JPS6335806B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃焼ピストン機関に関するものであ
り、より詳細には、内側燃焼室を形成するピスト
ンの移動によつて容積が変化する外側燃焼室を備
えており、しかも前記両燃焼室が１個の噴射ノズ
ルを介して互いに連通している燃焼ピストン機関
に関するものである。

上述した一般的な型式の燃焼ピストン機関は、
この技術分野で公知のものとなつている。そのよ
うな燃焼ピストン機関の１つは、例えば独国特許
公開第3012022号明細書に開示されている。この
エンジンにおいては、連接棒に連結されると共に
内側燃焼室を形成するピストンに少なくとも１個
の噴射ノズルが動かないように連接されている。
圧縮行程の終了後に、燃焼ガスの噴射が反動衝撃
を伴つて前記噴射ノズルから増速されて排出さ
れ、そのときに反動衝撃が補助力としてピストン
に作用する。この効果を前記技術文献では「連通
燃焼室間のブルグスミラーのジエツト反動衝撃」
と呼んでいる。しかしながら前記公知のエンジン
においては、前記ジエツト反動衝撃は連接棒の長
手方向軸線に作用していない。その結果、連接棒
のピストンの長手方向軸線に対する角度のずれが
大きい場合には特に、ピストンに望ましくない横
方向の力が作用することになり、ひいては摩擦損
失につながる。加えて、公知のエンジンにおいて
は、特にシリンダの内側の熱負荷構成部材、シリ
ンダヘツド等からの熱の回収も、ピストンのケー
スと同様に、水、空気、または別の媒体によつて
従来の方法で行なわれている。この回収された熱
は機械的エネルギにも噴射エネルギにも変換でき
ない完全な廃熱となつている。米国特許第
4142500号明細書に開示された別のエンジンでは、
ピストン装置が摺動ピストン部材とピストンヘツ
ドとから構成されている。ピストンヘツドは軸を
介して連接棒に連接されていると共に、シリンダ
の全横断面にわたつて延伸し、凹状カツプ形表面
によつて摺動ピストン部のフランジの整合的な凹
状カツプ形表面に揺動可能に支持されている。連
接棒に固着された支持台は、その上部の凹状カツ
プ形表面をフランジの下部の整合的な凹状カツプ
形表面に接しながら摺動する。しかしピストンヘ
ツドには内側燃焼室が形成されていない。したが
つて、ピストンヘツドから摺動ピストン部材を介
して望ましくない横方向の力がシリンダ壁にすべ
て作用し、効率の損失および片べりが生じてしま
う。

本発明の目的は、従来技術の欠点を避けた燃焼
ピストン機関を提供することにある。

本発明の目的は、少なくとも１つの噴射ノズル
から排出するジエツトの噴射反動衝撃を最適な方
法で利用して、実質的に損失のない状態でクラン
クピンに伝えるようにした燃焼ピストン機関を提
供することにある。

上記の目的およびその他の目的を達成するに際
して、本発明の１つの特徴を簡単に述べると、連
接棒に連接されると共にシリンダに案内された摺
動ピストン部材に移動可能に支持させた中空部材
によつて内側燃焼室を形成し、摺動ピストン部材
と中空部材とが結合して移動するように互いに連
接し、内側燃焼室と外側燃焼室とを連通する少な
くとも１個の噴射ノズルの長手方向軸線を連接棒
の長手方向軸線と同軸または平行にした燃焼ピス
トン機関にある。

本発明によつてエンジンを構成した際に、噴射
反動衝撃は連接棒の長手方向軸線の方向に常に作
用することになる。従つて、この機械の効率を低
下させると共に、一方では中空部材と摺動ピスト
ン部材との間に作用し、他方では摺動ピストン部
材とシリンダとの間に作用する無利益な横方向の
力を排除することになる。噴射反動衝撃はすべ
て、実質的に損失のない状態でクランクピンに伝
達される。別の利点は、この構造において、少な
くとも１個の噴射ノズルから排出される噴射は、
シリンダヘツドの絶えず変化する領域に常に作用
することにある。このためシリンダヘツドの局所
的な過負荷が回避される。

本発明のもう１つの態様によれば、中空部材は
摺動ピストン部材の凹状カツプ形表面と所定の領
域にわたつて接触していると共に、上記領域にお
いて該カツプ形表面と整合的な形状にし、該表面
を中空球形部材の半分より広くさせ、摺動ピスト
ン部材を複数個の部分に分割させてある。燃焼ピ
ストン機関を上記態様に従つて構成した場合に、
その構造が特に単純になる。中空部材の直径を摺
動ピストン部材の直径より小さくしておくと、中
空部材と摺動ピストン部材とが一体となつてピス
トン装置の能動表面を形成することになる。球形
中空部材の中心を通る平面でピストンを再分し、
そして摺動ピストン部材の各部分を適当な結合手
段で互いに結合する方が有利である。

本発明のさらにもう１つの態様では、外側中空
球形部材の内部に位置し内側燃焼室を形成する内
側中空球形部材を備え、噴射ノズルを外側中空球
形部材の壁を通して延伸させてある。上記の態様
では、ピストン装置の特に好ましい構造が得られ
る。内側中空部材と外側中空部材とは動かないよ
うに互いに連接してある。内側中空部材は、中空
の球として形成してある。外側中空部材は摺動ピ
ストン部材と共に、ピストン装置の能動表面を形
成している。

本発明の別の態様では、両球形部材がその間に
中間中空間隙を形成するように配設され、両球形
部材の作動温度で蒸発する媒体を上記間隙に周期
的に、または定常的に供給し、中間中空間隙から
別の噴射ノズルを介して蒸気を引き抜く。別の噴
射ノズルは外側中空球形部材を貫通すると共に、
連接棒の長手方向軸線に平行な長手方向軸線を有
する開口部を備え、噴射ノズルの開口部を制御す
るべく摺動ピストン部材に制御口を設け、シリン
ダ主要部には流出口を設けてある。燃焼ピストン
機関に上記態様が設けられた場合には、機械の熱
効率はかなり上昇する。前記両球形中空部材間の
中間中空間隙は高温及び高圧で水を沸騰させる
「パピンのポツト」として作用する。処理済みの
水は蒸発媒体として使用することができる。ピス
トン装置の上向き行程の開始時に高圧蒸気が中間
中空間隙からジエツトとなつて少なくとも１個の
噴射ノズルを通つてこのエンジンのクランクハウ
ジングに流入する。この少なくとも１本の蒸気の
ジエツトの反動衝撃によつて、ピストン装置が下
死点へ押し上げられ、その結果、連接棒を介して
クランクピンが上死点に向かう方向に引き上げら
れる。デツドスペースのないクランクハウジング
に流入する高圧蒸気によつて、クランクハウジン
グおよびピストン装置の下方のシリンダ室に高圧
が形成され、それによつてピストン装置に作用し
上死点の方を向いた補助的な圧力が得られる。最
後に、膨張した蒸気はシリンダの開いた流出口か
ら流出する。

本発明のさらに別の態様では、摺動ピストン部
材の凹状カツプ形表面に溝を形成し、外側中空球
形部材には上記溝に係合する突起を備えてある。
上記態様によれば摺動ピストン部材の両中空部材
に対する回動が阻止される。

本発明のさらにもう１つの態様では、蒸発媒体
供給機構はシリンダ主要部に設けられていて通常
は摺動ピストン部材によつて閉じられている高圧
噴射ノズルと、摺動ピストン部材に設けられた流
路と、外側中空球形部材の開口部とから形成され
ている。燃焼ピストン機関を上記態様に従つて構
成した場合、蒸発媒体を中間室に送るのを自動的
に制御させることができる。上記のことを実行す
るのは、駆動機構の下死点の領域の方が有利であ
る。

本発明のもう１つの実施例によれば、蒸発媒体
供給経路を静止した注入ニツプルと、１本のチユ
ーブによつて形成し且つ注入ニツプルを中間中空
空間に連通するばねとから構成している。ばね
は、例えば鋼製チユーブから構成することができ
る。

本発明のさらに別の態様では、内側中空球形部
材を外側中空球形部材に対して連接棒から遠去か
る方向に偏心させてある。この結果、流体力学上
好ましい蒸気噴射ノズルに向かつて大きくなる中
間中空間隙が得られる。

本発明の付加的な態様では、摺動ピストン部材
の端縁によつて開閉可能であると共に内側中空球
形部材の壁を貫通した少なくとも１本の注入路に
よつて外側燃焼室を内側燃焼室に付加的に連通
し、注入路はまた外側球形中空部材の壁をも貫通
している。この態様によれば、内側燃焼室の注入
がかなり改善される。すなわち内側燃焼室の注入
は少なくとも１個の噴射ノズルのみから行なわな
くとも済む。このため少なくとも１個の噴射ノズ
ルの内側の最小横断面積を比較的小さくして、ジ
エツト形成の構成を最適な方法で行なうことがで
きる。従つて、内側燃焼室から排出される少なく
とも１本のガス噴射の反動効果がかなり増大し、
しかも、この効果の最大値は前記クランクピンの
軌跡の幾何学的に好ましい領域で得られる。この
結果、特定の燃料消費が減少する。なお、注入路
を閉じるのを圧縮行程の終わりの近くとする方が
有利である。

本発明のさらに付加的な態様では、前記シリン
ダ主要部とシリンダヘツドとを囲繞し、さらには
クランクハウジングをも囲繞できる断熱層が設け
られている。この結果、使用されずに外部へ失わ
れる熱が少なくなる。また、従来の運転方法とは
逆に熱をピストン装置に最大限に集中することも
でき、前記中間中空間隙に収容された媒体に対し
て、一方ではシリンダと摺動ピストン部材との間
に、他方では摺動ピストン部材と外側中空部材と
の間に、広い伝熱面がそれぞれ設けられているか
ら、熱を前記媒体の蒸発によつて取除くこともで
きる。

以下に本発明の実施例と添付図面に関して詳細
に説明する。

本発明の第１実施例による燃焼ピストン機関を
第１図に示してある。この燃焼ピストン機関に
は、横方向に分割された摺動ピストン部材３と共
にピストン装置２４を形成する中空球形部材２が
備えられている。別の中空球形部材１が中空球形
部材２の内側に位置している。耐高熱性で耐摩耗
性の材料からなる噴射ノズル５が、両中空球形部
材１，２と楕円形の連接棒４の共通中心軸線上に
シリンダヘツド２３の側に配設されている。噴射
ノズル５は、両中空球形部材１，２の互いに離間
した壁によつて形成された二重壁を貫通してい
る。

噴射ノズル５の内側の横断面積をシリンダ２８
の内側の横断面積の例えば約1/200にすることが
できる。例えばシリンダ２８の内側横断面積を約
50cm²にすることができるが、この場合には噴射ノ
ズル５の内側の横断面積を約25mm²にすることにな
り、このようにすると実験で成功であると立証さ
れた。熱の分散を良好にするために、噴射ノズル
５に代えて、噴射ノズル５の中心軸線を中心とす
る同一円周上に、しかも上記中心軸線に平行に数
個、例えば４個の噴射ノズルを配設することがで
きる。これらのノズルの内側の横断面積は噴射ノ
ズル５の内側の横断面積に等しくすることができ
る。

圧縮行程中に、燃料装入物をすでに含有させて
ある気体状圧縮物質はエンジンの平均回転速度で
ほとんど抵抗なく噴射ノズル５を経て中空球形部
材１の内側球形空間に、換言すれば内側燃焼室２
６に搬入される。本発明によれば、この燃焼室の
大きさは従来の機関の同じ行程容積の燃焼室の２
倍、即ち約45cm²の代わりに約90cm²となつているか
ら、圧縮仕事に対して50％以上の動力が従来の機
関に比べて節約される。この節約された動力の分
はフライホイール質量から取り出されないので、
駆動用の動力として補助的に利用可能となる。

点火プラグ２１又はエンジンの放出サイクルの
高い圧縮温度によつて最初に点火した後、燃料は
仕事行程中に膨張すなわち動力の供与のために上
死点の近くで点火される。しかし燃焼中の装入物
のごく小部分だけがピストン装置２４のこの位置
で外側燃焼室２５の限定表面と接触する。シリン
ダヘツド２３に対する温度降下のために、既に点
火されている装入物が上記限定表面で避けがたい
望ましくない冷却を受けるのが阻止されるが、そ
れに加えてクランクピン１５が上死点をほとんど
離れない状態のとき、すなわちこの力を仕事に変
換するのには適さない幾何学的状況のときも同様
である。従つて高温となつた中空球形部材１の内
側の燃焼室２６内の装入物の集中エネルギの発生
は、従来受け入れられていたものより妨げられる
ことが少ない。

クランクピン１５の上死点からの変位角がだん
だん大きくなつていく仕事行程の進行中に、外側
燃焼室２５のピストン装置２４の上方の容積が急
激に増大するのでその内部に乱流が発生するが、
この乱流は装入物の境界層のかく拌のために望ま
しく、また、この間に高速のスラスト噴射が噴射
ノズル５から外側燃焼室２５に与えられる（即ち
制御噴射となる）。この噴射の速度は、この場合
クランクピン１５がその90゜位置に到達するかな
り以前に、ピストン装置２４の最高速度の約200
倍に達する。例えばピストン装置２４の最高速度
が約25m／ｓになると、前記噴射の速度は約
5000m／ｓになる。ガソリンと空気の重量比が
１：14の混合気体が298cm²の容積を完全に満たす
と、かなりの量の噴射反動衝撃が得られる。この
衝撃はクランクピン１５に伝えられて、外側燃焼
室の正規の膨張による動力に加えられ、またブレ
ーキ作用を持つ望ましくない横方向の力を避ける
ことができる。その理由は前記噴射反動の方向が
常にクランクピン１５に垂直になつていると共
に、前記噴射反動の密度が最も高くなる位置が、
シリンダ室の従来の膨張とは反対にクランクピン
１５の変位角が一番大きくなる領域、従つてこの
力を仕事に変換するのに好ましい幾何学的位置で
あるからである。上記噴射反動は、上記位置を過
ぎても、もちろん弱くはなるが、維持される。

内側燃焼室２６への注入がほとんど抵抗なく行
なわれることを最大回転速度のときでも同様に保
証するために、注入路６が両中空球形部材１，２
の片側の壁を貫通している。圧縮行程中に上記流
路を流れる装入流は、内側燃焼室２６の内側で噴
射ノズル５を貫通する装入流と交差する。その結
果、装入物の混合の度合に好ましい乱流が生じ
る。連接棒４が変位して中空球形部材１，２が摺
動ピストン部材３の端縁３７に対して回動する圧
縮行程の終わりに、流入路６は閉じられる。

本発明によれば連通する燃焼室間の噴射反動衝
撃を有する本装置の装入物の燃焼によつて両中空
球形部材１，２の周囲に異常に高い熱を発生さ
せ、これらの熱は少なくとも従来使用されていた
ピストン等の材料を破壊しかねない程のものであ
る。この熱を積極的に使うために、両中空球形部
材１，２の間の中間室７が高温及び高圧で水を沸
騰させる作用をなす「パピンのポツト」として形
成されている。この中間室７には、摺動ピストン
部材３の流路８と中空球形部材２の壁に穿設した
開口部３２を介して、予熱した石灰分のない水、
浄化した雨水、または他の適当な蒸発液体を対応
する量だけ下死点の所で供給する。この供給は間
欠的に装填される高圧噴射ノズル９によつて行な
われる。

摺動ピストン部材３がその長手方向軸線を中心
に回転しないようにするために、摺動ピストン部
材３には長手方向溝３５が設けられている。中空
球形部材２には、長手方向溝３５に係合する突起
３６が設けられている。

ある状態においては、噴射ノズル９と、流路８
と、開口部３２の構成を、鋼製毛細管からなる円
錐形に巻いた円錐ばね１７を具備してなる別の装
置に置換することが有利であり、該鋼製毛細管に
は、温度センサ２０で感知された量の液体を注入
ニツプル１９から連続運転ポンプによつて供給す
る。円錐ばね１７の上端は、第２図に示した通り
連接棒４の運動平面に垂直につる巻ばね１８に巻
かれている。従つてクランクハウジング２７に対
する連接棒４の揺動はばね１７，１８によつて良
好に補整される。

運転開始後数秒経過すると、両中空球形部材
１，２の壁の間の中間室７の温度は約375℃に達
し、蒸気圧が200バールに上昇する。強制的に供
給された新たな量の水がピストン装置２４の昇降
及びそれ自体の慣性で気化し、特に迅速に蒸発す
る。この結果、摺動ピストン部材３を含む中空球
形部材１，２の全体を囲む材料の温度が一様にな
る。摺動ピストン部材３は摺動ピストン部材３の
残りの部分によつて延伸させた第１内側凹状カツ
プ３８と該第１カツプと同心の第２側凸状カツプ
３９とを備えたフランジ３３が設けられている。
第２カツプ３９は、連接棒４上に例えば硬質はん
だ付けによつて装着された支持台１０の第３凹状
カツプ４０と摺接している。

フランジ３３は、連接棒４の揺動領域に中央孔
４１を備えている。フランジ３３は更に連接棒４
の運動平面の両側に制御開口部１１が設けられて
いる。制御開口部１１は第１図に前後に位置させ
た２個の噴射ノズル１２の対応する開口部と共に
２個のスライド弁を形成している。噴射ノズル１
２は、中間室７に配設され、ピストン装置２４が
上死点から下死点へ向けて移動を開始したとき
に、高張力蒸気噴射の排出が連接棒４に平行に下
向きに排出可能となるようにしてある。上記の態
様は特に第２図に明瞭に示してある。

下向きの高圧蒸気噴射の反動力は連接棒４を介
してクランクピン１５を上向きに且つクランクピ
ンを常に垂直に引張り、不都合な制動作用のある
横方向の力を排除しながら付加的なかなりの仕事
を行なう。

クランクハウジング２７は、その圧縮可能な容
積ができるだけ小さくなるように作られており、
ノズル１２から吹き出す高圧蒸気から超高圧を受
けるので、ピストン装置２４は上死点へ付加的に
駆動される。この結果、中及び高圧蒸気をさらに
利用できることになる。

最後に、膨張した蒸気は、高速走行の直流蒸気
エンジンの場合のように、シリンダ２８の壁の排
出孔から逃げ、次いで図示しない水の予熱器また
は凝縮器へ流入していく。

上述の装置を用いれば、過熱したピストンから
冷却したシリンダ、シリンダヘツド等へ、更には
排熱するが経済的でない放熱装置内へと伝達して
いく在来の熱の流れは、この発明に従つて変更さ
れる。即ち、ピストン装置２４の周囲に発生した
熱が運動エネルギに変換されるので、熱降下に対
応する熱の経路は必然的にシリンダ２８、シリン
ダヘツド２３等から比較的低温のピストン装置２
４へ向かうものとなる。

なお、特にシリンダヘツド２３がシリンダ２
８、摺動ピストン部材３、とりわけ中空球形部材
１，２と同様に、熱の良導体で硬い材料から作ら
れていると有利である。ピストン装置２４に熱を
うまく伝達するために、対向シールを、特にシリ
ンダヘツド２３とシリンダ２８との間に、銅―石
綿パツキングでなくて純粋の銅箔で形成する。最
後に本発明によれば、この機械全体には断熱層１
４によつて形成された高級保温断熱を備えて、熱
が外部へ失われるのを避けてある。

更に互いに直接に接触する構成部材のすべて、
特にシリンダ２８、摺動ピストン部材３、中空球
形部材１，２を適当な同一材料で作つておくと、
各構成部材の熱膨張がほゞ等しくなるので一層有
利である。この目的のために遊び補整用のピスト
ンリングを、摺動ピストン部材３のシリンダ２８
に面した表面のいくつかの滑合ラビリンス溝２９
で置換すると有効である。このようにすると、熱
伝達が一層好都合な広い摺動面が得られる。

すべての摺動面は常に水の粒子が吹きかけられ
ているし、動力と横方向の力との間はかなり良好
であるので、油潤滑はほとんどなしで済ますこと
ができ、その結果、環境汚染が減る。なお、クラ
ンクシヤフトのピン用の減摩軸受およびクランク
ピン１５用の減摩軸受３０には、カプセルに充填
した永久潤滑剤が付与されている。

クランクハウジング２７にできるだけ細く形成
されたスロツト１６から、周期的に変化する蒸気
圧およびフライホイール３の両端での摩擦によつ
て時折発生する凝縮物が、場合によつては設けら
れている水処理ユニツトに送られる。

本発明は、２サイクルのガソリンエンジンと４
サイクルのガソリンエンジンの両方に使用可能で
ある。また、あらゆるタイプのデイーゼルエンジ
ンにも適当な配置により本発明を使用することが
できる。わかりやすくするために、燃焼エンジン
には付きものの従来の制御機関や制御スロツトま
たは制御弁は図に示していない。

第３図に示した本発明のもう１つの実施例で
は、第１図及び第２図の部材と同じ部材には同じ
番号を付してある。第１図及び第２図の外側中空
球形部材２をこの構造ではなくしてあり、また、
内側燃焼室２６を内包している中空球形部材１が
連接棒４に動かないように直接に連接させると共
に摺動ピストン部材３のカツプ３８に揺動可能に
直接に支持させてある。こゝでは本発明の目的が
部分的に解決されている。即ち噴射ノズル５から
排出されたガス噴射の反動衝撃によつて発生した
力を連接棒４に伝達するのに際して、その伝達方
向が連接棒４またはクランクピン１５の各位置で
連接棒４の軸方向となるようにして特に好ましい
ものとしている。第１図及び第２図の実施例にお
いて蒸気の形成のために延在していた中間室７を
第３図の実施例ではなくしてあるので、クランク
ハウジング２７における噴射衝撃、即ち膨張によ
つて蒸気を機械的エネルギに変換することが起こ
らないし、同様に中間室７で蒸発する水の気化熱
のために生じる冷却作用も起こらない。このため
第３図の実施例では、空気や水でシリンダ２８等
を従来のように冷却することになる。シリンダヘ
ツド２３も耐熱ライニング３４で被覆することが
できる。

第３図の実施例は、ピストン及び連接棒を変え
ることによつて自動車の多気筒燃焼エンジンの装
備と設計変更との両方に適している。このように
すると、重要な燃料の節約が行なわれる。最初の
点火の後、たゞし上死点の前に、機械の各負荷に
対応する量の水を、円周方向に楕円形の噴射ノズ
ル５とシリンダヘツド２３の噴射ノズル２２から
内側燃焼室２６に他の方法で噴射すなわち供給す
る。このようにすると、単純化されたピストン装
置２４の周囲の温度が一方では許容範囲内に維持
されるが、噴射の重量、噴射のエネルギ、従つて
噴射の反動がそれぞれ増大し、その結果、冷却器
に吸収される熱が特に実用上減ることによつて、
この排出される熱のかなりの量をエンジンの能力
の増大に使うことができる。エンジンのシリンダ
の数を従来製造されたものの半分に減らしながら
十分な能力を得るという考えは、原料の世界的不
足にかんがみて非常に魅力的である。

この不足にかんがみて、燃焼行程すなわち仕事
行程の開始前に行なうのが普通である燃料噴射を
指示する方式に既に装備されていないならば、燃
焼ピストンエンジンを取替えるのが望ましい。上
記のエンジンの作動は、仕事行程の前に各シリン
ダに燃料が噴射され、そして同じシリンダの次の
仕事行程中には燃料噴射が行なわれずに蒸発する
媒体が好ましくは内側燃焼室２６内に噴射するよ
うにすることができる。これは噴射反動すなわち
蒸気の膨張として作用して、動力を生み出す。

すべてのシリンダが動いているときには、燃料
と蒸発する媒体とが分離しているのが好ましい。
もし、シリンダを囲む冷却用ケーシング室または
シリンダの冷却用リブが断熱材で囲繞または充填
されていると、燃料の消費がかなり低くなること
が期待できる。このようにすることにより、前記
媒体の蒸発があらゆる観点で最適にされると共
に、過熱によつて大きな応力を受けている構成部
材の破壊が効果的に阻止される。

燃料用の噴射ピストンポンプ及び蒸発する媒体
用のダイアフラムポンプが作動するのは回転した
数の半分のみであるから、その合計の動力消費は
公知の噴射ポンプとほゞ同じである。

本発明は、１個のシリンダに２個の反対方向に
動くピストンを配した二重ピストンエジンンにも
有利に使用可能である。各内側燃焼室２６はこゝ
では、例えば十字上に互いに等距離だけ離間した
４個の噴射ノズル５によつて１個の共通の外側燃
焼室に接続されている。一方のピストン装置２４
の噴射ノズル５は、他方のピストン装置２４の噴
射ノズル５に対して45度だけ円周方向に分岐して
いる方が有利である。噴射ノズル５から出た噴射
は、依然としてかなりのエネルギレベルにあつ
て、共通の外側燃焼室内の低圧の雲を貫通するの
であるが、反対側のピストン装置２４に依然とし
て動力を伝達できる状態で作用する。本発明の単
ピストンエジンンでは、シリンダヘツド２３の所
の残留エネルギはほとんど使用することなく廃棄
されることになるのを将来において甘受しなけれ
ばならない。

最後に、本発明による燃焼エジンンに対して以
下の考慮を払わなければならない。

すなわち単気筒、２サイクル燃焼エジンンであ
つて、たとえば別々に装入または掃気され毎分
5000回転で運転しているエジンンは、本発明によ
ればクランクケースが与圧されるためピストンが
復帰工程においても駆動されるので毎分10000回
の動力行程を実現する。すなわち 上死点から下死点までの5000行程 と 下死点から上死点までの5000行程 であり、これは従来技術に比べて動力行程の数が
２倍となつている。

単気筒、４行程エジンンが毎分5000回転する
と、本発明によれば将来に、毎分7500回の動力行
程が実現される。すなわち 上死点から下死点までの2500行程 と 下死点から上死点までの5000行程 であり、これは従来技術の動力行程の数の３倍と
なつている。

したがつて、将来においては、４行程エジンン
の２行程エジンンに対する上述の不利な地位にも
かゝわらず、４行程エジンンの勝算が、従来の４
行程エジンンに比べて、飛躍的に増大すると思わ
れる。

上述の部材の各々、または２個以上を合わせた
ものを、上述のタイプと構造が異なる他のタイプ
に有効に適用することもできる。

今まで本発明を燃焼ピストン機関に実施した実
施態様として例示し、かつ説明してきたが、本発
明の精神から逸脱することなく各種の改変および
構造上の変更を行なうことができるので、図示し
た実施例に限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の燃焼ピストン機関の実施例を示し
たもので、第１図はその縦断面図、第２図は第１
図の２―２線に沿う断面図、第３図は本発明の別
の実施例の縦断面図である。 １…中空部材、３…摺動ピストン部材、４…連
接棒、５…噴射ノズル、２３…シリンダヘツド、
２５…外側燃焼室、２６…内側燃焼室、２８…シ
リンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダ主要部２８とシリンダヘツド２３と
   を備えると共に容積が変化する外側燃焼室２５を
   形成するシリンダと、外側燃焼室２５と連通する
   一定容積の内側燃焼室２６を形成し且つ外側燃焼
   室２５の容積を変化させることができるように移
   動可能にしたピストンとから構成し、該ピストン
   にはシリンダのシリンダ主要部２８内に案内され
   て移動可能な摺動ピストン部材３と、内側燃焼室
   ２６を形成すると共に連接棒４に連結し且つ摺動
   ピストン部材３に揺動可能に支持された中空部材
   １とを備え、ピストンの摺動ピストン部材３と中
   空部材１とを合同行程運動を行わせるため互いに
   連接し、内側燃焼室２６内の可燃性の混合ガスの
   燃焼時に少なくとも１つの排気噴射が外側燃焼室
   ２５に流入するように内側燃焼室２６を外側燃焼
   室２５に連結する少なくとも１つの噴射ノズル５
   を備え、該噴射ノズルには連接棒４の長手方向軸
   線の方向に延伸している長手方向軸線を備えたこ
   とを特徴とする燃焼ピストン機関。 ２ 連接棒４に連結させたクランクピン１５を有
   するクランクを備えた特許請求の範囲第１項に記
   載の燃焼ピストン機関。 ３ 噴射ノズル５の長手方向軸線を連接棒４の長
   手方向軸線と同軸的に延伸させた特許請求の範囲
   第１項に記載の燃焼ピストン機関。 ４ 少なくとも１つの噴射ノズル５の長手方向軸
   線を連接棒４の長手方向軸線と平行に延伸させた
   特許請求の範囲第１項に記載の燃焼ピストン機
   関。 ５ 摺動ピストン部材３には第１凹状カツプ形状
   面３８を備え、該第１凹状カツプ形状面３８には
   中空部材１を所定の区域にわたつて接触させ、中
   空部材を所定の区域において第１凹状カツプ形状
   面３８と接合する球形部材として形成し、摺動ピ
   ストン部材３の第１凹状カツプ形状面３８を球形
   部材の半球より大きくさせ、ピストンの摺動ピス
   トン部材３を複数個の部分に分割させた特許請求
   の範囲第１項に記載の燃焼ピストン機関。 ６ 連接棒４に固着させた外側中空部材２の内部
   に内側中空部材１を配設し、少なくとも１つの噴
   射ノズル５を内側中空部材の壁から外側中空部材
   の壁を通して延伸させた特許請求の範囲第１項に
   記載の燃焼ピストン機関。 ７ 摺動ピストン部材３には第１凹状カツプ形状
   面３８を備え、内側中空部材１を有する外側中空
   部材２を第１凹状カツプ形状面３８に所定の区域
   にわたつて接触させ、外側中空部材を内側中空部
   材と共に球形部材として形成し、第１凹状カツプ
   形状面３８を外側の球形部材の半球より大きくさ
   せ、ピストンの摺動ピストン部材３を複数個の部
   分に分割させた特許請求の範囲第６項に記載の燃
   焼ピストン機関。 ８ 外側及び内側中空部材１，２の間に中間室７
   を形成するように外側及び内側中空部材１，２を
   配設し、中空室７に中空部材１，２の作動温度で
   蒸発する媒体を供給するための供給機構と中間室
   ７から蒸気を引き抜くための排出機構とを備えた
   特許請求の範囲第７項に記載の燃焼ピストン機
   関。 ９ 供給機構を蒸発媒体を中間室７に供給するこ
   とと蒸気を中間室から引き抜くこととを周期的に
   行う供給排出機構として形成した特許請求の範囲
   第８項に記載の燃焼ピストン機関。 １０ 供給機構を蒸発媒体を中間室７に供給する
   ことと蒸気を中間室から引き抜くことととを常に
   行う供給排出機構として形成した特許請求の範囲
   第８項に記載の燃焼ピストン機関。 １１ 引き抜き機構には、外側中空部材２を貫通
   すると共に連接棒４の長手方向軸線に平行な長手
   方向軸線を備えた開口部を有する少なくとも１つ
   の別の噴射ノズル１２と、摺動ピストン部材３に
   設けられて少なくとも１つの噴射ノズル１２の開
   口部を制御する少なくとも１個の制御開口部１１
   と、シリンダ主要部２８に設けられた少なくとも
   １つの流出口１３とを備えた特許請求の範囲第８
   項に記載の燃焼ピストン機関。 １２ 連接棒４に連結したクランクピン１５を有
   するクランクと該クランクを収容するクランクハ
   ウジング２７とから構成し、引き抜き機構にはク
   ランクハウジング２７の少なくとも１つの流出口
   １６を備えた特許請求の範囲第１１項に記載の燃
   焼ピストン機関。 １３ 摺動ピストン部材３の第１凹状カツプ形状
   面３８に長手方向溝３５を備え、外側中空部材２
   には該溝３５に係合する突起３６を備えた特許請
   求の範囲第７項に記載の燃焼ピストン機関。 １４ 供給機構にはシリンダ主要部２８に設けら
   れていて常時は摺動ピストン部材３によつて閉じ
   られている高圧噴射ノズル９と、摺動ピストン部
   材３に設けられた流路８と、流路８と高圧噴射ノ
   ズル９に整合可能な外側中空部材２の開口部３２
   とを備えた特許請求の範囲第８項に記載の燃焼ピ
   ストン機関。 １５ 供給機構には静止注入ニツプル１９と、該
   注入ニツプル１９をピストンの中間室７に連通す
   るチユーブによつて形成されたばね１７，１８と
   を備えた特許請求の範囲第８項に記載の燃焼ピス
   トン機関。 １６ 中空部材１を外側中空部材２に対して連接
   棒４から遠去かる方に偏心して配設した特許請求
   の範囲第６項に記載の燃焼ピストン機関。 １７ 摺動ピストン部材３の端縁３７によつて制
   御可能であると共に中空部材１の壁を貫通して外
   側燃焼室２５を内側燃焼室２６に周期的且つ付随
   的に連通する少なくとも１つの充填流路６を備え
   た特許請求の範囲第１項に記載の燃焼ピストン機
   関。 １８ 充填流路６を外側中空球形部材２の壁３を
   通つて延伸させた特許請求の範囲第１７項に記載
   の燃焼ピストン機関。 １９ シリンダ主要部２８とシリンダヘツド２８
   とを囲繞する断熱層１４を備えた特許請求の範囲
   第１項に記載の燃焼ピストン機関。 ２０ 連接棒４に連結したクランクピン１５を有
   するクランクと、該クランクを収容するクランク
   ハウジング２７とから構成し、断熱層１４をクラ
   ンクハウジングに囲繞させた特許請求の範囲第１
   ９項に記載の燃焼ピストン機関。