JPS6146646B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6146646B2 JPS6146646B2 JP54003761A JP376179A JPS6146646B2 JP S6146646 B2 JPS6146646 B2 JP S6146646B2 JP 54003761 A JP54003761 A JP 54003761A JP 376179 A JP376179 A JP 376179A JP S6146646 B2 JPS6146646 B2 JP S6146646B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- intake
- rotary valve
- engine
- opening
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は吸気弁の上流に第２の吸気バルブを設
けて吸入空気量を制御し、機関ポンピングロスを
低減するようにした内燃機関に関する。
けて吸入空気量を制御し、機関ポンピングロスを
低減するようにした内燃機関に関する。
内燃機関の燃費改善に対する一つの障害とし
て、吸気系に設置するバタフライ型の絞弁の絞り
作用に起因してのポンピングロスの問題がある。
て、吸気系に設置するバタフライ型の絞弁の絞り
作用に起因してのポンピングロスの問題がある。
ポンピングロスは吸気弁の開弁後にピストンに
作用する吸入負圧にもとづく負の仕事であつて、
吸入負圧の増大する低負荷域ほど仕事損失が大き
くなる。
作用する吸入負圧にもとづく負の仕事であつて、
吸入負圧の増大する低負荷域ほど仕事損失が大き
くなる。
したがつて、絞弁全開運転時や、絞弁のないデ
イーゼル機関ではポンピングロスは大幅に低減
し、燃費効率は良好となる。
イーゼル機関ではポンピングロスは大幅に低減
し、燃費効率は良好となる。
通常の火花点火式機関では絞弁によつて吸入空
気量をコントロールしているため、どうしても吸
気絞り損失を解消することはできない。
気量をコントロールしているため、どうしても吸
気絞り損失を解消することはできない。
そこで本発明は、吸気通路からバタフライ型絞
弁を除去し、機関吸気ポートに通路を開閉可能な
第２のバルブを設け、吸気弁の開弁時に第２のバ
ルブを開く期間を制御することにより吸入空気量
をコントロールし、もつて吸気絞り作用をなくし
てポンピングロスの少ない燃費効率のすぐれた火
花点火式内燃機関を提供することを目的とする。
弁を除去し、機関吸気ポートに通路を開閉可能な
第２のバルブを設け、吸気弁の開弁時に第２のバ
ルブを開く期間を制御することにより吸入空気量
をコントロールし、もつて吸気絞り作用をなくし
てポンピングロスの少ない燃費効率のすぐれた火
花点火式内燃機関を提供することを目的とする。
以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。
する。
第１図において、１はシリンダ、２はシリンダ
ヘツド、３はピストンであつて、これらによつて
燃焼室４が区画形成される。
ヘツド、３はピストンであつて、これらによつて
燃焼室４が区画形成される。
燃焼室４と吸気ポート５との連通は、吸気弁６
を介して機関回転に同期して開閉され、吸気弁６
は機関吸入行程における上死点附近から下死点附
近まで開弁するように動弁機構７によつて駆動さ
れる。
を介して機関回転に同期して開閉され、吸気弁６
は機関吸入行程における上死点附近から下死点附
近まで開弁するように動弁機構７によつて駆動さ
れる。
８は吸気弁用ロツカアーム、９は排気弁用ロツ
カアームを示し、カム軸１０に取付けられた吸気
カム１１と排気カム１２にそれぞれ従動し、吸気
弁６と排気弁１３を開閉する。
カアームを示し、カム軸１０に取付けられた吸気
カム１１と排気カム１２にそれぞれ従動し、吸気
弁６と排気弁１３を開閉する。
ところで、吸気ポート５には吸気弁６の直前に
第２の吸気バルブとしてロータリバルブ１５が設
けられ、該ロータリバルブ１５は吸気ポート軸線
と直交する軸線を中心として回転し、バルブ孔１
６により吸気ポート５を開閉する。
第２の吸気バルブとしてロータリバルブ１５が設
けられ、該ロータリバルブ１５は吸気ポート軸線
と直交する軸線を中心として回転し、バルブ孔１
６により吸気ポート５を開閉する。
このためロータリバルブ１５の開いているとき
は、吸気弁６を介してシリンダ１に空気（混合
気）が吸入されるが、ロータリバルブ１５の閉じ
ているときは吸気弁６が開弁しても空気の吸入は
行われないことになり、したがつて吸入空気量は
ロータリバルブ１５の開弁時期と吸気弁６の開弁
時期とのオーバラツプにもとづいて制御される。
は、吸気弁６を介してシリンダ１に空気（混合
気）が吸入されるが、ロータリバルブ１５の閉じ
ているときは吸気弁６が開弁しても空気の吸入は
行われないことになり、したがつて吸入空気量は
ロータリバルブ１５の開弁時期と吸気弁６の開弁
時期とのオーバラツプにもとづいて制御される。
ここでロータリバルブ１５はカム軸１０と連動
回転するようになつており、第２図に示すよう
に、ロータリバルブ駆動軸１７に取付けた歯車１
８がカム軸１０の歯車１９と噛み合い、結果的に
機関クランク軸の回転に同期して駆動される。
回転するようになつており、第２図に示すよう
に、ロータリバルブ駆動軸１７に取付けた歯車１
８がカム軸１０の歯車１９と噛み合い、結果的に
機関クランク軸の回転に同期して駆動される。
そして、ロータリバルブ１５の開閉位相を機関
運転状態（アクセル開度）に応じて可変的に制御
する手段として、前記駆動軸１７とロータリバル
ブ１５との間には、かさ歯車の組み合せからなる
差動歯車機構２０が介装される。
運転状態（アクセル開度）に応じて可変的に制御
する手段として、前記駆動軸１７とロータリバル
ブ１５との間には、かさ歯車の組み合せからなる
差動歯車機構２０が介装される。
歯車２１ａは駆動軸１７に、これと対向する歯
車２１ｂはロータリバルブ１５にそれぞれ同軸的
に直結し、これに対して歯車２２ａと２２ｂは制
御軸２３に回転自由に支持された状態で前記歯車
２１ａ，２１ｂに噛合する。
車２１ｂはロータリバルブ１５にそれぞれ同軸的
に直結し、これに対して歯車２２ａと２２ｂは制
御軸２３に回転自由に支持された状態で前記歯車
２１ａ，２１ｂに噛合する。
したがつて、制御軸２３を第３図に示すように
歯車２１ａ，２１ｂの回転方向（円周方向）に回
動すると、歯車２１ａ，２１ｂに対する歯車２２
ａ，２２ｂの噛み合い位相が変化し、歯車２１ａ
と２１ｂとの回転伝達角に位相差が生じるので、
これを利用してロータリバルブ１５の開弁期間を
カム軸１０の回転、即ち吸気弁６の開閉に対して
相対的に早めたり遅らせたりすることができる。
歯車２１ａ，２１ｂの回転方向（円周方向）に回
動すると、歯車２１ａ，２１ｂに対する歯車２２
ａ，２２ｂの噛み合い位相が変化し、歯車２１ａ
と２１ｂとの回転伝達角に位相差が生じるので、
これを利用してロータリバルブ１５の開弁期間を
カム軸１０の回転、即ち吸気弁６の開閉に対して
相対的に早めたり遅らせたりすることができる。
制御軸２３の回動角の制御は、例えばアクセル
ペダルの踏み込み量に応じて増減するように構成
する。なお図中２５は点火栓、２６は排気マニホ
ールドである。
ペダルの踏み込み量に応じて増減するように構成
する。なお図中２５は点火栓、２６は排気マニホ
ールドである。
以上のように構成してあり、次に第４図を参照
しながら作用について説明する。
しながら作用について説明する。
吸気弁６の開閉タイミングは、機関高速運転時
におけるシリンダ内混合気充填効率を考慮して適
切に設定されており、これに対してロータリバル
ブ１５の開弁期間を図のように制御すると、両バ
ルブのともに開弁している間だけ（斜線域）混合
気が吸入される。
におけるシリンダ内混合気充填効率を考慮して適
切に設定されており、これに対してロータリバル
ブ１５の開弁期間を図のように制御すると、両バ
ルブのともに開弁している間だけ（斜線域）混合
気が吸入される。
したがつて、このオーバラツプ量を減らせば吸
入空気量（シリンダ内混合気充填量）は減少する
し、オーバラツプ量を増せば吸入空気量が増大
し、吸気弁６の開いている期間中ロータリバルブ
１５が全開するときに最大流量となる。
入空気量（シリンダ内混合気充填量）は減少する
し、オーバラツプ量を増せば吸入空気量が増大
し、吸気弁６の開いている期間中ロータリバルブ
１５が全開するときに最大流量となる。
このようなロータリバルブ１５の開弁期間のタ
イミング制御は、制御軸２３を介して差動歯車機
構２０の回転伝達位相角を変位させることにより
行われ、機関低負荷域にはロータリバルブ１５の
閉弁を相対的に早め、高負荷域では遅らせるので
ある。
イミング制御は、制御軸２３を介して差動歯車機
構２０の回転伝達位相角を変位させることにより
行われ、機関低負荷域にはロータリバルブ１５の
閉弁を相対的に早め、高負荷域では遅らせるので
ある。
一方、このようにして吸入空気量を制御する
と、ロータリバルブと吸気弁のオーバラツプ時に
ピストン３に作用する吸入負圧は、絞弁による絞
り作用がほとんどなく、ロータリバルブ１５は機
関回転と同期して回転し、全開時を有するので大
気圧に近くなり、またロータリバルブ１５の閉弁
後はその下流吸気ポート５と燃焼室４とは密閉空
間となり、その後のピストン３の降下にもとづく
吸引損失は、圧縮行程におけるピストン３の引上
げ作用としてある程度回収できるため、通常の絞
弁によつて制御する方式に比べて、ポンピングロ
スは大幅に低減することになる。
と、ロータリバルブと吸気弁のオーバラツプ時に
ピストン３に作用する吸入負圧は、絞弁による絞
り作用がほとんどなく、ロータリバルブ１５は機
関回転と同期して回転し、全開時を有するので大
気圧に近くなり、またロータリバルブ１５の閉弁
後はその下流吸気ポート５と燃焼室４とは密閉空
間となり、その後のピストン３の降下にもとづく
吸引損失は、圧縮行程におけるピストン３の引上
げ作用としてある程度回収できるため、通常の絞
弁によつて制御する方式に比べて、ポンピングロ
スは大幅に低減することになる。
なお、ポンピングロス低減効果を高めるために
は、ロータリバルブ１６から吸気弁６のバルブシ
ートまでの吸気ポート空間を可及的に減少してや
ればよい。
は、ロータリバルブ１６から吸気弁６のバルブシ
ートまでの吸気ポート空間を可及的に減少してや
ればよい。
機関減速時などは、ロータリバルブ１５と吸気
弁６とのバルブオーバラツプをゼロにすれば、混
合気をシリンダ内に一切供給しない、いわゆる減
速時の燃料カツトシステムも実現でき、燃費の一
層の改善がはかれる。
弁６とのバルブオーバラツプをゼロにすれば、混
合気をシリンダ内に一切供給しない、いわゆる減
速時の燃料カツトシステムも実現でき、燃費の一
層の改善がはかれる。
以上のように本発明は、吸気ポートに機関回転
に同期して開閉する吸気弁を設け、この吸気弁の
上流に近接して吸気ポートと直交する円筒型のロ
ータリバルブを設け、このロータリバルブを機関
回転に同期して回転駆動するとともに、このロー
タリバルブの開閉位相を相対変化させる制御手段
を設け、かつ吸気弁の開閉期間に対するロータリ
バルブの開弁オーバラツプ量が機関負荷の増加に
伴い増大するように前記制御手段の負荷制御手段
と連動させたため、ロータリバルブの開弁オーバ
ラツプ量に応じて吸入空気量を制御でき、とくに
機関の部分負荷域で開弁オーバラツプ量を小さく
することにより、ポンピングロスを低減して燃費
の向上をはかることができる。また、ロータリバ
ルブは円筒型で、しかも吸気弁に近接して設けて
いるために、ロータリバルブ閉弁時の下流側通路
空間が減少し、ポンピングロスの低減効果が大き
い。
に同期して開閉する吸気弁を設け、この吸気弁の
上流に近接して吸気ポートと直交する円筒型のロ
ータリバルブを設け、このロータリバルブを機関
回転に同期して回転駆動するとともに、このロー
タリバルブの開閉位相を相対変化させる制御手段
を設け、かつ吸気弁の開閉期間に対するロータリ
バルブの開弁オーバラツプ量が機関負荷の増加に
伴い増大するように前記制御手段の負荷制御手段
と連動させたため、ロータリバルブの開弁オーバ
ラツプ量に応じて吸入空気量を制御でき、とくに
機関の部分負荷域で開弁オーバラツプ量を小さく
することにより、ポンピングロスを低減して燃費
の向上をはかることができる。また、ロータリバ
ルブは円筒型で、しかも吸気弁に近接して設けて
いるために、ロータリバルブ閉弁時の下流側通路
空間が減少し、ポンピングロスの低減効果が大き
い。
第１図は本発明の断面図、第２図は動弁系の平
面図、第３図は差動歯車機構の正面図、第４図は
本発明のバルブ開閉特性をあらわす説明図であ
る。 １……シリンダ、３……ピストン、４……燃焼
室、５……吸気ポート、６……吸気弁、７……動
弁機構、１０……カム軸、１１……吸気カム、１
２……排気カム、１５……ロータリバルブ、１６
……バルブ孔、１７……駆動軸、２０……差動歯
車機構、２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ……か
さ歯車、２３……制御軸。
面図、第３図は差動歯車機構の正面図、第４図は
本発明のバルブ開閉特性をあらわす説明図であ
る。 １……シリンダ、３……ピストン、４……燃焼
室、５……吸気ポート、６……吸気弁、７……動
弁機構、１０……カム軸、１１……吸気カム、１
２……排気カム、１５……ロータリバルブ、１６
……バルブ孔、１７……駆動軸、２０……差動歯
車機構、２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ……か
さ歯車、２３……制御軸。
Claims (1)
- １ 吸気ポートに機関回転に同期して開閉する吸
気弁を設け、この吸気弁の上流に近接して吸気ポ
ートと直交する円筒型のロータリバルブを設け、
このロータリバルブを機関回転に同期して回転駆
動するとともに、このロータリバルブの開閉位相
を相対変化させる制御手段を設け、かつ吸気弁の
開弁期間に対するロータリバルブの開弁オーバラ
ツプ量が機関負荷の増加に伴い増大するように前
記制御手段を機関の負荷制御手段と連動させたこ
とを特徴とする火花点火式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP376179A JPS5596313A (en) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | Spark-ignition internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP376179A JPS5596313A (en) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | Spark-ignition internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5596313A JPS5596313A (en) | 1980-07-22 |
| JPS6146646B2 true JPS6146646B2 (ja) | 1986-10-15 |
Family
ID=11566151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP376179A Granted JPS5596313A (en) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | Spark-ignition internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5596313A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2165886A (en) * | 1984-10-23 | 1986-04-23 | Ford Motor Co | An inlet manifold for an i c engine |
| JPS63261207A (ja) * | 1987-04-17 | 1988-10-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光線路のモニタ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840260Y2 (ja) * | 1975-11-21 | 1983-09-10 | 株式会社新潟鐵工所 | ４ サイクルナイネンキカンノ キユウキカンセイソウチ |
-
1979
- 1979-01-16 JP JP376179A patent/JPS5596313A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5596313A (en) | 1980-07-22 |
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