(57)【要約】ロータリーバルブエンジンのロータリーバルブ（７）のポート（１０，１２）と燃焼室（６）のポート（８）との間のガスシール装置であり、該装置は前記燃焼室のポート（８）を取り囲むターボ弁手段（２６）を形成するガス流路手段（１５）と、前記エンジンの圧縮ストローク及び動力ストロークの間前記燃焼室内の圧力より大きい圧力を前記ガス流路手段内に生じさせる圧縮手段（２０，２１）とを備える。
2011501012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリーバルブのポートとロータリーバルブエンジンの燃焼室のポートとの間のガスシール装置であって、該装置は前記燃焼室のポートを取り囲むターボ弁手段を形成するガス流路手段と、エンジンの圧縮ストローク及び動力ストロークの間前記燃焼室内の圧力より大きい圧力を前記ガス流路手段内に生じさせる圧縮手段とを備える、ガスシール装置。
【請求項２】
前記ターボ弁手段と前記ロータリーバルブの外面との間の空隙が約０．０２５４ｍｍ（１ｍｉｌ）である、請求項１記載のガスシール装置。
【請求項３】
前記圧縮手段は、ガスを前記ターボ弁手段内へほぼ接線方向に噴射するターボ弁インジェクタ手段を備える、請求項１又は２記載のガスシール装置。
【請求項４】
前記ロータリーバルブのロータの回転位置を検出して前記圧縮手段に信号で知らせる位置センサ手段を備える、請求項１〜３の何れかに記載のガスシール装置。
【請求項５】
前記位置センサ手段からの信号の受信時に、前記圧縮手段から前記ターボ弁インジェクタ手段への圧縮ガスの導入を制御する弁手段を備える、請求項４記載のガスシール装置。
【請求項６】
前記圧縮手段は圧縮室手段を備える、請求項１〜５の何れかに記載のガスシール装置。
【請求項７】
前記圧縮手段は、前記ロータリーバルブエンジンのクランク軸で駆動されるコンプレッサ手段を備える、請求項１〜６の何れかに記載のガスシール装置。
【請求項８】
前記圧縮手段は、前記エンジンの吸気ストローク及び動力ストロークにより加圧されるクランクケースを備える、請求項１〜６の何れかに記載のガスシール装置。
【請求項９】
前記クランクケースは、前記エンジンの圧縮ストローク及び排気ストローク時に前記クランクケース内に空気を導入させる一方向弁手段を備える、請求項８記載のガスシール装置。
【請求項１０】
前記クランクケースから前記圧縮室手段へ圧縮空気を通過させる逆止弁手段を備える、請求項８又は９記載のガスシール装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載のガスシール装置を備えたロータリーバルブエンジン。
【請求項１２】
前記ロータリーバルブのロータはロータのボアを通して水を通過させることによって冷却されるよう構成されている、請求項１１記載のロータリーバルブエンジン。
【請求項１３】
ロータリーバルブエンジンにおけるロータリーバルブのポートとエンジンの燃焼室のポートとの間にシールを設ける方法であって、
（ａ）前記燃焼室のポートを取り囲むターボ弁手段を形成するガス流路手段を設けるステップと、
（ｂ）圧縮手段によって前記エンジンの圧縮ストローク及び動力ストロークの間前記燃焼室内の圧力より大きい圧力を前記ガス流路手段内に生じさせるステップと、
を備える方法。
【請求項１４】
ターボ弁インジェクタによってガスを前記ターボ弁手段内へほぼ接線方向に噴射するステップを備える、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
センサ手段によって前記ロータリーバルブのロータの回転位置を検出して前記圧縮手段に信号で知らせるステップを備える、請求項１３又は１４記載の方法。
【請求項１６】
前記センサ手段からの信号の受信時に、前記圧縮手段から前記ターボ弁インジェクタ手段への圧縮ガスの導入を制御するステップを備える、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記ガス流路手段内に圧力を生じさせるステップは、圧縮室手段内に圧力を生じさせるステップを備える、請求項１３〜１６の何れかに記載の方法。
【請求項１８】
前記ガス流路手段内に圧力を生じさせるステップは、前記ロータリーバルブエンジンのクランク軸で駆動されるコンプレッサ手段によって圧力を生じさせるステップを備える、請求項１３〜１７の何れかに記載の方法。
【請求項１９】
前記ガス流路手段内に圧力を生じさせるステップは、前記エンジンの吸気ストローク及び動力ストロークによりエンジンのクランクケース内の空気を加圧するステップを備える、請求項１３〜１７の何れかに記載の方法。
【請求項２０】
前記クランクケース内の空気を加圧するステップは、前記エンジンの圧縮ストローク及び排気ストローク時に一方向弁手段を通じて前記クランクケース内に空気を導入させるステップを備える、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記ガス流路手段内に圧力を生じさせるステップは、圧縮空気を前記クランクケースから前記圧縮室手段へ空気配管及び逆止弁手段を経て通すステップを備える、請求項１７〜２０の何れかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンのロータリーバルブ用シールに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の市販の内燃エンジンは１８９２年に発明されて以来原理的に殆ど変わっていない。多種多様のエンジンがあるが、それらはすべて同様の原理を利用している。
【０００３】
周知の４ストロークエンジンは、ピストンが往復運動し得る少なくとも一つのシリンダボアを備えるシリンダブロックと、コンロッドを介してピストンに連結されたクランク軸を回転自在に支持するクランクケースと、シリンダボアに開口した吸気弁及び排気弁を備える弁機構を含むシリンダヘッドとを含んでいる。クランク軸が回転すると、ピストンはシリンダボア内で往復運動する。クランク軸の回転はシリンダヘッド内のカム軸も回転させ、カム軸は、種々の機構の一つを用いて、シリンダヘッド内の吸気弁及び排気弁を開閉させる。
【０００４】
吸入又は吸気ストロークにおいて、ピストンはシリンダボアに沿って吸気弁が開いた状態の弁機構から離れる方向に移動する。シリンダボア内のピストンと弁機構との間の燃焼室内に生じる不完全真空によって、例えばキャブレータから気化された燃料と空気の混合気をシリンダボア内に吸引する。
【０００５】
戻りストロークにおいて、ピストンはシリンダボアに沿って今度は吸気弁が閉じた状態の弁機構に向かって移動し、ピストンと吸排気弁が位置するボア端との間の燃焼室内の気体を圧縮する。
【０００６】
ピストンがシリンダボアに沿って吸排気弁に向かって往復運動の終点に到達すると、点火装置が圧縮された燃料と空気の混合気に点火する。これによりピストンを弁機構から離れる方向へ押す動力ストロークが発生し、クランク軸が回転する。
【０００７】
次にピストンは弁機構の方へ戻り、そして排気弁が開き、高温の排気ガスがシリンダ及びシリンダヘッドから押し出され、排気ガス通路を経てエンジン外に排出される。
【０００８】
４ストロークエンジンはシリンダヘッド内のバルブシステムを動作させるために多くの部品を必要とする。これらの部品はエンジンのコストを増大する。また、エンジンは排出ガス内に高レベルの有害ガスを排出し得る。
【０００９】
長年にわたって、より適切な材料が入手可能になるにつれて、より高性能のエンジンが製造されるようになり、その結果エンジンは高速化しかつ信頼性も高まっている。しかし、他のタイプの内燃エンジンを製作する試みも若干なされており、商業的に達成されている最も一般的な代替物は２ストロークエンジンである。２ストロークエンジンは、一般的な４ストロークエンジンと比べて、同じ４つの工程（吸入、圧縮、動力、排気）を４ストロークではなく２ストロークのみで終了させる点で相違する。これは、圧縮ストロークの始まりと動力ストロークの終わりに排気機能と吸気機能をそれぞれ行うことによって達成される。これにより、４ストロークエンジンではクランクの２回転毎にしか動力ストロークが得られないのに対し、クランクの回転ごとに動力ストロークを得ることができる。このために、２ストロークエンジンは比出力が高く、したがって携帯用の軽量用途に重用されている。
【００１０】
しかし、内燃エンジンのシリンダにガスを吸排気するための内燃エンジンの弁及びコンロッドをロータリーバルブと置き換える提案も周知である。
【００１１】
特許文献１は、そのボアに沿って傾斜バッフルを有する中空円筒形ロータを備え、該中空円筒形ロータは、該ロータが回転すると、シリンダの窓部と連通するように構成されたポートを前記バッフルの両側に有する内燃エンジンを開示している。ロータはロータの表面に形成された溝内に支持されたローラでシリンダヘッドのボアの内面に支持される。窓部の周囲にシールが設けられ、これらのシールはシリンダヘッドのボアに形成された長さ方向の溝内に配置されたシーリングストリップとシリンダヘッドのボア内の環状溝内に収容された円周方向のリングとからなる。長さ方向のストリップは円周方向のリングの一つの各端面で表面接触する。シリンダヘッドには冷却水用の通路が設けられ、ロータには冷却オイル用の通路が設けられる。ロータの冷却は冷却水通路内の水流及び冷却オイル通路内のオイル流により冷却されるロータボアの接触表面への放熱により達成される。
【００１２】
特許文献２は、円筒形ロータリーバルブ内に、シリンダと整列したときシリンダ内へ開口する吸気ポートと連通する吸気ダクトと、シリンダと整列したときシリンダ内へ開口する吸気ポートから円周方向にオフセットされた排気ポートと連通する排気ダクトとを含む空気冷却ロータリーバルブを開示している。吸排気ポートを環境から絶縁するためにシールリングを含む２つの円周方向溝が吸排気ポートのそれぞれの側に１つずつ設けられる。吸気ポートを排気ポートから絶縁するために長さ方向のシールバーが設けられる。ロータリーバルブはロータリーバルブのボアを通して空気を流すことによって冷却される。
【００１３】
特許文献３は、外周面に吸排気ポートを有する円筒形弁ロータを備える内燃エンジンを開示している。弁ロータに取り付けられた複数のシール素子がロータ本体の外周面を分割して個別の外周面ゾーンを画定する。これらの各ゾーンは、ロータリーバルブがシリンダヘッドの弁ボア内に入ると、シール素子が弁ボア表面に当接し、吸排気ポートが周期的に密閉される。
【００１４】
特許文献４は、環状タイミングリング、閉端及び開端を有する回転可能なシリンダ及びシリンダ内のピストンを含むエンジン筐体を備えるロータリーバルブエンジンを開示している。シリンダは、シリンダの開端に形成された傘歯車と係合する歯車を駆動するコンロッドを介してピストによって機械的に駆動される。ロータリーバルブは回転シリンダ全体にオイルを供給することによって冷却される。
【００１５】
特許文献５は、クランク軸、スロットル、スロットルアクチュエータ、シリンダヘッド、燃焼室及び少なくとも一つのロータリーバルブを含むロータリーバルブ内燃エンジンを開示している。ロータリーバルブは、その周面で開口部として終端する少なくとも２つのポートを有し、シリンダヘッドはロータリーバルブがその中で回転するボアを有する。ボアに形成された窓部が燃焼室と連通し、ロータリーバルブの開口部が回転によって窓部と順次に整列する。位相変化手段を備える駆動機構がロータリーバルブを駆動する。これらのポートは吸気ポート及び排気ポートを備え、位相変化手段は少なくとも１エンジンサイクルに亘るエンジンの動作状態の変化に応答して位相変化を供給する。
【００１６】
ロータリーバルブエンジンにおける固有の懸案事項は、加圧下にて漏れを生じさせることなくロータリーバルブの弁ポートをシールする手段を見つけることにある。
【００１７】
特許文献６は、軸線方向シール素子間に円周方向に延在する第１のシール加圧空洞部を形成するよう配置された軸線方向シール素子と内側円周方向シール素子との組み合わせ構造を持ち、弁がその中で回転するシリンダヘッドに開口する窓部の各側で軸線方向に、内側円周方向シール素子及び隣接した外側円周方向シール素子の間に夫々横たわる２つの第２のシール加圧空洞部を持つ内燃エンジン用ロータリーバルブアセンブリを開示している。この装置は、高圧燃焼ガスを第１の空洞部から２つの第２の空洞部へ通過させることができ、それによって燃焼中外側円周方向シール素子が、それらがガスの軸線方向外方移動を阻止するように配置される円周方向に延在する溝の軸線方向最外面に対して押し付けられることによって第２の加圧空洞部が密封される。内側円周方向シール素子は、それらが配置される円周方向に延在する溝の軸線方向最内面に対して密封するため軸方向内方に負荷がかけられ、弁が収容されるボア面に対して予負荷されている４つの円周方向シール素子をボア面に対して密封するためにこれらの円周方向シール素子に径方向に負荷がかけられる。
【００１８】
特許文献７は、回転シリンダ弁エンジンで使用されるロータリーバルブ素子と固定弁素子との間のシールを提供するロータリーバルブアセンブル用の弁シール機構を開示している。一実施例では、シール機構は、一方の円筒形弁素子の弁ポートの周囲を取り囲み密封し、更に他方の円筒形弁素子の表面を取り囲み密封する実質的に剛性のシーリングフレームを含む。別の実施形態では、シール機構は、可変直径の弾性変形可能な管状素子を備え、この管状素子は、その穴が第１弁素子の弁ポートと半径方向に整列するように第１弁素子の周囲に取り付けられている。管状素子は、第１弁素子の半径方向外方に押圧されている。弁及びシール機構の冷却は冷却流体を弁の筐体内の冷却剤通路を通して送り、ロータリーバルブ素子の下部を覆うことによって実行される。
【００１９】
特許文献８は、燃焼室と連通する弁ポートを含むシリンダを有するロータリーバルブ内燃エンジン用のシール装置を開示している。シリンダは弁筐体の円筒形ボア内でその長さ方向軸線を中心に回転可能であり、弁筐体は、シリンダの回転中に前記弁ポートと順に整列して流体を燃焼室にそれぞれ流入及び流出させるように構成された吸気ポート及び排気ポートを有する。シリンダと同心表面との間の弁ポートの周囲にシールが設けられ、このシールはシリンダの凹みに位置するシール素子を備え、前記弁ポート内の流体圧力が前記シール素子に作用してシール素子を同心表面と圧接させるとともにポートの中心から外側へ凹みの周縁と圧接させる。
【００２０】
特許文献９は、浮動ガスシールのアレイ及び随意のオイルシールシステムを備える軸流ロータリーバルブ内燃エンジン用のシール装置を開示している。浮動シールのアレイは、シリンダヘッドのボアに開けられた窓部を包囲し、この窓部を経て弁のポートが燃焼室に連通している。浮動シールのアレイは、シリンダヘッドのボアに形成した溝に収容した軸方向シール及び周方向シールを有し、周方向シールは軸線方向シールの端部間に軸線方向に離して配置されている。
【００２１】
特許文献１０は、軸流式ロータリーバルブがその内部で回転するボアを有するシリンダヘッドを具える内燃エンジン用の軸流式ロータリーバルブを開示している。このロータリーバルブは、円筒状の中央部と、中央部の周面で開口部として終端する吸気ポート及び排気ポートを有する。開口部は、ボアの窓部を介して燃焼室と周期的に連通する。中央部とボアとの間の隙間は、窓部の両側に離して置かれた少なくとも２つの軸方向シールを具える浮動シールのアレイによってシールされている。このアセンブリは、軸方向シールから円周方向に離して窓部の外側に配置された少なくとも一つの浮動軸方向マスキングシールをさらに具える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】米国特許第４，８５２，５３２号明細書
【特許文献２】英国特許第２２３４３００号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９４１，２０６号明細書
【特許文献４】国際特許出願公開第０２／２７１６５号明細書
【特許文献５】米国特許公開第２００４／０１４４３６１号明細書
【特許文献６】米国特許第５，５２６，７８０号明細書
【特許文献７】国際特許出願公開第０３／１００２３２号明細書
【特許文献８】国際特許出願公開第２００５／１１９０１８号明細書
【特許文献９】国際特許出願公開第２００６／０２４０８１号明細書
【特許文献１０】国際特許出願公開第２００６／０２４０８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
従って、加圧下でロータリーバルブのポートを軸方向の漏れに対してシールするために複雑な機械的構成が知られているのみであること明らかである。
【００２４】
本発明の目的は従来技術の上記の欠陥を少なくとも改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明によれば、ロータリーバルブのポートとロータリーバルブエンジンの燃焼室のポートとの間のガスシール装置が提供され、該シール装置は前記燃焼室のポートを取り囲むターボ弁手段を形成するガス流路（チャネル）手段と、前記エンジンの圧縮ストローク及び動力ストロークの間前記燃焼室内の圧力より大きい圧力を前記ガス流路手段内に生じさせる圧縮手段とを備える。
【００２６】
前記ターボ弁手段と前記ロータリーバルブの外面との間の空隙は約０．０２５４ｍｍ（１ｍｉｌ）とすると有利である。
【００２７】
前記圧縮手段は、ガスを前記ターボ弁手段内へほぼ接線方向に噴射するターボ弁インジェクタ手段を備えると都合がよい。
【００２８】
前記ガスシール装置は、前記ロータリーバルブのロータの回転位置を検出して前記圧縮手段に信号で知らせる位置センサ手段を更に備えるものと都合がよい。
【００２９】
前記ガスシール装置は、前記位置センサ手段からの信号の受信時に、前記圧縮手段から前記ターボ弁インジェクタ手段への圧縮ガスの導入を制御する弁手段を更に備えると都合がよい。
【００３０】
前記圧縮手段は圧縮室手段を備えると有利である。
【００３１】
前記圧縮手段は、前記ロータリーバルブエンジンのクランク軸で駆動されるコンプレッサ手段を備えると都合がよい。
【００３２】
代案として、前記圧縮手段は、前記エンジンの吸気ストローク及び動力ストロークにより加圧されるクランクケースを備えることができる。
【００３３】
前記クランクケースは、前記エンジンの圧縮ストローク及び排気ストローク時に前記クランクケース内に空気を導入させる一方向弁手段を備えると都合がよい。
【００３４】
前記ガスシール装置は、前記クランクケースから前記圧縮室手段へ圧縮空気を通す逆止弁手段を更に備えると都合がよい。
【００３５】
本発明の第２の態様によれば、上述したガスシール装置を備えたロータリーバルブエンジンが提供される。
【００３６】
前記ロータリーバルブのロータは前記ロータのボアを通して水を通過させることによって冷却するように構成するのが都合がよい。
【００３７】
本発明の第３の態様によれば、ロータリーバルブエンジンにおいてロータリーバルブのポートとエンジンの燃焼室のポートとの間にシールを設ける方法が提供され、該方法は前記燃焼室のポートを取り囲むターボ弁手段を形成するガス流路手段を設けるステップと、圧縮手段によって前記エンジンの圧縮ストローク及び動力ストロークの間前記燃焼室内の圧力より大きい圧力を前記ガス流路手段内に生じさせるステップとを備える。
【００３８】
前記方法は、ターボ弁インジェクタによってガスを前記ターボ弁手段内へほぼ接線方向に噴射するステップを更に備えると都合がよい。
【００３９】
前記方法は、センサ手段によって前記ロータリーバルブのロータの回転位置を検出して前記圧縮手段に信号で知らせるステップを更に備えるものと都合がよい。
【００４０】
前記方法は、前記センサ手段からの信号の受信時に、前記圧縮手段から前記ターボ弁インジェクタ手段への圧縮ガスの導入を制御するステップを更に備えると都合がよい。
【００４１】
前記ガス流路手段内に圧力を生じさせるステップは圧縮室手段内に圧力を生じさせるステップを備えると有利である。
【００４２】
前記ガス流路手段内に圧力を生じさせるステップは、前記ロータリーバルブエンジンのクランク軸で駆動されるコンプレッサ手段によって圧力を生じさせるストリップを備えると都合がよい。
【００４３】
代案として、前記ガス流路手段内に圧力を生じさせるステップは、前記エンジンの吸気ストローク及び動力ストロークによりエンジンのクランクケース内の空気を加圧するステップを備えることができる。
【００４４】
前記クランクケース内の空気を加圧するステップは、前記エンジンの圧縮ストローク及び排気ストローク時に一方向弁手段を通じて前記クランクケース内に空気を導入させるステップを備えると都合がよい。
【００４５】
前記ガス流路手段内に圧力を生じさせるステップは、圧縮空気を前記クランクケースから前記圧縮室手段へ空気配管及び逆止弁手段を経て通すステップを更に備えると都合がよい。
【００４６】
本発明は、例証として、添付図面を参照して以下にさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるロータリーバルブ内燃エンジンの部分切除構成図である。
【図２】図１のエンジンの垂直縦断面図である。
【図３】図１のエンジンの側面図である。
【図４】図１のエンジンの正面図である。
【図５】図１のエンジンの背面図である。
【図６】ガス圧縮システムを含む、図１のエンジンの正面図である。
【図７】図６のエンジンの垂直横断面図である。
【図８】図６のエンジンのガスシールの垂直横断面図である。
【図９】図８のガスシールの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１〜９において、同一の符号は同等の部分を示す。
図１〜３及び図７を参照すると、ロータリーバルブエンジンはワンピースのシリンダブロック１及びシリンダヘッド２を備え、シリンダヘッドボルト及びシリンダヘッドガスケットを除去している。シリンダヘッドボルト及びシリンダヘッドガスケットは標準の内燃エンジンにおいてシリンダブロックとシリンダヘッドを結合されるために必要とされるが、水冷エンジンでは水漏れ源になり得る。ワンピース構造は標準の内燃エンジンよりも丈夫な構造をももたらす。シリンダブロック１には通常のクランク軸３、コンロッド４及びピストン５が設けられる。図におけるエンジンの向きについて説明すると、シリンダヘッド２内の、ピストン５の上の燃焼室６の真上にロータリーバルブ７が存在し、このロータリーバルブが燃焼室６の上端のポート８を経て燃焼室６に吸入及び排出する吸気ガス及び排気ガスを制御する。
【００４９】
ロータリーバルブ７は、標準の内燃エンジンにおけるカム機械機構により与えられる弁の開閉精度と同一の精度で、ロータリーバルブ７の外周内の吸気ポート１０及び排気ポート１２をポート８と精密に整列させるために、エンジンの前部で歯付きベルト９を用いてクランク軸３によって駆動される。ピストン５がシリンダ１１のボア内をシリンダブロック１の下方へ移動すると、ロータリーバルブ７のポート１０がシリンダヘッドポート８の真上の位置に回転し、吸気ガスが燃焼室６に吸引される。
【００５０】
ピストン５が圧縮ストロークにおいてシリンダボア内をシリンダ１１の上方へ移動すると、ロータ７は回転を続けてシリンダヘッド２のポート８を閉じる。次に圧縮された燃料が例えば点火プラグで点火されると、動力ストロークを生じ、ロータ７は回転を続ける。
【００５１】
ピストン５が排気ストロークにおいて排気ガスを排出するためにシリンダの上方へ再び移動すると、ロータ７内の排気ポート１２がシリンダヘッド２のポート８に到達し、排気ガスがロータリーバルブを介してエンジンの外部へ排出される。このプロセスがエンジン内で実行され、各シリンダはロータ７内に各自の吸気及び排気ポートのセットを有する。
【００５２】
ロータリーバルブ７のロータは通常のシリンダヘッドの冷却より効率よく水で冷却される。また、シリンダヘッドのポート８の上を通過するロータ７の表面１６は、通常のエンジンの熱交換表面と比較して相対的に大きい面積で熱を吸収する。水はシリンダブロックの前部１３でロータ７に入り、後部１４からシリンダブロック１内へ出て行く。これによりロータ７に所望の最大の冷却が与えられる。ロータ７は、任意の数のシリンダ全体の長さに合わせてワンピースコンポーネントとして構成できるワンピース構造であるため、水を一端から入れ、他端から出すことができる。これはいくつかの従来のロータリーバルブと相違するところであり、いくつかの従来のロータリーバルブはそれぞれ一つの端を用いて吸気ガス及び排気ガスを移送しなければならず、水冷を用いない単気筒エンジンに適するのみである。
【００５３】
本発明のロータリーバルブの利点は、吸気及び排気弁が標準のエンジンの通常のポートとして作用するように形成され、ガスをロータの側面を通して入れたり出したりすることができる点にある。つまり、一つ又は複数のシリンダに対する吸気ガスはロータの中心部を横切ってロータ内に入り、次いで下方に向きを変えてシリンダ内へ入ることができる。
【００５４】
燃焼後に、ロータの排気ポートが開き、排気ガスはポートに入り、ロータの中心部を横断して、ロータの側面及びシリンダヘッドポートを通して排気管へと押し出されることができる。
【００５５】
これにより、水をロータの前端から入れること及びロータを側面から側面へ横断するように設けられた各ポートの周囲にクリアな通路を設けることが可能になる。
【００５６】
シリンダヘッドとの運転隙間を維持するためにロータの熱膨張の制御が容易に達成される。
【００５７】
図４につき説明すると、排気ポート１２は、シリンダ表面１８からカーボン堆積を削り取る傾斜前縁１７を有し（図６に最もよく示されている）、これは、以下に説明するように、エンジンの動作寿命に亘り完全な密封を確保するために、爆発圧力の最大の密封を確保し、凹溝１５に必要とされる空気圧力を最小にするものである。
【００５８】
図１及び図７〜９を参照すると、シリンダヘッド２内の吸気ガスの圧力を維持するために、シリンダの上端の外面上のポート８を取り囲むとともに空気流路に結合された、ターボ弁２４を形成する凹溝１５が設けられる（図８に最もよく示されている）。空気が加圧されてターボ弁２６に供給される。空気はクランク軸３により駆動される小型のコンプレッサ（図示せず）により供給することができ、また図６に示されるように、所要の圧力をエンジンのピストン５により内部的に発生させることもできる。
【００５９】
ピストン５が上昇すると、クランクケース１９の側面の弁（図示せず）が自動的に大気へ開口し、空気をクランクケース内に吸引することができる。エンジンの動力ストロークにおいてピストン５が下降すると、クランクケースの弁が閉じ、ピストンがクランクケース１９内の空気を圧縮して、空気を空気配管及び逆止弁２０を経て空気貯蔵室２１に送る。多気筒エンジンでは、クランクケースは、クランク軸の主軸受部にオイルシールを備えた個々の隔室を与えるために、クランクケースの一部として鋳造されたもしくは別個に取り付けられた隔壁（図示せず）を有する。これは、各隔室をそれぞれの隔室内でピストンの下降ストローク及び上昇ストロークにより駆動されるそれぞれの空気弁システムと個別に連動させることができるようにするためである。
【００６０】
空気貯蔵室のこの給気はエンジンの１動力ストロークにつき２回起こり、空気貯蔵室２１に多量の圧縮空気が供給される。エンジンのピストン５がその動力ストロークのために加圧下で上昇すると、シリンダヘッド２内のロータ７により駆動されるセンサ２３によってソレノイド弁２２が動作状態にトリガされ、空気貯蔵室２１から空気配管系２４及びソレノイド弁２２を経て空気をターボ弁インジェクタ２５へ導き、該インジェクタが圧縮空気を環状溝１５内へほぼ接線方向に噴射して（図９に最もよく示されている）、ターボ弁２６の凹溝１５の周囲を高速度で循環させる。ターボ弁２６は燃焼室６の上端に位置し、ロータ７の外周１６との空隙は僅か０．０２５４ｍｍ（１／１０００インチ）である。
【００６１】
ロータ７の外形に合致する外形を有するターボ弁２６の上部は面取り面２７を有する。これは空気圧力をターボ弁２６の上端とロータ７の表面との間の０．０２５４ｍｍ（１／１０００インチ）の空隙２８に集中させる。
【００６２】
圧縮ストローク及び動力ストローク中にそれぞれ燃料ガス及び爆発燃焼ガスのすべてが燃焼室６に保持されるように、ターボ弁とロータ表面との間の空隙２８内の循環空気の圧力が燃焼室６内のガス圧力より大きくなるように構成する。
【００６３】
この外部空気圧力はエンジンの燃焼ストローク及び排気ストローク中ターボ弁２６内に維持される。ロータ７の排気ポート１０が排気ガスを逃すことができるポート８の真上の位置に移動すると、センサ２３はロータ７からパルスを受信し、電子ソレノイド弁２３を閉じさせる信号を送信する。同時に、ターボ弁２６の周囲の圧縮空気がポート１０を経て逃げ、これにより排気ガスが大気に排出される途中で冷やされる。
【００６４】
従来のエンジンは高レベルの有害ガスを大気に放出する。これは、排気弁が高温で動作し、過熱ガスがこれらの弁を通過するためである。本発明のエンジンはより低温で動作し、このような問題を生じないため、本発明のエンジンが放出する排気ガスは従来の内燃エンジンと比較して大気汚染の減少をもたらす。
【００６５】
電子ソレノイド弁２３は、例えば機械的なカム駆動弁と置き換えることができることは理解されよう。
【符号の説明】
【００６６】
１  シリンダブロック
２  シリンダヘッド
３  クランク軸
４  コンロッド
５  ピストン
６  燃焼室
７  ロータ
８  燃焼室ポート
９  歯付きベルト
１０  吸気ポート
１１  シリンダ
１２  排気ポート
１３  前部
１４  後部
１５  凹溝
１６  ロータ表面
１７  傾斜前縁
１９  クランクケース
２０  逆止弁
２１  貯蔵室
２２  ソレノイド弁
２３  センサ
２４  空気管系
２５  ターボ弁インジェクタ
２６  ターボ弁
２７  面取り面
２８  ターボ弁の上端とロータとの間の空隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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