(57)【要約】パワーピストン（１８）によって規定され、吸気バルブ（５４）および排気バルブ（５０）を有する少なくとも１つのパワーシリンダー（２２）と、圧縮ピストン（１６）によって規定され、フレッシュチャージ吸気バルブ（４６）を有する圧縮チャンバー（３４）を有する少なくとも１つの圧縮シリンダー（２０）と、貫流ピストン（８４）によって規定され、貫流バルブ（１０６）が設けられている貫流通路（９２）を通して圧縮チャンバー（３４）に接続されているとともに、吸気バルブ（５４）が設けられている押し出し通路（９６）を通してパワーチャンバー（３６）に直接的あるいは間接的に接続されている少なくとも１つの貫流チャンバー（８０）を有する貫流装置とを有する内燃機関において、ピストン（１６、１８、８４）の移動およびバルブ（４６、１０６、５４）の作動は、圧縮チャンバー（３４）内で圧縮されたフレッシュチャージが、貫流チャンバー（８０）内に押し込まれ、そして貫流チャンバーからパワーチャンバー（３６）内に押し出され、貫流通路（９２）は、クーラー（１００）を通って導かれている。【選択図】図２
2013531180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の運転方法であって、
前記内燃機関は、
パワーピストンによって規定されるパワーチャンバーを有するパワーシリンダーを備え、前記パワーチャンバーは、吸気バルブおよび排気バルブを有しており、
圧縮ピストンによって規定される圧縮チャンバーを有する圧縮シリンダーを備え、前記圧縮チャンバーは、フレッシュチャージ吸気バルブおよび貫流バルブを有しており、
貫流ピストンによって規定され貫流チャンバーを備え、前記貫流チャンバーは、前記貫流バルブが開放している時に前記圧縮チャンバーに接続され、前記吸気バルブが開放している時に前記パワーチャンバーに接続され、
前記圧縮チャンバーの容積を増大させながら、フレッシュチャージを前記圧縮チャンバー内に流し込むステップと、
前記圧縮チャンバーの容積を減少させながら、前記圧縮チャンバー内のフレッシュチャージを圧縮するステップと、
前記圧縮されたフレッシュチャージを前記貫流チャンバー内に押し込むステップと、
前記貫流ピストンを用いて前記還流チャンバーの容積を減少させることによって、前記還流チャンバー内のフレッシュチャージを前記パワーチャンバー内に押し出すステップと、
前記パワーチャンバーの容積を増大させるとともに、熱エネルギーを機械出力パワーに変換しながら、前記パワーチャンバー内のフレッシュチャージを燃焼させるステップと、
前記パワーチャンバーの容積を減少させながら、前記燃焼したチャージを排出するステップを備え、
前記圧縮されたフレッシュチャージは、前記圧縮チャンバーから前記貫流チャンバーに貫流する間に冷却されることを特徴とする内燃機関の運転方法。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の運転方法であって、
それぞれ貫流ピストンによって規定される複数の貫流チャンバーが直列に配置されており、
前記圧縮されたフレッシュチャージは、前記圧縮チャンバーから前記複数の貫流チャンバーのうちの第１の貫流チャンバー内に押し込まれ、
前記圧縮されたフレッシュチャージは、前記貫流ピストンを用いて対応する貫流チャンバーの容積を減少させることによって、対応する貫流チャンバーから対応する後続の貫流チャンバー内に押し出され、また、貫流チャンバーから後続の貫流チャンバー内に貫流する間に冷却され、
前記圧縮されたチャージは、前記複数の貫流チャンバーのうちの最後の貫流チャンバーから前記パワーチャンバー内に押し出されることを特徴とする内燃機関の運転方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の運転方法であって、
燃料が、前記吸気バルブの上流側で前記フレッシュチャージに加えられ、それによって、前記吸気バルブが開放している時に、可燃混合気が前記パワーチャンバー内に押し出され、可燃混合気が前記パワーチャンバー内で燃焼することを特徴とする内燃機関の運転方法。
【請求項４】
内燃機関であって、
パワーピストン（１８）によって規定されるパワーチャンバー（３６）を有する少なくとも１つのパワーシリンダー（２２）を備え、前記パワーチャンバーは、吸気バルブ（５４）および排気バルブ（５０）を有しており、
圧縮ピストン（１６）によって規定される圧縮チャンバー（３４）を有する少なくとも１つの圧縮シリンダー（２０）を備え、前記圧縮チャンバーは、フレッシュチャージ吸気バルブ（４６）を有しており、
貫流ピストン（８４）によって規定される少なくとも１つの貫流チャンバー（８０）を有する貫流装置を備え、前記貫流チャンバー（８０）は、貫流バルブ（１０６）が設けられている貫流通路（９２）を介して前記圧縮チャンバー（３４）に接続され、また、前記吸気バルブ（５４）が設けられている押し出し通路（９６）を介して前記パワーチャンバー（３６）に直接的あるいは間接的に接続されており、
前記ピストン（１６、１８、８４）の移動および前記バルブ（４６、１０６、５４）の作動は、前記圧縮チャンバー（３４）内で圧縮されたフレッシュチャージが、前記圧縮ピストン（１６）によって前記貫流チャンバー（８０）内に押し込まれ、そして、前記貫流ピストンによって前記貫流チャンバーから前記パワーチャンバー（３６）内に押し出されるように調整されており、
前記貫流通路（９２）は、クーラー（１００）を介して導かれていることを特徴とする内燃機関。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関であって、
前記貫流装置は、直列に配置され、それぞれ貫流ピストン（８４、８６）によって規定される複数の貫流チャンバー（８０、８２）を含んでおり、
各貫流チャンバーは、クーラー（１１０）を介して導かれているとともに、貫流バルブ（１１６）によって閉鎖可能な貫流通路（９４）を介して互いに接続されており、前記複数の貫流チャンバーのうちの第１の貫流チャンバー（８０）は、前記圧縮チャンバー（３４）に接続され、最後の貫流チャンバーは（８２）は、前記パワーチャンバー（３６）に接続されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関であって、
貫流通路は、隣接するチャンバーを接続している、クーラー（１００、１１０）の熱交換チャンネル（１０２、１１２）によって形成されており、
貫流通路は、それぞれに関連するチャンバーに隣接する壁部を通して導かれている連通口（９８、１０８）内に設けられていることを特徴とする内燃機関。
【請求項７】
請求項５または６に記載の内燃機関であって、
前記貫流バルブは、直列に配置されている貫流チャンバーのうちの対応する下流側の貫流チャンバー内に開口しているチェックバルブ（１０６、１１６）として形成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項８】
請求項４から７のうちのいずれか一項に記載の内燃機関であって、
前記圧縮チャンバーまたは貫流チャンバーの最小容積は、それぞれのチャンバーの最大容器の１５［％］より小さく、好ましくは、５［％］より小さく、より好ましくは、１［％］より小さいことを特徴とする内燃機関。
【請求項９】
請求項４から８のうちのいずれか一項に記載の内燃機関であって、
前記圧縮チャンバー（３４）に隣接する前記貫流チャンバー（８０）の最大容積は、前記圧縮チャンバーの最大容積より小さく、
直列に配置されている貫流チャンバー（８０、８２）のうちの後続する貫流チャンバー（８２）の最大容積は、対応する前の貫流チャンバー（８０）の最大容積より小さいことを特徴とする内燃機関。
【請求項１０】
請求項４から９のうちのいずれか一項に記載の内燃機関であって、
前記圧縮ピストン（１６）および前記パワーピストン（１８）は、ピストンロッドを介してクランクシャフトに接続されており、また、前記貫流ピストン（８４、８６）は、前記クランクシャフトによって駆動可能なカム（８８、９０）によって駆動されることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の運転方法と、その方法に従って運転可能な内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
独立請求項は、ＷＯ２００９／０８３１８２から発している。この刊行物には、前述した文献から引用された図１に示されている内燃機関（エンジン）が記載されている。この内燃機関は、隣接する２つのクランクを有するクランクシャフト１０を含み、当該クランクは、それぞれピストン連結ロッド（ピストンロッド）１２および１４を介して圧縮ピストン１６およびパワーピストン１８に連結されている。圧縮ピストン１６は、圧縮シリンダー２０内を移動可能とされている。パワーピストンは、パワーシリンダー２２内を移動可能とされ、好ましくは、パワーシリンダー２２にシリンダーライナー２４が内張りされる。
【０００３】
シリンダーは、好ましくは、共通のシリンダーハウジング２８内に形成され、シリンダーヘッド３０によって上方からシールされている。シリンダーヘッド３０は、２つのシリンダー２０および２２が重なり合う領域に端壁部３２を含んでおり、この端壁部３２は、シリンダー２０および２２の一部を上方から塞いでおり、またシリンダーヘッド３０の中に形成された貫流シリンダー３３を下方から塞いでいる。
【０００４】
圧縮ピストン１６とシリンダーヘッド３０との間に、圧縮チャンバー（圧縮室）３４が形成されている。圧縮チャンバーの容積は、圧縮ピストン１６の上死点で少なくとも略ゼロである。上死点は、図に示されている。パワーピストン１８とシリンダーヘッド３０との間に、パワーチャンバー（パワー室）３６が形成され、パワーチャンバー３６内に噴射バルブ（燃焼噴射バルブ）３８が突出している。
【０００５】
貫流ピストン４０は、貫流シリンダー３３の中を移動可能とされており、この貫流ピストン４０が、貫流チャンバー（貫流室）４２を規定している。
【０００６】
シリンダーヘッド３０の中には、フレッシュエアーおよび／またはフレッシュチャージの吸気マニホールド４４が形成されている。フレッシュチャージ吸気バルブ４６は、マニホールド４４の中で作動し、また、フレッシュチャージ吸気マニホールド４４と圧縮チャンバー３４との間の接続を制御する。ここでいう「フレッシュチャージ」には、「純粋なフレッシュエアー（新鮮空気）」や、「燃料および／または残留ガスが加えられたフレッシュエアー（混合気）」が包含される。
【０００７】
シリンダーヘッド３０の中には、排気マニホールド４８も形成されており、排気バルブ５０は、排気マニホールド４８の中で作動し、またパワーチャンバー３６と排気マニホールド４８との間の接続を制御する。
【０００８】
圧縮チャンバー３４を貫流チャンバー４２に接続する貫流開口が、端壁部３２に形成されており、貫流バルブ（ディスクバルブ）５２は、貫流開口の中で作動し、圧縮チャンバーから離間する移動により開放する。貫流バルブ５２のシャフトは、貫流ピストン４０の中をシール状態で移動可能に誘導され、貫流バルブ５２は、スプリング（バネ）５３の力（弾性付勢力）に抗して貫流ピストン４０内へと移動可能とされ、また、好ましくは制限されたストロークで貫流ピストン４０外へと移動可能とされる。
【０００９】
吸気バルブ５４は、端壁部３２の別の開口において作動する。この開口は、貫流チャンバー４２をパワーチャンバー３６に接続し、吸気バルブ５４のシャフトは、貫流ピストン４０を通じてシール状態で移動可能に誘導される。
【００１０】
フレッシュチャージ吸気カム５６、排気カム５８および吸気カム６０は、バルブ４６、５０、５４をそれぞれ駆動するように作用する。貫流ピストン４０は、貫流カム６２によって駆動される。
【００１１】
カムは、適宜の形態で１つまたはそれ以上の数のカムシャフト上に形成される。このカムシャフトは、好ましくはクランクシャフト１０によって、このクランクシャフトの回転速度と同一の回転速度で駆動される。
【００１２】
内燃機関の機能は、前述したＷＯ２００９／０８３１８２に詳しく説明されている。通常の内燃機関と比較して前述した内燃機関により達成される重要な利点は、フレッシュチャージが、ホットな（熱い）パワーシリンダー２２の外部の圧縮シリンダー２０の中で圧縮ピストン１６によって圧縮され、そして貫流チャンバー４２内へと押し込まれ、貫流チャンバー４２内において、先ず貫流ピストン４０によって更に圧縮され、その後開放している吸気バルブ５４を通してパワーチャンバー３６内に押し込まれ、パワーチャンバー３６内で、燃料噴射３８による燃料の供給後または供給中に燃焼されることである。代わりにまたは付加的に、燃料が、フレッシュチャージ吸気マニホールド４４内または圧縮チャンバー３４内または貫流チャンバー４２内において、吸気バルブ５４より上流側でフレッシュチャージに付加可能とされ、それによって、可燃混合気が、開放している吸気バルブ５４を通してパワーチャンバー３６内に噴射され、そして、火花点火または自己点火を起こしながら燃焼される。パワーチャンバーの外部でフレッシュチャージを圧縮することにより、内燃機関の効率が向上する。吸気バルブ５４の上流においてフレッシュチャージに燃料を付加することにより、完全なおよび実質的に無公害な燃焼に欠くことができない良好な混合気を用意することができる。
【００１３】
ある燃料に関しては、吸気バルブ５４の上流側でフレッシュチャージに加えられると、貫流チャンバー内で高い最終の圧縮温度が発生することにより、貫流チャンバー内で自己点火する恐れがある。
【００１４】
外部の多段圧縮を有する内燃機関は、ＣＨ９６５３９Ａに記載されている。圧縮シリンダー内では、フレッシュエアーは、貫流ピストンと一体に形成された圧縮ピストンによって圧縮チャンバー内で圧縮され、そして、簡単なチェックバルブとして形成されている貫流バルブを介して、クーラー（冷却器）の内側の冷却されたバッファーチャンバー（バッファー室）内に押し込まれる。クーラーからの、冷却され、圧縮されたフレッシュチャージは、圧縮ピストンに固定接続されている貫流ピストンが下方に移動する間でのさらなるチェックバルブを介して貫流チャンバー内に到達する。圧縮チャンバーおよび貫流チャンバーの最大容積は、ほぼ等しく、また、バッファー容積の大きさは、貫流チャンバーの最大容積と同じである。貫流ピストンが上方に移動する間に、フレッシュエアーは、パワーシリンダーの吸気バルブによって、貫流チャンバーから、貫流チャンバーに隣接するさらなるチェックバルブおよび通路を介してパワーチャンバー内に押し込まれる。
【００１５】
外部の２段ピストン圧縮機およびパワーシリンダーを有する内燃機関は、ＤＥ２４１０９４８Ａに記載されている。クーラーは、第１の圧縮ステージの排気バルブと第１圧縮ステージにおいて圧縮されたフレッシュエアーに対するバッファー容積を形成する、第２の圧縮ステージの吸気バルブとの間に設けられている。第２の圧縮ステージで圧縮されたフレッシュエアーは、排気ガス熱交換器を通して誘導される。排気ガス熱交換器内では、圧縮されたフレッシュエアーは、パワーシリンダーから流れ出す排気ガスによって加熱され、その後、吸気バルブを介してパワーシリンダー内に到達する。
【００１６】
ＵＳ４２９９０９０は、高排気ガス流および／または高負荷状態でフレッシュエアーを内燃機関に供給する２つの排気ガスターボチャージャーを有するピストン内燃機関を開示している。低負荷および少排気ガス流のみの状態では、１つの排気ガスターボチャージャーが、チャージ圧力を高めるために切断される。
【００１７】
排気ガスターボチャージャーを備える内燃機関は、Ｋｒａｍｅｒ，Ｗ．による論文「Ｉｎｄｉｒｅｃｔｅ  Ｌａｄｅｌｕｆｔｋｕｈｌｕｎｇ  ｂｅｉ  Ｄｉｅｓｅｌ−  ｕｎｄ  Ｏｔｔｏｍｏｔｏｒｅｎ」，ＭＴＺ，０２／２００６，ｐｐ．１０４−１０９に記載されている。この文献に記載されている内燃機関では、排気ガスターボチャージャー内で圧縮されたチャージエアーは、流れ、その後、内燃機関の吸気に誘導される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、前述した方法および前述した内燃機関を、吸気バルブ５４の上流側での混合気の自己点火のおそれを減少させることによってさらに改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
方法に関する本発明の目的の一部は、請求項１の特徴により達成される。
従属請求項２および３は、本発明の方法の有利な実施形態を示している。
内燃機関に関する本発明の目的の一部は、請求項４の特徴により達成される。
請求項５〜１０は、本発明の内燃機関の有利な実施形態を示している。
【００２０】
本発明は、以下に、図面を参照して典型的な実施形態についてさらに詳細に説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、前述した公知の内燃機関の断面図である。
【図２】図２は、本発明の内燃機関の断面図である。
【図３】図３は、図２の詳細図である。
【図４】図４は、図２に対応する内燃機関に関する制御タイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図２による内燃機関は、図１の内燃機関の拡大部分に対応する。対応する部分には、図１と同じ参照数字が付されており、したがって、図１による内燃機関と異なっている点のみを以下に説明する。
【００２３】
図１による内燃機関と図２による内燃機関の間の実質的な相違点は、図２に対応する実施形態では、シリンダーヘッド３０内に２つの貫流チャンバー８０および８２が設けられ、貫流チャンバー８０および８２それぞれの内部において、それぞれ自身の貫流カム８８および９０によって駆動される貫流ピストン８４および８６が作用することである。貫通チャンバー８０は、貫流通路９２を介して圧縮チャンバー３４に接続されている。貫流チャンバー８２は、通路９４を介して貫流チャンバー８０に接続されている。その中で吸気バルブ５４が作用する押し出し通路９６は、貫流チャンバー８２からパワーチャンバー３６内に導かれている。
【００２４】
押し出し通路９６および通路内に設けられているバルブ、ならびに、貫流チャンバー８０、８２、貫流ピストン８４、８６および貫流通路９２、９４は、貫流装置を形成する。貫流通路９２および９４の構造は、図３を参照してより詳しく説明する。
【００２５】
貫流通路９２は、貫通口９８によって形成されている。貫通口９８は、シリンダーヘッド３０の壁を介して導かれ、圧縮チャンバー３４を貫流チャンバー８０に接続する。クーラー１００は、貫通口９８内で使用される。クーラー１００の熱交換チャンネル１０２は、圧縮チャンバー３４と貫流チャンバー８０との間に実際の流体通路を形成する。貫流チャンバー８０に隣接する（面する）貫通口９８の縁部は、チェックバルブ１０６のバルブプレートに対するバルブシート１０４を形成する。チェックバルブ１０６は、貫流チャンバー８０内の圧力が圧縮チャンバー３４内の圧力より小さい場合に、図示していない閉鎖スプリングの力（弾性付勢力）に抗して開放する。
【００２６】
貫流通路９４は、基本構造において貫流通路９２と同様であり、シリンダーヘッド３０の壁の内部に、貫流チャンバー８０と８２を分離する貫通口１０８を有している。貫通口１０８を有している。クーラー１１０は、貫通口１０８内で利用される。クーラー１１０の熱交換チャンネル１１２は、貫流チャンバー間の流体通路を形成する。貫流チャンバー８２の方向に面している貫通口１０８の縁部は、チェックバルブ１１６のプレートに対するバルブシートを形成する。チェックバルブ１１６は、貫流チャンバー８２内の圧力が貫流チャンバー８０内の圧力より小さい場合に、図示していない閉鎖スプリングの力（弾性付勢力）に抗して開放する。
【００２７】
チェックバルブ１０６および１１６と連携する、図示していない閉鎖スプリングは、構造および配置態様については公知であり、また、例えば、それぞれのバルブ部材のシャフト（軸）を囲むコイルスプリングであってもよい。コイルスプリングは、クーラー内に組み込まれ、クーラーとシャフトのカラーとの間に支持される。閉鎖スプリングは、それぞれのバルブ部材をシートに押し付けるバイアス力が比較的に小さく、それによって、閉じているバルブ部材に作用する開方向への圧力差が小さい場合でも、バルブが開放する。
【００２８】
貫流通路９２の構造は、有利には、圧縮ピストン１６の上死点における圧縮チャンバーの最小容積が小さくなるように、有利には、圧縮ピストンの下死点における圧縮チャンバーの最大容積の１５［％］より小さく、より有利には、１［％］より小さくい。
【００２９】
チェックバルブ１０６が閉じている状態では、チェックバルブ１０６のバルブ部材の上側は、貫流チャンバー８０のベース（基部）の縁部領域と同一平面である。縁部領域は、任意に、還流チャンバー８０のベースを取り囲む。これにより、下死点に位置する貫流ピストン８４（図２では、貫流ピストン８４は、上死点の近傍に位置している。）は、バルブ部材に直接的に依存して移動する。そして、貫流ピストン８４の下死点における貫流チャンバー８０の残りの容積は、貫流チャンバー８０の最大容積の１５［％］より小さく、有利には、１［％］より小さくい。なお、貫流ピストン８４の下死点における貫流チャンバー８０の残りの容積は、チャンネル１１２の容積、ならびに、貫流ピストン８４とバルブ部材との間に任意に存在する許容間隙によって与えられる。図２から明らかなように、貫流ピストン８４は、下死点において、ピストンリングが、貫流通路９４の上部に直接的に位置し、クーラー１１０を横切らないように構成される。
【００３０】
チェックバルブ１１６のバルブ部材は、閉鎖状態において、貫流チャンバー８２の内壁と同一平面で伸び、それによって、残りの容積が実質的に存在しないように形成される。貫流ピストン８６のピストンリングは、チェックバルブ１１６を横切らないように配置される。貫流ピストン８６の上死点（貫流ピストン８６の位置は、図２および図３に示されていない。）において、貫流チャンバー８２の容積は、好ましくは、貫流チャンバー８２の最大容積の１５［％］より小さく、より好ましくは、１［％］より小さい。これは、特に、押し出し通路９６を適切に構成することによって達成される。
【００３１】
図２は、略を示している。全てのカムは、クランクシャフト１０によって回転可能に駆動され、また、クランクシャフト１０と同じ回転速度で回転する共通のカムシャフトに設けることができる。
【００３２】
図２に対応する内燃機関の機能は、図４に対応する制御タイミングフローを用いて以下に説明される。なお、図４において、横座標はクランクシャフトの位置（クランク角：度）を示している。パワーピストン１８（ホットピストン：熱いトピストン）は、上死点における１８０度のクランク角に位置している。圧縮ピストン１６（コールドピストン：冷たいピストン）は、上死点における２７０度のクランク角に位置している。
【００３３】
曲線は、以下を示している。
曲線Ｉ（破線）：フレッシュエアー吸気バルブ４６のストローク（行程）
曲線ＩＩ（破線）：貫流ピストン８４（コールド貫流ピストン）のストローク
（ストロークは、貫流チャンバー８０の容積に対応する。）
曲線ＩＩＩ（一点鎖線）：貫流ピストン８６（ホット貫流ピストン）のストローク
（ストロークは、貫流チャンバー８２の容積に対応する。）
曲線ＩＶ（×印）：吸気バルブ５４（ホット貫流バルブ）のストローク
曲線Ｖ（実践）：排気バルブ５０のストローク
【００３４】
圧縮ピストン１６（コールドピストン）が、上死点における２７０度のクランク角に位置し、圧縮チャンバー３４の容積がほぼゼロであり、フレッシュチャージ吸気バルブ４６が閉じていると仮定した場合、圧縮されたフレッシュチャージの全てが、冷却されながら、貫流通路９２を介して貫流チャンバー８０内に押し出される。貫流ピストン８４(コールド貫流ピストン)は、図２に対応するほぼ最大上昇位置であり、貫流チャンバー８０の容積が最大である、圧縮ピストンピスト１６の上死点に位置する。
【００３５】
貫流ピストン８４は、下方への移動を開始し、貫流チャンバー８０内のフレッシュチャージを圧縮する。ほぼ３３０度のクランク角において、貫流ピストン８６（ホット貫流ピストン）は、上方への移動を開始し、それによって、貫流チャンバー８０内で圧縮されたフレッシュチャージは、冷却されながら、貫流通路９４を介して、チェックバルブ１１６が開放しており、容積が増大している貫流チャンバー８２（ホット貫流チャンバー）内に溢れる。ほぼ８０度のクランク角において、貫流ピストン８４は、最下降位置に移動し、それによって、実質的に、圧縮されたフレッシュチャージの全てが、その貫流ピストン８６が最上昇位置にある貫流チャンバー８２内に存在する。貫流ピストン８６は、貫流カム９０の輪郭を適切に削ることによって、ほぼ９０度からほぼ１６０度のクランク角の最上昇位置に保持される。ほぼ１６０度のクランク角から開始すると、貫流ピストン８６は、下死点に急傾斜で移動する。ほぼ１８０度のクランク角では、吸気バルブ５４（ホット貫流バルブ）は開放しており、最大に圧縮されたフレッシュエアーは、押し出し通路９６を介してパワーチャンバー３６内に押し出される。２２０度のクランク角の少し前において、貫流チャンバー８２の容積は最小となる。その少し後において、吸気バルブ５４が閉じ、それによって、パワーピストン１８（ホットピストン）の下方への移動の間に、パワーチャンバー３６内に押し出された、圧縮されたフレッシュチャージは、パワーを発生しながら燃焼する。パワーピストン１８が下死点に到達する前に、ほぼ３５０度のクランク角において、排気バルブ５０が開放し始め、そして、ほぼ１００度のクランク角において、閉じる。これにより、パワーチャンバー３６内に保持されている残りのガスは、パワーピストン１８によってさらに圧縮される。
【００３６】
フレッシュチャージ吸気バルブ４６の開放は、３００度のクランク角において既に開始しており、それによって、圧縮ピストン１６の上方への移動とともに、フレッシュエアーまたはフレッシュチャージは、圧縮チャンバー３４内に流れ、そして、前述したサイクルが新規に開始する。
【００３７】
例示的に記載した制御タイミングは、前述した内燃機関の基本原理、すなわち、圧縮されたフレッシュチャージを、貫流通路９２を通して流れている間に冷却しながら、圧縮チャンバー３４から貫流チャンバー８０内に押し込み、貫流チャンバー８０内のフレッシュチャージを、貫流通路９４内で冷却しながら、貫流チャンバー８２内に押し出し、また、貫流チャンバー８２内のフレッシュチャージを、吸気バルブ５４が開放している状態で、押し出し通路９６を通してさらに圧縮しながら、パワーチャンバー３６および／または燃焼チャンバー（燃焼室）内に押し出すことが維持されている限り、変更可能である。
【００３８】
特に、燃料が、既にフレッシュチャージ吸気マニホールド４４内または圧縮チャンバー３４内でフレッシュチャージに加えられている場合には、貫流ピストン８６が急傾斜で上方に移動し、また、クーラー１００および１１０を介する中間冷却により自己点火温度以下に保持されている、最大に圧縮されたフレッシュチャージが、パワーチャンバー３６内に迅速に噴射され、そして、そこでさらに過熱されながら点火される場合に有利である。ディーゼル燃料を使用する場合には、完全なそしてスートフリーな（煤の出ない）燃焼が達成される。
【００３９】
前述したエンジンは、火花点化および／またはパワーチャンバー３６内への直接噴射態様でも動作可能である。
【００４０】
当業者であれば、押し出し通路９６ならびに貫流通路９２および９４の構成に対する、小さな残容積そして貫流チャンネル内における高冷却効率を達成可能な適切な構成を容易に思いつく。
【００４１】
１つのクーラー１００および１つのチェックバルブ１０６を有する１つの貫流通路９２に代えて、複数のクーラーおよび複数のチェックバルブを有する複数の貫流通路を使用可能であり、および／または、１つのクーラーを介する流れは、複数のチェックバルブを用いて阻止あるいは許可可能である。
【００４２】
１つの貫流通路９４に代えて、複数の貫流通路を、貫流チャンバー８０と８２の間に形成することができる。
【００４３】
貫流ピストン８６の移動は、図４から明らかなように、特に。以下のように構成することができる。
【００４４】
圧縮されたフレッシュチャージを貫流チャンバー８２からパワーチャンバー３６（燃焼チャンバー）に押し出すあるいは流し込む時間進行（時間進行過程）は、基本的に、燃焼の進行（進行過程）を決定する。したがって、押し出し機能は、比較的急である。押し出し（流し込み）は、好ましくは、パワーピストン１８（ホットピストン）の上死点の前のほぼ１０度と０度の間で開始され、パワーピストン１８の上死点の後のほぼ３０度と４０度の間で終了する。これを達成するために、貫流ピストン８６は、比較的長い期間その上死点および下死点に保持され、それにより、明確なプラトー（平坦状態）となる。
【００４５】
圧縮ピストン１６とパワーピストン１８との間の位相シフトは、好ましくは、エンジンにおける第２のエンジンオーダー(second  engine  order)の最も可能性が高い補償に結び付くように選択される。好ましい値は、パワーピストン１８（ホットピストン）の９０度または２７０度遅れである。しかしながら、９０度の値においては、圧縮機側（コールド側）からパワー側（ホット側）への貫流に対する時間窓が非常に小さい。そのため、パワーピストン１８の２７０度の遅れが好ましい。この配列により生じる第１のオーダーの励起(the  excitation  of  the  first  order)は、前述したエンジンが、好ましく、クランクシャフトの回転速度において２つのカムシャフトが反対方向に回転した状態で運転されるため、カムシャフト上の適切な補償質量によって補償可能である。
【００４６】
貫流ピストン８４の上方への移動が、プロセス依存理由のために、圧縮ピストン１６の移動と結合され、また、貫流ピストン８６の押し出し移動が、パワーピストン１８と結合されるため、貫流ピストン８６の移動における滞留位相（プラトーの長さ）は、パワーピストン１８の移動と圧縮ピストン１６の移動との間の位相シフトの選択に起因する。
【００４７】
簡単な変更例においては、図１に対応する実施形態の貫流チャンバー４２に類似している１つの貫流チャンバーのみが使用可能であり、また、圧縮チャンバー３４から単一の貫流チャンバー内への貫流通路が、貫流通路９２と同様に、すなわち、貫流フレッシュチャージの有効な冷却を伴うように設計可能である。
【００４８】
クーラー１００および１１０は、内燃機関の他の部分を冷却する冷却装置に組み込むことができ、あるいは、周囲の空気の別々の循環内で冷却される冷却媒体によって貫流されてもよい。
【００４９】
直列に配置された２つの貫流チャンバーを有する内燃機関を、図２を参照して説明した。直列に接続された２以上の貫流チャンバーを有していてもよい。
【００５０】
圧縮チャンベー３４に隣接する貫流チャンバー８０の最大容積は、例えば、圧縮チャンバー３４の最大容積の５［％］と１５［％］の間、例えば、１０［％］である。還流チャンバーに後続する各追加の還流チャンバーは、例えば、その前の還流チャンバーの最大容積の３０［％］と５０［％］の間、例えば、４０［％］である。
【００５１】
本発明は、上記では、圧縮シリンダーおよびパワーシリンダーを有する内燃機関を例として記載した。複数の圧縮シリンダー／パワーシリンダーのユニットを、それぞれ、例えば、共通のクランクシャフトと結合した状態で設けることができる。複数の圧縮シリンダーを１つのパワーシリンダーと結びつけることもできる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  クランクシャフト
１２  ピストンロッド
１４  ピストンロッド
１６  圧縮ピストン
１８  パワーピストン
２０  圧縮シリンダー
２２  パワーシリンダー
２４  シリンダーライナー
２８  シリンダーハウジング
３０  シリンダーヘッド
３２  端壁部
３３  貫流シリンダー
３４  圧縮チャンバー
３６  パワーチャンバー
３８  燃料噴射バルブ
４０  貫流ピストン
４２  貫流チャンバー
４４  フレッシュチャージ吸気マニホールド
４６  フレッシュチャージ吸気バルブ
４８  排気マニホールド
５０  排気バルブ
５２  貫流バルブ
５３  スプリング
５４  吸気バルブ
５６  フレッシュチャージカム
５８  排気カム
６０  吸気カム
６２  貫流カム
８０  貫流チャンバー
８２  貫流チャンバー
８４  貫流ピストン
８６  貫流ピストン
８８  貫流カム
９０  貫流カム
９２  貫流通路
９４  貫流通路
９６  押し出し通路
９８  貫通口
１００  クーラー
１０２  熱交換チャンネル
１０４  バルブシート
１０６  チェックバルブ
１０８  貫通口
１１０  クーラー
１１２  熱交換チャンネル
１１４  バルブシート
１１６  チェックバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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