JPH0347415A - ２系統排気エンジン - Google Patents
２系統排気エンジンInfo
- Publication number
- JPH0347415A JPH0347415A JP1181546A JP18154689A JPH0347415A JP H0347415 A JPH0347415 A JP H0347415A JP 1181546 A JP1181546 A JP 1181546A JP 18154689 A JP18154689 A JP 18154689A JP H0347415 A JPH0347415 A JP H0347415A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust valve
- exhaust
- small
- valve
- intake
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、異なるタイミングで開弁する２種類の排気バ
ルブを有する２系統排気エンジンに関する。
ルブを有する２系統排気エンジンに関する。
（従来の技術）
従来のエンジンの吸排気バルブはカムシャフトにより開
閉駆動されている。該カムシャフトはクランクシャフト
と連動しているため、クランク角に対する吸排気バルブ
の開閉タイミングをエンジンの回転数の変化に対応して
変更することができない、よって、特定の回転数で高効
率となるように吸排気バルブの開閉タイミングを調整す
るため、該特定の回転数以外の回転数で運転される場合
には効率が低下するという問題がある。
閉駆動されている。該カムシャフトはクランクシャフト
と連動しているため、クランク角に対する吸排気バルブ
の開閉タイミングをエンジンの回転数の変化に対応して
変更することができない、よって、特定の回転数で高効
率となるように吸排気バルブの開閉タイミングを調整す
るため、該特定の回転数以外の回転数で運転される場合
には効率が低下するという問題がある。
そこで、吸排気バルブを電磁石による電磁力で開閉駆動
することにより、吸排気バルブの開閉タイミングをエン
ジンの回転数の変化に伴なって変更し、各回転数におい
て高効率で運転することが可能なエンジンが提案されて
いる。
することにより、吸排気バルブの開閉タイミングをエン
ジンの回転数の変化に伴なって変更し、各回転数におい
て高効率で運転することが可能なエンジンが提案されて
いる。
（発明が解決しようとする課題）
このような従来の吸排気バルブを電磁石により開閉駆動
するエンジンでは、吸排気バルブ共に開閉駆動に要する
駆動力は比較的小でよいにもかかわらず、排気バルブの
開口時には燃焼室内の圧力に抗して排気バルブを駆動し
なければならず大駆動力を必要とする。よって、排気バ
ルブ駆動用の電磁石が大型化し、あるいは駆動力不足の
ため開口不能となるという問題点がある。
するエンジンでは、吸排気バルブ共に開閉駆動に要する
駆動力は比較的小でよいにもかかわらず、排気バルブの
開口時には燃焼室内の圧力に抗して排気バルブを駆動し
なければならず大駆動力を必要とする。よって、排気バ
ルブ駆動用の電磁石が大型化し、あるいは駆動力不足の
ため開口不能となるという問題点がある。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、小型の電
磁駆動装置で確実に排気バルブを駆動し排気の排出を行
なうことができる２系統排気エンジンを提供しようとす
るものである。
磁駆動装置で確実に排気バルブを駆動し排気の排出を行
なうことができる２系統排気エンジンを提供しようとす
るものである。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、排気開始タイミングに開弁する第１の
排気バルブと、電磁力により開閉駆動され、該第１の排
気バルブより遅延して開弁する第２の排気バルブとを有
することを特徴とする２系統排気エンジンを提供できる
。
排気バルブと、電磁力により開閉駆動され、該第１の排
気バルブより遅延して開弁する第２の排気バルブとを有
することを特徴とする２系統排気エンジンを提供できる
。
（作用）
本発明の２系統排気エンジンでは、排気タイミングにて
、まず小径の排気バルブを開口し燃焼室内の圧力を低下
させた後に大径の排気バルブを開口するので両排気バル
ブ共に小駆動力で開口させることができる。
、まず小径の排気バルブを開口し燃焼室内の圧力を低下
させた後に大径の排気バルブを開口するので両排気バル
ブ共に小駆動力で開口させることができる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。
。
第１図は、本発明によるエンジンのブロック図である。
１はセラミックス等の軽量高強度材料で形成された排気
バルブであり、該排気バルブ１の軸端部には該排気バル
ブ１を開閉駆動する駆動装置１１が接続されている。該
排気バルブ１と隣接して、該排気バルブ１より小径であ
る小排気バルブ２と吸気バルブ３とが設けられている。
バルブであり、該排気バルブ１の軸端部には該排気バル
ブ１を開閉駆動する駆動装置１１が接続されている。該
排気バルブ１と隣接して、該排気バルブ１より小径であ
る小排気バルブ２と吸気バルブ３とが設けられている。
該小排気バルブ２及び吸気バルブ３は排気バルブ１と同
様にセラミックス等の軽量高強度材料で形成されており
、かつ各々の軸端部には駆動装置２１及び駆動装置３１
が接続されている。該駆動装置１１．２１及び３１は吸
排気バルブの軸端部に設けられた磁性体を電磁石による
電磁力により吸引排斥し該吸排気バルブを駆動するもの
である。上記排気バルブ１、小排気バルブ２及び吸気バ
ルブ３が対向する燃焼室４の下部にはピストン４１が配
設されており、該ピストン４１はコネクティングロッド
４２を介してクランクシャフト４３のビンジャーナルと
接続している。そして、該クランクシャフト４３の回転
速度及びクランク角θを検知する回転センサ４４が設け
られている。
様にセラミックス等の軽量高強度材料で形成されており
、かつ各々の軸端部には駆動装置２１及び駆動装置３１
が接続されている。該駆動装置１１．２１及び３１は吸
排気バルブの軸端部に設けられた磁性体を電磁石による
電磁力により吸引排斥し該吸排気バルブを駆動するもの
である。上記排気バルブ１、小排気バルブ２及び吸気バ
ルブ３が対向する燃焼室４の下部にはピストン４１が配
設されており、該ピストン４１はコネクティングロッド
４２を介してクランクシャフト４３のビンジャーナルと
接続している。そして、該クランクシャフト４３の回転
速度及びクランク角θを検知する回転センサ４４が設け
られている。
該回転センサ４４及び上記駆動装置１１．２１．３１は
コントロールユニット５の構成部分である入出力インタ
ーフェイス５４と接続されている。 入出力インターフ
ェイス５４は回転センサ４４からの信号を人力し、かつ
駆動装置１１．２１．３１へ駆動信号を出力する。コン
トロールユニット５は該入出力インターフェイス５４の
他に、プログラム及び各種関係マツプを予め記憶するＲ
ＯＭ５２、該ＲＯＭ５２に記憶されているプログラムの
下に演算を行なうＣＰＵ５１、データ及び演算結果を一
時記憶するＲＡＭ５３、コントロールユニット５内部の
信号の流れをコントロールするコントロールメモリ５５
等から構成されている。
コントロールユニット５の構成部分である入出力インタ
ーフェイス５４と接続されている。 入出力インターフ
ェイス５４は回転センサ４４からの信号を人力し、かつ
駆動装置１１．２１．３１へ駆動信号を出力する。コン
トロールユニット５は該入出力インターフェイス５４の
他に、プログラム及び各種関係マツプを予め記憶するＲ
ＯＭ５２、該ＲＯＭ５２に記憶されているプログラムの
下に演算を行なうＣＰＵ５１、データ及び演算結果を一
時記憶するＲＡＭ５３、コントロールユニット５内部の
信号の流れをコントロールするコントロールメモリ５５
等から構成されている。
次に本願の作用について説明する。
膨張行程終期にて排気バルブ１を開口して燃焼室４内部
の排気を排出しなければならないが、仮に膨張行程終期
における燃焼室４の内部圧力を５ ｋ ｇ ／ ｃ ｒ
ｎ’、排気バルブ１の燃焼室４側面積を８ｃｒｆとする
と、排気バルブ１が該内部圧力に抗して開口するのに要
する電磁力は４０ｋｇ（３９２Ｎ）となる、開口時にお
ける排気バルブ１の加速に要する駆動力を勘案すると駆
動装置１１は８０ｋｇ （７８４Ｎ）程度の駆動力を発
生させなければならない。
の排気を排出しなければならないが、仮に膨張行程終期
における燃焼室４の内部圧力を５ ｋ ｇ ／ ｃ ｒ
ｎ’、排気バルブ１の燃焼室４側面積を８ｃｒｆとする
と、排気バルブ１が該内部圧力に抗して開口するのに要
する電磁力は４０ｋｇ（３９２Ｎ）となる、開口時にお
ける排気バルブ１の加速に要する駆動力を勘案すると駆
動装置１１は８０ｋｇ （７８４Ｎ）程度の駆動力を発
生させなければならない。
ところで、内部圧力は排気開始直後に急速に減少するの
で、排気バルブ１の開口に先行して小径の小排気バルブ
２を開口し内部圧力を減少させた後に排気バルブ１を開
口すれば駆動装置１１は大型化することなく排気バルブ
１を開閉駆動するための適正な容量となる。また、小排
気バルブ２の燃焼室４側面積を２ｃｍ’とすれば、内部
圧力に抗して開口するのに要する電磁力は１０ｋｇ（９
８Ｎ）で済み、開口時の加速度も排気バルブ１より小で
よいため駆動装置２１は小容量でよい。
で、排気バルブ１の開口に先行して小径の小排気バルブ
２を開口し内部圧力を減少させた後に排気バルブ１を開
口すれば駆動装置１１は大型化することなく排気バルブ
１を開閉駆動するための適正な容量となる。また、小排
気バルブ２の燃焼室４側面積を２ｃｍ’とすれば、内部
圧力に抗して開口するのに要する電磁力は１０ｋｇ（９
８Ｎ）で済み、開口時の加速度も排気バルブ１より小で
よいため駆動装置２１は小容量でよい。
次に、吸排気バルブの開閉状態と燃焼室４の内圧との関
係について説明する。
係について説明する。
第２図は、吸排気バルブの開閉状態と燃焼室４の内圧と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
図の上部はいわゆるカムプロファイル曲線に相当するも
のであり、横軸に示すクランク角θに対するバルブの移
動量すなわちバルブリフト量りを縦軸に示すものである
。図のａは小排気バルブ２、ｂは排気バルブ１、Ｃは吸
気バルブ３の開閉状態を示すものである。また、下部は
、同じくクランク角θに対する燃焼室４内部の圧力Ｐ（
ゲージ圧）の変化を縦軸に示すものである。
のであり、横軸に示すクランク角θに対するバルブの移
動量すなわちバルブリフト量りを縦軸に示すものである
。図のａは小排気バルブ２、ｂは排気バルブ１、Ｃは吸
気バルブ３の開閉状態を示すものである。また、下部は
、同じくクランク角θに対する燃焼室４内部の圧力Ｐ（
ゲージ圧）の変化を縦軸に示すものである。
ＢＤＣ（下死点）直前の排気開始時には、圧力Ｐは５
ｋ ｇ ／ ｃ ｒｒ？であるが小排気バルブ２を開弁
することにより急速に減少する。そして、圧力Ｐが減少
した後に排気バルブ１を開口する。よって、駆動装置１
１は排気バルブ１の加速に要する電磁力を出力するのみ
でよい。また、ＴＤＣ（上死点）直前の吸気バルブ３の
開口時には、圧力Ｐは低圧状態が維持されているので駆
動装置３１も吸気バルブ３の開口時の加速に要する電磁
力を出力する容量でよい。
ｋ ｇ ／ ｃ ｒｒ？であるが小排気バルブ２を開弁
することにより急速に減少する。そして、圧力Ｐが減少
した後に排気バルブ１を開口する。よって、駆動装置１
１は排気バルブ１の加速に要する電磁力を出力するのみ
でよい。また、ＴＤＣ（上死点）直前の吸気バルブ３の
開口時には、圧力Ｐは低圧状態が維持されているので駆
動装置３１も吸気バルブ３の開口時の加速に要する電磁
力を出力する容量でよい。
以上に示すごとく、駆動装置１１．２１及び３１は各々
のバルブを駆動するための必要最小限の容量で吸排気バ
ルブの開閉制御を行なうことができる。
のバルブを駆動するための必要最小限の容量で吸排気バ
ルブの開閉制御を行なうことができる。
上記説明にて、排気バルブ１と小排気バルブ２との駆動
装置を同様の各々独立した構成で説明したが、該構成に
限定されるものではない。
装置を同様の各々独立した構成で説明したが、該構成に
限定されるものではない。
第３図は、小排気バルブ２の駆動装置の他の例を示す図
である。
である。
図において、排気バルブ１及び小排気バルブ２共にスプ
リングにより閉方向へのパイアスカを受けている。また
、閉状態で小排気バルブ２の軸端部と接触する棒１２は
、一端を支点として揺動し、他端部には駆動装置１１が
接している。該駆動装置１１により棒１２が図において
下方向すなわち小排気バルブ２を開方向に穆勤する方向
へ揺動すると、まず、小排気バルブ２を開口させ続いて
排気バルブ１を開口させる。
リングにより閉方向へのパイアスカを受けている。また
、閉状態で小排気バルブ２の軸端部と接触する棒１２は
、一端を支点として揺動し、他端部には駆動装置１１が
接している。該駆動装置１１により棒１２が図において
下方向すなわち小排気バルブ２を開方向に穆勤する方向
へ揺動すると、まず、小排気バルブ２を開口させ続いて
排気バルブ１を開口させる。
小排気バルブ２を開口させる場合には棒１２がてことし
て作用するため駆動装置１１の駆動力は増幅されて小排
気バルブ２に作用する。よって、１個の駆動装置１１で
排気バルブ１と小排気バルブ２とを開閉駆動することが
でき、かつ、排気バルブ１を確実に小排気バルブ２が開
口した後に開口させることができる。
て作用するため駆動装置１１の駆動力は増幅されて小排
気バルブ２に作用する。よって、１個の駆動装置１１で
排気バルブ１と小排気バルブ２とを開閉駆動することが
でき、かつ、排気バルブ１を確実に小排気バルブ２が開
口した後に開口させることができる。
また、排気バルブ１及び小排気バルブ２共に１個による
構成について説明したが、少なくとも一方を複数個によ
り構成してもよいことは明白である。
構成について説明したが、少なくとも一方を複数個によ
り構成してもよいことは明白である。
以上実施例について詳細に説明したが、本発明の精神か
ら逸れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易に構成
できるから、本発明は前記特許請求の範囲において記載
した限定以外、特定の実施例に制約されるものではない
。
ら逸れないかぎりで、種々の異なる実施例は容易に構成
できるから、本発明は前記特許請求の範囲において記載
した限定以外、特定の実施例に制約されるものではない
。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、排気タイミング
にて、まず小径の排気バルブを開口し燃焼室内の圧力を
低下させた後に大径の排気バルブを開口するので再排気
バルブ共に小駆動力で開口させることができる２系統排
気エンジンを提供できる。
にて、まず小径の排気バルブを開口し燃焼室内の圧力を
低下させた後に大径の排気バルブを開口するので再排気
バルブ共に小駆動力で開口させることができる２系統排
気エンジンを提供できる。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、吸排気バルブの開閉状態と燃焼室４の内圧との関係
を示す図、第３図は、小排気バルブ２の駆動装置の他の
例を示す図である。 １・・・排気バルブ、２・・・小排気バルブ、３・・・
吸気バルブ、４・・・燃焼室、５・・・コントロールユ
ニット。
は、吸排気バルブの開閉状態と燃焼室４の内圧との関係
を示す図、第３図は、小排気バルブ２の駆動装置の他の
例を示す図である。 １・・・排気バルブ、２・・・小排気バルブ、３・・・
吸気バルブ、４・・・燃焼室、５・・・コントロールユ
ニット。
Claims (3)
- （１）排気開始タイミングに開弁する第１の排気バルブ
と、電磁力により開閉駆動され、該第１の排気バルブよ
り遅延して開弁する第２の排気バルブとを有することを
特徴とする２系統排気エンジン。 - （２）上記第１の排気バルブの燃焼室側面積は第２の排
気バルブの燃焼室側面積より小であることを特徴とする
請求項（１）記載の２系統排気エンジン。 - （３）上記第１の排気バルブ及び第２の排気バルブの内
、少なくとも一方は複数個配設されることを特徴とする
請求項（１）または（２）記載の２系統排気エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181546A JPH0347415A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | ２系統排気エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181546A JPH0347415A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | ２系統排気エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0347415A true JPH0347415A (ja) | 1991-02-28 |
Family
ID=16102677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181546A Pending JPH0347415A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | ２系統排気エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0347415A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5740771A (en) * | 1997-05-09 | 1998-04-21 | Sebastian; Duane J. | Computer controlled intake and exhaust valve |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1181546A patent/JPH0347415A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5740771A (en) * | 1997-05-09 | 1998-04-21 | Sebastian; Duane J. | Computer controlled intake and exhaust valve |
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