JPS61502480A - 短サイクル内燃機関の運転を改良する方法と改良された短サイクル運転及び単純化された構造を有する内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 短サイクル内燃機関の運転？改良する方法と改良された短サイクル運転および単 純比された構造２有する内燃機関本発明は、本質的に、短サイクル内燃機関の運 転を改良する方法と、改良された運転および単純比された構造２宿する短サイク ル内燃機関とに関する。

任意の現在公知の内燃機関では、該機関は、シリンダの側壁内に配置される少な くとも１つの空気の吸気ボートおよび少なくとも１つの燃焼ガスの排気ボート２ 有し、燃焼室を限定する少なくとも１つのシリンダと、上死点（ＰＭＨ）と下死 点（ＰＲ４Ｂ　）との間を往復して変位するピストンとｔ備えている。該ピスト ンは、連続的な往復運動乞回転運動に変換する様に通常の連接棒装置疋よってク ランク軸に結合される。また、燃料噴射装置が設けられ、この噴射は１通常、吸 気内に行われる。この燃料は、軽質タイプ、ガソリンタイプ、重質り、イブガス 油、油等のタイプのものでもよい。

総ての４サイクル機関では、空気の吸気ボートおよび燃焼ガスの排気ポートは、 シリンダの頂部に配置される。これ等の吸気ボートおよび排気ポートは１通常、 ロッカーおよびカム軸のシステムによる制御乞変位の１こめに必要とする吸気弁 および排気弁１１Ｃよって夫々締切られる。これは、機関の宿造のかなりな複雑 比を生じ、多（の部品？運動させること乞必要とする。他方において、４サイク ル機関では、燃焼室ないし爆発室の充填は、決して完全ではなく、これにより、 燃料消費？１大する。

他方に２いて、公昶の２サイクル機関では、運転サイクルは。

ピストンの最初の上昇の際、シリンダの底に入れられる空気および燃料の予混合 物の形成？含む。ピストンの下降の際、ピストンに設けられるボート２通って予 混合室から燃焼室内への移転と、同時に、燃焼室からの燃焼したガスの排出とが 生じる。

ピストンの第２上昇の際、移転したガスの圧縮および爆発が生じ、サイクルは、 再度開始される。従って、燃焼室からの燃現済みガスの排出の際、予混合室から 燃焼室への空気および燃料の予混合物の移転が生じることが確認される。これは 、移転の際に排気に直接に移行する燃料の受入れ難いかなりな損失に必然的に導 （。

２サイクル機関の利点は、そのパワーと、その運転の簡単さと、その速度の増大 と、非常に低減される数の運動でる部品とにある。

本特許出願人によって最も重要であると見做される２サイクル機関に関する文献 は、米国特許第２，５２２，６４９号である。しかしながら、第１図乃至第１２ 図の主題の事柄乞形成するこの機関によると、燃焼シリンダ内に進入する以前に 空燃混合気を圧縮するピストン４３が設けられる。従って、このピストンは、交 換される圧力７与える。この圧縮ピストンは、燃焼室１０内に配置されるピスト ン６ろが排気ポート２５（第２図、第３図参照）を露出するまで、吸気ボートの 閉鎖乞災施する様な態様で設けられる。換言丁れば、この圧縮ピストン４６は、 特にクランク軸２３によっても作動される１こめ、ある点では弁ないしシャッタ 馨１成１”る。

燃料噴射は、圧縮ピストンが空・燃温合気を圧縮する様に、該ピストンの前方の 空気中に常に実施される。

この文献に記載される機関は、依然として、特別な上気圧縮ピストンの存在によ って比較的複雑であり従って非常に高価である不都合さを示す。他方において、 この文献に記載されろ運転条件？考慮するこれ等の機関のトルク／パワーの相関 関係は、中程度または劣等である。

従って１本発明の目的は、夫々の欠点なしに２サイクル機関の利点に４サイクル 機関の利点を関連させる解決２与えることによって従来技術の不都合さに対処す ることである。

従って、本発明によると、シリンダの側管内に配置される少なくとも１つの空気 の吸気ボートオよび少な（とも１つの燃焼ガスの排気ポートを有し、燃焼室を限 定する少な（とも１つのシリンダと、該シリンダ内に配置され、上死点と下死点 との間を往復運動して変位し、その変位の際に前記ポートの各々の１つを閉釧ま たは露出し１通常の連接棒装置によってクランク軸に結合されるピストンと乞備 え、上死点に向うピストンの各上昇′ＩＣ２６ける１つの圧縮および１つの爆発 と、過給噴射と呼ばれるシリンダ内への圧力下の空気噴射と乞含む短サイクル内 燃機関の運転乞改善する方法が提供され、該方法は、特に運動する部品乞最少て 制限することによってエンジンの設計馨根本的に単純［ヒする観点によって、吸 気ポートおよび排気ポートが自由へ開口される様な態様でｐ口側なる弁、閉塞具 、コントローラ等もなしに各シリンダヶ設け、吸気ポートの方向で圧縮空気ン永 続的て噴射し、空気とは独立にシリンダ内に直接に燃料乞噴射し。

更に排気の以前に空気の取入れ乞開始して排気後に空気の取入れ２終る様に、排 気ポートがピストンによって露出されるクランク軸の回転角度よりも大ぎいクラ ンク軸の回転角度の際に吸気ボートがピストンによって露出される様な態様で排 気ポートに対して吸気ボート乞位置決めし、好ましくは吸気ボー）ｆピストンに よって露出てるクランク軸の回転角度が、１８０’よりも大きいこと乞特徴とす る。

現在好適な実施例によると、吸気ポートがピストンによって露出されるクランク 軸の回転角度は、約２０００乃至２２００暑＆含すると共に、下死点に対して対 称的である。

本発明の方法の更に他の特徴によると、排気ポートがピストンによって露出され るクランク軸の回転角度は、空気の吸気ボートがピストンによつ℃露出されるク ランク軸の回転角度よりも約１０°乃至６０°、好ましくは約２０°乃至４０° 小さい。

本発明の方法の更に別の特徴によると、排気ポートがピストンによって露出され るクランク軸の回転角度は、１７０°と１８０゜未満との間を現金すると共に、 下死点に対し１対称的である。

本発明の方法の更に他の特徴によると、排気ポートの全断面の２倍にはｇ等しい 様な吸気ポートの全断面が与えられる。

本発明の方法の更に他の特徴によると、下死点において、ピストンは、排気ポー トの下側端縁の近（に位置決めされると共に、好ましくは同時に吸気ボートの下 側端縁の近くに位置決めされる。

本発明の方法の更に他の特徴によると、空気圧が機関の回転速度の関数である様 に、好ましくはクランク軸で駆動される圧縮機または昇圧機の扶助により空気の 圧縮が行われる。

本発明の方法の更に他の特徴によると、ピストンの行程に対する各吸気ボートの 高さの比は、約０．４５乃至約０．６５’を現金し、一方、ピストンの行程に対 する各排気ポートの高さの比は。

約０．４０乃至約０．５５’ｅ包含し、排気ポートに対する比は、吸気ボートに 対する比よりも小さい。

本発明によると、シリンダの側壁内に配置される少なくとも１つの空気の吸気ポ ートおよび少な（とも１つの燃焼ガスの排気ポート２有し、燃焼室を限定する少 な（とも１つのシリンダと、該シリンダ内に配置され、上死点と下死点との間を 往復運動して変位するピストンと乞備え、該ピストンが、通常の連接棒装置によ ってクランク軸に結合され、前記吸気ポートが、前記排気ポートに対して前記シ リンダの頂部に向つ℃偏位し、更に、該シリンダ内への過給噴射と呼ばれる圧縮 空気の噴射を行う様に設けられる空気噴射装置と、燃料噴射装置と乞備え、改良 され１こ運転および単純ｒヒされた構造の短、サイクル内燃機関が提供され、該 内燃機関は、各シリンダが、任意の弁、シャッタま１こは調節装置等乞欠き、従 って、吸気ボートおよび排気ポートが、永続的に自由に開口され、燃料噴射装置 が、吸気ボートの方向へ永続的に空気乞噴射する空気噴射装置に独立にシリンダ 内に直接に開口し、ピストンによって吸気ポートの露出されるクランク軸の回転 角度が、ピストンによって排気ポートの露出されるクランク軸の回転角度よりも 犬ぎいこと乞特徴とする。

好ましくは、該機関は、本発明の方法に関し℃上に述べた特徴に相当する総ての 特徴乞も示す。

従つ１１本発明は、如何なる弁、シャッタ、コントローラ等もな（、また如何な るクランクケース圧力もない機関２得るのを可能にすることが認められる。

ピストンお劣びクランク軸以外の運動する部品は、も早や存在しない。空気の吸 気は、自由であり、圧力下で永続的に与えられる。

シリンダ内の単独のピストンの往復運動は、シリンダ内への空気の吸気および／ またはシリンダの内容物（空気および／または燃焼ガス）の排出を可能にする。

他方において、空気の吸気は、１８０’以上にわたって行われ、排気の前に開始 し℃排気の後に終り、一方、爆発は、上死点へのピストンの上昇毎に行われ、短 サイクル機関、即ち、機関の運転の原理の線図によって理解可能な様に２サイク ル機関のサイクルよりも小さいサイクルを有する機関が得られる。

これ等の特徴により、熟達者に予期されない態様において。

４サイクル機関の様なはｇ平坦である最大トルクが得られる。

他方において、パワーの上昇は、２サイクル機関の様に急速である。

更に、４サイクル機関における様に、トルクおよびパワーの曲線の交差が存在す る。

最後に、全く予期されない態様で、トルクおよびパワーの最大は、災際上一致す ると共に、比較的平坦であり、一方、　１．５Ｏｆ３回転にわたって実際上はｙ 一定である。

更に、シリンダ内への燃料の直接噴射により、最低消費量が達成される。

ま１こ１本発明の重要な特徴は１機関の上部が単一部品に加えてクランクケース であり、従つ℃、シリンダヘソドのパツキンの問題および通常遭遇される種々な 危険を排除する点にある。

吸気の空気の圧力により、永続的に噴射される新鮮な空気による乱流２介して最 大までに燃焼済みガス乞排出しこれにより機関の加熱の低減に導く付加的な利点 が更に得られる。

過給の空気圧力は、任意の値でもよく、熟達者に周知の様に機関の所望の性能の 関数である。

本発明の別の目的、特徴および利点は、添付図面乞参照する下記の説明によって 一層明瞭になる。

第１図は本発明の機関のシリンダにおける図式的な部分縦断面図、第２図はこの 機関の運転の原理の線図、第６図は該機関の回転速度の関数としてのトルクおよ びパワーの曲線の図乞示す。

第１図乃至第６図？参照すると、内燃機関）ま、シリンダ１の側壁内に位置する 少なくとも１つの空気の吸気ポート６および少なくとも１つの燃焼ガスの排気ボ ート７乞有し燃焼室２乞限定する少なくとも１つのシリンダ１と、該シリンダ内 に配ｔｔ’３れ上死点と下死点との間を往復運動して変位するピストンと乞備え ている。ピストン６は１通常の連接棒装置５によってクランク軸４に結＠される 。

空気の吸気ボート６は、排気ポート７に対し１シリンダ１の上方へ偏位する。し かしながら、吸気ポート６および排気ポート７は、シリンダの頂上ないし頂点１ ａから成る距離に配置さｎる。好ましくは、シリンダの上側２／３以内に配置さ れる幾つかの吸気ポート６が設けられる。

ま１こ、この機関は、過給噴射と呼ばれるシリンダ１内への圧縮空気の噴射乞行 ５空気囁射装置１ｆ１０Ｙ備え℃いる。これ等の空気噴射装置１０は、圧縮機ま １こは通常の昇圧機によ−って偶成されてもよく、ま１こは好よしくは本発明に よると、これ等の空気圧縮装置は、クランク軸によって駆動され、従って１機関 の回転速度に依存する空気圧力を供給する。

従って、これ等の圧縮空気噴射装置は１機関によって駆動される空気ポンプ？構 成し、シリンダ１乞掃気ま１こは充填するのに必要な空気乞供給可能である。

ま１こ、シリンダ１内に燃料ン噴射する装置１８は、空気噴射装置」０に独立に 設けられ１本発明によると、ボート８ケ介して直接の噴射２行う。

更に、この機関は、各シリンダ１が任意の弁、シャッタまム二はコントローラ等 乞欠き、従って、吸気ポート６および排気ポート７が第１図？考察することによ ってよく認められる様に永続的に自由に開口することを特徴とする。

更に、空気噴射装置１０は、吸気ボート乙の方向へ圧縮空気噴射装置に供給する 。

他方において、吸気ポートがピストンによって露出されるクランク軸の回転角度 は、排気ポートがピストンによって露出されるクランク軸の回転角度よりも大き い。

従って、吸気ポートの方向への圧縮空気の永続的な供給により１本発明による機 関は、排気の以前に空気の取入れ乞開始しテ、排気後に空気の取入れを終る。

その上、吸気ポートがピストンによって露出されるクランク軸の回転角度は、排 気ポートがピストンによって露出されるクランク軸の回転角度よりもｆ１１０’ 乃至ＦＩ６０°大きい様に与えられる。

本発明の機関の他の特徴によると、吸気ポートがピストンによって露出されるク ランク軸の回転角度は、１８００よりも大きい。

更に好適な特徴によると、吸気ポートがピストンによって露出されるクランク軸 の回転角度は、２００°乃至２２０”Ｙａ含し。

下死点に対して対称的な態様に配置され、一方、排気ポートがピストンによって 露出されるクランク軸の回転角度は、　ｆｌ１７０゜乃至１８０°未満？泣含す る。

本発明の機関の更に他の特徴によると、排気ポート７の下側端縁７ａは、ピスト ン乙の下死点の近くに配置される様に設けられる。

更に、好ましくは吸気ポート６は、ビス、トン３の下死点の近くに同様に配置さ れる下側端縁６ａを有し℃いる。

本発明の機関の別の特徴によると、空気の吸気ポート乙の全断面は、排気ポート ７の全断面のはｇ２倍に等しい。

他方において、本発明の機関の更に他の好適な特徴によると。

ピストンの行程に対する各吸気ポート６の高さの比は、　ｉｏ、４５乃至０．６ ５乞ｎ含し、一方、ピストンの行程に対する各排気ポート７の高さの比は、約０ ．４０乃至約０．６５ケａ含し、排気ポート７に対する比は、吸気ポート６に対 する比よりも小さい。

幾つかの吸気ポート６または排気ポート７が設けられてもよいことは、容易に理 解される。これ等の吸気ポート６２よび排気ポート７は、好ましくはハンダの上 側２／３以内に配置すれる。

燃料噴射装置１８は、燃料噴射ボート８．燃料インジェクタ２０および噴射ポン プ２１備えている。

該噴射ポンプは、燃料がガソリンの様に軽質であるか、またはガス油の様に重質 である（ディーゼル機関）かのいづれにしても１通常のものでもよい。

他方において、ガソリンの様に軽質燃料の場合には１例えばスパークプラグ２６ Ｙ７にする通常の点火装置２４が設げられる。

従って、この機関の作用は、上述の方法により第２図、第６図暑参照し主として 第２図に関して下記に説明される。

従って、下死点では、吸気ポート６および排気ポート７は。

完全に露出され、従って、空気は、過給装置１０かも吸気ボート６Ｙ経て圧力下 で供給される。

クランク＠４によって６駆動される過給装置」０の好適な場合には、供給圧力は １機関の回転速度の関数である。例えば、圧力は、始動の際に１．００８　バー ルであって、３．５００　回転において１．５バールに達する。これ等の値は、 過給圧力が熟達者に周知の様に任意の値でもよいため、勿論１表示のためにのみ 与えられる。

従って、排気ポート７が大気に自由に開放されることによつ℃自由なγこめ、燃 焼室２内の圧力は、排気ダクト内の圧力よりも高く、従って、供給される圧縮空 気は、燃焼室２？掃気し工燃滉ガスないし燃焼済みガスの排気乞促進する。

ピストン６が再度上方へ移動する際、排気ポート７は、締切られ、一方、吸気ボ ー・トロは、第１図に示す位置における様に吸気ボート６と排気ポート７との間 に設けられる偏位によって依然とじ１部分的に開口される。従って、このとさ、 圧縮空気の噴射による予圧縮によってシリンダの完全な空気充填が達成され、従 って、圧縮丁べき空気の量は、太さい。

ピストン６は、シリンダ１の上方への上昇乞保ち、一方１次に吸気ボート６乞完 全に閉鎖し１こ後、上死点までの空気の圧縮を行う。

上死点て達する直前に、噴射ポンプ２２乞哨する噴射装置１８によって燃料が噴 射される。軽質燃料のガソリンタイプ機関の場合には、燃料の全部の噴射は、ス パークプラグの点火以前に行われ、この点火は、点火装置およびスパークプラグ による通常のものである。

重質燃料、ガス油、油タイプ等の機関の場合には、噴射：工。

上死点の数置前で高圧ポンプによってなされ、熟達者に周相の様に点火装置は、 設（すられない。

従って、上死点の直前の爆発が得られ、次廻ピストン乙の降下は、ピストン３が 吸気ボート６乞露出する（ＰＯＡ−吸気開口点）様、こなろまで然涜室２内で膨 張娶行うことによって開始されろ。

昇圧される圧力レベルＶζより、吸気ポート乙の圧力の値は、燃焼室２内に伝播 する膨張圧力よりも低いか１等しいか、ま１こは高い。

この昇圧される圧力値は、燃焼室２内に伝播する圧力値よりも低い場合でも５燃 ：究ガスが吸気ゴロよび排気の全体の持続時間にわγこるクランク軸４の回仙角 度の１００乃至６０”のオーダの排気ポートにおけろ開口の遅延のみにより１秒 の小部分に０１こって吸気ボート６ン通って漏出し、これが吸気の開口χ１こは 閉鎖に対する排気の開口または閉鎖の時間におけるクランク軸の回転角度の５° 乃至３０°のみの変動２与える１こめ１重要ではない。

これから、燃焼ガスは、ピストンが次に瞬間ｐＱＥ＝併気開口点において排気ポ ートを露出てる様になるとき、排気ボート７乞通って瞬間的に殆んどの漏出を生 じる。

開口に対する吸気と排気との間のこの偏位は、吸気ダクト乙における圧縮空気の 永続的な供給が吸気ポートケ露出される以前だけではなく、吸気ボート乞露出さ オｔて一方、排気ポート乞閉鎖すれるときでも、吸気ダクトおよびピストンろを 冷却するの？可能にする１こめに肝要であり、この冷却は、ピストン乙による排 気ポート７の露出のときに行われるかなり著しい掃気の際に甚しく促進される。

点ＰＦＥ、、排気閉鎖点まで吸気ボート６かも来る新鮮な空気による強烈な掃気 は、この瞬間（ＰＯＥ）に始まる。

本発明によると、クランク軸の回転角度で衣わされる。排気の持続時間は、ｉｓ ｏ’よりも小さく、好１しくは力１６０°乃至１８０°未満を吊金する。第２図 に示す声］では、排気ポート７がピストンによって露出されるクランク軸の回転 角度（ＰＯＥ−ＰＦＥ）　は、１７５°に等しい。

従って、上述の様に、このかなり者しい空気の掃気により、ピストンヘッド、シ リンダ２よび排気は、極めて低い運転温度ン有し１機関の内部の冷却は、かなり 著しく、これにより、運転の各易さ（１、改善される。

正に、非常に僅かな膨張のみが存在し、小さな機械加工の公差は、充分である。

同様に、クランク軸の回転角度知おける開口に対するのと同一の偏位により、吸 気は１点ＰＦＡ−吸気閉鎖点において終り。

従って、クランク＠４０回転角度で表わされる空気の吸気の持続時間は、ｉｓｏ ’よりも太き（、好ましくは２００’乃至２２００馨呂含する。

図示の例では、吸気のこの全体の持続時間は、２０００である。

これ等の吸気および排気の持続時間は、下死点に対して対称的に配置されること に正目され１こい。

これ等の条件の下では、クランク軸の回転角度で表わされる圧縮の持続時間は１ 図示の例で９２．５°であり、同一のことは。

最終膨張点として点ＰＯＥ＝排気開口点？取ることにより膨張でも真実である。

機関の過給は、吸気ボート乙の全断面が排気ポート７の全断面のはｇ２倍に等し いことによつ℃促進されること乞注目された一Ｘ０ 他方において、吸気ボートおよび排気ポートの位置決めも。

重要である。

本発明によると、上述の様に、ピストンの行程に対する各吸気ポート乙の高さの 比は、ギクロ、４５乃至豹０．６５Ｙ洩含し、一方、ピストンろの行程に対する 各排気ポート７の高さの比は。

ＦＪｏ、４０乃至ｆｌｏ、５５乞泣含し、排気ポート７に対する比は。

吸気ボート６に対する比よりも小さい。

サイクルの総ての持続時間に対し℃、吸気における空気の圧力は、一定であり℃ 、ピストンおよびシリンダの完全な冷却？促進することを認められ１こい。

従つ工、短すイクル運転が得られ、即ち、排気が完了するときに次のサイクルの 吸気および充填も実際上完了するため、２サイクル機関のサイクルよりも短いサ イクルの運転が得られる。

理論的な圧力線図は、第６図に示され、本発明の明細書の一体の部分乞形成する 。

他方において、第４図から認められる様に、本発明の機関は、全く新規で熟達者 に予期されないパワーおよびトルクの曲線を示す。

従って、これ等の曲線は、２，０００回転よりも前に位置する又差点Ｉ乞有して いる。

他方において全く新規な態様で、トルク曲線の最大は、はｙ平坦であり、従って 、最大トルクは、実際上１，５００回転にわ１こり、即ち、３．５００回転から ４，５００回転まで実際上一定であり、これは、全く注目丁べきことである。

他方において、このトルクの最大は、パワーの最大にはＫ　一致し、パワーの最 大もはｙ平坦である。従って、この機関系統は１例外的なパワーおよびトルク乞 有する鋭い加速乞提供する。

３００　ｃｍ３の有効体積乞有するシリンダ乞備えるディーゼル型の現在試験中 の機関は、１の銘板によると同一燃料消費量で６馬力乃至９馬力に過ぎないパワ ー？出し同一のシリンダ行程容積を有する市販の機関に比し３，５００回転にお いて６０馬力のパワー乞出丁。

市販の良好なディーゼル型機関は、ｌ当り３０馬力乃至３５馬力を出し、排気タ ービン過給ディーゼル機関は、ｌ当り３０馬力乃至４５馬力を与えること乞認め ねばならない。

本発明の機関は、同一のシリンダ体積を有するが１／３の性能を有する機関の燃 料消費量に等しい燃料消費量により最低ｌ当９１００馬力を与える。

これ等の性能は、上述の重要な吸気および排気の持続時間による同一サイクルの 過程における・燃焼室２内への燃料の直接噴射と、一定圧力下の空気の供給とに 帰せられてもよい。

図示の実施例では、各吸気ポートの高さは、３９ｍｍであり。

各排気ポートの高さは、６４朋であり、各吸気ポート６および各排気ポート７の 下側端縁は、下死点に一致し、全体の吸気面積は、１５．３８朋２であり、排気 の対応する面積は、　７．６９ｍｍ２である。ピストンの行程は、７２朋である 。

また、下側クランクケース内で運動する部品の潤滑は、はねかげ潤滑または油ポ ンプの圧力のいづれかによって実施される。

機関では、潤滑は、クランク軸および連接棒（小端および大端）の軸受と、三軸 受との潤滑にそれ自体制限される。ピストンの下部および下側クランクケースの 密封性は、油の上昇を防止する油種サリング２８によって達成され、該リング２ ８は、上死点において排気ポート７より下、従って吸気ポート６より下に配置さ れる。この理由により、ピストンの高さは、油掻きリングの行程よりも犬ぎい。

更に、シールリング３０．３２も、燃焼室２の気密のために通常の態様で設けろ ｎる。

ピストンは１重質燃料の使用の１こめに通范の形状ン有してもよく、一方、軽質 燃料の場合には、ピストンは、所望の圧縮によって平坦比ないし膨出されてもよ い。

本発明は、勿論、上述の装置の種々な組合わせと共に、該装置の技術的に同等な ものχ偶成する総ての襞置乞包きする。

ノコ”３−３ 手　続°補　正　占（方式） １．事件の表示 ＰＣＴ／ＦＲ８５１００１５６ ２、発明の名称 短サイクル内燃機関の運転を改良する方法と改良された短サイクル運転及び単純 化された構造を有する内燃次間３、補正をする者 事（１との関係　出　願　人 住所 氏　名　アゼラ、パトリック・ギュイ　く外２名）４、代理人 住　所　東京都千代田区人千町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６号室 ５）、補正命令の日イ」　昭和０１年　８月　５日　（発送日）国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダの側壁内に配置される少なくとも１つの空気の吸気ポートおよび 少なくとも１つの燃焼ガスの排気ポートを有し、燃焼室を限定する少なくとも１ つのシリンダと、該シリンダ内に配置され、上死点と下死点との間を往復運動し て変位し、その変位の際に該ポートの各々の１つを締切るかまたは露出し、クラ ンク軸によつて通常の連接棒装置に結合されるピストンとを備え、上死点に向う 該ピストンの上昇の毎の圧縮および爆発と、前記シリンダ内への過給噴射と呼ば れる圧縮空気の噴射と、燃料の噴射とを包含する短サイクル内燃機関の運転を改 良する方法において、 特に運動する部品を最少に制限することによつて前記機関の設計を根本的に単純 化する観点により、前記吸気ポートおよび排気ポートが自由に開口される様に如 何なる弁，シヤツタ，コントローラ等もなしに各シリンダを設け、該吸気ポート の方向へ圧縮空気を永続的に噴射し、空気とは独立に前記シリンダ内に直接に燃 料を噴射し、前記ピストンによつて前記排気ポートを露出する前記クランク軸の 回転角度よりも大きい該クランク軸の回転角度にわにり前記吸気ポートが前記ピ ストンによつて露出される様に、その上、排気の以前に空気の進入を開始して排 気後に空気の進入を終る様に、該排気ポートに対する該吸気ポートの位置を与え 、好ましくは該ピストンによつて該吸気ポートを露出する該クランク軸の回転角 度が、１８０°よりも大きいことを特徴とする方法。
2. （２）前記吸気ポートを前記ピストンによつて露出する前記クランク軸の回転角 度が、約２００°乃至２２０°を包含すると共に、下死点に対して対称的である ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）前記排気ポートを前記ピストンによつて露出する前記クランク軸の回転角 度が、前記空気の吸気ポートを該ピストンによつて露出する該クランク軸の回転 角度よりも約１０°乃至６０°、好ましくは約２０°乃至４０°だけ小さいこと を特徴とする請求の範囲第２項に記載の方法。
4. （４）前記排気ポートを前記ピストンによつて露出する前記クランク軸の回転角 度が、１７０°乃至１８０°未満を包含すると共に、下死点に対して対称的であ ることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。
5. （５）空気圧が前記機関の回転速度の関数である様に、好ましくは前記クランク 軸によつて駆動される圧縮機または昇圧機の扶助により、空気の圧縮が、実施さ れることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいづれか１つの項に記載の 方法。
6. （６）前記ピストンが、下死点において前記排気ポートの下側端縁の近くに配置 され、好ましくは同時に前記吸気ポートの下側端縁の近くにも配置されることを 特徴とする請求の範囲第１項から第５項のいづれか１つの項に記載の方法。
7. （７）前記空気の吸気ポートの全断面が、前記排気ポートの全断面のほゞ２倍に 等しいことを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいづれか１つの項に記載 の方法。
8. （８）前記ピストンの行程に対する前記各吸気ポートの高さの比が、約０．４５ 乃至約０．６５を包含し、一方、該ピストンの行程に対する前記各排気ポートの 高さの比が、約０．４０乃至約０．５５を包含し、該排気ポートに対する比が、 前記吸気ポートに対する比よりも小さいことを特徴とする請求の範囲第１項から 第７項のいづれか１つの項に記載の方法。
9. （９）シリンダの側壁内に配置される少なくとも１つの空気の吸気ポート（６） および少なくとも１つの燃焼ガスの排気ポート（７）を有し、燃焼室（２）を限 定する少なくとも１つのシリンダ（１）と、該シリンダ内に配置され、上死点と 下死点との間を往復運動して変位し、通常の連接棒装置（５）によつてクランク 軸（４）に結合されるピストン（３）とを備え、前記吸気ポート（６）が、前記 排気ポートに対して該シリンダの頂上に向つて偏位され、更に、該シリンダ内へ の過給噴射と呼ばれる圧縮空気の噴射を行う空気噴射装置（１０）と、燃料噴射 装置（１８）とを備え、改良されに短サイクル運転および単純化された構造を有 する内燃機関において、前記吸気ポート（６）および排気ポート（７）が永続的 に自由に開口する様に、前記各ンリンダ（１）が、任意の弁，シヤツタまにはコ ントローラ等を欠き、前記空気噴射装置（１０）が、該吸気ポート（６）の方向 へ圧縮空気を永続的に供給し、該吸気ポート（６）を前記ピストン（３）によつ て露出する前記クランク軸（４）の回転角度が、前記排気ポート（７）を該ピス トン（３）によつて露出する該クランク軸の回転角度よりも大きいことを特徴と する内燃機関。
10. （１０）前記吸気ポートを前記ピストンによつて露出する前記クランク軸の回転 角度が、前記排気ポートを該ピストンによつて露出する該クランク軸の回転再度 よりも約１０°乃至約６０°だけ大きく、該吸気ポートを該ピストンによつて露 出する該クランク軸の回転角度が、１８０°よりも大きいことを特徴とする請求 の範囲第９項に記載の内燃機関。
11. （１１）前記吸気ポートを前記ピストンによつて露出する前記クランク軸の回転 角度が、２００°乃至２２０°を包含し、下死点に対して対称的な態様に配置さ れ、一方、前記排気ポートを該ピストンによつて露出する該クランク軸の回転角 度が、約１７０°乃至１８０°未満を包含することを特徴とする請求の範囲第１ ０項に記載の内燃機関。
12. （１２）前記排気ポート（７）の下側端縁（７ａ）と共に、好ましくは前記吸気 ポート（６）の下側端縁（５ａ）が、前記ピストンの下死点の近くに配置される 様に設けられることを特徴とする 請求の範囲第９項から第１１項のいづれか１つの項に記載の内燃機関。