【発明の詳細な説明】
２ストローク高出力エンジン
１．技術分野
この発明は内燃ピストン機関に関する。
２．背景技術
先ず第１に，従来のエンジンは，ピストンとクランクアームがほぼ直線上にな
った瞬間に最高圧力の内燃プロセスを生じるので，クランク軸に回転力が伝達す
るよりも大きな応力がエンジン内に生ずると考えられる。このため，エンジンの
構造を重くしなければならない。また，熱エネルギは駆動力よりも温度上昇に費
やされるため，効率も減少する。第２に，シリンダ自体が非常に熱くなり燃焼ガ
スも多く残るので新しい空気の吸入量が充分でない。第３に，回転速度が変化す
ることに関わらず吸気バルブをとじる時期は一定の回転速度に合わされており，
その外の回転速度では吸気率が落ちてしまう。第４に，一つのシリンダに吸排気
バルブが同時に構成されており，バルブの重複角が存在し，圧縮空間があるので
，排気ガスで過給器を駆動するとき，排圧によって新しい気体の吸入が妨害され
る。第５に，一つのシリンダに吸排気バルブが共存するので，吸排気の抵抗を減
らすためにバルブの数を増やす場合やバルブを大きくする場合に制約を受ける。
第６に，強い力を要する一部のディーゼルエンジンは排気ガスで過給しているが
，それも一部の高速回転において過給するだけであり，残りは捨てている。特に
ガソリンエンジンでは，構造的な問題により排気ガスの廃エネルギを全然回収し
ていない。
本発明の新エンジンは，従来のエンジンのこういった欠点を改善するために，
２行程期間に完全な４行程を完了しながら爆発燃焼を上死
点（Ｔｏｐ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ；ＴＤＣ）以後の一定なクランク角で行う
。このメカニズムのために，本発明の新エンジンは，仕事と熱効率を高くすると
同時に，常に最大の空気量を吸入するようにして出力を高くし，また重さ及びか
さ当たりの出力も高くし，また排気ガスの低圧膨張力を積極的に用いて廃熱を充
分に回収するようにする。
３．発明の開示
本発明を図面によって詳しく説明すると次のようである。図面で同じ役割をす
る部分を二つ以上説明する時，必要によって次の例のように大番号の次に連番号
をつける。（例：２，２−１，２−２）
新エンジンは次のように構成される。
新エンジンの基本は，燃焼ピストン（２）の１行程に加圧ピストン（９）が２
行程運動で，従来のエンジンにおいて燃焼ピストンがなした吸気，圧縮行程を，
代わりにすることである。燃焼ピストン（２−１）が下死点から上死点に移動す
るとき，燃焼クランク軸（１０）と１：１で回転する排気カム軸（４）の排気カ
ムによって排気バルブ（３−１）が開けられて排気行程が行われ，一方，２倍速
で往復する加圧ピストン（９）は，やはり燃焼クランク軸（１０）と１：１に回
転する排気カム軸（７）の二つの対称された吸気カムによって開けられた吸気バ
ルブから空気を吸入して圧縮する。吸気バルブ（６）が閉じると同時に稀薄ノズ
ル（１３）によって，加圧シリンダ（８）の中の圧縮熱およびスパークによって
も点火されない程度の稀薄な混合気を作るための燃料が噴射される。燃焼ピスト
ン（２−１）が上死点に到達すると，シリンダヘッド（１４）と燃焼ピストン（
２−１）との間に空間が全然なくなり，燃焼ガスが開けられた排気バルブ（３−
１）を通ってほとんど強制的に排出されて排気行程が終わり，排気バルブ（３−
１）が閉じる。この時，加圧ピストン（９）は圧縮中であり，燃焼シリンダ（１
−１）内の圧縮空間が確保されていないため，
中間バルブ（５−１）あるいは円錐バルブ（５１），円形バルブ（５２）はまだ
閉じたままである。その後，燃焼ピストン（２−１）の下降によって作られた圧
縮空間に，吸気カム軸（７）の中間カム（２１）によって中間バルブ（５−１）
が開き，あるいはカムベベルギヤ（５５）によって円錐バルブ（５１）か円形バ
ルブ（５２）が開き，燃焼室の側面に向いている加圧管（１５）を通って加圧シ
リンダ（８）から圧縮された稀薄混合気が燃焼シリンダ（１−１）内に強い渦流
を起こしながら圧入しはじめられる。そして，加圧ピストン（９）が上死点に至
ると中間バルブ（５−１）あるいは円錐バルブ（５１），円形バルブ（５２）が
閉じて圧縮行程が終わり，圧縮空間は完全に密閉される。
加圧ピストン（９）が上死点に至ると加圧シリンダ（８）がななめに設置され
ているため，そのピストン（９）の上部は加圧シリンダ（８）を脱してガスケッ
ト（２２）を通り，シリンダヘッド（１４）に斜めに構成された中間バルブポー
ル（１８）のすぐ下まで上ってシリンダヘッド（１４）とふれあう。この場合の
圧縮比は，加圧ピストン（９）の行程体積と圧縮空間の比較になるが，燃焼ピス
トン（２−１）が相対的に下降するので二つのピストン（２−１，９）の速度が
同じ時点での瞬間最高の圧縮比が出る。燃焼ピストン（２−１）が上死点に至る
と，排気バルブ（３−１）が閉じ，メインノズル（１７−１）からエンジンで一
番温度が高いところの燃焼ピストン（２）ヘッドのしわが寄った部分（ｆｏｌｄ
ｉｎｇ ｐａｒｔ）に燃焼が噴射される。噴射された燃料は，すぐ瞬間的に蒸発
され，加圧された稀薄な混合気と混合されて，可燃状態の着火するによい高温高
圧の活性化された混合気になる。従来は，燃料が粒子状態で燃焼されるようにし
ていたが，新エンジンはメイン燃料管（２３）と稀薄燃料管（２４）を熱い排気
管あるいは加熱された冷却水管に巻いたり貫通したりすることにより，メインノ
ズル（１７）及び稀薄ノズル（１３）で噴射され
る熱い排気ガスもしくは加熱された冷却水で加熱し，体積効率も高くして燃料の
噴射時に燃焼シリンダ（１）内で粒子でない蒸気状態をよりはやく作っている。
このため，空気との混合をより容易にし，均一な混合気がすばやく形成され，燃
焼時間を短縮して完全燃焼になるようにしている。このため，煤煙を減らし出力
を増加させることができる。新エンジンは，従来のディーゼルやガソリンエンジ
ンのように燃焼のための特別な形状の圧縮空間は有さず，加圧シリンダ（８）か
らの渦流によって従来のように燃料と空気が混合される。中間バルブ（５）が閉
じた時，加圧シリンダ（８）の方の加圧管（１５）から，加圧気体の圧力が，中
間バルブ（５）と対称である中間バルブ（１８）の両側に同じ圧力で作用するの
で，中間バルブ（５）は，中間バルブポール（１８）の先のスプリングによって
力を受け，バルブリング（１９）はスリーブ（５６−１）と中間バルブポール（
１８）の間に圧力がもれるのを防ぐ。オイルスロット（２０）はスリーブ（５６
−１）にできているオイル穴から潤滑油を受けて供給する。中間バルブポール（
１８）の先のカムの位置と中間カム（２１）が従来のカムの構成とは異なり，断
面が三角形の頂点のように互いにとがっていて，中間バルブポール（１８）の柄
の先の断面が円形でない四角で構成されている。このため，カムの位置が回転し
ないで中間カム（２１）と面接触をすることにより，燃焼クランク軸（１０）の
１回転当たりわずか３０°の小さい回転角の内にも中間バルブ（５）が開く閉じ
る動作を完璧にする。回転バルブにおいて吸気カム軸（７）が回転し，カムベベ
ルギヤ（５５）を通ってバルブベベルギヤ（５４）が直角に回転力を伝達されて
うけると，同体の円錐バルブ（５１）あるいは円形バルブ（５２）が回転しなが
ら，前の方に形成されたエア通路（５７）が，燃焼シリンダ（１）と加圧シリン
ダ（８）を結んでくれる加圧管（１５）を開けたり閉じたりし，圧縮空気を加圧
シリンダ（８）から燃焼室に送る。また，両側にできる圧力が互いに反対側にも
れないようにする。バルブリング（１９）は，スリーブ（５６−２）と円
錐バルブと円錐バルブ（５１），あるいはスリーブ（５６−３）と円形バルブ（
５２）の間で圧力がもれるのを防ぐ。裏側に山の形の三角形凹凸が形成された（
ｆｏｒｍｅｄ ｈｉｌｌ−ｓｈａｐｅ−ｕｎｅｖｅｎ）バルブベベルギヤ（５４
）が回転すると，スプリングによって支えられるディスクラチェット（５３）は
，スリーブ（５６−２，５６−３）に棒がさしこまれていて回転しないで左右に
だけ動きながら，円錐バルブ（５１）あるいは円形バルブ（５２）の回転を干渉
する。部材（５３，５４）において，バルブベベルギヤ（５４）が回転すると，
円の中心で交差する山の形の三角形凹凸（ｈｉｌｌ−ｓｈａｐｅ−ｕｎｅｖｅｎ
ｗｈｉｔｃｈ ｃｒｏｓｓｅｓ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉ
ｒｃｌｅ）のみが，多数よりも構成されることになる。これにより，ディスクラ
チェット（５３）のスプリングの振動数が少なくて，バルブベベルギヤ（５４）
の動作がずっと安定的になる。円錐バルブ（５１）あるいは円形バルブ（５２）
において，スリーブ（５６−２，５６−３）の加圧管（１５）と面している側の
エア通路（５７）を一つの点とみなすと，位相差が３０°の時のカムベベルギヤ
（５５）の歯の構成は，第８図のように，ＢとＤの部分にだけ歯が構成されてい
て，各ギヤ（５４，５５）の円周比が２倍の差が出来るので，カムベベルギヤ（
５５）が回転すると歯がかかる所ではバルブベベルギヤ（５４）が２倍速で１８
０°回転し，歯がかかない所ではディスクラチェット（５３）のため回転できず
停止している。従って，A部分は円錐バルブ（５１）あるいは円形バルブ（５２
）のエア通路（５７）が完全に開かれた状態，常に９０°のB部分は閉じている
状態，C部分は安定に閉じた状態，常に９０°のD部分は開いている状態を表す。
位相差が少なくなると，A部分の範囲も小さくなる。A部分＝［（位相差）×２］
。中間バルブ（５−１）あるいは円錐バルブ（５１），円形バルブ（５２）が閉
じる直前，二つの点火プラグ（１６−１）によって混合気が点火され，高温高圧
の圧力で火焔が四方に伝播する。赤熱コイル（４８）の溝の中に押し込まれ，溝
の中
で残留の燃焼ガスとまぜられた混合気は，点火プラグ（１６−１）から火焔が到
達する前に赤熱コイル（４８）によって点火される。燃焼シリンダ（１−１）内
の混合気体は，一時に急激な燃焼を起こして高圧で燃焼ピストン（２−１）を下
におしだす。中間バルブ（５）あるいは円錐バルブ（５１），円形バルブ（５２
）が閉じる直前の燃焼室の内部圧力は，爆発燃焼によって圧力が最大値に達して
いるから，一点の空間でも小さくして熱および仕事効率など予測したすべての効
率を上げるためには，加圧シリンダ（８）が燃焼シリンダ（１）に必ずななめに
傾くように構成されるべきである。新エンジンは，燃焼ピストン（２）が下降し
ながら爆発行程を実行することによって，従来のノッキングのような同時多発的
な燃焼過程が必要である。このとき，燃焼ピストン（２−１）は上死点以後，一
定な燃焼クランク軸（１０）の回転角をもっているから，従来より大きい回転力
を燃焼クランク軸（１０）に伝達する。加圧シリンダ（８）の側の冷却システム
はサーモスタットなしに冷却水を強いて循環させて，加圧の方の潤滑油および各
構成品を常温にほとんど同じように温度を維持するようにし，各部品が熱膨張な
しに動作を順調にできるようにする。また，吸入空気の密度も高くさせる。エン
ジンが高速で回転すると，空気と燃料が混合できる時間がだんだん短くなる。だ
から，新エンジンには，吸入された空気と燃料とが，充分の時間と空間を持つ加
圧シリンダ（８）内で一次的な混合気を作る必要がある。噴射ポンプ（３９）で
は，メインプランジャー（２６）は燃焼クランク軸（１０）の一回転当たり，燃
料を一回ポンピングしてメイン燃料管（２３）を通じてメインノズル（１７）で
燃料を押送し，加圧シリンダ（８）から加圧される稀薄混合気が加熱範囲になる
ように燃料を加える。加速ラック（２５）は運転者の操作によって動く加速レバ
ー（３８）について動きながら，メインプランジャー（２６）の燃料ポンピング
量だけ制御して，新エンジンの回転速度を加減する。稀薄プランジャー（２９）
は，燃焼クランク軸（１０）の一回転当たり２回ポンピングし，稀薄燃料管（２
４）を通って稀薄ノズル（１３）で燃料を押送するが，その量は毎回一定し，た
だ稀薄ハンドル（２８）とスタートラック（３４）で調整されるが，稀薄ハンド
ル（２８）は燃料量を微細調整して固定させる。新エンジンでは，まわりの温度
が低いような天気の場合には，素早く始動できるようにするために，加圧シリン
ダ（８）内に燃焼範囲の濃い混合気を一時的に作る必要がある。だから，稀薄プ
ランジャー（２９）の燃料送出量を多くするためにスタートラック（３４）を引
くと，かみ合ったスタートギヤ（３３）によってスタートギヤ（３３）と同体で
ある稀薄プラジャー（２９）は大きい角度に回されて燃料送出量を多くする。こ
の時，稀薄ハンドル（２８）にかみ合っている稀薄プランジャーギヤ（３０）と
結ばれているリターンスプリング（３２）に勝ってまわるので，スタートラック
（３４）を放すと，稀薄プランジャー（２９）はリターンスプリング（３０）に
よって稀薄プランジャー（２９）と同体であるストップピン（３１）が，稀薄プ
ランジャーギヤ（３０）とふれあう所まで元位置になり，前のように燃料送出量
を減らす。始動および燃焼過程をやさしくするためにメインプランジャー（２６
）と稀薄プランジャー（２９）の燃焼系統を分離して，稀薄ノズル（１３）は揮
発性のいいガソリンを使い，メインノズル（１７）は値段が安いディーゼル油を
使って，エンジンが熱が上がると二つの燃料系統を一つに合わせて一種類の燃料
だけ使う。過給器（４６）の回転速度はその性質上エンジンの回転速度よりずっ
と速いものを要求するので，加圧クランク軸（１１）とサンギヤ（４２）の回転
比率を１：２０ぐらいの大きい変速比をもつようにリングギヤ（４０），プラネ
ットギヤ（４１），サンギヤ（４２）を組み合わせ，加圧クランク軸（１１）と
過給器（４６），ガスタービン（４７）を結合する。常に任意に操作できるブレ
ーキ（４５）でディスク（４４）の回転を止めさせると，停止しているプラネッ
トギヤ（４１）を媒介にして加圧クランク軸（１１）とサンギヤ（４２）軸が一
つの軸に結ばれ，ブレーキ（４５）を解くと両軸は分離される。燃焼シリン
ダ（１）から排出される排気ガスは，ガスタービン（４７）で低圧膨張して同じ
軸の過給機（４６）で加圧シリンダ（８）に過給し，同時に加圧クランク軸（１
１）にも力を再び加えて発熱を回収する。過給機（４６）は回転圧縮機で高速回
転の時，その効率が高く，加圧シリンダ（８）は体積圧縮器で低速回転してその
効率が高いので，過給機（４６）と加圧シリンダ（８）を混用すると，低高速で
互いに補完して高いポンピング効率を表すので常に最大の空気を吸入してエンジ
ンの出力を高める。一方，１８０°位相差で回転するもう一つの燃焼ピストン（
２−２）ももう説明したような同じ動作をくりかえして爆発，排気行程を重ねる
。このように両燃焼ピストン（２−１，２−２）が一つの加圧ピストン（９）と
交代で爆発行程を経るので新エンジンは絶えず動く。両ピストン（２，９）の直
径が同じであり，前述のようにある位相差をおいてエンジンが回転する場合，位
相差が３５°なら約１１：１，３０°なら約１５：１，２５°なら約２１：１，
２０°なら約３３：１の圧縮比が形成される。高速回転するエンジンならば，ピ
ストンの速度がおそい上死点の近くで燃焼過程を進行すべきである。ということ
は，両ピストン（２，９）の位相差が少ない，ということである。上のように位
相差が２０°なら３３：１という過度な圧縮比が形成されるので，少ない位相差
で動作するようにするならば加圧ピストン（９）の直径を減らすべきである。例
えば，２０°の位相差で１１：１の圧縮比をもつようにする場合，既存直径＝γ1
，修訂直径＝γ2とおけば，
修正直径γ2を既存直径γ1の３／５程度にする場合は，圧縮時，断面積の減少で
負の仕事を減らすことができるだけでなく，排気量が減るので燃料も少なくなる
。新エンジンの特徴は従来と違って燃料ピストン（２）の下降行程中に点火する
ことにより，燃焼クランク軸（１０）により大きい回転力を伝達することである
。新エンジンは，燃焼
の体積増加が圧力および温度を低下させるので，燃焼速度を鈍化させるための燃
焼室内の圧力の無い状態を有するかもしれない。しかし，エンジンの回転が主と
して燃焼ガスの膨張圧力によるため，混合機の燃焼速度より燃焼ピストン（２）
の速度がはやくなることはない。このエンジンは，従来のように圧縮過程中に点
火されれば，大きな膨張圧力をつぎのような理由で得ることができる。一番目は
，たとえ上死点の以後の膨張過程であっても，従来と同じような高温高圧の圧縮
比をもった活性化された混合気を作っているからである。二番目は，つぎのよう
に圧縮中に燃焼させることができるからである。
加圧部と燃焼部の次元が同じである。
ω＝角速度，θ＝上死点基準の回転角とおけば，
加圧クランク軸（１１）が燃焼クランク軸（１０）より３０°位相差に遅れて，
２倍速ｄで反対方向に回転する場合，θが０°＜θ＜３０°の範囲内で二つのク
ランク軸（１０，１１）の回転が同じ点の値を求めば，
上の式でM1=M2とすれば，式を満足する近似値はθ＝２４．２°である。また
前に叙述したように，瞬間最高圧縮比が出る二つのピストン（２，９）の速度が
同じ点の値を求めば，
上の式でＶ１＝Ｖ２とすれば，式を満足する近似値は＝２４．２°である。上
のＭ，Ｖ式で燃焼クランク軸（１０）が上死点後２４．２°，加圧ピストン（１
１）が上死点前１１．６°であるとき，回転モーメントと二つのピストン（２，
９）の速度は同じになる。加圧ピストン（９）が０°である時，すなわち燃焼ピ
ストン（２−１）が上死点後３０°である時までは計算された圧縮比が形成され
るが，厳密に言えば，その中間の２４．２°から膨張過程がなされていて，３０
°以後は燃焼ピストン（２−１）が断熱膨張をする。従って圧縮比と回転モーメ
ントを考慮して点火時期を定めれば，燃焼クランク軸（１０）の２４．２°から
３０°の間の５．８°の範囲が，圧縮中にに点火することができる適当な時期で
ある。しかし，一定な時間がかかる燃焼の準備期間を勘案すると，回転速度にし
たがって適当な範囲内で従来とと同じく早期点火すべきである。そのように点火
すれば燃焼室の膨張圧力はあいている中間バルブ（５−１）または円錐バルブ（
５１），円形バルブ（５２）を通じて燃焼ピストン（２−１）と加圧ピストン（
９）に同時に同じ圧力を及ぶことになる。しかし，すでに各クランク軸（１０，
１１）の回転角が定まっているから，慣性モーメントと回転モーメントの差異に
よって力の均衡が破りながら燃焼クランク軸（１０）のもっと大きな回転力が加
圧クランク軸（１１）を回って燃焼中である燃焼室に加圧ピストン（９）が上死
点に至るまで開けている中間バルブ（５−１）または円錐バルブ（５１），円形
バルブ（５２）を通じて稀薄混合機を最後まで押入して燃焼させ，残りの回転力
は仕事を作り出すことになる。これはジェットエンジンで噴出ガスが吸入および
圧縮タービンをまわってのこりが推進力になる
ことと同じである。
同じ排気量と圧縮比で圧縮空間をべつに持った従来エンジンと新エンジンを比
較すればつぎのようになる。
従来エンジンのシリンダ体積＝Ｖ1，
従来エンジンの圧縮体積＝Ｖ2，
従来エンジンの燃焼圧力Ｐ1
新エンジンのシリンダ体積＝Ｖ3，
新エンジンの燃焼圧力＝Ｐ3とおけば，
新エンジンのＶ3はシリンダ体積としての行程体積であり，排気量である。従来
エンジンのＶ1は，行程体積と圧縮空間Ｖ2を合わせた体積である。
そしてＶ1＝Ｖ3＋Ｖ2だからＶ1＞Ｖ3である。
このようなシリンダ体積下で同じ熱量を燃焼させた時，Ｖ1・Ｐ1＝Ｖ3・Ｐ3＝仕
事量になる。
新エンジンのシリンダ体積は従来より少ないから，
Ｐ3＞Ｐ1である。
すなわち新エンジンの燃焼圧力は従来より大きい。なぜならば従来の行程で圧縮
空間の体積Ｖ2は仕事に関わらない。すなわち定まったそれぞれの瞬間のシリン
ダ体積にしたがった圧力Ｐにピストンが動かす距離である行程体積だけがＰ・Ｖ
＝Ｗとして仕事に換算される。
このように従来エンジンは，仕事量＝Ｐ1・Ｖ3であり，
新エンジンは，仕事量＝Ｐ3・Ｖ3である。
排気量，圧縮比，供給熱量の合計が同じであれば，新エンジンは，従来のＰ1・
Ｖ3よりも多い仕事Ｐ3・Ｖ3をする。それだけではなく従来エンジンは，クラン
ク角度として上死点前の約２０°で火焔が発生し，
上死点で体積から７５％程度の重量で５０％程度が燃焼されて上死点後３０°で
完全燃焼し，クランク角度として約５０°にかけて燃焼が進行され，力を発揮す
べき上死点後で燃焼ガスの圧力は急に落ちる。
しかし新エンジンは二つの点火プラグ（１６）と赤熱コイル（４８）に点火し
て上死点後２０°で火焔が出発し，従来のように約５０°にかけて燃焼が進行さ
れて回転モーメントが一番大きな７５°近くで燃焼が進行されるのにしたがって
，上死点後にも大きな圧力を維持し排気ガスの圧力も以前より高い。しかしエン
ジンの源泉的な力になる燃焼圧力が上昇する比率は，エネルギが発生する比率す
なわち燃焼重量比率に比例する。そして従来は上死点後約１５°で最高圧を維持
していた。同じ理由で新エンジンも燃焼の後半期に最高圧力を維持することがで
きる。混合機の燃焼の準備期間は一定であるが，燃焼期間はシリンダないの渦流
に大きな影響をうけるから新エンジンでは加圧ピストン（９）の速度に比例する
。したがって新エンジンはロータリエンジンの次なる効率を出すことができる必
要充分条件をぜんぶ備えており，過給（ｓｕｐｅｒｃｈａｒｇｅ）をすれがば従
来とは比較できない優れた力を発揮することができる。従来エンジンはお互いに
同じ構造を持ったため，発生した仕事をクランク軸に伝達する様子も同じであっ
た。だからＰ・Ｖ面積だけを水平的に比較して仕事量を判断した。従来同士はま
ちがっていないが，新エンジンはクランク軸に仕事を伝達する様子が従来とこと
なり，また回転モーメントが大きな地点は，そうではない地点より単位回転角度
ピストンがえがく体積が大きい。したがって各の瞬間のＰ・Ｖを積分して比較し
なければならないし，新エンジンでは従来と同じような仕事をもって仕事の利得
ではなく力の利得で仕事の伝達比率を高めることにある。エンジンの回転が燃料
の爆発圧力に基因することに注目すれば，設計が優秀な航空エンジンは，１０，
０００ＲＰＭ以上の回転も可能にする。これは均一によく混合された混合気の燃
焼時間の短縮の為とすることができる。
これを見る時，本発明の新エンジンが動作するのは疑いの余地がない。
新エンジンの効果をいえば，
１．いつも常温の次なる温度に冷却される加圧シリンダ（８）は吸気空気の密度
を高める。
２．加圧シリンダ（８）は一種の体積圧縮機に従来エンジンで過給することと同
じような効果をもたらす。
３．高速回転時には過給機（４６）の効率が高いために，加圧シリンダ（８）の
抵抗率を補償していつも最大の空気量を吸わせていつも最大の出力を出すように
する。
４．最高圧力に達した時，従来より大きな回転モーメントをもって，同時に燃焼
ピストン（２）の大きな膨張につながって有効な仕事をもっと多くすることがで
きる。
５．上死点後約２０°から点火して約７０°まで燃焼するのでロータリエンジン
の次なる効率を得ることができる。
６．各シリンダ（１，８）に吸排気バルブ（３，６）が各各配置されるので余裕
空間が多く吸排気の抵抗をへらすことができる。
７．高温高圧の膨張ガスが燃焼シリンダ（１）にとどまる時間が従来より短く熱
損失が少ない。
８．燃料を一部含む空気を加圧するので燃焼室内に強い渦流を起こして迅速に完
全な混合気をり，排気がほとんど排出されるので完全燃焼が可能で，仕事量を増
加させて煤煙を減少させる。
９．従来よりガスタービン（４７）を回転させやすい。燃焼シリンダ（１）体積
の減少と上死点後の点火によって排気ガスの圧力が高くなるからである。
１０．排気行程で排圧がかかっても，新気体ののじゃまがないから排気ガスの膨
張力を積極的に使用して過給およびやりかえし（ｔｕｒｎｉｎｇ ｂａｃｋ ａ
ｃｔｉｖｅｌｙ）により従来より廃熱の回数が高い。
１１．加圧ピストン（９）の直径を燃焼ピストン（２）より小さくす
ることで圧縮時従来より負の仕事をへらすことができる。
１２．燃焼２気筒と加圧１気筒は従来の２気筒と同じなので従来より出力当たり
の重さおよびかさが少ない。
１３．ガソリンエンジンもノッキングの心配なく高い圧縮比を維持して熱効率を
高めることができる。
１４．燃焼２気筒と加圧１気筒で構成される一セットの新エンジンで最小な燃焼
１気筒はいつも力を出す燃焼過程にあるので，二セット以上揃えた場合は，もっ
と力がそろって回転が円滑になる。
４．図面の簡単な説明
第１図は，新エンジンの簡略図
第２図は，シリンダーブロックの構成図
第３図は，シリンダーヘッドの底面図
第４図は，中間バルブが装着されたＡ−Ｂ断面図
第５図は，噴射ポンプの構成図
第６図は，稀薄プランジャーの構成図
第７図は，始動ギヤが構成された稀薄プランジャーの正面構成図
第８図は，始動ギヤが構成された稀薄プランジャーの平面構成図
第９図は，ポンプカム軸の構成図
第１０図は，加圧クランク軸と過給器およびガスタービンの結合図
第１１図は，発熱コイルと燃焼ピストンの構成図
第１２図は，二重放熱器の構成図
第１３図は，３０°位相差で回転する排気，圧縮，爆発行程図
第１４図は，３０°位相差で回転する燃料噴射，圧縮の終わり，排気行程図
第１５図は，３０°位相差で回転する爆発，吸気，排気行程図
第１６図は，円錐バルブの構成図
第１７図は，円形バルブの構成図
第１８図は，位相差３０°の時，カムベベルギヤの歯の構成図
５．発明を実施するための最良の形態
新エンジンは次のように構成される。
シリンダブロック（１２）には燃焼シリンダ（１）二つが一列に構成されてそ
の間に加圧シリンダ（８）が一つの比率でクランク軸（１０，１１）の干渉を避
けて圧縮損失を減らすためにななめにかたむけるように構成される。
燃焼ピストン（２）を駆動させる加圧クランク軸（１０）と加圧ピストン（９）
を駆動させる加圧クランク軸（１１）には，ギヤ比が２：１の燃焼ギヤ（５８）
と加圧ギヤ（５９）が各各連結され，各ギヤの円の直径を小さくして，またお互
いに動力を伝達するために両ギヤの間に伝達ギヤ（６０）が構成される。
燃焼シリンダ（１）と燃焼ピストン（２），加圧シリンダ（８）と加圧ピストン
（９）の行程の長さは各々同じで，燃焼ピストン（２）と加圧ピストン（９）の
行程の長さも同じである。加圧シリンダ（８）と燃焼シリンダ（１）の冷却シス
テムは別に分離され，前後に構成された加圧放熱器（４９）と燃焼放熱器（５０
）によって各々冷却され，潤滑油の供給システムも別に分離され，加圧の方のシ
ステムに供給される潤滑油は加圧の方の冷却水によって冷却されて供給される。
燃焼ピストン（２）ヘッドのスロットには赤熱コイル（４８）が構成され，メイ
ンノズル（１７）と向かいあう燃焼ピストン（２）ヘッドにはしわ（ｆｏｌｄｉ
ｎｇ）が部分的に形成される。
シリンダヘッド（１４）には燃焼シリンダ（１）の方には，排気カムが部分的に
形成される。
シリンダヘッド（１４）には，燃焼シリンダ（１）の方には，排気カムが構成さ
れた排気カム軸（４），排気バルブ（３），点火プラグ（１６），メインノズル
（１７），排気ガスの出口が構成され，加圧シリンダ（８）の方には，二つの中
間カム（２１）と二つの対称された吸気カム軸（７）が構成され，その側面には
二つの中間バルブ
（５），吸気バルブ（６），稀薄ノズル（１３），空気吸入口が構成され，その
側面には二つの中間カム（２１）と二つの対称された吸気カム軸（７）が構成さ
れ，両シリンダ（１，８）を結ぶ空間である加圧間（１５）が両側に同じく構成
される。ここで中間バルブ（５）と中間カム（２１）の代わり回転バルブの円錐
バルブ（５１）あるいは，円形バルブ（５２）とカムベベルギヤ（５５）が構成
されることができるし，カムベベルギヤ（５５）とバルブベベルギヤ（５４）の
円周比は２：１である。
噴射ポンプ（３９）には，加速ラック（２５）とかみあっているメインプランジ
ャーギヤ（２７）が構成されたメインプランジャー（２６）が二つ構成され，稀
薄ハンドル（２８）とかみあっているウォームギヤ型の稀薄プランジャーギヤ（
３０）とストップピン（３１）とスタートギヤ（３３）が構成された一つの稀薄
プランジャー（２９）は，リターンスプリング（３２）で結ばれて構成され，二
つのメインカム（３６）と二つの対称された稀薄カム（３７）が形成されたポン
プカム軸（３５）が下に構成され，加速レバー（３８）は加速ラック（２５）と
結ばれ，スタートラック（３４）はスタートギヤ（３３）とかみあって構成され
る。メイン燃料管（２３）と稀薄燃料管（２４）は，途中で排気管を巻くか，貫
通して，各プランジャー（２６，２９）と各ノズル（１７，１３）を結ぶ。
加圧クラン軸（１１）と同じ軸のリングギヤ（４０）はディスク（４４）と同体
のプラネットギヤ（４１）を中において過給器（４６）とガスタービン（４７）
と同じ軸であるサンギヤ（４２）とかみあって，プラネットギヤ（４１）はクラ
ンクケース（４３）によって支えられ，ディスク（４４）はブレーキ（４５）と
近接して構成され，過給と再かけ（ｆｅｅｄｂａｃｋ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ）を
同時にできるように過給システムが構成される。
６．産業上の利用可能性
新エンジンは中重低速の大きな力が要求される船舶，トラック，重装備，バス
，機関車，発電機などに適合し，出力当たりもっとも少ない重さとかさを要求す
る乗用車，飛行機にも適合する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
2 stroke high power engine
1. Technical field
The present invention relates to an internal combustion piston engine.
2. Background art
First, in conventional engines, the piston and crank arm are almost linear.
Instantaneously, an internal combustion process occurs at the highest pressure, so torque is transmitted to the crankshaft.
It is believed that more stress will be generated in the engine. Because of this, the engine
The structure must be heavy. Also, heat energy is used to raise the temperature rather than the driving force.
Efficiency is also reduced. Second, the cylinder itself becomes very hot and the combustion gas
The amount of fresh air inhaled is not enough because a lot of air remains. Third, the rotation speed changes
Regardless of the situation, the timing of closing the intake valve is adjusted to a constant rotation speed,
At other rotational speeds, the intake rate drops. Fourth, intake and exhaust to one cylinder
Since the valves are configured at the same time, there is an overlapping angle of the valves, and there is a compression space,
When driving the turbocharger with exhaust gas, the exhaust pressure prevents the intake of new gas.
You. Fifth, intake and exhaust valves coexist in one cylinder, reducing intake and exhaust resistance.
However, there are restrictions when increasing the number of valves or increasing the size of the valves.
Sixth, some high-power diesel engines are supercharged with exhaust gas,
, It only supercharges at some high speeds and discards the rest. Especially
In gasoline engines, due to structural problems, exhaust gas waste energy is not recovered at all.
Not.
The new engine of the present invention aims to remedy these disadvantages of the conventional engine,
Explosive combustion died while completing 4 complete strokes in 2 stroke periods
Perform at a constant crank angle after the point (Top Dead Center; TDC)
. Because of this mechanism, the new engine of the present invention can increase work and thermal efficiency.
At the same time, increase the output by always inhaling the maximum amount of air, and
The output per unit is high, and the waste heat is charged by positively using the low pressure expansion force of the exhaust gas.
Collect in minutes.
3. Disclosure of the invention
The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Play the same role in the drawing
When explaining two or more parts, follow the large numbers as necessary, as in the following example, if necessary.
Attach (Example: 2,2-1,2-2)
The new engine is configured as follows.
The basis of the new engine is that two pistons (9) are used in one stroke of the combustion piston (2).
In the stroke motion, the intake and compression strokes made by the combustion piston in a conventional engine
Instead. Combustion piston (2-1) moves from bottom dead center to top dead center
The exhaust camshaft (4), which rotates 1: 1 with the combustion crankshaft (10),
The exhaust valve (3-1) is opened by the system to perform the exhaust stroke, while the double speed
The pressurizing piston (9) reciprocating with the combustion crankshaft (10) also rotates 1: 1.
Intake bar opened by two symmetrical intake cams on the rotating exhaust camshaft (7)
Inhale air from the lube and compress. Lean nose when the intake valve (6) closes
(13) by the heat of compression and sparks in the pressurized cylinder (8)
Fuel is injected to create a lean mixture that does not even ignite. Burning fixie
When the cylinder (2-1) reaches the top dead center, the cylinder head (14) and the combustion piston (
2-1), there is no space at all, and the exhaust valve (3-
The gas is almost forcibly discharged through 1), and the exhaust stroke is completed.
1) is closed. At this time, the pressurizing piston (9) is being compressed, and the combustion cylinder (1) is being compressed.
Because the compression space in -1) is not secured,
Intermediate valve (5-1) or conical valve (51), circular valve (52) still
It remains closed. Then, the pressure created by the lowering of the combustion piston (2-1)
The intermediate valve (5-1) is provided in the contracted space by the intermediate cam (21) of the intake camshaft (7).
Is opened or the conical valve (51) or the circular valve is moved by the cam bevel gear (55).
The lube (52) opens and passes through the pressurizing pipe (15) facing the side of the combustion chamber.
The lean air-fuel mixture compressed from the cylinder (8) flows strongly into the combustion cylinder (1-1).
Press-fitting while waking up. Then, the pressure piston (9) reaches the top dead center.
Then the intermediate valve (5-1) or conical valve (51) and circular valve (52)
Closed and the compression process is completed, the compression space is completely sealed.
When the pressure piston (9) reaches the top dead center, the pressure cylinder (8) is
The upper part of the piston (9) is removed from the pressurizing cylinder (8)
(22), and an intermediate valve port formed obliquely on the cylinder head (14).
The cylinder head (14) comes up just below the nozzle (18). In this case
The compression ratio is a comparison between the stroke volume of the pressurized piston (9) and the compression space.
As the ton (2-1) falls relatively, the speed of the two pistons (2-1, 9) becomes
The highest compression ratio at the same time comes out. Combustion piston (2-1) reaches top dead center
And the exhaust valve (3-1) is closed, and the engine is started from the main nozzle (17-1).
The wrinkled portion of the combustion piston (2) head at the highest temperature (fold)
The combustion is injected at an ing part. The injected fuel evaporates instantaneously
Mixed with a pressurized lean mixture to produce a flammable, high-temperature
The mixture becomes an activated mixture of pressure. Conventionally, fuel is burned in particulate form.
However, the new engine hot exhausts the main fuel pipe (23) and the lean fuel pipe (24).
By winding or piercing a pipe or heated cooling water pipe,
Injected with chisel (17) and lean nozzle (13)
Heat with hot exhaust gas or heated cooling water to increase volumetric efficiency and improve fuel efficiency.
A non-particulate vapor state is created more quickly in the combustion cylinder (1) during injection.
This makes it easier to mix with air, a uniform mixture is quickly formed, and
The baking time is shortened to achieve complete combustion. For this reason, reduce soot and output
Can be increased. The new engine is a conventional diesel or gasoline engine.
It does not have a specially shaped compression space for combustion like a pressurized cylinder (8).
The vortex mixes the fuel and air in a conventional manner. Intermediate valve (5) closed
The pressure of the pressurized gas from the pressurizing pipe (15) toward the pressurizing cylinder (8)
Acts at the same pressure on both sides of the intermediate valve (18), which is symmetrical with the intermediate valve (5)
The intermediate valve (5) is operated by a spring at the end of the intermediate valve pole (18).
The valve ring (19) receives the force and the sleeve (56-1) and the intermediate valve pole (
18) Prevent pressure from leaking. The oil slot (20) is attached to the sleeve (56
The lubricating oil is received and supplied from the oil hole formed in -1). Intermediate valve pole (
The position of the cam at the end of 18) and the intermediate cam (21) are different from those of the conventional cam, and
The faces are pointed to each other like the vertices of a triangle, and the handle of the intermediate valve pole (18)
The cross section at the end of is formed by a square which is not circular. As a result, the position of the cam rotates
Surface contact with the intermediate cam (21) without the
The intermediate valve (5) opens even within a small rotation angle of only 30 ° per rotation.
To perfection. The intake camshaft (7) rotates at the rotary valve,
The bevel gear (54) is transmitted at right angles through the
When receiving, the conical valve (51) or circular valve (52) of the same body rotates.
The air passage (57) formed in front of the combustion cylinder (1) and the pressurized cylinder
Open and close the pressurizing pipe (15) connecting the damper (8) and pressurize the compressed air
It is sent from the cylinder (8) to the combustion chamber. In addition, the pressure generated on both sides
Not to be. The valve ring (19) is a circle with the sleeve (56-2).
Conical valve and conical valve (51) or sleeve (56-3) and circular valve (
52) to prevent pressure from leaking. A mountain-shaped triangle unevenness was formed on the back side (
formed hill-shape-uneven valve bevel gear (54
) Rotates, the disc ratchet (53) supported by the spring
, The rod is inserted in the sleeve (56-2, 56-3) and does not rotate.
Interferes with rotation of conical valve (51) or circular valve (52)
I do. When the valve bevel gear (54) rotates on the members (53, 54),
Hill-shape-uneven with a mountain-shaped triangle intersecting at the center of the circle
switch crosses the center of the ci
rcle) will consist of more than many. As a result, the disk
The frequency of the spring of the Chet (53) is low, and the valve bevel gear (54)
Operation becomes much more stable. Conical valve (51) or circular valve (52)
At the side of the sleeve (56-2, 56-3) facing the pressure tube (15).
Considering the air passage (57) as one point, the cam bevel gear when the phase difference is 30 °
The configuration of the teeth of (55) is such that the teeth are formed only in the portions B and D as shown in FIG.
Therefore, the circumferential ratio of each gear (54, 55) is twice different, so that the cam bevel gear (
When 55) rotates, the valve bevel gear (54) rotates at double speed 18
It rotates 0 ° and cannot be rotated where there are no teeth because of the disk ratchet (53).
Has stopped. Therefore, part A is a conical valve (51) or a circular valve (52).
)), The air passage (57) is completely open, and 90 ° B is always closed.
State, part C is a stable closed state, and part D at 90 ° is always open.
When the phase difference decreases, the range of the portion A also decreases. A part = [(phase difference) x 2]
. Intermediate valve (5-1) or conical valve (51), circular valve (52) closed
Immediately before mixing, the air-fuel mixture is ignited by the two spark plugs (16-1),
With the pressure of, the flame propagates in all directions. It is pushed into the groove of the glowing coil (48),
in
The air-fuel mixture mixed with the residual combustion gas in the above, a flame arrives from the spark plug (16-1).
Before reaching, it is ignited by a glowing coil (48). Inside the combustion cylinder (1-1)
At a high pressure, the gas mixture moves down the combustion piston (2-1) at high pressure.
Squirt. Intermediate valve (5) or conical valve (51), circular valve (52)
The pressure inside the combustion chamber immediately before the closing of) reaches the maximum value due to explosive combustion.
As a result, all the predicted effects, such as heat and work efficiency, can be reduced even in a single space.
To increase the efficiency, make sure that the pressurized cylinder (8) is
Should be configured to lean. In the new engine, the combustion piston (2) goes down
While performing the explosion stroke, simultaneous multiple occurrences like the conventional knocking
A special combustion process is required. At this time, the combustion piston (2-1) moves one point after the top dead center.
Because it has a constant combustion crankshaft (10) rotation angle, it has a larger torque than before
To the combustion crankshaft (10). Cooling system on the side of the pressurized cylinder (8)
Forcibly circulate cooling water without a thermostat, and apply lubricating oil and
The components should be maintained at about the same temperature as room temperature, and each
And be able to work smoothly. Also, increase the density of intake air. En
As the gin rotates at high speed, the time for which the air and fuel can mix becomes progressively shorter. Is
Therefore, in the new engine, the air and fuel inhaled have sufficient time and space.
It is necessary to create a primary mixture in the pressure cylinder (8). In the injection pump (39)
Means that the main plunger (26) rotates the combustion crankshaft (10)
Pump the fuel once and through the main fuel pipe (23) with the main nozzle (17)
The fuel mixture is pushed, and the lean air-fuel mixture pressurized from the pressurizing cylinder (8) becomes the heating range.
Add fuel as shown. The acceleration rack (25) is an acceleration lever that is operated by the driver.
-Fuel pumping of the main plunger (26) while moving about (38)
By controlling the amount, the speed of the new engine is adjusted. Thin plunger (29)
Pumps twice per revolution of the combustion crankshaft (10),
The fuel is pushed through the lean nozzle (13) through 4), but the amount is constant every time.
It is adjusted with the sparse handle (28) and the star track (34).
The nozzle (28) finely adjusts the fuel amount and fixes it. With the new engine, the ambient temperature
In low weather conditions, pressurized syringes should be used to allow quick starting.
It is necessary to temporarily create a rich mixture in the combustion range in the dam (8). So, the rare
Pull the star truck (34) to increase the fuel delivery of the lancer (29).
The start gear (33) meshes with the start gear (33).
Certain lean plungers (29) are turned at large angles to increase fuel delivery. This
At this time, the lean plunger gear (30) engaged with the lean handle (28)
Because it can beat the tied return spring (32),
Release (34) and the lean plunger (29) will return to the return spring (30).
Therefore, the stop pin (31), which is the same as the lean plunger (29),
It returns to its original position until it comes into contact with the lancer gear (30), and the amount of fuel delivered as before
Reduce. Main plunger (26
) And the lean plunger (29) combustion system, and the lean nozzle (13)
Use good gasoline and use diesel oil for the main nozzle (17).
When the engine heats up, the two fuel systems are combined into one,
Use only. The rotational speed of the supercharger (46) is inherently lower than the rotational speed of the engine.
And speed, the rotation of the pressurized crankshaft (11) and sun gear (42)
The ring gear (40) and the planetary gears should have a large gear ratio of about 1:20.
And the pressurized crankshaft (11)
The supercharger (46) and the gas turbine (47) are connected. Shake that can always be operated arbitrarily
When the rotation of the disc (44) is stopped by the
The pressurized crankshaft (11) and the sun gear (42) shaft are
The two shafts are separated when the brake (45) is released. Burning syringe
Exhaust gas discharged from the gas turbine (1) expands at a low pressure in the gas turbine (47)
The pressurizing cylinder (8) is supercharged by the turbocharger (46) of the shaft, and
Apply heat again to 1) to collect the heat. The supercharger (46) rotates at high speed with a rotary compressor.
The efficiency of the pressurizing cylinder (8) during rotation is high.
Since the efficiency is high, if the turbocharger (46) and the pressure cylinder (8) are mixed,
It complements each other and shows high pumping efficiency.
Increase the output of the button. On the other hand, another combustion piston rotating by 180 ° phase difference (
2-2) Repeats the same operation as already described, repeating the explosion and exhaust strokes
. Thus, both combustion pistons (2-1, 2-2) are combined with one pressurized piston (9).
The new engine runs constantly as it goes through the explosion process. Directly on both pistons (2, 9)
If the engine rotates with the same diameter and a certain phase difference as described above,
If the phase difference is 35 °, it is about 11: 1, if it is 30 °, it is about 15: 1, and if it is 25 °, it is about 21: 1.
At 20 °, a compression ratio of about 33: 1 is formed. If the engine rotates at high speed,
The speed of Ston should proceed with the burning process near top dead center. That
Means that the phase difference between the two pistons (2, 9) is small. Rank as above
If the phase difference is 20 °, an excessive compression ratio of 33: 1 is formed, so that the phase difference is small.
If it is desired to work with, the diameter of the pressure piston (9) should be reduced. An example
For example, in the case of having a compression ratio of 11: 1 with a phase difference of 20 °, the existing diameter = γ1
, Revised diameter = γTwoSo,
Corrected diameter γTwoThe existing diameter γ1When it is about 3/5 of
Not only can you reduce negative work, but also reduce fuel consumption due to reduced displacement
. The feature of the new engine is that it ignites during the descending stroke of the fuel piston (2)
Thereby transmitting a greater rotational force to the combustion crankshaft (10).
. The new engine is burning
As the increase in volume of the fuel reduces the pressure and temperature, the
It may have no pressure inside the chamber. However, mainly the engine rotation
Combustion piston (2) based on the expansion pressure of the combustion gas
The speed will not be faster. This engine, as in the past, fired during the compression process.
If set on fire, a large inflation pressure can be obtained for the following reasons. The first is
Even in the expansion process after the top dead center, the same high-temperature and high-pressure compression
This is because an activated mixture having a specific ratio is produced. The second is as follows
Because it can be burned during compression.
The dimensions of the pressurizing section and the combustion section are the same.
ω = angular velocity, θ = rotation angle based on top dead center
The pressurized crankshaft (11) lags the combustion crankshaft (10) by a phase difference of 30 °,
When rotating in the opposite direction at 2x speed d, two angles must be set within the range of 0 ° <θ <30 °.
If the value of the point where the rotation of the rank axis (10, 11) is the same is obtained,
If M1 = M2 in the above equation, an approximate value satisfying the equation is θ = 24.2 °. Also
As described earlier, the speed of the two pistons (2, 9) at which the instantaneous maximum compression ratio appears is
If we find the value of the same point,
If V1 = V2 in the above equation, the approximate value that satisfies the equation is = 24.2 °. Up
The combustion crankshaft (10) is 24.2 ° after the top dead center in the M, V
When 1) is 11.6 ° before top dead center, the rotational moment and two pistons (2,
The speed of 9) is the same. When the pressure piston (9) is at 0 °, that is, when the combustion piston
Until the time when Stone (2-1) is 30 ° after the top dead center, the calculated compression ratio is formed.
However, strictly speaking, the expansion process takes place from 24.2 ° in the middle,
After that, the combustion piston (2-1) expands adiabatically. Therefore, the compression ratio and rotation
If the ignition timing is determined in consideration of the combustion engine, from 24.2 ° of the combustion crankshaft (10)
A range of 5.8 ° between 30 ° is at a suitable time that can be ignited during compression
is there. However, considering the preparation period for combustion, which takes a certain amount of time,
Therefore, the ignition should be performed as early as possible in the appropriate range. Ignition like that
Then, the expansion pressure of the combustion chamber is set to the open intermediate valve (5-1) or the conical valve (5-1).
51), the combustion piston (2-1) and the pressurizing piston (2-1) through the circular valve (52).
The same pressure is applied simultaneously to 9). However, each crankshaft (10,
Since the rotation angle of 11) is fixed, the difference between the moment of inertia and the rotation moment
As a result, the balance of the forces is broken, and the larger rotational force of the combustion crankshaft (10) is applied.
Pressurizing piston (9) top dead in combustion chamber rotating around pressure crankshaft (11)
Intermediate valve (5-1) or conical valve (51) open to point, circular
The lean mixer is pushed in to the end through the valve (52) and burned.
Will create work. This is because the jet gas is sucked in by the jet engine and
Dust around the compression turbine is the driving force
It is the same as that.
Compares the conventional engine and the new engine that have the same compression space with the same displacement and compression ratio
The following is a comparison.
Conventional engine cylinder volume = V1,
Conventional engine compression volume = VTwo,
Combustion pressure P of conventional engine1
New engine cylinder volume = VThree,
Combustion pressure of new engine = PThreeSo,
New engine VThreeIs the stroke volume as the cylinder volume and the displacement. Conventional
Engine V1Is the stroke volume and compression space VTwoIs the combined volume.
And V1= VThree+ VTwoSo V1> VThreeIt is.
When the same amount of heat is burned in such a cylinder volume, V1・ P1= VThree・ PThree==
It becomes a matter.
Since the cylinder volume of the new engine is smaller than before,
PThree> P1It is.
That is, the combustion pressure of the new engine is higher than before. Because it is compressed by the conventional process
Volume of space VTwoIs not involved in work. That is, the syringe at each determined moment
Only the stroke volume, which is the distance that the piston moves to the pressure P according to the
= W is converted to work.
Thus, in the conventional engine, the work amount = P1・ VThreeAnd
New engine, workload = PThree・ VThreeIt is.
If the sum of the displacement, compression ratio, and heat supply is the same, the new engine1・
VThreeMore work PThree・ VThreedo. Not only that, the conventional engine
At about 20 ° before top dead center, a flame was generated,
At the top dead center, about 50% is burned at a weight of about 75% from the volume.
Complete combustion, combustion progresses to about 50 ° crank angle, exerting power
After top dead center, the pressure of the combustion gas drops sharply.
But the new engine ignites two spark plugs (16) and a glowing coil (48)
The flame starts at 20 ° after top dead center and the combustion progresses to about 50 ° as before.
As the combustion proceeds near 75 ° where the rotational moment is the largest,
, High pressure is maintained even after top dead center, and the pressure of exhaust gas is higher than before. But en
The rate at which the combustion pressure, which is the source of the gin, rises, is the rate at which energy is generated.
That is, it is proportional to the combustion weight ratio. Conventionally, the maximum pressure is maintained at about 15 ° after top dead center
Was. For the same reason, the new engine can maintain the highest pressure in the second half of combustion.
Wear. The preparatory period for the combustion of the mixer is constant, but the vortex flow without cylinders during the combustion period
Of the pressurized piston (9) in the new engine because it is greatly affected by
. Therefore, new engines must be able to deliver the next efficiency of rotary engines.
It is equipped with all necessary and sufficient conditions and is subject to supercharging.
It can demonstrate excellent power that cannot be compared with the past. Conventional engines
With the same structure, transmission of the generated work to the crankshaft is the same.
Was. Therefore, the amount of work was determined by comparing only the PV area horizontally. Conventional
Although it is not different, the new engine has transmitted work to the crankshaft as before.
And the point where the rotational moment is large is more unit rotation angle than the point where it is not.
The volume of the piston is large. Therefore, the PV of each moment is integrated and compared.
And the new engine has the same job
The purpose is not to increase the transmission ratio of work but to gain power. Engine rotation is fuel
Noting that it is due to the explosion pressure of the aircraft, well-designed aviation engines are
It also enables rotations of over 000 RPM. This is the fuel of an even and well-mixed mixture.
This can be used to shorten the baking time.
When looking at this, there is no doubt that the new engine of the present invention will work.
Speaking of the effect of the new engine,
1. The pressurized cylinder (8), which is always cooled to the next temperature, is the density of intake air
Enhance.
2. The pressurized cylinder (8) is the same as a kind of volume compressor that is supercharged by a conventional engine.
Has the same effect.
3. At high speeds, the efficiency of the supercharger (46) is high, so the pressure cylinder (8)
Compensate for the resistivity and always inhale the maximum amount of air so that it always produces the maximum output
I do.
4. When the maximum pressure is reached, it burns simultaneously with a larger rotational moment than before
This can lead to a large expansion of the piston (2) and more effective work.
Wear.
5. A rotary engine that ignites from about 20 ° after top dead center and burns to about 70 °
The following efficiency can be obtained.
6. Intake and exhaust valves (3, 6) are arranged in each cylinder (1, 8), so there is room
It has a lot of space and can reduce intake and exhaust resistance.
7. The time during which the high temperature and high pressure inflation gas stays in the combustion cylinder (1) is shorter than before
Low loss.
8. The pressurization of air partially containing fuel causes a strong vortex in the combustion chamber to complete quickly.
Complete combustion is possible because all the air-fuel mixture is exhausted and most of the exhaust gas is exhausted.
To reduce soot.
9. It is easier to rotate the gas turbine (47) than before. Combustion cylinder (1) volume
This is because the pressure of the exhaust gas increases due to the decrease in the pressure and the ignition after the top dead center.
10. Even if exhaust pressure is applied during the exhaust stroke, the expansion of the exhaust gas is not interrupted by the new gas.
The supercharging and reversal (turning back a
(active), the number of times of waste heat is higher than before.
11. The diameter of the pressure piston (9) is made smaller than that of the combustion piston (2).
By doing so, it is possible to reduce negative work during compression.
12. Combustion two cylinders and pressurized one cylinder are the same as conventional two cylinders, so per output
Weight and bulk are small.
13. Gasoline engines also maintain a high compression ratio without worrying about knocking and improve thermal efficiency
Can be enhanced.
14． Minimal combustion with a set of new engines consisting of two combustion cylinders and one pressurized cylinder
Since one cylinder is always in the process of burning with power, if two or more sets are prepared,
And the power becomes uniform and the rotation becomes smooth.
4. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Figure 1 is a simplified diagram of the new engine
Figure 2 shows the configuration of the cylinder block
Fig. 3 is a bottom view of the cylinder head
Fig. 4 is a cross-sectional view of AB with the intermediate valve installed.
Fig. 5 shows the configuration of the injection pump
Fig. 6 shows the configuration of the lean plunger
Fig. 7 is a front view of a lean plunger with a starting gear.
Fig. 8 is a plan view of a lean plunger with a starting gear
Fig. 9 shows the configuration of the pump camshaft.
Fig. 10 shows the connection diagram of the pressurized crankshaft, the supercharger and the gas turbine.
Fig. 11 is a configuration diagram of a heating coil and a combustion piston.
Figure 12 shows the configuration of the double radiator
Fig. 13 is an exhaust, compression, and explosion stroke diagram rotating by 30 ° phase difference.
Fig. 14 shows fuel injection rotating at a phase difference of 30 °, end of compression, and exhaust stroke.
Fig. 15 shows the explosion, intake and exhaust strokes rotating by 30 ° phase difference
Figure 16 shows the configuration of the conical valve
Fig. 17 shows the configuration of a circular valve
FIG. 18 is a diagram showing the configuration of the teeth of the cam bevel gear when the phase difference is 30 °.
5. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The new engine is configured as follows.
The cylinder block (12) is composed of two combustion cylinders (1) arranged in a row.
The pressurizing cylinder (8) avoids the interference of the crankshafts (10, 11) by one ratio during
To reduce compression loss.
Pressurized crankshaft (10) and pressurized piston (9) for driving combustion piston (2)
The combustion gear (58) having a gear ratio of 2: 1 is provided on the pressurized crankshaft (11) for driving the
And a pressure gear (59) are connected to each other to reduce the diameter of the circle of each gear and
A transmission gear (60) is provided between the two gears for transmitting power.
Combustion cylinder (1) and combustion piston (2), pressurized cylinder (8) and pressurized piston
The stroke length of (9) is the same for each of the combustion piston (2) and the pressurizing piston (9).
The length of the journey is the same. Cooling system for pressurized cylinder (8) and combustion cylinder (1)
The pressure radiator (49) and the combustion radiator (50), which are separately
), And the lubricating oil supply system is separated separately.
The lubricating oil supplied to the stem is cooled by the pressurized cooling water and supplied.
An incandescent coil (48) is formed in the slot of the combustion piston (2) head.
The head of the combustion piston (2) facing the nozzle (17) has wrinkles (foldi).
ng) are partially formed.
An exhaust cam is partially provided on the cylinder head (14) toward the combustion cylinder (1).
It is formed.
The cylinder head (14) is provided with an exhaust cam toward the combustion cylinder (1).
Exhaust camshaft (4), exhaust valve (3), spark plug (16), main nozzle
(17) An exhaust gas outlet is formed, and the pressurized cylinder (8)
An intermediate cam (21) and two symmetric intake camshafts (7) are formed, and the side surfaces thereof
Two intermediate valves
(5), intake valve (6), lean nozzle (13), and air intake port
On the side, two intermediate cams (21) and two symmetric intake camshafts (7) are configured.
The pressurized space (15), which is the space connecting the two cylinders (1, 8), has the same configuration on both sides
Is done. Here, instead of the intermediate valve (5) and the intermediate cam (21), the cone of the rotary valve is used.
Consists of a valve (51) or a circular valve (52) and a cam bevel gear (55)
Of the cam bevel gear (55) and the valve bevel gear (54).
The circumference ratio is 2: 1.
The injection pump (39) has a main plunge that meshes with the acceleration rack (25).
And two main plungers (26) each having a gear gear (27).
Worm gear type thin plunger gear meshing with thin handle (28)
30), a stop pin (31), and a start gear (33).
The plunger (29) is constituted by being connected by a return spring (32).
A pump formed with two main cams (36) and two symmetrical lean cams (37)
The camshaft (35) is configured below, and the acceleration lever (38) is connected to the acceleration rack (25).
The star track (34) is connected to the start gear (33).
You. The main fuel pipe (23) and the lean fuel pipe (24) may be wound with an exhaust pipe or
To connect each plunger (26, 29) to each nozzle (17, 13).
The ring gear (40) of the same axis as the pressure cran shaft (11) is the same as the disc (44)
The supercharger (46) and the gas turbine (47) with the planet gear (41) inside
Meshes with the sun gear (42), which is the same shaft as the planet gear, and the planet gear (41)
The disk (44) is supported by the brake (45)
Constructed in close proximity, providing supercharge and feedback
A supercharging system is configured to be able to do so at the same time.
6. Industrial applicability
The new engine is used for ships, trucks, heavy equipment, and buses that require large power at medium to low speeds.
Suitable for locomotives, generators, etc. and requires the least weight and bulk per output
Suitable for passenger cars and airplanes.
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