JPS62191621A

JPS62191621A - 内燃機関

Info

Publication number: JPS62191621A
Application number: JP3262486A
Authority: JP
Inventors: Kishichiro Haruyama; 晴山　喜七郎
Original assignee: HARUYAMA JIKOU KK
Current assignee: HARUYAMA JIKOU KK
Priority date: 1986-02-17
Filing date: 1986-02-17
Publication date: 1987-08-22
Also published as: JPH0553927B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】ａ、　産業上の利用分野本発明は、予燃焼室を備える内燃機関に関するものであ
る。

ｂ、　従来の技術従来の内燃機関、例えば圧縮着火機関においては、液体
燃料を燃焼室に直接的に噴射するようにしていたために
、噴射された液体燃料が充分に気化されて空気との均一
な混合気体が形成される前に圧縮着火燃焼が開始される
。

このため、燃焼状態が悪く、燃焼室内には未燃焼ハイド
ロカーボンが住成され、圧縮着火機関からは黒煙が排出
され、これらは空気汚染の一因となっていた。

本発明は上述の如き実状に鑑みて発明されたものであっ
て、その目的は、排出ガス中に含まれる黒煙やハイドロ
カーボンを大幅に減少させるようにした内燃機関を堤供
することにある。

Ｃ９問題点を解決するための手段本発明では、上記目的を達成するために、予燃焼室近傍
に摺動自在に設けた弁体と、該弁体の一端に形成した活
性室と、該活性室と上記予燃焼室とを連通ずる連通孔を
設け、該弁体を着火タイミングに応じて往動させ、これ
に伴って前記活性室を…■記予燃焼室内に移動し開放さ
せる往動手段と、前記気化室に燃料を噴射供給する燃料
供給手段と、上記弁体に関連する弁座の下端部に形成し
た切欠きと、急加速された際に上記弁体を上記予燃焼室
側にシフトさせるシフト手段とを具備させて内燃機関を
構成するようにしている。

ｄ、　実施例以下、本発明に係る内燃機関の実施例について添付図面
を参照しながら詳細に説明する。

第１図および第２図は本発明を適用した４サイクルの圧
縮着火機関の一実施例を示すものである。

この圧１ｔｉｉ着火機関ｌはシリンダ部２とヘッド部３
とから構成されている。

シリンダ部２のシリンダ本体４内には主燃焼室５が形成
されており、ヘッド部３のヘッド本体６内には予燃焼室
７が形成されている。

主燃焼室５と予燃焼室７とは、ヘッド本体６に１頃斜さ
せて形成した噴出孔８を介して連通されている。

なお、予燃焼室７は、スワールが発生し易いように、断
面が略円形状となっている。

ヘッド本体６には開口９が設けられ、この開口９内に略
円筒状の弁体１０ａ；’）’ｌ’Ｍ動自在に嵌合されて
いる。

弁体１０ａ　とヘッド本体６の開口９の下端部（弁座）
　ｌＯｂ　とによって気化形成弁１０が形成されている
。

また、弁体１０ａ　は、該弁体とヘッド本体６の上部と
の間に嵌着した円筒スリーブ１１によって上下方向にガ
イドされている。

弁体ＬＯａの上端部周囲には環状の活性室１２が形成さ
れている。

弁体１０ａの中央部にはシール部材１３．１３が配設さ
れている。

弁体１０ａの下端部には、活性室１２と予燃焼室７とを
連通ずる連通孔１４が穿設されている。

また、弁体１０ａの上部には空室１５が形成されている
。

この空室１５は弁体１０ａの上部への熱の移動を阻止す
る役目をするため、その下部の活性室１２の周囲部分は
高温に保たれろや弁体１０ａの上端には大径の円形板体１６が固定され、
咳機体とヘッド本体６の上端面との間にはスプリング１
７が介装されている。

弁体１０ａ　はスプリング１７によって常時上方へ付勢
されており、これによって活性室１２は封じられている
。

さらに、開口９の下端部ｔａｂの最下部には予燃ＶＦ、
室７に臨ませてくさび状の切欠き９ａが形成されている
。

この切欠き９ａの数および大きさは、特に限定されず、
活性室１２の大きさ等を考慮して適宜決定すれば良い。

ヘッド本体６内には、燃料噴射ノズル１８が活性室１２
に臨まれて配設されている。

また、ヘッド本体６には弁体１０ａのシフト手段１９が
配設されている。

シフト手段１９は、当該機関工の各部に潤滑油を供給す
る潤滑油メイン通ｉ？！（図示せず）から分枝されたバ
イパス通路２０と、バイパス通路２０からヘッド本体６
内でさらに分枝された通路２０ａ、　２１　　と、通路
２０ａ　に介在された弁２２と、弁２２を吸気管２３内
の圧力の変化に基づいて開閉制御する弁開閉制御手段２
４と、弁体１０ａを上下動させるためのカム（往動手段
）２５と、一端部２６ａが板体１６に差渡されたアーム
２６と、該アームの他端部２６ｂを支点として上下動さ
せる支点上下動手段２７等とから成る。

通路２０ａ　は、例えばクランク室２８等に連通されて
いる。

通路２１ば、支点上下動手段２７におけるシリンダ２９
およびピストン３０とへノド本体６とによって囲まれて
形成された室３１に連通されている。

弁２２は、弁開閉制御手段２４のピストン３２から延設
されたロッド３３の先端部（弁体）３３ａ　と、通路２
０ａ　を略直角に折曲させた折曲部（弁座）２０ｂとか
Ｃ２成る。

ピストン３２は、シリンダ３４内に摺動自在に配装され
、該シリンダの端壁３４８　との間に介装されたスプリ
ング３５によって常時ヘッド本体６側に付勢させられて
いる。これによって、弁２２は常閉弁とされている。

また、ピストン３２とシリンダ３４とに囲まれて形成さ
れる室３６は、導管３７を介して吸気管２３のスロット
ルバルブ３８近傍の下流側にｉ！Ｉ！通されている。

他方、支点上下動手段２７において、ピストン３０から
４二方に延設されたロッド３９には、アーム２６の支点
２６ａが例えばボールジヨイント手段等によって回動自
在に支承され−ζいる。４０は、このアーム２６の他端
部２６ｂの高さを」ム１整するナツトアジャスターであ
る。

アーム２６の中央部にはカム受Ｃ）部材４１が設置され
ており、該カム受は部材がカム２５に当接されている。

カム２５は、クランクシャフト４２の回転動力が図示し
ない動力伝達手段を介して伝達されて所定の着火タイミ
ングで回転される。

カム２５の形状は、圧縮工程が終了する手前で気化形成
弁１０を開成させるように適宜に決定されるもので、特
に限定されない。

なお、第１図において、４３はピストン、４４は吸気バ
ルブ、４５は１１気管、４６は排気バルブ、第２図にお
いて、４７はシリンダ２９の開口部付近に嵌着されたピ
ストン３０のストッパ、４８は通路２０ａ　において弁
２２より下流に設置したオリフィスである。

次に、この圧縮着火機関Ｉの作用を説明する。

当該機関ｌが等速で通常運転されている場合には、吸気
管２３内で生している負圧が導管３７を介してピストン
３２に作用し、スプリング３５の弾性に抗してピストン
３２がソリンダ端壁３４ａ　側に移動される。

これによって、弁２２は開成状態に保持されている。

弁２２の開成により、バイパス通路１９を介して圧送さ
れてくる潤滑油は、室３１内にはほとんど送られず、通
ｉ￥８２０ａ側を通ってクランク室２８・＼と流れる。

したがって、この適状運転状態においては、」二記バイ
パス通路２０を流れる潤滑油によってピストン３０に力
が及ぼされることはほとんど無いため、ピストン３０は
最下地点に位置される。

これによって、アーム２６の他端部２６ｂは最下地点に
位置され、これに伴ない弁体ｌＯはスプリング１７によ
って押上げられて最上地点に位置される。

次に、当該機関ｌの各工程に沿って説明を加える。

当該機関１における吸気行程および排気工程は、従来の
ものと同様に吸気バルブ４４および排気バルブ４６を所
定のタイミングで開閉して行なわれるので、その詳細な
説明を省略し、圧縮行程および膨張行程について説明す
る。

当機関がクランク角度１８０°〜３６０°、（圧縮工程
）にある場合には、ピストン４３は主燃焼室５内のエア
を圧縮し、これに従いこの圧縮エアは噴出孔８を介して
予燃焼室７内に急激に噴出されて該予燃焼室内でスワー
ルを形成する。

また、予燃焼室７に噴出された上記エアの一部は、さら
に連ｉｌｌ孔１４を介して活性室１２内に噴出される。

他方、活性室１２には燃料噴射ノズル１８から燃ｔ’＋
が供給される。この供給された燃料は、上記したように
予燃料室７から活性室１２内に噴入されたエアと接触し
、君達に予混合され活性化される。

なお、燃料噴射ノズル１８による燃料噴射は、圧縮−上
死点より６０°〜３０゛前（着火始め前）に行なわれる
のが好ましい。

次いで、圧縮上死点になる直前にカム３８によってアー
ム２６の中央部が下方に押される。このとき、アーム２
６の一端部２６ａ　はその他端部２６ｈを中心として下
方に移動され、それに伴い、弁体１０ａ　も下動される
。

この弁体１０ａの下動により、気化形成弁１０は開成さ
れ、活性室１２は予燃焼室７内に開放され、活性室１２
内で予め活性化されて生成された予混合気は予燃焼室７
内のスワールに乗って該や燃焼室７に拡散されて予燃焼
し、さらに噴出口８を介して主燃焼室５へ激しく噴出さ
れる。

これにより、圧縮上死点付近から主燃焼室５内の圧縮エ
アの燃焼が開始される。

そして、燃焼終了付近（クランク角度５４０°付近）で
、気化形成弁ｌＯは、カム２６とスプリング１７との協
働作用にて弁体１０ａが上動されることによって再び閉
成される。これによって、燃焼工程が終了し、排気行程
に移行する。

次に、当該機関１が急加速された場合について述べる。

この場合には、スロットルバルブ３８の開度が４Ｌ＋。

に増される。この瞬間、スロットルバルブ３８の直後で
は瞬間的に負圧が急に減少される。この負圧の急な減少
が導管３７を介して室３６に伝達され、それによって室
３６内の圧力も急に上昇され、ピストン３２はスプリン
グ３５によってへ、ド本体６側に付勢されて弁２２を閉
成する。

この弁２２の閉成により、バイパス通路２０内を工法さ
れてくる潤滑油は、ピストン３０に力を及ぼし、ピスト
ン３０を上動させる。

これによって、アーム２６の他端部２６ｈが上動される
とともに、そのカム２５とカム受は部材４１とが当接さ
れる点を支点としてその一端部２６．１が下動され、こ
れに伴い弁体１０ａ　が下方ヘシフトされる。

このように弁体１０ａが下方ヘソフトされると活性室１
２はその下部において切欠き９ａに開口される。

したがって、このとき、活性室１２は連通孔１４ととも
に切欠き９ａを介して予燃焼室７に連通される。

この状態において、連通孔１４は切欠き９ａを介して連
通された分だけ広くなったものと同様の効果を奏する。

これによって、活性室１２内へは、連通孔１４および切
欠き９Ｑを介して瞬時にして多量の−【アを主燃焼室７
から送ることができる。したが−７て、ｅ、加速時に燃
料噴射ノズル１８から瞬時に多ＩＩｔ（Ｊ）燃１１が活
性室１２内に供給されてもエア不足にならず、これらの
多量の燃料の活性化が充分に行なわれろ。

なお、このように弁体１０ａが下方にシフトされた状態
においても気化形成弁１０は前述した通常運動の場合と
同様に動作される。

本発明におけるシフト手段は、上記実施例のものに限ら
れず、例えば、スロットルバルブがｆＬｒ、　ａに回動
されたことを電気的に検出して電磁的に弁体を予燃焼室
側にシフトさせるべく構成しても良く、これらは従来技
術を用いて節単に構成できる。

要は、急加速時に弁体をわずかに予燃焼室側にシフトで
きる構成であれば良く、いかなる構成としても良い。

本発明が適用される内燃機関としては、上記実施例の如
くディーゼル機関等に代表される圧縮着火機関に限らず
、直接噴射タイプの圧縮着火機関やガソリン機（オント
ーサイクル機関）等でも良く、また予燃焼室を有さない
タイプの機関にも勿論適用できる。

ｅ、　発明の詳細な説明したように、本発明に係る内燃機関によれば、急
加速時に気化形成弁の弁体を予燃焼室側にシフトさせる
ことによって、活性室と予燃焼室とを連通ずるエア通路
断面積を実質的に大きく変化させることができる構成と
しているため、急加速時に活性室内に多量の燃料が供給
されてもこれに見合うだけのエアを充分に供給でき、し
たがって、燃料を効果的に予混合させ活性化させること
により燃焼させることができ、排ガス中に含まれる型埋
やハイドロカーボンを大幅に減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る内燃機関の一実施例
を示し、第１図はそれを概念的に示した図、第２図はそ
の要部を拡大して示す縦断面図である。 ■・・・内環着火機関、　　２・・・シリンダ部、３・
・・ヘッド部、　　　　　４・・・シリンダ本体、５・
・・主燃焼室、　　　　　６・・・ヘッド本体、７・・
・予燃焼室、　　　　８・・・噴出孔、９・・・開口、
　　　　　　９ａ・・・切欠き、ＩＯ・・・気化形成弁
、　　　ｌＯａ・・・弁体、！■・・・円筒スリーブ、
　　１２・・・活性室、１４・・・連通孔、　　　　　
１５・・・空室、１６・・・板体、　　　　　　ｊ７・
・・スプリング、【８・・・燃料噴射ノズル、　１９・
・・シフト手段、２０・・・バイパス通路、　　２０ａ
　、　２１・・・通路、２０ｂ・・・折曲部、　　　　
２２・・・弁、２３・・・吸気管、　　　　　２４・・
・弁開閉手段、２５・・・カム、　　　　　　２６・・
・アーム、２６ａ・・・一端部、　　　　２６Ｉ３・・
・他端部、２７・・・支点上下動手段、　２８・・・ク
ランク室、２９・・・シリンダ、　　　　　３０・・・
ピストン、３１・・・室、　　　　　　　　３２・・・
ピストン、３３・・・ロッド、　　　　　３３ａ・・・
弁体、３４・・・シリンダ、　　　　３４ａ　・・・シ
リンダ端壁、３５・・・スプリング、　　　３６・・・
室、３７・・・ｌ　ｆｉ　、３８・・・スロットルバル
ブ、３９・・・ロッド、４０・・・アジャスターナツト、４１・・・カム受は部材、　　４２・・・クランクシャ
フト、４３・・・ピストン、　　　　４４・・・吸気パ
ルプ、４５・・・（非気管、　　　　　４６・・・排気
バルブ。特許出願人　　有限会社　晴　山　自　工（ほか２名）区ｌ／−）；・太二丁−Ｖε　ネｉｔｉ　　正　占（自発）昭和６１年　
４月１８日！　事件の表示昭和６１年特許願第３２６２４号２、発明の名称内燃機関３．１１１ｉ正をする者事件との関係　特許出願人名称　　有限会社　晴　山　自　工（ほか２名）５、　補正の対象６、　　＋＋１ｉ正の内容　　　別紙のとおり補正の内
容ｌ）　本願明細書の「特許請求の範囲」を別紙のとおり
訂正する。２）　同書第７頁第５行の「支点２６ａ」を「支点２６
ｂ」に訂正する。３）　同書第８頁第９行の「バイパス通路１９ｊを「バ
イパス通路２０」に訂正する。４）　同書第１０頁第２行の「カム３８」を１カム２５
」に訂正する。５）　同書下から第５行の「カム２６」を「カム２５」
に訂正する。特許請求の範囲予燃焼室近傍に摺動自在に設けた弁体と、該弁体の一端
に形成した活性室と、該活性室と上記予燃焼室とを連通
ずる連通孔と、該弁体を着火タイミングに応じて往動さ
せ、これに伴って前記活性室を前記予燃焼室内に移動し
開放させる往動手段と、前記活性室に燃料を噴射供給す
る燃料供給手段と、上記弁体に関連する弁座の下端部に
形成した切欠きと、急加速時に上記弁体を上記予燃焼室
側にシフトさせるシフト手段とを備えることを特徴とす
る内燃機関。

Claims

【特許請求の範囲】

予燃焼室近傍に摺動自在に設けた弁体と、該弁体の一端
に形成した活性室と、該活性室と上記予燃焼室とを連通
する連通孔と、該弁体を着火タイミングに応じて往動さ
せ、これに伴って前記活性室を前記予燃焼室内に移動し
開放させる往動手段と、前記活性室に燃焼を噴射供給す
る燃料供給手段と、上記弁体に関連する弁座の下端部に
形成した切欠きと、急加速時に上記弁体を上記予燃焼室
側にシフトさせるシフト手段とを備えることを特徴とす
る内燃機関。