JPH08261004A - 霧水噴射圧入式行程分離エンジン - Google Patents
霧水噴射圧入式行程分離エンジンInfo
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- JPH08261004A JPH08261004A JP7097350A JP9735095A JPH08261004A JP H08261004 A JPH08261004 A JP H08261004A JP 7097350 A JP7097350 A JP 7097350A JP 9735095 A JP9735095 A JP 9735095A JP H08261004 A JPH08261004 A JP H08261004A
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- Japan
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- cylinder
- stroke
- engine
- expansion
- cylinders
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- Pending
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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
- F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
- F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明のエンジンは、（１）完全燃焼をはかり
つつ、出力を効率良く引き出し、（３）爆発膨脹の行程
に平行して圧縮行程を行なうことにより、エンジンを円
滑にまわし、（２）従来捨てられていた燃焼の熱の一部
を、水の気化による体積膨脹を利用し、力のかたちとし
て引き出す、などのことを目標としている。 【構成】２個で１組のシリンダーがあり、１本のクラン
クシャフトを共有している。そして、シリンダー１には
空気を吸入、圧縮する働きだけをさせ、シリンダー２に
は爆発・膨脹、排気の働きだけをさせる。相互のシリン
ダーの行程の関係は、シリンダー２が爆発膨脹の行程に
あるとき、シリンダー１のピストンが空気を圧縮する行
程となるよう設定される。このような、行程分離のエン
ジンにおいて、シリンダー２には、粉霧状の水を噴射す
る装置が取り付けらる。
つつ、出力を効率良く引き出し、（３）爆発膨脹の行程
に平行して圧縮行程を行なうことにより、エンジンを円
滑にまわし、（２）従来捨てられていた燃焼の熱の一部
を、水の気化による体積膨脹を利用し、力のかたちとし
て引き出す、などのことを目標としている。 【構成】２個で１組のシリンダーがあり、１本のクラン
クシャフトを共有している。そして、シリンダー１には
空気を吸入、圧縮する働きだけをさせ、シリンダー２に
は爆発・膨脹、排気の働きだけをさせる。相互のシリン
ダーの行程の関係は、シリンダー２が爆発膨脹の行程に
あるとき、シリンダー１のピストンが空気を圧縮する行
程となるよう設定される。このような、行程分離のエン
ジンにおいて、シリンダー２には、粉霧状の水を噴射す
る装置が取り付けらる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の装置は、自動車や機関車
などの、内燃機関に利用される。
などの、内燃機関に利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来の４行程エンジンや２行程エンジン
では、空気吸入および圧縮の行程が、爆発膨脹の行程を
おこなうシリンダーと同一のシリンダー内で行なわれて
きた。このため、燃焼に最適の圧縮空気量をつくる時
に、出力が最大になるとは限らなかった。
では、空気吸入および圧縮の行程が、爆発膨脹の行程を
おこなうシリンダーと同一のシリンダー内で行なわれて
きた。このため、燃焼に最適の圧縮空気量をつくる時
に、出力が最大になるとは限らなかった。
【０００３】従来のエンジンは同一のシリンダー内で４
つの行程を、順番に行なうので、エンジンが爆発膨脹を
終わり、惰性でまわる時に空気を圧縮せざるを得なかっ
た。このため、回転のむらが生じた。
つの行程を、順番に行なうので、エンジンが爆発膨脹を
終わり、惰性でまわる時に空気を圧縮せざるを得なかっ
た。このため、回転のむらが生じた。
【０００４】従来のエンジンでは、エンジンに貯えられ
た熱を、力として取り出すことが有効にできなかった。
ただ、燃料に水をまぜる方法も試みられているが、この
方法では、冬季など、燃料が上手く燃えなかったりする
という欠点があった。
た熱を、力として取り出すことが有効にできなかった。
ただ、燃料に水をまぜる方法も試みられているが、この
方法では、冬季など、燃料が上手く燃えなかったりする
という欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本来、「爆発膨脹の力
を上手に引き出すための口径、及びストローク」と、
「燃料の種類に応じ完全燃焼ができる圧縮比および空気
量を造るための口径及びストローク」とは必ずしも一致
しないのに、従来の技術では、同一のシリンダーで爆発
膨脹と空気圧縮の両方を行ってきており、これが、不完
全燃焼または、エネルギーロスをもたらす、ひとつの原
因となっていた。本発明は、ふたつのシリンダーを使っ
て、一方を吸気、圧縮専用とし、他方を爆発膨脹、排気
専用に使用する。これにより、爆発膨脹の力を最大限に
ひきだすシリンダーの組合せを選択でき、完全燃焼に最
適の空気の圧力と空気量の供給をおこなうことが可能と
なっている。
を上手に引き出すための口径、及びストローク」と、
「燃料の種類に応じ完全燃焼ができる圧縮比および空気
量を造るための口径及びストローク」とは必ずしも一致
しないのに、従来の技術では、同一のシリンダーで爆発
膨脹と空気圧縮の両方を行ってきており、これが、不完
全燃焼または、エネルギーロスをもたらす、ひとつの原
因となっていた。本発明は、ふたつのシリンダーを使っ
て、一方を吸気、圧縮専用とし、他方を爆発膨脹、排気
専用に使用する。これにより、爆発膨脹の力を最大限に
ひきだすシリンダーの組合せを選択でき、完全燃焼に最
適の空気の圧力と空気量の供給をおこなうことが可能と
なっている。
【０００６】従来のように同一のシリンダーを使って、
爆発膨脹と空気圧縮を行なう場合は、爆発膨脹の行程が
終わったあとで、惰力で空気を圧縮する行程を行なうの
でいわゆる息つき現象がおこる。本発明は、ふたつのシ
リンダーをつかって、一方を吸気・圧縮専用とし、多方
を爆発膨脹、排気専用とするので、位相を調節すること
ができ、爆発膨脹の行程と圧縮行程の時期を一致させる
ことができる。このため、エンジンを滑らかに回すこと
ができる。
爆発膨脹と空気圧縮を行なう場合は、爆発膨脹の行程が
終わったあとで、惰力で空気を圧縮する行程を行なうの
でいわゆる息つき現象がおこる。本発明は、ふたつのシ
リンダーをつかって、一方を吸気・圧縮専用とし、多方
を爆発膨脹、排気専用とするので、位相を調節すること
ができ、爆発膨脹の行程と圧縮行程の時期を一致させる
ことができる。このため、エンジンを滑らかに回すこと
ができる。
【０００７】従来、シリンダーに貯えられる熱は、力と
しては回収できず、冷却するしか方法がなかった。本発
明のエンジンは、従来捨てられていた熱の一部を、力と
して取り出すことができる。
しては回収できず、冷却するしか方法がなかった。本発
明のエンジンは、従来捨てられていた熱の一部を、力と
して取り出すことができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】２個で１組のシリンダー
があり、それぞれにピス１ンや往復運動を円運動に変換
する装置が装備されており、１本のクランクシャフトを
共有している。そして、シリンダー１は空気を吸入し、
圧縮する働きだけをし、シリンダー２は爆発・膨脹と排
気の働きだけをする。シリンダー１とシリンダー２の内
径とピストンストロークの組合せは、「爆発の力を最大
限に引き出す」ことができ、かつ「完全燃焼に必要な空
気量と圧力を与える」ことができる組合せとする。ま
た、双方のシリンダー内のピストンの行程の関係は、シ
リンダー２のピストンが爆発膨脹の行程にあるとき、シ
リンダー１のピストンは空気を圧縮する行程をおこな
う。
があり、それぞれにピス１ンや往復運動を円運動に変換
する装置が装備されており、１本のクランクシャフトを
共有している。そして、シリンダー１は空気を吸入し、
圧縮する働きだけをし、シリンダー２は爆発・膨脹と排
気の働きだけをする。シリンダー１とシリンダー２の内
径とピストンストロークの組合せは、「爆発の力を最大
限に引き出す」ことができ、かつ「完全燃焼に必要な空
気量と圧力を与える」ことができる組合せとする。ま
た、双方のシリンダー内のピストンの行程の関係は、シ
リンダー２のピストンが爆発膨脹の行程にあるとき、シ
リンダー１のピストンは空気を圧縮する行程をおこな
う。
【０００９】本発明のエンジンは、上記の行程分離エン
ジンにおいて、シリンダー２の中に粉霧状の水を噴射す
ることのできる装置を取り付けたものである。この、水
噴射装置は、熱感応式となっており、シリンダー２が高
温になれば水の量が多くなり、シリンダー２が低温にな
れば水の量が減少し、ある温度以下になると水は噴射さ
れなくなる。
ジンにおいて、シリンダー２の中に粉霧状の水を噴射す
ることのできる装置を取り付けたものである。この、水
噴射装置は、熱感応式となっており、シリンダー２が高
温になれば水の量が多くなり、シリンダー２が低温にな
れば水の量が減少し、ある温度以下になると水は噴射さ
れなくなる。
【００１０】
【作用】本発明のエンジンは、ふたつのシリンダーを使
って、一方を、吸気、圧縮専用とし、他方を爆発・膨
脹、排気専用に使用する。このため、２つのシリンダー
の内径とストロークを適切に組み合わせることができ、
爆発・膨脹の力を最大限にひきだしつつ、燃料の種類に
応じて、完全燃焼に最適の空気の圧力と空気量を供給す
ることができる。
って、一方を、吸気、圧縮専用とし、他方を爆発・膨
脹、排気専用に使用する。このため、２つのシリンダー
の内径とストロークを適切に組み合わせることができ、
爆発・膨脹の力を最大限にひきだしつつ、燃料の種類に
応じて、完全燃焼に最適の空気の圧力と空気量を供給す
ることができる。
【００１１】本発明のエンジンは、ふたつのシリンダー
をつかって、一方を吸気・圧縮専用とし、他方を爆発膨
脹、排気専用とするので、位相を調整することにより、
爆発膨脹の行程と同じ時期に、圧縮行程を行なうことが
できる。このため、エンジンが滑らかに回転できる。
をつかって、一方を吸気・圧縮専用とし、他方を爆発膨
脹、排気専用とするので、位相を調整することにより、
爆発膨脹の行程と同じ時期に、圧縮行程を行なうことが
できる。このため、エンジンが滑らかに回転できる。
【００１２】本発明のエンジンでは、シリンダー２の温
度がある温度以上に上がったときから、粉霧状の水がシ
リンダー２のなかに噴射圧入される。粉霧状の水が送り
込まれる時期は、シリンダー２の中の混合気が爆発し、
ピストンが膨脹過程に入った後とする。この時、水がシ
リンダー内部の熱を奪い、液体から気体に変わり、一気
に体積を増すので、ピストンを押し、クランクをまわ
す。ゆえに、本発明のエンジンは、従来捨てるしか方法
のなかった熱の一部を、力として取り出すことができ
る。
度がある温度以上に上がったときから、粉霧状の水がシ
リンダー２のなかに噴射圧入される。粉霧状の水が送り
込まれる時期は、シリンダー２の中の混合気が爆発し、
ピストンが膨脹過程に入った後とする。この時、水がシ
リンダー内部の熱を奪い、液体から気体に変わり、一気
に体積を増すので、ピストンを押し、クランクをまわ
す。ゆえに、本発明のエンジンは、従来捨てるしか方法
のなかった熱の一部を、力として取り出すことができ
る。
【００１３】
【実施例】シリンダー２の内径、ストローク、燃焼室の
容積、及び空気圧力は、燃料の種類に応じて出力を最大
限に発揮でき、かつ完全燃焼がはかれるよう、適切に設
定される。
容積、及び空気圧力は、燃料の種類に応じて出力を最大
限に発揮でき、かつ完全燃焼がはかれるよう、適切に設
定される。
【００１４】シリンダー１の内径、ストローク、圧縮す
る空気の量、及び空気圧力等は、シリンダー２の、内
径、燃焼室の容積、燃焼室の必要圧力、および途中のパ
イプの容積などを考慮して定められる。
る空気の量、及び空気圧力等は、シリンダー２の、内
径、燃焼室の容積、燃焼室の必要圧力、および途中のパ
イプの容積などを考慮して定められる。
【００１５】このようにすると、シリンダー１は常に最
適の空気量と圧力をシリンダー２に提供し、シリンダー
２では、理想の燃焼を行ないつつ、出力を最大限発揮す
ることができる。
適の空気量と圧力をシリンダー２に提供し、シリンダー
２では、理想の燃焼を行ないつつ、出力を最大限発揮す
ることができる。
【００１６】弁は、カムによって制御される方式であっ
ても、無カム式でもよい。
ても、無カム式でもよい。
【００１７】燃料は、噴射装置によって供給される。
【００１８】ふたつのシリンダーの一方が爆発膨脹、排
気専用となっていて、他方が吸気・圧縮専用となってい
るので、双方のシリンダー内のピストンの行程の位相を
調整できる。そこで、シリンダー２が爆発膨脹の行程に
ある時に、シリンダー１では圧縮行程が行なわれるよう
行程を設定する。これにより、爆発のエネルギーを効率
よく利用し、エンジンを滑らかに回転させる。
気専用となっていて、他方が吸気・圧縮専用となってい
るので、双方のシリンダー内のピストンの行程の位相を
調整できる。そこで、シリンダー２が爆発膨脹の行程に
ある時に、シリンダー１では圧縮行程が行なわれるよう
行程を設定する。これにより、爆発のエネルギーを効率
よく利用し、エンジンを滑らかに回転させる。
【００１９】本発明のエンジンでは、シリンダー２の温
度がある温度を越えたときから、粉霧状の水を噴射圧入
する。また、シリンダー２の温度が下がると、送り込む
水の量を少なくしたり、または、水を送り込むことを中
断したりできるようになっている。粉霧状の水がシリン
ダー２の中に送り込まれる時期は、シリンダー２の中の
混合気が爆発し、ピストンが膨脹過程に入った後とす
る。
度がある温度を越えたときから、粉霧状の水を噴射圧入
する。また、シリンダー２の温度が下がると、送り込む
水の量を少なくしたり、または、水を送り込むことを中
断したりできるようになっている。粉霧状の水がシリン
ダー２の中に送り込まれる時期は、シリンダー２の中の
混合気が爆発し、ピストンが膨脹過程に入った後とす
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明のエンジンは、ふたつのシリンダ
ーを使い、一方を吸気・圧縮専用のシリンダーとし、他
方を爆発・膨脹、排気専用のシリンダーとして使用され
る。そのため、別々の口径とストロークを選べるから、
爆発膨脹の力を最大限にひきだしつつ、完全燃焼に最適
の空気の圧力と空気量を供給することができる。
ーを使い、一方を吸気・圧縮専用のシリンダーとし、他
方を爆発・膨脹、排気専用のシリンダーとして使用され
る。そのため、別々の口径とストロークを選べるから、
爆発膨脹の力を最大限にひきだしつつ、完全燃焼に最適
の空気の圧力と空気量を供給することができる。
【００２１】ふたつのシリンダーをつかって、一方を吸
気・圧縮専用とし、他方を爆発・膨脹、排気専用とした
ので、従来不可能であった「爆発膨脹の行程と同じタイ
ミングに、圧縮行程を行なう」ことができるようになっ
た。このことによって、従来よりもエンジンを滑らかに
回転させることが可能となっっている。
気・圧縮専用とし、他方を爆発・膨脹、排気専用とした
ので、従来不可能であった「爆発膨脹の行程と同じタイ
ミングに、圧縮行程を行なう」ことができるようになっ
た。このことによって、従来よりもエンジンを滑らかに
回転させることが可能となっっている。
【００２２】本発明のエンジンは、燃料が燃えたあとで
水を噴射圧入するので、送り込まれた水がシリンダー２
の熱を奪い、気体となるので体積を急増し、ピストンを
押す。それゆえ、従来捨てるしか方法のなかった熱の一
部を、力のかたちで取り出すことができる。それゆえ、
エンジンのパワーアップがはかれる。また、走行距離あ
たりの燃料消費も少なくできる。
水を噴射圧入するので、送り込まれた水がシリンダー２
の熱を奪い、気体となるので体積を急増し、ピストンを
押す。それゆえ、従来捨てるしか方法のなかった熱の一
部を、力のかたちで取り出すことができる。それゆえ、
エンジンのパワーアップがはかれる。また、走行距離あ
たりの燃料消費も少なくできる。
【図１】 本発明のエンジンの断面図である。
１ 吸入圧縮専用のシリンダー ２ 爆発膨脹、排気専用のシリンダー ３ 燃料噴射ノズル ４ 霧水噴射ノズル
Claims (1)
- 【請求項１】２個で１組のシリンダーがあり、それぞれ
にピストンや往復運動を円運動に変換する装置が装備さ
れており、１本のクランクシャフトを共有している。こ
こで、シリンダー１は空気を吸入・圧縮する働きだけを
し、シリンダー２は爆発・膨脹・排気の働きだけをす
る。また、シリンダー２が膨脹行程にあるとき、シリン
ダー１は圧縮行程にあるものとする。このような、行程
分離のエンジンにおいて、シリンダー２には、燃料を噴
射するノズルのはかに、粉霧状の水を噴射する装置が取
り付けらる。この霧水噴射装置は、熱感応式で、シリン
ダー２の温度が高くなると作動し、水の量はシリンダー
２の温度が高い時に多く、低い時に少なくなるように自
動的に制御される。以上の構成のエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7097350A JPH08261004A (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 霧水噴射圧入式行程分離エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7097350A JPH08261004A (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 霧水噴射圧入式行程分離エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261004A true JPH08261004A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=14190043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7097350A Pending JPH08261004A (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 霧水噴射圧入式行程分離エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08261004A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6543225B2 (en) | 2001-07-20 | 2003-04-08 | Scuderi Group Llc | Split four stroke cycle internal combustion engine |
| US6722127B2 (en) | 2001-07-20 | 2004-04-20 | Carmelo J. Scuderi | Split four stroke engine |
| US6952923B2 (en) | 2003-06-20 | 2005-10-11 | Branyon David P | Split-cycle four-stroke engine |
| US6986329B2 (en) | 2003-07-23 | 2006-01-17 | Scuderi Salvatore C | Split-cycle engine with dwell piston motion |
| JP2008169719A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Motonobu Kumagai | ２ストローク断熱複合エンジン |
| JP2020512504A (ja) * | 2017-03-29 | 2020-04-23 | リカルド ユーケー リミテッド | スプリットサイクル内燃エンジン |
-
1995
- 1995-03-20 JP JP7097350A patent/JPH08261004A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7017536B2 (en) | 2001-07-20 | 2006-03-28 | Scuderi Carmelo J | Split four stroke engine |
| US6609371B2 (en) | 2001-07-20 | 2003-08-26 | Scuderi Group Llc | Split four stroke engine |
| US6722127B2 (en) | 2001-07-20 | 2004-04-20 | Carmelo J. Scuderi | Split four stroke engine |
| US6880502B2 (en) | 2001-07-20 | 2005-04-19 | Carmelo J. Scuderi | Split four stroke engine |
| US6543225B2 (en) | 2001-07-20 | 2003-04-08 | Scuderi Group Llc | Split four stroke cycle internal combustion engine |
| US7628126B2 (en) | 2001-07-20 | 2009-12-08 | Scuderi Group, Llc | Split four stroke engine |
| US7954461B2 (en) | 2003-06-20 | 2011-06-07 | Scuderi Group, Llc | Split-cycle four-stroke engine |
| US7588001B2 (en) | 2003-06-20 | 2009-09-15 | Scuderi Group, Llc | Split-cycle four-stroke engine |
| US7810459B2 (en) | 2003-06-20 | 2010-10-12 | Scuderi Group, Llc | Split-cycle four-stroke engine |
| US6952923B2 (en) | 2003-06-20 | 2005-10-11 | Branyon David P | Split-cycle four-stroke engine |
| US8006656B2 (en) | 2003-06-20 | 2011-08-30 | Scuderi Group, Llc | Split-cycle four-stroke engine |
| US7121236B2 (en) | 2003-07-23 | 2006-10-17 | Scuderi Salvatore C | Split-cycle engine with dwell piston motion |
| US6986329B2 (en) | 2003-07-23 | 2006-01-17 | Scuderi Salvatore C | Split-cycle engine with dwell piston motion |
| JP2008169719A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Motonobu Kumagai | ２ストローク断熱複合エンジン |
| JP2020512504A (ja) * | 2017-03-29 | 2020-04-23 | リカルド ユーケー リミテッド | スプリットサイクル内燃エンジン |
| US11536190B2 (en) | 2017-03-29 | 2022-12-27 | Dolphin N2 Limited | Split cycle internal combustion engine |
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