装置の下死
点の間の中点と前記ポンプシリンダーピストン装置がそ
の上死点までに全ストロークの1/4を残す位相点の間
に位置している如きニサイクルユニフロー水平対向ピス
トンディーゼルエンジンであり、この特願昭53−94
239号の第20図に示されている実施例は、特にかか
るニサイクルディーゼルエンジンに於けるパワーシリン
ダーピストン装置を二組設け、これら二組のパワーシリ
ンダーピストン装置を互に180°異なる位相にて作動
させ、これら二組のパワーシリンダーピストン装置に対
し掃気を行うポンプシリンダーピストン装置を複動型水
平対向ピストン式ポンプシリンダーピストン装置として
構成したものである。
この特願昭53−94239号によるニサイクルディー
ゼルエンジンは、上述の如く特殊な位相関係にて開閉さ
れる第−及び第二の掃気口を用いることにより、従来の
ニサイクルディーゼルエンジンに比して格段に高い体積
効率にて作動することができるものであるが、そのため
にこのニサイクルディーゼルエンジンに於ては、パワー
シリンダーピストン装置へ掃気を供給するポンプ装置の
総行程体積はパワーシリンダーピストン装置の総行程体
積の1.50〜2.20倍とされることが意図されてい
る。
従ってこの場合、パワーシリンダーピストン装置がクラ
ンク室圧縮を行う構造に作られるときには、ポンプシリ
ンダーピストン装置の総行程体積はパワーシリンダーピ
ストン装置の総工程体積の0.50〜1.20倍とされ
る。
第8図に示すニサイクルディーゼルエンジンの構成及び
作動に関するその他の詳細については、もし必要なら、
前記特願昭53−94239号(特公昭57−3272
9号)の明細書及び図面を参照されたい。
かかる二サイクルディーゼルエンジンに於ても、今パワ
ーシリンダーピストン装置100及び200が互に同一
のシリンダ径Dw及びビストンストロークLw(クラン
クピン116,118,216゜218に於けるクラン
ク半径の2倍)を有するものとし、又ポンプシリンダー
ピストン装置400がシリンダ径Dp及びビストンスト
ロークLp(クランクピン444及び446に於けるク
ランク半径の2倍)を有するものとし、Lp=Lw/A
(A>1)の如くポンプビストンストロークがパワービ
ストンストロークに比して縮小されるものとすると、ポ
ンプシリンダ402の直径はDp二(≠活1〜に)5D
Wとなる。
従ってこの場合にもAが例えば2であるときにはDp二
(1,00〜]、、55)Dwとなる。
又Aがこれより幾分小さく、例えばA二1.75のとき
には、Dp =(0,94〜1.45 )Dwとなり、
又Aが2より幾分大きく、例えばA=2.25のときに
は、Dp二(1,06〜1.64)DWとなる。
以上に於ては本発明を二つの実施例について詳細に説明
したが、本発明がこれらの実施例にのみ限られるもので
はなく、本発明の範囲内にて種々の修正が可能であるこ
とは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるニサイクルユニフロー水平対向ピ
ストンエンジンをガソリンエンジンに於て実施した一つ
の実施例を示す解図的千断面図、第2図は第1図の線■
−Hによる断面図、第3図は第2図の線■−■による断
面図、第4図及び第5図はそれぞれ第1図の線IV−I
V及びV−■による断面図、第6図及び第7図はそれぞ
れ第1図〜第5図に示すエンジンに於る掃気口及び排気
口の開閉クランク角を示す線図及び該エンジンのクラン
ク室圧力の指圧線図、第8図は本発明による二すイクル
ユニフロー水千対向ピストンエンジンをディーゼルエン
ジンに於て実施した一つの実施例を示す解図的平断面図
である。 10・・・・・・シリンダブロック、12,14・・・
・・・クランクシャフト、16,18・・・・・・スプ
ロケットホイール、20・・・・・・無端チェーン、4
0・・・・・・気化器、100.200・・・・・・パ
ワーシリンダーピストン装置、102,202・・・・
・・パワーシリンダ、108゜208・・・・・・掃気
側パワーピストン、110,210・・・・・・排気側
パワーピストン、112,114゜212.214・・
・・・・コンロッド、116,118゜216.218
・・・・・・クランクピン、120.’122゜220
.222・・・・・・クランクアーム、124゜126
.224.226・・・・・・クランク室、128゜2
28・・・・・・掃気口、130.230・・・・・・
排気口、132.232・・・・・掃気プレナム、13
4,234・・・・・・排気プレナム、400・・・・
・・ポンプシリンダーピストン装置、402・・・・・
・ポンプシリンダ、408.410・・・・・・ポンプ
ピストン、412,414・・・・・・ブツシュロッド
、430,432・・・・・・クロスヘッド、444.
446・・・・・・クランクピン、448.450・・
・・・・クランクアーム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 パワーシリンダの一端に該パワーシリンダの中心軸
    線の周りに実質的に対称に配置された複数個の掃気口を
    有しまたパワーシリンダの他端に排気口を有し前記掃気
    口より供給される掃気によりパワーシリンダ内に実質的
    に均一な掃気の旋回流を形成するよう構成され且つ互い
    に180°異なる位相にて作動し且つクランク室圧縮を
    行う二組のニサイクルユニフロー水平対向ピストン式パ
    ワーシリンダーピストン装置と、前記パワーシリンダー
    ピストン装置によってこれと同一の往復動周期にて駆動
    され前記二組のパワーシリンダーピストン装置へ供給す
    べき互いに180°異なる位相の掃気を交互に吐出する
    一組の複動型水平対向ピストン式ポンプシリンダーピス
    トン装置と、互いに同期して回転する一対の共通りラン
    クシャフトと有し、前記パワーシリンダーピストン装置
    と前記ポンプシリンダーピストン装置とは前記共通りラ
    ンクシャフトに連結されたコンロッドを含むクランク機
    構を有しこれによって互いに同期して作動されるように
    なっており、前記共通りランクシャフトの前記ポンプシ
    リンダーピストン装置に対するクランク半径は前記パワ
    ーシリンダーピストン装置に対するクランク半径より実
    質的に小さくされており、前記エンジンはガソリンエン
    ジンでアリ前記ポンプシリンダーピストン装置の総行程
    体積はそれが掃気を供給する前記パワーシリンダーピス
    トン装置の総行程体積の0135〜0.85倍であるこ
    とを特徴とするニサイクルユニフロー水平対向ピストン
    エンジン。 2 パワーシリンダの一端に該パワーシリンダの中心軸
    線の周りに実質的に対称に配置された複数個の掃気口を
    有しまたパワーシリンダの他端に排気口を有し前記掃気
    口より供給される掃気によりパワーシリンダ内に実質的
    に均一な掃気の旋回流を形成するよう構成され且つ互い
    に1800異なる位相にて作動し且つクランク室圧縮を
    行う二組のニサイクルユニフロー水平対向ピストン式パ
    ワーシリンダーピストン装置と、前記パワーシリンダー
    ピストン装置によってこれと同一の往復動周期にて駆動
    され前記二組のパワーシリンダーピストン装置へ供給す
    べき互いに180°異なる位相の掃気を交互に吐出する
    一組の複動型水平対向ピストン式ポンプシリンダーピス
    トン装置と、互いに同期して回転する一対の共通りラン
    クシャフトと有し、前記パワーシリンダーピストン装置
    と前記ポンプシリンダーピストン装置とは前記共通りラ
    ンクシャフトに連結されたコンロッドを含むクランク機
    構を有しこれによって互いに同期して作動されるように
    なっており、前記共通りランクシャフトの前記ポンプシ
    リンダーピストン装置に対するクランク半径は前記パワ
    ーシリンダーピストン装置に対するクランク半径より実
    質的に小さくされており、前記エンジンはディーゼルエ
    ンジンであリ、前記ポンプシリンダーピストン装置の総
    行程体積はそれが掃気を供給する前記パワーシリンダー
    ピストン装置の総行程体積の0.50〜1.20倍であ
    ることを特徴とするニサイクルユニフロー水平対向ピス
    トンエンジン。
JP53099667A 1978-08-16 1978-08-16 二サイクルエンジン Expired JPS594530B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53099667A JPS594530B2 (ja) 1978-08-16 1978-08-16 二サイクルエンジン
US06/017,968 US4491096A (en) 1978-08-16 1979-03-06 Two-stroke cycle engine
DE2914489A DE2914489C2 (de) 1978-08-16 1979-04-10 Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine
GB7920543A GB2027798B (en) 1978-08-16 1979-06-13 Two-stroke opposed piston engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53099667A JPS594530B2 (ja) 1978-08-16 1978-08-16 二サイクルエンジン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5529009A JPS5529009A (en) 1980-03-01
JPS594530B2 true JPS594530B2 (ja) 1984-01-30

Family

ID=14253377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP53099667A Expired JPS594530B2 (ja) 1978-08-16 1978-08-16 二サイクルエンジン

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4491096A (ja)
JP (1) JPS594530B2 (ja)
DE (1) DE2914489C2 (ja)
GB (1) GB2027798B (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3900800A1 (de) * 1989-01-13 1990-08-02 Elmar Klug Gegenkolben-brennkraftmaschine
US5265564A (en) * 1989-06-16 1993-11-30 Dullaway Glen A Reciprocating piston engine with pumping and power cylinders
DE4206518A1 (de) * 1992-03-02 1992-07-23 Hartmut Dipl Ing Dr Te Bathelt Zweizylinder-hubkolbenmaschine
US6170443B1 (en) 1998-09-11 2001-01-09 Edward Mayer Halimi Internal combustion engine with a single crankshaft and having opposed cylinders with opposed pistons
CN101592077A (zh) * 2002-03-15 2009-12-02 先进动力科技公司 内燃机
WO2005003532A1 (en) * 2003-06-25 2005-01-13 Advanced Propulsion Technologies, Inc. Internal combustion engine
US7728446B2 (en) * 2003-06-25 2010-06-01 Advanced Propulsion Technologies, Inc. Ring generator
US7156056B2 (en) * 2004-06-10 2007-01-02 Achates Power, Llc Two-cycle, opposed-piston internal combustion engine
US8051830B2 (en) * 2009-08-04 2011-11-08 Taylor Jack R Two-stroke uniflow turbo-compound internal combustion engine
US8561581B2 (en) 2009-08-04 2013-10-22 Jack R. Taylor Two-stroke uniflow turbo-compound internal combustion engine
WO2011022600A2 (en) 2009-08-20 2011-02-24 Cleeves Engines, Inc. High swirl engine
US9512779B2 (en) * 2010-04-27 2016-12-06 Achates Power, Inc. Swirl-conserving combustion chamber construction for opposed-piston engines
WO2011139332A2 (en) * 2010-04-27 2011-11-10 Achates Power, Inc. Combustion chamber constructions for opposed-piston engines
US10180115B2 (en) * 2010-04-27 2019-01-15 Achates Power, Inc. Piston crown bowls defining combustion chamber constructions in opposed-piston engines
WO2012023975A1 (en) * 2010-08-16 2012-02-23 Achates Power, Inc. Fuel injection spray patterns for opposed-piston engines
EP2655827A4 (en) 2010-12-14 2017-07-12 Jack R. Taylor Full expansion internal combustion engine
US8973539B2 (en) 2010-12-14 2015-03-10 Jack R. Taylor Full expansion internal combustion engine
CN103562515B (zh) 2011-05-18 2018-12-04 阿凯提兹动力公司 对置活塞发动机的燃烧室构造
US9211797B2 (en) 2013-11-07 2015-12-15 Achates Power, Inc. Combustion chamber construction with dual mixing regions for opposed-piston engines
US10968822B2 (en) 2014-12-23 2021-04-06 470088 Ontario Limited Linear piston engine for operating external linear load

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2347444A (en) * 1942-01-06 1944-04-25 Vincent H R D Company Ltd Compressor for internal combustion engines

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1077956A (en) * 1907-09-24 1913-11-04 Charles H Fox Internal-combustion engine.
US2281821A (en) * 1937-02-12 1942-05-05 Sulzer Ag Diesel engine and gas compressor combination
DE1526444A1 (de) * 1966-06-22 1970-02-05 Grab Gullaume Wilhelm Die klassische Zweitaktbrennkraftmaschine ohne. Ventile als Benzinmotor oder Rohoelmotor
US4071000A (en) * 1975-06-23 1978-01-31 Herbert Chester L Double crankshaft valved two cycle engine
JPS54144514A (en) 1978-04-28 1979-11-10 Toyota Motor Corp Two-cycle gasoline engine
JPS54144515A (en) * 1978-04-28 1979-11-10 Toyota Motor Corp Two-cycle gasoline engine
JPS5510021A (en) 1978-07-05 1980-01-24 Toyota Motor Corp 2-cycle gasoline engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2347444A (en) * 1942-01-06 1944-04-25 Vincent H R D Company Ltd Compressor for internal combustion engines

Also Published As

Publication number Publication date
DE2914489A1 (de) 1980-02-28
DE2914489C2 (de) 1983-05-11
GB2027798B (en) 1983-04-27
US4491096A (en) 1985-01-01
JPS5529009A (en) 1980-03-01
GB2027798A (en) 1980-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS594530B2 (ja) 二サイクルエンジン
US20090151663A1 (en) Two-stroke internal combustion engine with two opposed pistons per cylinder
US4185596A (en) Two-stroke cycle gasoline engine
EP0587151B1 (en) Supercharged internal combustion engine
US4480597A (en) Two-stroke cycle gasoline engine
JPH01130012A (ja) 2サイクル機関用燃焼室及びその燃焼室を有する機関
US4312308A (en) Compression relief system for internal combustion engine
US3955544A (en) Internal combustion engine
US4254745A (en) Two-stroke cycle gasoline engine
JP4340470B2 (ja) 2サイクルエンジンの運転方法と2サイクルエンジン
US6250263B1 (en) Dual piston cylinder configuration for internal combustion engine
US4287859A (en) Two-stroke cycle gasoline engine
US3117566A (en) Port-controlled, opposed-piston, two-cycle internal-combustion engine
JPH01300012A (ja) 二サイクル・ユニフロー火花点火機関
JPH10122102A (ja) 2サイクル内燃エンジン
US4834032A (en) Two-stroke cycle engine and pump having three-stroke cycle effect
US6511356B2 (en) Exhaust system for outboard motor
US4625683A (en) Rotating cylinder internal combustion engine
US4612882A (en) Rotating cylinder internal combustion engine
JPH042774B2 (ja)
US3968777A (en) Internal combustion engine
US2056056A (en) Engine cylinder
JP3765335B2 (ja) 2サイクル内燃機関
JP2001521092A (ja) 2ストロークエンジン
US5191858A (en) Dual cycle engine