JPH07197820A - ミラー・サイクル・エンジン - Google Patents
ミラー・サイクル・エンジンInfo
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- JPH07197820A JPH07197820A JP5353525A JP35352593A JPH07197820A JP H07197820 A JPH07197820 A JP H07197820A JP 5353525 A JP5353525 A JP 5353525A JP 35352593 A JP35352593 A JP 35352593A JP H07197820 A JPH07197820 A JP H07197820A
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- JP
- Japan
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- intake
- valve
- cycle engine
- cylinder
- miller cycle
- 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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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/32—Miller cycle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】構造簡単で吸気抵抗の少ない、しかもノッキン
グまたはＮＯＸ発生が抑止されたミラー・サイクル・エ
ンジンを提供すること。 【構成】吸、排気弁８、９を備えたエンジンの前記吸気
弁８のクランク軸に対する位相を、吸気行程の下死点以
後において変化しうる吸気カム軸１０により駆動するよ
う構成し、吸気系統に吸入空気がシリンダ２に向かって
流れるよう弁体を開く逆止弁１３を配設するとともに、
該逆止弁１３をバイパスして冷却装置２２を備えたバイ
パス通路２１を設けたミラー・サイクル・エンジンであ
って、従来のミラー・サイクル・エンジンのように複雑
で重量大なるロータリ・バルブを使用することなく、軽
量で構造簡単且つ吸気抵抗の小さなミラー・サイクル・
エンジンを実現できるとともに、シリンダ内に吸入され
る空気の充填効率を向上させ、且つノッキングまたはＮ
ＯＸ発生が抑止されたミラー・サイクル・エンジンを提
供する効果がある。
グまたはＮＯＸ発生が抑止されたミラー・サイクル・エ
ンジンを提供すること。 【構成】吸、排気弁８、９を備えたエンジンの前記吸気
弁８のクランク軸に対する位相を、吸気行程の下死点以
後において変化しうる吸気カム軸１０により駆動するよ
う構成し、吸気系統に吸入空気がシリンダ２に向かって
流れるよう弁体を開く逆止弁１３を配設するとともに、
該逆止弁１３をバイパスして冷却装置２２を備えたバイ
パス通路２１を設けたミラー・サイクル・エンジンであ
って、従来のミラー・サイクル・エンジンのように複雑
で重量大なるロータリ・バルブを使用することなく、軽
量で構造簡単且つ吸気抵抗の小さなミラー・サイクル・
エンジンを実現できるとともに、シリンダ内に吸入され
る空気の充填効率を向上させ、且つノッキングまたはＮ
ＯＸ発生が抑止されたミラー・サイクル・エンジンを提
供する効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は充填効率が高く、ノッキ
ング防止効果が顕著なミラー・サイクル・エンジンに関
するものである。
ング防止効果が顕著なミラー・サイクル・エンジンに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】いわゆるミラー・サイクル・エンジン
は、吸気弁閉時期を下死点より早め、これによつて、部
分負荷時においてはスロットルバルブによる吸気絞りに
よって発生する負の仕事量（いわゆるポンピングロス）
を実質的にゼロにしてサイクル効率の低下を抑えようと
するものである。また、膨張比を１１以上に設定し、圧
縮比をノッキング限界以内の１０程度とするために、吸
気弁閉時期を下死点より早める。また、過給した場合、
膨張比を１１以上に設定し、ノッキングに応じて吸気弁
閉時期を早めることによって実質的な圧縮比を低下さ
せ、ノッキングを抑制しつつ高い熱効率を維持しようと
するものである。本発明者は、先に上記ミラー・サイク
ル・エンジンを効率的に実現するため、例えば特公昭５
８−５５３２９号公報に示す如き、一定の開閉時期をも
つ通常の吸気弁に吸気通路の閉時期を変更しうるロータ
リ・バルブを併用するものの改良８案を特願平５−１８
９１７６号として出願した。
は、吸気弁閉時期を下死点より早め、これによつて、部
分負荷時においてはスロットルバルブによる吸気絞りに
よって発生する負の仕事量（いわゆるポンピングロス）
を実質的にゼロにしてサイクル効率の低下を抑えようと
するものである。また、膨張比を１１以上に設定し、圧
縮比をノッキング限界以内の１０程度とするために、吸
気弁閉時期を下死点より早める。また、過給した場合、
膨張比を１１以上に設定し、ノッキングに応じて吸気弁
閉時期を早めることによって実質的な圧縮比を低下さ
せ、ノッキングを抑制しつつ高い熱効率を維持しようと
するものである。本発明者は、先に上記ミラー・サイク
ル・エンジンを効率的に実現するため、例えば特公昭５
８−５５３２９号公報に示す如き、一定の開閉時期をも
つ通常の吸気弁に吸気通路の閉時期を変更しうるロータ
リ・バルブを併用するものの改良８案を特願平５−１８
９１７６号として出願した。
【０００３】これは、吸、排気弁を備えたエンジンの前
記吸気弁を、クランク軸に対して位相を変化しうる吸気
カム軸により駆動するよう構成するとともに、吸気系統
に、全負荷状態において前記吸気カム軸の位相を変化さ
せたとき弁体を開く、逆止弁を配設したものであり、複
雑で重量大なるロータリ・バルブを使用することなく、
軽量で構造簡単なミラー・サイクル・エンジンを実現で
きるとともに、全負荷状態において前記吸気カム軸の位
相を変化させたとき、逆止弁の弁体を開くようにしたこ
とにより、全負荷時における吸気抵抗を通常のエンジン
と同レベルにまで下げ、同程度の出力を発揮しうるミラ
ー・サイクル・エンジンを提供する効果がある。
記吸気弁を、クランク軸に対して位相を変化しうる吸気
カム軸により駆動するよう構成するとともに、吸気系統
に、全負荷状態において前記吸気カム軸の位相を変化さ
せたとき弁体を開く、逆止弁を配設したものであり、複
雑で重量大なるロータリ・バルブを使用することなく、
軽量で構造簡単なミラー・サイクル・エンジンを実現で
きるとともに、全負荷状態において前記吸気カム軸の位
相を変化させたとき、逆止弁の弁体を開くようにしたこ
とにより、全負荷時における吸気抵抗を通常のエンジン
と同レベルにまで下げ、同程度の出力を発揮しうるミラ
ー・サイクル・エンジンを提供する効果がある。
【０００４】前記特願平５−１８９１７６号のもので
は、部分負荷時またはノッキングの抑制時に前記吸気カ
ム軸の位相を前記吸気弁の開閉時期を早めるよう変化さ
せ、早期に吸気弁を閉じてミラー・サイクルを実現させ
んとし、このとき吸気弁が排気弁とほぼ同時に開くこと
により排気ガスが吸気通路に逆流せんとするを、吸気系
統に配設した前記逆止弁の弁体が閉じて吸気通路への排
気ガスの逆流を防止し、吸気通路へ逆流する排気ガスが
次の吸気行程でシリンダ内へ吸入されることによって酸
素が不足し、燃焼が不完全または不可能となる不具合が
未然に除去される。 また、前記特願平５−１８９１７
６号のものでは、前記逆止弁の弁体を開くことにより、
吸気通路の流れの抵抗を通常エンジンとほぼ同程度まで
低下させ、出力もほぼ同程度に確保することができるも
のである。
は、部分負荷時またはノッキングの抑制時に前記吸気カ
ム軸の位相を前記吸気弁の開閉時期を早めるよう変化さ
せ、早期に吸気弁を閉じてミラー・サイクルを実現させ
んとし、このとき吸気弁が排気弁とほぼ同時に開くこと
により排気ガスが吸気通路に逆流せんとするを、吸気系
統に配設した前記逆止弁の弁体が閉じて吸気通路への排
気ガスの逆流を防止し、吸気通路へ逆流する排気ガスが
次の吸気行程でシリンダ内へ吸入されることによって酸
素が不足し、燃焼が不完全または不可能となる不具合が
未然に除去される。 また、前記特願平５−１８９１７
６号のものでは、前記逆止弁の弁体を開くことにより、
吸気通路の流れの抵抗を通常エンジンとほぼ同程度まで
低下させ、出力もほぼ同程度に確保することができるも
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
願平５−１８９１７６号のものでは一度シリンダ内に吸
入された空気がシリンダ内の熱を吸収した後吸気系内に
再排出され、これがそのまま再びシリンダ内に吸入され
るので吸気温度が高まり、このためオットーサイクルエ
ンジンではノッキングを発生し、ディーゼルエンジンで
は圧縮温度の上昇、ひいては燃焼温度の上昇、ＮＯＸの
増加をもたらすという問題点がある。本発明は、上記問
題点を解決することを課題として案出されたものであっ
て、本発明の目的とするところは、構造簡単で吸気抵抗
の少ない、しかもノッキングまたはＮＯＸ発生が抑止さ
れたミラー・サイクル・エンジンを提供するにある。
願平５−１８９１７６号のものでは一度シリンダ内に吸
入された空気がシリンダ内の熱を吸収した後吸気系内に
再排出され、これがそのまま再びシリンダ内に吸入され
るので吸気温度が高まり、このためオットーサイクルエ
ンジンではノッキングを発生し、ディーゼルエンジンで
は圧縮温度の上昇、ひいては燃焼温度の上昇、ＮＯＸの
増加をもたらすという問題点がある。本発明は、上記問
題点を解決することを課題として案出されたものであっ
て、本発明の目的とするところは、構造簡単で吸気抵抗
の少ない、しかもノッキングまたはＮＯＸ発生が抑止さ
れたミラー・サイクル・エンジンを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明ミラー・サイクル・エンジンは、吸、排気弁を
備えたエンジンの前記吸気弁のクランク軸に対する位相
を、吸気行程の下死点以後において変化しうる吸気カム
軸により駆動するよう構成し、吸気系統に吸入空気がシ
リンダに向かって流れるよう弁体を開く逆止弁を配設す
るとともに、該逆止弁をバイパスして冷却装置を備えた
バイパス通路を設けたことを特徴とするものである。
の本発明ミラー・サイクル・エンジンは、吸、排気弁を
備えたエンジンの前記吸気弁のクランク軸に対する位相
を、吸気行程の下死点以後において変化しうる吸気カム
軸により駆動するよう構成し、吸気系統に吸入空気がシ
リンダに向かって流れるよう弁体を開く逆止弁を配設す
るとともに、該逆止弁をバイパスして冷却装置を備えた
バイパス通路を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
【作 用】上記構成になる本発明ミラー・サイクル・エ
ンジンにおいては、低負荷時に吸気カムの位相角を更に
進め、行程の途中にて吸気弁を閉じることによって圧縮
行程を開始させ、シリンダ内に吸入した空気は高温状態
のシリンダ２内で温められた状態で、吸気ポートおよび
吸気管内の逆止弁の手前に排出され、これが更にバイパ
ス通路内に流入して実質的な行程容積を少なくするが、
バイパス通路内に流入した空気は、冷却装置を通過して
冷却された後吸気管に流入する。次の吸入行程では、上
記のように冷却されたバイパス空気は大気と合流して吸
気管内で逆止弁を開き、吸気ポートより吸気弁を経てシ
リンダに吸入される。これによりシリンダ内に吸入され
る空気の充填効率を向上させ、且つノッキングまたはＮ
ＯＸ発生が抑止される。
ンジンにおいては、低負荷時に吸気カムの位相角を更に
進め、行程の途中にて吸気弁を閉じることによって圧縮
行程を開始させ、シリンダ内に吸入した空気は高温状態
のシリンダ２内で温められた状態で、吸気ポートおよび
吸気管内の逆止弁の手前に排出され、これが更にバイパ
ス通路内に流入して実質的な行程容積を少なくするが、
バイパス通路内に流入した空気は、冷却装置を通過して
冷却された後吸気管に流入する。次の吸入行程では、上
記のように冷却されたバイパス空気は大気と合流して吸
気管内で逆止弁を開き、吸気ポートより吸気弁を経てシ
リンダに吸入される。これによりシリンダ内に吸入され
る空気の充填効率を向上させ、且つノッキングまたはＮ
ＯＸ発生が抑止される。
【０００８】
【実施例】図１において、１は本発明ミラー・サイクル
・エンジンで、２はシリンダ、３は該シリンダ２内を摺
動するピストン、４はシリンダヘッドである。該シリン
ダヘッド４には、シリンダ２の中心線上に設けた点火栓
または燃料噴射弁５を挟んで吸気ポート６、排気ポート
７が形成され、両ポート６、７のシリンダ２側開口部を
各々開閉する吸気弁８及び排気弁９が配設されている。
前記吸気弁８は、図示しないクランク軸と同期して回転
し、且つその位相を変更しうる吸気カム軸１０のカム１
１によって開閉される。なお、１２は弁ばねである。ま
た、前記排気弁９は図示しないクランク軸と同期して回
転する排気カム軸及びレバー（いずれも図示せず）によ
って開閉される。
・エンジンで、２はシリンダ、３は該シリンダ２内を摺
動するピストン、４はシリンダヘッドである。該シリン
ダヘッド４には、シリンダ２の中心線上に設けた点火栓
または燃料噴射弁５を挟んで吸気ポート６、排気ポート
７が形成され、両ポート６、７のシリンダ２側開口部を
各々開閉する吸気弁８及び排気弁９が配設されている。
前記吸気弁８は、図示しないクランク軸と同期して回転
し、且つその位相を変更しうる吸気カム軸１０のカム１
１によって開閉される。なお、１２は弁ばねである。ま
た、前記排気弁９は図示しないクランク軸と同期して回
転する排気カム軸及びレバー（いずれも図示せず）によ
って開閉される。
【０００９】１３は逆止弁で、前記吸気ポート６に合わ
せてシリンダヘッド４に取り付けられた吸気管１４内に
配設されている。逆止弁１３は一端を吸気管壁１４ａに
軸１５によりビス１６で固定して支持されており、通孔
１７ａをあけた弁板１７、ベリリウム銅製のリード弁１
８及び該リード弁１８の外側に設けたガイド１９とから
なり、逆止弁１３は前記軸１５に取り付けた回動レバー
２０により吸気管壁１４ａのポケット１４ｂ内に嵌入す
るように開くことができる。
せてシリンダヘッド４に取り付けられた吸気管１４内に
配設されている。逆止弁１３は一端を吸気管壁１４ａに
軸１５によりビス１６で固定して支持されており、通孔
１７ａをあけた弁板１７、ベリリウム銅製のリード弁１
８及び該リード弁１８の外側に設けたガイド１９とから
なり、逆止弁１３は前記軸１５に取り付けた回動レバー
２０により吸気管壁１４ａのポケット１４ｂ内に嵌入す
るように開くことができる。
【００１０】２１はバイパス通路で、前記逆止弁１３を
バイパスするように吸気管１４に一体的に形成され、こ
の例ではその中間に冷却装置２２が介装されている。２
３はバイパス逆止弁で、前記バイパス通路２１のシリン
ダ側入口２１ａ付近にビス２４で固定され、常時は前記
入口２１ａを閉鎖している。なお、前記冷却装置２２は
専用のものでなくともよく、例えば過給エンジン等にお
けるインタクーラを利用してもよい。
バイパスするように吸気管１４に一体的に形成され、こ
の例ではその中間に冷却装置２２が介装されている。２
３はバイパス逆止弁で、前記バイパス通路２１のシリン
ダ側入口２１ａ付近にビス２４で固定され、常時は前記
入口２１ａを閉鎖している。なお、前記冷却装置２２は
専用のものでなくともよく、例えば過給エンジン等にお
けるインタクーラを利用してもよい。
【００１１】前記吸気弁８を駆動する吸気カム軸１０の
位相を変更する装置としては、例えば図４、図５に示さ
れる開閉時期調整機構２５が利用できる。即ち該開閉時
期調整機構２５は、軸受２６に支承された前記吸気カム
軸１０の端部に、一方向に捩じれたヘリカルスプライン
２７を刻設するとともに、吸気カム軸１０と同軸上に、
端部に前記ヘリカルスプライン２７と逆方向に捩じれた
ヘリカルスプライン２８を刻設し、軸受２６’に支承さ
れたた駆動軸２９を設け、上記スプライン２７、２８間
に、両端内面に歯３０、３１をもつ調整駒３２を各歯３
０、３１が各ヘリカルスプライン２７、２８と噛み合う
よう両軸間にセットし、前記調整駒３２をアクセルペダ
ル、ノックセンサ（いずれも図示せず）または所定吸気
圧等によって作動するアクチュエータ（図示せず）によ
りレバー３３を介して移動せしめて位相を変更し、前記
吸気弁８の開閉時期を変えるものである。なお、この吸
気弁の開閉時期の変更は図５に示すように、最大ほぼ１
８０°とする。また、Ｇは図示しないクランク歯車と噛
み合うカム駆動ギヤである。
位相を変更する装置としては、例えば図４、図５に示さ
れる開閉時期調整機構２５が利用できる。即ち該開閉時
期調整機構２５は、軸受２６に支承された前記吸気カム
軸１０の端部に、一方向に捩じれたヘリカルスプライン
２７を刻設するとともに、吸気カム軸１０と同軸上に、
端部に前記ヘリカルスプライン２７と逆方向に捩じれた
ヘリカルスプライン２８を刻設し、軸受２６’に支承さ
れたた駆動軸２９を設け、上記スプライン２７、２８間
に、両端内面に歯３０、３１をもつ調整駒３２を各歯３
０、３１が各ヘリカルスプライン２７、２８と噛み合う
よう両軸間にセットし、前記調整駒３２をアクセルペダ
ル、ノックセンサ（いずれも図示せず）または所定吸気
圧等によって作動するアクチュエータ（図示せず）によ
りレバー３３を介して移動せしめて位相を変更し、前記
吸気弁８の開閉時期を変えるものである。なお、この吸
気弁の開閉時期の変更は図５に示すように、最大ほぼ１
８０°とする。また、Ｇは図示しないクランク歯車と噛
み合うカム駆動ギヤである。
【００１２】上記構成の本発明ミラー・サイクル・エン
ジンの作用を図４、５により説明する。本発明のミラー
サイクルエンジンでは、オットーサイクルの場合は膨張
比を例えば１１乃至１６と、通常のオットーサイクルエ
ンジンの８．５乃至１０よりも遥かに高く設定し、全負
荷における吸気弁の開閉時期を図４、図５に示すように
通常のエンジンと同様な開閉時期に設定すると、この場
合は膨張比と圧縮比が同等となり、この高い圧縮比によ
りノッキングを発生する。即ち、吸気弁を吸気下死点近
くの点ａにおいて閉じると、図６に示すように、エンジ
ンは、吸気工程の全行程にわたって吸気し、圧縮行程に
おいて点ａから点ｍと、前記の高い膨張比と同じ圧縮比
となるから、点ｍの圧縮圧力と温度は過大となり、ノッ
キングを発生するが、これをノックセンサによりその初
期で捉えて電子制御装置（図示せず）によりアクチュエ
ータ（図示せず）を介して前記開閉時期調整機構２５に
より吸気カム１１のクランク軸に対する位相は進めら
れ、図４の点ａから点ｂに向かって吸気弁８の閉じ時期
は吸気下死点より上死点側に進められる。これを図６の
ｐ−ｖ線図で説明すると、ピストン３はシリンダ２内に
全行程のＡで示される容積を吸入し、吸気行程下死点後
にも開いている吸気弁から一度吸気ポート６に向かって
点ａから点ｂまでの容積Ｂの空気を排出した後、点ｂか
ら実質的な圧縮行程に入り、点ｎまで圧縮するので、圧
力、温度ともに低下し、ノッキングは回避されて安定し
た運転が可能となる。また、それだけでなく、膨張行程
は点ｑから点ｒと、通常のエンジンの点ｓまでより長
く、このことは点ｓ−ｒ−ａ−ｂで囲まれた面積だけ仕
事量を増大させること、即ち熱効率を増大させたことを
表わしている。
ジンの作用を図４、５により説明する。本発明のミラー
サイクルエンジンでは、オットーサイクルの場合は膨張
比を例えば１１乃至１６と、通常のオットーサイクルエ
ンジンの８．５乃至１０よりも遥かに高く設定し、全負
荷における吸気弁の開閉時期を図４、図５に示すように
通常のエンジンと同様な開閉時期に設定すると、この場
合は膨張比と圧縮比が同等となり、この高い圧縮比によ
りノッキングを発生する。即ち、吸気弁を吸気下死点近
くの点ａにおいて閉じると、図６に示すように、エンジ
ンは、吸気工程の全行程にわたって吸気し、圧縮行程に
おいて点ａから点ｍと、前記の高い膨張比と同じ圧縮比
となるから、点ｍの圧縮圧力と温度は過大となり、ノッ
キングを発生するが、これをノックセンサによりその初
期で捉えて電子制御装置（図示せず）によりアクチュエ
ータ（図示せず）を介して前記開閉時期調整機構２５に
より吸気カム１１のクランク軸に対する位相は進めら
れ、図４の点ａから点ｂに向かって吸気弁８の閉じ時期
は吸気下死点より上死点側に進められる。これを図６の
ｐ−ｖ線図で説明すると、ピストン３はシリンダ２内に
全行程のＡで示される容積を吸入し、吸気行程下死点後
にも開いている吸気弁から一度吸気ポート６に向かって
点ａから点ｂまでの容積Ｂの空気を排出した後、点ｂか
ら実質的な圧縮行程に入り、点ｎまで圧縮するので、圧
力、温度ともに低下し、ノッキングは回避されて安定し
た運転が可能となる。また、それだけでなく、膨張行程
は点ｑから点ｒと、通常のエンジンの点ｓまでより長
く、このことは点ｓ−ｒ−ａ−ｂで囲まれた面積だけ仕
事量を増大させること、即ち熱効率を増大させたことを
表わしている。
【００１３】また低負荷時には、吸気カム１１の位相角
を更に進め、図４の点ｃにて吸気弁８を閉じることによ
って図６の点ｃより圧縮行程を開始させ、シリンダ２内
に吸入した容積Ａの空気は、再び吸気ポート６および吸
気管１４内の逆止弁１３の手前に排出され、これが更に
バイパス逆止弁２３を開いてバイパス通路２１内に流入
して実質的な行程容積をＤとするのである。
を更に進め、図４の点ｃにて吸気弁８を閉じることによ
って図６の点ｃより圧縮行程を開始させ、シリンダ２内
に吸入した容積Ａの空気は、再び吸気ポート６および吸
気管１４内の逆止弁１３の手前に排出され、これが更に
バイパス逆止弁２３を開いてバイパス通路２１内に流入
して実質的な行程容積をＤとするのである。
【００１４】本発明のディーゼルエンジンへの適用は専
ら過給エンジンに限定されるが、吸気管１４内の過大な
給気圧力によって、通常のエンジンでは図６の点ａより
圧縮行程が開始され、圧縮圧力は点ｍとなってエンジン
の許容最高圧力を越えてしまうのに対し、本発明では前
記図４、図５に示される開閉時期調整機構２５によって
吸気弁８の開閉時期を変え、点ｂから圧縮行程を開始す
るので、圧縮圧力は点ｎと低下し、圧縮圧力をエンジン
の許容最高圧力以下に維持することが可能となったので
ある。
ら過給エンジンに限定されるが、吸気管１４内の過大な
給気圧力によって、通常のエンジンでは図６の点ａより
圧縮行程が開始され、圧縮圧力は点ｍとなってエンジン
の許容最高圧力を越えてしまうのに対し、本発明では前
記図４、図５に示される開閉時期調整機構２５によって
吸気弁８の開閉時期を変え、点ｂから圧縮行程を開始す
るので、圧縮圧力は点ｎと低下し、圧縮圧力をエンジン
の許容最高圧力以下に維持することが可能となったので
ある。
【００１５】前記した如く、低負荷時に吸気カム１１の
位相角が更に進められた結果、図４の点ｃにて吸気弁８
が閉じられ、これによって図６の点ｃより圧縮行程が開
始されるが、シリンダ２内に吸入した容積Ａの空気は、
高温状態のシリンダ２内で温められた状態で再び吸気ポ
ート６および吸気管１４内の逆止弁１３の手前に排出さ
れ、これがバイパス逆止弁２３を開いてバイパス通路２
１内に流入し、冷却装置２２を通過して冷却された後吸
気管１４に流入する。次の吸入行程では、上記のように
冷却されたバイパス空気は大気と合流して吸気管１４内
で逆止弁１３のリード弁１８を開き、吸気ポート６より
吸気弁８を経てシリンダ２に吸入される。
位相角が更に進められた結果、図４の点ｃにて吸気弁８
が閉じられ、これによって図６の点ｃより圧縮行程が開
始されるが、シリンダ２内に吸入した容積Ａの空気は、
高温状態のシリンダ２内で温められた状態で再び吸気ポ
ート６および吸気管１４内の逆止弁１３の手前に排出さ
れ、これがバイパス逆止弁２３を開いてバイパス通路２
１内に流入し、冷却装置２２を通過して冷却された後吸
気管１４に流入する。次の吸入行程では、上記のように
冷却されたバイパス空気は大気と合流して吸気管１４内
で逆止弁１３のリード弁１８を開き、吸気ポート６より
吸気弁８を経てシリンダ２に吸入される。
【００１６】
【発明の効果】本発明ミラー・サイクル・エンジンは、
吸、排気弁を備えたエンジンの前記吸気弁のクランク軸
に対する位相を、吸気行程の下死点以後において変化し
うる吸気カム軸により駆動するよう構成し、吸気系統に
吸入空気がシリンダに向かって流れるよう弁体を開く逆
止弁を配設するとともに、該逆止弁をバイパスして冷却
装置を備えたバイパス通路を設けたことを特徴とするの
で、通常の吸気弁の開閉時期を大きく変更し得るように
したこと及び吸気系統に逆止弁を配設したことにより、
従来のミラー・サイクル・エンジンのように複雑で重量
大なるロータリ・バルブを使用することなく、軽量で構
造簡単且つ吸気抵抗の小さなミラー・サイクル・エンジ
ンを実現できるとともに、一度シリンダ内に吸入された
空気がシリンダ内の熱を吸収した後吸気系内に再排出さ
れた際、これを冷却装置を備えたバイパス通路を通過さ
せて冷却することにより、シリンダ内に吸入される空気
の充填効率を向上させ、且つノッキングまたはＮＯＸ発
生が抑止されたミラー・サイクル・エンジンを提供する
効果がある。
吸、排気弁を備えたエンジンの前記吸気弁のクランク軸
に対する位相を、吸気行程の下死点以後において変化し
うる吸気カム軸により駆動するよう構成し、吸気系統に
吸入空気がシリンダに向かって流れるよう弁体を開く逆
止弁を配設するとともに、該逆止弁をバイパスして冷却
装置を備えたバイパス通路を設けたことを特徴とするの
で、通常の吸気弁の開閉時期を大きく変更し得るように
したこと及び吸気系統に逆止弁を配設したことにより、
従来のミラー・サイクル・エンジンのように複雑で重量
大なるロータリ・バルブを使用することなく、軽量で構
造簡単且つ吸気抵抗の小さなミラー・サイクル・エンジ
ンを実現できるとともに、一度シリンダ内に吸入された
空気がシリンダ内の熱を吸収した後吸気系内に再排出さ
れた際、これを冷却装置を備えたバイパス通路を通過さ
せて冷却することにより、シリンダ内に吸入される空気
の充填効率を向上させ、且つノッキングまたはＮＯＸ発
生が抑止されたミラー・サイクル・エンジンを提供する
効果がある。
【図１】本発明ミラー・サイクル・エンジンの要部縦断
面図
面図
【図２】本発明ミラー・サイクル・エンジンの吸気弁開
閉時期調整機構の断面図
閉時期調整機構の断面図
【図３】図４の一部拡大断面図
【図４】本発明ミラー・サイクル・エンジンの吸、排気
弁のクランク角に対する弁開口時期の変化説明図
弁のクランク角に対する弁開口時期の変化説明図
【図５】本発明ミラー・サイクル・エンジンの吸、排気
弁のクランク角に対する弁開口面積の変化説明図
弁のクランク角に対する弁開口面積の変化説明図
【図６】本発明ミラー・サイクル・エンジンのｐ−ｖ線
図 １；ミラー・サイクル・エンジン ２；シリンダ ３；ピストン ４；シリンダヘッド ５；点火栓または燃料噴射弁 ６：吸気ポート ７；排気ポート ８；吸気弁 ９；排気弁 １０；吸気カム軸 １１；カム １２；弁ばね １３；逆止弁 １４；吸気管 １７；弁板 １８；リード弁 １９；ガイド ２０；回動レバー ２１；バイパス通路 ２２；冷却装置 ２３；バイパス逆止弁 ２５；吸気弁開閉時期調整機構 ２６、２６’；軸受 ２７；ヘリカルスプライン ２８；ヘリカルスプライン ２９；駆動軸 ３０；歯 ３１；歯 ３２；調整駒 ３３；レバー。
図 １；ミラー・サイクル・エンジン ２；シリンダ ３；ピストン ４；シリンダヘッド ５；点火栓または燃料噴射弁 ６：吸気ポート ７；排気ポート ８；吸気弁 ９；排気弁 １０；吸気カム軸 １１；カム １２；弁ばね １３；逆止弁 １４；吸気管 １７；弁板 １８；リード弁 １９；ガイド ２０；回動レバー ２１；バイパス通路 ２２；冷却装置 ２３；バイパス逆止弁 ２５；吸気弁開閉時期調整機構 ２６、２６’；軸受 ２７；ヘリカルスプライン ２８；ヘリカルスプライン ２９；駆動軸 ３０；歯 ３１；歯 ３２；調整駒 ３３；レバー。
Claims (2)
- 【請求項１】 吸、排気弁を備えたエンジンの前記吸気
弁のクランク軸に対する位相を、吸気行程の下死点以後
において変化しうる吸気カム軸により駆動するよう構成
し、吸気系統に吸入空気がシリンダに向かって流れるよ
う弁体を開く逆止弁を配設するとともに、該逆止弁をバ
イパスして冷却装置を備えたバイパス通路を設けたこと
を特徴とするミラー・サイクル・エンジン。 - 【請求項２】 前記バイパス通路に、シリンダに一旦吸
入された空気が逆流したとき開くバイパス逆止弁を配設
したことを特徴とする請求項１記載のミラー・サイクル
・エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353525A JPH07197820A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ミラー・サイクル・エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353525A JPH07197820A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ミラー・サイクル・エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07197820A true JPH07197820A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18431432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5353525A Pending JPH07197820A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ミラー・サイクル・エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07197820A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010261425A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Yamaha Motor Co Ltd | 火花点火式内燃機関 |
| JP2013503287A (ja) * | 2009-08-31 | 2013-01-31 | デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 可変カム位相器を有する弁作動装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5353525A patent/JPH07197820A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010261425A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Yamaha Motor Co Ltd | 火花点火式内燃機関 |
| JP2013503287A (ja) * | 2009-08-31 | 2013-01-31 | デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 可変カム位相器を有する弁作動装置 |
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