JP2003120346A - 四サイクル内燃機関における吸気装置 - Google Patents
四サイクル内燃機関における吸気装置Info
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B29/083—Cyclically operated valves disposed upstream of the cylinder intake valve, controlled by external means
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリンダ２への吸気通路５のうち吸気弁６の
上流側の部位に、クランク軸に連動して回転するロータ
リ弁１３を成る内燃機関において、吸入空気量を、前記
ロータリ弁１３にて、吸気抵抗の増大を招来することな
く、調節制御する。 【解決手段】 前記ロータリ弁１３を、その外周面１３
ａが前記吸気通路５における左右両内壁面５ａ，５ｂの
うち一方の内壁面に接し、その回転軸１３ｂが他方の内
壁面より外側に位置するように構成して、このロータリ
弁１３に、前記吸気弁の開にオーバラップして前記吸気
通路を連通開するようにした弁通路１４を、当該ロータ
リ弁の外周面の一部を凹ませた形態にして設け、更に、
前記ロータリ弁に、当該ロータリ弁による吸気通路の連
通開のタイミングを前記吸気弁開のタイミングに対して
相対的に変化するようにした位相可変手段を設ける。
上流側の部位に、クランク軸に連動して回転するロータ
リ弁１３を成る内燃機関において、吸入空気量を、前記
ロータリ弁１３にて、吸気抵抗の増大を招来することな
く、調節制御する。 【解決手段】 前記ロータリ弁１３を、その外周面１３
ａが前記吸気通路５における左右両内壁面５ａ，５ｂの
うち一方の内壁面に接し、その回転軸１３ｂが他方の内
壁面より外側に位置するように構成して、このロータリ
弁１３に、前記吸気弁の開にオーバラップして前記吸気
通路を連通開するようにした弁通路１４を、当該ロータ
リ弁の外周面の一部を凹ませた形態にして設け、更に、
前記ロータリ弁に、当該ロータリ弁による吸気通路の連
通開のタイミングを前記吸気弁開のタイミングに対して
相対的に変化するようにした位相可変手段を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、四サイクル内燃機
関において、当該内燃機関に対する吸気装置に関するも
のである。
関において、当該内燃機関に対する吸気装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】一般に、
四サイクル内燃機関では、ポペット型吸気弁を、クラン
ク軸に連動して所定のクランク角度タイミング、つま
り、吸気行程において開き作動する一方、この吸気弁へ
の吸気通路中に、スロットル弁を設け、吸入空気量の調
節をこのスロットル弁のみによって行うように構成して
いたが、吸入空気に対する前記スロットル弁によるポン
ピングロスが著しく大きいという問題があった。
四サイクル内燃機関では、ポペット型吸気弁を、クラン
ク軸に連動して所定のクランク角度タイミング、つま
り、吸気行程において開き作動する一方、この吸気弁へ
の吸気通路中に、スロットル弁を設け、吸入空気量の調
節をこのスロットル弁のみによって行うように構成して
いたが、吸入空気に対する前記スロットル弁によるポン
ピングロスが著しく大きいという問題があった。
【０００３】そこで、先行技術としての特開昭５５−９
６３１３号公報は、シリンダへの吸気通路のうちクラン
ク軸に連動して吸気行程において開き作動する吸気弁の
上流側に、同じくクランク軸に連動して前記吸気弁の開
にオーバラップして吸気通路を連通開するようにしたロ
ータリ弁を設け、このロータリ弁における吸気通路の連
通開のタイミングを、前記吸気弁開のタイミングに対し
て相対的に変化して、吸入空気量の増減制御に行うこと
を提案している。
６３１３号公報は、シリンダへの吸気通路のうちクラン
ク軸に連動して吸気行程において開き作動する吸気弁の
上流側に、同じくクランク軸に連動して前記吸気弁の開
にオーバラップして吸気通路を連通開するようにしたロ
ータリ弁を設け、このロータリ弁における吸気通路の連
通開のタイミングを、前記吸気弁開のタイミングに対し
て相対的に変化して、吸入空気量の増減制御に行うこと
を提案している。
【０００４】しかし、この先行技術は、そのロータリ弁
に吸気通路を連通開するように設ける弁通路を、当該ロ
ータリ弁を横断する貫通孔の形態に構成していることに
より、この貫通孔の弁通路における軸線が吸気通路の軸
線に対して傾斜している状態、つまり、吸気通路をロー
タリ弁にて部分開している状態において、吸入空気の流
れは、前記貫通孔の弁通路の入り口と出口の二箇所で折
れ曲がるとともに、前記二箇所で絞られることになっ
て、吸入空気の流れが抵抗が大きいから、シリンダに対
する吸入空気の充填効率が低くて、燃費及び出力の向上
の効果が低いという問題があった。
に吸気通路を連通開するように設ける弁通路を、当該ロ
ータリ弁を横断する貫通孔の形態に構成していることに
より、この貫通孔の弁通路における軸線が吸気通路の軸
線に対して傾斜している状態、つまり、吸気通路をロー
タリ弁にて部分開している状態において、吸入空気の流
れは、前記貫通孔の弁通路の入り口と出口の二箇所で折
れ曲がるとともに、前記二箇所で絞られることになっ
て、吸入空気の流れが抵抗が大きいから、シリンダに対
する吸入空気の充填効率が低くて、燃費及び出力の向上
の効果が低いという問題があった。
【０００５】一方、最近の内燃機関においては、例え
ば、特開平１１−２４７６３１号公報等に記載されてい
るように、前記ポペット型吸気弁に対して電磁式開閉装
置を設け、この電磁式開閉装置にて、前記吸気弁を、所
定のタイミング、つまり、所定の吸気行程において開き
作動するとともに、この吸気弁開のタイミングを変更
し、且つ、吸気弁の開度（リフト量）を増減して吸入空
気量の調節制御を行うことを提案している。
ば、特開平１１−２４７６３１号公報等に記載されてい
るように、前記ポペット型吸気弁に対して電磁式開閉装
置を設け、この電磁式開閉装置にて、前記吸気弁を、所
定のタイミング、つまり、所定の吸気行程において開き
作動するとともに、この吸気弁開のタイミングを変更
し、且つ、吸気弁の開度（リフト量）を増減して吸入空
気量の調節制御を行うことを提案している。
【０００６】しかし、この電磁式開閉装置は、当該電磁
式開閉装置による吸気弁の開閉作動に際して、大きな着
座音が発生することになるから、騒音が大きいのであ
り、しかも、吸気弁を開閉作動することに要する消費電
力が大きくて、大きな発電機とバッテリーとを必要し、
しかも、高価で、且つ、高速回転域において十分なリス
ト量を確保することが困難であるという問題があった。
式開閉装置による吸気弁の開閉作動に際して、大きな着
座音が発生することになるから、騒音が大きいのであ
り、しかも、吸気弁を開閉作動することに要する消費電
力が大きくて、大きな発電機とバッテリーとを必要し、
しかも、高価で、且つ、高速回転域において十分なリス
ト量を確保することが困難であるという問題があった。
【０００７】本発明は、これらの問題を解消した吸気装
置を提供することを技術的課題とするものである。
置を提供することを技術的課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「シリンダへの吸気通路のうち前記シ
リンダへの開口部に、クランク軸に連動して吸気行程に
おいて開き作動する吸気弁を設ける一方、前記吸気通路
のうち前記吸気部より上流側の部位に、クランク軸に同
期して回転するロータリ弁を、当該ロータリ弁が前記吸
気通路を横断するように設けて成る内燃機関において、
前記ロータリ弁を、その外周面が前記吸気通路における
軸線を挟んで左右両側の内壁面のうち一方の内壁面に接
し又は近接し、その回転軸が他方の内壁面より外側に位
置するように構成して、このロータリ弁に、前記吸気弁
における開にオーバラップして前記吸気通路を連通開す
るようにした弁通路を、当該ロータリ弁の外周面の一部
を凹ませた形態にして設け、更に、前記ロータリ弁に、
当該ロータリ弁による吸気通路の連通開のタイミングを
前記吸気弁開のタイミングに対して相対的に変化するよ
うにした位相可変手段を設けた。」ことを特徴としてい
る。
るため本発明は、「シリンダへの吸気通路のうち前記シ
リンダへの開口部に、クランク軸に連動して吸気行程に
おいて開き作動する吸気弁を設ける一方、前記吸気通路
のうち前記吸気部より上流側の部位に、クランク軸に同
期して回転するロータリ弁を、当該ロータリ弁が前記吸
気通路を横断するように設けて成る内燃機関において、
前記ロータリ弁を、その外周面が前記吸気通路における
軸線を挟んで左右両側の内壁面のうち一方の内壁面に接
し又は近接し、その回転軸が他方の内壁面より外側に位
置するように構成して、このロータリ弁に、前記吸気弁
における開にオーバラップして前記吸気通路を連通開す
るようにした弁通路を、当該ロータリ弁の外周面の一部
を凹ませた形態にして設け、更に、前記ロータリ弁に、
当該ロータリ弁による吸気通路の連通開のタイミングを
前記吸気弁開のタイミングに対して相対的に変化するよ
うにした位相可変手段を設けた。」ことを特徴としてい
る。
【０００９】また、本発明の請求項２は、「前記請求項
１の記載において、前記吸気弁に、当該吸気弁開のタイ
ミングを変更するバルブタイミング可変手段を設け
た。」ことを特徴としている。
１の記載において、前記吸気弁に、当該吸気弁開のタイ
ミングを変更するバルブタイミング可変手段を設け
た。」ことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
１〜図５の図面について説明する。
１〜図５の図面について説明する。
【００１１】この図において、符号１は、四サイクル内
燃機関におけるシリンダブロックを示し、このシリンダ
ブロック１に設けたシリンダ２には、図示しないクラン
ク軸に連動して往復動するピストン３を内蔵している。
燃機関におけるシリンダブロックを示し、このシリンダ
ブロック１に設けたシリンダ２には、図示しないクラン
ク軸に連動して往復動するピストン３を内蔵している。
【００１２】符号４は、前記シリンダブロック１の上面
に、前記シリンダ２の頂部を塞ぐように締結したシリン
ダヘッドを示し、このシリンダヘッド４には、図示しな
いエアクリーナからの吸気を前記シリンダ２内に導入す
る吸気通路５と、前記シリンダ２内からの排気ガスの排
気通路６とが形成され、前記吸気通路５のシリンダ２内
への開口部には、ばね８にて常閉に保持されたポペット
型の吸気弁７が、また、前記排気通路６のシリンダ２内
への開口部には、ばね１０にて常閉に保持されたポペッ
ト型の排気弁９が各々設けられ、前記吸気弁７は、前記
クランク軸に連動してクランク軸の半分の速度で回転す
る吸気弁用カム軸１１により、吸気行程における上死点
前約７度から下死点後約３０度までの期間Ｓにおいてそ
のばね８に抗して開き、また、前記排気弁９は、前記ク
ランク軸に連動してクランク軸の半分の速度で回転する
排気弁用カム軸１２により、排気行程における下死点前
約２５度から上死点後約５度までの期間においてそのば
ね１０に抗して開くように構成されている。
に、前記シリンダ２の頂部を塞ぐように締結したシリン
ダヘッドを示し、このシリンダヘッド４には、図示しな
いエアクリーナからの吸気を前記シリンダ２内に導入す
る吸気通路５と、前記シリンダ２内からの排気ガスの排
気通路６とが形成され、前記吸気通路５のシリンダ２内
への開口部には、ばね８にて常閉に保持されたポペット
型の吸気弁７が、また、前記排気通路６のシリンダ２内
への開口部には、ばね１０にて常閉に保持されたポペッ
ト型の排気弁９が各々設けられ、前記吸気弁７は、前記
クランク軸に連動してクランク軸の半分の速度で回転す
る吸気弁用カム軸１１により、吸気行程における上死点
前約７度から下死点後約３０度までの期間Ｓにおいてそ
のばね８に抗して開き、また、前記排気弁９は、前記ク
ランク軸に連動してクランク軸の半分の速度で回転する
排気弁用カム軸１２により、排気行程における下死点前
約２５度から上死点後約５度までの期間においてそのば
ね１０に抗して開くように構成されている。
【００１３】前記吸気通路５のうち前記吸気弁７より上
流側の部位には、前記クランク軸、前記吸気弁用カム軸
１１又は排気弁用カム軸１２に連動等することにより、
クランク軸に同期して同じ速度で回転するロータリ弁１
３が、その軸線が前記吸気通路５を横断する方向に延び
るように設けられている。
流側の部位には、前記クランク軸、前記吸気弁用カム軸
１１又は排気弁用カム軸１２に連動等することにより、
クランク軸に同期して同じ速度で回転するロータリ弁１
３が、その軸線が前記吸気通路５を横断する方向に延び
るように設けられている。
【００１４】そして、このロータリ弁１３を、その外周
面１３ａが前記吸気通路５における軸線５ｃを挟んで左
右両側の内壁面５ａ，５ｂのうち一方の内壁面（内底
面）５ａに接し又は近接し、その回転軸１３ｂが他方の
内壁面（天井面）５ｂより適宜寸法Ｅだけ外側に位置す
るように構成し、且つ、このロータリ弁１３における外
周面１３ａに、当該外周面のうち円周角度θ＝約１８０
度の部分を凹ませて成る弁通路１４を設けることによ
り、当該ロータリ弁１３が、前記吸気通路５を、図４に
示すように、クランク角度で１８０度の期間Ｌだけ開く
ように構成する。
面１３ａが前記吸気通路５における軸線５ｃを挟んで左
右両側の内壁面５ａ，５ｂのうち一方の内壁面（内底
面）５ａに接し又は近接し、その回転軸１３ｂが他方の
内壁面（天井面）５ｂより適宜寸法Ｅだけ外側に位置す
るように構成し、且つ、このロータリ弁１３における外
周面１３ａに、当該外周面のうち円周角度θ＝約１８０
度の部分を凹ませて成る弁通路１４を設けることによ
り、当該ロータリ弁１３が、前記吸気通路５を、図４に
示すように、クランク角度で１８０度の期間Ｌだけ開く
ように構成する。
【００１５】そして、このロータリ弁１３が前記吸気通
路５を前記期間Ｌだけ連通開しているタイミングを、内
燃機関におけるアクセル開度を一杯にした高回転域及び
高負荷域において、前記吸気行程における上死点からの
下死点までの期間に位置するように設定する一方、この
ロータリ弁１３とこれに対する動力伝達輪１５との間に
位相可変手段１６を設けることにより、前記ロータリ弁
１３による吸気通路５の連通開のタイミングを、この位
相可変手段１６により、アクセル開度の減少、つまり、
回転数又は負荷の減少に応じて、前記吸気弁７を前記開
期間Ｓだけ開いているタイミングよりも回転方向に対し
て前側に相対的に進み変化するように構成する。
路５を前記期間Ｌだけ連通開しているタイミングを、内
燃機関におけるアクセル開度を一杯にした高回転域及び
高負荷域において、前記吸気行程における上死点からの
下死点までの期間に位置するように設定する一方、この
ロータリ弁１３とこれに対する動力伝達輪１５との間に
位相可変手段１６を設けることにより、前記ロータリ弁
１３による吸気通路５の連通開のタイミングを、この位
相可変手段１６により、アクセル開度の減少、つまり、
回転数又は負荷の減少に応じて、前記吸気弁７を前記開
期間Ｓだけ開いているタイミングよりも回転方向に対し
て前側に相対的に進み変化するように構成する。
【００１６】なお、この位相可変手段としては、例え
ば、特開平４−１０９００７号公報、特開平８−２１０
１５８号公報及び特開平８−２１８８２３号公報等に記
載されている従来公知の油圧式バルブタイミング機構等
を使用する。
ば、特開平４−１０９００７号公報、特開平８−２１０
１５８号公報及び特開平８−２１８８２３号公報等に記
載されている従来公知の油圧式バルブタイミング機構等
を使用する。
【００１７】また、前記吸気弁用カム軸１１に、前記従
来公知の油圧式バルブタイミング機構等のようなバルブ
タイミング可変手段（図示せず）を設けて、前記吸気弁
７の開のタイミングを変更するように構成している。
来公知の油圧式バルブタイミング機構等のようなバルブ
タイミング可変手段（図示せず）を設けて、前記吸気弁
７の開のタイミングを変更するように構成している。
【００１８】このように、吸気通路５のうちシリンダ２
に対する開口部における吸気弁７より上流側にロータリ
弁１３が設けられていることにより、シリンダ２内への
吸気は、前記吸気弁７とロータリ弁１３と両方が共に開
いているときにおいてのみ行われる。
に対する開口部における吸気弁７より上流側にロータリ
弁１３が設けられていることにより、シリンダ２内への
吸気は、前記吸気弁７とロータリ弁１３と両方が共に開
いているときにおいてのみ行われる。
【００１９】アクセル開度を一杯にした高回転域及び高
負荷域では、図５（Ａ）に示すように、ロータリ弁１３
にて吸気通路５を開期間Ｌだけ連通開しているタイミン
グが吸気行程に位置していることにより、換言すると、
前記ロータリ弁１３による吸気通路５の連通開のタイミ
ングが、吸気弁７を開期間Ｓだけ開いているタイミング
に完全にオーバラップしていて、吸気弁７とロータリ弁
１３とが共に開いているハッチングを施した面積が最大
に広いから、シリンダ２内への吸入空気量を、高回転域
及び高負荷域に応じた最大値に確保することができる。
負荷域では、図５（Ａ）に示すように、ロータリ弁１３
にて吸気通路５を開期間Ｌだけ連通開しているタイミン
グが吸気行程に位置していることにより、換言すると、
前記ロータリ弁１３による吸気通路５の連通開のタイミ
ングが、吸気弁７を開期間Ｓだけ開いているタイミング
に完全にオーバラップしていて、吸気弁７とロータリ弁
１３とが共に開いているハッチングを施した面積が最大
に広いから、シリンダ２内への吸入空気量を、高回転域
及び高負荷域に応じた最大値に確保することができる。
【００２０】このとき、前記吸気弁７の開期間Ｓは、ロ
ータリ弁１３による吸気通路５の連通開の期間Ｌよりも
大きいので、シリンダ２への吸入空気の終了の時期Ｄ
は、前記ロータリ弁１３による吸気通路５の連通閉によ
って決まる。
ータリ弁１３による吸気通路５の連通開の期間Ｌよりも
大きいので、シリンダ２への吸入空気の終了の時期Ｄ
は、前記ロータリ弁１３による吸気通路５の連通閉によ
って決まる。
【００２１】次いで、アクセル開度を中くらいにしての
中回転域及び中負荷域において、前記ロータリ弁１３に
て吸気通路５を開期間Ｌだけ連通開しているタイミング
は、図５（Ｂ）に示すように、アクセル開度を一杯にし
たときによりも、前記位相可変手段１６にて、前側に適
宜角度Δθ１だけ進むように変化することにより、前記
ロータリ弁１３による吸気通路５の連通開のタイミング
が、吸気弁７を開期間Ｓだけ開いているタイミングに対
してオーバラップする期間が短くなり、吸気弁７とロー
タリ弁１３とが共に開いているハッチングを施した面積
が縮小されるから、シリンダ２内への吸入空気量を、中
回転域及び中負荷域に応じた値に制御することができ、
且つ、シリンダへの吸入空気の終了の時期Ａ′を、前記
アクセル開度を一杯にしたときによりも前側に変位する
ことができる。
中回転域及び中負荷域において、前記ロータリ弁１３に
て吸気通路５を開期間Ｌだけ連通開しているタイミング
は、図５（Ｂ）に示すように、アクセル開度を一杯にし
たときによりも、前記位相可変手段１６にて、前側に適
宜角度Δθ１だけ進むように変化することにより、前記
ロータリ弁１３による吸気通路５の連通開のタイミング
が、吸気弁７を開期間Ｓだけ開いているタイミングに対
してオーバラップする期間が短くなり、吸気弁７とロー
タリ弁１３とが共に開いているハッチングを施した面積
が縮小されるから、シリンダ２内への吸入空気量を、中
回転域及び中負荷域に応じた値に制御することができ、
且つ、シリンダへの吸入空気の終了の時期Ａ′を、前記
アクセル開度を一杯にしたときによりも前側に変位する
ことができる。
【００２２】また、アクセル開度を小さくしての低回転
域及び低負荷域において、前記ロータリ弁１３による吸
気通路５の連通開のタイミングは、図５（Ｃ）に示すよ
うに、アクセル開度を一杯にしたときによりも、前記位
相可変手段１６にて、前側に更に大きく適宜角度Δθ２
だけ進むように変化することにより、前記ロータリ弁１
３による吸気通路５の連通開のタイミングが、吸気弁７
の開のタイミングにオーバラップする期間が更に短くな
り、吸気弁７とロータリ弁１３とが共に開いているハッ
チングを施した面積がより縮小されるから、シリンダ２
内への吸入空気量を、低回転域及び低負荷域に応じた値
に制御することができ、且つ、シリンダへの吸入空気の
終了の時期Ａ″を、前記アクセル開度を一杯にしたとき
によりも更に前側に変位することができる。
域及び低負荷域において、前記ロータリ弁１３による吸
気通路５の連通開のタイミングは、図５（Ｃ）に示すよ
うに、アクセル開度を一杯にしたときによりも、前記位
相可変手段１６にて、前側に更に大きく適宜角度Δθ２
だけ進むように変化することにより、前記ロータリ弁１
３による吸気通路５の連通開のタイミングが、吸気弁７
の開のタイミングにオーバラップする期間が更に短くな
り、吸気弁７とロータリ弁１３とが共に開いているハッ
チングを施した面積がより縮小されるから、シリンダ２
内への吸入空気量を、低回転域及び低負荷域に応じた値
に制御することができ、且つ、シリンダへの吸入空気の
終了の時期Ａ″を、前記アクセル開度を一杯にしたとき
によりも更に前側に変位することができる。
【００２３】一方、前記シリンダ２への吸入空気の開始
の時期Ｂは、前記吸気弁７における開き開始によって決
まり、吸気弁用カム軸１１に設けたバルブタイミング可
変手段により、内燃機関の運転状態に応じて、最適に進
み又は遅れ制御することができる。
の時期Ｂは、前記吸気弁７における開き開始によって決
まり、吸気弁用カム軸１１に設けたバルブタイミング可
変手段により、内燃機関の運転状態に応じて、最適に進
み又は遅れ制御することができる。
【００２４】前記ロータリ弁１３は、その外周面１３ａ
が前記吸気通路５における左右両内壁面５ａ，５ｂのう
ち一方の内壁面（内底面）５ａに接し、その回転軸１３
ｂが他方の内壁面（天井面）５ｂより適宜寸法Ｅだけ外
側に位置するように構成され、且つ、このロータリ弁１
３における弁通路１４を、その外周面のうちθ＝約１８
０度の部分を凹ませて形成したことにより、吸入空気の
流れは、常に、ロータリ弁１３における弁通路１４の個
所において屈曲することなく、吸気通路５のうち前記ロ
ータリ弁１３における外周面１３ａが接する一方の内壁
面（内底面）５ａに沿っての真っ直ぐであるとともに、
吸入空気の流れに対する絞りは一箇所のみになるから、
吸入空気の流れ抵抗を大幅に低減できる。
が前記吸気通路５における左右両内壁面５ａ，５ｂのう
ち一方の内壁面（内底面）５ａに接し、その回転軸１３
ｂが他方の内壁面（天井面）５ｂより適宜寸法Ｅだけ外
側に位置するように構成され、且つ、このロータリ弁１
３における弁通路１４を、その外周面のうちθ＝約１８
０度の部分を凹ませて形成したことにより、吸入空気の
流れは、常に、ロータリ弁１３における弁通路１４の個
所において屈曲することなく、吸気通路５のうち前記ロ
ータリ弁１３における外周面１３ａが接する一方の内壁
面（内底面）５ａに沿っての真っ直ぐであるとともに、
吸入空気の流れに対する絞りは一箇所のみになるから、
吸入空気の流れ抵抗を大幅に低減できる。
【００２５】なお、前記ロータリ弁１３による吸気通路
５の連通開は、クランク角度が３６０度から５４０度ま
での爆発行程においても行われるが、この連通開のと
き、吸気弁７は閉じているので、吸気は行われることは
ない。
５の連通開は、クランク角度が３６０度から５４０度ま
での爆発行程においても行われるが、この連通開のと
き、吸気弁７は閉じているので、吸気は行われることは
ない。
【００２６】そして、前記した実施の形態は、前記ロー
タリ弁１３に弁通路１４を設けるときにおける円周方向
の凹み角度θを約１８０度にした場合であり、この構成
によると、ロータリ弁１３における回転軸１３ｂから吸
気通路５における他方の内壁面（天井面）５ｂまでの寸
法Ｅを小さくできるが、その反面、前記吸気通路５を連
通開する期間Ｌは、約１８０度になるというように、前
記吸気弁７が上死点前約７度から下死点後約３０度まで
にわたって開いている期間Ｓよりも小さくなるととも
に、吸気通路５を全開に連通開している状態が一瞬に通
り過ぎることになるから、前記吸気弁７における最大吸
入量は、ロータリ弁１３にて規制されることになるが、
その反面、吸気の流速が増加するので、燃焼性が向上す
る。
タリ弁１３に弁通路１４を設けるときにおける円周方向
の凹み角度θを約１８０度にした場合であり、この構成
によると、ロータリ弁１３における回転軸１３ｂから吸
気通路５における他方の内壁面（天井面）５ｂまでの寸
法Ｅを小さくできるが、その反面、前記吸気通路５を連
通開する期間Ｌは、約１８０度になるというように、前
記吸気弁７が上死点前約７度から下死点後約３０度まで
にわたって開いている期間Ｓよりも小さくなるととも
に、吸気通路５を全開に連通開している状態が一瞬に通
り過ぎることになるから、前記吸気弁７における最大吸
入量は、ロータリ弁１３にて規制されることになるが、
その反面、吸気の流速が増加するので、燃焼性が向上す
る。
【００２７】これに対し、別の実施の形態においては、
図６に示すように、吸気通路１４における他方の内壁面
（天井面）５ｂからロータリ弁１３における回転軸１３
ｂまでの寸法をＥ′と大きくすることにより、前記ロー
タリ弁１３に通路１４を設けるときにおける円周方向の
凹み角度θを約２２０度にと大きくすることを提案す
る。
図６に示すように、吸気通路１４における他方の内壁面
（天井面）５ｂからロータリ弁１３における回転軸１３
ｂまでの寸法をＥ′と大きくすることにより、前記ロー
タリ弁１３に通路１４を設けるときにおける円周方向の
凹み角度θを約２２０度にと大きくすることを提案す
る。
【００２８】これにより、前記ロータリ弁１３にて吸気
通路５を連通開している期間Ｌ′を、前記吸気弁７が開
いている期間Ｓに一致又は近似するように１８０度を越
えて大きくすることができるとともに、この期間Ｌ′内
に、吸気通路５を全開に連通開している期間Ｌ″を設け
ることができるから、前記吸気弁７における最大吸入量
がロータリ弁１３にて規制されることを確実に回避でき
て、高速域において従来と同様の出力が得られる。
通路５を連通開している期間Ｌ′を、前記吸気弁７が開
いている期間Ｓに一致又は近似するように１８０度を越
えて大きくすることができるとともに、この期間Ｌ′内
に、吸気通路５を全開に連通開している期間Ｌ″を設け
ることができるから、前記吸気弁７における最大吸入量
がロータリ弁１３にて規制されることを確実に回避でき
て、高速域において従来と同様の出力が得られる。
【００２９】
【発明の効果】このように本発明によると、シリンダへ
の吸入空気量を、吸気通路のうち吸気弁の上流側に設け
た設けたロータリ弁にて内燃機関の運転状態に応じて確
実に調節制御できるものでありながら、前記ロータリ弁
の個所における吸気抵抗を大幅に低減できて、燃費と出
力のアップを確実に達成できる効果を有する。
の吸入空気量を、吸気通路のうち吸気弁の上流側に設け
た設けたロータリ弁にて内燃機関の運転状態に応じて確
実に調節制御できるものでありながら、前記ロータリ弁
の個所における吸気抵抗を大幅に低減できて、燃費と出
力のアップを確実に達成できる効果を有する。
【００３０】また、シリンダへの吸入空気の開始の時期
を、内燃機関の運転状態に応じて最適に設定できる利点
もある。
を、内燃機関の運転状態に応じて最適に設定できる利点
もある。
【図１】本発明の実施の形態を示す要部縦断正面図であ
る。
る。
【図２】図１のII−II視断面図である。
【図３】吸気・圧縮・爆発・排気行程を示す図である。
【図４】ロータリ弁の開閉作動のタイミングを示す図で
ある。
ある。
【図５】吸気弁の開のタイミングとロータリ弁における
開閉作動のタイミングとの関係を示す図である。
開閉作動のタイミングとの関係を示す図である。
【図６】別の実施の形態におけるロータリ弁の開閉作動
のタイミングを示す図である。
のタイミングを示す図である。
１ シリンダブロック
２ シリンダ
３ ピストン
４ シリンダヘッド
５ 吸気通路
５ａ，５ｂ 吸気通路の内壁面
６ 排気通路
７ 吸気弁
９ 排気弁
１１ 吸気弁用カム軸
１２ 排気弁用カム軸
１３ ロータリ弁
１３ａ ロータリ弁の外周面
１３ｂ ロータリ弁の回転軸
１４ 弁通路
１５ 動力伝達輪
１６ 位相可変手段
Claims (2)
- 【請求項１】シリンダへの吸気通路のうち前記シリンダ
への開口部に、クランク軸に連動して吸気行程において
開き作動する吸気弁を設ける一方、前記吸気通路のうち
前記吸気部より上流側の部位に、クランク軸に同期して
回転するロータリ弁を、当該ロータリ弁が前記吸気通路
を横断するように設けて成る内燃機関において、 前記ロータリ弁を、その外周面が前記吸気通路における
軸線を挟んで左右両側の内壁面のうち一方の内壁面に接
し又は近接し、その回転軸が他方の内壁面より外側に位
置するように構成して、このロータリ弁に、前記吸気弁
における開にオーバラップして前記吸気通路を連通開す
るようにした弁通路を、当該ロータリ弁の外周面の一部
を凹ませた形態にして設け、更に、前記ロータリ弁に、
当該ロータリ弁による吸気通路の連通開のタイミングを
前記吸気弁開のタイミングに対して相対的に変化するよ
うにした位相可変手段を設けたことを特徴とする四サイ
クル内燃機関における吸気装置。 - 【請求項２】前記請求項１の記載において、前記吸気弁
に、当該吸気弁開のタイミングを変更するバルブタイミ
ング可変手段を設けたことを特徴とする四サイクル内燃
機関における吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001318330A JP2003120346A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 四サイクル内燃機関における吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001318330A JP2003120346A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 四サイクル内燃機関における吸気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003120346A true JP2003120346A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19136048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001318330A Withdrawn JP2003120346A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 四サイクル内燃機関における吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003120346A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309291A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Toyota Motor Corp | パルス過給機 |
| JP2008267359A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Toyota Motor Corp | パルス過給弁を有する内燃機関 |
| US8118007B2 (en) | 2009-04-06 | 2012-02-21 | Denso Corporation | Air intake device for internal combustion engine |
-
2001
- 2001-10-16 JP JP2001318330A patent/JP2003120346A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309291A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Toyota Motor Corp | パルス過給機 |
| JP4595884B2 (ja) * | 2006-05-22 | 2010-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | パルス過給機 |
| JP2008267359A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Toyota Motor Corp | パルス過給弁を有する内燃機関 |
| US8118007B2 (en) | 2009-04-06 | 2012-02-21 | Denso Corporation | Air intake device for internal combustion engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040913 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060525 |