JPH07500648A - 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】 臼崖±凹 本発明は内燃機関に関する。

内燃機関は分離式エンジンと非分離式エンジンとに分類され得る。このようなエ ンジンは、すべて、空気と混合された燃料の点火、燃焼に先立って圧縮行程を行 う。

非分離式エンジンでは、燃料が空気と混合されてから圧縮行程が開始する。普通 ５ＩＧＥエンジンと呼ばれる火花点火式ガソリン・エンジンがそれである。成層 燃焼エンジン（現在は一般的ではない）として知られる成る種の５ＩＧＥエンジ ンでは、燃料は、圧縮行程中ではあるが、火花で開始される点火の充分前に、空 気に導入される。すべての非分離式エンジンでは、火花が生じる前に、圧縮行程 で生じた高温によって予混合空気・燃料混合気が点火される可能性があるので、 最高圧縮圧力は制限される。

５ＩＧＥエンジンでは、空気・燃料混合気は化学的にほぼ正しくなければならな い。この制限が、低い圧縮比ならびに部分負荷で空気流入量を絞る必要性（これ らはすべてこの燃焼系に伴う）と相まって、５ＩＧＥエンジンの熱効率を比較的 低いものとしている。５ＩＧＥエンジンの主たる利点は、急速燃焼過程、それ故 、予混合空気・燃料混合気の急速燃焼によってもたらされるより高い速度、出力 にある。

分離式エンジンは、燃料なしに空気のすべであるいはその大部分を圧縮し、点火 が開始されるべき時点の圧縮行程の終り付近で該圧縮空気中へ燃料を導入する。

よく知られている分離式エンジンはディーゼル・エンジンであり、圧縮行程の終 り付近で非常に高い圧力の下に燃焼室へ液体燃料を噴射する。

分離式エンジンは、５ＩＧＥエンジンに比べて、特に部分負荷時に、かなり高い 熱効率を得ることができる。早期点火の危険によって効率を高める圧縮圧力が制 限されることはない。部分負荷でのスロットリングは不要であり、圧送損失を避 けることができる。部分負荷での希薄混合気燃焼が可能であり、これも熱効率を 改善する。

ディーゼル分離法の欠点は、点火して急速燃焼させる前に液体燃料を噴射し、蒸 発させるのにかかる時間が比較的長いということである。ディーゼル・エンジン は、したがって、５ＩＧＥエンジンよりも熱効率は良いが、５ＩＧＥエンジンと 同じ高い回転数で運転することはできず、所与の寸法、重量がらの出力は低くな る。高い負荷および高い速度では、燃焼は膨張行程でも充分に進み、ディーゼル ・エンジンの熱効率をかなり低下させる。

本出願人の発明した種々のタイプの分離式エンジンは、たとえば、ＧＢ−Ａ−２ １５５５４６、ＧＢ−Ａ−２１８６９１３、ＧＢ−Ａ−２２１８１５３、ＧＢ− Ａ−２２３８８３０およびＧＢ−Ａ−２２４６３９４で公知である。これらのエ ンジンは、現在、Ｍｅｒｒｉｔｔエンジンとして文献で公知である。

Ｍｅｒｒｉｔｔエンジンは、−組またはそれ以上の組の第１、第２のシリンダと 、これらのシリンダ内で動（それぞれ第１、第２のピストンとを有する。第１シ リンダは第２シリンダよりも大きい行程容積を有し、吸気弁または吸気ボートあ るいはこれら両方と排気弁または排気ボートあるいはこれら両方が第１シリンダ と連通している。燃料源が第２シリンダへ燃料を与える。ピストンがほぼ上死点 位置にあるときに燃焼スペースを定める手段であって、燃焼スペースが膨張行程 の少な（とも早期部分で両シリンダと連絡するようにする手段と、第２シリンダ から燃焼スペースへの燃料・空気混合気の進入、すなわち、移動を阻止する阻止 手段とが設けである。

したがって、　Ｍｅｒｒｉｔｔエンジンは、若干量の空気が小さい方の第２シリ ンダ内で燃料のすべてと共に圧縮され、大きい方の第１シリンダ内で空気の大部 分がそのまま圧縮されるという点で相違するが、ディーゼル・エンジンに似た分 離式エンジンである。第２シリンダ内の非常に濃厚な燃ネ４・空気混合気は、そ れが濃厚すぎるため、圧縮中に爆発することがない。また、希薄すぎるために、 圧縮行程中に爆発させすることなく少量の燃料を第１シリンダ内で空気と混合さ せることができることも公知である。

燃料を圧縮行程の終わりで噴射する分離式ディーゼル・エンジンと比べて、Ｍｅ ｒｒｉｔｔエンジンはそのサイクル期間のかなり長い部分にわたって燃料を給送 することができる。そんなわけで、燃料は液体から気体へ蒸発するのに長くかが るが、燃焼室内で燃焼が進行するまで最初から第１シリンダにあった圧縮空気の 大部分と完全に混合することがない。

前記の特許明細書では、共通の燃焼室と連通ずる、行程容積の等しくないシリン ダの横這の場合、燃料が小さい方のシリンダ内に含まれているとき、ここで「気 体反応分離Ｊ　（ｇａｓ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｅｇｒｅｔａｔｉｏｎ）と呼ぶプ ロセスが生じるということが立証され、知られている。

気体反応分離は、燃料給送の瞬間まで機械的な弁装置（代表的には、燃料噴射器 におけるニードル弁）がエンジンへの燃料供給を遮断するディーゼル・エンジン の機械的な分離とは異なる。Ｍｅｒｒ】ｔｔエンジンで生じる気体反応分離プロ セスでは、大きい方の第１シリンダおよび燃焼室内に含まれた空気は、圧縮行程 の大部分にわたって小さい方の第２シリンダ内へ移動することが知られている。

これは燃焼室から第２シリンダ（燃料のすべであるいは大部分が含まれる）への 空気流を生じさせ、燃焼室への燃料の移動を阻止する。圧縮行程の終り付近では 、第２シリンダ内の圧力が燃焼室内の圧力よりも大きくなり、小さい方のシリン ダ内で蒸発した燃料が少量の空気と共に燃焼室に入らなければならないので、気 体流は逆転される。

往復動内燃機関の熱効率は次の特徴を備えることによってがなり改善され得る。

１）　非常に急速で完全な燃焼または「一定容積」燃焼。

ｉｉ）　＃Ｂ希薄空気・燃料混合気による部分負荷での燃焼に続（より低い気体 温度。

１ｉｉ）　高い実際的な圧縮比。

本発明は改良した内燃機関を提供しようとするものである。

したがって、本発明は、 少なくとも一組の第１、第２のシリンダであって、第１シリンダが第２シリンダ よりも大きい行程容積を有する第１、第２のシリンダと、これらのシリンダ内で 動くことができるそれぞれ第１、第２のピストンと、第１シリンダと連通する吸 気手段と、 第１シリンダと連通する排気手段と、 第２シリンダへｔｌＳ料を与える第１燃月源と、ピストンがほぼ上死点位置にあ るときに燃焼スペースを構成する手段であって、燃焼スペースが膨張行程中に両 シリンダと連通ずるようにした手段と、圧縮行程の終りに向がって進入を阻止す る阻止手段と、第２シリンダと組み合わせてあり、吸入行程中に第２シリンダへ 燃料または空気あるいはこれら両方を流入させるアクセス手段であり、前記第２ シリンダへ開口する第１ボート手段およびこのボート手段を制御する第１弁手段 を包含するアクセス手段と を包含する内燃機関であって、 第２ピストンがクラウンとボデ一部を有し、このクラウンが前記ボデ一部がら隔 たっておりかつそれに連結しており、軸線方向における前記クラウンと前記ボデ 一部の距離に比べて軸線方向において比較的小さい周縁を有し、前記ピストンの クラウン、ボデ一部と前記第２シリンダの側壁面との間に前記燃焼スペースを構 成する ことを特徴とする内燃機関を提供する。

ここで用いる「弁Ｊなる用語はボートも含む。

ここで用いる「空気」なる用語は、酸素と他の通常不活性な気体との任意適当な 混合物や、気体状または液体状（すなわち、蒸発液体）の燃料と共に燃焼するこ とのできるほぼ純粋な酸素も含む。また、再循環された排ガス、クランクケース ・ガスおよび再循環内燃機関ガス内に存在する少量の炭化水素物質も含み得る。

ここで用いる「進入」なる用語は、圧縮行程の終りであるいはそこに向がって第 ２シリンダから燃焼スペースへの燃料・空気混合気の移動を言う。

本出願人のＧＢ−Ａ−２２４６３９４は、より容易に燃焼スペースを作り出すこ とができると共に、多数の他の重要な利点を与えるタイプのピストンを有する内 燃機関を開示している。このタイプのピストンの例が第１図に示しである。

第１図に示すエンジンにおいて、燃焼スペースすなわち燃焼室２ｏは第２ピスト ン１８によってほんの部分的に構成あるいは境されている。このような構成にお いて、第２ピストンはクラウン３５を持ち得る。このクラウン３５は、第１ピス トンのクラウン３６から隔たりかつそこに連結してあり、軸線方向における第１ ピストン・クラウン３６から第２ピストン・クラウン３５までの間隔に比べて比 較的薄い軸線方向の周縁３７を有する。第２ピストンのクラウンは常に第２シリ ンダ内に留まると好ましい。こうして、２つのピストンのクラウンと第２シリン ダの壁面１４ａとの間に燃焼スペースを構成し、燃焼室２０を小さい方のピスト ンそのものの中に完全に閉じ込める必要性を避けることができる。大きい方のシ リンダ１２が吸気弁および排気弁２４．２６を有する。

小さい方のピストン１８は、大きい方のピストン１６と同心であり、ピラー２３ ４と高くなった部分すなわち基部８４とを包含する。この基部によって、ピスト ンＩ８のクラウン３５がビス）・ン１６に連結あるいは一体となっている。第】 図かられかるように、ピラー２３４は湾曲した輪郭を持ち、この湾曲が大きい方 のシリンダ１２から燃焼スペース２０へ入る空気の渦流を促進すると共に、燃焼 スペース２０への空気の進入に続く燃料・空気混合気の渦流を促進する。燃焼ス ペース２０は、ピラー２３４と、小さい方のシリンダ１４の壁面（概略的に１４ ａで示す）との間に構成される。ピラーの形状、寸法は、適切な寸法、形状の適 当な燃焼容積を作るように選ばれる。

周縁３７は第２シリンダの壁面１４ａからやや隔たっていて環状ギャップ１２８ の形をした阻止手段を構成する。この阻止手段は、上死点またはその付近にピス トンが到達する前の空気の進入を阻止する。小さい方のシリンダ１４の、図で見 て上端には、オプションの周溝３９が形成してあり、この周溝は空気の進入を促 進するバイパスとなる。

小さい方のシリンダ１４の上端は全体的に３０で示すアクセス手段を備えており 、このアクセス手段は第２吸気弁３１とスロットル弁３２とを包含する。アクセ ス手段は、第２シリンダ内の圧力を圧縮行程の早期部分で第１シリンダ内の圧力 よりも低い値に制御し、上死点位置またはその付近に第２ピストンが到達する簡 の空気の進入を阻止することができる。吸気弁３１に通じる吸気ダクト３３へ液 体燃料を給送するための燃料噴射器３４が設けである。スロットル弁３２は、燃 料噴射器３４によって給送される燃料の量と無関係に、吸気ダクト３３を通る空 気の流量を制御する。アクセス手段３０を制御することによって、小さい方のシ リンダ１４内の圧力が正確に制御されて最適の進入タイミングを与える。この進 入タイミングが、次いで、点火タイミングを制御してエンジンの全速度、負荷範 囲にわたって最適なエンジン運転特性を与えることになる。スロットル弁３２の 動作および噴射器３４の動作はエンジン管理システムＭで制御すると好ましい。

エンジンの吸入行程で、空気は吸気ダクト２５を通って大きい方のシリンダ１２ へ入る。空気は、また、噴射器３４からの燃料と共に開いた弁３１を通して小さ い方のシリンダ１４へも入る。スロットル弁３２は、小さい方のシリンダ１４に 入る空気質量を制御し、エンジンの吸入行程中、吸気弁３１を通って小さい方の シリンダ１４に入る空気・燃料混合気が通常確実に大きい方のシリンダ１２内の 圧力より低くなる。圧縮行程の早期部分中（あるいは最初の半分の全部を通じて ）吸気弁２４の閉鎖後に弁３１を閉鎖するタイミングも、第２シリンダ１４内の 圧力を弁３１が閉じたときの第１シリンダ１２内の圧力よりも確実に低くするこ とができる。圧縮行程中のピストンｊ８のクラウン３５前後の圧力差は圧縮行程 の終りでピストン１８の上死点位置付近において小さい方のシリンダ１４の内容 物が燃焼スペース２０内へ進入するタイミングへの効果を有する。これは、順次 、たとえば、シリンダ１４内の燃料・空気混合気が圧縮行程中に大きい方のピス トン１６によって燃焼スペース２０へ給送される比較的熱い空気に出会ったとき の圧縮点火による、蒸発した燃料の点火のタイミングを制御する。

エンジンの吸入、圧縮行程中、第２吸気弁３１を経て第２シリンダへ入った燃料 は小さい方のシリンダ１４内で蒸発する。上死点位置付近で、圧縮行程の終りに 向かって、クラウン３５の周縁３７は、バイパス３９付近に破線で示す位置に到 達し、これが閉止手段の寸法を効果的に増大し、蒸気形態の空気・燃料混合気が バイパス３９を通り、周縁３７まわりから燃焼スペース２０内へ殺到する。燃焼 スペース２０内の空気が圧縮され、燃焼スペースに入る燃料・空気混合気の自然 点火を生じさせるに充分な高い温度となり、燃焼スペース内の気体の膨張により 、ピストン１６．１８が押し下げられて膨張行程を開始する。溝３９の軸線方向 長さは第２ピストン・クラウン３５の厚さｔよりも太き（、バイパス溝３９を通 ってクラウンまわりに燃料・空気混合気が進入する拡大ギャップを与える。

満３９は、第２シリンダ１４内の隙間容積、すなわち、第２シリンダ内でのピス トン１８の移動によって減らされることのない容積も提供する。この隙間容積は 、圧縮行程中にシリンダ１２内で燃料・空気混合気のための余分な体積を与える ことによって進入タイミングを効果的に遅らせるが、進入時には燃焼スペース２ ０と連通ずる。溝３９の別の機能としては、燃焼スペース２０内の火炎、そして その結果生じる圧力増大を第２ピストン・クラウン３５上方のスペースと連絡さ せることがある。

小さい方のシリンダ１４がその上端にバイパス溝３９を持つものとして示しであ るが、ギャップ１２８の寸法は、ギャップ１２８のみ、すなわち、バイパス３９ を持たないギャップが進入通路を形成する阻止手段全体を与えるように選ぶこと ができる。この場合、ギャップ１２８の寸法は、圧縮行程の大部分でクラウン３ ５の上面と燃焼スペース２０の間に適切な分離を確保できるように注意深く選ば れる。

クラウン３５は、第２吸気弁３１を通って流入する燃料および空気、圧縮行程中 の空気内の燃料の蒸発効果およびピラー２３４を通しての熱伝導によって冷却さ れる。

弁３１は、吸気・排気両用弁として用いてもよい。この場合、排気行程の終りで シリンダ１４内に残る未燃焼燃料がなんらエンジンを出る必要がなく、排気汚染 を低減するという利点を有する。

第１図に関連して上に説明したエンジンを完全に開示しているＧＢ−Ａ−２２４ ６３９４に注目して頂きたいが、その内容はここに参考資料として援用する。

本発明を、以下、添付図面を参照しながら実施例によって説明する。添付図面に おいて： 第２図は、本発明による内燃機関の好ましい形態の一部を通る部分断面図であり 、２つのピストンをそれらの上死点位置あるいはその付近で示す図である。

第３図は、エンジンの吸入行程を示す、第２図と同様の図である。

第４図は、第２図と同様の図であり、ピストンを下死点位置あるいはその付近で 示す図である。

第５図は、第２図のエンジンの部分断面図である。

第６図は、第２−５図のエンジンの一部を通る部分断面図であり、変形例を示す 図である。

第７Ａ図は、本発明によるエンジンの第２実施例を通る部分断面図である。

第７Ｂ図は、第７Ａ図と同様の図であり、ピストンを下死点位置で示す図である 。

第８Ａ図は、第７Ａ、７Ｂ図のエンジンの部分断面側面図であり、その変形例を 示す図である。

第８Ｂ図は、第８Ａ図と同様の図であり、第７Ａ、７Ｂ図のエンジンのさらに別 の変形例を示す図である。

第９図は、第７Ａ、７Ｂ図のエンジンの実際例を示す部分断面側面図である。

第１０図は、本発明によるエンジンの第３実施例を示す、第５図と同様の図であ る。

第１１Ａ、ＩＩＢ図は、第１０図のエンジンの一部を通る部分断面図であり、エ ンジンの点火プラグの種々の位置を示す図である。

第１２図は、本発明によるエンジンの第４実施例を示す、第１０図と同様の図で ある。

第１３Ａ図は、変形した小さい方のピストンのそのシリンダ内の部分の側面図で ある。

第１３Ｂ図は、第１３Ａ図のピストンの、矢印ＸＩＩＩの方向に見た平面図であ る。

第１３Ｃ図は、第１３Ａ図の構造の代替案を与えるように変形した第２シリンダ を通る横断面図である。

第１４Ａ図は、さらに別の形態の小さい方のピストンを示す図である。

第１４Ｂ図は、第１４Ａ図のピストンのＸＦ−ＸＩＶ線に沿った断面図である。

第１５図は、さらに別の小さい方のピストンの構造の側面図である。

第１６図は、第２−５図のエンジンの２行程形態を通る部分断面図である。

図面を参照して、第２−４図は、第１図に示すものに類似した本発明による内燃 機関１０の好ましい形態の一部を通る概略横断面図であり、同様の部分は同様の 参照符号を持つ。しかしながら、主要な差異は、第２−５図のエンジンが個別の ピストンを持つということである。第１ピストン１６は、第１シリンダ１２内で 動くことができ、ピストン・リング１６ａによってシリンダに対してシールされ ている。一方、小さい方の第２ピストン１８は、第２シリンダ１４内で動くこと ができ、ピストン・リング１８ａによってシリンダに対してシールされている。

両ピストン１６．１８は、それぞれのリンク機構を介して共通のクランク軸、あ るいは、機械的に連結された個別のクランク軸に連結しである。図示の構成では 、ピストンはほぼ同相で作動するが、若干の位相差をもって作動してもよい。

図面かられかるように、シリンダ１４およびピストン１８の軸線はシリンダ１２ およびピストン１６の軸線に対して直角に配置してあり、シリンダ１４はボート ２９を通してシリンダ１２と連通している。

ピストン１８は、ボデー１９と、ピラー２３４によって構成されるボビン状の端 部とを包含する。ピラー２３４によって、ピストンのクラウン３５はボデー１９ に連結されるかあるいはそれと一体である。第１図に類似した要領で、ピラー２ ３４と小さい方のシリンダ１４の壁面１４ａとの間に、燃焼室または燃焼スペー ス２０が構成される。

小さい方のシリンダ１４はボート２９を通して大きい方のシリンダ１２と連通し ており、このボートは第２ピストン１８の行程の大部分にわたって燃焼室２０と 連通ずるように位置している。第２ピストン１８の行程は、その下死点位置で、 ピストン１８の周縁３７がボート２９と交差し、大きい方のシリンダ１２が燃焼 室２０ど小さい方のシリンダ１４の行程容積の両方と連通し、上死点位置で、ボ ート２９がピストン１８のボデー１９によってほぼ閉ざされるように配置する。

ピストン・リング１８ａは、ボート２９と交差しないようにピラー２３４から充 分に離れてボデー１９上に設置される。

最後に、大きい方のピストン１６は、それがその上死点位置にあるときにボート ２９に入り、それをほぼ閉じる突起１００を持っているとよい。

吸入行程で、燃料と空気が弁３１を通して小さい方のシリンダ１４へ入り、実質 的に空気のみが吸気弁２４を通して大きい方のシリンダ１２へ入る。スロットル 弁３２は、シリンダ１４内の圧力を制御して吸入行程の終りでシリンダ１２内の 圧力よりもやや低い圧力とするのに用いられる。両ピストンの圧縮行程中、両吸 気弁２４．３１が閉じ、進入中、圧縮行程の終りに向かって、燃料、空気はピス トン１８のクラウンの周縁３７まわりに燃焼室２０内へ送られ、ここで、熱い空 気と接触して燃料が点火される。動力行程の終りで、排ガスが排気弁２６を通し てシリンダ１２から排出される。

２つのピストン１６．１８のこの構成により、大きい方のピストン１６が小さい 方のピストン１８と異なった行程を持つことができ、かつ、普通のピストン形態 を保つことができる。これにより、現存のクランクケースを本発明に従ってより 容易に改造することができる。

添付図面に示すように、小さい方のピストン１８は、そのクランク軸を大きい方 のピストン１６のクランク軸と平行に配置してエンジン・シリンダヘッド内に設 置してもよい。あるいは、小さい方のピストン１８を大きい方のピストン１６と 平行に配置し、カムその他の適当な機構によって作動させてもよい。

大きい方のピストン１６と別体の小さい方のピストン１８を持つということは、 小さい方のピストン１８のストロークを比較的短くすることができ、それにより 、比較的短い軸線方向長さの燃焼スペース２０を形成できるという利点を与λる 。

当業者であれば明らかなように、第２−５図に関連して説明したエンジンは、Ｇ Ｂ−Ａ−２２４６３９４に記載されているエンジンの任意の適当な特徴を組み込 むことによって変更することができ、そのいくつかを以下に説明する。

第１図の溝３９は第２−５図の実施例に組み込むことができる。溝３９の横断面 形状は第１図に示すものと変えてもよい。たとえば、第６図に示すように、この 溝は截頭円錐形の下方壁３９ｂを持ち、ピストン１８がその上死点位置に接近す るにつれて急激に増大するギャップよりもむしろ徐々に増大するギャップを与え るようにしてもよい。第６図は、また、溝３９に到達するまでピストン・クラウ ン３５およびシリンダ壁面を横切って有効にシールするのに使用できるオプショ ンのピストン・リング３８も示している。

本発明による、Ｍｅｒｒｉｔｔエンジン分離システムからの利益を持つハイブリ ッド型ディーゼル・エンジン構造が第７Ａ図に示しである。２つの好ましい位置 のうちの一方に高圧燃料噴射器６０Ａまたは６０Ｂの形をした第２燃料源が設け である。第１の燃料源（噴射器３４）は、前述したように、吸気通路３３へ燃料 を給送するように配置しである。

吸入行程中、弁２４．３１が開いてほとんど絞っていない空気を大きい方のシリ ンダ１２内へ流入させると共に、燃料、空気を小さい方のシリンダ１４内へ流入 させ得る。しかしながら、第２−５図においては、噴射器３４がエンジン内での 燃焼に必要な燃料量のほとんど全部を提供するのに対して、第７Ａ図の構造の噴 射器３４はその一部のみを提供するだけである。ピストン１８がその上死点位置 に接近するにつれて、噴射器６０Ａまたは６０Ｂは、ディーゼル・エンジン様式 で、ピストン・クラウン３５の下方の燃焼スペース２０へ直接あるいはボート２ ９へ燃料を給送する。

ピストン１８がその上死点位置へ接近するにつれて、クラウン３５上方の蒸発し た燃料・空気混合気が、ピストンの周縁３７と小さい方のシリンダの壁面１４ａ の間に構成され、今やバイパス溝３９を通じて拡大されているギャップ１２８を 通して熱２０へ進入する。このような進入は、ギャップ１２８が非常に小さいか あるいはまったくない場合にも満３９が設けであるならば可能である。

圧縮行程中、大きい方のシリンダ１２からの空気は燃焼スペースへ入り、進入し た燃料・空気混合気に点火するに充分な温度となる。噴射器６ｏ、６０Ｂは、加 圧燃料を燃焼スペース２０へ給送して燃焼している進入混合気の存在の下に極め て急速な点火を行うようにタイミングが合わせである。こうして、本エンジンは 、噴射器６０Ａの形でディーゼル・エンジンに代表的な燃料分離法とここに説゛ 明したＭｅｒｒｉｔｔエンジンに代表的な燃料分離法の両方を利用する。ディー ゼル・エンジンおよびＭｅｒｒｉｔｔエンジンの原理のこのような組み合わせに より、ディーゼル・エンジンは、もしあったとして非常に少ない煤煙放出量でも ってしかも高いｍ料装荷率で作動することができ、また、より低い圧縮率、より 高いエンジン速度で作動することができる。この組み合わせは、Ｍｅｒｒｉｔｔ エンジン原理による助けのないディーゼル・エンジンと比べて、燃焼速度をがな り増大させる。

噴射器３４．６０Ａまたは６０Ｂによって給送される燃料の量および給送のタイ ミングは、エンジン管理システムＭのような手段で制御される。このエンジン管 理しすてむは、所与の運転要件に対して噴射器３４と６０Ａまたは６０Ｂとの間 に正しい燃料比率を与え、たとえば、排ガス内の煤煙放出量を最小限に抑λる。

この構成によれば、少量の燃＄４（たとえば、全燃料の４％−１０％）を噴射器 ３４で噴射してシリンダ１４内で蒸発させ、燃焼室へ送って圧縮点火することが できる。これにより、ボビンの行程量および軸線方向長さを小さくすることがで きる。噴射器３４からの燃料は蒸発を助けるために予熱してもよい。

ピラー２３４は第２−５図のそれよりも長いものが示しである。これにより、燃 焼室がピストンの上死点位置でボート２９と連通ずることができ、ボート２９が 燃焼室の一部となることができる。噴射器６０Ａを用いる場合には、突起１００ はボート２９の一部のみを満たすことになる。

第７Ｂ図は、ピストンをそれらの下死点で示す、第７Ａ図の実施例の図である。

ここでわかるように、ガス孔１３５がボート２９の縁を越えて移動している小さ い方のピストンのクラウン３５によって構成され、排気行程の開始時に排ガスの 排出を可能とする。

第８Ａ図は、第７Ａ図のエンジンの部分断面側面図であり、燃料噴射器６０Ａを 用いたときの通路２９および突起１００の形状を示している。これは、ボビンが 小さく、したがって燃焼室も小さい場合、必要な隙間容積を得るためには必要で ある。ここでわかるように、突起１００は燃焼室内のガスの渦流運動を促進する のを助けるように形成すると便利である。

第８Ｂ図は、第８Ａ図に類似した図であり、燃焼室の全容積がピストン１６の」 二面に、突起１００の代わりにくぼみ２２９を設けることによって増大させた構 成を示している。

第９図は、第７Ｂ図に示すエンジンの実際の構成の部分断面側面図である。

第１０図を参照して、ここには、点火プラグ５２を加えた、第１図に示すエンジ ンに類似したエンジンが示しである。

この図は、火花で１点火プロセスを開始させ、圧縮点火によってこの点火プロセ スを継続させること、すなわち、火花トリガ式圧縮点火（ＳＴＣＩ）によってエ ンジンの点火タイミングを制御する変形例の方法を開示している。

当業者にはよく知られているように、火花点火は０ｔｔｏエンジンとして知られ る火花点火エンジンすなわち火花点火ガソリン・エンジン（ＳＩＧＥ）で広く用 いられており、火花が火炎を発生させ、この火炎が予め混合した燃料、空気のガ ス体内で急速に移動する。５ＴＣＩは異なったプロセスである。火花による点火 は、２段階点火プロセス、すなわち、火花点火と圧縮点火のうちの最初の段階で ある。この最初の段階では、燃料管理シリンダから燃焼スペースへ進入し始めて いる燃料蒸気が燃焼スペース内で空気と混合し始めるにつれて、燃料蒸気内で局 所的な火炎のみを発生させる。この火花点火は、進入プロセスの完了前、換言す れば、燃料管理シリンダから燃焼スペースへすべての燃料が移動し、燃焼スペー ス内に存在する燃焼に必要なすべての空気と混合する前に生じる。火花点火段階 は、ガス状燃料をその噴流の周縁で空気と混合させながらこのガス状燃判噴流を 火花で点火させるプロセスに類似したプロセスである。

火花点火プロセスが生じた後、エンジンの燃焼スペース内のガスの圧力および温 度は、蒸発燃料が第２ピストンの作用下で燃焼スペースに進入するにつれて、蒸 発燃料の残部の圧縮点火を行わせるに充分に上昇する。燃料蒸気を混合し、燃焼 させるプロセスは、火花点火の瞬間以降の燃焼の進行を完了させるに必要なさら なる空気で継続する。普通の火花点火エンジンすなわち５ＩＧＥでは、燃料と空 気の混合プロセスは火花が現れる前にほぼ完了する。　５ＴＣＩを用いる重要な 利点は、使い易さということであり、これにより、種々のエンジン条件に合わせ ることができる。５ＴＣＩを使用するとき、進入プロセスのタイミングにわたっ て要求される制御精度のエンジン動作に対する重要性を小さくすることができる 。

５ＴＣＩを達成するには、エンジン・システムが進入の早期の時期に選ばれた特 定の燃料を圧縮点火するに不充分な圧縮比で作動する必要がある。たとえば、高 いオクタン価のガソリンの場合、圧縮比は５ＴＣＩについてはたとえば１０：１ の値まで下げるとよく、一方、圧縮点火のみを行うつもりならば、たとえば１６ ：１の圧縮比が必要であるかも知れない。点火プラグは、燃料蒸気が進入プロセ スの早期部分で燃焼室内の空気と混合する部位にも設ける。この点火プラグは圧 縮点火プロセスを開始させる適切な時点で火花を発生させる。

燃焼室への進入を既に開始している燃料の成る部分を点火した後、燃焼室内の圧 縮および温度は上昇する。これにより、燃焼室内へ進入し、その中の空気と混合 し続りている蒸発燃料の残部は、たとえ火花で生じた当初の火炎が燃料の残部を 点火し続は損なっても、圧縮点火で点火される。

第１０図を参照して、エンジンの幾何圧縮比は、燃料の圧縮点火がそれ以下では 生じることがないレベル、たとえば、非常に高いオクタン価のガソリンについて は１２：１より低い圧縮比、中位オクタン価のガソリンについては１０：１より 低い圧縮比まで低下させることができる。この設計特徴により、小さい方のシリ ンダ１４から燃焼室２０内へ移送されつつある、あるいは、進入しつつある予蒸 発燃料は燃焼室内の空気と接触して自然発火することはなく、外部の制御回路に よって点火プラグ５２のところに発生する火花を待つことになる。点火プラグは 、若干の空気内に予蒸発燃料が濃厚に存在する混合気を、それがさらに多い空気 と混合し始める瞬間に、火花点火が確実に生じ得るような条件下で点火する。

火花点火は、それが生じる時点までに第２ピストンのクラウンを横切って進入し た燃料にのみ影響する。火花で生じた燃焼に伴う圧力、温度上昇はピストン・ク ラウンを横切って進入する燃料の残部を圧縮点火する。

本作動方法の主要な利点は、点火プラグの付勢な介してかなり簡単に点火を制御 できるということにある。正確な進入の瞬間はもはや必須ではなく、火花の支援 なしに作動する純粋な圧縮点火エンジンよりも早い時期に進入が開始してもよい 。

圧縮比の低下は、エンジンの熱効率をほんの少し低下させる。この影響につりあ わせるために、燃焼室の寸法を大きくすると、ほかのどこかで相対的な寄生体積 効果を低下させ、燃焼中のガス移動をより良好にすることができる。点火プラグ ５２、噴射器３４およびスロットル弁３６の制御はエンジン管理システムＭで行 うことができる。

第１１図は、点火プラグ５２の可能性のある位置を示している。第１１Ｂ図では 、点火プラグは、燃料蒸気が第２ピストンのクラウンの下を循環する空気と出会 う重要な位置で溝３９内に設置した状態で示されている。空気の流れ方向が太い 矢印で、燃料の流れが細い矢印で概略的に示しである。第１１Ａ図において、点 火プラグは、満３９のすぐ下に設置した状態で示されている。この場合、第２ピ ストンのクラウンが溝３９から離れ始めるとすぐに火花点火が生じるようにタイ ミングを合わせ得るという利点がある。

第１２図は、さらに別のエンジンの実施例を示しており、ここでは、Ｍｅｒｒｉ ｔｔ分離システムを５ＩＧＥ原理と組み合わせ、少な（とも圧縮行程で燃料と空 気を予混合させ、次いで火花で点火して動力を発生させることができる。このハ イブリッド構造では、２種の燃焼原理が順次に作動する。

第１２図に示すエンジンは、第２−５図に示すエンジンと同じ要領で構成してあ って、火花点火エンジンでは代表的な点火プラグ５２と燃料・空気管理システム ８０が追加しである。このシステム８０は燃料ディスペンサを包含し、この例で は、燃料ディスペンサは低圧噴射器８２（気化器のような燃料・空気針Ｉ装置を 包含し得る）とスロットル弁８３である。このシステムは燃料・空気の比率を精 密に制御して火花点火を容易にすることができる。

作動にあたって、エンジンを火花点火エンジンとして始動して暖機し、システム ８０を作動させて燃料噴射器３４をオフとし、吸気ダクト３４内のスロットル弁 ３２を閉じる。吸入行程で、燃料・空気混合気が吸気弁２４を通って大きい方の シリンダ１２へ流入する。圧縮行程で、混合気は燃焼スペース２０内へ圧縮され 、ここで点火プラグ５２からの火花で点火される。この点火は上死点付近で生じ るようにタイミングが合わされる。スロットル弁８３を開いて燃料供給量を増大 させることによって、動力が増大する。しカルながら、スロットル弁８３の開度 ならびにＭｅｒｒｉｔｔモードで圧縮点火を許すに充分に高いエンジン圧縮比を 与えられている大きい方のシリンダ１２へ吸入され得る燃料・空気量には限界が ある。一方、シリンダ１２内の圧縮点火は火花点火作動もおどでは避けなければ ならない。同じ点火プラグを用いてエンジンが５ＴＣＩ原理で作動する場合には 、スロットル弁８３は全負荷で完全に開くことができる。

エンジンがひとたび暖まったならば、噴射器８２をオフとし、スロットル８３を 開き、噴射器３４をオンにし、スロットル弁３２を通常に作動させることができ 、それによって、エンジンは第１０図に関連して説明した要領で作動することに なる。第２吸気弁３１を通して第２シリンダ１４内へ流入する火花点火可能な混 合気の量を増大させると共に、エンジン管理システムの制御下で吸気弁２４を通 して流入する混合気の量を低減することによって切り換えが徐々に行われ得る。

エンジンの始動および暖機にとって有用であると共に、第１２図のハイブリッド ＩＪＩＩ造はエンジンの運転モードの選択を可能とする。Ｍｅｒｒｉｔｔ運転モ ードは、部分負荷燃料経済性を必要とする場合には特に有利であるが、異なった 燃料、たとえば、噴射器３４に供給できるアルコールで作動させたい場合には、 このＭｅｒｒｉｔｔ、モードは燃料の変化、特にオクタン価に対する感度が低い 。５ＴＣＩ原理で作動する場合、５ＩＧＥモードは全負荷で用いて最高出力を必 要とするときに燃料、空気を利用できる。

第１３Ａ−１３Ｃ図では、小さい方のピストン１８は、そのクラウン３５から突 出する４つの半径方向突起９０を持ち、シリンダ１４の壁面１４ａと摺動接触す るための側方支えを与えるような構造で示しである。ギャップ１２８は突起９０ によってできるだけ小さくしなければならない。突起は、ピストン・クラウンの ための乾燥軸受要素として実際に作動することになるので、高温にも耐える適当 な材料で作らなければならない。

第１３Ｃ図において、第２シリンダ１４の壁面１４ａには半径方向内向きで軸線 方向に延びる突起９００が形成してあり、これらの突起９００は、第１３八−１ ３Ｃ図における突起９０の代わりにピストン１８のクラウン３５のための支えと なる。この場合、突起はギャップ１２８を効果的に遮断する。また、これらの突 起はシリンダ軸線に対して傾斜していてもよいが、軸線方向成分を持っていても よい。

第２−１３図において、小さい方のピストンは上端にクラウンを持つ中央ピラー を持つほぼマツシュルーム形状である。第１４Ａ、１４Ｂ図は、ピストン１８の ボデー１９から突出する多数の周方向に隔たったピラー１００によってクラウン ３５が支持されている別の構造を示している。所望に応じて、ピストン１８は破 線で示すように基部８４を持っていてもよい。このような構造は、はぼ開放した 燃焼スペース２０を与えると共に、クラウン３５のかなりの部分にわたって薄い 縁３７を残して第１４Ｂ図に示すように阻止ギャップ１２８の形成を容易にする 。

圧縮行程中に燃焼スペース２０に入る空気の渦流を促進するために、クラウン３ ５の下、たとえば、破線で示すように基部３４上に湾曲した突起部材１０１を設 けてもよい。この突起部材はビス］・ンの軸線まわりの回転流を促進するように 羽根を包含してもよい。

小さい方のビスＩ・ン１８のさらに別の構造が第１５図に示してあり、ここでは 、スカート１１０がクラウン３５をピストン１８のボデー１９と連結しおり、こ のスカートには複数の実質的な孔１１１が形成しである。これらの孔は、図示し たように深さを変えると好ましく、たとえば、逆三角形となっていてクラウン３ ５の薄い縁３７の周方向長さを最大とするとよい。第］、４Ａ図と同様に、突起 部材］、　０１を設け、基部８４を設けてもよい。

先の実施例では、エンジンは４ストローク・サイクルで作動している。第１６図 は２ストローク・サイクルで作動し得る本発明のエンジンの形を示している。

第１６図において、吸気弁および排気弁２４．２６の代わりにそれぞれ吸気ボー ト１２４、排気ボー１−１２６が用いられている。点火プラグ５２は、第１０− １２図に示すように小さい方のシリンダ１４の壁面１４ａに設け、始動、アイド リング、５ＴＣＩ動作に供してもよい。このエンジンは、スロットル弁３２の有 無にかかわらず吸気弁３１を包含するアクセス手段３０を備える。この吸気弁３ １はカム作動式でも電磁作動式でもよい。低圧噴射器３４のような燃料源が弁３ １の下流側に設けてあり、これは弁３１が閉じているか開いているがいずれかの ときに吸気ダクト３３へ燃料を給送できる。エンジンは、第６−９図に示したよ うな噴射器６０Ａまたは６０Ｂを備えた２ストローク形態のディーゼル・ハイブ リッドとして作動することもできる。

小さい方のピストン１８はマツシュルーム形状であるが、第１４図または第１５ 図に示すような形状であってもよい。

作動にあたって、空気は加圧空気の適当な源１３２、たとえば、クランクケース あるいは外部ポンプから大気圧より高い圧力でダクト３３．１３３へ流入する。

ダクト３３は、所望に応じて、別の源から空気の供給を受けてもよい。吸気ボー ト１２４（ダクト１３３に接続）がピストン・クラウン３６によって覆われてい ないときには、加圧空気が大きい方のシリンダ１２に入り、先のサイクルからの 排ガスが排気ボート１２６を通して排出される。同時に、弁３１が開き、ダクト ３３からクラウン３５上方で小さい方のシリンダ１４内へ流入する。その空気の 若干量はクラウン３５まわりの阻止ギャップを通して先のサイクルからの排ガス を排出させる。クラウン３５が下死点位置にあるとき、ギャップ１３５は小さい 方のシリンダ１４から大きい方のシリンダ１２への排ガスの動きを助け、排気プ ロセスの開始時に吹き出しを行わせる。

弁３１が開（とすぐに燃料が空気と共に小さい方のシリンダ１４に入ることがで きるが、ピストン１８が下死点位置から少し移動してギャップ１３５を閉ざすま で、好ましくは、排気ボート１２６が大きい方のピストン１６で覆われる前に燃 料給送の開始は送らせることができる。弁３１の閉鎖は、好ましくは、排気ボー ト１２６が閉じた後の圧縮行程の早期部分で大きい方のシリンダ内の圧力が上昇 し始めるまで遅らせるとよい。こうすれば、ギャップ１２８を使用するＭｅｒｒ ｉｔｔ分離原理が支援される。弁３１が電磁式に作動させられる場合、閉鎖タイ ミングを変化させてスロットル弁３２の代わりに進入を制御することができる。

圧縮行程の終りに向かって、燃料・空気混合気の進入は阻止ギャップ１２８、お そらくは、　（設けであるとして）バイパス満３９を通して生じる。点火プラグ からの支援の有無にかかわらず、クラウン３５が上死点位置付近にあるときにク ラウン３５の下で燃焼スペース２０と直接連絡している燃焼スペース２０内の熱 い空気との接触によって点火が生じる。膨張行程の終りで、排ガスは排気ボート １２６から逃げ、ギャップ１３５が小さい方のシリンダのクラウン３５を横切る 圧力を均等化するのを助けることになる。

Ｍｅｒｒｉｔｔエンジンの２ストローク・サイクルは、火花トリガ式圧縮点火構 造を含めてディーゼルエンジン、火花点火エンジンの両サイクルを持つ前記のハ イブリッド横這の任意のもので作動し得る。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法１８４条の８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも一組の第１、第２のシリンダ（１２、１４）であって、第１シリ ンダ（１２）が第２シリンダ（１４）より大きい行程容積を有する第１、第２の シリンダと、 前記シリンダのそれぞれの中で移動できる第１、第２のピストン（１６、１８） と、 第１シリンダと連通する吸気手段（２４）と、第１シリンダと連通する排気手段 （２６）と、第２シリンダに燃料を与える第１燃料源（３４）と、ピストンが上 死点にあるときに燃焼スペース（２０）を構成する手段（２３４、１４ａ）であ り、燃焼スペースが膨張行程の少なくとも一部において両シリンダと連通する手 段と、 圧縮行程の終りに向うまで進入を阻止する阻止手段（１２８）と、第２シリンダ と組み合わせてあって、吸入行程中に第２シリンダへ燃料または空気あるいはこ れら両方を流入させるアクセス手段（３０）であり、前記第２シリンダに開いて いる第１ポート手段（３３）とこの第１ポート手段を制御する第１弁手段（３１ ）とを包含するアクセス手段（３０）と、前記第１、第２のピストンを連結し、 これらのピストンが同じ頻度の周期で前記シリンダ内で動けるようにする手段（ Ｃ）とを包含する内燃機関であって、 第２ピストンがクラウン（３５）とボデー部（１９）とを有し、このクラウンが 前記ボデー部から隔たってそこに連結してあり、前記クラウンと前記ボデー部の 間の軸線方向の距離に比べて軸線方向に比較的小さい縁（３７）を有し、それに よって、前記ピストンのクラウン、ボデー部と前記第２シリンダの側壁面（１４ ａ）との間に前記燃焼スペース（２０）を構成することを特徴とする内燃機関。 ２．請求の範囲第１項記載の内燃機関において、前記燃焼スペース（２０）が第 ２ポート手段（２９）を通して前記第１シリンダ（１２）と連絡していることを 特徴とする内燃機関。 ３．請求の範囲第２項記載の内燃機関において、前記第１ピストン（１６）がそ のクラウンに形成した突起（１００）を有し、この突起が前記第２ポート手段（ ２９）に上死点位置で係合してガスを前記ポート手段（２９）から前記燃焼スペ ース（２０）内へ排出させることを特徴とする内燃機関。 ４．請求の範囲第２項記載の内燃機関において、前記第１ピストン（１６）がそ のクラウンに前記第２ポート手段（２２９）に面して形成したくぼみを有するこ とを特徴とする内燃機関。 ５．請求の範囲第２、３または４項記載の内燃機関において、前記第２ピストン （１８）の下死点位置において前記ピストンの縁（３７）が第２ポート手段（２ ９）と交差して前記第２ピストンのクラウン（３５）上方で前記第２シリンダを 前記第１シリンダに開くことを特徴とする内燃機関。 ６．請求の範囲第２−５項のうちのいずれか１っの項に記載の内燃機関において 、前記第２ピストン（１８）の上死点位置において前記第２ピストンの前記ボデ ー部（１９）が前記第２ポート手段（２９）を閉じることを特徴とする内燃機関 。 ７．請求の範囲第２−５項のうちのいずれか１っの項に記載の内燃機関において 、前記第２ピストン（１８）の上死点位置において前記燃焼スペース（２０）が 前記第２ポート手段（２９）を通して前記第１シリンダ（１２）に開くことを特 徴とする内燃機関。 ８．請求の範囲第７項記載の内燃機関において、高圧液体燃料噴射器の形をした 第２燃料源（６０Ａ）が設けてあり、この第２燃料源（６０Ａ）が前記第１燃料 源（３４）によって前記第２シリンダ（１４）へ供給された燃料に加えて或る量 の加圧燃料を前記第２ポート手段（２９）へ給送することを特徴とする内燃機関 。 ９．請求の範囲第２−６項のうちのいずれか１っの項に記載の内燃機関において 、高圧液体燃料噴射器の形をした第２燃料源（６０Ｂ）が設けてあり、この第２ 燃料源（６０Ｂ）が前記第１燃料源（３４）によって前記第２シリンダ（１４） へ供給された燃料に加えて或る量の加圧燃料を前記燃焼スペース（２０）へ給送 することを特徴とする内燃機関。 １０．請求の範囲第２−６項のうちのいずれか１っの項に記載の内燃機関におい て、高圧液体燃料噴射器の形をした第２燃料源（６０Ｃ）が設けてあり、この第 ２燃料源（６０Ｃ）が前記第１燃料源（３４）によって前記第２シリンダ（１４ ）へ供給された燃料に加えて或る量の加圧燃料を前記第１シリンダ（１２）へ給 送することを特徴とする内燃機関。 １１．請求の範囲第８、９または１０項記載の内燃機関において、前記第１燃料 源（３４）を制御して第２シリンダ（１４）へ給送されるべき全燃料量の或る割 合の量を第２ピストン（１８）のクラウン（３５）上方のスペースへ給送する手 段（Ｍ）を有し、この手段（Ｍ）が、また、前記第２燃料源（６０Ａ、６０Ｂ、 ６０Ｃ）を制御して、第２ピストン（１８）がその上死点位置に接近したときに 全燃料量のまた別の割合の量を燃焼スペース（２０）へ給送するようにもなって いることを特徴とする内燃機関。 １２．請求の範囲第１−１１項のうちのいずれか１つの項に記載の内燃機関にお いて、さらに、前記燃焼スペース（２０）内の燃料の点火を制御する手段（５２ ）を包含することを特徴とする内燃機関。 １３．請求の範囲第１２項記載の内燃機関において、前記点火制御手段（５２） が点火プラグからなることを特徴とする内燃機関。 １４．請求の範囲第１２または１３項記載の内燃機関において、エンジンの圧縮 比が圧縮点火を生じさえるに必要なレベルよりも低いことを特徴とする内燃機関 。 １５．請求の範囲第１−１４項のうちのいずれか１つの項に記載の内燃機関にお いて、第２シリンダ（１４）が、その内端またはその付近に、第２ピストン（１ ８）がその上死点位置付近にあるときに第２ピストンのクラウン（３５）の縁（ ３７）まわりに第１バイパス（３９）を構成する手段を形成してあることを特徴 とする内燃機関。 １６．請求の範囲第１５項記載の内燃機関において、前記第１バイパス（３９） が前記第２ピストンのクラウン（３５）の縁（３７）の厚みよりも大きい軸線方 向畏さを有することを特徴とする内燃機関。 １７．請求の範囲第１５または１６項記載の内燃機関において、前記第１バイバ ス（３９）が、第２シリンダ（１４）の周囲の少なくとも一部にわたって延びる ように第２シリンダ（１４）の壁面（１４ａ）に形成した溝であることを特徴と する内燃機関。 １８．請求の範囲第１５、１６または１７項記載の内燃機関におい、て前記第１ バイパス（３９）が第２シリンダ（１４）のボアの急激なあるいは漸増する拡大 部（３９、３９ｂ）によって構成されていることを特徴とする内燃機関。 １９．請求の範囲第１７または１８項記載の内燃機関において、請求の範囲第１ ３項に従属して、前記点火プラグ（５２）が前記溝（３９）内に設置してあるこ とを特徴とする内燃機関。 ２０．請求の範囲第１９項記載の内燃機関において、前記点火プラグ（５２）が 前記溝（３９）に隣接して設けてあることを特徴とする内燃機関。 ２１．請求の範囲第１−２０項のうちのいずれか１つの項に記載の内燃機関にお いて、アクセス手段（３０）が第１弁手段（３１）の上流側に設けた第１可変流 れ面積弁手段（３２）を包含することを特徴とする内燃機関。 ２２．請求の範囲第２１項記載の内燃機関において、可変流れ面積弁手段（３２ ）がバタフライ弁またはスロットル弁であることを特徴とする内燃機関。 ２３．請求の範囲第１−２２項のうちのいずれか１つの項に記載の内燃機関にお いて、第１燃料源（３４）が第１弁手段（３１）の上流側に位置していることを 特徴とする内燃機関。 ２４．請求の範囲第１−２３項のうちのいずれか１つの項に記載の内燃機関にお いて、第２の可変流れ面積弁手段（８３）が前記吸気手段（２５）の上流側に設 けてあり、前記第１シリンダ（１２）と連通してエンジンの部分負荷状態で前記 第１シリンダへの空気供給量を絞るようにしたことを特徴とする内燃機関。 ２５．請求の範囲第２１項記載の内燃機関において、請求の範囲第１８−２０項 のうちのいずれか１つの項に従属して、第２燃料源（８２）が前記第１シリンダ （１２）の前記吸気手段（２５）に設けてあり、エンジンを普通の火花点火モー ドで作動させ得るように火花点火可能な燃料・空気混合気を与えるようになって いることを特徴とする内燃機関。 ２６．請求の範囲第２５項記載の内燃機関において、前記第１、第２の燃料源（ ３４、８２）および前記第２可変流れ面積弁手段（８３）を制御して、前記第１ 燃料源が不作動またはほぼ不作動で、第２可変流れ面積弁手段（８３）が部分的 に閉ざされて圧縮温度を圧縮点火値より低い値に制限する前記普通の火花点火モ ードと、火花点火支援の有無にかかわらず、前記第２燃料源（８２）が不作動ま たはほぼ不作動で、前記第２可変流れ面積弁手段（８３）がほぼ完全に開いて圧 縮温度を圧縮点火可能なレベルまで上昇させる圧縮点火モードとの間でエンジン を切り換える制御手段（Ｍ）を有することを特徴とする内燃機関。 ２７．請求の範囲第２５項記載の内燃機関において、前記第１、第２の燃料源（ ３４、８２）および前記第２可変流れ面積弁手段（８３）を制御して、前記第１ 燃料源が不作動またはほぼ不作動で、第２可変流れ面積弁手段（８３）が部分的 に閉ざされて圧縮温度を制御する前記普通の火花点火モードと、火花点火支援の 有無にかかわらず、前記第２燃料源（８２）が不作動またはほぼ不作動で、前記 第２可変流れ面積弁手段（８３）がほぼ完全に開く火花トリガ式圧縮点火モード との間でエンジンを切り換える制御手段（Ｍ）を有することを特徴とする内燃機 関。 ２８ 請求の範囲第１−２７項のうちのいずれか１つの項に記載の内燃機関間において 、エンジンが２ストローク・サイクルで作動することを特徴とする内燃機関。 ２９．請求の範囲第２８項記載の内燃機関において、前記排気手段（１２６）の 閉鎖中または閉鎖後に前記第１弁手段（３１）を閉ざすようにこの第１弁手段（ ３１）を制御する手段（Ｍ）を有することを特徴とする内燃機関。 ３０．請求の範囲第１−２９項のうちのいずれか１つの項に記載の内燃機関にお いて、第２ビストンのクラウン（３５）の縁（３７）が第２シリンダ（１４）の 隣接した壁面（１４ａ）から半径方向に隔たっていて間にギャップ（１２８）を 構成し、このギャップが前記阻止手段を構成することを特徴とする内燃機関３１ 請求の範囲第２５項記載の内燃機関において、ギャップ（１２８）がが第２ビス トンのクラウン（３５）の前記縁（３７）と第２シリンダ（１４）の隣接した壁 面（１４ａ）の間の連続した環状の間隙であることを特徴とする内燃機関。 ３２．請求の範囲第２５または２６項記載の内燃機関において、前記ギャッブ（ １２８）が前記第２ビストンのクラウン（３５）と第２シリンダ（１４）の壁面 （１４ａ）のうちの少なくとも一方に設けた２つまたはそれ以上の半径方向の突 起（９０、９００）によって中断され、これらの突起が前記第２ビストンのクラ ウン（３５）、前記第２シリンダの前記壁面のうちの他方と摺動係合して第２ビ ストン（１８）のための支えとなることを特徴とする内燃機関。