JPS6069201A - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engineInfo
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- JPS6069201A JPS6069201A JP17032284A JP17032284A JPS6069201A JP S6069201 A JPS6069201 A JP S6069201A JP 17032284 A JP17032284 A JP 17032284A JP 17032284 A JP17032284 A JP 17032284A JP S6069201 A JPS6069201 A JP S6069201A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
- F01L7/06—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with disc type valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F01B3/04—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis the piston motion being transmitted by curved surfaces
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は内燃機関に関する。しかし、この明細書の開
示から明らかなように、この明細書で説明する内燃機関
は、コンプレッサとしても使用できるものである。従っ
て、この明細書で使用する「エンジン」という用語は、
必ずしも内燃機関に限定されるものではなく、場合によ
っては、コンプレッサを含むことができるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to internal combustion engines. However, as is clear from the disclosure of this specification, the internal combustion engine described in this specification can also be used as a compressor. Therefore, as used in this specification, the term "engine"
It is not necessarily limited to internal combustion engines, but may include a compressor in some cases.
従来よ多種々の内燃機関が原動機として用いられてきた
が、それらの機関部分は寿命が短かいのである。その主
な理由は、燃焼中に機関が遭遇する大きな応力によるも
のである。この大きな応力は、クランクシャフトからす
べての部分に伝えられ、その結果、極端な振動や、つい
には故障となっている。 。Conventionally, various internal combustion engines have been used as prime movers, but the parts of these engines have short lifespans. The main reason for this is due to the large stresses encountered by the engine during combustion. This high stress is transmitted from the crankshaft to all parts, resulting in extreme vibration and eventual failure. .
また、従来の内燃機関では、ピストンが大きなスカート
領域を備えていて、これが連結シリンダがピストンに加
える側圧を吸収している。この大きなスカート領域は、
流体被膜潤滑機構内での粘性力によるピストンの非常な
摩擦損失の原因にもなっている。Also, in conventional internal combustion engines, the piston is provided with a large skirt area, which absorbs the side pressure that the connecting cylinder exerts on the piston. This large skirt area is
It also causes significant piston friction losses due to viscous forces within the fluid film lubrication mechanism.
この発明の内燃機関は、シリンダ内に往復可動の少なく
とも一個のピストンを有し、ピストンをその行程の一終
端で休止きせる機構を備えている。The internal combustion engine of the present invention has at least one reciprocating piston within a cylinder, and is equipped with a mechanism for stopping the piston at one end of its stroke.
ピストンは、その行程の内終端で休止させることもでき
るが、その場合、休止期間は等しい期間であるか、ある
いは、等しくない期間である。The piston may also be paused at the inner end of its stroke, in which case the pause periods may be of equal or unequal duration.
この発明の内燃機関は、また、静止シリンダと、前記シ
リンダ内で往復可動のピストンと、計量供給される可燃
性流体を燃焼がおこシ得るように前記シリンダに導入す
る機構とから成り、前記機構がシリンダに関連しピスト
ンの運動路に実質的に垂直な平面において可動な燃料供
給部材を備えているので、可燃性流体は前記部材が前記
シリンダを横切るにつれて制御されてシリンダに導入さ
れるようになっている。The internal combustion engine of the invention also comprises a stationary cylinder, a piston that is reciprocally movable within said cylinder, and a mechanism for introducing a metered amount of flammable fluid into said cylinder so that combustion can occur; comprises a fuel supply member associated with the cylinder and movable in a plane substantially perpendicular to the path of motion of the piston, such that flammable fluid is introduced into the cylinder in a controlled manner as said member traverses said cylinder. It has become.
前記ピストンは、複動ピストンとすることができ、前記
可動性燃料供給部材がシリンダの各端にそれぞれ一個備
えられている。The piston may be a double-acting piston, with one movable fuel supply member at each end of the cylinder.
また、この発明の内燃機関は、シリンダ内において往復
可動な少なくとも一個のピストンから成り、前記ピスト
ンはカム機構によって中空形状の回転部材と相互連結し
、前記カム機構は前記回転部材によって支えられ、ピス
トンの往復運動が前記回転部材を回転させ、補助機構が
前記回転部材の回転を増加させ、前記補助機構が閉回路
加圧蒸気系統を備え、前記系統が中空回転部材内に配設
されていて前記部材と相互連結しているエキスパンダを
含んでおシ、前記エキスパンダ内の蒸気の膨張で得らt
また機械エネルギーが前記回転部材に加えられるように
なっている。前記中空回転部材の内部は前記蒸気エキス
パンダの一部から成ることが好ましい。前記中空回転部
材は軸を内蔵し、前記軸は前記回転部材によって輪状チ
ャンバを限定し、中空回転部材とそのなかに配設されて
いる前記軸が実質的に平行な二本の軸のまわシを同一方
向に互いに偏心的に回転し、密閉機構が前記回転部材と
軸に協力し、前記回転部材と軸が偏心的に回転するにつ
れて前記チャンバを比較的高圧領域及び比較的低圧領域
にするようになっている。Further, the internal combustion engine of the present invention includes at least one piston that is reciprocally movable within a cylinder, the piston is interconnected with a hollow rotating member by a cam mechanism, the cam mechanism is supported by the rotating member, and the piston is reciprocating motion of rotates the rotating member, an auxiliary mechanism increases rotation of the rotating member, the auxiliary mechanism includes a closed circuit pressurized steam system, the system disposed within the hollow rotating member, an expander interconnected with the member, the expansion of steam within said expander
Mechanical energy is also applied to the rotating member. Preferably, the interior of the hollow rotating member comprises a part of the steam expander. The hollow rotating member includes a shaft, the shaft defining an annular chamber by the rotating member, and the hollow rotating member and the shaft disposed therein forming a rotating shaft of two substantially parallel shafts. rotate eccentrically relative to each other in the same direction, and a sealing mechanism cooperates with the rotating member and shaft to bring the chamber into a relatively high pressure region and a relatively low pressure region as the rotary member and shaft rotate eccentrically. It has become.
更に、この発明のコンプレッサ形の機関は、静止シリン
ダと、前記シリンダ内で往復可動のピストンと、前記シ
リンダの一端に圧入される空気流を制御する空気制御機
構とから成り、前記機構はピストンの運動路に実質的に
垂直な平面において可動な部材と開口を備えていて、前
記開口が前記シリンダ端と整合したとき前記開口を介し
て空気がシリンダに流入し得るようになっている。前記
ピストンは、複動ピストンとすることができ、二個のそ
のような開口部材は前記シリンダの各端に一個づつ備え
ることができる。前記ピストンは、回転部材とカム機構
によって相互連結しており、前記カム機構は前記回転部
材に支えられているので、回転部材の回転が前記ピスト
ンを往復運動させ、前記開口部材が前記回転部材ととも
に回転するようにその回転部材に支えられている。Further, the compressor-type engine of the present invention includes a stationary cylinder, a piston that is reciprocally movable within the cylinder, and an air control mechanism that controls the flow of air that is pressurized into one end of the cylinder, and the mechanism is configured to control the flow of air that is press-fitted into one end of the cylinder. It includes a member movable in a plane substantially perpendicular to the path of motion and an aperture through which air can enter the cylinder when the aperture is aligned with the cylinder end. The piston may be a double acting piston and two such openings may be provided, one at each end of the cylinder. The piston is interconnected with a rotating member by a cam mechanism, and the cam mechanism is supported by the rotating member, so that rotation of the rotating member causes the piston to reciprocate, and the opening member moves together with the rotating member. It is supported for rotation on its rotating member.
従来の内燃機関の応力が大きいことが一つの欠点となっ
ているが、この発明の内燃機関の応カバターンは、従来
のものと全く異っている。すなわち、回転部材の相対す
る端において二個の回転シリンダカバープレートが高い
燃焼力を、エンジン本体を介してではなく回転部材を介
して軸方向に伝える。この結果、回転部材内の自己つり
あい応カバターンとなる。すなわち、応カバターンは加
えられた力の正確なつりあいをとっている。従って、エ
ンジン本体には応力は実質的には伝わらないのである。One of the drawbacks of conventional internal combustion engines is the high stress, but the response turn of the internal combustion engine of the present invention is completely different from conventional ones. That is, two rotating cylinder cover plates at opposite ends of the rotating member transmit high combustion forces axially through the rotating member rather than through the engine body. This results in a self-balancing cover turn within the rotating member. In other words, the response pattern accurately balances the applied forces. Therefore, virtually no stress is transmitted to the engine body.
回転部材は、その支持体上に浮いたような形になってい
るので、強い荷重を受けない。Since the rotating member is floating on its support, it is not subjected to strong loads.
また、従来の内燃機関では、ピストンが大きなスカート
領域を備えていて、これが摩擦損失の原因となっている
が、この発明の内燃機関では、複動ピストンが排気口と
排気口の間の流体被膜潤滑の帯で、より一層冷たい領域
内で支えられている。Also, in conventional internal combustion engines, the piston has a large skirt area, which causes friction losses, but in the internal combustion engine of the present invention, the double-acting piston has a fluid film between the exhaust ports. It is supported within the even colder region by a band of lubrication.
従って、この領域には、空気被膜潤滑及び/または直線
運動軸受の使用が可能となっている。単シリンダ内燃機
関とすることも可能である。This area therefore allows the use of air film lubrication and/or linear motion bearings. A single cylinder internal combustion engine is also possible.
第1図は、圧縮点火タイプの内燃機関1を示す。 FIG. 1 shows a compression ignition type internal combustion engine 1. FIG.
内燃機関1は定容・熱添加サイクルで作動する2サイク
ル断熱式エンジンである。内燃機関1はランキン(Ra
nkine )ボトミング・コンパウンドサイクル操作
が発生する機構を備える。The internal combustion engine 1 is a two-stroke adiabatic engine that operates in a constant volume/heat addition cycle. The internal combustion engine 1 is a Rankine (Ra
nkine) Equipped with a mechanism for generating bottoming and compounding cycle operations.
前記“定容・熱添加1という用語は、実質的な熱量が燃
焼空気に放出され一方該空気が実質的に定容量で保持さ
れるということを意味する。The term "constant volume heat addition 1" means that a substantial amount of heat is released into the combustion air while the air is retained at a substantially constant volume.
内燃機関1 (以下1エンジン智と言う)は中心縦軸3
の周囲の円内に配設した12の等間隔に配備したシリン
ダー2を具えた筒体である。シリンダー2の垂直軸は縦
軸3に平行している。Internal combustion engine 1 (hereinafter referred to as engine 1) has a central vertical axis 3
It is a cylindrical body with 12 equally spaced cylinders 2 arranged in a circle around the . The vertical axis of the cylinder 2 is parallel to the longitudinal axis 3.
エンジン本体4は二つの部分4al 4bに形成され、
第4図に示す通りナツト5とボルト6により取外可能に
固着されている。ボルト6は本体の4aの部分に固着さ
れ、他の4bの部分に形成された孔に伸びる。排気口8
の上下のリングは本体の4a、4bの部分に形成されて
いる。The engine body 4 is formed into two parts 4al and 4b,
As shown in FIG. 4, it is removably fixed with nuts 5 and bolts 6. The bolt 6 is fixed to a portion 4a of the main body and extends into a hole formed in the other portion 4b. Exhaust port 8
The upper and lower rings are formed at portions 4a and 4b of the main body.
シリンダー2は本体4に形成されている。すなわち、本
体の各部に6個のシリンダーが存在する。The cylinder 2 is formed in the main body 4. That is, there are six cylinders in each part of the main body.
各シリンダー2はその中で往復動するピストン10を備
える。ピストン10は2重端部式で、燃焼スペース11
が各端部に形成されている。第4図に示す通り、平面図
を広げた状態の燃焼スペース11は、−ピストン運動の
通路から見た場合−弓形である。すなわち円弧の共通の
中心はエンジン1の中心軸3に配置している。ピストン
10はピストンリング12を備える。Each cylinder 2 includes a piston 10 reciprocating within it. The piston 10 is of double end type and has a combustion space 11.
is formed at each end. As shown in FIG. 4, the combustion space 11 in expanded plan view - viewed from the path of the piston movement - is arcuate. That is, the common center of the circular arcs is located at the central axis 3 of the engine 1. The piston 10 includes a piston ring 12.
エンジン1は中心出力軸15を有し、その縦軸は中心軸
3と共通している。出力軸15は第8図に示す通り回転
駆動部材16の一体形成の延伸部である。The engine 1 has a central output shaft 15 whose longitudinal axis is common to the central shaft 3 . The output shaft 15 is an integrally formed extension of the rotary drive member 16, as shown in FIG.
回転部材16は上下シリンダーカバープレート18間に
配設した駆動カム17を支持する。回転部材16はエン
ジン本体4内で回転自在である。The rotating member 16 supports a drive cam 17 disposed between the upper and lower cylinder cover plates 18. The rotating member 16 is rotatable within the engine body 4.
すなわち、ラビリンスシールが本体4とカバー18のそ
れぞれに形成した周囲スロットにより提供される。また
、ラビリンスシールは本体4と回転部材16にそれぞれ
形成した周面スロワ)21.22により提供される。放
射方向に配設したシール部材23(第2,3図参照)は
シリンダーの対向端に配設されている。シリンダーカバ
ープレート18はピストン運動の通路に事実上垂直に位
置した面で回転するような構成としている。That is, a labyrinth seal is provided by peripheral slots formed in each of the body 4 and cover 18. Labyrinth seals are also provided by circumferential throwers (21, 22) formed on the body 4 and rotating member 16, respectively. A radially disposed seal member 23 (see FIGS. 2 and 3) is disposed at the opposite end of the cylinder. The cylinder cover plate 18 is configured to rotate in a plane substantially perpendicular to the path of piston movement.
各ピストン10は中央切開部25を有し、その中に一対
の軸方向にスペースをとるローラ26が配設されている
。全てのピストンのローラ26はカム17の上下表面に
係合し、それによりピストン10がシリンダー2内で往
復動するに従い、カム17が次には回転部材16が回転
し、駆動軸15にトルクを生成せしめる。Each piston 10 has a central cutout 25 in which a pair of axially spaced rollers 26 are disposed. The rollers 26 of all pistons engage the upper and lower surfaces of the cam 17 so that as the piston 10 reciprocates within the cylinder 2, the cam 17 in turn rotates the rotating member 16 and applies torque to the drive shaft 15. Generate.
カム17は後記するような特殊な形状をもち、ピストン
10をそのストロークの対向端で静止するようにする。The cam 17 has a special shape, as described below, which causes the piston 10 to come to rest at opposite ends of its stroke.
静止角はストロークの両端で実質的に等しい。静止角の
間隔は回転部材16の回転の10°から20?までの間
である。The angle of rest is substantially equal at both ends of the stroke. The rest angle interval is 10° to 20° of rotation of the rotating member 16? Until then.
環状溝30が回転部材16内に形成されている。An annular groove 30 is formed within rotating member 16 .
この環状溝は断面円形の中央盲端陥没部31から半径方
向にスペースをとっている。陥没部31と11−
溝30は回転部材16と同軸のスリーブ29により互い
に分割されている。(第18図を見よ)羽根32のリブ
はスリーブ29の壁面から半径方向内部に延伸し、更に
陥没部31の全深部に対し縦方向下方に延伸する。スロ
ット33は羽根32のすぐ隣りのスリーブ29の壁面に
形成されている。This annular groove is spaced radially from the central blind end recess 31, which has a circular cross section. The recesses 31 and 11-groove 30 are separated from each other by a sleeve 29 coaxial with the rotating member 16. (See FIG. 18) The ribs of the vanes 32 extend radially inward from the wall of the sleeve 29 and further longitudinally downwardly to the full depth of the recess 31. A slot 33 is formed in the wall of the sleeve 29 immediately adjacent to the vane 32.
スロット33は羽根32に沿って縦方向に延伸し、陥没
部31と環状溝30間の連絡をもたらす開口部としての
機能を果す。The slot 33 extends longitudinally along the vane 32 and serves as an opening providing communication between the recess 31 and the annular groove 30.
羽根32はロッド状のシール部材35に形成した協働ス
ロット34内に延伸し、中空回転部材16内に配設して
いる中間軸37に形成したスロット36(第4図)によ
り相関的に回動する構成としている。軸37は内部軸3
9を位置ずける中実軸方向の空胴部38を備える。軸3
7内に形成した縦スロット40は空胴部38と陥没部3
1との連絡を可能にする開口部を形成している。内部軸
39の下端部は軸受41を介し駆動部材16により支持
されている。中間軸37とスリーブ29は共に環状チャ
ンバー42を形成している。(第12図’−12−
乃至第15図)明かな点は、ここで使用される用語1環
状1とは、環状チャンバー42の幅が均一でないので厳
密な意味に解釈されるべきではない。The vanes 32 extend into cooperating slots 34 formed in the rod-shaped sealing member 35 and are rotated relative to each other by means of slots 36 (FIG. 4) formed in an intermediate shaft 37 disposed in the hollow rotary member 16. It is configured to move. The shaft 37 is the internal shaft 3
9 is provided. Axis 3
A vertical slot 40 formed in the cavity 38 and the depression 3
An opening is formed to enable communication with 1. The lower end of the internal shaft 39 is supported by the drive member 16 via a bearing 41. The intermediate shaft 37 and the sleeve 29 together form an annular chamber 42 . (FIGS. 12'-12- to 15) It is clear that the term 1 annular 1 as used herein should not be interpreted in a strict sense since the width of the annular chamber 42 is not uniform.
嵌合長径の羽根32とそれと係合する長径のシール部材
35は回転部材16と軸37と協働するシール機構を形
成し、チャンバー42を比較的高低圧ゾーンに分割する
ようにする。The mating major diameter vane 32 and the mating major diameter sealing member 35 form a sealing mechanism that cooperates with the rotating member 16 and the shaft 37 to divide the chamber 42 into relatively high and low pressure zones.
内部軸39の縦軸は45で図示されている。嵌合羽根3
2とシール部材35は軸に平行に延伸しその周囲で回転
する。内部軸39はカバープレート46を支持する。内
部軸39は固定している。The longitudinal axis of internal shaft 39 is illustrated at 45. Fitting blade 3
2 and sealing member 35 extend parallel to the axis and rotate around it. Internal shaft 39 supports cover plate 46 . The internal shaft 39 is fixed.
中間軸37は内部軸39の回りで回転自在で、回転部材
16により羽根32とシール部材35を介し駆動される
。The intermediate shaft 37 is rotatable around the internal shaft 39 and is driven by the rotating member 16 via the blades 32 and the seal member 35 .
軸3,45は心違いとなり実質的に互いに平行となる。The axes 3, 45 are offset and substantially parallel to each other.
軸45は中間軸37の縦軸であるので、軸37は回転部
材16に対し偏心的に回転自在となる。Since the shaft 45 is the vertical axis of the intermediate shaft 37, the shaft 37 can freely rotate eccentrically with respect to the rotating member 16.
中空部50が内部軸39に形成されている。軸方向のス
ロット51は中空部50と内部軸39の外面によって区
画された替壁替に形成されている。A hollow portion 50 is formed in the inner shaft 39 . The axial slot 51 is formed in a wall partition defined by the hollow portion 50 and the outer surface of the internal shaft 39 .
中間軸37の外表面は外側表面に形成したスロット内に
位置した半径方向に延伸するストリップ52 (第4図
)を支持している。半径方向に可動するストリップ52
は、その位置するスロット内で、中間軸37が回転する
と、中間軸37の隣接部と陥没部31との間にガスシー
ルを形成するように提供される。The outer surface of intermediate shaft 37 supports a radially extending strip 52 (FIG. 4) located within a slot formed in the outer surface. radially movable strip 52
is provided to form a gas seal between the adjacent portion of the intermediate shaft 37 and the recess 31 when the intermediate shaft 37 rotates within the slot in which it is located.
カバープレート46はねじ成孔61 (第2.3図)と
−直線の孔60 (第7図)を具えており、それにより
カバープレート46はボルト(図示せず)を使ってエン
ジン本体4に取外し自在に固着されている。カバープレ
ート46に形成された弓形スロワ)62.63は空気入
口と蒸気出口それぞれを備える。蒸気出口開口部63は
回転部材16に形成した環状溝30との連絡をもつ。The cover plate 46 is provided with a threaded hole 61 (FIG. 2.3) and a straight hole 60 (FIG. 7), so that the cover plate 46 can be attached to the engine body 4 using bolts (not shown). It is removably fixed. The arcuate throwers (62, 63) formed in the cover plate 46 provide an air inlet and a steam outlet, respectively. Steam outlet opening 63 communicates with annular groove 30 formed in rotating member 16.
上下シリンダーカバープレート1Bはそれぞれねじ成孔
66に配設した一対の燃料射出器65を備える。(第5
.8図)図面では、上部カバー18の燃料射出器65の
みが示されている。かくて、カバープレート18は燃料
供給部材として機能する。The upper and lower cylinder cover plates 1B each include a pair of fuel injectors 65 disposed in threaded holes 66. (5th
.. 8) In the drawing, only the fuel injector 65 of the top cover 18 is shown. The cover plate 18 thus functions as a fuel supply member.
液体燃料の計量供給は、燃料ポンプ67 (第5図)に
より同時的に4つの全ての射出器65に送給される。こ
の燃料ポンプは下部シリンダーカバープレート1Bに形
成したシリンダースペース69で往復動し且つピストン
68により支持されたローラ71を押すカム70により
操作可能である。A metered supply of liquid fuel is delivered to all four injectors 65 simultaneously by a fuel pump 67 (FIG. 5). This fuel pump is operable by a cam 70 which reciprocates in a cylinder space 69 formed in the lower cylinder cover plate 1B and pushes a roller 71 supported by a piston 68.
カム70は固定しており、下部カバープレート75の上
面に位置している。カバープレート75は、カバープレ
ート46が所定位置に保持されると同じ方法でボルトを
使ってエンジン本体4に取外し可能に固定されている。The cam 70 is fixed and located on the upper surface of the lower cover plate 75. Cover plate 75 is removably secured to engine body 4 using bolts in the same manner as cover plate 46 is held in place.
そして孔76はこの目的のためにカバープレート75内
に形成されている。中央孔77はカバープレート75内
に形成され、その中で駆動軸15を自由に回転可能にし
ている。A hole 76 is then formed in the cover plate 75 for this purpose. A central hole 77 is formed in the cover plate 75 and allows the drive shaft 15 to freely rotate therein.
下部カバープレート75の周囲に形成されタ一対の弓状
開口部は、該プレートの上面に形成した弓状スロットと
接続し、給気口80をもつ構成としている。給気口80
は下部シリンダーカバープレート18に形成した空気導
入口81 (第1図)と−直線になることができる。A pair of arcuate openings formed around the periphery of the lower cover plate 75 connect with arcuate slots formed in the upper surface of the plate to provide an air supply port 80. Air supply port 80
can be in a straight line with the air inlet 81 (FIG. 1) formed in the lower cylinder cover plate 18.
空気導入口81は(第8図の同類の導入口81は上部シ
リンダーカバープレート18に形成されている)導入口
81を流れる空気にうず巻きを与えるよう形成されてい
る。The air inlet 81 (a similar inlet 81 in FIG. 8 is formed in the upper cylinder cover plate 18) is configured to swirl the air flowing through the inlet 81.
燃料は下部カバープレート75内に形成した半径方向に
配設した通路85(第9図)を介し射出ポンプ67に供
給されている。Fuel is supplied to the injection pump 67 through radially disposed passageways 85 (FIG. 9) formed in the lower cover plate 75.
下部カバープレート75はシリンダースペース92内に
往復動するピストン91を備える送給ポンプ90を収納
している。ピストン91は駆動軸15により支持された
カム94に対し駆動軸と回転するように押圧するローラ
93を支える。逆止入口95と出口96弁(第1図)は
、シリンダースペース92内での流体の流量を制御する
。駆動軸15はカム94内に形成した孔97に配設され
ている。The lower cover plate 75 houses a feed pump 90 with a reciprocating piston 91 in a cylinder space 92 . The piston 91 supports a roller 93 that presses a cam 94 supported by the drive shaft 15 to rotate with the drive shaft. Check inlet 95 and outlet 96 valves (FIG. 1) control the flow of fluid within cylinder space 92. The drive shaft 15 is disposed in a hole 97 formed in the cam 94.
駆動軸15はスターターモータの同期発電機の−17−
1+
回転子100を支える。(第1,10図)同期発電機の
固定子101はその周囲で下部カバープレート75に固
定されており、駆動軸15の自由な回転が出来るように
中央孔102を有している。The drive shaft 15 is -17- of the synchronous generator of the starter motor.
1+ Supports rotor 100. (FIGS. 1 and 10) A stator 101 of the synchronous generator is fixed around the stator 101 to a lower cover plate 75, and has a central hole 102 so that the drive shaft 15 can freely rotate.
回転子100に形成した中央孔103は駆動軸15を挿
入する。A drive shaft 15 is inserted into a central hole 103 formed in the rotor 100 .
第17図と第18図について説明すると、エンジン1は
ランキン・ボトミング・コンパウンド轡サイクル操作シ
ステムを備える。(中間軸37は第18図から取除かれ
ている)サイクルは排気口8(第1図)から出るエンジ
ン排気ガス内に存在する熱エネルギーを機械エネルギー
のように回転部材16に転換することを可能とする。Referring to FIGS. 17 and 18, the engine 1 includes a Rankine bottoming compound cycle operating system. (Intermediate shaft 37 has been removed from FIG. 18) The cycle involves converting the thermal energy present in the engine exhaust gases exiting the exhaust port 8 (FIG. 1) into the rotating member 16 as mechanical energy. possible.
動作流体としてフレオンを利用するシステムは送給ポン
プ90を用いる。これは液状の流体を拡張装置110、
より具体的には第11図、15図のコンデンサー111
、再発生器112、蒸気発生器113に送り込むためで
ある。°環状マニホールド114 (第18図)は上下
の排気口8のリングから出る排気ガスを集める。ファン
装置11518−
は矢印116に示す通りコンデンサー111の熱交換表
面に空気を吹きつけるために使用される。Systems that utilize Freon as the working fluid use a feed pump 90. This is a liquid fluid expansion device 110,
More specifically, the capacitor 111 in FIGS. 11 and 15
, regenerator 112, and steam generator 113. An annular manifold 114 (FIG. 18) collects exhaust gases exiting from the rings of the upper and lower exhaust ports 8. Fan device 11518- is used to blow air onto the heat exchange surface of condenser 111 as shown by arrow 116.
ファンは軸117を介しエンジン1により駆動される。The fan is driven by the engine 1 via a shaft 117.
次に作用について説明するが、簡単にするために、説明
は単一シリンダ/ピストンアセンブリについて行なう。Operation will now be described, but for simplicity, the description will be of a single cylinder/piston assembly.
先づ第11図について、段階式において、空気/燃料混
合物の燃焼が完了し、ピストン10は、下降、すなわち
膨張行程がはじまろうとしている。従って、ピストン1
0は、上死点に位置している。Referring first to FIG. 11, in a staged manner, combustion of the air/fuel mixture is complete and the piston 10 is about to begin its downward or expansion stroke. Therefore, piston 1
0 is located at top dead center.
段階旦において、膨張が完了する。引続いてピストン1
0が下降して、関連している排気口8がおおわれないこ
とになる。At stage 1, expansion is complete. Then piston 1
0 will fall so that the associated outlet 8 will not be covered.
段階qにおいて、ピストン10は、引続いて下降する。In phase q, the piston 10 continues to descend.
殆んどの排気口8が、この段階では、おおわれておらず
、高速排気ガスが排気口を介して逃げ、シリンダ2内に
負圧を生じる。(カデンシー(Kadency)効果)
0
上記のように、すべての12個のピストンlOの往復運
動が、カム17に回転力を加えることによって、回転部
材16を回転させる。Most of the exhaust ports 8 are uncovered at this stage and high velocity exhaust gases escape through the exhaust ports, creating a negative pressure within the cylinder 2. (Kadency effect)
0 As mentioned above, the reciprocating motion of all 12 pistons lO rotates the rotating member 16 by applying a rotational force to the cam 17.
回転部材16が回転するにつれて、単一の上部シリンダ
のカバープレート18は、共通軸3の上を同一方向に、
同一速度で、回転する。この回転が、プレート18の吸
気口8Iをシリンダ2の頂部に露出させはじめ、燃焼空
気をシリンダに入れる。従って、シリンダのカバープレ
ート18は回転シャッターの形となる。As the rotating member 16 rotates, the cover plate 18 of the single upper cylinder moves in the same direction on the common axis 3;
Rotate at the same speed. This rotation begins to expose the inlet 8I of the plate 18 to the top of the cylinder 2, allowing combustion air to enter the cylinder. The cover plate 18 of the cylinder is therefore in the form of a rotating shutter.
段階pにおいて、ピストン10は、下死点に達する。排
気ガスは、シリンダ2から排気口8を通って、引続いて
、流出し、新鮮な空気を、吸気口81を介して引き入れ
るが、この段階では、吸気口はシリンダ2の上端の大部
分をおおっていない。In stage p, the piston 10 reaches bottom dead center. The exhaust gases subsequently flow out from the cylinder 2 through the exhaust port 8 and fresh air is drawn in through the intake port 81, which at this stage covers most of the upper end of the cylinder 2. Not covered.
ピストンlOは、相当な期間、下死点にあって、排気ガ
スの掃気がおこっている間は、排気口8は全開の状態で
ある。遅延または休止は、駆動軸15の回転の15°
ぐらいである。The piston 10 is at the bottom dead center for a considerable period of time, and the exhaust port 8 is fully open while the exhaust gas is being scavenged. The delay or pause is 15° of rotation of the drive shaft 15.
That's about it.
段階旦において、ピストン10はその遅延期間を終了し
、上昇しはじめる。この段階で、吸気口81は全開して
おシ、シリンダ2の頂部はすっかり露出して空気が流入
している。排気口8は、依然として、開いている。At stage 1, the piston 10 completes its delay period and begins to rise. At this stage, the intake port 81 is fully open and the top of the cylinder 2 is completely exposed, allowing air to flow in. The exhaust port 8 is still open.
段階fにおいて、ピストン10は、引続いて、上昇行程
である。排気口は、ピストンの移動によって閉じられて
いるが、吸気口81&′i、シリンダ2の頂部をはなれ
て移動していない。運動力によって、空気は、引続いて
確実にシリンダ2に流入する。In phase f, the piston 10 continues on its upward stroke. The exhaust port is closed by the movement of the piston, but the intake port 81&'i has not moved away from the top of the cylinder 2. The kinetic force ensures that the air continues to flow into the cylinder 2.
段階Ωにおいて、回転シリンダのカバープレート18は
、シリンダ2の頂部を完全におおっている。ピストンl
Oの連続上昇運動がシリンダ2内にとらえられた空気を
圧縮しはじめる。In stage Ω, the cover plate 18 of the rotating cylinder completely covers the top of the cylinder 2. piston l
The continuous upward movement of O begins to compress the air trapped within cylinder 2.
段階旦において、ピストンは上死点にある。シリンダ2
のなかにとらえられた空気は、燃焼室11(第1図)の
容積まで圧縮される。もう一つの相当な遅延がおこるが
、これも駆動軸の回転の15°ぐらいである。At stage 1, the piston is at top dead center. cylinder 2
The air trapped within is compressed to the volume of combustion chamber 11 (FIG. 1). Another significant delay occurs, again on the order of 15 degrees of rotation of the drive shaft.
インセクタ65は、シリンダのカバープレート18とと
もに回転するが このインセクタが燃焼室11を横切る
につれて、計量されて供給される燃料を圧縮された空気
のなかに噴射しはじめる。As the insector 65 rotates together with the cylinder cover plate 18 and traverses the combustion chamber 11, it begins to inject a metered supply of fuel into the compressed air.
噴射は、インセクタ65が燃焼室11の上を通過してい
る間、続行される。Injection continues while the injector 65 passes over the combustion chamber 11.
段階ユにおいて、ピストン10は、その遅延期間全上死
点で終了する。空気/燃料混合物の燃焼が定量で、かつ
、相当な程度までおこる。ピストンlOは、その下降、
作用行程をはじめようとしている。In stage U, the piston 10 completes its delay period at full top dead center. Combustion of the air/fuel mixture occurs quantitatively and to a significant extent. The piston lO moves downward,
I am about to begin the process of action.
以上、各シリンダ/ピストンの作動のサイクルを各ピス
トン10の各端て説明したが、隣接しているシリンダ2
内のピストン10は、カム1tが回転するにつれて、連
続的に上死点に達する。ピストンlOが、シリンダ2の
一端に関して上死点にあるときは、シリンダ2の他端に
関しては下死点にある。各ピストン10の運動は、カム
11の形状によって制御支配されるが、第8図に示すよ
うに、カム11は、各ピストンlOがカム11の完全な
回転毎に二つの振動を受けるような形状をしており、そ
の結果、休止期間は、上死点及び下死点の両方において
、カム17の回転の約15°(0,52ラジアン)であ
る。The cycle of operation of each cylinder/piston has been described above with reference to each end of each piston 10.
The inner piston 10 continuously reaches the top dead center as the cam it rotates. When the piston IO is at top dead center with respect to one end of cylinder 2, it is at bottom dead center with respect to the other end of cylinder 2. The motion of each piston 10 is controlled and governed by the shape of the cam 11, which, as shown in FIG. As a result, the rest period is approximately 15° (0.52 radians) of rotation of the cam 17 at both top dead center and bottom dead center.
ピストンの排気t「S」は、第16図に示すように、休
止期間が上死点及び下死点において[αJである場合、
カムの回転角度rlJに関係がある。As shown in FIG. 16, the piston exhaust t "S" is equal to [αJ] at the top dead center and bottom dead center during the rest period,
It is related to the rotation angle rlJ of the cam.
ピストンの排気量rsJti、下記の式で表わされる。The piston displacement rsJti is expressed by the following formula.
S=替〔1−cxSω〕・・・・・・・・・・・・・・
・・・・■ただし、
d−ピストンの行程
λ=カムの一回転におけるピストンの振動数(すなわち
、カムの出張p部の
数)
0くyくα に対し、 ω=0
αくダくス に対し、 ω=k(グーα)π
τくダく■+αに対し、 ω=π
π
ス+αり96−丁に対し、 ω=k(グー2α)ここで
、
第19図は、休止期間がピストン行程の各終端において
同じでないというよシ一般的な場合をグラフで示したも
のであるが、上式■を下記の[ωJの値を用いて、ピス
トンの排気量の説明に、再度、利用することができる。S = replacement [1-cxSω]・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・■However, d-piston stroke λ=frequency of piston in one rotation of the cam (i.e., number of protrusions p of the cam) 0×y×α, ω=0 α××α For, ω = k (gu α) π τ kudaku ■ + α, for ω = π π s + α 96-d, ω = k (gu 2 α) Here, Figure 19 shows the rest period. This is a graph showing a general case in which ω is not the same at each end of the piston stroke. can be used.
0曵〆くαに対し、 ω=0
2π+(α+β)λ
αζ間く一一−r丁−一一に対しω=k (52f−α
)ω ; π
:辻匂チL区くダく讃「に対し、
品=k(0−(α+β))
ただし、α=ピストン行程の一終端における休止期間(
ラジアン)
β=ピストン行程の他終端における休止期間(ラジアン
)
所望の場合、カム17の形状は、シリンダ2の相対する
端部で休止を等しくないようにするように、変更するこ
とができる。For α that closes 0, ω=0 2π+(α+β)λ αζ For α, ω=k (52f-α
) ω; π: Tsujirochi L Kudakusan', product = k (0 - (α + β)), where α = rest period at one end of the piston stroke (
(radians) β=duration of rest at the other end of the piston stroke (radians) If desired, the shape of the cam 17 can be varied so as to make the rests unequal at opposite ends of the cylinder 2.
ところで、この発明の用途は、圧縮点火エンジンに限定
されるものではない。エンジンIti、点火装置を備え
ることによって火花点火エンジンとして利用することも
できる。この場合、ピストン−9へ−
1oの弓形の燃焼室11は、ピストンの頂部に形成され
る半球形の燃焼室にするのがよい。その場合は、燃料の
噴射は、修正したピストンIOが段階且と旦(第11図
)の間を移動するときに、おこる。ピストン10が上死
点に達すると、関連する点火装置が半球形態焼室11の
中心に到達する。However, the application of the present invention is not limited to compression ignition engines. The engine Iti can also be used as a spark ignition engine by being equipped with an ignition device. In this case, the arcuate combustion chamber 11 of the piston 9 to 1o is preferably a hemispherical combustion chamber formed at the top of the piston. In that case, injection of fuel takes place as the modified piston IO moves between stages and stages (FIG. 11). When the piston 10 reaches top dead center, the associated igniter reaches the center of the hemispherical baking chamber 11.
そのとき、火花が発し、空気/燃料混合物に点火が行な
われる。A spark is then produced, igniting the air/fuel mixture.
この実施例の場合、ピストンlOの両端は、シリンダヘ
ッド18とのすきまが最小であシ、燃焼は、ピストン内
に形成された燃焼室ll内でおこる。修正され六もので
は、ピストンlOとシリンダヘッド18のすきまは、大
きくなっており、燃焼室1冒の容積は、燃焼スペースを
提供するために小さくする(必要であれば、小さくしな
い)。In this embodiment, both ends of the piston 10 have a minimum clearance with the cylinder head 18, and combustion takes place in a combustion chamber 11 formed within the piston. In the modified version, the clearance between the piston lO and the cylinder head 18 is increased, and the volume of the combustion chamber 1 is reduced (or not reduced if necessary) to provide combustion space.
ピストン10は、上死点と下死点で十分な時間遅延して
燃焼を進めるので、従来の火花点火エンジンの点火早め
機構を必要としない。すなわち、簡単で、信頼性のある
安価な火花点火装置であって、その理由は、所望の点火
早め曲線を決定する26−
ためにこの種の近代的なエンジンに必要な電子変換器や
マイクロプロセッサは、もはや必要ではないからである
。Since the piston 10 advances combustion with a sufficient time delay at top dead center and bottom dead center, there is no need for the ignition advance mechanism of a conventional spark ignition engine. i.e., a simple, reliable and inexpensive spark ignition system because of the electronic converters and microprocessors required in modern engines of this type to determine the desired ignition advance curve. is no longer necessary.
回転部材16を分配器として利用する適切な形の火花点
火機構を提供することができる。Any suitable form of spark ignition mechanism may be provided that utilizes the rotating member 16 as a distributor.
そのような機構は、駆動軸15のまわりに配設したピッ
クアップベグの絶縁リング(図示せず)で構成すること
ができる。回転部材16のなかに配設されている絶縁リ
ード線は、火花点火器に高圧電流を送るために使用され
る。Such a mechanism may consist of an insulating ring (not shown) of a pick-up vag disposed around the drive shaft 15. Insulated leads disposed within rotating member 16 are used to deliver high voltage current to the spark igniter.
駆動軸15に装着されているベグは、静止磁石(図示せ
ず)に協力するので、従来の電子点火装置に用いられて
いるトリガ系統が形成される。The Veg attached to the drive shaft 15 cooperates with a stationary magnet (not shown) to form a trigger system used in conventional electronic ignition systems.
回転シリンダのカバープレー)18は、新鮮な空気と燃
料を各シリンダに導入し、その結果としての空気と燃料
の混合物を点火させる機構を備えている。空気の導入、
燃料の噴射及びエンジンlの火花点火形の場合の点火が
、サイクルの順序でおこる。すなわち、シリンダのカバ
ープレート18上の吸気口8Iが各シリンダ2に順次に
空気を導入する。同様に、燃料インセクタ65が各シリ
ンダ2に関して順次に作動する。吸気口81、インセク
タ65及びエンジンの火花点火形の場合の点火器は、そ
れぞれのシリンダのカバープレート18上にあって、シ
リンダ2の数とは関係がないのである。すなわち、イン
セクタと吸気口はそれぞれのシリンダに必要ではないの
である。The rotating cylinder cover plates 18 are provided with a mechanism for introducing fresh air and fuel into each cylinder and igniting the resulting air and fuel mixture. introduction of air,
Injection of fuel and ignition in the case of spark ignition type of engine I take place in the sequence of the cycle. That is, the air intake ports 8I on the cover plates 18 of the cylinders introduce air into each cylinder 2 sequentially. Similarly, the fuel insectors 65 operate sequentially for each cylinder 2. The intake port 81, the injector 65, and the igniter in the case of the spark ignition type of engine are located on the cover plate 18 of each cylinder and are independent of the number of cylinders 2. That is, an insector and an intake port are not required for each cylinder.
回転シリンダのカバーグレート+8U、エンジンの設計
の複雑な問題にすばらしい解決を提供している。それは
、新鮮な空気のシリンダへの導入である。The rotary cylinder cover grate +8U provides an excellent solution to the complex problem of engine design. It is the introduction of fresh air into the cylinder.
回転シリンダのカバープレート18H1吸気口81を介
しての空気の流れを促進する機構を提供することができ
る。例えば、吸気口81に配設された流れ促進羽根であ
る。A mechanism can be provided to promote air flow through the cover plate 18H1 inlet 81 of the rotating cylinder. For example, it is a flow promoting vane disposed at the intake port 81.
エンジンlは、従来のエンジンのように各シリンダ毎に
カム軸、タペット及び弁が必要といったことを避けてい
る。各回転シリンダのカバープレー)18に形成されて
いる吸気口81の数は、シリンダ2の数とは無関係であ
る。このことは、よシ一層簡単で、信頼性があり、かつ
安価な吸気機構となる。各シリンダ2は他のシリンダと
同じ体積効率を達成するのであるが、その理由は、新鮮
な空気が全く同じ条件で各シリンダに導入されるからで
ある。更に、高い体積効率が達成されるの〒あって、こ
れはシリンダ2への空気の流入が制限されていないため
とシリンダの全体を流入する空気にさらしているという
吸気口面積が大きいことのためとによるのである。関連
するカバープレートが回転するにつれて、吸気口81が
回転するということは、シリンダ2への過給という結果
になる。高い体積効率は、導入過程が短期間におこると
いうことの結果である。流入空気の大部分は、熱いシリ
ンダ壁と接触しないし、流入空気と排気ガスが混合する
という傾向もない。Engine I avoids the need for a camshaft, tappet, and valve for each cylinder as in conventional engines. The number of intake ports 81 formed in the cover plate 18 of each rotating cylinder is independent of the number of cylinders 2. This results in a much simpler, more reliable, and less expensive intake mechanism. Each cylinder 2 achieves the same volumetric efficiency as the other cylinders, since fresh air is introduced into each cylinder under exactly the same conditions. Furthermore, a high volumetric efficiency is achieved because the inflow of air into the cylinder 2 is not restricted and the area of the inlet port is large, exposing the entire cylinder to the incoming air. It depends on. The rotation of the inlet 81 as the associated cover plate rotates results in supercharging of the cylinder 2. The high volumetric efficiency is a result of the introduction process occurring over a short period of time. Most of the incoming air does not come into contact with the hot cylinder walls, and there is no tendency for the incoming air and exhaust gas to mix.
すべてのインセクタ65が同時に作動するので、各シリ
ンダ2rl′i、正確に同量の燃料を受ける。その結果
、順序正しい連続的な燃焼としての対称的に燃焼力が分
布するので、つりおいのよくとれたエンジンとなる。燃
料は、関連するインセクタ65がシリンダの頂部を横切
っている間に、各シリンダ2に噴射されるので、噴霧さ
れた燃料の小滴とシリンダ2にとらえられた空気とが極
めて良好に混合する。このことが、効率的な燃焼となる
。Since all insectors 65 operate simultaneously, each cylinder 2rl'i receives exactly the same amount of fuel. The result is a well-balanced engine with a symmetrical distribution of combustion power as an ordered, continuous combustion. Fuel is injected into each cylinder 2 while the associated injector 65 traverses the top of the cylinder, so that the atomized fuel droplets and the air trapped in the cylinders 2 mix very well. This results in efficient combustion.
各ピストン■0に半球形の燃焼室を備えることによって
、均一な、よ郵一層高い燃焼効率が達成される。By providing each piston with a hemispherical combustion chamber, uniform and even higher combustion efficiency is achieved.
回転シリンダのカバープレー)18を相対する端部に有
する回転部材16は、自己つシあいをとっているもので
ある。従って、部材16の応力路は、そこに加えられる
力のつりおいをとるので、実質的に大きな力はエンジン
本体4には伝えられないのである。The rotating member 16, which has rotating cylinder cover plates 18 at opposite ends, is self-aligning. Therefore, the stress path in the member 16 balances the forces applied thereto, so that no substantially large force is transmitted to the engine body 4.
このことは、エンジン本体4への応力レベルを大いに減
することになシ、エンジン本体4をセラミックスのよう
な高い応力、特に張力に耐えると期待できないが軽量、
高い動作温度及び断熱能力という多くの望ましい特性を
有する材料で製造することを可能としている。従って、
断熱エンジンの可能性という概念ができるのである。そ
のようなエンジンでは、回転シリンダのカッ(−プレー
ト18は、それぞれのカッく−グレート18上の二つの
半円形のセラミックプレートで容易に断熱できる。回転
部材16は、エンジン本体4よりも相当高い応力を受け
るのであるが、これらの応力に耐えるための高強度材料
の単一体でつくることができる。例えば、最終許容度ま
で機械加工した鍛鋼である。エンジンIFi、実質的に
振動がなく、空気力学的に清潔で、前面面積が小さい。This greatly reduces the stress level on the engine body 4, and although the engine body 4 cannot be expected to withstand high stresses, especially tension, like ceramics, it is lightweight and
It allows for fabrication with materials that have many desirable properties: high operating temperatures and thermal insulation capabilities. Therefore,
This gives rise to the concept of the possibility of an adiabatic engine. In such engines, the cupboards 18 of the rotating cylinders can be easily insulated with two semicircular ceramic plates on each cupboard 18. are subjected to stresses and can be made of a single piece of high-strength material to withstand these stresses, such as forged steel machined to final tolerances. Mechanically clean and small front area.
このような有利点は、その低い応力レベルを航空機の構
造物の構成に利用することができる。これまで、機体が
エンジンを支えるように航空機の製作が行われてきた。Such advantages can be exploited in the construction of aircraft structures with their low stress levels. Until now, aircraft have been manufactured so that the fuselage supports the engine.
今や、エンジンが荷重を支える構造物の一部となること
ができる。The engine can now become part of the load-bearing structure.
カバープレー)1Bを備えている回転シリンダベッドの
配置も、エンジンlの構成、組立て及び整備を非常に簡
単にすることができる。その理由は、第2図及び第3図
に示すように、エンジン本体4が長手方向に二半分に分
割できるからである。The arrangement of the rotating cylinder bed with the cover plate 1B also makes it possible to greatly simplify the construction, assembly and maintenance of the engine I. This is because the engine body 4 can be divided into two halves in the longitudinal direction, as shown in FIGS. 2 and 3.
構造上の見地から、ピストンlOのすきまは、非常に高
度な許容差にすることができるのであるが、これは、シ
リンダ2の内腔が一端から正しい穴をあけることができ
るためであり、これが、組立て作業を少なくシ、従って
コストを下げることになるのである。From a construction point of view, the clearance of the piston lO can be made to very high tolerances, since the bore of the cylinder 2 can be drilled correctly from one end, and this This results in less assembly work and therefore lower costs.
更に、エンジン1は、同じ構成部品の数が少ないのであ
る。Moreover, the engine 1 has a small number of identical components.
エンジンは、寸法及び/または馬力を、あまり複雑にし
ないで、大きくすることができる。The engine can be increased in size and/or horsepower without significant complexity.
第12図乃至第15図について説明すると、これらの図
は、エキスパンダ110を示すものであって、エキスパ
ンダは、中空回転部材16のなかに形成されていて、こ
の部材菖6と相互連結しており、また、この部材16#
iエキスパンダの一部を形成している。回転部材16と
中間軸部材31は、同時に同方向に(矢印125)回転
するが、同じ中心のまわりを回転するのではない。羽根
32とそれに協力する密閉部材35がともにガス密閉機
構を形成し、この機構が輪状チャンバ42を下記の二つ
の領域に分けている。12-15, these figures show an expander 110 formed within a hollow rotating member 16 and interconnected with the iris 6 of the member. Also, this member 16#
It forms part of the i-expander. The rotating member 16 and the intermediate shaft member 31 rotate at the same time in the same direction (arrow 125), but not around the same center. The vanes 32 and the cooperating sealing member 35 together form a gas-tight mechanism, which divides the annular chamber 42 into two regions:
回転部材16は、軸3のまわりを回転するが、中間軸部
材31は、軸45のまわりを回転する。The rotating member 16 rotates around the axis 3, while the intermediate shaft member 31 rotates around the axis 45.
この運動掌上の配置の結果、中間軸31は、回転部材1
6に関して僅かに相をはずれて回転する。As a result of this arrangement on the moving palm, the intermediate shaft 31
rotates slightly out of phase with respect to 6.
従って、部材16が一定の角速度で回転すると、中間軸
310角速度は、部材16の一定の角速度から僅かに(
±)変化する。部材16と中間軸310角速度の僅かな
相違は、円筒シール35がそれ自体の幾何学上の中心を
小さな角度で回転することによって順応されるのである
が、これは、羽根32が円筒シール35の(比較的)内
外を同時に移動するからである。軸部材31に支えられ
ている放射シール52のそれぞれは、偏心線から±30
°の回転部材16の近くの内面に接触し、接触期間中、
中間軸81内のその位置内とその位置から僅かの距離だ
け動く。第12図で見られるようK、5132の左のチ
ャンバ42のその部分が部材160回転によって漸進的
に増加するので、高圧蒸気の膨張がおこる。第12図で
見られるように、羽根32の右のチャンバのその部分が
漸進的に減少し、残っている低圧蒸気を前の回転からス
ロツ)33に向けて排出し、排気集めみぞ30に入しる
。チャンバ42の二つの部分は、高圧領域と低圧領域と
から成り、これらの領域は、羽根32と協力している密
閉部材35によって分離されている。中実軸39は、静
止しているが、次の二つの目的のために役立つ。先づ、
それが中間軸37の位置決めをしている。次に、それが
、中間軸37と回転部材16との間で形成されている膨
張チャンバ42内に高圧蒸気を入れることによって「回
転」弁として作用する。Therefore, when the member 16 rotates at a constant angular velocity, the intermediate shaft 310 angular velocity will vary slightly from the constant angular velocity of the member 16 (
±) change. Slight differences in the angular velocities of member 16 and intermediate shaft 310 are accommodated by rotating cylindrical seal 35 about its own geometric center through a small angle, as vane 32 This is because they (relatively) move inside and outside at the same time. Each of the radial seals 52 supported by the shaft member 31 is located at a distance of ±30 from the eccentric line.
contacting the inner surface near the rotating member 16 of the
It moves a small distance into and out of its position within the intermediate shaft 81. Expansion of high pressure steam occurs as that portion of chamber 42 to the left of K, 5132 is progressively increased by rotation of member 160 as seen in FIG. As can be seen in FIG. 12, that part of the chamber to the right of the vane 32 is progressively reduced, discharging the remaining low pressure steam from the previous rotation towards the slot 33 and into the exhaust collection groove 30. Sign. The two parts of the chamber 42 consist of a high-pressure region and a low-pressure region, which are separated by a sealing member 35 cooperating with the vane 32 . Although the solid shaft 39 is stationary, it serves two purposes. First,
It positions the intermediate shaft 37. It then acts as a "rotary" valve by admitting high pressure steam into the expansion chamber 42 formed between the intermediate shaft 37 and the rotating member 16.
第12図に示すように、中間軸部材31のスロット40
は、中実軸39のスロット51を横切りはじめるっこれ
で、高圧蒸気の外側の流れが軸39の中空部50から羽
根32の左側の膨張容積または高圧領域に向っておこる
。羽根32の左側の容積は低圧領域を構成しているが、
これは、この容積部分が、軸部材31の前の回転中にお
こった膨張過程からの低圧蒸気を、含んでいるからであ
る。As shown in FIG. 12, the slot 40 of the intermediate shaft member 31
begins to traverse the slot 51 of the solid shaft 39, at which point an outer flow of high pressure steam occurs from the hollow portion 50 of the shaft 39 towards the expansion volume or high pressure region to the left of the vane 32. The volume on the left side of the vane 32 constitutes a low pressure region,
This is because this volume contains low pressure steam from the expansion process that took place during the previous rotation of the shaft member 31.
34−
第13図において、スロット40はスロット51を完全
に横切シ、蒸気のチャンバ42の高圧領域、すなわち羽
根32の左への流入が完了している。第12図と第13
図で示す段階の間で、高圧蒸気の昇流は、一定の圧力膨
張をおこし、羽根32によって回転部材16に加えられ
るトルクを生ずる。34- In FIG. 13, slot 40 has completely traversed slot 51, completing the flow of steam into the high pressure region of chamber 42, ie to the left of vane 32. Figures 12 and 13
During the stages shown, the rising flow of high pressure steam causes a constant pressure expansion, resulting in a torque applied to the rotating member 16 by the vanes 32.
第13図と第14図が示す段階の間で、羽根32の下側
のチャンバ42の部分のなかにとらえられた蒸気は、ポ
リトロープ膨張をうけ、引続きトルクを部材菖6に加え
る。第14図が示す段階において、ボI) )ロープ膨
張と前の回転からの低圧蒸気の排除との両方が完了する
。13 and 14, the steam trapped in the portion of chamber 42 below vane 32 undergoes polytropic expansion and continues to apply a torque to member iris 6. At the stage shown in Figure 14, both the rope expansion and the removal of low pressure steam from the previous rotation are complete.
第15図に関して説明すると、羽根82は偏心線を横切
ってしまってお〕、低圧蒸気の排除がスロット33を介
しておころうとしている。羽根82が更に回転すると、
高圧領域が羽根32の左側に形成される。蒸気は一定の
高圧で膨張し、そのとき、スロット40と5璽が、再度
、互いに合う。Referring to FIG. 15, vane 82 has crossed the eccentric line and displacement of low pressure steam is about to occur through slot 33. When the blade 82 rotates further,
A high pressure area is formed on the left side of the vane 32. The steam expands at a constant high pressure, and then the slots 40 and 5 fit together again.
第12図乃至第15図に示した蒸気サイクルは、エンジ
ンの排気ガス中に存在する熱エネルギーを利用するもの
であ如、この熱エネルギーをエキスパンダ110を介し
て機械エネルギーに変換し、この機械エネルギーを回転
部材16に加えるものである。このように、エキスパン
ダ110で得た余分のエネルギーを回転部材16に伝え
るのである。従って、エンジンlは、回転部材16の回
転増加のための補助機構を備えている。The steam cycle shown in FIGS. 12 to 15 utilizes the thermal energy present in the exhaust gas of the engine. This thermal energy is converted into mechanical energy via the expander 110, and the steam cycle shown in FIGS. It applies energy to the rotating member 16. In this way, the extra energy obtained by the expander 110 is transmitted to the rotating member 16. Therefore, the engine l is equipped with an auxiliary mechanism for increasing the rotation of the rotating member 16.
第17図及び第18図について説明すると、エンジンの
排気ガスは、排気集めマニ*ル)”+14から蒸気発生
機構118を経由して大気に流れ、熱エネルギーを動作
流体(FREON)に変換し、その動作流体が逆流して
蒸気発生機構葛13を流れる。蒸気発生機構113をは
なれた高圧蒸気は、第12図乃至第15図に示すエキス
パンダ110を介して膨張するが、これは軸15に余分
のトルクをおこすようにするためである。低圧蒸気は、
エキスパンダ+10から熱交換器112へ、更に凝縮器
IIIへ流れる。熱交換器112では、低圧蒸気からの
熱は、ポンプ機構90がくみ上げる凝縮流体へ逆に送ら
れ、蒸気発生機構113へ戻される。このサイクルが繰
〕返えされる。17 and 18, engine exhaust gas flows from the exhaust collection manifold (14) to the atmosphere via the steam generation mechanism 118, converts thermal energy into a working fluid (FREON), The working fluid flows backward through the steam generation mechanism 13.The high pressure steam that has left the steam generation mechanism 113 is expanded via the expander 110 shown in FIGS. This is to generate extra torque.Low pressure steam is
From expander +10 it flows to heat exchanger 112 and then to condenser III. In heat exchanger 112 , heat from the low pressure steam is transferred back to the condensed fluid pumped by pump mechanism 90 and returned to steam generation mechanism 113 . This cycle is repeated.
エンジンiは円筒形であるので、ランキンのボトミング
サイクルの種々の構成部品を小型にすることができる。The cylindrical shape of engine i allows the various components of the Rankine bottoming cycle to be compact.
(ボトミングサイクルとは、排気流れにおける熱エネル
ギーを熱源として利用する熱力学的サイクルのことをい
う。従って、蒸気発生機構がエンジンlを囲んでおシ、
中空回転部材16のなかのスペースが蒸気エキスパンダ
110を内蔵するために利用されている。(The bottoming cycle is a thermodynamic cycle that uses thermal energy in the exhaust flow as a heat source. Therefore, the steam generation mechanism surrounds the engine and
Space within the hollow rotating member 16 is utilized to house a steam expander 110.
蒸気発生機構II3をそれが排気ガス排気口8を囲むよ
うに形成すると、排気ガスから最大熱容量を取シ出すこ
とができる。ガスは蒸気発生機構113に入る前に遠く
の方へ移動させられないので、ガスは、高温を保留して
いる。蒸気発生機構113は、エンジン1を囲むことに
よって、消音器として作用するばかりでなく、効果的な
雑音抑圧器としても作用する。蒸気発生機構は、前述の
カデンシイ効果によって生じた初負圧を長引かせるよう
に排気口8から出る圧力波を利用するのにも役立つ。When the steam generation mechanism II3 is formed so as to surround the exhaust gas outlet 8, the maximum heat capacity can be extracted from the exhaust gas. Since the gas is not moved far before entering the steam generation mechanism 113, the gas retains its high temperature. By surrounding the engine 1, the steam generation mechanism 113 not only acts as a muffler, but also as an effective noise suppressor. The steam generation mechanism also serves to utilize the pressure waves emanating from the exhaust port 8 to prolong the initial negative pressure created by the cadence effect mentioned above.
蒸気エキスパンダ+10を部材曹6の回転運動を利用す
るように構成することによって、−次熱力学的サイクル
と二次熱力学的サイクルの理想的な組み合わせが小数の
構成部分だけで達成される。By configuring the steam expander +10 to take advantage of the rotational movement of the member 6, an ideal combination of -order and second-order thermodynamic cycles is achieved with only a small number of components.
エキスパンダ110の動作を回転部材16に伝えるため
に歯車箱は必要ではないから、歯車歯を使用した場合よ
シも高度の効率と信頼性が達成される。Since no gear box is required to transmit the movement of expander 110 to rotating member 16, a high degree of efficiency and reliability is achieved even when gear teeth are used.
エンジンlのエキスパンダ110は、圧縮空気の供給を
利用すれば、始動器のモータとして使用することができ
る。The expander 110 of the engine I can be used as a starter motor with the help of a compressed air supply.
エンジン冒は、コンプレッサとして使用するように修正
変更することができる。この場合、エンジン1には、排
気口8、燃料インゼクタ65及びエキスパンダ110の
ような不必要なものがなく、回転部材16は、電動機の
回転子として使用できる。The engine can be modified for use as a compressor. In this case, the engine 1 does not have unnecessary parts such as the exhaust port 8, the fuel injector 65 and the expander 110, and the rotating member 16 can be used as a rotor of an electric motor.
吸気口81は、二倍にする必要がある。すなわち、−組
を大気を入れることができるようにし、他の一組を燃料
インセクタ650代りに、圧縮空気の吐出しか可能なよ
うにする。The intake port 81 needs to be doubled. That is, one set is made to be able to admit the atmosphere, and the other set is made to be able to discharge only compressed air instead of the fuel insector 650.
ピストンlOの運動は、中実軸3に実質的に平行な路に
限定する必要はない。修正変更したもの(図示せず)で
は、シリンダ2は軸3から外側へ放射状に延びるように
配設することができる。ピストン作動用カムは輪状部材
で構成することができ、その中実軸は軸3に一致する1
、
エンジンlは、低速回転で高いトルクを備え、例えば、
プロペラまたはプロペラ送風機を、歯車箱を必要としな
いで、駆動することができることが期待されている。The movement of the piston IO need not be limited to a path substantially parallel to the solid axis 3. In a modification (not shown), the cylinder 2 can be arranged to extend radially outwardly from the shaft 3. The piston-actuating cam may consist of a ring-shaped member, the solid axis of which coincides with the axis 3.
, the engine l has a high torque at low speed rotation, e.g.
It is expected that a propeller or propeller blower can be driven without the need for a gearbox.
この発明は、以上、説明したような構成と作用であるの
で、次のような効果を有する。Since the present invention has the configuration and operation as described above, it has the following effects.
(イ)空気と燃料の混合物の燃焼がおこる間にピストン
を上死点で相当休止式せて、エンジンが定量熱添加サイ
クルで作動可能である。このサイクルは、定量熱添加サ
イクルに近いだけの従来のエンジンの熱力学上のサイク
ルよりも効率的である。(a) The engine can be operated in a constant heat addition cycle with the piston at top dead center in a fairly idle state while combustion of the air and fuel mixture occurs. This cycle is more efficient than the thermodynamic cycle of conventional engines, which is only close to a constant heat addition cycle.
(ロ)ピストンが下死点で相当遅延し、その間、排気口
が全開になっているので、シリンダから排気ガスが効率
的に掃気される。(b) Since the piston is delayed considerably at bottom dead center and the exhaust port is fully open during this time, exhaust gas is efficiently scavenged from the cylinder.
(ハ)ピストンは下死点で最大排気口面積において遅延
するので、排気口の高さが低くなっており、従って、シ
リンダ内のガスの実質的に完全な膨張が可能であり、駆
動軸15に余分の作用を与える。(c) Since the piston is retarded at the maximum exhaust port area at bottom dead center, the height of the exhaust port is low and therefore substantially complete expansion of the gas in the cylinder is possible, and the drive shaft 15 gives extra effect to.
これに反して、従来のエンジンは排気口を開くのが早す
ぎて、シリンダ内のガスの不完全膨張となり、従って、
出力の低下と特定燃料消費の増加となるのであるが、こ
れは、シリンダからの排気ガスの流れには限定された時
間が必要であるからである。Conventional engines, on the other hand, open the exhaust too early, resulting in incomplete expansion of the gas in the cylinder, and thus
This results in a reduction in power output and an increase in specific fuel consumption, since a limited amount of time is required for the flow of exhaust gases from the cylinder.
上記のように、エンジンは定量熱添加サイクルで作動す
る。これは、熱力学的サイクルであって、燃焼空気が実
質的に定量で保持されている間に燃焼空気に相当量の熱
が添加されるものである。従来のエンジンは、この定量
熱添加サイクルに近く、燃焼ガスの容積が燃焼中に変化
するようにクランクシャフトに動力学的に連結している
ピストンを使用しているのであるが、この発明のエンジ
ンでは、圧縮空気の容積が燃焼中に実質的に一定となっ
ているのであって、これは、ピストンの休止の結果であ
る。As mentioned above, the engine operates on a constant heat addition cycle. This is a thermodynamic cycle in which a significant amount of heat is added to the combustion air while the combustion air is held at a substantially constant rate. Conventional engines approximate this constant heat addition cycle and use a piston that is dynamically connected to the crankshaft so that the volume of combustion gas changes during combustion, but the engine of this invention In this case, the volume of compressed air remains essentially constant during combustion, which is a result of the piston's rest.
なお、この発明は、従来のターボシャフトエンジンよシ
も燃料消費が少ない、すなわち、燃料効率が高いという
効果をも有するのであるが、これは、下記の要因による
ものである。The present invention also has the effect of lower fuel consumption, that is, higher fuel efficiency than conventional turboshaft engines, and this is due to the following factors.
イ、エンジン自体のなかでの摩擦損失が少ないこと。B. Friction loss within the engine itself is low.
口、燃焼している間に、ピストンが上死点で遅延シ、エ
ンジンの定量熱添加サイクルでの作動が可能であること
。During combustion, the piston is delayed at top dead center, allowing the engine to operate in a constant heat addition cycle.
ハ、排気口が全開の間、ピストンが下死点で遅延してい
ること。C. The piston is delayed at bottom dead center while the exhaust port is fully open.
二、燃料インダクタが弓形の燃焼室を横切る際に噴霧燃
料の小滴と空気とがうまく混合するので空気と燃料の混
合物の燃焼効率がよ郵一層高いこと。Second, when the fuel inductor crosses the arcuate combustion chamber, the atomized fuel droplets and air mix well, so the combustion efficiency of the air-fuel mixture is much higher.
ホ、燃料インゼクタの選択作動によ如、特定の41−
シリンダに燃料を供給できること。従って、エンジン出
力が数字表示でき、エンジンの部分負荷効率が増加する
こと。シリンダを選択的に切替えることによって、種々
の排気量の模擬操縦が可能であること。更に、シリンダ
数が全部で24個と多いので、出力をよシ一層多くの程
度に区切ることができること。E. Fuel can be supplied to a specific 41-cylinder by selectively operating the fuel injector. Therefore, the engine output can be displayed numerically and the part load efficiency of the engine can be increased. It is possible to simulate various displacements by selectively switching cylinders. Furthermore, since the number of cylinders is large, 24 in total, the output can be divided into even more degrees.
へ、排気熱エネルギーを有効に利用していること。これ
は回転部材内に配設されている小形のエキスパンダの利
用によるものであり、この配置で歯車箱を設置する必要
がないこと。First, exhaust heat energy is used effectively. This is due to the use of a small expander located within the rotating member, and with this arrangement there is no need to install a gear box.
また、この発明は、エンジンの摩擦損失を少なくし使用
寿命を長くするという効果も有するが、これは、一対の
ローラがカムの表面に加える力がシリンダの上下端にお
ける圧力差であるので、ニサイクル形のエンジンにおい
ては、ピストンの往復運動による慣性力がピストンのい
づれかの端においても空気の圧縮によるクッションで押
さえられて回転部材に伝わらないからである。Additionally, this invention has the effect of reducing engine friction loss and extending its service life. This is because, in this type of engine, the inertial force due to the reciprocating motion of the piston is suppressed by cushions created by compressed air at either end of the piston and is not transmitted to the rotating member.
42−
第1図は、この発明の内燃機関の中央部の(第4図、第
5図及び第6図の線I−Iに沿った)側面図、第2図及
び第3図は、この発明の内燃機関本体の半分の斜視図、
第4図、第5図及び第6図は、第1図の線、稈−バ、V
−V及びVl−Vlにそれぞれ沿った断面図、第7図、
第8図、第9図及び第10図は、この発明の内燃機関の
内部の斜視図、第11図は、動作行程中の内燃機関の作
動説明図、第12図、第13図、第14図及び第15図
は、蒸気エキスパンダ部の動作説明図、第16図は、ピ
ストンの休止を示すグラフ、第17図及び第18図は、
閉回路加圧蒸気系統とともに蒸気エキスパンダの動作を
更に示す説明図、第19図は、ピストンの休止を示すも
う一つのグラフである。
2・・・・・・・・・・・・シリンダ
3・・・・・・・・・・・・共通軸(回転軸)3.45
・・・実質的に平行な軸
8・・・・・・・・・・・・排気口
10・・・・・・・・・ピストン
43−
11・・・・・・・・・燃焼室
16・・・・・・・・・回転部材(中空回転部材)11
・・・・・・・・・カム機構
18・・・・・・・・・可動性燃料供給部材32・・・
・・・・・・羽根機構
32.35・・・・・・密閉機構
35・・・・・・・・・密閉部材
31・・・・・・・・・軸
42・・・・・・・・・輪状チャンバ
45・・・・・・・・・長手方向軸
65・・・・・・・・・燃料噴射機構
81・・・・・・・・・吸気口
90・・・・・・・・・ボッブ機構
110・・・・・・エキスパンダ
113・・・・・・蒸気発生機構
44−42- FIG. 1 is a side view (along the line I--I of FIGS. 4, 5, and 6) of the central part of the internal combustion engine of the invention, and FIGS. a perspective view of a half of the internal combustion engine body of the invention;
Figures 4, 5, and 6 show the lines, culm-bar, and V of Figure 1.
-V and Vl-Vl sectional views, respectively, FIG.
8, 9, and 10 are perspective views of the interior of the internal combustion engine of the present invention, FIG. 11 is an explanatory diagram of the internal combustion engine during its operating stroke, and FIGS. 12, 13, and 14. 15 and 15 are explanatory diagrams of the operation of the steam expander section, FIG. 16 is a graph showing piston rest, and FIGS. 17 and 18 are
FIG. 19, an illustration further illustrating the operation of a steam expander with a closed circuit pressurized steam system, is another graph showing piston deactivation. 2・・・・・・・・・・・・Cylinder 3・・・・・・・・・・・・Common shaft (rotating axis) 3.45
...Substantially parallel axis 8...Exhaust port 10...Piston 43-11...Combustion chamber 16 ...Rotating member (hollow rotating member) 11
......Cam mechanism 18...Movable fuel supply member 32...
...Blade mechanism 32.35...Sealing mechanism 35...Sealing member 31...Shaft 42... ...Annular chamber 45...Longitudinal axis 65...Fuel injection mechanism 81...Intake port 90... ...Bob mechanism 110...Expander 113...Steam generation mechanism 44-
Claims (1)
トンと、計量供給される可燃性流体を燃焼がおこシ得る
ように該シリンダに導入する機構とから成る内燃機関に
おいて、該機構がシリンダ(2)に関連しピストンの運
動路に実質的に垂直な平面において可動な燃料供給部材
(18)を備えていて可燃性流体は部材(18)がシリ
ンダ(2)を横切るにつれて制御されて該シリンダに6
5を経由して導入されるようになっていることを特徴と
する内燃機関。 (2)前記ピストン(lO)は、複動ピストンであり、
前記可動性燃料供給部材(I8)が、シリンダ(2)の
各端にそれぞれ一個備えられていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の内燃機関。 (3)前記ピストン(lO)は、回転部材(16)とカ
ム機構(11)によって相互連結しており、該回転部材
は該カム機構を支えており、ピストン(lO)の往復運
動が回転部材(16)を回転させ、可動性燃料供給部材
(18)は回転部材(16)とともに回転するように該
回転部材に支えられてお〕、部材(16,1B)が同一
方向に同一速度で共通軸(8)のまわ如を共に回転する
ようになっていることを特徴とする特許請求の範囲第2
項記載の内燃機関。 (4)前記カム機構(11)は、ピストン(10)をそ
の行程の反対端で休止させるような形状となっているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の内燃機関。 (5)前記内燃機関は、カデンシー(Kadency)
効果を利用する機構によって二行程サイクルで作動可能
であシ、該機構はシリンダ(2)の外周に配設されてい
る複数個の排気口(8)を備えてお郵、該排気口を通過
する空気の流れは複数個の吸気口(81)とともに可動
部材(18)によって限定されてピストンによって制御
され、各吸気口はシリンダと整合したとき空気を該吸気
口を介してシリンダに流入させ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4項いづれか
記載の内燃機関。 (6)前記内燃機関は、吸気口(81)を介してのシリ
ンダ(2)への空気の流入を促進する機構(図示せず)
を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第5項記
載の内燃機関。 (力 前記内燃機関は、その可動性燃料供給部材(18
)が燃料噴射機構(65)を支え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項いづれか記載の内燃
機関。 (8)前記内燃機関は、そのピストン(10)が弓形の
燃焼室(11)を限定するように引っ込んでおり、ピス
トンの運動路に沿って見たとき該燃焼室の曲りは前記燃
料噴射機構の回転路に相当することを特徴とする特許請
求の範囲第7項記載の内燃機関、 (9)前記内燃機関は、その可動性燃料供給部材(18
)が燃料噴射及び火花点火機構(図示せず)を支えてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第6項い
づれか記載の内燃機関。 θG 前記内燃機関は、そのピストン(lO)が半球形
の燃焼室(図示せず)を限定するように引っ込んでいる
ことを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の内燃機関
。 (11) 前記内燃機関は、その回転部材(16)の回
転軸(3X)まわりに配設されている複数個のピストン
(10)と関連するシリンダ(2)を備えていて、該回
転部材(16)の回転につれて順次に燃焼がお・こる機
構となっていることを特徴とする特許請求の範囲第3項
乃至第10項いづれか記載の内燃機関。 0δ 前記内燃機関は、それが定量熱添加サイクルで作
動可能であることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃
至第11項いづれか記載の内燃機関。 (1濁 前記内燃機関は、それが備えている機構(17
)によってピストンがその行程の少なくとも一終端にお
いて休止す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12項いづれか記載の内燃機関。[Claims] (1) An internal combustion engine comprising a stationary cylinder, a piston that is reciprocating within the cylinder, and a mechanism for introducing a metered amount of flammable fluid into the cylinder so that combustion can occur. , the mechanism comprises a fuel supply member (18) associated with the cylinder (2) and movable in a plane substantially perpendicular to the path of motion of the piston, the flammable fluid being transferred by the member (18) across the cylinder (2). 6 to the cylinder.
5. An internal combustion engine characterized by being introduced via 5. (2) The piston (lO) is a double-acting piston,
2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that one movable fuel supply member (I8) is provided at each end of the cylinder (2). (3) The piston (lO) is interconnected by a rotating member (16) and a cam mechanism (11), the rotating member supports the cam mechanism, and the reciprocating motion of the piston (lO) is caused by the rotating member (16) is rotated, the movable fuel supply member (18) is supported by the rotary member (16) so as to rotate together with the rotary member (16), and the members (16, 1B) are common in the same direction and at the same speed. Claim 2, characterized in that the rotation of the shaft (8) is adapted to rotate together.
Internal combustion engine as described in section. (4) The internal combustion engine according to claim 3, wherein the cam mechanism (11) is shaped so as to stop the piston (10) at the opposite end of its stroke. (5) The internal combustion engine has a cadence
It is possible to operate in a two-stroke cycle by means of a mechanism that utilizes the effect, and the mechanism comprises a plurality of exhaust ports (8) arranged around the outer circumference of the cylinder (2), through which the air passes through the exhaust ports. The flow of air is limited by a movable member (18) with a plurality of inlets (81) and controlled by a piston, each inlet being adapted to cause air to flow into the cylinder through the inlet when aligned with the cylinder. An internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: (6) The internal combustion engine has a mechanism (not shown) that promotes the inflow of air into the cylinder (2) through the intake port (81).
An internal combustion engine according to claim 5, characterized in that it is equipped with: (Force) The internal combustion engine has its movable fuel supply member (18
) supports the fuel injection mechanism (65). (8) In the internal combustion engine, the piston (10) is recessed to define an arcuate combustion chamber (11), and when viewed along the movement path of the piston, the curvature of the combustion chamber is defined by the fuel injection mechanism. (9) The internal combustion engine has a movable fuel supply member (18).
7. An internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the internal combustion engine supports a fuel injection and spark ignition mechanism (not shown). θG The internal combustion engine according to claim 7, characterized in that the piston (lO) of the internal combustion engine is recessed so as to define a hemispherical combustion chamber (not shown). (11) The internal combustion engine includes a cylinder (2) associated with a plurality of pistons (10) disposed around the rotation axis (3X) of the rotation member (16), 16) The internal combustion engine according to any one of claims 3 to 10, characterized in that combustion occurs sequentially as the engine rotates. 12. Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the internal combustion engine is operable in a metered heat addition cycle. (1) The internal combustion engine has a mechanism (17) that it is equipped with.
13. Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the piston is brought to rest at at least one end of its stroke by means of an internal combustion engine.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB83.21909 | 1983-08-15 | ||
GB08321909A GB2145152B (en) | 1983-08-15 | 1983-08-15 | Rotary valve i.c. engine |
Publications (1)
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