JP2010138902A - Method for controlling valve of internal combustion engine and valve cam - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関、特に大型ディーゼルエンジンのバルブ制御方法、及びそのような方法を実行するためのバルブカムに関する。 The present invention relates to a valve control method for an internal combustion engine, in particular a large diesel engine, and a valve cam for carrying out such a method.
近年の内燃機関に対しては、効率向上と同時に排出値に関する要求がますます増大しており、これに対応するためのさまざまな試みがすでに知られている。そのうちの一つの可能性として、内燃機関のバルブ制御方法の改善が挙げられる。 With respect to internal combustion engines in recent years, demands for emission values are increasing at the same time as improving efficiency, and various attempts have already been known to meet this demand. One possibility is to improve the valve control method of the internal combustion engine.
特許文献1より知られている内燃機関のインテークバルブのリフト曲線では、バルブを閉じる工程が短時間中断される。このバルブの制御は電気モータにより可変的に行われる。 In the lift curve of the intake valve of the internal combustion engine known from patent document 1, the process of closing the valve is interrupted for a short time. Control of this valve is variably performed by an electric motor.
特許文献2の図10には、内燃機関のエグゾーストバルブを制御するためのカムが示されており、該カムには、ある一つの横断面レベルにおいて2つのカム山が設けられている。この第2のカム山により該エグゾーストバルブは、閉じた後に改めて開く。 FIG. 10 of Patent Document 2 shows a cam for controlling an exhaust valve of an internal combustion engine, and the cam is provided with two cam peaks at a certain cross section level. The exhaust valve is opened again after being closed by the second cam crest.
NOx排出削減のための効果的な可能性の一つは圧縮を高めることであり、このとき同時に効率も高まる。しかしながら圧縮を高めることは、最低限必要なバルブクリアランスによる制限を受ける。該バルブクリアランスはバルブポケットにより高めることができるが、バルブポケットは窒素化合物形成のための場所になるという欠点がある。 NO One effective possibilities for x emissions is to increase the compression, also increases the same time efficiency. However, increasing compression is limited by the minimum required valve clearance. Although the valve clearance can be increased by the valve pocket, the valve pocket has a disadvantage that it becomes a place for forming a nitrogen compound.
本発明の課題は、内燃機関、特に大型ディーゼルエンジンのバルブ制御を改善することである。 The object of the present invention is to improve the valve control of internal combustion engines, in particular large diesel engines.
この課題は、請求項1に記載の本発明の第1の態様により、内燃機関、特に大型ディーゼルエンジンのエグゾーストバルブのバルブ制御法により解決され、該バルブ制御法においては、下死点から上死点までのバルブリフト曲線に、継続的なリフト曲線部、第1のリフト勾配を持つ第1リフト部、第2のリフト勾配を持つ第2リフト部、第3のリフト勾配を持つ第3リフト部が存在し、該第2のリフト勾配は該第1のリフト勾配及び第3のリフト勾配より小さく、また、該エグゾーストバルブは、ピストン行程の上死点到達後は第2リフト部に位置している。 This problem is solved by a valve control method for an exhaust valve of an internal combustion engine, particularly a large diesel engine, according to the first aspect of the present invention. The valve lift curve up to a point includes a continuous lift curve portion, a first lift portion having a first lift gradient, a second lift portion having a second lift gradient, and a third lift portion having a third lift gradient. And the second lift gradient is smaller than the first lift gradient and the third lift gradient, and the exhaust valve is positioned at the second lift portion after reaching the top dead center of the piston stroke. Yes.
前記課題は、請求項2に記載の本発明の第2の態様によりさらに、内燃機関、特に大型ディーゼルエンジンのインテークバルブのバルブ制御法により解決され、該バルブ制御法においては、上死点から下死点までのバルブリフト曲線に、継続的なリフト曲線部、第4のリフト勾配を持つ第4リフト部、第5のリフト勾配を持つ第5リフト部、第6のリフト勾配を持つ第6リフト部が存在し、該第5のリフト勾配は該第4リフト勾配及び第6リフト勾配より小さく、また、該インテークバルブは、ピストン行程の上死点到達の前には第5リフト部に位置している。 According to the second aspect of the present invention, the object is further solved by a valve control method for an intake valve of an internal combustion engine, particularly a large diesel engine. The valve lift curve up to the dead center includes a continuous lift curve portion, a fourth lift portion having a fourth lift gradient, a fifth lift portion having a fifth lift gradient, and a sixth lift having a sixth lift gradient. And the fifth lift gradient is smaller than the fourth lift gradient and the sixth lift gradient, and the intake valve is positioned at the fifth lift portion before reaching the top dead center of the piston stroke. ing.
エグゾーストバルブがピストン行程の上死点到着後に、又は、インテークバルブがピストン行程の上死点到達の前に、より小幅なリフト勾配を持つリフト部にあることにより、バルブオーバーラップの期間を拡大することができ、その際同時にインテークバルブ又はエグゾーストバルブのピストン行程上死点領域における絶対バルブリフトを縮小できる。このときオーバーラップ時間断面及びバルブオーバーラップ中のインテーク体積又はエグゾースト体積は好適に、従来のバルブリフト曲線と比較して減少したり有意に減少したりすることはない。換言すると、ピストンがその上死点にあってインテークバルブ又はエグゾーストバルブに最大に近づく領域において、インテークバルブ又はエグゾーストバルブのバルブリフトが平坦になり、バルブクリアランスが十分な場合にはいずれにせよインテーク体積又はエグゾースト体積は十分なものとなる。 Increase the valve overlap period by having the exhaust valve in the lift section with a smaller lift gradient after the piston valve reaches the top dead center of the piston stroke or before the intake valve reaches the top dead center of the piston stroke At the same time, the absolute valve lift in the top dead center region of the piston stroke of the intake valve or the exhaust valve can be reduced. At this time, the overlap time cross section and the intake volume or exhaust volume during the valve overlap are preferably not reduced or significantly reduced compared to the conventional valve lift curve. In other words, if the piston is at its top dead center and approaches the maximum value of the intake valve or the exhaust valve, the valve lift of the intake valve or the exhaust valve becomes flat and the intake volume is anyway if the valve clearance is sufficient. Or, the exhaust volume is sufficient.
ここでリフト勾配とは、特に、クランクシャフトの角度変化あたりのバルブリフト変化から得られる商の平均値を指す。この関連において、バルブリフト曲線の上死点としては、バルブが最大限に閉じた、特に完全に閉じた点を指している。同様にバルブリフト曲線の下死点とは、バルブが最大限に開いた、特に完全に開いた点を指している。 Here, the lift gradient refers to an average value of a quotient obtained from a change in valve lift per change in crankshaft angle. In this connection, the top dead center of the valve lift curve refers to the point at which the valve is maximally closed, in particular fully closed. Similarly, the bottom dead center of the valve lift curve refers to the point at which the valve is fully opened, in particular fully open.
継続的なリフト曲線部とはここでは、特に、該当する部分が下降のみ又は上昇のみ、つまり単調、望ましくは厳格に単調であるリフト曲線を指しているため、この部分におけるバルブ移動には方向変換は見られない。本発明による継続的リフト曲線部には、リフト曲線における遅れ又は中断、つまり、勾配値がより低い領域、又は勾配値が中立的である領域を含めることが可能である。 A continuous lift curve here refers in particular to a lift curve in which the relevant part is only descending or ascending, i.e. monotonic, preferably strictly monotonic, so the valve movement in this part is redirected. Is not seen. The continuous lift curve portion according to the present invention can include delays or interruptions in the lift curve, i.e., regions with lower slope values or regions with neutral slope values.
バルブオーバーラップとは特に、第4サイクルの終わりから次の第1サイクルの初めまでの期間を指し、この期間においてはエグゾーストバルブが完全に閉じる前にインテークバルブがすでに開いている。それにより、加速した排ガス流によりフレッシュエアが燃焼室に吸引され、燃焼室内における排ガス残りの滞留が低下する。第4サイクルの終了と同時にピストンはその上死点にあり、該上死点においてピストンはシリンダヘッドに最も近づく。オーバーラップ時間断面とは、バルブオーバーラップ期間にわたるバルブリフト曲線の積分を指す。 Valve overlap particularly refers to the period from the end of the fourth cycle to the beginning of the next first cycle, during which the intake valve is already open before the exhaust valve is completely closed. Thus, fresh air is sucked into the combustion chamber by the accelerated exhaust gas flow, and the remaining exhaust gas remaining in the combustion chamber is reduced. At the end of the fourth cycle, the piston is at its top dead center, at which the piston is closest to the cylinder head. The overlap time section refers to the integral of the valve lift curve over the valve overlap period.
圧縮を高めるための特に効果的な可能性が生じるのは、両方のバルブ、つまりエグゾーストバルブ及びインテークバルブがそれぞれ上記の方法で制御された場合である。オーバーラップ時間断面が同じであればこのときピストン行程の上死点における必要最大のバルブリフトをさらに縮めることができる。 A particularly effective possibility for increasing the compression occurs when both valves, ie the exhaust valve and the intake valve, are each controlled in the manner described above. If the overlap time cross section is the same, the maximum required valve lift at the top dead center of the piston stroke can be further reduced.
望ましい実施形態においては少なくとも前記第2及び/又は第5リフト部は少なくとも部分的に、線形を描く。 In a preferred embodiment, at least the second and / or fifth lift part is at least partially linear.
さらなる望ましい実施形態においては、第1リフト部から第2リフト部への移行が、ピストン行程の上死点到達前に起こる。さらなる望ましい実施形態においては、第5リフト部から第6リフト部への移行が、ピストン行程の上死点到達後に起こる。これによりピストン行程の上死点領域においてバルブとピストンとが衝突することに対して追加的な安全がはかられる。 In a further preferred embodiment, the transition from the first lift part to the second lift part takes place before reaching the top dead center of the piston stroke. In a further preferred embodiment, the transition from the fifth lift to the sixth lift occurs after reaching the top dead center of the piston stroke. This provides additional safety against the collision between the valve and the piston in the top dead center region of the piston stroke.
さらなる望ましい実施形態においては、少なくとも一つの、2つのリフト部間の移行が凹型に経過する。さらなる望ましい実施形態においては、少なくとも一つの、2つのリフト部間の移行が凸型に経過する。凸型又は凹型の移行によりバルブ移動が調和的に及びそれにより構成部品を傷つけないように行われる。 In a further preferred embodiment, at least one transition between the two lifts progresses in a concave fashion. In a further preferred embodiment, at least one transition between the two lifts progresses convexly. Due to the convex or concave transition, the valve movement is performed in a harmonic manner and thereby without damaging the components.
本発明は請求項10に記載の第3の態様によると、さらに、内燃機関特に大型ディーゼルエンジンのエグゾーストバルブのバルブ制御をおこなうためのバルブカムに関するものであり、該バルブカムにより描かれるバルブリフト曲線には、下死点から上死点に向かうまで継続的なリフト曲線部、第1のリフト勾配を持つ第1リフト部、第2のリフト勾配を持つ第2リフト部、第3のリフト勾配を持つ第3リフト部があり、該第2のリフト勾配は該第1のリフト勾配及び該第3のリフト勾配より小さく、また、該エグゾーストバルブはピストン行程の上死点到達後には前記第3リフト部にある。 According to a third aspect of the present invention, the present invention further relates to a valve cam for performing valve control of an exhaust valve of an internal combustion engine, particularly a large diesel engine, and a valve lift curve drawn by the valve cam includes A continuous lift curve section from bottom dead center to top dead center, a first lift section having a first lift gradient, a second lift section having a second lift gradient, and a first lift section having a third lift gradient. There are three lift portions, the second lift gradient is smaller than the first lift gradient and the third lift gradient, and the exhaust valve is moved to the third lift portion after reaching the top dead center of the piston stroke. is there.
本発明は請求項11に記載の第4の態様によるとさらに、内燃機関特に大型ディーゼルエンジンのインテークバルブのバルブ制御をおこなうためのバルブカムに関するものであり、該バルブカムにより描かれるバルブリフト曲線には、上死点から下死点に向かう継続的なリフト曲線部、第4のリフト勾配を持つ第4リフト部、第5のリフト勾配を持つ第5リフト部、第6のリフト勾配を持つ第6リフト部があり、該第5のリフト勾配は該第4のリフト勾配及び該第6のリフト勾配より小さく、また、該インテークバルブはピストン行程の上死点到達の前には前記第5リフト部にある。 According to a fourth aspect of the present invention, the present invention further relates to a valve cam for performing valve control of an intake valve of an internal combustion engine, particularly a large diesel engine, and a valve lift curve drawn by the valve cam includes: A continuous lift curve section from the top dead center to the bottom dead center, a fourth lift section having a fourth lift gradient, a fifth lift section having a fifth lift gradient, and a sixth lift having a sixth lift gradient. The fifth lift gradient is smaller than the fourth lift gradient and the sixth lift gradient, and the intake valve is connected to the fifth lift portion before reaching the top dead center of the piston stroke. is there.
このようなバルブカムにより、バルブ制御のための上記の方法を実施することができる。上記ですでに述べた長所が得られる。 With such a valve cam, the above method for valve control can be implemented. The advantages already mentioned above are obtained.
本発明は、さらなる一つの態様によると、エグゾーストバルブのバルブ制御のための本発明のバルブカム及びインテークバルブのバルブ制御のための本発明のバルブカムを有する、一つのバルブトレインに関する。このようなバルブトレインにより、インテークバルブ及びエグゾーストバルブも、バルブ制御のための本発明の方法により運転することができる。前述の長所が得られる。 The invention, according to a further aspect, relates to a valve train comprising the valve cam of the invention for valve control of an exhaust valve and the valve cam of the invention for valve control of an intake valve. With such a valve train, intake valves and exhaust valves can also be operated according to the method of the invention for valve control. The aforementioned advantages are obtained.
本発明はまた、バルブ制御のための本発明の方法の前記の望ましい実施形態におけるバルブリフト曲線を生成するように構成されたバルブカムに関する。 The present invention also relates to a valve cam configured to generate a valve lift curve in the preferred embodiment of the method of the present invention for valve control.
さらなる長所及び特徴は、従属請求項及び以下の実施例において、一部図式化された図を用いて詳細に説明する。 Further advantages and features are explained in detail in the dependent claims and in the following examples, using partly schematic views.
図1には従来技術によるバルブ制御のバルブリフト曲線が示されている。この図では、クランクシャフト角Φにおけるバルブリフトがそれぞれ示されている。本図において11はエグゾーストバルブの、21はインテークバルブのバルブリフト曲線である。 FIG. 1 shows a valve lift curve for valve control according to the prior art. In this figure, the valve lift at the crankshaft angle Φ is shown. In this figure, 11 is a valve lift curve of the exhaust valve, and 21 is a valve lift curve of the intake valve.
Φ<500°においてはエグゾーストバルブは閉じられていて、その上死点12に位置している。Φ=500°でエグゾーストバルブは開かれる。対応するバルブリフト曲線11にはこのとき、下死点14まで継続的な上昇部13が見られ、該下死点14においてエグゾーストバルブは完全に開く。下死点14にはΦ=600°で到達し、Φ=650°まで保たれる。エグゾーストバルブのバルブリフトは、下死点において25mmである。次に該エグゾーストバルブは再び閉じられる。対応するバルブリフト曲線11にはこのとき、Φ=760°で達する上死点12まで継続的な下降部15が見られる。上死点12からの移行部又は上死点12への移行部は凹型を形成している。下死点14からの移行部又は下死点14への移行部は凸型を形成している。
At Φ <500 °, the exhaust valve is closed and is located at its top
Φ<670°においてインテークバルブは閉じられて、その上死点22に位置している。Φ=670°においてインテークバルブは開かれる。対応するバルブリフト曲線21はこのとき下死点24までの継続的な上昇部23を示し、下死点24においてインテークバルブは完全に開く。下死点24にはΦ=775°で到達し、Φ=800°まで保たれる。下死点におけるインテークバルブのバルブリフトは25mmである。
At Φ <670 °, the intake valve is closed and is located at its top
次にインテークバルブは再び閉じられる。対応するバルブリフト曲線21はこのとき、Φ=902°で到達する上死点22までの継続的な下降部25を示す。上死点22からの移行又は上死点22への移行は凹型に形成されている。下死点24からの移行又は下死点24への移行は凸型に形成されている。
The intake valve is then closed again. The corresponding valve lift curve 21 then shows a
Φ=670°〜Φ=760°までのクランクシャフト角度領域においては、エグゾーストバルブ及びインテークバルブの両方が開いているバルブオーバーラップ領域が見られる。このときエグゾーストバルブのバルブリフト曲線11及びインテークバルブのバルブリフト曲線21は、第4サイクルの終わりであって次の第1サイクルの初めでもあるクランクシャフト角度Φ=720°において交差している。このときこれら2つのバルブのバルブリフトは15mmである。この時点においてピストンはその上死点位置にあり、つまり、ピストンがシリンダヘッドに最も近くなる位置にある。ピストンの上死点位置がクランクシャフト角度Φ=720°において2つのバルブのバルブリフトにより制限されることが見て取れる。圧縮を高めればピストンの死点位置をシリンダヘッド方向に移動させることを意味するであろうが、これは、クランクシャフト角度Φ=720°における両方のバルブのバルブリフトがあるため、最低限必要なバルブクリアランスを考慮すると不可能である。 In the crankshaft angle region from Φ = 670 ° to Φ = 760 °, a valve overlap region in which both the exhaust valve and the intake valve are open can be seen. At this time, the valve lift curve 11 of the exhaust valve and the valve lift curve 21 of the intake valve intersect at the crankshaft angle Φ = 720 ° which is the end of the fourth cycle and the beginning of the next first cycle. At this time, the valve lift of these two valves is 15 mm. At this point, the piston is at its top dead center position, that is, the position where the piston is closest to the cylinder head. It can be seen that the top dead center position of the piston is limited by the valve lift of the two valves at the crankshaft angle Φ = 720 °. Increasing compression would mean moving the piston dead center position towards the cylinder head, but this is the minimum required because there is a valve lift for both valves at crankshaft angle Φ = 720 °. This is not possible considering the valve clearance.
エグゾーストバルブをより早く閉じる、又はインテークバルブをより遅く開くことにより、クランクシャフト角度Φ=720°において2つのバルブのバルブリフトを縮小することも可能であろう。しかしながらこのことは、バルブオーバーラップ中のオーバーラップ時間断面の減少を意味し、これは望ましくない。該オーバーラップ時間断面はこのとき、バルブオーバーラップ領域においてバルブリフト曲線11、12の下の面積に相当する。 It may also be possible to reduce the valve lift of the two valves at the crankshaft angle Φ = 720 ° by closing the exhaust valve earlier or opening the intake valve later. However, this means a reduction in the overlap time profile during valve overlap, which is undesirable. The overlap time section then corresponds to the area under the valve lift curves 11, 12 in the valve overlap region.
図2は、本発明のバルブ制御のバルブリフト曲線を示している。本図ではバルブリフトhがクランクシャフト角度Φについてそれぞれ示されている。本図にはエグゾーストバルブのバルブリフト曲線31及びインテークバルブのバルブリフト曲線41が示されている。
FIG. 2 shows a valve lift curve for valve control according to the present invention. In this figure, the valve lift h is shown for the crankshaft angle Φ. In this figure, a
Φ<500°においては、エグゾーストバルブは閉じられており、その上死点32に位置している。Φ=500°においてエグゾーストバルブは開かれる。このとき対応するバルブリフト曲線31は、下死点34までの連続上昇部33を示しており、下死点34においてエグゾーストバルブは完全に開く。Φ=600°において下死点34に到達し、Φ=630°まで保たれる。下死点におけるエグゾーストバルブのバルブリフトは25mmである。次にエグゾーストバルブは再び閉じられる。このとき対応するバルブリフト曲線31は、Φ=780°で到達する上死点32までの連続下降部35を示している。上死点32からの移行又は上死点32への移行は凹型に形成されている。下死点34からの移行又は下死点34への移行は凸型に形成されている。
At Φ <500 °, the exhaust valve is closed and is located at its top
連続下降部35はこのとき3つのリフト部、つまり第1のリフト勾配S1を有する第1リフト部36、第2のリフト勾配S2を有する第2リフト部37、第3のリフト勾配S3を有する第3リフト部38で構成されている。第2リフト部37におけるバルブリフト曲線は、第1リフト部36及び第3リフト部38より平坦であることが分かる。このことは、第2のリフト勾配S2が、第1のリフト勾配S1及び第3のリフト勾配S3より小さいことを意味する。
Φ<650°においてインテークバルブは閉じられ、その上死点42に位置している。Φ=650°においてインテークバルブが開く。対応するバルブリフト曲線41は下死点44までの連続上昇部43を描き、下死点44においてインテークバルブは完全に開く。このときΦ=795°において下死点44に到達し、短期間のみ保たれる。下死点におけるインテークバルブ及びエグゾーストバルブのバルブリフトはそれぞれ25mmである。次にインテークバルブは再び閉じられる。このとき対応するバルブリフト曲線41は、Φ=902°で到達する上死点32までの連続下降部45を描く。上死点42からの移行又は上死点42への移行は凹型に形成されている。下死点44からの移行又は下死点44への移行は凸型に形成されている。
At Φ <650 °, the intake valve is closed and is located at its top
連続上昇部43はこのとき3つのリフト部、つまり第4のリフト勾配S4を有する第4リフト部46、第5のリフト勾配S5を有する第5リフト部47、第6のリフト勾配S6を有する第6リフト部48で構成されている。第5リフト部47におけるバルブリフト曲線は第4リフト部46及び第6リフト部48より平坦であることが分かる。このことは第5のリフト勾配S5が、第4のリフト勾配S4及び第6のリフト勾配S6より小さいことを意味する。
前記の値より、本発明のバルブ制御においては、図1の従来技術によるバルブ制御と比較して、エグゾーストバルブが閉じるプロセスが、より早い時点で開始すること、及び、クランクシャフト角度Φ=720°つまりピストン行程の上死点に到達したときにエグゾーストバルブが7mmのみリフトされるということが分かる。これにより、従来技術と比較して8mmのリフト節約が得られる。クランクシャフト角度Φ=720°つまりピストン行程の上死点到達後、エグゾーストバルブのバルブリフト曲線は上昇分S2がもっとも小さい第2リフト部37にあり、それによりエグゾーストバルブが最終的に閉じられることは、この第2リフト部47の継続時間だけ遅くなる。
From the above values, in the valve control of the present invention, as compared with the valve control according to the prior art of FIG. 1, the process of closing the exhaust valve starts earlier and the crankshaft angle Φ = 720 °. That is, it can be seen that when the piston stroke reaches the top dead center, the exhaust valve is lifted only 7 mm. This provides a lift saving of 8 mm compared to the prior art. After reaching the top dead center of the crankshaft angle [Phi = 720 ° that is the piston stroke, the valve lift curve of the exhaust valve has a rise S 2 to the smallest
同様に前記の値より、本発明のバルブ制御においては、従来技術によるバルブ制御と比較して、インテークバルブの完全な開放が、より遅い時点において起こるため、クランクシャフト角度Φ=720°に到達するとインテークバルブはまず7mmリフトされることが分かる。これにより、従来技術と比較してΦ=720°においてバルブ位置の8mmのリフト節約が得られる。クランクシャフト角度Φ=720°つまりピストン行程の上死点到達の前、インテークバルブのバルブリフト曲線は上昇分S5がもっとも小さい第5リフト部47にあり、それによりインテークバルブの最終的な開放が、この第5リフト部47の継続時間だけ遅くなる。これによりバルブオーバーラップの期間が延長され、それにより、従来技術のバルブ制御と比較して、オーバーラップ時間断面がほぼ同じになる。
Similarly, from the above values, in the valve control of the present invention, the complete opening of the intake valve occurs at a later point in time as compared with the valve control according to the prior art, so when the crankshaft angle Φ = 720 ° is reached. It can be seen that the intake valve is first lifted 7 mm. This provides an 8 mm lift saving at the valve position at Φ = 720 ° compared to the prior art. Crankshaft angle [Phi = 720 ° that is before the arrival top dead center of the piston stroke, the valve lift curve of the intake valve is in the rise S 5 is the smallest
リフト節約により、ピストンはその上死点においてシリンダヘッドにより近づくことができ、それにより、より高い圧縮が可能となる。 Lift savings allow the piston to be closer to the cylinder head at its top dead center, thereby allowing higher compression.
第2リフト部37及び第5リフト部47はそれぞれ線形の経過を示す。これらリフト部との間の移行は、計算上の理由から急激であるため、バルブリフト曲線31、41はそれぞれの移行部において一つの屈曲部が見られる。実際にはこの移行は急激に起こるのではなく、より滑らかに起こる。
The
図3は本発明のエグゾーストカム51のカム形態の図である。エグゾーストカム51は上死点輪郭52、上昇輪郭53、下死点輪郭54、下降輪郭55を備えている。これら輪郭は、偏心的に配置された回転軸A1を中心にエグゾーストカム51が反時計回りに回転したときに、エグゾーストバルブとの協働によって、本発明によるエグゾーストバルブ制御法のバルブリフト曲線が生成されるように構成されている。そのために輪郭52、53、54、55の表面においては回転軸A1からの距離R1が可変である。カムシャフトが1回転する間の距離R1の変化はこの時、クランクシャフト2回転にわたるバルブリフト曲線31に対応する。このとき上死点輪郭52又は下死点輪郭54により、上死点32又は下死点34においてバルブ停留が生成される。上昇輪郭53によりバルブリフト曲線31の上昇部33が、下降輪郭55によりバルブリフト曲線31の下降部35が生成される。
FIG. 3 is a view of the cam configuration of the exhaust cam 51 of the present invention. The exhaust cam 51 includes a top
下降輪郭55は3つの輪郭部、つまり第1輪郭部56、第2輪郭部57、第3輪郭部58から構成される。これら輪郭部56、57、58により、エグゾーストバルブの本発明によるバルブリフト曲線31のリフト部36、37、38がそれぞれ生成される。第2輪郭部57は、第1輪郭部56及び第3輪郭部58より平坦であることが見て取れる。したがってクランクシャフト回転における距離R1の変化は、第2輪郭部57において、第1輪郭部56及び第3輪郭部58における場合より小さい。
The descending
図4は本発明のインテークカム61のカム形態の図である。インテークカム61は上死点輪郭62、上昇輪郭63、下死点輪郭64、下降輪郭65を備えている。これら輪郭は、偏心的に配置された回転軸A2を中心にインテークカム61が反時計回りに回転したときに、インテークバルブとの協働によって、本発明によるインテークバルブ制御法のバルブリフト曲線が生成されるように構成されている。そのために輪郭62、63、64、65の表面においては回転軸A2からの距離R2は可変である。カムシャフトが1回転する間の距離R2の変化はこの時、クランクシャフト2回転にわたるバルブリフト曲線41に対応する。このとき上死点輪郭62又は下死点輪郭64により、上死点42又は下死点44においてバルブの停留が生成される。上昇輪郭63によりバルブリフト曲線41の上昇部43が、下降輪郭65によりバルブリフト曲線41の下降部45が生成される。
FIG. 4 is a view of the cam configuration of the intake cam 61 of the present invention. The intake cam 61 includes a top
上昇輪郭63は3つの輪郭部、つまり第4輪郭部66、第5輪郭部67、第6輪郭部68から構成される。これら輪郭部66、67、68により、インテークバルブの本発明によるバルブリフト曲線41のリフト部46、47、48がそれぞれ生成される。第5輪郭部67は、第4輪郭部66及び第6輪郭部68より平坦であることが見て取れる。したがってクランクシャフト回転における距離R2の変化は、第5輪郭部67において、第4輪郭部66及び第6輪郭部68における場合より小さい。
The rising
図5には、エグゾーストバルブ及びインテークバルブの、本発明のバルブリフト曲線のさらなる例が、バルブオーバーラップの時間的領域について部分的に図示されている。 In FIG. 5, a further example of the valve lift curve of the present invention for an exhaust valve and an intake valve is partially illustrated in the time domain of valve overlap.
図5a)では、第1リフト部36’から第2リフト部37’への移行は凹型であり、第2リフト部37’から第3リフト部38’への移行は、計算上の理由により比較的唐突である。第4リフト部46’から第5リフト部47’への移行は唐突であり、第5リフト部47’から第6リフト部48’への移行は凹型である。
In FIG. 5a), the transition from the
図5b)では、第1リフト部36’’から第2リフト部37’’への移行は凹型であり、第2リフト部37’’から第3リフト部38’’への移行は凸型である。第4リフト部46’’から第5リフト部47’’への移行は凸型であり、第5リフト部47’’から第6リフト部48’’への移行は凹型である。
In FIG. 5b), the transition from the first lift part 36 '' to the second lift part 37 '' is concave and the transition from the second lift part 37 '' to the third lift part 38 '' is convex. is there. The transition from the
図5c)では、第1リフト部36’’’から第2リフト部37’’’への移行は唐突であり、第2リフト部37’’’から第3リフト部38’’’への移行は凸型である。第4リフト部46’’’から第5リフト部47’’’への移行は凸型であり、第5リフト部47’’’から第6リフト部48’’’への移行は唐突である。第1リフト部36’’’から第2リフト部37’’’への移行がΦ<720°で起こることが明確に見て取れる。同様に第5リフト部47’’’から第6リフト部48’’’への移行がΦ>720°で起こることが明確に見て取れる。
In FIG. 5c) the transition from the
11 従来技術によるエグゾーストバルブのバルブリフト曲線
12 上死点
13 上昇部
14 下死点
15 下降部
21 従来技術によるインテークバルブのバルブリフト曲線
22 上死点
23 上昇部
24 下死点
25 下降部
31 本発明によるエグゾーストバルブのバルブリフト曲線
32 上死点
33 上昇部
34 下死点
35 下降部
36 第1リフト部
37 第2リフト部
38 第3リフト部
41 本発明によるインテークバルブのバルブリフト曲線
42 上死点
43 上昇部
44 下死点
45 下降部
46 第4リフト部
47 第5リフト部
48 第6リフト部
51 本発明によるエグゾーストカム
52 上死点輪郭
53 上昇輪郭
54 下死点輪郭
55 下降輪郭
56 第1輪郭部
57 第2輪郭部
58 第3輪郭部
61 本発明によるインテークカム
62 上死点輪郭
63 上昇輪郭
64 下死点輪郭
65 下降輪郭
66 第4輪郭部
67 第5輪郭部
68 第6輪郭部
Φ クランクシャフト角度
h バルブリフト
A 回転軸
S リフト勾配
R 距離
11 Valve lift curve of exhaust valve according to the
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