JP4826344B2 - 2-piston insulated composite engine - Google Patents

Description

本発明は、排気エネルギ損失を有効利用することにより熱効率の向上を図った複合エンジンに関する。   The present invention relates to a composite engine that improves thermal efficiency by effectively using exhaust energy loss.

従来のエンジンの熱効率はディーゼルエンジンが概ね４０％、ガソリンエンジンが概ね３０％程度であり、冷却損失と排気損失がそれぞれ概ね３０％前後あり、利用されずに棄てられるエネルギが多い。   The thermal efficiency of conventional engines is approximately 40% for diesel engines and approximately 30% for gasoline engines. Cooling loss and exhaust loss are approximately 30% each, and much energy is discarded without being used.

従来の容積型エンジンは筒外を水または空気で冷やすことによりエンジン本体の温度上昇を抑制し、一定の連続運転を可能にしている。   The conventional positive displacement engine cools the outside of the cylinder with water or air, thereby suppressing the temperature rise of the engine body and enabling a constant continuous operation.

筒内に水を噴射することによって筒内の熱を吸収し筒内を冷却するとともに気化させ、蒸気の膨張力で出力の増大を図る試みがなされた。（例えば、特許文献１及び２参照。）   Attempts have been made to increase the output by the expansion force of steam by injecting water into the cylinder to absorb the heat in the cylinder and to cool and vaporize the inside of the cylinder. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2.)

航空用ディーゼルエンジンと排気タービンを組み合わせた複合エンジンが開発されている。（例えば、非特許文献１参照。）   A composite engine combining an aero diesel engine and an exhaust turbine has been developed. (For example, refer nonpatent literature 1.)

従来の４ストロークエンジンは排気ガスが比較的きれいであるが、バルブ機構が必要であるなど構造が複雑である。２ストロークエンジンは逆に構造が簡単であるが、排気ガスが汚れているなどの問題があった。   The conventional 4-stroke engine has a relatively clean exhaust gas, but has a complicated structure such as the need for a valve mechanism. The two-stroke engine, on the contrary, has a simple structure, but has problems such as dirty exhaust gas.

従来の中央壁を有する２ストローク２ピストンエンジンは、中央壁の冷却が困難なため熱負荷が大きくなると云う問題があった。
特開昭６０−１８４９２３号 特開平３−１１５７４３号 内燃機関ハンドブック朝倉書店Ｐ６４７昭和４４年発行 The conventional two-stroke two-piston engine having a central wall has a problem that the heat load increases because it is difficult to cool the central wall.
JP-A-60-184923 Japanese Patent Laid-Open No. 3-115743 Internal combustion engine handbook Asakura Shoten P647 issued in 1969

以上述べたように従来のエンジンでは冷却損失、排気損失として棄てられていたエネルギがあり、これらのエネルギ損失を回収し動力として利用すれば熱効率が向上する。   As described above, there is energy that has been discarded as cooling loss and exhaust loss in the conventional engine, and if these energy losses are recovered and used as power, the thermal efficiency is improved.

従来の容積型エンジンの小型を除くほとんどは、筒外を水または空気で冷却するための強制冷却用装置を有し、かつ強制冷却用の動力を必要としていた。   Most of the conventional positive displacement engines except the small size have a forced cooling device for cooling the outside of the cylinder with water or air, and require power for forced cooling.

特開昭６０−１８４９２３号の水噴射式断熱セラミックディーゼルエンジンの目的は、圧縮行程の次の膨張行程において、水の噴射による気化熱の吸収によって断熱エンジンの欠点である新気の吸入効率の低下を補完し単位燃料当たりの出力を増大させるとしているが、燃焼中の熱エネルギの一部を噴射された水が気化熱として奪うため燃焼温度を低下させることはできるが出力を増大させることは困難である。
また、特開平３−１１５７４３号の６サイクル断熱エンジンにおいて、ここで云う６サイクルとは吸入、圧縮、膨張、排気、膨張、排気行程であるが、２回目の膨張行程で噴射された水は気化され膨張し、筒内の圧力が上がり膨張仕事を行うことができるとあるが、２回目の膨張行程における水の気化による蒸気の膨張速度は燃料の燃焼速度と異なるため、容積型エンジンを用いて２回目の膨張行程で仕事をする（動力を得る）のは困難である。 The purpose of the water injection type adiabatic ceramic diesel engine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-184923 is to reduce the intake efficiency of fresh air, which is a disadvantage of the heat insulation engine, due to the absorption of the heat of vaporization by the water injection in the expansion stroke following the compression stroke. However, it is difficult to increase the output because it is possible to reduce the combustion temperature because the injected water takes part of the heat energy during combustion as the heat of vaporization. It is.
In the six-cycle heat insulation engine disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-115743, the six cycles referred to here are suction, compression, expansion, exhaust, expansion, and exhaust stroke, but the water injected in the second expansion stroke is vaporized. It is said that the expansion pressure of the cylinder rises and the expansion work can be performed, but the expansion speed of the steam due to the vaporization of water in the second expansion stroke is different from the combustion speed of the fuel. It is difficult to work (get power) in the second expansion stroke.

過去に開発された複合エンジンは燃費が良かったが、構造が複雑なため実用には至らなかったとされている。   The composite engine developed in the past has good fuel efficiency, but it is said that it has not been put into practical use due to its complicated structure.

容積型エンジンの構造が簡単で、排気ガスがきれいで、熱効率が今までより高いエンジンの開発を目指している。   It aims to develop an engine with a simple displacement engine, clean exhaust gas, and higher thermal efficiency.

容積型エンジンの燃焼により発生した排気損失である排気ガスは、ターボを回し過給することにより有効利用されているが、熱効率の向上には繋がっていない。また、冷却損失については排気損失と同量程度のエネルギを占めているにもかかわらず、ほとんど利用されてこなかったばかりか、冷却するための装置と動力が必要であった。これは筒外冷却をするので冷却損失となるのであって、筒内冷却し吸収した熱で過熱蒸気を発生させれば、筒外冷却のための装置も動力も不要であるうえ過熱蒸気を用いて軸流タービンやラジアルタービンを効率よく回すことができこの動力を利用することができる。勿論、タービンは単段でも多段でもよい。   Exhaust gas, which is an exhaust loss generated by combustion of a positive displacement engine, is effectively utilized by turning a turbo and supercharging it, but does not lead to an improvement in thermal efficiency. In addition, although the cooling loss occupies the same amount of energy as the exhaust loss, it has hardly been utilized, and a cooling device and power are required. This is a cooling loss due to the outside-cylinder cooling, and if superheated steam is generated by the heat absorbed by the in-cylinder, the equipment and power for outside-cylinder cooling are not required and superheated steam is used. Thus, the axial flow turbine and the radial turbine can be efficiently rotated, and this power can be utilized. Of course, the turbine may be single-stage or multi-stage.

掃気孔を有する断熱シリンダを筒内冷却するには、複数の掃気孔の少なくとも１箇所にノズルを取り付け、掃気行程で水または蒸気を噴射し、高温になったピストン上部とシリンダ内壁とシリンダヘッドを冷却する。筒内温度が常に設定温度近傍を保つよう適量の水または蒸気が噴射される。このため、筒外温度と排気ガス温度を計測し噴射量を自動制御する。始動時などでエンジンが冷えている時には噴射を遮断する。また、水は水タンクに補給する方式でもよく、排気管を冷却し水滴を少しずつ回収する循環方式でもよく、また、その両方を装備してもよいが、地域によっては冬季の凍結対策が必要になる。   In-cylinder cooling of a heat-insulating cylinder having scavenging holes, a nozzle is attached to at least one of the plurality of scavenging holes, water or steam is injected during the scavenging stroke, and the piston top, cylinder inner wall, and cylinder head that have become hot are Cooling. An appropriate amount of water or steam is injected so that the in-cylinder temperature always remains in the vicinity of the set temperature. For this reason, the injection amount is automatically controlled by measuring the temperature outside the cylinder and the exhaust gas temperature. The injection is shut off when the engine is cold at the start. In addition, water may be supplied to the water tank, or the exhaust pipe may be cooled to collect water droplets little by little, or both may be equipped, but depending on the region, measures against freezing in winter are required. become.

排気タービンのように速度型エンジンは熱効率やレスポンスが悪いため、例えば部分負荷でかつ負荷変動の大きい自動車の動力とする場合、運転条件に対応した最適設定をするには構造が複雑になる。そこで、容積型エンジンと速度型エンジンを組み合わせた複合エンジンにおいては補助機関である排気タービンの動力は主機関である容積型エンジンの出力軸へ伝達されるようにし、逆に容積型エンジンの動力は排気タービンの出力軸に伝達されないようにワンウェイクラッチを採用した動力伝達機構とすれば、構造が簡単でタービンからの動力を効率よく取り出せる。また、掃気圧を排気圧より常に高くするため過給用としてルーツブロワを取り付ける。
ただし、タービンとコンプレッサを直結させ過給を行わせる場合には、加速時の過給不足を補うため、ワンウェイクラッチを取り付けずフライホイールに直結して主機関からの動力を利用してもよい。
また、排気タービンの出力軸には発電機を取り付けることもできる。 Since a speed engine such as an exhaust turbine has poor thermal efficiency and response, for example, in the case of power of an automobile with a partial load and a large load fluctuation, the structure becomes complicated for optimal setting corresponding to the operating conditions. Therefore, in a combined engine that combines a positive displacement engine and a speed engine, the power of the exhaust turbine, which is the auxiliary engine, is transmitted to the output shaft of the positive displacement engine, which is the main engine. If the power transmission mechanism adopts a one-way clutch so that it is not transmitted to the output shaft of the exhaust turbine, the structure is simple and the power from the turbine can be taken out efficiently. In addition, a roots blower is installed for supercharging to keep the scavenging air pressure always higher than the exhaust pressure.
However, when supercharging is performed by directly connecting the turbine and the compressor, the power from the main engine may be used by directly connecting to the flywheel without attaching the one-way clutch in order to compensate for insufficient supercharging during acceleration.
A generator can also be attached to the output shaft of the exhaust turbine.

筒内冷却をすることによりシリンダの中央壁の熱負荷が軽減される。   By performing in-cylinder cooling, the thermal load on the center wall of the cylinder is reduced.

上述したように本発明の２ピストン断熱複合エンジンは、掃気行程開始時に水または蒸気が直接筒内に噴射されることにより筒内を冷却するとともに、筒内の熱を吸収して過熱蒸気が発生するので、タービンを回す強力な動力源となる。従来のエンジンでは冷却を筒外で行っていたので冷却損失を有効利用できなかったが、筒内冷却型の２ピストン断熱複合エンジンでは排気損失だけではなく冷却損失を含めたエネルギ損失を有効利用することができる。
このため、熱効率と出力が向上し燃費を改善することができ、ＣＯ２だけではなくＮＯＸやＰＭなどの有害物質も削減できる。また、過熱蒸気は洗浄能力が大きいため筒内や排気系統を洗浄する効果もある。 As described above, the two-piston adiabatic combined engine of the present invention cools the inside of the cylinder by injecting water or steam directly into the cylinder at the start of the scavenging stroke, and generates superheated steam by absorbing the heat in the cylinder. Therefore, it becomes a powerful power source to turn the turbine. In conventional engines, cooling loss could not be effectively utilized because cooling was performed outside the cylinder, but in-cylinder cooling type two-piston adiabatic combined engine effectively utilizes energy loss including not only exhaust loss but also cooling loss. be able to.
For this reason, thermal efficiency and output can be improved and fuel consumption can be improved, and not only CO2 but also harmful substances such as NOX and PM can be reduced. Moreover, since superheated steam has a large cleaning ability, it also has an effect of cleaning the cylinder and the exhaust system.

従来の２ストロークエンジンと異なり掃・排気時間が長いため掃・排気がほぼ完全に行われる。このため、燃焼が良好に行われ排気ガスもきれいである。   Unlike conventional 2-stroke engines, the sweep and exhaust time is long, so the sweep and exhaust are almost completely performed. For this reason, combustion is performed satisfactorily and the exhaust gas is clean.

以下、本発明の最良の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。   Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１および図２に示す２ピストン断熱複合エンジンにおいて、図１は正面断面図であり、図２は４気筒４ピストンの場合の平面断面図である。掃気孔１３ａを有する断熱シリンダ１１ａ（以下、第１シリンダと称す）と掃気孔１３ｂと排気孔１５を有する断熱シリンダ１１ｂ（以下、第２シリンダと称す）を並列に配置し、中央壁１４の上部は開口され燃焼ガスや空気などが自由に移動できるようになっている。第１、第２シリンダには燃料噴射装置１６を各々取り付け、第２シリンダ側には排気エネルギ回収装置２０を取り付ける。
また、第１と第２シリンダとシリンダヘッドは断熱されている。
図２では排気エネルギ回収装置２０のタービン１９は４ピストン当たり１基となっているが、２ピストン当たり１基でも多ピストン当たり１基でもよい。 In the two-piston adiabatic composite engine shown in FIGS. 1 and 2, FIG. 1 is a front sectional view, and FIG. 2 is a plan sectional view in the case of a four-cylinder four-piston. A heat insulating cylinder 11a (hereinafter referred to as a first cylinder) having a scavenging hole 13a, a heat insulating cylinder 11b (hereinafter referred to as a second cylinder) having a scavenging hole 13b and an exhaust hole 15 are arranged in parallel, and an upper portion of the central wall 14 Is opened so that combustion gas and air can move freely. A fuel injection device 16 is attached to each of the first and second cylinders, and an exhaust energy recovery device 20 is attached to the second cylinder side.
The first and second cylinders and the cylinder head are insulated.
In FIG. 2, the number of turbines 19 of the exhaust energy recovery apparatus 20 is one for every four pistons, but it may be one for every two pistons or one for many pistons.

排気孔出口には耐熱フラップバルブ１８を取り付け、排気孔入口側の圧力が出口側より低くなった場合にはその圧力差と耐熱フラップバルブの自重によって直ちに閉じるようになっている。   A heat-resistant flap valve 18 is attached to the outlet of the exhaust hole, and when the pressure on the inlet side of the exhaust hole becomes lower than that on the outlet side, it is immediately closed due to the pressure difference and the weight of the heat-resistant flap valve.

排気孔１５は第２シリンダ側にしかなく、水または蒸気噴射ノズル１７は第１シリンダ側にしかない。第１ピストン１３ａと第２ピストン１３ｂのストローク長は第１ピストン側を１とすると第２ピストン側は２である。従って、第１ピストン側が１爆発・膨張当たり２回転に対して第２ピストン側が１爆発・膨張当たり１回転するようになっている。第１と第２ピストンの連接棒の大端部３０が互いに干渉しない様に位置を前後にずらしてある。また、第１ピストン１３ａと第２ピストン１３ｂの直径は同径でも異径でもよい。   The exhaust hole 15 is only on the second cylinder side, and the water or steam injection nozzle 17 is only on the first cylinder side. The stroke length of the first piston 13a and the second piston 13b is 2 when the first piston side is 1, and the second piston side is 2. Therefore, the second piston side makes one revolution per explosion / expansion while the first piston side makes two revolutions per explosion / expansion. The positions of the large end portions 30 of the connecting rods of the first and second pistons are shifted back and forth so that they do not interfere with each other. The diameters of the first piston 13a and the second piston 13b may be the same or different.

排気エネルギ回収装置２０はタービン１９とコンプレッサ２５とそれぞれを繋ぐ出力軸２６と軸受２４とケーシング２３で構成され、タービンの駆動力が小歯車２７から歯車列２９で減速しフライホイール２８に伝達される。タービンは排気エネルギをできるだけ冷やさないよう効率よく回収するため、できるだけ排気孔に近づけて取り付けられる構造にする。また、タービンの種類はラジアルタービンでも軸流タービンでもどちらでもよい。   The exhaust energy recovery device 20 includes an output shaft 26 that connects the turbine 19 and the compressor 25, a bearing 24, and a casing 23. The driving force of the turbine is decelerated by a gear train 29 from a small gear 27 and transmitted to a flywheel 28. . The turbine is designed to be attached as close to the exhaust hole as possible in order to efficiently collect the exhaust energy so as not to be cooled as much as possible. The type of turbine may be either a radial turbine or an axial flow turbine.

熱エネルギのうち動力に変換されなかった廃熱をできるだけ筒外に放出させないで有効利用するため、第１と第２シリンダとシリンダヘッドなどを断熱材２２で覆う。   In order to effectively use the waste heat that has not been converted into motive power out of the thermal energy without releasing it outside the cylinder as much as possible, the first and second cylinders, the cylinder head, and the like are covered with a heat insulating material 22.

水または蒸気噴射ノズル１７は第１シリンダの掃気孔の位置に取り付けられ、掃気孔が開いている間に噴射するようになっている。筒外温度および排気ガス温度に対応した適量の水または蒸気が噴霧されるようになっている。   The water or steam injection nozzle 17 is attached at the position of the scavenging hole of the first cylinder, and injects while the scavenging hole is open. An appropriate amount of water or steam corresponding to the outside-cylinder temperature and the exhaust gas temperature is sprayed.

蒸気を発生させるには、タービン出口側の排気管の外周に小径パイプを巻き付けこのパイプに水を通したり、排気管を覆って二重管にし外側の管に水を通したりすることにより容易に発生させることができる。 温度管理は小径パイプまたは二重管の出口近傍に温度計を取り付け、送水量を制御して行う。また、タービン出口側を冷やすことによりタービン効率と出力が向上し、更に排気ガスの圧力と体積が減少するため、消音装置（図示なし）は同出力の通常のエンジンに比べ小規模で済む。   In order to generate steam, it is easy to wrap a small diameter pipe around the outer periphery of the exhaust pipe on the turbine outlet side and pass water through this pipe, or cover the exhaust pipe to make a double pipe and pass water through the outer pipe. Can be generated. Temperature control is performed by attaching a thermometer near the outlet of a small diameter pipe or double pipe and controlling the amount of water delivered. Further, cooling the turbine outlet side improves the turbine efficiency and output, and further reduces the pressure and volume of the exhaust gas. Therefore, the silencer (not shown) can be smaller than a normal engine with the same output.

燃料噴射方式はディーゼルエンジンの場合は通常の燃料噴射ノズルでよい。また、ガソリンエンジンの場合は筒内直噴方式の燃料噴射ノズルに限られる。
ノズルからの燃料は第１と第２シリンダへ各々同時期同量噴射され、同時に爆発するようになっている。 The fuel injection method may be a normal fuel injection nozzle in the case of a diesel engine. In the case of a gasoline engine, the fuel injection nozzle is limited to a direct injection type fuel injection nozzle.
The fuel from the nozzle is injected into the first and second cylinders at the same time and explodes at the same time.

図３は掃・排気、圧縮、爆発・膨張、吸気の各行程と掃・排気行程に水または蒸気噴射行程を加えた作動状態図である。０１は掃・排気、０２は圧縮、０３は燃料噴射と爆発と膨張開始、０４は膨張、０５は掃・排気と水または蒸気噴射と筒内冷却開始、０６は掃・排気と筒内冷却と過熱蒸気発生、０７は掃・排気、０８は吸気を示している。０１から０８までで第１ピストン側は２回転し、第２ピストン側は１回転して全行程が完了する。
なお、図に示す矢印は空気（膨張空気を含む）や排気ガスや蒸気（過熱蒸気を含む）の流向を表わしている。 FIG. 3 is an operational state diagram in which water or steam injection strokes are added to the sweep / exhaust, compression, explosion / expansion, and intake / exhaust strokes. 01 is sweep / exhaust, 02 is compression, 03 is fuel injection, explosion and expansion start, 04 is expansion, 05 is sweep / exhaust and water or steam injection and in-cylinder cooling starts, 06 is sweep / exhaust and in-cylinder cooling Superheated steam generation, 07 indicates scavenging / exhaust, and 08 indicates intake air. From 01 to 08, the first piston side makes two revolutions, and the second piston side makes one revolution to complete the entire stroke.
The arrows shown in the figure represent the flow direction of air (including expanded air), exhaust gas, and steam (including superheated steam).

図４は、吸気、圧縮、爆発・膨張、掃気・筒内冷却、掃・排気の各行程に対する掃気孔、排気孔の開閉タイミングと燃料噴射、水または蒸気噴射の作動タイミングと筒内圧力線図を示した図である。排気孔が開き燃焼圧力が未だ高く勢いのある排気ガスをタービンに勢いよく吹きかけ、筒内圧力が下がってきたところで掃気孔が開き、この直後に水または蒸気を噴射するので噴射圧力が小さくて済む。更に図２に示すように水または蒸気の噴射方向と掃気孔からの吸気の方向がシリンダ壁面に沿っているので、効果的にシリンダ壁面の温度を下げるとともに壁面から吸熱し過熱蒸気を発生することができる。なお、図２では水または蒸気が第１シリンダの左右同時に噴射しているような図になっているが、実際には交互に噴射するのでノズルも左右独立している。
図４の行程番号は図３の作動状態の番号と一致する。 FIG. 4 is a timing diagram of scavenging holes and exhaust holes for each stroke of intake, compression, explosion / expansion, scavenging / cylinder cooling, and scavenging / exhaust, and operation timing of fuel injection, water or steam injection, and in-cylinder pressure diagram. FIG. The exhaust hole is opened and the combustion pressure is still high and the exhaust gas is blown vigorously to the turbine. When the in-cylinder pressure decreases, the scavenging hole opens and immediately after this, water or steam is injected. . Further, as shown in FIG. 2, since the direction of water or steam injection and the direction of intake from the scavenging holes are along the cylinder wall surface, the temperature of the cylinder wall surface is effectively lowered and heat is absorbed from the wall surface to generate superheated steam. Can do. In FIG. 2, water or steam is jetted at the same time on the left and right sides of the first cylinder. However, since nozzles are actually jetted alternately, the nozzles are also independent on the left and right.
The stroke number in FIG. 4 matches the number of the operating state in FIG.

図５は２ピストン断熱複合エンジンの別の一例で、図１の第１シリンダ１１ａと第２シリンダ１１ｂを縦に結合したものである。第２シリンダ３１ｂの排気孔３５に図２と同様の排気エネルギ回収装置を取り付けるが図示していない。また、第１ピストン３２ａと第２ピストン３２ｂのクランクシャフトと排気エネルギ回収装置の出力軸には歯車が取り付けられ、それらが連動するようになっているが図示していない。
第１ピストン３２ａと第２ピストン３２ｂのストローク長や作動状態は実施例１と同様である。また、第１ピストン３２ａと第２ピストン３２ｂの直径は同径でも異径でもよい。 FIG. 5 shows another example of the two-piston heat insulating composite engine, in which the first cylinder 11a and the second cylinder 11b of FIG. 1 are vertically coupled. An exhaust energy recovery device similar to that in FIG. 2 is attached to the exhaust hole 35 of the second cylinder 31b, but is not shown. Further, gears are attached to the crankshafts of the first piston 32a and the second piston 32b and the output shaft of the exhaust energy recovery device, and they are interlocked, but are not shown.
The stroke lengths and operating states of the first piston 32a and the second piston 32b are the same as in the first embodiment. Further, the diameters of the first piston 32a and the second piston 32b may be the same or different.

本発明の実施形態を示す筒内冷却方式２ピストン断熱複合エンジンの正面断面図Front sectional view of an in-cylinder cooling type two-piston heat insulating composite engine showing an embodiment of the present invention 筒内冷却方式２ピストン断熱複合エンジン平面断面図In-cylinder cooling system 2-piston adiabatic composite engine top view ２ピストンの各行程の作動状態図Operation state diagram of each stroke of 2 pistons 掃気孔と排気孔の開閉と燃料と水または蒸気の噴射のタイミングと筒内圧力線図Opening and closing of scavenging holes and exhaust holes, timing of fuel and water or steam injection, and in-cylinder pressure diagram 本発明の別の実施形態を示す筒内冷却方式２ピストン断熱複合エンジンの主要部分断面図Main part sectional drawing of the cylinder cooling system 2 piston heat insulation composite engine which shows another embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

１１ａ，３１ａ 第１シリンダ
１１ｂ，３１ｂ 第２シリンダ
１２ａ，３２ａ 第１ピストン
１２ｂ，３２ｂ 第２ピストン
１３ａ，１３ｂ，３３ａ，３３ｂ 掃気孔
１４ 中央壁
１５，３５ 排気孔
１６，３６ 燃料噴射ノズル
１７，３７ 水または蒸気噴射ノズル
１８ 耐熱フラップバルブ
１９ タービン
２０ 排気エネルギ回収装置
２１，４１ 吸気管
２２，４２ 断熱材
２３ ケーシング
２４ 軸受
２５ コンプレッサ
２６ 出力軸
２７ 小歯車
２８ フライホイール
２９ 歯車列
３０ 連接棒の大端部
11a, 31a 1st cylinder 11b, 31b 2nd cylinder 12a, 32a 1st piston 12b, 32b 2nd piston 13a, 13b, 33a, 33b Scavenging hole 14 Central wall 15, 35 Exhaust hole 16, 36 Fuel injection nozzle 17, 37 Water or steam injection nozzle 18 Heat-resistant flap valve 19 Turbine 20 Exhaust energy recovery device 21, 41 Intake pipe 22, 42 Heat insulating material 23 Casing 24 Bearing 25 Compressor 26 Output shaft 27 Small gear 28 Flywheel 29 Gear train 30 Large end of connecting rod Part

Claims (1)

掃気孔のみを有する断熱シリンダに掃気孔と排気孔を有する断熱シリンダを連結し、前記掃気孔のみを有する断熱シリンダ側に筒内を冷却するための水または蒸気を噴射するノズルを取り付け、前記掃気孔のみを有する断熱シリンダ側のピストンのストローク長を１とするとき前記掃気孔と排気孔を有する断熱シリンダ側のピストンのストローク長を２とし、前記のそれぞれのピストンの摺動によって燃焼ガスや空気などの流動が自在に行われることを特徴とする２ピストン断熱エンジンと、掃・排気行程において水または蒸気の噴射によって筒内の熱を吸収して得られる過熱蒸気と排気ガスを動力源とすることを特徴とする排気タービンを有する排気エネルギ回収装置とから構成される２ピストン断熱複合エンジン。 An insulating cylinder having a scavenging port and an exhaust hole in the heat insulating cylinder having only scavenging port connecting, attaching a nozzle for injecting water or steam for cooling the in-cylinder heat insulating cylinder side having only the scavenging port, the scavenging When the stroke length of the piston on the adiabatic cylinder side having only the pores is 1, the stroke length of the piston on the adiabatic cylinder side having the scavenging holes and the exhaust holes is set to 2, and combustion gas and air are slid by the sliding of each piston. and second piston adiabatic engine flow, such as is characterized Rukoto done freely, the superheated steam with the exhaust gas obtained by absorbing heat in the cylinder by the injection of water or steam in the scavenging and exhaust strokes and the power source 2 piston insulation composite engine composed of the exhaust energy recovery system having an exhaust turbine, characterized by.

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