JP2003328793A - 多気筒内燃機関 - Google Patents
多気筒内燃機関Info
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- 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
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- 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
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- Y02T10/40—Engine management systems
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各気筒に対して排気ガスの還流（ＥＧＲ）を
的確に行うことができる多気筒内燃機関を提供する。 【解決手段】 一つの気筒が吸気行程のとき他の一つの
気筒が排気行程になるように設定し、各気筒の吸気ポー
ト９を吸気にスワール流又はタンブル流を付与する旋回
ポートに構成し、各気筒の排気ポート１０を、当該排気
ポートからシリンダ内への逆方向の流れに、前記吸気ポ
ートのスワール流又はタンブル流と同じ方向に旋回する
スワール流又はタンブル流を付与する旋回ポートに構成
し、前記各気筒の吸気弁１２の開の時期と、排気弁１３
の閉の時期とを、当該気筒の吸気行程における上死点を
過ぎた時期に設定する。
的確に行うことができる多気筒内燃機関を提供する。 【解決手段】 一つの気筒が吸気行程のとき他の一つの
気筒が排気行程になるように設定し、各気筒の吸気ポー
ト９を吸気にスワール流又はタンブル流を付与する旋回
ポートに構成し、各気筒の排気ポート１０を、当該排気
ポートからシリンダ内への逆方向の流れに、前記吸気ポ
ートのスワール流又はタンブル流と同じ方向に旋回する
スワール流又はタンブル流を付与する旋回ポートに構成
し、前記各気筒の吸気弁１２の開の時期と、排気弁１３
の閉の時期とを、当該気筒の吸気行程における上死点を
過ぎた時期に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも三つ以
上の気筒を備えた多気筒内燃機関に関するものである。
上の気筒を備えた多気筒内燃機関に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関において、主としてＮＯｘの発
生を抑制することのために排気ガスを再循環するという
ＥＧＲ装置が開発されており、従来のＥＧＲ装置は、シ
リンダから排出された排気ガスの一部を、シリンダ内
に、当該シリンダ内への吸気に混合して導入（還流）
し、この状態で燃焼することにより、ＮＯｘの発生を抑
制するというものであった。
生を抑制することのために排気ガスを再循環するという
ＥＧＲ装置が開発されており、従来のＥＧＲ装置は、シ
リンダから排出された排気ガスの一部を、シリンダ内
に、当該シリンダ内への吸気に混合して導入（還流）
し、この状態で燃焼することにより、ＮＯｘの発生を抑
制するというものであった。
【０００３】これに対し、先行技術としての特開平１０
−１０３０９４号公報は、一つの気筒におけるシリンダ
内に、当該気筒における吸気工程中において、その排気
弁を排気弁を開くことによって、当該気筒からの排気ポ
ート内に残っている排気ガスを前記排気弁から再び導入
（還流）というＥＧＲ装置を提案している。
−１０３０９４号公報は、一つの気筒におけるシリンダ
内に、当該気筒における吸気工程中において、その排気
弁を排気弁を開くことによって、当該気筒からの排気ポ
ート内に残っている排気ガスを前記排気弁から再び導入
（還流）というＥＧＲ装置を提案している。
【０００４】この先行技術のＥＧＲ装置は、一つの気筒
からの排気ガスの一部を、シリンダ内への吸気に混合し
たのちシリンダ内に導入（還流）するという従来のＥＧ
Ｒ装置に対して、排気ポート内に残っている排気ガスを
直接シリンダ内に導入（還流）するものであることか
ら、内部ＥＧＲ装置と称されるもので、シリンダ内に、
前記従来の場合よりも高い温度の排気ガスを導入するこ
とができて、燃料の気化を促進できるので、内燃機関を
冷めた状態から始動するときにおける冷間始動性を大幅
に向上できるとともに、燃料の燃焼性をより改善できる
等の利点を有する。
からの排気ガスの一部を、シリンダ内への吸気に混合し
たのちシリンダ内に導入（還流）するという従来のＥＧ
Ｒ装置に対して、排気ポート内に残っている排気ガスを
直接シリンダ内に導入（還流）するものであることか
ら、内部ＥＧＲ装置と称されるもので、シリンダ内に、
前記従来の場合よりも高い温度の排気ガスを導入するこ
とができて、燃料の気化を促進できるので、内燃機関を
冷めた状態から始動するときにおける冷間始動性を大幅
に向上できるとともに、燃料の燃焼性をより改善できる
等の利点を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この先行技術
の内部ＥＧＲ装置は、一つの気筒における吸気行程中に
おいて、この気筒における排気弁を開くことによって、
この一つの気筒からの排気ポート内に残っている排気ガ
スを、当該一つの気筒におけるシリンダ内に導入（還
流）するというものであることにより、排気弁よりシリ
ンダ内に排気ガスを導入するときにおける温度が低いと
ともに、シリンダ内に還流できる排気ガスの量が少な
く、しかも、シリンダ内への流入するときの勢い、つま
り、排気ガスがシリンダ内に流入するときにおける流れ
速度が遅いから、内部ＥＧＲによる効果を未だ十分に達
成することができないという問題があった。
の内部ＥＧＲ装置は、一つの気筒における吸気行程中に
おいて、この気筒における排気弁を開くことによって、
この一つの気筒からの排気ポート内に残っている排気ガ
スを、当該一つの気筒におけるシリンダ内に導入（還
流）するというものであることにより、排気弁よりシリ
ンダ内に排気ガスを導入するときにおける温度が低いと
ともに、シリンダ内に還流できる排気ガスの量が少な
く、しかも、シリンダ内への流入するときの勢い、つま
り、排気ガスがシリンダ内に流入するときにおける流れ
速度が遅いから、内部ＥＧＲによる効果を未だ十分に達
成することができないという問題があった。
【０００６】本発明は、この内部ＥＧＲによる効果を十
二分に発揮できるようにすることを技術的課題とするも
のである。
二分に発揮できるようにすることを技術的課題とするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明の請求項１は、「複数個の気筒のうち一つ
の気筒が吸気行程の当初のとき他の一つの気筒が排気行
程中になるように設定され、且つ、前記各気筒における
吸気弁への吸気ポートを、当該吸気ポートからシリンダ
内への吸気に円周方向に旋回するスワール流又は軸線方
向に旋回するタンブル流を付与する旋回ポートに構成し
て成る多気筒内燃機関において、前記各気筒における排
気弁からの排気ポートを共通の排気管に接続するか、各
排気ポートの相互間を連通通路にて連通し、前記各気筒
の吸気弁における開の時期と、排気弁における閉の時期
とを、当該気筒の吸気行程における上死点を過ぎた時期
に設定する一方、前記各気筒における排気弁からの排気
ポートを、当該排気ポートからシリンダ内への逆方向の
流れに、前記吸気ポートにおけるスワール流又はタンブ
ル流と同じ方向に旋回するスワール流又はタンブル流を
付与する旋回ポートに構成した。」ことを特徴としてい
る。
るため本発明の請求項１は、「複数個の気筒のうち一つ
の気筒が吸気行程の当初のとき他の一つの気筒が排気行
程中になるように設定され、且つ、前記各気筒における
吸気弁への吸気ポートを、当該吸気ポートからシリンダ
内への吸気に円周方向に旋回するスワール流又は軸線方
向に旋回するタンブル流を付与する旋回ポートに構成し
て成る多気筒内燃機関において、前記各気筒における排
気弁からの排気ポートを共通の排気管に接続するか、各
排気ポートの相互間を連通通路にて連通し、前記各気筒
の吸気弁における開の時期と、排気弁における閉の時期
とを、当該気筒の吸気行程における上死点を過ぎた時期
に設定する一方、前記各気筒における排気弁からの排気
ポートを、当該排気ポートからシリンダ内への逆方向の
流れに、前記吸気ポートにおけるスワール流又はタンブ
ル流と同じ方向に旋回するスワール流又はタンブル流を
付与する旋回ポートに構成した。」ことを特徴としてい
る。
【０００８】また、本発明の請求項２は、「前記請求項
１の記載において、前記各気筒における排気ポートに、
補助燃料を、内燃機関における低温始動時において噴射
供給するようにした補助燃料噴射弁を設けた。」ことを
特徴としている。
１の記載において、前記各気筒における排気ポートに、
補助燃料を、内燃機関における低温始動時において噴射
供給するようにした補助燃料噴射弁を設けた。」ことを
特徴としている。
【０００９】
【発明の作用・効果】この構成において、各気筒のうち
一つの気筒における吸気行程の上死点では、排気弁が開
き、吸気弁が閉じている一方、この上死点からピストン
が下降動に入り、シリンダ内の容積が次第に増加するこ
とにより、この吸気行程に入った一つの気筒におけるシ
リンダ内には、当該一つの気筒の排気ポート内に残って
いる排気ガスが導入（還流）される。
一つの気筒における吸気行程の上死点では、排気弁が開
き、吸気弁が閉じている一方、この上死点からピストン
が下降動に入り、シリンダ内の容積が次第に増加するこ
とにより、この吸気行程に入った一つの気筒におけるシ
リンダ内には、当該一つの気筒の排気ポート内に残って
いる排気ガスが導入（還流）される。
【００１０】このとき、各気筒のうち他の一つの気筒に
おいては、排気行程中であり、この他の一つの気筒にお
ける排気ポートにおける圧力は、前記吸気行程に入った
一つの気筒におけるシリンダ内よりも高いことにより、
この他の一つの気筒における排気ポートから排出されて
いる途中の排気ガスの一部が、共通の排気管又は連通通
路を通り、前記吸気行程に入った一つの気筒におけるシ
リンダ内に、当該一つの気筒における排気ポート内を逆
方向に流れて導入（還流）され、この一つの気筒への排
気ガスの導入（還流）は、当該一つの気筒における吸気
弁が開き吸気ポートからの吸気が開始されるか、或い
は、排気弁が閉じるまで継続されることになる。
おいては、排気行程中であり、この他の一つの気筒にお
ける排気ポートにおける圧力は、前記吸気行程に入った
一つの気筒におけるシリンダ内よりも高いことにより、
この他の一つの気筒における排気ポートから排出されて
いる途中の排気ガスの一部が、共通の排気管又は連通通
路を通り、前記吸気行程に入った一つの気筒におけるシ
リンダ内に、当該一つの気筒における排気ポート内を逆
方向に流れて導入（還流）され、この一つの気筒への排
気ガスの導入（還流）は、当該一つの気筒における吸気
弁が開き吸気ポートからの吸気が開始されるか、或い
は、排気弁が閉じるまで継続されることになる。
【００１１】これにより、前記各気筒のうち一つの気筒
に、その吸気行程の当初において、当該一つの気筒にお
ける排気ポート内に残っている排気ガスに加えて、排気
行程中の他の一つの気筒からの排気ガスを加算して導入
（還流）することができるから、各気筒に、高い温度
で、十分な量の排気ガスを、相当の勢い、つまり、早い
流れ速度で導入（還流）することができる。
に、その吸気行程の当初において、当該一つの気筒にお
ける排気ポート内に残っている排気ガスに加えて、排気
行程中の他の一つの気筒からの排気ガスを加算して導入
（還流）することができるから、各気筒に、高い温度
で、十分な量の排気ガスを、相当の勢い、つまり、早い
流れ速度で導入（還流）することができる。
【００１２】この場合において、前記各気筒における排
気ポートは、当該排気ポートからシリンダ内への逆方向
の流れに、前記吸気ポートにおけるスワール流又はタン
ブル流と同じ方向に旋回するスワール流又はタンブル流
を付与する旋回ポートに構成されていることにより、こ
の排気ポートからシリンダ内に逆方向に流入する排気ガ
スには、前記吸気ポートからの吸気におけるスワール流
又はタンブル流と同じ方向のスワール流又はタンブル流
が付与されるから、この排気ガスにおけるスワール流又
はタンブル流にて、前記吸気ポートからの吸気における
スワール流又はタンブル流を加速することができる。
気ポートは、当該排気ポートからシリンダ内への逆方向
の流れに、前記吸気ポートにおけるスワール流又はタン
ブル流と同じ方向に旋回するスワール流又はタンブル流
を付与する旋回ポートに構成されていることにより、こ
の排気ポートからシリンダ内に逆方向に流入する排気ガ
スには、前記吸気ポートからの吸気におけるスワール流
又はタンブル流と同じ方向のスワール流又はタンブル流
が付与されるから、この排気ガスにおけるスワール流又
はタンブル流にて、前記吸気ポートからの吸気における
スワール流又はタンブル流を加速することができる。
【００１３】従って、本発明によると、吸気行程中にお
ける気筒に、排気ガスを、高い温度で、十分な量を、速
い流れ速度で導入（還流）することができることに加え
て、シリンダ内における吸気のスワール流又はタンブル
流を、前記シリンダ内への導入（還流）する排気ガスに
よって加速することができるから、ＥＧＲによるＮＯｘ
の抑制と、燃料の燃焼性の大幅な改善とを、前記先行技
術の場合によりも確実に達成できる効果を有する。
ける気筒に、排気ガスを、高い温度で、十分な量を、速
い流れ速度で導入（還流）することができることに加え
て、シリンダ内における吸気のスワール流又はタンブル
流を、前記シリンダ内への導入（還流）する排気ガスに
よって加速することができるから、ＥＧＲによるＮＯｘ
の抑制と、燃料の燃焼性の大幅な改善とを、前記先行技
術の場合によりも確実に達成できる効果を有する。
【００１４】また、請求項２の記載によると、内燃機関
における低温始動に際しての補助燃料を、高い温度の排
気ガスに混合できることにより、この補助燃料の気化又
は微粒化を大幅に促進できるから、従来、低温始動時に
おいて停止するようにしていたＥＧＲを低温始動の当初
から行うことができて、低温始動時における排気ガスを
改善できる利点を有する。
における低温始動に際しての補助燃料を、高い温度の排
気ガスに混合できることにより、この補助燃料の気化又
は微粒化を大幅に促進できるから、従来、低温始動時に
おいて停止するようにしていたＥＧＲを低温始動の当初
から行うことができて、低温始動時における排気ガスを
改善できる利点を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について説明する。
について説明する。
【００１６】図１〜図３は、第１の実施の形態を示す。
【００１７】この図において、符号１は、従来から良く
知られた構成の四サイクルの四気筒内燃機関を示す。
知られた構成の四サイクルの四気筒内燃機関を示す。
【００１８】この四気筒内燃機関１は、シリンダブロッ
ク２と、その上面に締結したシリンダヘッド３とから成
り、図示しない一本のクランク軸を共通とする第１気筒
Ａ１、第２気筒Ａ２、第３気筒Ａ３及び第４気筒Ａ４
を、クランク軸線４に沿って一列状に配設している。
ク２と、その上面に締結したシリンダヘッド３とから成
り、図示しない一本のクランク軸を共通とする第１気筒
Ａ１、第２気筒Ａ２、第３気筒Ａ３及び第４気筒Ａ４
を、クランク軸線４に沿って一列状に配設している。
【００１９】前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の各々
には、シリンダブロック２に設けたシリンダ５、このシ
リンダ５内を往復動するピストン６、前記シリンダヘッ
ド３の下面に前記シリンダ５に開口するように凹み形成
した燃焼室７、前記シリンダヘッド３に平面視で前記燃
焼室７の略中心にのぞむように装着した点火栓８、前記
燃焼室７内に開口する吸気ポート９及び排気ポート１０
を備えている。
には、シリンダブロック２に設けたシリンダ５、このシ
リンダ５内を往復動するピストン６、前記シリンダヘッ
ド３の下面に前記シリンダ５に開口するように凹み形成
した燃焼室７、前記シリンダヘッド３に平面視で前記燃
焼室７の略中心にのぞむように装着した点火栓８、前記
燃焼室７内に開口する吸気ポート９及び排気ポート１０
を備えている。
【００２０】更に、前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４
の各々には、各気筒の吸気行程中において又は圧縮行程
の終わりにおいて、そのシリンダ５内に対して燃料を噴
射供給するための主燃料噴射弁１１を備えいることに加
えて、前記吸気ポート９の燃焼室７内への開口部に吸気
弁１２を、前記排気ポート１０の燃焼室７内への開口部
に排気弁１３を備えている。
の各々には、各気筒の吸気行程中において又は圧縮行程
の終わりにおいて、そのシリンダ５内に対して燃料を噴
射供給するための主燃料噴射弁１１を備えいることに加
えて、前記吸気ポート９の燃焼室７内への開口部に吸気
弁１２を、前記排気ポート１０の燃焼室７内への開口部
に排気弁１３を備えている。
【００２１】この場合において、前記各気筒Ａ１，Ａ
２，Ａ３，Ａ４は、図３に示す行程図から明らかなよう
に、その点火順序が第１気筒Ａ１−第３気筒Ａ３−第４
気筒Ａ４−第２気筒Ａ２に設定され、第１気筒Ａ１が吸
気行程のとき第３気筒が排気行程で、第３気筒Ａ３が吸
気行程のとき第４気筒Ａ４が排気行程で、第４気筒Ａ４
が吸気行程のとき第２気筒Ａ２が排気行程で、そして，
第２気筒Ａ２が吸気行程のとき第１気筒Ａ１が排気行程
であるように設定されている。
２，Ａ３，Ａ４は、図３に示す行程図から明らかなよう
に、その点火順序が第１気筒Ａ１−第３気筒Ａ３−第４
気筒Ａ４−第２気筒Ａ２に設定され、第１気筒Ａ１が吸
気行程のとき第３気筒が排気行程で、第３気筒Ａ３が吸
気行程のとき第４気筒Ａ４が排気行程で、第４気筒Ａ４
が吸気行程のとき第２気筒Ａ２が排気行程で、そして，
第２気筒Ａ２が吸気行程のとき第１気筒Ａ１が排気行程
であるように設定されている。
【００２２】更にまた、前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，
Ａ４における吸気弁１２への吸気ポート９は、吸気マニ
ホールド１４から当該吸気ポート９からシリンダ５内に
流入する吸気に、図１及び図２において実線矢印１５で
示すように、シリンダ５内を円周方向に旋回するスワー
ル流を付与するようにした旋回ポートに構成されている
一方、前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４における排気
弁１３からの排気ポート１０には、内燃機関の低温始動
のときにおいて補助燃料を噴射供給するようにした補助
燃料噴射弁１６が設けられている。
Ａ４における吸気弁１２への吸気ポート９は、吸気マニ
ホールド１４から当該吸気ポート９からシリンダ５内に
流入する吸気に、図１及び図２において実線矢印１５で
示すように、シリンダ５内を円周方向に旋回するスワー
ル流を付与するようにした旋回ポートに構成されている
一方、前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４における排気
弁１３からの排気ポート１０には、内燃機関の低温始動
のときにおいて補助燃料を噴射供給するようにした補助
燃料噴射弁１６が設けられている。
【００２３】そして、前記四気筒内燃機関１において、
その各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４における排気ポート
１０を、排気マニホールド１７における共通の排気管１
８に、当該排気ポート１０にできるだけ近い部位におい
て接続するか、或いは、各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４
における排気ポート１０の相互間を、図２に二点鎖線で
示すように、前記シリンダヘッド３内に設けた連通通路
１９にて接続する。
その各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４における排気ポート
１０を、排気マニホールド１７における共通の排気管１
８に、当該排気ポート１０にできるだけ近い部位におい
て接続するか、或いは、各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４
における排気ポート１０の相互間を、図２に二点鎖線で
示すように、前記シリンダヘッド３内に設けた連通通路
１９にて接続する。
【００２４】これに加えて、前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ
３，Ａ４における排気ポート１０を、当該排気ポート１
０からシリンダ５内への逆方向の流れに、図１及び図２
において点線矢印２０で示すように、前記吸気ポート９
における実線矢印１５で示すスワール流と同じ方向に旋
回するスワール流を付与するようにした旋回ポートに構
成する。
３，Ａ４における排気ポート１０を、当該排気ポート１
０からシリンダ５内への逆方向の流れに、図１及び図２
において点線矢印２０で示すように、前記吸気ポート９
における実線矢印１５で示すスワール流と同じ方向に旋
回するスワール流を付与するようにした旋回ポートに構
成する。
【００２５】また、前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４
における排気弁１３を、排気行程の始めにおける下死点
（ＢＤＣ）よりも適宜角度θ２（例えば、３０〜８０
度）だけ前の時期において開いて、排気行程の終わりで
且つ吸気行程の始めにおける上死点（ＴＤＣ）よりも適
宜角度θ２′（例えば、１０〜３５度）だけ後の時期に
おいて閉じるように構成することは、通常の四サイクル
内燃機関と同様である。
における排気弁１３を、排気行程の始めにおける下死点
（ＢＤＣ）よりも適宜角度θ２（例えば、３０〜８０
度）だけ前の時期において開いて、排気行程の終わりで
且つ吸気行程の始めにおける上死点（ＴＤＣ）よりも適
宜角度θ２′（例えば、１０〜３５度）だけ後の時期に
おいて閉じるように構成することは、通常の四サイクル
内燃機関と同様である。
【００２６】一方、前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４
における吸気弁１２を、吸気行程の始めにおける上死点
（ＴＤＣ）よりも適宜角度θ１（例えば、２０〜３０
度）だけ後の時期において開いて、吸気行程の終わりに
おける下死点（ＢＤＣ）よりも適宜角度θ１′（例え
ば、２０〜６０度）だけ後の時期において閉じるよう
に、つまり、前記各気筒の吸気弁における開の時期を、
当該気筒の吸気行程における上死点（ＴＤＣ）を適宜角
度θ１だけ過ぎた時期に設定するという構成にする。
における吸気弁１２を、吸気行程の始めにおける上死点
（ＴＤＣ）よりも適宜角度θ１（例えば、２０〜３０
度）だけ後の時期において開いて、吸気行程の終わりに
おける下死点（ＢＤＣ）よりも適宜角度θ１′（例え
ば、２０〜６０度）だけ後の時期において閉じるよう
に、つまり、前記各気筒の吸気弁における開の時期を、
当該気筒の吸気行程における上死点（ＴＤＣ）を適宜角
度θ１だけ過ぎた時期に設定するという構成にする。
【００２７】この構成において、各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ
３，Ａ４のうち第１気筒Ａ１における吸気行程の上死点
では、排気弁１３が開き、吸気弁１２が閉じている一
方、この上死点からピストン６が下降動に入り、シリン
ダ内の容積が次第に増加することにより、この吸気行程
に入った第１気筒Ａ１におけるシリンダ内には、当該第
１気筒Ａ１の排気ポート１０内における残っている排気
ガスが導入（還流）される。
３，Ａ４のうち第１気筒Ａ１における吸気行程の上死点
では、排気弁１３が開き、吸気弁１２が閉じている一
方、この上死点からピストン６が下降動に入り、シリン
ダ内の容積が次第に増加することにより、この吸気行程
に入った第１気筒Ａ１におけるシリンダ内には、当該第
１気筒Ａ１の排気ポート１０内における残っている排気
ガスが導入（還流）される。
【００２８】このとき、各気筒のうち第３気筒Ａ３にお
いては、排気行程中であり、この第３気筒Ａ３における
排気ポート１０における圧力は、前記吸気行程に入った
第１気筒Ａ１におけるシリンダ５内よりも高いことによ
り、この第３気筒Ａ３における排気ポート１０から排出
されている途中の排気ガスの一部が、共通の排気管１８
又は連通通路２０を通り、前記吸気行程に入った第１気
筒Ａ１におけるシリンダ５内に、当該第１気筒Ａ１にお
ける排気ポート１０内を逆方向に流れて導入（還流）さ
れ、この第１気筒Ａ１への排気ガスの導入（還流）は、
当該第１気筒Ａ１における吸気弁１２が開き吸気ポート
９からの吸気が開始されるか、或いは、排気弁１３が閉
じるまで継続されることになる。
いては、排気行程中であり、この第３気筒Ａ３における
排気ポート１０における圧力は、前記吸気行程に入った
第１気筒Ａ１におけるシリンダ５内よりも高いことによ
り、この第３気筒Ａ３における排気ポート１０から排出
されている途中の排気ガスの一部が、共通の排気管１８
又は連通通路２０を通り、前記吸気行程に入った第１気
筒Ａ１におけるシリンダ５内に、当該第１気筒Ａ１にお
ける排気ポート１０内を逆方向に流れて導入（還流）さ
れ、この第１気筒Ａ１への排気ガスの導入（還流）は、
当該第１気筒Ａ１における吸気弁１２が開き吸気ポート
９からの吸気が開始されるか、或いは、排気弁１３が閉
じるまで継続されることになる。
【００２９】これにより、前記各気筒のうち第１気筒Ａ
１には、その吸気行程の当初において、当該第１気筒Ａ
１における排気ポート１０内に残っている排気ガスに加
えて、排気行程中の第３気筒Ａ３からの排気ガスを加算
して導入（還流）される。
１には、その吸気行程の当初において、当該第１気筒Ａ
１における排気ポート１０内に残っている排気ガスに加
えて、排気行程中の第３気筒Ａ３からの排気ガスを加算
して導入（還流）される。
【００３０】また、同様にして、第３気筒Ａ３には、そ
の吸気行程の当初において、当該第３気筒Ａ３における
排気ポート１０内に残っている排気ガスに加えて、排気
行程中の第４気筒Ａ４からの排気ガスを加算して導入
（還流）される。
の吸気行程の当初において、当該第３気筒Ａ３における
排気ポート１０内に残っている排気ガスに加えて、排気
行程中の第４気筒Ａ４からの排気ガスを加算して導入
（還流）される。
【００３１】更にまた、同様にして、第４気筒Ａ４に
は、その吸気行程の当初において、当該第４気筒Ａ４に
おける排気ポート１０内に残っている排気ガスに加え
て、排気行程中の第２気筒Ａ２からの排気ガスを加算し
て導入（還流）される。
は、その吸気行程の当初において、当該第４気筒Ａ４に
おける排気ポート１０内に残っている排気ガスに加え
て、排気行程中の第２気筒Ａ２からの排気ガスを加算し
て導入（還流）される。
【００３２】そして、同様にして、第２気筒Ａ２には、
その吸気行程の当初において、当該第２気筒Ａ２におけ
る排気ポート１０内に残っている排気ガスに加えて、排
気行程中の第１気筒Ａ１からの排気ガスを加算して導入
（還流）される。
その吸気行程の当初において、当該第２気筒Ａ２におけ
る排気ポート１０内に残っている排気ガスに加えて、排
気行程中の第１気筒Ａ１からの排気ガスを加算して導入
（還流）される。
【００３３】前記各気筒Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４に対す
る排気ガスの導入（還流）は、各気筒における排気ポー
ト１０から行われるのであるが、この排気ポート１０
を、前記したように、当該排気ポート１０からシリンダ
５内への逆方向の流れに、前記吸気ポート９におけるス
ワール流同じ方向に旋回するスワール流を付与する旋回
ポートに構成したことにより、この排気ポート１０から
シリンダ５内に逆方向に流入する排気ガスには、点線矢
印２０で示すように、前記吸気ポート９からの実線矢印
１５で示すスワール流と同じ方向のスワール流が付与さ
れから、この排気ガスにおけるスワール流にて、前記吸
気ポートからの吸気におけるスワール流を加速すること
ができるのである。
る排気ガスの導入（還流）は、各気筒における排気ポー
ト１０から行われるのであるが、この排気ポート１０
を、前記したように、当該排気ポート１０からシリンダ
５内への逆方向の流れに、前記吸気ポート９におけるス
ワール流同じ方向に旋回するスワール流を付与する旋回
ポートに構成したことにより、この排気ポート１０から
シリンダ５内に逆方向に流入する排気ガスには、点線矢
印２０で示すように、前記吸気ポート９からの実線矢印
１５で示すスワール流と同じ方向のスワール流が付与さ
れから、この排気ガスにおけるスワール流にて、前記吸
気ポートからの吸気におけるスワール流を加速すること
ができるのである。
【００３４】また、前記内燃機関１における低温始動に
際しての補助燃料を、補助燃料噴射弁１６より各気筒に
おける排気ポート１０内に噴射供給され、排気ポート１
０内における高い温度の排気ガスに混合できることによ
り、この補助燃料の気化又は微粒化を大幅に促進でき
る。
際しての補助燃料を、補助燃料噴射弁１６より各気筒に
おける排気ポート１０内に噴射供給され、排気ポート１
０内における高い温度の排気ガスに混合できることによ
り、この補助燃料の気化又は微粒化を大幅に促進でき
る。
【００３５】次に、図４は、第２の実施の形態を示す。
【００３６】この第２の実施の形態は、各気筒における
シリンダ５′内への吸気ポート９′を、当該吸気ポート
９′からシリンダ５′内への吸気に、実線矢印１５′で
示すように、軸線方向に旋回するタンブル流を付与する
旋回ポートに構成した場合であり、この場合には、前記
シリンダ５′からの排気ポート１０′を、当該排気ポー
ト１０′からシリンダ５′内への逆方向の流れに、点線
矢印２０′で示すように、前記吸気ポート９′からの実
線矢印１５′で示すタンブル流と同じ方向に旋回するタ
ンブル流を付与する旋回ポートに構成することにより、
同様に適用できるのである。
シリンダ５′内への吸気ポート９′を、当該吸気ポート
９′からシリンダ５′内への吸気に、実線矢印１５′で
示すように、軸線方向に旋回するタンブル流を付与する
旋回ポートに構成した場合であり、この場合には、前記
シリンダ５′からの排気ポート１０′を、当該排気ポー
ト１０′からシリンダ５′内への逆方向の流れに、点線
矢印２０′で示すように、前記吸気ポート９′からの実
線矢印１５′で示すタンブル流と同じ方向に旋回するタ
ンブル流を付与する旋回ポートに構成することにより、
同様に適用できるのである。
【００３７】なお、前記各気筒における排気弁を閉じる
時期は、前記した角度θ２′（例えば、１０〜３５度）
よりも更に遅らせることにより、各気筒への排気ガスの
導入量を多くすることができる。
時期は、前記した角度θ２′（例えば、１０〜３５度）
よりも更に遅らせることにより、各気筒への排気ガスの
導入量を多くすることができる。
【００３８】また、前記した実施の形態は、四気筒の内
燃機関に対して適用した場合を示したが、本発明は、こ
れに限らず、三気筒以上の多気筒内燃機関に対しても適
用することができるほか、ディーゼル機関等の圧縮着火
式の多気筒内燃機関に対しても同様に適用できることは
いうまでもない。
燃機関に対して適用した場合を示したが、本発明は、こ
れに限らず、三気筒以上の多気筒内燃機関に対しても適
用することができるほか、ディーゼル機関等の圧縮着火
式の多気筒内燃機関に対しても同様に適用できることは
いうまでもない。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す平面図であ
る。
る。
【図２】図１のII−II視拡大断面図である。
【図３】各気筒の行程を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
１ 多気筒内燃機関
２ シリンダブロック
３ シリンダヘッド
４ クランク軸線
５，５′ シリンダ
６ ピストン
７ 燃焼室
８ 点火栓
９，９′ 吸気ポート
１０，１０′ 排気ポート
１１ 主燃料噴射弁
１２ 吸気弁
１３ 排気弁
１４ 吸気マニホールド
１５，２０ スワール流
１５′，２０′ タンブル流
１６ 補助燃料噴射弁
１７ 排気マニホールド
１８ 排気管
１９ 連通通路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０２Ｄ 41/30 Ｆ０２Ｄ 41/30
Ｆ０２Ｍ 25/07 Ｆ０２Ｍ 25/07 Ｂ
Ｆターム(参考） 3G062 AA01 AA03 AA08 AA10 BA04
BA05 CA01 ED06 ED14 ED16
GA08 GA16
3G091 AA11 AA17 AA28 BA03 CA18
FA02 FA04 FB02 FC07 HB05
3G092 AA02 AA10 AA13 AA17 AB13
BB13 DA12 DC09 EA29 FA17
FA21 FA31 GA01 GA02
3G301 HA01 HA02 HA06 HA13 HA17
JA23 JA25 JA31 KA01 KA02
MA23
Claims (2)
- 【請求項１】複数個の気筒のうち一つの気筒が吸気行程
の当初のとき他の一つの気筒が排気行程中になるように
設定され、且つ、前記各気筒における吸気弁への吸気ポ
ートを、当該吸気ポートからシリンダ内への吸気に円周
方向に旋回するスワール流又は軸線方向に旋回するタン
ブル流を付与する旋回ポートに構成して成る多気筒内燃
機関において、 前記各気筒における排気弁からの排気ポートを共通の排
気管に接続するか、各排気ポートの相互間を連通通路に
て連通し、前記各気筒の吸気弁における開の時期と、排
気弁における閉の時期とを、当該気筒の吸気行程におけ
る上死点を過ぎた時期に設定する一方、前記各気筒にお
ける排気弁からの排気ポートを、当該排気ポートからシ
リンダ内への逆方向の流れに、前記吸気ポートにおける
スワール流又はタンブル流と同じ方向に旋回するスワー
ル流又はタンブル流を付与する旋回ポートに構成したこ
とを特徴とする多気筒内燃機関。 - 【請求項２】前記請求項１の記載において、前記各気筒
における排気ポートに、補助燃料を、内燃機関における
低温始動時において噴射供給するようにした補助燃料噴
射弁を設けたことを特徴とする多気筒内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002133734A JP2003328793A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | 多気筒内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002133734A JP2003328793A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | 多気筒内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003328793A true JP2003328793A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29696607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002133734A Withdrawn JP2003328793A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | 多気筒内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003328793A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007079922A1 (de) * | 2005-12-22 | 2007-07-19 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Verbrennungsmotor mit verbesserter ladungsbewegung im brennraum |
-
2002
- 2002-05-09 JP JP2002133734A patent/JP2003328793A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007079922A1 (de) * | 2005-12-22 | 2007-07-19 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Verbrennungsmotor mit verbesserter ladungsbewegung im brennraum |
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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: 20041201 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060525 |