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JPS6035127A - エンジン - Google Patents

エンジン

Info

Publication number
JPS6035127A
JPS6035127A JP8249284A JP8249284A JPS6035127A JP S6035127 A JPS6035127 A JP S6035127A JP 8249284 A JP8249284 A JP 8249284A JP 8249284 A JP8249284 A JP 8249284A JP S6035127 A JPS6035127 A JP S6035127A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
piston
sub
main cylinder
stroke
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8249284A
Other languages
English (en)
Inventor
Sunao Warigai
直 割貝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP8249284A priority Critical patent/JPS6035127A/ja
Publication of JPS6035127A publication Critical patent/JPS6035127A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02Engines with prolonged expansion
    • F02B41/06Engines with prolonged expansion in compound cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エンジン、特に内燃機関に関するものであ
る。
エンジンは、そのサイクルの数によって4サイクルエン
ジンの2つの形式に分けることができる。
4サイクルエンジンは、動作に必要な吸気。
圧縮、膨張、排気の各行程を互いに独立させ、これらを
ピストンの2往復、つまりクランクシャフトの2回転で
行うもので、各行程が強制的に独立させられている関係
から、(1)低速から高速まで広範囲の速度に対応する
ことができる。
(2)いわゆる吹き抜は損失が少なく、燃料消費率が良
い。(3)吸入効率が高く、平均有効圧力が高い。(4
)冷却が行い易いので、熱的負荷が少ない、等の利点が
ある。このため、この4サイクルエンジンは、2サイク
ルエンジンに比べて燃料効率が良く、実用回転数の範囲
が広いので、大型から小型まで広範囲に使用できる無難
な形式ということができる。特に長時間連続運転する中
・大型機関には、耐久性の点で優れており、現在のエン
ジンの主流を占めている。しかしこの反面、クランクシ
ャフト2回転毎に一回しか有効な仕事を得られず、また
機構が複雑であることから、出力の割には重量や容積が
大きくなり、さらに気筒数が少ない場合は、円滑な運転
を妨げる、といった欠点を有する。
これに対し、2サイクルエンジンは、下降行程で爆発、
吸気から排気、クランク室圧縮までの行程を連続的に行
い、上昇行程で排気、掃気から圧縮に至るまでの行程を
行うもので、ピストン1往復、つまりクランクシャフト
1回転で全行程を行うものである。この2サイクルエン
ジンでは、クランクシャフト1回転毎に爆発が行われる
ことから、(1)トルク変動が少なく、気筒数が少ない
機関でも、振動が小さい。(2)低速回転以外は回転が
円滑である。(3)同じ容積1回転数に対して4サイク
ルエンジンより出力が大きく、馬力当たりの重量が軽い
、といった利点を持っている。但し、馬力当たり重量に
ついては、理論的には4サイクルエンジンに比べて2倍
であるが、4サイクルエンジンの発達が著しい今日、現
実には大差がなくなっている。一方、各行程が独立して
おらず、排気と掃気が連続して行われることから、(1
)吹き抜は損失が大きく、熱損失も大きいので燃料消費
率が悪い。(2)低速時の失火や逆火のミスが起き易い
。(3)吸入効率が悪く、平均有効圧縮力を高めること
が困難である、といった欠点を持つ。
エンジンは、シリンダにおけるガスの爆発によって仕事
を得る機関であることから、理論的にはクランクシャフ
ト1回転毎に爆発が得られ 、るのが望ましい。しかし
そうした場合、どうしても排気と吸気の行程を完全に独
立させることができず、2サイクルエンジンにおけるよ
うな欠点が伴う。排気ガス成分の法的規制が強化された
今日、2サイクルエンジンが本質的に持つ欠点は知命的
で、従来軽自動車に主として搭載されていた小型のガソ
リンエンジンが何れも排気量を増したうえで4サイクル
エンジンに移行されつ\あるのが実情である。
この発明は、これら従来の問題点を解消すべくなされた
ものであって、排気と吸気の各行程の独立性を保持した
ま\、クランクシャフト1回転毎に爆発行程を得ること
ができるようにし、これにより、上記2形式のエンジン
の欠点を是正し、かつこれらの利点を同時に取り入れる
ことができるようにしたものである。以下、この考案の
構成を図示の一実施例に基づき、詳細に説明する。
各図面に示す通り、この発明によるエンジンは、主シリ
ンダ1と副シリンダ2を備えている。
これら両シリンダ1,2は、図示のように全く別なもの
として製作しても、またこれらを一体的に製作しても良
く、何れの場合も副シリンダ2は主シリンダlに比べて
充分小型のもので足りる。
主シリンダ1は、シリンダー・ソドに点火プラグ3を備
えるもので、吸気口4と排気口5がそれぞれ吸気弁6と
排気弁7によって開閉されるようになっている。主シリ
ンダ1に収納されたピストン8は、その中で図中上下に
往復するものであるが、そのコンロッl’ 11は、早
戻り機構9を介してクランクシャフト1oに連結されて
いる。
この点を図示の実施態様に基づきさらに詳しく説明する
と、クランクシャフト1oがら離れた位置に一端側を回
転自在に支持し、その他端側を自由に回転できるように
した揺動リンク12が設けられ、上記ピストン8のコン
ロッド11が上記揺動リンク12の中間部に枢着さてい
る。一方、クランクシャフト1oの先端にはスライダ1
3が回転自在に枢着され、これが上記揺動リンク12に
設けられたガイドレールI4に沿って移動自在に連結さ
れている。従ってピストン8は第3図で示す位置が最も
高く (上死点)、第2図で示す位置が最も低い(下死
点)。そしてこの間でピストン8は、クランクシャツ目
0がθ1回転することによって下降するのに対し、上昇
するときはクランクシャフト10がθ2(360°−θ
I)回転することによって下降する(第3図参照)。
従っていま仮にクランクシャツ目0の速度が1回転の間
で変化がないとすると、ピストン8の上昇する時間と下
降する時間の比はθ2/θ1である。
一方、副シリンダ2は、上記主シリンダ1のように点火
プラグ3を備えていないが、やはり吸気口14と排気口
15を備えており、それぞれ吸気弁16と排気弁17に
よって開閉されるようになっている。このうち吸気口1
4は気化器等の燃料供給系(図示せず、以下同じ)に接
続され、他方、排気口15は、ガス移送路19を介して
上記主シリンダ1側の吸気口4に接続されている。この
副シリンダ2のピストン18は、コンロッド21を介し
て上記クランクシャツ目Oまたはこれと常に同じ角度を
保ったま一回転するクランクシャフト20に連結されて
いる。
このエンジンの作動を各弁の作動と共に説明すると、先
ず第1図で示すように燃料供給系から供給されたガスは
吸気弁16が開いた吸気口14から副シリンダ2内に送
られ、ここで第2図で示す如く圧縮される。一方このと
き、主シリンダ1側では第1図で示すように膨張行程が
行われ、さらにピストン8が上昇することによって排気
行程へと移行する。
次ぎに、副シリンダ2ではガスの圧縮が行われる一方、
主シリンダ1では第3図の位置でビスI・ン8が一ヒ死
点に達し、その中の燃焼ガスを完全に排気し、続いて副
シリンダ2のピストン18に先んじてピストン8が下降
を開始する。これに先立ち予め排気弁17が開き、次い
で上記ピストン8が下降を開始すると同時に吸気弁6が
開き、かつ排気弁7が閉じられることから、主シリンダ
1側が副シリンダ2側に対して負圧となり、副シリンダ
2で圧縮されたガスが主シリンダ1へと送り込まれる。
次いで第4図で示すように、副シリンダ2のピストン1
8かはソ゛上死点に達し、その中の圧縮ガスが完全に主
シリンダ1に送り込まれると、上記排気弁17と吸気弁
6の何れか少なくとも一方がが閉じ、点火プラグ3が点
火される。
すると、主シリンダ1の中の圧縮ガスが燃焼して膨張す
るため、第1図で示すようにピストン8が押し下げられ
、クランクシャフト10が回転される。そして第2図の
位置で下死点に達し、ここで排気弁7が開いて、主シリ
ンダ1内の燃焼ガスが排気口5から排気される。以下、
同じ動作を繰り返し、クランクシャフトIOが連続回転
する。
このエンジンにおいては、クランクシャフト10が1回
転する毎に爆発が行われる。それにもか拘わらず、排気
行程と吸気行程が完全に独立しており、2サイクルエン
ジンのように未燃焼ガスの吹き抜けや燃焼ガスの残留と
いった現象が起こらない。これは予め副シリンダ2でガ
スを圧縮すると同時に、主シリンダ1での排気を短時間
に行わせ、副シリンダ2でピストン18が上死点に達す
るよりも前に主シリンダ1のピストン8が上死点を回っ
て下降し始めるようにしたためである。特に、主シリン
ダ1の燃焼ガスを完全に排気した後に、副シリンダ2に
対しその中を負圧にして同シリンダ2から圧縮ガスを導
入するようにしているので、完全にガスの交換が行われ
る。また、膨張行程がクランクシャフト10の回転角度
にして180°以上を占めることができることから、エ
ンジンの作動上良好な結果が得られる。
以上のようにしてこの発明によれば、排気と吸気を完全
に独立させながら、クランクシャフトIOの1回転毎に
爆発を行わせることができ、よって従来の2サイクルエ
ンジンと4サイクルエンジンの利点を併有することが可
能となる。
その主なものを挙げると、(1,1吸気と排気が完全に
独立していることから、低速から高速に至るまで良好な
運転が可能である。(2)いわゆる吹き抜けによる損失
がなく、また残留ガスも残らないから吸入効率がil’
li< 、燃料消費率がよい。(3)毎回爆発すること
から、トルク変動が少なく、振動が少ない。(4)容積
の割に高い出力が得られる、といったところである。総
じて出力が高く、効率の良いエンジンを得ることができ
る。
なお、以上の説明では、便宜上ガソリンエンジンを例に
とり説明したが、可能な限り他の形式のエンジンにも適
用することができる。
なお、図示の実施態様のように、副シリンダ2の容積を
主シリンダ1の容積に比べて充分小さくした場合は、小
容積の圧縮ガスを大容積に膨張させることができ、燃焼
ガスの膨張による仕事を有効に利用することができるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は、この発明の一実施例を示すもので
、それぞれエンジンの作動順序を示す説明図である。 1−主シリンダ 2−副シリンダ 4−吸気口 8− ピストン 9−早戻り機構 10− クランクシャフト15−排気
口 18− ピストン 特許出願人 割 貝 直 代理人 弁理士 北 條 和 由 1 1 ゼギ ゝ□′″1′ 3 1 .12 \

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 主シリンダ1と副シリンダ2を備え、副シリンダ
    2の排気口15を主シリンダ1の吸気口4に連結し、早
    戻り機構9を介して主シリンダ1のピストン8をクラン
    クシャフト10に連結し、かつ副シリンダ2のピストン
    18を上記クランクシャフト10に連動させることによ
    り、その一回転において主シリンダ1のピストン8の上
    昇行程が下降行程より短時間に行われるようにすると共
    に、同ピストン8が副シリンダ2のピストン18より早
    く上死点を回るようにし、副シリンダ2で圧縮したガス
    をピストン8が下降し始めた主シリンダ1へ圧送してこ
    れを燃焼せしめ、燃焼ガスを上記上昇行程で主シリンダ
    から1排気するようにしたことを特徴とするエンジン。 26 副シリンダ2の容積を主シリンダ1の容積に比べ
    て充分小さくした特許請求の範囲第1項記載のエンジン
JP8249284A 1984-04-24 1984-04-24 エンジン Pending JPS6035127A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8249284A JPS6035127A (ja) 1984-04-24 1984-04-24 エンジン

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8249284A JPS6035127A (ja) 1984-04-24 1984-04-24 エンジン

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6035127A true JPS6035127A (ja) 1985-02-22

Family

ID=13775989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8249284A Pending JPS6035127A (ja) 1984-04-24 1984-04-24 エンジン

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6035127A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106285937A (zh) * 2015-12-30 2017-01-04 刘飚 一种往复‑旋转运动转换机构以及内燃机、压缩机和水泵

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106285937A (zh) * 2015-12-30 2017-01-04 刘飚 一种往复‑旋转运动转换机构以及内燃机、压缩机和水泵

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