JPS598650B2 - 燃料燃焼により運動エネルギ−を得る方法及び該方法を実施するための往復動内燃機関 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料の化学的エネルギーが該燃料自己点火後
の時間制御下の燃焼と熱い燃焼ガスの膨脹とによって動
力学的エネルギーに変換させられる方法に関するもので
あり、更に又この方法を実施するための往復動機関に関
するものである。

例えば、蒸気機関又はピストン発動機において生ずるよ
うに、通常の熱力学的循環行程においては、仕事効率は
１０％と最高４０％の間の範囲内にある。

この低い効率は主として、高度に圧力を及ぼされたガス
状媒体の膨脹時およびシリンダー（特に内燃機関の場合
）での燃焼用空気の圧縮時援おける熱損失に帰せられう
る。

ピストン材料とシリンダー材料並びに慣用の潤滑油の性
質上、シリンダーの壁温度ないし潤滑油を差すべきプッ
シュの平滑表面の温度は２２０℃から２５０℃までを超
えるべきではない。

シリンダー室の平均温度は２０００℃以上の高い燃焼温
度にもとづいて著しく高いので、熱い排気ガスからシリ
ンダー壁に伝達された熱の多大の部分は水冷又は空冷に
よって放出される。

シリンダー壁の、この必要欠くべからざる冷却は幾重も
の点で、全体として多大の熱損失に導く。

シリンダー内部と冷却されたシリンダー壁との間の大き
な温度差によって、特に混合気の燃焼においては、熱い
排気ガスの膨脹時および排出中に、熱エネルギーの大部
分の量がシリンダー壁に与えられ、そして冷却剤によっ
て放出される。

この熱量はオットー機関又はディーゼル機関の場合、供
，給された燃料の熱エネルギーの３０チにもなる場合も
あり得る。

シリンダー室ないし燃焼室の壁の冷却によって更に、冷
却された壁の近傍での燃焼が中央におけるよりも低い温
度で進行するという欠点が生じる。

そのことは、完全燃焼を妨げて、出力損失及び排気ガス
中の高不燃焼成分を生ずる。

この種の内燃機関においては、更にエネルギー収支に不
利な影響を及ぼすファクターは、燃焼および膨脹が一つ
のかつ同じ室で行われることにある。

温い壁および場合によっては放出されない熱い排気ガス
の部分が、圧縮されるべき媒体に熱を与え、それにより
圧力により圧縮に伴う温度上昇に加えて圧縮過穆中のガ
スの温度を上げることになるので、得ようとする或いは
厳守されるべき最終圧力の達成のためには、たとえば殆
んど等温的圧縮の場合において必要とされるよりもより
大きな機械的仕事が加えられなければならない。

圧縮により生じた熱の充分な排出がシリンダー壁の非常
に強力な冷却によって達成しうるとしても、そのことに
よって膨脹時の熱損失が再び大きくされ、そして燃焼過
程が一層悪化させられる。

オット一方式およびディーゼル方式の場合の更に他の損
失ファクターは、圧縮されかつ場合によっては部分燃焼
された燃料ガスの収容のための、シリンダーヘッドと上
死点におけるピストンヘッドとの隙間である。

仕事行程当りの燃焼時間は回転数に依存するので、特に
迅速回転する機関の場合、非常に短かくて、完全燃焼に
はしばしば不充分な時間しか生じないが、これはディー
ゼルエンジンの場合高度の空気過剰によってまたオット
ーエンジンの場合早期点火の抑制ないし増加による異常
着火の減少によって補償されることができるが、このこ
とはしかしながらまた効率低下の原因となる。

本発明の課題は、本質的により少ない熱損失を伴う熱力
学的サイクルを形成しうる、燃料燃焼により運動エネル
ギーを得る方法を提供すること、および該方法を実施す
るための、高い熱効率と仕事効率をもった往復動内燃機
関を提供することにある。

この課題は、燃料の化学エネルギーが、該燃料自己点火
後の時間制御下の燃焼と熱い燃焼ガスの膨張とにより運
動エネルギーに変換させられる方法において、燃焼用空
気がほぼ等温的に圧縮されその後熱い排気ガスにより加
熱されること；圧縮加熱された前記燃焼用空気の一部が
燃料の予熱、気化および圧縮のうち少くとも予熱と気化
のために分岐されること；燃焼用空気の残余の部分およ
び形成された燃料ガスがほぼ燃焼に必要十分な割合で別
々に燃焼室ノズルに導かれ、該ノズル中で混合され、僅
かの空気過剰とともに自己点火により圧力上昇なく燃焼
させられること；未冷却の膨張させられた燃焼ガスのエ
ネルギーがピストンに伝達されること；および排気ガス
はシリンダー室から排出されることを特徴とする燃料燃
焼により運動エネルギーを得る方法によって解決される
ものである。

燃焼室中での過熱の阻止のために、本発明方法の好まし
い態様によれば、熱蒸気が燃焼用空気又はガスー空気混
合物に添加されることができる。

エネルギー収支を更に改善するためには、この熱蒸気を
熱交換器中で熱い排気ガスによって生成させることが好
ましい。

燃焼用空気は等温的に各々の所望の圧力にまで圧縮され
、その後熱い排気ガスによって技術的に可能な限り強力
に加熱されることができる。

本発明方法を実施するための往復動内燃機関は、燃焼用
空気のほぼ等温圧縮のための空気コンプレッサー；圧縮
された燃焼用空気の加熱のための、排気ガスにより加熱
される熱交換器；圧縮され加熱された空気の一部を分岐
させる分岐弁装置；分岐された前記空気と混合された燃
料の気化および圧縮のうち少くとも気化のための機構；
相互に別個に設けられた燃料導管と空気導管；シリンダ
ーの他の部分と断熱されたシリンダーヘッド；燃焼室へ
の燃料ガス及び空気の供給調整のだめ、前記燃料ガス導
管及び空気導管に配設された調節弁装置；およびピスト
ンの戻り行程の際に、膨張した燃焼ガスの燃焼室から熱
交換器への排出のための排気弁を備え、前記燃焼室の前
記シリンダーヘッド部分において、ピストンが上死点又
はその近傍に達したときに噴入された圧縮燃料ガスと空
気は，圧力上昇なしに燃焼室での自己点火により燃焼さ
せられそして膨張させられ、出力は、前記調節弁装置に
より変化せしめられる燃料供給量に応じて空転から最大
出力まで連続的に制御される。

燃焼用空気の圧縮のためのコンプレッサーは、 ．好ま
しくは冷却された多段ピストンコンプレッサーであるこ
とができ、その吸気弁は高圧導管に連結された圧力調整
器によって調整されるものであり且つ個々の圧縮段の間
には中間冷却器が備えられる。

特別な構成部品として装備されたピストンコンプレッサ
ーを外部原動力、たとえば電動モーターによって駆動さ
せることも可能であるが、本発明の好ましい態様によれ
ば、ピストンコンプレッサーは内燃機関のクランク軸と
直接連結される１単一のコンプレッサーを圧力貯蔵器に
結合することにより、内燃機関の多数のシリンダーに燃
焼用空気を供給するこ・とができる。

空気一燃料比の調節および従って最適の燃焼過程の保持
は、未燃焼の炭化水素と一酸化炭素の割合および／又は
排気ガス中の炭酸ガス含量と窒素酸化物含量を連続的に
測定する排気口中の排気ガス測定感知器並びに排気ガス
導管ないしシリンダーヘッドにおけるサーモスタットに
よって行なわれる。

排気ガス測定感知器とサーモスタットは、相互に調節装
置に働きかける。

該調節装置は弁をそれに対応して作動させ、それによっ
て空気一燃料の割合をその時々の運転条件に適合させる
。

燃焼過程の改善、特に燃焼室内の火炎温度の低下の為に
熱い排気ガスが周囲を貫流する蒸発器が熱交換器中に設
けられている。

その高圧一排気口は、特別な導管によって直接燃焼室に
もしくは高圧一空気導管に結合されている。

燃料の精製のための装置は、液体燃料たとえばガソリン
又はディーゼル燃料の流路に挿入される、気化器として
構成されることができ、これは噴射導管及び圧力ポンプ
に接続されて液体燃料を精製すれ。

種々の濃度の、残渣なしには気化しえない燃料によって
往復動内燃機関を運転するには、二基の交互に接続しう
る気化器を並列に設け、これら気化器のうちの一基は機
関運転の中断なくその時々に取外されて清浄にされ場合
Ｋよっては交換されることができることが好ましい。

本発明においては、往復動内燃機関の効率の改善のため
の本質的な寄与は、シリンダーヘッドがもたらす。

即ち必要に応じて一又は二以上のシリンダーヘッドの延
長部内に凹部が形成され、ピストン上部が該凹部壁面に
接触することなく、該壁．面との間に狭い環状間隙を形
成するようにピストン行程領域内において該凹部内に進
入可能であり、該凹部では燃焼が略等圧下に行われる。

かかるシリンダーヘッドの利点は、エンジンの寿命が害
われることなく、シリンダーヘッドをシリンダーブロッ
ク中の冷却された部分に対し断熱しそしてそのことによ
って熱をシリンダーヘッドにおける凹部の壁、すなわち
冷却されない燃焼室部分を区画している壁に留めておく
ことが出来ることにある。

四部はその場合、通常の往復動内燃機関において高圧縮
された燃料混合物の収容のために必要欠くべからざる空
間以外には、ピストンが上死点にあるときに凹部正面壁
とピストン正面壁との間にもはや何ら自由空間を構成し
ないように、配設される。

シリンダーヘッド材料と特にピストン正面壁の熱的負荷
の減少のために、凹部の内壁は高耐火性材料で薄く被覆
されることができるが、被覆された凹部の内部直径は環
状間隙の形成のためにピストン直径よりも微かに大きく
される。

エンジンブロックにおける燃焼室からの熱放出は、ピス
トンが通常のように中空ピストンとして形成されている
ことおよびその内壁に断熱材が設けられていることによ
ってより一層減少される。

シリンダーにおいては圧縮仕事が何ら行われず、燃料ガ
スは燃焼を伴うように各仕事行程の最初にシリンダーに
供給されるので、仕事行程長が次のピストン行程、すな
わちもどり行程長と一致する。

この結果、たとえばシリンダーヘッドに配置された排気
弁が排気又はもどり行程の間中開かれることができるの
で、ピストンのもどり行程において燃焼ガスの均一な駆
逐が確保されるという長所が更に生じる。

気化装置からの燃料ガスと燃焼用空気とは流動チャンネ
ルを通って自己点火点にまで加熱されたノズルのシリン
ダーヘッドに供給される。

燃焼過程はまずビヌトンの上死点もしくは上死点前近く
で開始されねばならないので、特別に形成された、タイ
ミングに合せて作動する弁が備えつけられている。

この弁は、両方のガスがまず燃焼室ノズルに集められて
そこでできるだけ強力に旋回させられることを確実にす
る。

該ノズルにおける燃焼は、．圧力上昇なく行われるので
、不完全な燃料の気化が生じ且つ燃料ガス導管中にまだ
空気が存在している場合にも炎の逆流が起るという危険
は存しない。

両方のガスのタイミングを合せた混合のために ・弁は
、類似の形で高圧蒸気機関に於て使用されているように
、たとえば摺弁として構成されることができる。

しかしながら特に有利なのは、対応するシリンダーヘッ
ド凹部に垂直に導かれたプランジャの下部傾斜面が、弁
座として構成されたシリンダーヘッド凹部の傾斜面の上
に支えられるとすることである。

各々のこれらシリンダーヘッド傾斜面には、場合に応じ
て燃料ガスと燃焼用空気とのための流動チャネルが接続
されている。

その下端では、プランジャが燃焼室ノズルの上部を二つ
の室に分ける突出板を有しており、該突出板の側壁は、
時に応じて旋回流を形成する形状とすることができる。

該突出板はその捩れた細長い側部において、燃焼室ノズ
ルの壁の間を通って導かれており、弁開放時に両方のガ
スの時期を早まった混流を阻止する。

また、燃料ガスと燃焼用空気の供給のための弁を備える
こともできることは自明であり、そのことによって特別
な量的調整を行える長所が生じる。

以下図面に示す実施態様に沿いつつ本発明を更に詳細沈
説明する。

第１図に示された内燃機関は、二つの特別な構造グルー
プ、即ち多段ピストンコンプレッサー１およびその時々
に応じて補助器官を有する内燃機関部２から構成されて
いる。

両構造グループのピストンは普通の方法で連接棒によっ
て単一のクランク軸３と結合される。

ピストンコンプレッサー１の壁４には冷却剤用流動チャ
ンネル５が貫通されている。

低圧段の出口６と高圧段の入口７との間には中間冷却器
８が連結されており、これはケーシング９とらせん管１
０とから成っている。

高圧導管１１には、圧力調整器１２が連結されており、
これは普通の方法で低圧段の吸込導管１４中の弁１３に
作用する。

高圧導管１１中では、大きく等温圧縮された燃焼用空気
が矢印１５の方向に熱交換器１６に向かって流れる。

熱交換器１６は排気口１７に連結され、排気口１７から
熱い排ガスが流出し熱交換器１６を経て導管１８から放
出される。

できるだけ強力な熱移動を達成するためには、熱交換器
１６中の高圧導管１１はらせん管として形成される。

燃焼用空気の加熱のために、更に熱交換器中に蒸９発器
２０が設置されており、その内部では水又は湿った蒸気
が燃焼室における火炎温度の低下のために加熱されそし
て場合によれば圧縮される。

排気導管１８には、排ガス測定感知器２１とサーモスタ
ット２２が設けられ、その測定値は調節装置２３に与え
られる。

この調節装置は三叉弁２４に作用するが、そこでは加熱
された高度に圧縮された燃焼用空気のうちの一部が分岐
され、導管２５を通って気化器２６に導かれる。

そして該気化器２６内では、導管２７とポンプ２８とに
よって供給された液体燃料の気化が行われる．形成され
た燃料ガスは導管２９を通って送出される。

燃焼用空気の主要部分は三叉弁２４により、シリンダー
ヘッド３０の少くとも一部に貫通された導管３１を通っ
て流入する。

燃料ガス導管２９と燃焼用空気導管３１は、弁座の傾斜
面３２ないし３３に接続されている（第４図）。

この傾斜面３２．３３に沿うようにシリンダー状の棒状
弁３４の端面が切欠かれており、該棒状弁３４はシリン
ダーヘッド中の凹所３５（第４図）に導かれている。

棒状弁３４の下部傾斜面は、導管２９と３１の両方を同
時に開閉させる。

この弁３４は下部の突出板３６で終結しており、これは
燃焼室の上部を該室長さ方向に沿う燃焼用空気用室３８
と燃料ガス用室３９とに分けそして両方のガスの強力な
混合および点火が燃焼室ノズル３７内における突出板３
６下方で起るようにさせる。

第１図と第３図に示されるようにシリンダーヘッド３０
Ｋはシリンダー状の凹部４０が貫設されており、該凹部
にはピストン４２の上部４１が中に突出可能とされてい
る。

この凹部４０は固有の燃焼室兼膨脹室を形成している。

その直径はピストンの上部４１の直径よりほんの少し大
きいので、ピストンは環状間隙Ｒの形成のもとにこの凹
部壁面と接触することなく運動する。

ピストンの案内は、ピストンの４２の下部における正規
のピストンリング４３によって行われ、ふつうのシリン
ダーライナーの内壁にそってみちびかれる。

使用された潤滑剤によって制限されるシリンダー壁の温
度の制御のために、シリンダー４５は空冷のための冷却
フイン４６を持っている。

シリンダー壁４５はしかしながら液体冷却剤たとえば水
によっても冷却されうろことは自明である。

シリンダーヘッドの凹部４０を高温に保持するために、
そしてシリンダーヘッド３０から冷却されたシリンダー
ブロックへの著るしい熱移動を阻止するために、連結場
所には高断熱性の封入材４７が存在する。

シリンダーヘッドの四部４０の内壁と少くともピストン
４２の上部正面壁とは、シリンダーヘッド材料の熱によ
る影響を限界内に保つために高耐火性材料の薄い塗布物
５０によって被覆されている。

その際、ピストン上部４１の側壁もまたこの耐火性材料
で被覆されることができる。

中空ピストン４２の内室でのピストン壁による大きな熱
輻射を阻止するために、この内室には、少くともピスト
ン上部の領域内において、断熱材５２が設けられる。

シリンダーヘッド３０の凹部４０の正面壁には、熱交換
器１６に導びかれる排気導管１７が通じており、該導管
はタイミングに合せて作動する通常の排気弁５３によっ
て閉じられたり開かれたりする。

本発明の往復動内燃機関の作動方法は次のとおりである
。

冷却された多段ピストンコンプレッサー１において、吸
込導管１４によって供給された空気が圧縮されるが、こ
こにおいてその際発生した圧縮熱はピストン壁の冷却に
よりそして中間冷却器８により実質的に排出されるので
、圧縮はほぼ等温的に進行する。

場合によっては、技術的に可能な圧力にまで圧縮された
空気が熱交換器１６中で、熱い排ガスによって可能な限
り充分加熱され、そしてその後三叉弁２４に流入する。

弁で分岐させられた空気は、導管２７を通って供給され
た液体燃料を気化器２６において気化させ、高温高圧の
燃料ガスを、棒状弁３４の上昇の際に導管２９を経て燃
焼室ノズル３７の上方の室３９に圧送する（第４図）。

燃焼用空気の主要部分は、棒状弁３４の上昇の際、弁２
４から圧力導管３１を通って突出板３６により分けられ
たノズル３１の上方の室３８に流入する。

突出板３６側壁にねじれを与えられた構成にもとづけば
、棒状弁３４開放の際、両方のガスをノズル３７での強
力なうず運動にみちびく旋回が付与される。

燃焼は、その際、その温度が自己点火点以上である熱い
燃料ガス分子と酸素分子が、ノズルないしシリンダーヘ
ッドとピストンヘッドの熱い壁に衝突することによって
圧力上昇な，く行われる。

燃料ガスと燃焼用空気とのノズル３７に対する定常的供
給下での燃焼時間は、ある一定のクランク軸、回転角な
いし一定のピストン行程に相轟する。

燃焼ガスにより掃気されたシリンダーヘッドー凹部の壁
が熱損失に対して経済的に可能な範囲で保護されるなら
ば、その表面ば最大出力時において約１０００℃の温度
を有する。

燃焼ガスの膨張およびそれに伴う温度降下の間、最小限
の過剰空気によって、最後の未燃焼混合物−ガス残渣を
なおかつ燃焼させることの可能性および十分な時間がガ
スに対して与えられる。

燃焼室のうち熱い壁面に囲まれた部分全体は封入材４７
により実質上境界を設けられているので、冷却された壁
の領域内に存する燃料ガスの完全燃焼が過冷却により阻
止されるという公知技術における難点は生じない。

プラズマ吹付けによって、シリンダーヘッドー凹部とピ
ストン上部との壁に３〜４／１０ａｍ厚みの耐高温性絶
縁層を形成することができる。

該絶縁層は、膨張により温度低下したガスに熱エネルギ
ーが大部分戻されるまでは、最高温度領域でこのエネル
ギーを貯える。

機関の冷却剤によって放出されてはならないこの熱量は
、有効に保持され、その結果燃料により追加的にもたら
される必要はない。

高エネルギー燃料の使用時、燃焼室に於て高すぎる火炎
温度が生ずるならば、その時は燃焼用空気を蒸発器２０
で発生させた高圧蒸気と置換するか又はこの蒸気を燃焼
用空気導管３１若しくは特別な導管によって燃焼室か又
は気化器にみちびくことが好ましい。

第２図においては、燃料の気化のための二つの同じユニ
ツ｝６０．６１を備えた装置が概略的に図示されている
。

燃焼用空気の一部を通す導管２５からは、導管６２．６
３を経て気化ユニット６０．６１に夫々案内されており
、調節弁６４，６５がこれら導管内に設置されている。

対応する調節弁６８．６９を有する流出導管６８，６７
は導管２９に導かれている。

燃料供給は、導管２７とポンプ２８によって三叉弁７０
を経て各々のユニット６０ないし６１に対し選択的Ｋ行
われる。

気化ユニットのこの構成によって、気化ユニットの各々
は、内燃機関の駆動を中断する必要なく、対応する調節
弁の作動によって静止され清浄にされるか又は交換され
ることができ、また不完全に気化された燃料をも挿入す
ることができる。

該気化器によって、固体燃料たとえば石炭、木材等およ
び粘性大なる未精製の燃料、たとえばタール、石油スピ
リット、廃油等もまた内燃機関の駆動のために禾１用す
ることがで穴る，， ｄ／＞要ｔｘ堤介には−両方の気
化ユニツ｝６０，６１の代わりに更にもつと多くのユニ
ットを設け、時に応じて並列連結することができる。

特別な場合には副室又は隣りのユニットに満たされた新
鮮材料の燃焼を可能に或いはより良好にするために両方
のユニット６０と６１との間の結合を弁７０によって形
成することができる。

第３図に示された機関の実施態様は、本質的部分におい
て第１図によるそれに相当するので、その共通点にはも
はやたち入る必要はない。

第３図による実施態様はガス状燃料の燃焼について説明
される。

燃料ガスは、場合によってはクランク軸３によって駆動
することができる小さな多段ピストンコンプレッサー７
５中で実質的に等温的に圧縮される。

この目的のために、低圧段７７と高圧段７８との間に中
間冷却器７６が連結されている。

両方のコンプレッサー１および７５は、各場合の媒体を
同じ圧力で、たとえば４０〜５０ｋ９Ａ−で圧縮する。

燃焼用空気と燃焼ガスは各々導管１１，８２を経、熱い
排ガスがその周りを流れる二つの温熱らせん管７９ない
し８０中で加熱されるが、その場合調節装置８１は自己
点火時等圧下で燃焼する、所望の混合気が燃焼室ノズル
３７において発生するように、両者の量を調整する。

燃焼過程は、吸気弁３４が閉じるまでは圧力上昇なしに
継続する。

ピストン４２はその場合、作動シリンダーの中で、全負
荷時のディーゼル発動機の容積にほぼ相当する１工程を
進むが、その容積は噴射されたディーゼル油の点火及び
燃焼後、燃焼されたガスを収容するものである。

場合に応じて要求される機関の出力は、一個又は複数個
の吸気弁が「充填」のみを許容するようにして、たとえ
ばピストン型蒸気機関において行われるように増加され
る。

１つ又は複数のコンプレッサーは、種々の運転状態にお
いて必要とされるガス量のみを供給する。

棒状弁３４の閉鎖後燃料ガスの純然たる膨脹が実質的な
後燃焼なく行われる。

燃料ガス用の特別な冷却されたコンプレッサー７５の配
設およ９び熱交換器１６での排気ガスによる燃料ガスの
加熱によって、各々のガスは高圧下に危険なく、最高の
効率で燃焼させられることができる。

混合気のノズル３７へのタイミングを合せた供給および
形成は、第１図による実施態様におけるように、第４図
に図示された弁機構によって行われる。

第５図には、シリンダーヘッド３０の凹部４０の深さが
できる限りピストン行程に一致するべきことが示されて
いる。

そのことにより、固有の燃焼室部分は断熱されたシリン
ダーヘッド内にのみあるので非常に僅かな熱量のみが機
関の冷却剤に伝達されるにすぎないことが保証される。

機関が冷たく、空気と燃料ガスがまだ加熱されない状態
においては、点火は作動シリンダーへのガスないし空気
給入の領域内での、点火プラグから生じたアークによっ
て行われる。

外部点火装置は、自己点火のための運転温度に達するま
で作動している。

本発明による内燃機関は両方の回転方向に回ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による往復動内燃機関の一実施例におけ
る縦断側面図、第２図は残渣形成を免れ得ない燃料用の
気化機構の概略図、第３図は本発明による往復動内燃機
関の他の実施例における縦断側面図、第４図は第１図お
よび第３図の内燃機関において設けられた弁と燃焼室ノ
ズルとの詳細を示す部分断面図、第５図は本発明による
往復動内燃機関の概略正面図である。 １・・・空気コンプレッサー、１６・・・熱交換器、２
４・・・弁、２６・・・燃料気化及び／又は圧縮機構、
２９・・・燃料ガスチャネル、３０・・・シリンダーヘ
ッド、３１・・・空気チャネル、３４・・・チャネル２
９，３１に作用する弁、３７・・・シリンダーヘッド３
０における燃焼室、５３・・・排気弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料の化学エネルギーが、該燃料自己点火後の時間
   制御下の燃焼と熱い燃焼ガスの膨張とにより運動エネル
   ギーに変換させられる方法において、燃焼用空気がほぼ
   等温的に圧縮されその後熱い排気ガスにより加熱される
   こと；圧縮加熱された前記燃焼用空気の二部が燃料の予
   熱、気化および圧縮のうち少くとも予熱と気化のために
   分岐されること；燃焼用空気の残余の部分および形成さ
   れた燃料ガスがほぼ燃焼に必要十分な割合で別々に燃焼
   室ノズルに導かれ、該ノズル中で混合され、僅かの空気
   過剰とともに自己点火により圧力上昇なく燃焼させられ
   ること；未冷却の膨張させられた燃焼ガスのエネルギー
   がピストンに伝達されること；および排気ガスはシリン
   ダー室から排出されることを特徴とする燃料燃焼により
   運動エネルギーを得る方法。 ２ 燃焼用空気のほぼ等温圧縮のための空気コンプレッ
   サー；圧縮された燃焼用空気の加熱のための、排気ガス
   により加熱される熱交換器；圧縮さ糺加熱された空気の
   一部を分岐させる分岐弁装置；分岐された前記空気と混
   合された燃料の気化および圧縮のうち少くとも気化のた
   めの機構；相互に別個に設けられた燃料導管と空気導管
   ；シリンダーの他の部分と断熱されたシリンダーヘッド
   ；燃焼室への燃料ガス及び空気の供給調整のため、前記
   燃料ガス導管及び空気導管に配設された調節弁装置；お
   よびピストンの戻り行程の際に、膨張した燃焼ガスの燃
   焼室から熱交換器への排出のための排気弁を備え、前記
   燃焼室の前記シリンダーヘッド部分において、ピストン
   が上死点又はその近傍に達したときに噴入された圧縮燃
   料ガスと空気は圧力上昇なしに燃焼室での自己点火によ
   り燃焼させられそして膨張させられ、出力は、前記調節
   弁装置により変化せしめられる燃料供給量に応じて空転
   から最大出力まで連続的に制御されることを特徴とする
   往復動内燃機関。 ３ 燃焼用空気のほぼ等温圧縮のための空気コンプレッ
   サー；圧縮された燃焼用空気の加熱のための、排気ガス
   により加熱される熱交換器；圧縮され加熱された空気の
   一部を分岐させる分岐弁装置；分岐された前記空気と混
   合された燃料の気化および圧縮のうち少くとも気化のた
   めの機構；相互に別個に設けられた燃料導管と空気導管
   ；シリンダーの他の部分と断熱されたシリンダーヘッド
   ；燃焼室への燃料ガス及び空気の供給調整のだめ、前記
   燃料ガス導管及び空気導管に配設された調節弁装置；お
   よびピストンの戻り行程の際に、膨張した燃焼ガスの燃
   焼室から熱交換器１６への排出のための排気弁５３を備
   え、前記燃焼室の前記シリンダーヘッド部分において、
   ピストンが上死点又はその近傍に達したときに噴入され
   た圧縮燃料ガスと空気は圧力上昇なしに燃焼室での自己
   点火により燃焼させられそして膨張させられ、出力は、
   前記調節弁装置により変化せしめられる燃料供給量に応
   じて空転から最大出力まで連続的に制御される往復動内
   燃機関にして、燃焼室への燃料ガス及び空気の供給を調
   整する調節弁装置が、シリンダーヘッドの凹部を形成す
   る壁に設けられた孔に案内されるブランジャを有してお
   り、該プランジャは、前記調節弁装置の閉鎖状態におい
   て該プランジャ下部傾斜面を、該傾斜面に対応して傾斜
   して形成された弁座により支えられると共に、前記燃焼
   室の上部に形成されたノズルを、燃焼用空気通路と燃料
   ガス通路とに分かつ突出板を備えており、前記燃焼用空
   気導管は前記弁座面の一方に、前記燃料ガス導管は前記
   弁座面の他方に夫々接続されていることを特徴とする往
   復動内燃機関。