JP2009197737A - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上死点側が連結シリンダー部により互いに連通する二つのシリンダーを備え、これらのシリンダー内にそれぞれピストンを往復動可能に嵌挿し、これらのピストンがクランク軸によって同期駆動されるピストン型エンジン等の内燃機関に関する。 The present invention is provided with two cylinders whose top dead center side communicates with each other by a connecting cylinder portion, pistons are fitted in these cylinders so as to be able to reciprocate, and the pistons are driven synchronously by a crankshaft. And so on.
一般の２サイクルエンジンにおいては、高速負荷時に熱効率が高いが、低速負荷時に熱効率が下がる。この原因はピストンヘッド面とシリンダーヘッドの冷却損失にある。この理由は、冷却損失は、低速負荷時でも冷却伝熱面積が変わらないので、不変であるから、エンジン出力が低下しても、それに比較して熱損失が低下しないからである。一方、一つのシリンダーの中にピストンを対向配置させた内燃機関は、シリンダーヘッドの面積が小さいので以上の問題点が解決され、例えば、特許文献１には、このようなタイプの内燃機関が提案されている。
ところが、特許文献１記載の内燃機関の技術を２サイクルエンジンに応用した場合、吸入された混合気を圧縮し、次に点火して爆発させ、排気するという工程は、通常の２サイクルエンジンと同様であるので、結局は圧縮比と膨張比が略同一となり、出力効率が下がるという問題がある。 However, when the technology of the internal combustion engine described in Patent Document 1 is applied to a two-cycle engine, the process of compressing the sucked air-fuel mixture, then igniting, exploding, and exhausting is the same as in a normal two-cycle engine Therefore, after all, the compression ratio and the expansion ratio become substantially the same, and there is a problem that the output efficiency is lowered.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、熱効率が高くなって出力効率の高い内燃機関を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine having high thermal efficiency and high output efficiency.
上記の目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、ヘッド側が連結シリンダー部により互いに連通する第１、第２のシリンダーを備え、第１のシリンダー内に第１のピストンを往復動可能に嵌挿すると共に、第２のシリンダー内に第２のピストンを往復動可能に嵌挿して、上死点における第１、第２のピストンのピストンヘッドとシリンダー連結部分の内壁で形成される混合気の最大圧縮空間を燃焼室になし、且つ、第１のピストンを第１のクランク軸にピストンロッドを介して連結すると共に、第２のピストンを第２のクランク軸にピストンロッドを介して連結して、膨張行程、排気行程、吸入工程及び圧縮行程のサイクルを構成する内燃機関であって、第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相を任意に設定するクランク軸位相設定手段を有し、このクランク軸位相設定手段により第１、第２のクランク軸の位相を互いに異ならせて設定することで、吸入工程における吸入体積比と膨張行程における膨張体積比を任意に設定するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an internal combustion engine according to the present invention includes first and second cylinders whose heads communicate with each other via a connecting cylinder portion, and the first piston can be reciprocated in the first cylinder. And the second piston is removably inserted into the second cylinder so as to be formed by the piston heads of the first and second pistons at the top dead center and the inner wall of the cylinder connecting portion. A maximum compression space is formed in the combustion chamber, and the first piston is connected to the first crankshaft via a piston rod, and the second piston is connected to the second crankshaft via a piston rod. An internal combustion engine that constitutes a cycle of an expansion stroke, an exhaust stroke, an intake stroke, and a compression stroke, and a crank that arbitrarily sets the phase of the first crankshaft and the phase of the second crankshaft Phase setting means, and by setting the phases of the first and second crankshafts to be different from each other by the crankshaft phase setting means, the suction volume ratio in the suction process and the expansion volume ratio in the expansion stroke can be arbitrarily set It is characterized by being set.
かかる構成により、クランク軸位相設定手段により第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相とを異ならせることにより、任意の吸入、膨張体積比を設定することができる。このために、吸入工程における吸入体積比に対して膨張行程における膨張体積比を大きくすることができて、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。 With this configuration, it is possible to set an arbitrary intake / expansion volume ratio by making the phase of the first crankshaft different from the phase of the second crankshaft by the crankshaft phase setting means. For this reason, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be increased with respect to the intake volume ratio in the intake process, and the expansion ratio of the combustion gas to the compression ratio of the air-fuel mixture can be increased, resulting in high thermal efficiency. Thus, an internal combustion engine with high output efficiency can be provided.
また、本発明に係る内燃機関は、上記した本発明に係る内燃機関において、クランク軸位相設定手段は、第１のクランク軸に設けられた第１のギアと、第２のクランク軸に設けられ且つ記第１のギアに連係する第２のギアを有し、第１のギアと第２のギアとのギア比を２対１にした構成であり、第１、第２のシリンダーのボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストンのストロークがそれぞれに同じである条件で、クランク軸位相設定手段で第１のギアと第２のギアとのギア比が２対１に設定されることにより、第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相とを異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしたことを特徴とする。 The internal combustion engine according to the present invention is the internal combustion engine according to the present invention described above, wherein the crankshaft phase setting means is provided on the first gear provided on the first crankshaft and on the second crankshaft. And a second gear linked to the first gear, wherein the gear ratio between the first gear and the second gear is 2 to 1, and the bores of the first and second cylinders are The gear ratio between the first gear and the second gear is set to 2: 1 by the crankshaft phase setting means under the condition that the strokes of the first and second pistons are the same. Thus, the phase of the first crankshaft and the phase of the second crankshaft are made different so that the suction volume ratio is 1 and the expansion volume ratio is 3.
かかる構成により、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。 With this configuration, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be made 3 with respect to the intake volume ratio 1 in the inhalation process. For this reason, it is possible to increase the expansion ratio of the combustion gas with respect to the compression ratio of the air-fuel mixture, so that the internal combustion engine having high thermal efficiency and high output efficiency can be provided.
また、本発明に係る内燃機関は、上記した本発明に係る内燃機関において、第１、第２のシリンダーは、それぞれのヘッド側が燃焼室を中にして互いに対向する配置であることを特徴とする。 The internal combustion engine according to the present invention is characterized in that, in the internal combustion engine according to the present invention described above, the first and second cylinders are arranged so that the respective head sides face each other with the combustion chamber in the middle. .
かかる構成により、第１、第２のシリンダーのヘッド側が燃焼室を中にして互いに対向するように配置されている内燃機関においても、クランク軸位相設定手段により第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相とを異ならせることにより、任意の吸入、膨張体積比を設定することができる。このために、吸入工程における吸入体積比に対して膨張行程における膨張体積比を大きくする（例えば、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にする）ことができて、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。 With such a configuration, even in the internal combustion engine in which the head sides of the first and second cylinders are arranged to face each other with the combustion chamber in the middle, the first crankshaft phase and the second crankshaft phase are set by the crankshaft phase setting means. By making the phase of the crankshaft different from each other, an arbitrary suction / expansion volume ratio can be set. For this reason, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be increased with respect to the suction volume ratio in the suction process (for example, the expansion volume ratio in the expansion stroke is set to 3 with respect to the suction volume ratio 1 in the suction process). The expansion ratio of the combustion gas with respect to the compression ratio of the air-fuel mixture can be increased, and the internal combustion engine with high thermal efficiency and high output efficiency can be provided.
また、本発明に係る内燃機関は、上記した本発明に係る内燃機関において、第１、第２のシリンダーは、互いに平行で、且つ、それぞれのヘッド側が燃焼室により互いに連通する配置であることを特徴とする。 Further, the internal combustion engine according to the present invention is the internal combustion engine according to the present invention described above, wherein the first and second cylinders are arranged in parallel with each other, and the respective head sides are in communication with each other through the combustion chamber. Features.
かかる構成により、第１、第２のシリンダーが互いに平行するように配置されている内燃機関においても、クランク軸位相設定手段により第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相とを異ならせることにより、任意の吸入、膨張体積比を設定することができる。このために、吸入工程における吸入体積比に対して膨張行程における膨張体積比を大きくする（例えば、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にする）ことができて、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。 With such a configuration, even in an internal combustion engine in which the first and second cylinders are arranged in parallel to each other, the phase of the first crankshaft is different from the phase of the second crankshaft by the crankshaft phase setting means. By setting it, an arbitrary inhalation and expansion volume ratio can be set. For this reason, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be increased with respect to the suction volume ratio in the suction process (for example, the expansion volume ratio in the expansion stroke is set to 3 with respect to the suction volume ratio 1 in the suction process). The expansion ratio of the combustion gas with respect to the compression ratio of the air-fuel mixture can be increased, and the internal combustion engine with high thermal efficiency and high output efficiency can be provided.
本発明の内燃機関においては、クランク軸位相設定手段により第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相とを異ならせることにより、任意の吸入、膨張体積比を設定することができる。このために、吸入工程における吸入体積比に対して膨張行程における膨張体積比を大きくすることができて、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。 In the internal combustion engine of the present invention, an arbitrary intake and expansion volume ratio can be set by making the phase of the first crankshaft different from the phase of the second crankshaft by the crankshaft phase setting means. For this reason, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be increased with respect to the intake volume ratio in the intake process, and the expansion ratio of the combustion gas to the compression ratio of the air-fuel mixture can be increased, resulting in high thermal efficiency. Thus, an internal combustion engine with high output efficiency can be provided.
また、本発明に係る内燃機関においては、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。 In the internal combustion engine according to the present invention, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be set to 3 with respect to the intake volume ratio 1 in the intake process. For this reason, it is possible to increase the expansion ratio of the combustion gas with respect to the compression ratio of the air-fuel mixture, so that the internal combustion engine having high thermal efficiency and high output efficiency can be provided.
本発明に係る内燃機関は、ヘッド側が連結シリンダー部２１により互いに連通する第１、第２のシリンダー２，３を有し、第１のシリンダー２内に第１のピストン７を往復動可能に嵌挿すると共に、第２のシリンダー３内に第２のピストン８を往復動可能に嵌挿して、上死点における第１、第２のピストン７，８のピストンヘッド７ｂ，８ｂと連結シリンダー部２１の内壁で形成される混合気の最大圧縮空間を燃焼室２０になし、且つ、第１のピストン７を第１のクランク軸９にピストンロッド１１を介して連結すると共に、第２のピストン８を第２のクランク軸１０にピストンロッド１２を介して連結して、膨張行程、排気行程、吸入工程及び圧縮行程のサイクルを構成する内燃機関である。 The internal combustion engine according to the present invention has first and second cylinders 2 and 3 whose head side communicates with each other by a connecting cylinder portion 21, and the first piston 7 is fitted into the first cylinder 2 so as to be able to reciprocate. At the same time, the second piston 8 is inserted into the second cylinder 3 so as to be reciprocally movable, and the piston heads 7b, 8b of the first and second pistons 7, 8 at the top dead center and the connecting cylinder portion 21 are inserted. The maximum compression space of the air-fuel mixture formed by the inner wall is formed in the combustion chamber 20, the first piston 7 is connected to the first crankshaft 9 via the piston rod 11, and the second piston 8 is connected to the first crankshaft 9. The internal combustion engine is connected to the second crankshaft 10 via a piston rod 12 and constitutes an expansion stroke, an exhaust stroke, a suction stroke, and a compression stroke.
そして、この内燃機関は、第１のクランク軸９の位相と第２のクランク軸１０の位相を任意に設定するクランク軸位相設定手段Ｇを有しており、このクランク軸位相設定手段Ｇにより第１、第２のクランク軸９，１０の位相を互いに異ならせて設定することで、吸入工程における吸入体積比と膨張行程における膨張体積比を任意に設定するものであり、このクランク軸位相設定手段Ｇは、第１のクランク軸９に設けられた第１のギア１５と、第２のクランク軸１０に設けられ且つ第１のギア１５に連係する第２のギア１６を有し、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比を２対１にした構成であり、第１、第２のシリンダー２，３のボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストン７，８のストロークがそれぞれに同じである条件で、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比が２対１に設定されることにより、第１のクランク軸９の位相と第２のクランク軸１０の位相とを異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしてある。 The internal combustion engine has crankshaft phase setting means G for arbitrarily setting the phase of the first crankshaft 9 and the phase of the second crankshaft 10, and the crankshaft phase setting means G By setting the phases of the first and second crankshafts 9 and 10 to be different from each other, the suction volume ratio in the suction process and the expansion volume ratio in the expansion stroke are arbitrarily set. This crankshaft phase setting means G has a first gear 15 provided on the first crankshaft 9 and a second gear 16 provided on the second crankshaft 10 and linked to the first gear 15. The gear ratio between the gear 15 and the second gear 16 is 2 to 1, the bores of the first and second cylinders 2 and 3 are the same, and the first and second pistons 7 are the same. , 8 strokes are the same for each Thus, by setting the gear ratio between the first gear 15 and the second gear 16 to 2: 1, the phase of the first crankshaft 9 and the phase of the second crankshaft 10 are made different. The expansion volume ratio is 3 with respect to the suction volume ratio of 1.
以下、本発明に係る内燃機関の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る内燃機関を図１乃至図３（ａ）〜（ｄ）に示す。ここで、図１は本発明の実施の形態１に係る内燃機関の一部省略断面図、図２は図１のＡ―Ａ線に沿う一部省略断面図、図３（ａ）は同内燃機関の圧縮工程の説明図、図３（ｂ）は同内燃機関の膨張行程の説明図、図３（ｃ）は同内燃機関の排気行程の説明図、図３（ｄ）は同内燃機関の吸入工程の説明図である。
(Embodiment 1)
An internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention is shown in FIGS. 1 to 3 (a) to (d). Here, FIG. 1 is a partially omitted sectional view of the internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a partially omitted sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. FIG. 3B is an explanatory diagram of an expansion stroke of the internal combustion engine, FIG. 3C is an explanatory diagram of an exhaust stroke of the internal combustion engine, and FIG. 3D is an explanatory diagram of the compression process of the engine. It is explanatory drawing of an inhalation process.
本発明の実施の形態１に係る内燃機関は４サイクルエンジンであり、そのシリンダーブロック１に、相対向する第１、第２のシリンダー２，３を備えており、第１、第２のシリンダー２，３は同一内径、同一長さであって、第１、第２のシリンダー２，３のそれぞれのヘッド側が連結シリンダー部２１を介して導通しており、一直線上に配置してある。 The internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention is a four-cycle engine, and the cylinder block 1 includes first and second cylinders 2 and 3 facing each other, and the first and second cylinders 2 are provided. , 3 have the same inner diameter and the same length, and the respective head sides of the first and second cylinders 2 and 3 are conducted through the connecting cylinder part 21 and are arranged in a straight line.
そして、図１に示すように、第１、第２のシリンダー２，３の連結シリンダー部２１の周壁部位には点火装置４が配置してある。また、図２に示すように、第１のシリンダー２には吸気ポート５と排気ポート６がそれぞれ設けてあり、吸気ポート５には吸気弁１３が、排気ポート６には排気弁１４がそれぞれに開閉可能に設けてある。これらの吸気弁１３及び排気弁１４は、後述する第１、第２のクランク軸９，１０と同期して適正時期に開閉させる吸排気作動装置（図示せず）により作動されるものである。そして、吸気ポート５はエアクリーナ、キャブレター、スロットル及びインテークマニホールドを備える吸気系（いずれも図示せず）に接続してあり、排気ポート６はエキゾーストマニホールドを備える排気系（いずれも図示せず）に接続してある。 And as shown in FIG. 1, the ignition device 4 is arrange | positioned in the surrounding wall site | part of the connection cylinder part 21 of the 1st, 2nd cylinders 2 and 3. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the first cylinder 2 is provided with an intake port 5 and an exhaust port 6, respectively. The intake port 5 has an intake valve 13 and the exhaust port 6 has an exhaust valve 14. It can be opened and closed. The intake valve 13 and the exhaust valve 14 are operated by an intake / exhaust operation device (not shown) that opens and closes at an appropriate time in synchronization with first and second crankshafts 9 and 10 described later. The intake port 5 is connected to an intake system (not shown) including an air cleaner, carburetor, throttle, and intake manifold, and the exhaust port 6 is connected to an exhaust system (not shown) including an exhaust manifold. It is.
第１のシリンダー２内には第１のピストン７がピストンリング７ａを介して嵌挿してあり、第２のシリンダー３内には第２のピストン８がピストンリング８ａを介して嵌挿してあり、これらの第１、第２のピストン７，８はそれぞれ同期しながら往復動するものである。なお、上記した第１、第２のシリンダー２，３のボア（シリンダー直径、穴の口径）は同じであり、また、第１、第２のピストン７，８のストローク（上死点と下死点の間の距離）は同じである。 A first piston 7 is inserted into the first cylinder 2 via a piston ring 7a, and a second piston 8 is inserted into the second cylinder 3 via a piston ring 8a. These first and second pistons 7 and 8 reciprocate in synchronization with each other. The bores (cylinder diameter and hole diameter) of the first and second cylinders 2 and 3 are the same, and the strokes (top dead center and bottom dead center) of the first and second pistons 7 and 8 are the same. The distance between points) is the same.
そして、シリンダーブロック１には、第１のシリンダー２のボトム側に位置させて第１のクランク軸９が、第２のシリンダー３のボトム側に位置させて第２のクランク軸１０がそれぞれ配置してあり、第１のピストン７は第１のクランク軸９のクランクアーム部９ａに第１のピストンロッド１１により連結してあり、第２のピストン８は第２のクランク軸１０のクランクアーム部１０ａに第２のピストンロッド１２により連結してある。 In the cylinder block 1, the first crankshaft 9 is located on the bottom side of the first cylinder 2, and the second crankshaft 10 is located on the bottom side of the second cylinder 3. The first piston 7 is connected to the crank arm portion 9 a of the first crankshaft 9 by the first piston rod 11, and the second piston 8 is connected to the crank arm portion 10 a of the second crankshaft 10. Are connected by a second piston rod 12.
そして、第１のクランク軸９と第２のクランク軸１０のそれぞれの位相は、クランク軸位相設定手段Ｇにより互いに異なるようにして設定してある。このクランク軸位相設定手段Ｇは、第１のクランク軸９に設けられた第１のギア１５と、第２のクランク軸１０に設けられ且つ第１のギア１５に連係する第２のギア１６を有し、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比を２対１にした構成であり、第１、第２のシリンダー２，３のボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストン７，８のストロークがそれぞれに同じである条件で、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比が２対１に設定されることにより、第１、第２のクランク軸９，１０の位相を異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしてある。 The phases of the first crankshaft 9 and the second crankshaft 10 are set to be different from each other by the crankshaft phase setting means G. The crankshaft phase setting means G includes a first gear 15 provided on the first crankshaft 9 and a second gear 16 provided on the second crankshaft 10 and linked to the first gear 15. The first gear 15 and the second gear 16 have a gear ratio of 2 to 1, the bores of the first and second cylinders 2 and 3 are the same, and the first By setting the gear ratio between the first gear 15 and the second gear 16 to 2: 1 under the condition that the strokes of the second pistons 7 and 8 are the same, the first and second The phases of the crankshafts 9 and 10 are made different so that the suction volume ratio is 1 and the expansion volume ratio is 3.
また、第１のギア１５と第２のギア１６の連係は、第１のギア１５と第２のギア１６との間に中間ギア１７を介在して行なわれており、第１のギア１５と中間ギア１７と第２のギア１６のギア比は２対１対１にしてある。 Further, the linkage between the first gear 15 and the second gear 16 is performed by interposing an intermediate gear 17 between the first gear 15 and the second gear 16. The gear ratio between the intermediate gear 17 and the second gear 16 is 2: 1 to 1.
そして、第１、第２のピストン７，８のピストンヘッド７ｂ，８ｂによって燃焼室（点火室、爆発室）２０の主要部が形成してある。即ち、第１、第２のピストン７，８が上死点位置にある場合、第１、第２のシリンダー２，３の連結シリンダー部２１の内壁で形成される空間である最初空間Ｖｅが燃料を含む空気（混合気）の最大圧縮空間になり、この混合気の最大圧縮空間が燃焼室２０になる。 The main part of the combustion chamber (ignition chamber, explosion chamber) 20 is formed by the piston heads 7b, 8b of the first and second pistons 7, 8. That is, when the first and second pistons 7 and 8 are at the top dead center position, the first space Ve, which is a space formed by the inner wall of the connecting cylinder portion 21 of the first and second cylinders 2 and 3, is the fuel. The maximum compression space of the air (air mixture) containing the gas mixture becomes the combustion chamber 20.
なお、第１、第２のクランク軸９，１０の回転動力は一本の出力軸（いずれも図示せず）の回転動力に変換されて出力されるものである。 The rotational power of the first and second crankshafts 9 and 10 is converted into the rotational power of one output shaft (both not shown) and output.
次に、図３（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る内燃機関の動作について説明する。 Next, the operation of the internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
図３（ａ）に示すように、第１のピストン７及び第２のピストン８が上死点にある位置で、点火装置４で燃料点火すると、燃焼室２０内の燃料が爆発燃焼を起こし膨張行程が実施され、第１のピストン７及び第２のピストン８は下死点方向に移動する。 As shown in FIG. 3A, when fuel is ignited by the ignition device 4 at a position where the first piston 7 and the second piston 8 are at the top dead center, the fuel in the combustion chamber 20 undergoes explosive combustion and expands. The stroke is performed, and the first piston 7 and the second piston 8 move toward the bottom dead center.
図３（ｂ）に示すように、第１のピストン７及び第２のピストン８が下死点に近づく場合、吸気弁１３及び排気弁１４は閉じているので、燃焼ガスの膨張力はそのまま第１のピストン７及び第２のピストン８に伝わり、動力として回収できる。 As shown in FIG. 3B, when the first piston 7 and the second piston 8 approach the bottom dead center, the intake valve 13 and the exhaust valve 14 are closed, so that the expansion force of the combustion gas remains as it is. It is transmitted to the first piston 7 and the second piston 8 and can be recovered as power.
この場合、上記したように第１のギア１５と第２のギア１６のギア比は２対１にしてあるために、第１のギア１５が９０度回転すると、第２のギア１６が１８０度回転し、第２のピストン８は下死点に到達して、第１のピストン７の移動量に対して第２のピストン８の移動量は二倍になり、膨張行程におけるピストン間体積は、第１のピストン７の移動量に対する膨張体積をＶとすると第２のピストン８の移動量に対する膨張体積は２Ｖになって、全体で３Ｖ＋最初空間Ｖｅになる。 In this case, since the gear ratio between the first gear 15 and the second gear 16 is 2: 1 as described above, when the first gear 15 rotates 90 degrees, the second gear 16 rotates 180 degrees. The second piston 8 reaches bottom dead center, the amount of movement of the second piston 8 is doubled with respect to the amount of movement of the first piston 7, and the volume between pistons in the expansion stroke is Assuming that the expansion volume with respect to the movement amount of the first piston 7 is V, the expansion volume with respect to the movement amount of the second piston 8 is 2V, so that the total is 3V + first space Ve.
次に、図３（ｃ）に示すように、排気行程では、第１のクランク軸９の角度が９０度以後第１のピストン７は下死点に向かうと共に排気弁１４が開き、第２のクランク軸１０の角度は３６０度位置に達して第２のピストン８は上死点に移行するために、燃焼排ガスが排気ポート６から排出される。この場合、第２のピストン８が上死点に到達し、第１のピストン７は下死点に移行するために、排気行程におけるピストン間体積は２Ｖ＋最初空間Ｖｅとなる。したがって、排気体積は（３Ｖ＋最初空間Ｖｅ）−（２Ｖ＋最初空間Ｖｅ）＝Ｖとなる。 Next, as shown in FIG. 3C, in the exhaust stroke, the angle of the first crankshaft 9 is 90 degrees and thereafter, the first piston 7 goes to the bottom dead center, the exhaust valve 14 opens, and the second The angle of the crankshaft 10 reaches a position of 360 degrees, and the second piston 8 moves to the top dead center, so that the combustion exhaust gas is discharged from the exhaust port 6. In this case, since the second piston 8 reaches the top dead center and the first piston 7 moves to the bottom dead center, the volume between the pistons in the exhaust stroke becomes 2V + first space Ve. Therefore, the exhaust volume is (3V + first space Ve) − (2V + first space Ve) = V.
次に、図３（ｄ）に示すように、吸入行程では、第１のクランク軸９の角度は２７０度位置に達して第１のピストン７が排気ポート６を塞ぐ位置に至り、第２のクランク軸１０の角度は５４０度位置に達して第２のピストン８は下死点に到達する。この時に、吸気弁１３が開いているために吸気ポート５から燃料（ガソリン）と空気の混合気を吸入される。この場合、第２のピストン８が下死点に到達し、第１のピストン７は上死点側に移行するために、吸入行程におけるピストン間体積は３Ｖ＋最初空間Ｖｅとなる。したがって、吸気体積は（３Ｖ＋最初空間Ｖｅ）−排気行程におけるピストン間体積（２Ｖ＋最初空間Ｖｅ）＝Ｖとなる。すなわち、吸入工程における吸入体積比が１に対して膨張行程における膨張体積比は３になる。 Next, as shown in FIG. 3D, in the intake stroke, the angle of the first crankshaft 9 reaches the position of 270 degrees, and the first piston 7 reaches the position where the exhaust port 6 is closed. The angle of the crankshaft 10 reaches a position of 540 degrees, and the second piston 8 reaches the bottom dead center. At this time, since the intake valve 13 is open, a mixture of fuel (gasoline) and air is drawn from the intake port 5. In this case, since the second piston 8 reaches the bottom dead center and the first piston 7 moves to the top dead center side, the volume between the pistons in the suction stroke becomes 3V + first space Ve. Therefore, the intake volume is (3V + first space Ve) −the volume between pistons in the exhaust stroke (2V + first space Ve) = V. In other words, the suction volume ratio in the suction process is 1, whereas the expansion volume ratio in the expansion stroke is 3.
次に、図３（ａ）に示すように、圧縮行程は、第１のクランク軸９の角度は３６０度位置に達して第１のピストン７が上死点に至り、第２のクランク軸１０の角度は７２０度位置に達して第２のピストン８は上死点に到達する。そして、上記した爆発後の膨張行程に移行する。 Next, as shown in FIG. 3A, in the compression stroke, the angle of the first crankshaft 9 reaches a position of 360 degrees, the first piston 7 reaches the top dead center, and the second crankshaft 10 The angle reaches a position of 720 degrees and the second piston 8 reaches the top dead center. And it transfers to the expansion stroke after an above-described explosion.
上記した本発明の実施の形態１に係る内燃機関では、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。 In the internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention described above, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be set to 3 with respect to the intake volume ratio 1 in the intake process. For this reason, it is possible to increase the expansion ratio of the combustion gas with respect to the compression ratio of the air-fuel mixture, so that the internal combustion engine having high thermal efficiency and high output efficiency can be provided.
なお、第１、第２のシリンダー２，３のボアを互いに異ならせ、且つクランク軸位相設定手段Ｇにより、第１のクランク軸９と第２のクランク軸１０のそれぞれの位相を異ならせて、第１のピストン７のストロークを第２のピストン８のストロークの１／２にすることで、吸入工程における吸入体積比が１．５に対して膨張行程における膨張体積比を２．５にすることもできる。 The bores of the first and second cylinders 2 and 3 are made different from each other, and the phases of the first crankshaft 9 and the second crankshaft 10 are made different by the crankshaft phase setting means G, By setting the stroke of the first piston 7 to ½ of the stroke of the second piston 8, the suction volume ratio in the suction process is 1.5, and the expansion volume ratio in the expansion stroke is 2.5. You can also.
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る内燃機関を図４及び図５に示す。この内燃機関は、上記した本発明の実施の形態１に係る内燃機関とは第１、第２のシリンダー２，３及び第１，第２のピストン７，８の配置が左右逆であり、吸気ポート５と排気ポート６とは、連結シリンダー部２１の対向位置に配置してある構成が異なり、他の構成及び作動は同じである。そのために、本発明の実施の形態２に係る内燃機関では、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり出力効率が高くなる。
(Embodiment 2)
An internal combustion engine according to Embodiment 2 of the present invention is shown in FIGS. In this internal combustion engine, the arrangement of the first and second cylinders 2 and 3 and the first and second pistons 7 and 8 is opposite to that of the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. The port 5 and the exhaust port 6 are different from each other in the configuration arranged at the opposed position of the connecting cylinder portion 21, and the other configurations and operations are the same. Therefore, in the internal combustion engine according to Embodiment 2 of the present invention, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be set to 3 with respect to the intake volume ratio 1 in the intake process. For this reason, the expansion ratio of the combustion gas with respect to the compression ratio of the air-fuel mixture can be increased, so that the thermal efficiency is increased and the output efficiency is increased.
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る内燃機関を図６及び図７に示す。この内燃機関では、吸気ポート５は、シリンダー連結部２１に形成した吸気チャンバ２２に配置してあり、排気ポート６は、シリンダー連結部２１の吸気チャンバ対向位置に形成した排気チャンバ２３に配置してある構成が上記した本発明の実施の形態２に係る内燃機関と異なり、他の構成及び作動は同じである。そのために、本発明の実施の形態３に係る内燃機関では、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率が高くなる。
(Embodiment 3)
An internal combustion engine according to Embodiment 3 of the present invention is shown in FIGS. In this internal combustion engine, the intake port 5 is disposed in the intake chamber 22 formed in the cylinder connecting portion 21, and the exhaust port 6 is disposed in the exhaust chamber 23 formed in the cylinder connecting portion 21 at a position facing the intake chamber. Unlike the internal combustion engine according to Embodiment 2 of the present invention described above, the other configurations and operations are the same. Therefore, in the internal combustion engine according to Embodiment 3 of the present invention, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be set to 3 with respect to the intake volume ratio 1 in the intake process. For this reason, it is possible to increase the expansion ratio of the combustion gas with respect to the compression ratio of the air-fuel mixture, so that the thermal efficiency is increased and the output efficiency is increased.
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る内燃機関を図８及び図９に示す。この内燃機関はガソリン直噴エンジンである。このガソリン直噴エンジンは、シリンダー連結部２１に点火装置４に対向させて燃料噴射装置２４を配置してあり、およそ５０気圧〜１２０気圧という高圧のガソリンを、エンジンの圧縮行程で燃料噴射装置２４から燃焼室２０内に吹き込み、シリンダー内の気流を利用して点火装置４付近で燃焼可能な混合比の層を形成し、点火装置４で燃料点火し、燃料を爆発燃焼させて膨張行程を実施するようにしたものであり、他の構成及び作動は上記した本発明の実施の形態１に係る内燃機関の場合と同じである。そのために、説明を省略する。
(Embodiment 4)
An internal combustion engine according to Embodiment 4 of the present invention is shown in FIGS. This internal combustion engine is a gasoline direct injection engine. In this gasoline direct injection engine, a fuel injection device 24 is arranged on the cylinder connecting portion 21 so as to face the ignition device 4, and high-pressure gasoline of about 50 to 120 atmospheres is converted into the fuel injection device 24 in the compression stroke of the engine. Is then blown into the combustion chamber 20 to form a layer having a mixing ratio combustible in the vicinity of the igniter 4 using the airflow in the cylinder, and fuel is ignited by the igniter 4, and the expansion process is performed by exploding and burning the fuel. Other configurations and operations are the same as those of the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention described above. Therefore, description is abbreviate | omitted.
したがって、本発明の実施の形態４に係る内燃機関では、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。 Therefore, in the internal combustion engine according to Embodiment 4 of the present invention, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be made 3 with respect to the intake volume ratio 1 in the intake process. For this reason, it is possible to increase the expansion ratio of the combustion gas with respect to the compression ratio of the air-fuel mixture, so that the internal combustion engine having high thermal efficiency and high output efficiency can be provided.
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る内燃機関を図１０（ａ）〜（ｄ）に示す。ここで、図１０（ａ）は同内燃機関の圧縮工程の説明図、図１０（ｂ）は同内燃機関の膨張行程の説明図、図１０（ｃ）は同内燃機関の排気行程の説明図、図１０（ｄ）は同内燃機関の吸入工程の説明図である。
(Embodiment 5)
An internal combustion engine according to Embodiment 5 of the present invention is shown in FIGS. 10A is an explanatory diagram of the compression process of the internal combustion engine, FIG. 10B is an explanatory diagram of the expansion stroke of the internal combustion engine, and FIG. 10C is an explanatory diagram of the exhaust stroke of the internal combustion engine. FIG. 10D is an explanatory diagram of the intake process of the internal combustion engine.
本発明の実施の形態５に係る内燃機関は、第１、第２のシリンダー２，３が互いに平行していて、第１のシリンダー２および第２のシリンダー３は、共通のシリンダーヘッドＨを有しており、燃焼室２０により互いに連通するように配置してある。そして、第１のピストン７を第１のクランク軸９にピストンロッド１１を介して連結すると共に、第２のピストン８を第２のクランク軸１０にピストンロッド１２を介して連結して、膨張行程、排気行程、吸入工程及び圧縮行程のサイクルを構成する。 In the internal combustion engine according to Embodiment 5 of the present invention, the first and second cylinders 2 and 3 are parallel to each other, and the first cylinder 2 and the second cylinder 3 have a common cylinder head H. The combustion chambers 20 are arranged so as to communicate with each other. Then, the first piston 7 is connected to the first crankshaft 9 via the piston rod 11, and the second piston 8 is connected to the second crankshaft 10 via the piston rod 12, so that the expansion stroke. The exhaust stroke, the suction step, and the compression stroke constitute a cycle.
そして、この内燃機関は、第１のクランク軸９の位相と第２のクランク軸１０の位相を任意に設定するクランク軸位相設定手段Ｇを有しており、このクランク軸位相設定手段Ｇにより第１、第２のクランク軸９，１０の位相を互いに異ならせて設定することで、吸入工程における吸入体積比と膨張行程における膨張体積比を任意に設定するものであり、このクランク軸位相設定手段Ｇは、第１のクランク軸９に設けられた第１のギア１５と、第２のクランク軸１０に設けられ且つ第１のギア１５に連係する第２のギア１６を有し、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比を２対１にした構成であり、第１、第２のシリンダー２，３のボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストン７，８のストロークがそれぞれに同じである条件で、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比が２対１に設定されることにより、第１のクランク軸９の位相と第２のクランク軸１０の位相とを異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしてある。 The internal combustion engine has crankshaft phase setting means G for arbitrarily setting the phase of the first crankshaft 9 and the phase of the second crankshaft 10, and the crankshaft phase setting means G By setting the phases of the first and second crankshafts 9 and 10 to be different from each other, the suction volume ratio in the suction process and the expansion volume ratio in the expansion stroke are arbitrarily set. This crankshaft phase setting means G has a first gear 15 provided on the first crankshaft 9 and a second gear 16 provided on the second crankshaft 10 and linked to the first gear 15. The gear ratio between the gear 15 and the second gear 16 is 2 to 1, the bores of the first and second cylinders 2 and 3 are the same, and the first and second pistons 7 are the same. , 8 strokes are the same for each Thus, by setting the gear ratio between the first gear 15 and the second gear 16 to 2: 1, the phase of the first crankshaft 9 and the phase of the second crankshaft 10 are made different. The expansion volume ratio is 3 with respect to the suction volume ratio of 1.
そして、第１、第２のシリンダー２，３は同一内径、同一長さである。そして、図１０（ａ）に示すように、燃焼室２０には点火装置４が配置してある。また、シリンダーヘッドＨには吸気ポート５と排気ポート６がそれぞれ設けてあり、吸気ポート５には吸気弁１３が、排気ポート６には排気弁１４がそれぞれに開閉可能に設けてある。これらの吸気弁１３及び排気弁１４は、第１、第２のクランク軸９，１０と同期して適正時期に開閉させる吸排気作動装置（図示せず）により作動されるものである。そして、吸気ポート５はエアクリーナ、キャブレター、スロットル及びインテークマニホールドを備える吸気系（いずれも図示せず）に接続してあり、排気ポート６はエキゾーストマニホールドを備える排気系（いずれも図示せず）に接続してある。 The first and second cylinders 2 and 3 have the same inner diameter and the same length. And as shown to Fig.10 (a), the ignition device 4 is arrange | positioned in the combustion chamber 20. As shown in FIG. The cylinder head H is provided with an intake port 5 and an exhaust port 6, respectively. The intake port 5 is provided with an intake valve 13 and the exhaust port 6 is provided with an exhaust valve 14 that can be opened and closed. The intake valve 13 and the exhaust valve 14 are operated by an intake / exhaust operation device (not shown) that opens and closes at an appropriate time in synchronization with the first and second crankshafts 9 and 10. The intake port 5 is connected to an intake system (all not shown) including an air cleaner, carburetor, throttle and intake manifold, and the exhaust port 6 is connected to an exhaust system (all not shown) including an exhaust manifold. It is.
第１のシリンダー２内には第１のピストン７がピストンリング７ａを介して嵌挿してあり、第２のシリンダー３内には第２のピストン８がピストンリング８ａを介して嵌挿してあり、これらの第１、第２のピストン７，８はそれぞれ同期しながら往復動するものである。なお、上記した第１、第２のシリンダー２，３のボア（シリンダー直径、穴の口径）は同じであり、また、第１、第２のピストン７，８のストローク（上死点と下死点の間の距離）は同じである。 A first piston 7 is inserted into the first cylinder 2 via a piston ring 7a, and a second piston 8 is inserted into the second cylinder 3 via a piston ring 8a. These first and second pistons 7 and 8 reciprocate in synchronization with each other. The bores (cylinder diameter and hole diameter) of the first and second cylinders 2 and 3 are the same, and the strokes (top dead center and bottom dead center) of the first and second pistons 7 and 8 are the same. The distance between points) is the same.
そして、シリンダーブロック１には、第１のシリンダー２のボトム側に位置させて第１のクランク軸９が、第２のシリンダー３のボトム側に位置させて第２のクランク軸１０がそれぞれ配置してあり、第１のピストン７は第１のクランク軸９のクランクアーム部９ａに第１のピストンロッド１１により連結してあり、第２のピストン８は第２のクランク軸１０のクランクアーム部１０ａに第２のピストンロッド１２により連結してある。 In the cylinder block 1, the first crankshaft 9 is located on the bottom side of the first cylinder 2, and the second crankshaft 10 is located on the bottom side of the second cylinder 3. The first piston 7 is connected to the crank arm portion 9 a of the first crankshaft 9 by the first piston rod 11, and the second piston 8 is connected to the crank arm portion 10 a of the second crankshaft 10. Are connected by a second piston rod 12.
そして、第１のクランク軸９と第２のクランク軸１０のそれぞれの位相は、クランク軸位相設定手段Ｇにより互いに異なるようにして設定してある。このクランク軸位相設定手段Ｇは、第１のクランク軸９に設けられた第１のギア１５と、第２のクランク軸１０に設けられ且つ第１のギア１５に連係する第２のギア１６を有し、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比を２対１にした構成であり、第１、第２のシリンダー２，３のボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストン７，８のストロークがそれぞれに同じである条件で、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比が２対１に設定されることにより、第１、第２のクランク軸９，１０の位相を異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしてある。 The phases of the first crankshaft 9 and the second crankshaft 10 are set to be different from each other by the crankshaft phase setting means G. The crankshaft phase setting means G includes a first gear 15 provided on the first crankshaft 9 and a second gear 16 provided on the second crankshaft 10 and linked to the first gear 15. The first gear 15 and the second gear 16 have a gear ratio of 2 to 1, the bores of the first and second cylinders 2 and 3 are the same, and the first By setting the gear ratio between the first gear 15 and the second gear 16 to 2: 1 under the condition that the strokes of the second pistons 7 and 8 are the same, the first and second The phases of the crankshafts 9 and 10 are made different so that the suction volume ratio is 1 and the expansion volume ratio is 3.
なお、第１、第２のクランク軸９，１０の回転動力は一本の出力軸（いずれも図示せず）の回転動力に変換されて出力されるものである。 The rotational power of the first and second crankshafts 9 and 10 is converted into the rotational power of one output shaft (both not shown) and output.
次に、図１０（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、本発明の実施の形態５に係る内燃機関の動作について説明する。 Next, the operation of the internal combustion engine according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 (a) to 10 (d).
図１０（ａ）に示すように、第１のピストン７及び第２のピストン８が上死点にある位置で、点火装置４で燃料点火すると、燃焼室２０内の燃料が爆発燃焼を起こし膨張行程が実施され、第１のピストン７及び第２のピストン８は下死点方向に移動する。 As shown in FIG. 10A, when fuel is ignited by the ignition device 4 at a position where the first piston 7 and the second piston 8 are at the top dead center, the fuel in the combustion chamber 20 undergoes explosive combustion and expands. The stroke is performed, and the first piston 7 and the second piston 8 move toward the bottom dead center.
図１０（ｂ）に示すように、第１のピストン７及び第２のピストン８が下死点に近づく場合、吸気弁１３及び排気弁１４は閉じているので、燃焼ガスの膨張力はそのまま第１のピストン７及び第２のピストン８に伝わり、動力として回収できる。 As shown in FIG. 10B, when the first piston 7 and the second piston 8 approach the bottom dead center, the intake valve 13 and the exhaust valve 14 are closed, so that the expansion force of the combustion gas remains as it is. It is transmitted to the first piston 7 and the second piston 8 and can be recovered as power.
この場合、上記したように第１のギア１５と第２のギア１６のギア比は２対１にしてあるために、第１のギア１５が９０度回転すると、第２のギア１６が１８０度回転し、第２のピストン８は下死点に到達して、第１のピストン７の移動量に対して第２のピストン８の移動量は二倍になり、膨張行程におけるピストン間体積は、第１のピストン７の移動量に対する膨張体積をＶとすると第２のピストン８の移動量に対する膨張体積は２Ｖになって、全体で３Ｖ＋最初空間Ｖｅになる。 In this case, since the gear ratio between the first gear 15 and the second gear 16 is 2: 1 as described above, when the first gear 15 rotates 90 degrees, the second gear 16 rotates 180 degrees. The second piston 8 reaches bottom dead center, the amount of movement of the second piston 8 is doubled with respect to the amount of movement of the first piston 7, and the volume between pistons in the expansion stroke is Assuming that the expansion volume with respect to the movement amount of the first piston 7 is V, the expansion volume with respect to the movement amount of the second piston 8 is 2V, so that the total is 3V + first space Ve.
次に、図１０（ｃ）に示すように、排気行程では、第１のクランク軸９の角度が９０度以後第１のピストン７は下死点に向かうと共に排気弁１４が開き、第２のクランク軸１０の角度は３６０度位置に達して第２のピストン８は上死点に移行するために、燃焼排ガスが排気ポート６から排出される。この場合、第２のピストン８が上死点に到達し、第１のピストン７は下死点に移行するために、排気行程におけるピストン間体積は２Ｖ＋最初空間Ｖｅとなる。したがって、排気体積は（３Ｖ＋最初空間Ｖｅ）−（２Ｖ＋最初空間Ｖｅ）＝Ｖとなる。 Next, as shown in FIG. 10C, in the exhaust stroke, after the angle of the first crankshaft 9 is 90 degrees, the first piston 7 moves toward the bottom dead center and the exhaust valve 14 opens, The angle of the crankshaft 10 reaches a position of 360 degrees, and the second piston 8 moves to the top dead center, so that the combustion exhaust gas is discharged from the exhaust port 6. In this case, since the second piston 8 reaches the top dead center and the first piston 7 moves to the bottom dead center, the volume between the pistons in the exhaust stroke becomes 2V + first space Ve. Therefore, the exhaust volume is (3V + first space Ve) − (2V + first space Ve) = V.
次に、図１０（ｄ）に示すように、吸入行程では、第１のクランク軸９の角度は２７０度位置に達し、第２のクランク軸１０の角度は５４０度位置に達して第２のピストン８は下死点に到達する。この時に、吸気弁１３が開いているために吸気ポート５から燃料（ガソリン）と空気の混合気を吸入される。この場合、第２のピストン８が下死点に到達し、第１のピストン７は上死点側に移行するために、吸入行程におけるピストン間体積は３Ｖ＋最初空間Ｖｅとなる。したがって、吸気体積は（３Ｖ＋最初空間Ｖｅ）−排気行程におけるピストン間体積（２Ｖ＋最初空間Ｖｅ）＝Ｖとなる。すなわち、吸入工程における吸入体積比が１に対して膨張行程における膨張体積比は３になる。 Next, as shown in FIG. 10 (d), in the intake stroke, the angle of the first crankshaft 9 reaches a position of 270 degrees, and the angle of the second crankshaft 10 reaches a position of 540 degrees and reaches the second position. The piston 8 reaches bottom dead center. At this time, since the intake valve 13 is open, a mixture of fuel (gasoline) and air is drawn from the intake port 5. In this case, since the second piston 8 reaches the bottom dead center and the first piston 7 moves to the top dead center side, the volume between the pistons in the suction stroke becomes 3V + first space Ve. Therefore, the intake volume is (3V + first space Ve) −the volume between pistons in the exhaust stroke (2V + first space Ve) = V. In other words, the suction volume ratio in the suction process is 1, whereas the expansion volume ratio in the expansion stroke is 3.
次に、図１０（ａ）に示すように、圧縮行程は、第１のクランク軸９の角度は３６０度位置に達して第１のピストン７が上死点に至り、第２のクランク軸１０の角度は７２０度位置に達して第２のピストン８は上死点に到達する。そして、上記した爆発後の膨張行程に移行する。 Next, as shown in FIG. 10 (a), in the compression stroke, the angle of the first crankshaft 9 reaches a position of 360 degrees, the first piston 7 reaches the top dead center, and the second crankshaft 10 The angle reaches a position of 720 degrees and the second piston 8 reaches the top dead center. And it transfers to the expansion stroke after an above-described explosion.
上記した本発明の実施の形態５に係る内燃機関では、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。 In the internal combustion engine according to Embodiment 5 of the present invention described above, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be made 3 with respect to the intake volume ratio 1 in the intake process. For this reason, it is possible to increase the expansion ratio of the combustion gas with respect to the compression ratio of the air-fuel mixture, so that the internal combustion engine having high thermal efficiency and high output efficiency can be provided.
なお、第１、第２のシリンダー２，３のボアを互いに異ならせ、且つクランク軸位相設定手段Ｇにより、第１のクランク軸９と第２のクランク軸１０のそれぞれの位相を異ならせて、第１のピストン７のストロークを第２のピストン８のストロークの１／２にすることで、吸入工程における吸入体積比が１．５に対して膨張行程における膨張体積比を２．５にすることができる。 The bores of the first and second cylinders 2 and 3 are made different from each other, and the phases of the first crankshaft 9 and the second crankshaft 10 are made different by the crankshaft phase setting means G, By setting the stroke of the first piston 7 to ½ of the stroke of the second piston 8, the suction volume ratio in the suction process is 1.5, and the expansion volume ratio in the expansion stroke is 2.5. Can do.
また、上記実施例においては、４サイクルエンジンに適用した内燃機関について説明したが、これに限定されるものでなく、本発明は２サイクルエンジンの内燃機関にも適用できるものである。 In the above embodiment, an internal combustion engine applied to a four-cycle engine has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an internal combustion engine of a two-cycle engine.
本発明の内燃機関においては、吸入工程における吸入体積比に対して膨張行程における膨張体積比を大きくすることができて、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり出力効率の高い内燃機関を提供することができるという効果を有しており、ヘッド側が連結シリンダー部により互いに連通する二つのシリンダーを備え、これらのシリンダー内にそれぞれピストンを往復動可能に嵌挿し、これらの対向ピストンがクランク軸によって同期駆動される内燃機関に有用である。 In the internal combustion engine of the present invention, the expansion volume ratio in the expansion stroke can be increased with respect to the intake volume ratio in the intake step, and the expansion ratio of the combustion gas with respect to the compression ratio of the air-fuel mixture can be increased. It has the effect of providing an internal combustion engine with high thermal efficiency and high output efficiency, and the head side has two cylinders that communicate with each other via a connecting cylinder part, and the pistons reciprocate in each of these cylinders. It is useful for an internal combustion engine that can be inserted and the counter pistons are driven synchronously by a crankshaft.
１ シリンダーブロック
２ 第１のシリンダー
３ 第２のシリンダー
４ 点火装置
５ 吸気ポート
６ 排気ポート
７ 第１のピストン
８ 第２のピストン
９ 第１のクランク軸
１０ 第２のクランク軸
１１ 第１のピストンロッド
１２ 第２のピストンロッド
１３ 吸気弁
１４ 排気弁
１５ 第１のギア
１６ 第２のギア
１７ 中間ギア
２０ 燃焼室
２１ 連結シリンダー部
２２ 吸気チャンバ
２，３ 排気チャンバ
２４ 燃料噴射装置
Ｇ クランク軸位相設定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder block 2 1st cylinder 3 2nd cylinder 4 Ignition device 5 Intake port 6 Exhaust port 7 1st piston 8 2nd piston 9 1st crankshaft 10 2nd crankshaft 11 1st piston rod 12 Second piston rod 13 Intake valve 14 Exhaust valve 15 1st gear 16 2nd gear 17 Intermediate gear 20 Combustion chamber 21 Connecting cylinder part 22 Intake chamber 2, 3 Exhaust chamber 24 Fuel injection device G Crankshaft phase setting means
Claims (4)
前記第１のクランク軸の位相と前記第２のクランク軸の位相を任意に設定するクランク軸位相設定手段を有し、このクランク軸位相設定手段により前記第１、第２のクランク軸の位相を互いに異ならせて設定することで、前記吸入工程における吸入体積比と前記膨張行程における膨張体積比を任意に設定するようにしたことを特徴とする内燃機関。 The head side includes first and second cylinders that communicate with each other via a connecting cylinder portion, and a first piston is removably fitted in the first cylinder, and a second piston is fitted in the second cylinder. A piston is removably inserted, and the combustion chamber has a maximum compression space of the air-fuel mixture formed by the piston heads of the first and second pistons at the top dead center and the inner wall of the cylinder connecting portion; and The first piston is connected to a first crankshaft via a piston rod, and the second piston is connected to a second crankshaft via a piston rod, so that an expansion stroke, an exhaust stroke, and an intake stroke are performed. And an internal combustion engine constituting a cycle of a compression stroke,
Crankshaft phase setting means for arbitrarily setting the phase of the first crankshaft and the phase of the second crankshaft, and the phases of the first and second crankshafts are set by the crankshaft phase setting means. An internal combustion engine characterized in that the suction volume ratio in the suction step and the expansion volume ratio in the expansion stroke are arbitrarily set by setting them differently.
3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the first and second cylinders are arranged in parallel with each other, and the respective head sides communicate with each other through the combustion chamber.
Priority Applications (1)
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| JP2008042053A JP2009197737A (en) | 2008-02-22 | 2008-02-22 | Internal combustion engine |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104153880A (en) * | 2013-09-03 | 2014-11-19 | 张鑫 | Energy-saving phase gear torsion increasing device for engine |
| JP2015502493A (en) * | 2011-12-23 | 2015-01-22 | コックス パワートレイン リミテッド | Internal combustion engine |
| WO2015032010A1 (en) * | 2013-09-03 | 2015-03-12 | Zhang Xin | Invention for engine to conserve energy by using phase gears to boost torque |
| WO2018058848A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 张鑫 | Ultra-large torque engine and pneumatic apparatus |
-
2008
- 2008-02-22 JP JP2008042053A patent/JP2009197737A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015502493A (en) * | 2011-12-23 | 2015-01-22 | コックス パワートレイン リミテッド | Internal combustion engine |
| CN104153880A (en) * | 2013-09-03 | 2014-11-19 | 张鑫 | Energy-saving phase gear torsion increasing device for engine |
| WO2015032169A1 (en) * | 2013-09-03 | 2015-03-12 | Zhang Xin | Apparatus for engine to conserve energy by using phase gears to boost torque |
| WO2015032010A1 (en) * | 2013-09-03 | 2015-03-12 | Zhang Xin | Invention for engine to conserve energy by using phase gears to boost torque |
| WO2018058848A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 张鑫 | Ultra-large torque engine and pneumatic apparatus |
| CN109844282A (en) * | 2016-09-30 | 2019-06-04 | 张鑫 | A kind of super large torque engines and pneumatic motor device |
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