JP2009281159A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の排気系構造の如何に拘らず，エアポンプを使用せずに排気通路への２次空気の供給を可能にして，排ガス中のＨＣ，ＣＯ濃度を低減するのみならず，ＮＯｘ濃度をも低減し得るようにした内燃機関の排気浄化装置を提供する
【解決手段】吸気行程中に排気弁１７ｅを部分開度に開いて気筒３ａ内に排ガスを導入するよう作動する排気還流装置６２を設けると共に，排気通路１６ｅ，６５に２次空気を供給し得る２次空気通路７１を接続し，この２次空気通路７１には，吸気行程中，排気還流装置６２の作動に伴ない気筒３ａから排気通路１６ｅ，６５に作用する負圧により開弁する一方向弁７３を設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は，排気通路に２次空気を供給して，排ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化除去すると共に，吸気行程中に気筒内に排ガスを導入して，燃焼中，ＮＯｘの発生を抑制する，内燃機関の排気浄化装置に関する。

従来，排気通路に２次空気を供給して，排ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化除去するために，排気通路に２次空気通路を接続して，排気行程時，排気脈動の負圧により開く一方向弁を上記２次空気通路に設けた内燃機関の排気浄化装置は，特許文献１に開示されているように知られている。また，吸気行程中に気筒内に排ガスを導入して，燃焼中，ＮＯｘの発生を抑制するため，吸気行程中に排気弁を部分開度に開いて気筒内に排ガスを導入するよう作動する排気還流装置を設けた内燃機関の排気浄化装置も特許文献２に開示されているように知られている。
実用新案登録第２５３５３３９号公報 特開２００５−２４０７９３号公報

ところで，マフラ背圧が高かったり，排気通路長が短い内燃機関においては，排気通路に，排気脈動による負圧が充分に得られないため，特許文献１に開示されるような排気浄化装置を採用しても，２次空気通路の一方向弁が開かず，排気通路に２次空気を供給し得ず，所期の効果を得ることはできない。このような場合には，２次空気通路にエアポンプを接続し，排気通路に２次空気を圧送することが行われるが，エアポンプの使用は排気浄化装置のコスト高を招く。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，排気還流装置を利用することにより，内燃機関の排気系構造の如何に拘らず，エアポンプを使用せずに排気通路への２次空気の供給を可能にして，排ガス中のＨＣ，ＣＯ濃度を低減するのみならず，ＮＯｘ濃度をも低減し得るようにした内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は，吸気行程中に排気弁を部分開度に開いて気筒内に排ガスを導入するよう作動する排気還流装置を設けると共に，排気通路に２次空気を供給し得る２次空気通路を接続し，この２次空気通路には，吸気行程中，前記排気還流装置の作動に伴ない気筒から排気通路に作用する負圧により開弁する一方向弁を設けてなることを第１の特徴とする。尚，前記排気通路は，後述する本発明の実施例中の排気ポート１６ｅ及び排気管６５に対応する。また気筒はシリンダボア３ａに対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記一方向弁を収容する弁箱をシリンダヘッドに結合されるヘッドカバーに形成したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記一方向弁を収容する弁箱をシリンダヘッドに結合される排気管に取り付けたことを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，吸気行程では排気還流装置の作動により排気弁を部分開度に開くことにより，排気通路に残留する排ガスが気筒に引き込まれ，即ち排ガスの還流が行われ，混合気の燃焼時，その燃焼温度の過度の上昇を抑制して，排ガス中のＮＯｘ濃度を下げることができる。また上記吸気行程では，排気弁の部分開度の開きにより，気筒内の負圧が排気通路に作用するので，この負圧により一方向弁が開いて２次空気通路を導通させるので，２次空気が排気通路，更には気筒に引き込まれることになり，排気ポートに引き込まれた２次空気は排気ポートに残留することになる。したがって，その残留２次空気は，その後の排気行程で排気通路に排出される排ガス中のＨＣ，ＣＯと反応し，排ガス中のＨＣ，ＣＯを下げることができる。しかも燃焼室に引き込まれた２次空気は，シリンダボア内の充填効率を高め，機関の出力向上に寄与する。こうして，内燃機関の排気系構造の如何に拘らず，しかもエアポンプを使用することなく，排ガス中のＨＣ，ＣＯ濃度のみならず，ＮＯｘ濃度の低減を図ると共に，機関出力の向上を図ることができる。

本発明の第２の特徴によれば，一方向弁の弁箱の特別な支持構造を不要とすることができる。

本発明の第３の特徴によれば，一方向弁の弁箱を，排気管周りのデッドスペースを利用して設定することができる。

本発明の実施の形態を，図面に示す本発明の好適な実施例に基づき以下に説明する。

図１は本発明の第１実施例に係る動弁装置を備えた内燃機関の縦断側面図，図２は図１の２−２線断面図，図３は図１の３−３線断面図，図４は図３の４−４線断面図，図５は図３の５−５線断面図，図６は図５に対応する作用説明図，図７は図３の７−７線断面図，図８は図７に対応する作用説明図，図９はデコンプカム部材及び排気還流カム部材の作動領域を示す線図，図１０はクランク軸の回転角度と吸気弁及び排気弁の開閉タイミングとの関係を示す線図，図１１は本発明の第２実施例を示す，図２との対応図である。

先ず，図１〜図１０に示す本発明の第１実施例の説明より始める。

図１〜図３において，内燃機関Ｅの機関本体１は，クランクケース２と，このクランクケース２の一側部から斜め上方に延出するシリンダブロック３と，このシリンダブロック３の上端面に接合されるシリンダヘッド４とからなっている。クランクケース２には，その左右両側壁にベアリング５，５を介して支承されるクランク軸６が収容され，シリンダブロック３のシリンダボア３ａに嵌装されるピストン７に上記クランク軸６がコンロッド８を介して連接される。クランク軸６の，クランクケース２外に突出した一端部にはフライホイール１０が固着され，このフライホイール１０の外側面には環状の冷却ファン１１が固設される。さらにフライホイール１０の中心部には，冷却ファン１１より軸方向外方に突出する始動筒軸１２が固設され，この始動筒軸１２に係合してクランク軸６をクランキングし得る公知のリコイル式スタータ１３がブラケット１４を介してクランクケース２に取り付けられる。クランク軸６の他端部は，出力端部として，クランクケース２の他側壁外に突出している。

シリンダヘッド４には，シリンダボア３ａに連なる燃焼室１５と，この燃焼室１５に内端を開口する吸気ポート１６ｉ及び排気ポート１６ｅとが形成されると共に，これら吸気ポート１６ｉ及び排気ポート１６ｅを開閉する吸気弁１７ｉ及び排気弁１７ｅが設けられ，これら吸気弁１７ｉ及び排気弁１７ｅを開閉駆動する動弁装置２０がクランクケース２からシリンダヘッド４にかけて配設される。

この動弁装置２０について説明する。

図１〜図３において，動弁装置２０は，クランクケース２の左右側壁に支承されると共にクランク軸６から調時伝動装置２５を介して駆動されるカム軸２６と，シリンダブロック３に軸方向摺動自在に支承されて，カム軸２６の吸気カム２６ｉ及び排気カム２６ｅに下端部のフランジ２７ｉａ，２７ｅａを摺接可能に当接させる吸気タペット２７ｉ及び排気タペット２７ｅと，これら吸気タペット２７ｉ及び排気タペット２７ｅの上端部に各下端部を連接して各上端部をシリンダヘッド４の上方まで延ばす吸気プッシュロッド２８ｉ及び排気プッシュロッド２８ｅと，シリンダヘッド４に固設された一対の球状支点部材３３，３３に揺動自在に支持される吸気ロッカアーム２９ｉ及び排気ロッカアーム２９ｅとを備え，吸気ロッカアーム２９ｉは，その一端部を吸気弁１７ｉの頭部に当接させると共に，他端部を吸気ロッカアーム２９ｉの上端部に連接させるように配置され，また排気ロッカアーム２９ｅは，その一端部を排気弁１７ｅの頭部に当接させると共に，他端部を排気ロッカアーム２９ｅの上端部に連接させるように配置される。

而して，吸気カム２６ｉ及び排気カム２６ｅが吸気タペット２７ｉ及び排気タペット２７ｅをそれぞれ押し上げると，それと共に移動する吸気プッシュロッド２８ｉ及び排気プッシュロッド２８ｅにより吸気ロッカアーム２９ｉ及び排気ロッカアーム２９ｅが吸気弁１７ｉ及び排気弁１７ｅの開き方向にそれぞれ揺動するようになっており，吸気弁１７ｉ及び排気弁１７ｅには，これらを閉じ方向に付勢する吸気弁ばね３０ｉ及び排気弁ばね３０ｅがそれぞれ装着される。吸気ロッカアーム２９ｉ及び排気ロッカアーム２９ｅ等の，シリンダヘッド４上の動弁装置２０を覆うヘッドカバー１８は，シリンダヘッド４の上端面に接合される。

前記調時伝動装置２５は，クランク軸６に固設された駆動ギヤ３１と，カム軸２６に固設されて駆動ギヤ３１から２倍の減速比で駆動される被動ギヤ３２とからなっている。図３及び図４に示すように，この被動ギヤ３２には，カム軸２６を半周取り囲むようにＵ字状に形成された遠心重錘３５の一端部が枢軸３６を介して支持される。遠心重錘３５は，そのＵ字状屈曲部に重心３７を有していて，そのＵ字状屈曲部が被動ギヤ３２のハブ３２ａに当接する収縮位置Ａ（図４，図５参照）と，上記Ｕ字状屈曲部の外側面が被動ギヤ３２の側面に突設されたストッパ３８に当接する拡張位置Ｂ（図８参照）との間を枢軸３６周りに揺動し得るようになっている。この遠心重錘３５には，その中間部と揺動端部とに第１及び第２可動接続部４０，４１が設けられており，被動ギヤ３２の共通の固定接続部４２に固定端部を接続した，引張りコイルばねからなる第１及び第２戻しばね４３，４４の可動端部４３ａ，４４ａが第１及び第２可動接続部４０，４１に接続される。第１戻しばね４３は，所定のセット荷重Ｆｓ１をもって遠心重錘３５を半径方向内方へ常時付勢するように構成されるが，第２戻しばね４４の可動端部４４ａと第２可動接続部４１との間には一定の遊びＳが設けられていて，第２戻しばね４４は，遠心重錘３５が収縮位置Ａから半径方向外方に所定角度揺動するまでは，遠心重錘３５の揺動に抵抗しないようになっている。言い換えれば，第２戻しばね４４は，遠心重錘３５が収縮位置Ａから半径方向外方に所定角度揺動してから，第１戻しばね４３と協働して遠心重錘３５を半径方向内方へ付勢する反発力を発揮するように構成される。

図３に示すように，上記遠心重錘３５と排気カム２６ｅとの間において，カム軸２６には，遠心重錘３５側から駆動リング４５，デコンプカム部材４７及び排気還流カム部材４８が順次嵌装される。駆動リング４５は，カム軸２６の外周面に回転自在に嵌合されるもので，その外周面から突出した連結突起４５ｃを，駆動リング４５の回転方向に沿う両側から挟むように配置される一対の連結片３５ａ，３５ａが遠心重錘３５に形成されていて，遠心重錘３５の半径方向外方への揺動に伴ない駆動リング４５を回動させるようになっている。また駆動リング４５は，その内周面に軸方向の保持溝４５ａを有しており，この保持溝４５ａによって，被動ギヤ３２及び排気カム２６ｅ間に亙ってカム軸２６の軸方向に延びるローラ４５ｂを保持している。このローラ４５ｂは，駆動リング４５のカム軸２６との相対回転によりカム軸２６の外周面上を転動することができる。

図５〜図８ににおいて，デコンプカム部材４７及び排気還流カム部材４８は，カム軸２６の両側面に形成された互いに平行な一対のガイド面５５，５５に，カム軸２６の直径線に沿って摺動し得るように嵌合される。これによりデコンプカム部材４７は，ガイド面５５，５５に沿って作動位置Ｃ（図５）及び不作動位置Ｄ（図５）間を摺動可能であり，その作動位置Ｃ及び不作動位置Ｄは，デコンプカム部材４７の，ガイド面５５，５５と直交する方向の内端面５６ａ，５６ｂがカム軸２６の外周面に当接することにより規定される。また排気還流カム部材４８は，ガイド面５５，５５に沿って不作動位置Ｆ（図７）及び作動位置Ｇ（図８）間を摺動可能であり，その作動位置Ｆ及び不作動位置Ｇは，排気還流カム部材４８の，ガイド面５５，５５と直交する方向の内端面５７ａ，５７ｂがカム軸２６の外周面に当接することにより規定される。

デコンプカム部材４７及び排気還流カム部材４８は，それぞれの外周面に，排気カム２６ｅのノーズ部より遥かに低い凸状カム４７ａ，４８ａを一体に有しており，これら凸状カム４７ａ，４８ａは，それぞれの作動位置Ｃ，Ｇで排気カム２６ｅのベース円より外方に突出し，不作動位置Ｄ，Ｆで該ベース円内方に退去するようになっている。またデコンプカム部材４７の凸状カム４７ａは，これが作動位置Ｃを占めるとき機関の圧縮行程で排気タペット２７ｅを押し上げるように配置され，排気還流カム部材４８の凸状カム４８ａは，これが作動位置Ｇを占めるとき機関の吸気行程で排気タペット２７ｅを押し上げるように配置される。

図５及び図６に示すように，デコンプカム部材４７の，凸状カム４７ａ側の内端面５６ｂ中央部には，前記ローラ４５ｂと協働する凹状カム５８が形成される。この凹状カム５８は，第１戻しばね４３の付勢力により遠心重錘３５が収縮位置Ａに保持されるとき，ローラ４５ｂに押圧されることでデコンプカム部材４７を作動位置Ｃに強制する斜面５８ａと，遠心重錘３５が収縮位置Ａから所定角度以上回転した後（図６の状態）は，ローラ４５ｂの干渉を避けてデコンプカム部材４７の不作動位置Ｄへの移行を許容する円弧状底面５８ｂとからなっている。デコンプカム部材４７は，上記凹状カム５８の形成により，その重心がデコンプカム部材４７の中心より凹状カム５８と反対側にオフセットしていて，ローラ４５ｂが円弧状底面５８ｂとの対向位置に来ると，デコンプカム部材４７は，上記重心に作用する遠心力により不作動位置Ｄへ移行するようになっている。

他方，排気還流カム部材４８の，凸状カム４８ａ側の内端面５７ｂ中央部には，前記ローラ４５ｂと協働する凹状カム５９が形成される。この凹状カム５９は，遠心重錘３５が収縮位置Ａから所定角度まで回転する間には，ローラ４５ｂとの干渉を避けて排気還流カム部材４８の不作動位置Ｆへの移行を許容する円弧状底面５９ａと，遠心重錘３５が遠心力により半径方向外方へ所定角度以上回転したとき，ローラ４５ｂに押圧されることで排気還流カム部材４８を作動位置Ｇに強制する斜面５９ｂとからなっている。排気還流カム部材４８は，上記凹状カム５９の形成により，その重心が排気還流カム部材４８の中心より凹状カム５９と反対側にオフセットしていて，ローラ４５ｂが円弧状底面５９ａとの対向位置にあると，排気還流カム部材４８は，上記重心に作用する遠心力により不作動位置Ｇへ移行するようになっている。

以上において，遠心重錘３５，第１，第２戻しばね４３，４４及び駆動リング４５は，互いに協働してデコンプカム部材４７及び排気還流カム部材４８を作動する共通の遠心機構４６を構成する。またこの遠心機構３５，ローラ４５ｂデコンプカム部材４７によってデコンプ装置６１が構成され，遠心機構３５及び排気還流カム部材４８により排気還流装置６２が構成される。

再び図２において，シリンダヘッド４には，電極を燃焼室１５に臨ませる点火プラグ２１が螺着され，さらに吸気ポート１６ｉの外端に連なる気化器２２が取り付けられ，この気化器２２の空気入口にエアクリーナ６４が接続される。またシリンダヘッド４には，排気ポート１６ｅの外端に連なる排気管６５が取り付けられる。この排気管６５は比較的短く形成されており，その下流端には，三元触媒コンバータ６６を内蔵した排気マフラ２３が接続されている。

シリンダヘッド４の上端に結合されて動弁装置２０を覆うヘッドカバー１８には弁箱６７が形成される。この弁箱６７は，ヘッドカバー１８の天井壁に一体成形される，上面開放の下部箱半体６７ａと，これにボルト結合される上部箱半体６７ｂとよりなっており，上部箱半体６７ｂの一側には，前記エアクリーナ６４から延出する空気チューブ６８が接続されるジョイント管６９が一体成形されている。また下部箱半体６７ａ内は，シリンダヘッド４及びヘッドカバー１８に設けられる空気孔７０を介して前記吸気ポート１６ｉに連通する。これら弁箱６７，空気チューブ６８及び空気孔７０により２次空気通路７１が構成される。

弁箱６７には，排気ポート１６ｅ内が負圧になったとき開弁して２次空気通路７１を導通させる，リード弁からなる一方向弁７３が設けられる。この一方向弁７３は，下部及び上部箱半体６７ａ，６７ｂ間に挟持されて，弁箱６７内を空気チューブ６８側の上流室７５ａと空気孔７０側の下流室７５ｂとに区画する隔壁板７４を備える。この隔壁板７４には，両室７５ａ，７５ｂ間を連通する弁孔７６が設けられており，この弁孔７６を開閉するリード弁板７７と，これの開き限界を規制するストッパ板７８とが下流室７５ｂ側で隔壁板７４にねじ７９又はリベットで取り付けられる。而して，リード弁板７７は，通常，それ自体の弾性で隔壁板７４に密着して弁孔７６を閉じているが，下流室７５ｂの圧力が上流側より下がると，その圧力差によりストッパ板７８側に撓んで弁孔７６を開くようになっている。

次に，この実施例の作用について説明する。

クランク軸６が回転すると，カム軸２６は，クランク軸６により調時伝動装置２５を介して２分の１の減速比をもって駆動される。そして吸気行程では，吸気カム２６ｉが吸気タペット２７ｉを介して吸気プッシュロッド２８ｉを押し上げ，吸気ロッカアーム２９ｉを揺動して吸気弁１７ｉを吸気弁ばね３０ｉの付勢力に抗して押し開く。また排気行程では，排気カム２６ｅが排気タペット２７ｅを介して排気プッシュロッド２８ｅを押し上げ，排気ロッカアーム２９ｅを揺動して排気弁１７ｅを第２戻しばね４４を押し開く。このような吸気弁１７ｉ，排気弁１７ｅの開閉タイミングを図１０に示す。

ところで，図９において，機関回転数Ｎｅがゼロから，アイドリング回転数より低い所定回転数Ｎｅ１までの間にある機関の始動回転域ａでは，図４及び図５に示すように，遠心重錘３５は，第１戻しばね４３のセット荷重Ｆｓ１により収縮位置Ａに保持される。このとき，遠心重錘３５により，互いに係合する連結突起４５ｃ及び連結片３５ａ，３５ａを介して位置決めされる駆動リング４５のローラ４５ｂがデコンプカム部材４７の凹状カム５８の斜面５８ａを押圧するので，デコンプカム部材４７は，その凸状カム４７ａを排気カム２６ｅのベース円より外方へ突出させた作動位置Ｃに保持される。したがって，いま，内燃機関Ｅを始動すべくリコイル式スタータ１３を操作すると，そのスタータ１３から始動筒軸１２を介してクランク軸６がクランキングされると同時に調時伝動装置２５を介してカム軸２６が駆動されるので，前述のように，ピストン７の圧縮行程ではデコンプカム部材４７の凸状カム４７ａが排気タペット２７ｅを僅かに押し上げることにより，排気プッシュロッド２８ｅ及び排気ロッカアーム２９ｅを介して排気弁１７ｅを僅かに開く。このときのタイミングを図１０に示す。その結果，シリンダボア３ａ内の圧縮ガスの一部が排気ポート１６ｅへ排出され，その圧縮圧力の上昇が抑えられるため，スタータ１３の操作荷重が軽減されることになり，クランク軸６を比較的軽快に勢いよくクランキングすることができ，したがって機関を容易に始動することができる。

機関が始動して，機関回転数Ｎｅが始動回転域ａから脱出すると，図６に示すように，遠心力Ｆｗによる遠心重錘３５の枢軸３６周りのモーメントが，第１戻しばね４３のセット荷重Ｆｓ１による遠心重錘３５の枢軸３６周りのモーメントに打ち勝って，収縮位置Ａから半径方向外方に揺動し，その揺動が連結片３５ａから連結突起４５ｃに伝達して駆動リング４５を反時計方向に回転させ，ローラ４５ｂを排気還流カム部材４８の凹状カム５８の底面５８ｂとの対向位置に移す。したがって，デコンプカム部材４７は，ローラ４５ｂに邪魔されることなく遠心力の作用により不作動位置Ｄに移行して，その凸状カム４７ａを排気カム２６ｅのベース円内方に退去させる。

この間，排気還流カム部材４８では，図７に示すように，その凹状カム５９の底面５９ａが駆動リング４５のローラ４５ｂに対向しているので，排気還流カム部材４８は，ローラ４５ｂに邪魔されることなく遠心力により不作動位置Ｆに保持され，その凸状カム４８ａを排気カム２６ｅのベース円内方に退去させている。

以上により，排気弁１７ｅは，通常通り排気カム２６ｅの作動のみに依存して開閉制御される。そして，このような状態は，機関回転数ＮｅがＮｅ１〜Ｎｅ２にある機関の低速運転域ｂにおいて継続する。そして機関回転数ＮｅがＮｅ２に達するころの遠心重錘３５の動きによれば，図７に示すように，遠心重錘３５の第２可動接続部４１と第２戻しばね４４の可動端部４４ａとの間の遊びＳがなくなり，第２戻しばね４４の遠心重錘３５に対する作用が開始する。したがって，その後は第１戻しばね４３の戻し力Ｆｓ１及び第２戻しばね４４の戻し力Ｆｓ２による遠心重錘３５の枢軸３６周りのモーメントと，遠心力Ｆｗによる遠心重錘３５の枢軸３６周りのモーメントとの釣り合いによって遠心重錘３５の位置が決定されることになるから，その後は，機関回転数Ｎｅの上昇に伴なう遠心重錘３５の揺動速度は遅くなる。

次に，機関回転数ＮｅがＮｅ２を超えて，内燃機関Ｅが高速運転域Ｃに入ると，遠心重錘３５は，最終的には，被動ギヤ３２上のストッパ３８に当接する拡張位置Ｂに到達し，それに伴なう駆動リング４５の反時計方向の更なる回転により，ローラ４５ｂが排気還流カム部材４８の凹状カム５９の斜面５９ｂを押圧して，排気還流カム部材４８を，その遠心力に抗して作動位置Ｇに移動させるので，排気還流カム部材４８は，その凸状カム４８ａが排気カム２６ｅのベース円より突出させることになる。したがって，前述のように，吸気行程では，排気還流カム部材４８の凸状カム４８ａが排気タペット２７ｅを僅かに押し上げることにより，排気プッシュロッド２８ｅ及び排気ロッカアーム２９ｅを介して排気弁１７ｅを僅かに開く（図１及び図２参照）。その結果，排気ポート１６ｅに残留する排ガスがシリンダボア３ａに引き込まれ，即ち排ガスの還流が行われる。この排ガスは後段の膨張行程での混合気の燃焼時，その燃焼温度の過度の上昇を抑制して，排ガス中のＮＯｘ濃度を下げることができる。

また上記吸気行程では，図１及び図２に示すように，排気弁１７ｅの僅かな開きにより，シリンダボア３ａ内の負圧が排気ポート１６ｅに作用するので，この負圧が空気孔７０から弁箱６７の下流室７５ｂに伝達して下流室７５ｂ及び上流室７５ａ間に圧力差を発生させるので，リード弁板７７が下流室７５ｂ側に撓んで隔壁板７４の弁孔７６を開く。即ち一方向弁７３が開弁して２次空気通路７１を導通させるので，エアクリーナ６４で濾過された２次空気が２次空気通路７１を経て排気ポート１６ｅに引き込まれ，さらにはシリンダボア３ａ内に引き込まれることになる。その後，間もなく吸気行程の終了により吸，排気弁１７ｉ，１７ｅは閉じるので，排気ポート１６ｅに引き込まれた２次空気は排気ポート１６ｅに残留することになる。したがって，その残留２次空気は，その後の排気行程で排気ポート１６ｅに排出される排ガス中のＨＣ，ＣＯと反応し，排ガス中のＨＣ，ＣＯを下げることができる。しかもシリンダボア３ａ内に引き込まれた２次空気は，混合気の充填効率を高め，機関Ｅの出力向上に寄与する。

かくして，内燃機関の排気系構造の如何に拘らず，しかもエアポンプを使用することなく，排ガス中のＨＣ，ＣＯ濃度のみならず，ＮＯｘ濃度の低減を図ると共に，機関出力の向上に寄与することができる。またその排ガスが，３元触媒コンバータ６６を内蔵した排気マフラ２３を通過することにより，排ガスに残留するＮＯｘの還元除去，並びにＨＣ，ＣＯの酸化除去が一層促進される。

ところで，この第１実施例では，一方向弁７３を収容する弁箱６７がヘッドカバー１８に一体的に形成されるので，一方向弁７３の弁箱６７の特別な支持構造を不要とすることができる。

次に，図１１に示す本発明の第２実施例について説明する。

この第２実施例では，一方向弁７３を収容する弁箱６７を，シリンダヘッド４に接続される排気管６５にねじ８０で固着し，弁箱６７の下流室７５ｂに連なる短い空気孔７０を排気管６５内に開口させている。その他の構成は前実施例と同様であるので，図１１中，前実施例と対応する部分には，同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第２実施例によれば，一方向弁７３の弁箱６７を排気管６５に取り付けるので，一方向弁７３の弁箱６７を，排気管６５周りのデッドスペースを利用して設定することができる。

本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，排気マフラ２３では，３元触媒コンバータ６６の内蔵を必ずしも必要としない。

本発明の第１実施例に係る動弁装置を備えた内燃機関の縦断側面図。 図１の２−２線断面図。 図１の３−３線断面図。 図３の４−４線断面図。 図３の５−５線断面図。 図５に対応する作用説明図。 図３の７−７線断面図。 図７に対応する作用説明図。 デコンプカム部材及び排気還流カム部材の作動領域を示す線図。 クランク軸の回転角度と吸気弁及び排気弁の開閉タイミングとの関係を示す線図。 本発明の第２実施例を示す，図２との対応図。

符号の説明

Ｅ・・・・・・内燃機関
３ａ・・・・・シリンダボア
１６ｅ・・・・排気ポート（排気通路）
１７ｅ・・・・排気弁
６２・・・・・排気還流装置
６５・・・・・排気管（排気通路）
６７・・・・・弁箱
７１・・・・・２次空気通路
７３・・・・・一方向弁

Claims (3)

1. 吸気行程中に排気弁（１７ｅ）を部分開度に開いて気筒（３ａ）内に排ガスを導入するよう作動する排気還流装置（６２）を設けると共に，排気通路（１６ｅ，６５）に２次空気を供給し得る２次空気通路（７１）を接続し，この２次空気通路（７１）には，吸気行程中，前記排気還流装置（６２）の作動に伴ない気筒（３ａ）から排気通路（１６ｅ，６５）に作用する負圧により開弁する一方向弁（７３）を設けてなることを特徴とする，内燃機関の排気浄化装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置において，
   前記一方向弁（７３）を収容する弁箱（６７）をシリンダヘッド（４）に結合されるヘッドカバー（１８）に形成したことを特徴とする，内燃機関の排気浄化装置。
3. 請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置において，
   前記一方向弁（７３）を収容する弁箱（６７）をシリンダヘッド（４）に結合される排気管（６５）に取り付けたことを特徴とする，内燃機関の排気浄化装置。

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