JP2018189085A5 - Camshaft and internal combustion engine - Google Patents

Camshaft and internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2018189085A5
JP2018189085A5 JP2018070511A JP2018070511A JP2018189085A5 JP 2018189085 A5 JP2018189085 A5 JP 2018189085A5 JP 2018070511 A JP2018070511 A JP 2018070511A JP 2018070511 A JP2018070511 A JP 2018070511A JP 2018189085 A5 JP2018189085 A5 JP 2018189085A5
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
piston
exhaust
camshaft
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018070511A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018189085A (en
JP6541825B2 (en
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP2018070511A priority Critical patent/JP6541825B2/en
Priority claimed from JP2018070511A external-priority patent/JP6541825B2/en
Publication of JP2018189085A publication Critical patent/JP2018189085A/en
Publication of JP2018189085A5 publication Critical patent/JP2018189085A5/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6541825B2 publication Critical patent/JP6541825B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、自動車のエンジンなどに好適なカムシャフト及び内燃機関の改良に関するものである。   The present invention relates to an improvement of a camshaft and an internal combustion engine suitable for an automobile engine or the like.

前記目的を達成するため、本発明のカムシャフトは、ピストンが往復運動する内燃機関のシリンダに排気バルブ及び吸気バルブが設けられており、これらの排気バルブ及び吸気バルブの開閉を行うカムシャフトであって、シャフトの回転によって突出量が変化するボールカムを使用したことを特徴とする。主要な形態の一つによれば、前記カムシャフトをインナーとアウターによる二重構造とするとともに、速度に応じてインナーがアウターに対して回転してスライドする構造とし、前記インナーに設けた溝内にボールカムを収容し、前記アウターからの前記ボールカムの突出量が高回転時に多くなるとともに、進角方向にスライドする構造としたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the camshaft of the present invention is a camshaft in which an exhaust valve and an intake valve are provided in a cylinder of an internal combustion engine in which a piston reciprocates, and the exhaust valve and the intake valve are opened and closed. Thus, a ball cam whose projection amount changes with rotation of the shaft is used. According to one of the main forms, the camshaft has a double structure including an inner and an outer, and a structure in which the inner rotates and slides with respect to the outer according to the speed, and the groove is provided in the inner. The ball cam is housed in the structure, and the protruding amount of the ball cam from the outer increases during high rotation and slides in the advance direction.

他の形態によれば、前記カムシャフトは、アウターと、それに挿入されているインナーとを備えており、これらアウターとインナーとの接触面には螺旋ネジが設けられており、前記アウターに対して前記インナーを付勢するスプリングが、前記インナーの底部と前記アウターの底部との間に設けられており、低回転時は、前記スプリングの付勢力に抗して、前記インナーを押しており、高回転時は、前記スプリングの付勢力によって前記インナーが押されるガバナ及びプッシュロッドを備えており、前記排気バルブ及び吸気バルブを開くためのボールカムが、前記インナーに設けられたガイド溝内に、前記シャフトアウターから突出するように収容されており、前記ガイド溝は、前記螺旋ネジの螺旋方向に沿って設けられ、かつ、その深さは、低回転時は深い位置にボールカムが移動し、高回転時は浅い位置に移動するように形成されており、低回転時に前記ガイド溝の深い位置にあるボールカムが、高回転時になると、前記スプリングの付勢力によって前記インナーが前記螺旋ネジの螺旋方向に沿って回転しながらスライドして浅い位置に移動する特徴とする。更に他の形態によれば、高回転時に、前記内燃機関の吸気及び圧縮工程にオーバーラップが生ずるように、前記ボールカムのガイド溝を形成したことを特徴とする。   According to another aspect, the camshaft includes an outer and an inner inserted in the outer, and a spiral screw is provided on a contact surface between the outer and the inner. A spring for urging the inner is provided between the bottom of the inner and the bottom of the outer, and during low rotation, the inner is pushed against the urging force of the spring, and high rotation And a governor and a push rod that are pressed against the inner side by a biasing force of the spring, and a ball cam for opening the exhaust valve and the intake valve is disposed in the guide groove provided in the inner and the shaft outer The guide groove is provided along the spiral direction of the spiral screw, and the depth thereof is The ball cam moves to a deep position during low rotation, and moves to a shallow position during high rotation.When the ball cam located deep in the guide groove during low rotation becomes high, The inner is slid by rotating along the spiral direction of the spiral screw and moved to a shallow position by an urging force. According to another aspect, the guide groove of the ball cam is formed so that an overlap occurs in the intake and compression processes of the internal combustion engine during high rotation.

本発明の内燃機関は、前記いずれかのカムシャフトを使用する内燃機関であって、6サイクルの内燃機関における吸気工程→圧縮工程→燃焼工程→排気工程→加圧吸気工程→加圧排気工程のうちの加圧吸気から加圧排気に至る工程の代わりに、2サイクルの内燃機関の排気・掃気・吸気工程→圧縮工程→点火工程→燃焼工程→排気工程を行うことを特徴とする。主要な形態の一つによれば、前記吸気バルブを開いてピストンを下降させることで吸気を行う前段吸気工程,前記吸気バルブ及び排気バルブが閉じた状態でピストンを上昇させ、圧縮を行う前段圧縮工程,ピストンが上死点ないし上死点付近となった時点で、前段の点火を行う前段点火工程,前記前段の点火によって燃焼を行い、ピストンが下降する前段燃焼工程,ピストンの下降時に排気バルブを開けることで排気を行う前段排気工程,排気バルブを開けた状態であって、ピストンが下死点となる手前で吸気バルブを開くことで、ピストンが再び上昇するまで吸気と掃気を行う掃気・吸気工程,排気バルブ及び吸気バルブの両方を閉じてピストンを上昇させ、圧縮を行う後段圧縮工程,ピストンが上死点ないし上死点付近となった時点で、点火を行う後段点火工程,前記後段の点火によって燃焼を行い、ピストンが下降する後段燃焼工程,ピストンの下降時に排気バルブを開けることで排気を行う後段排気工程を、ピストンの3往復中に行うことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的,特徴,利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。   The internal combustion engine of the present invention is an internal combustion engine using any one of the above-described camshafts, and includes an intake process → compression process → combustion process → exhaust process → pressurized intake process → pressurized exhaust process in a six-cycle internal combustion engine. Instead of the process from the pressurized intake to the pressurized exhaust, a two-cycle internal combustion engine exhaust / scavenging / intake process → compression process → ignition process → combustion process → exhaust process is performed. According to one of the main forms, the pre-stage intake process for performing intake by opening the intake valve and lowering the piston, and the pre-stage compression for performing compression by raising the piston with the intake valve and the exhaust valve closed. Process, pre-ignition process in which pre-ignition is performed when the piston is at or near the top dead center, pre-ignition process in which combustion is performed by the pre-ignition and the piston is lowered, exhaust valve when the piston is lowered The pre-exhaust process in which exhaust is performed by opening the exhaust, the exhaust valve is opened, and the intake valve is opened before the piston reaches bottom dead center. After the intake process, the exhaust valve and the intake valve are both closed and the piston is raised and compressed, the latter compression process, when the piston is at or near the top dead center, A post-stage ignition process in which fire is performed, a post-stage combustion process in which combustion is performed by the ignition in the post-stage and the piston is lowered, and a post-stage exhaust process in which exhaust is performed by opening an exhaust valve when the piston is lowered are performed during three reciprocations of the piston It is characterized by. The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

本発明によれば、排気バルブ及び吸気バルブの開閉を行うカムとして、カムシャフトの回転によって突出量が変化するボールカムを使用することとしたので、吸気,排気,掃気をよりスムーズに行うことができ、高回転時の出力が向上する。また、6サイクルの内燃機関における吸気工程→圧縮工程→燃焼工程→排気工程→加圧吸気工程→加圧排気工程のうちの加圧吸気から加圧排気に至る工程の代わりに、2サイクルの内燃機関の排気・掃気・吸気工程→圧縮工程→点火工程→燃焼工程→排気工程を行うこととしたので、ポンピングロスを低減するとともに、出力の増大や熱効率の向上を図ることができる。   According to the present invention, as the cam for opening and closing the exhaust valve and the intake valve, the ball cam whose projection amount changes with the rotation of the camshaft is used, so that intake, exhaust, and scavenging can be performed more smoothly. , Output at high rotation is improved. In addition, in the 6-cycle internal combustion engine, an intake process → compression process → combustion process → exhaust process → pressurized intake process → pressurized exhaust process is replaced with a 2-cycle internal combustion engine instead of a process from pressurized intake to pressurized exhaust. Since the exhaust / scavenging / intake process of the engine → the compression process → the ignition process → the combustion process → the exhaust process is performed, the pumping loss can be reduced, and the output can be increased and the thermal efficiency can be improved.

本発明によれば、排気バルブ及び吸気バルブの開閉を行うカムとして、カムシャフトの回転によって突出量が変化するボールカムを使用することとしたので、吸気,排気,掃気をよりスムーズに行うことができ、高回転時の出力が向上する。また、6サイクルの内燃機関における吸気工程→圧縮工程→燃焼工程→排気工程→加圧吸気工程→加圧排気工程のうちの加圧吸気から加圧排気に至る工程の代わりに、2サイクルの内燃機関の排気・掃気・吸気工程→圧縮工程→点火工程→燃焼工程→排気工程を行うこととしたので、ポンピングロスを低減するとともに、出力の増大や熱効率の向上を図ることができる。従って、自動車のガソリンエンジンなどの内燃機関に好適である。





According to the present invention, as the cam for opening and closing the exhaust valve and the intake valve, the ball cam whose projection amount changes with the rotation of the camshaft is used, so that intake, exhaust, and scavenging can be performed more smoothly. , Output at high rotation is improved. In addition, in the 6-cycle internal combustion engine, an intake process → compression process → combustion process → exhaust process → pressurized intake process → pressurized exhaust process is replaced with a 2-cycle internal combustion engine instead of a process from pressurized intake to pressurized exhaust. Since the exhaust / scavenging / intake process of the engine → the compression process → the ignition process → the combustion process → the exhaust process is performed, the pumping loss can be reduced, and the output can be increased and the thermal efficiency can be improved. Therefore, it is suitable for an internal combustion engine such as an automobile gasoline engine.





Claims (6)

ピストンが往復運動する内燃機関のシリンダに排気バルブ及び吸気バルブが設けられており、これらの排気バルブ及び吸気バルブの開閉を行うカムシャフトであって、
シャフトの回転によって突出量が変化するボールカムを使用したことを特徴とするカムシャフト。
An exhaust valve and an intake valve are provided in a cylinder of an internal combustion engine in which a piston reciprocates, and a camshaft that opens and closes the exhaust valve and the intake valve,
A camshaft characterized by using a ball cam whose protruding amount changes with rotation of the shaft.
前記カムシャフトをインナーとアウターによる二重構造とするとともに、
速度に応じてインナーがアウターに対して回転してスライドする構造とし、
前記インナーに設けた溝内にボールカムを収容し、前記アウターからの前記ボールカムの突出量が高回転時に多くなるとともに、進角方向にスライドする構造としたことを特徴とする請求項1記載のカムシャフト。
The camshaft has a double structure with an inner and an outer,
Depending on the speed, the inner will rotate and slide with respect to the outer,
2. The cam according to claim 1, wherein a ball cam is accommodated in a groove provided in the inner, and the protruding amount of the ball cam from the outer increases at a high rotation and slides in an advance angle direction. shaft.
前記カムシャフトは、
アウターと、それに挿入されているインナーとを備えており、
これらアウターとインナーとの接触面には螺旋ネジが設けられており、
前記アウターに対して前記インナーを付勢するスプリングが、前記インナーの底部と前記アウターの底部との間に設けられており、
低回転時は、前記スプリングの付勢力に抗して、前記インナーを押しており、高回転時は、前記スプリングの付勢力によって前記インナーが押されるガバナ及びプッシュロッドを備えており、
前記排気バルブ及び吸気バルブを開くためのボールカムが、前記インナーに設けられたガイド溝内に、前記シャフトアウターから突出するように収容されており、
前記ガイド溝は、前記螺旋ネジの螺旋方向に沿って設けられ、かつ、その深さは、低回転時は深い位置にボールカムが移動し、高回転時は浅い位置に移動するように形成されており、
低回転時に前記ガイド溝の深い位置にあるボールカムが、高回転時になると、前記スプリングの付勢力によって前記インナーが前記螺旋ネジの螺旋方向に沿って回転しながらスライドして浅い位置に移動する特徴とする請求項2記載のカムシャフト。
The camshaft is
It has an outer and an inner inserted in it,
A spiral screw is provided on the contact surface between the outer and inner,
A spring for urging the inner against the outer is provided between the bottom of the inner and the bottom of the outer;
When the rotation is low, the inner is pushed against the biasing force of the spring, and at the time of high rotation, the inner and the push rod are pressed by the biasing force of the spring.
A ball cam for opening the exhaust valve and the intake valve is accommodated in a guide groove provided in the inner so as to protrude from the outer shaft,
The guide groove is provided along the spiral direction of the spiral screw, and the depth thereof is formed such that the ball cam moves to a deep position during low rotation and moves to a shallow position during high rotation. And
When the ball cam located at a deep position of the guide groove at a low rotation speed is at a high rotation speed, the inner slides while rotating along the spiral direction of the spiral screw and moves to a shallow position by the biasing force of the spring; The camshaft according to claim 2.
高回転時に、前記内燃機関の吸気及び圧縮工程にオーバーラップが生ずるように、前記ボールカムのガイド溝を形成したことを特徴とする請求項3記載のカムシャフト。   4. The camshaft according to claim 3, wherein the guide groove of the ball cam is formed so that an overlap occurs in an intake and compression process of the internal combustion engine at a high rotation speed. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のカムシャフトを使用する内燃機関であって、
6サイクルの内燃機関における吸気工程→圧縮工程→燃焼工程→排気工程→加圧吸気工程→加圧排気工程のうちの加圧吸気から加圧排気に至る工程の代わりに、2サイクルの内燃機関の排気・掃気・吸気工程→圧縮工程→点火工程→燃焼工程→排気工程を行うことを特徴とする内燃機関。
An internal combustion engine using the camshaft according to any one of claims 1 to 4,
Intake process in 6 cycle internal combustion engine → Compression process → Combustion process → Exhaust process → Pressurized intake process → Pressurized exhaust process instead of pressurized intake to pressurized exhaust process An internal combustion engine characterized by performing an exhaust / scavenging / intake process → compression process → ignition process → combustion process → exhaust process.
前記吸気バルブを開いてピストンを下降させることで吸気を行う前段吸気工程,
前記吸気バルブ及び排気バルブが閉じた状態でピストンを上昇させ、圧縮を行う前段圧縮工程,
ピストンが上死点ないし上死点付近となった時点で、前段の点火を行う前段点火工程,
前記前段の点火によって燃焼を行い、ピストンが下降する前段燃焼工程,
ピストンの下降時に排気バルブを開けることで排気を行う前段排気工程,
排気バルブを開けた状態であって、ピストンが下死点となる手前で吸気バルブを開くことで、ピストンが再び上昇するまで吸気と掃気を行う掃気・吸気工程,
排気バルブ及び吸気バルブの両方を閉じてピストンを上昇させ、圧縮を行う後段圧縮工程,
ピストンが上死点ないし上死点付近となった時点で、点火を行う後段点火工程,
前記後段の点火によって燃焼を行い、ピストンが下降する後段燃焼工程,
ピストンの下降時に排気バルブを開けることで排気を行う後段排気工程,
を、ピストンの3往復中に行うことを特徴とする請求項5記載の内燃機関。
A pre-stage intake process for opening the intake valve and lowering the piston to intake air;
A pre-stage compression step in which the piston is lifted and compressed while the intake valve and the exhaust valve are closed;
A pre-ignition process in which the pre-ignition is performed when the piston is at or near the top dead center;
A pre-stage combustion process in which combustion is performed by the pre-stage ignition and the piston descends;
Pre-exhaust process that exhausts by opening the exhaust valve when the piston descends,
A scavenging / intake process in which intake and scavenging are performed until the piston rises again by opening the intake valve before the piston is at bottom dead center with the exhaust valve open.
A downstream compression process in which both the exhaust valve and the intake valve are closed and the piston is raised and compressed.
A post-ignition process that performs ignition when the piston is at or near the top dead center;
A post-stage combustion process in which combustion is performed by the post-stage ignition and the piston descends;
The latter stage exhaust process that exhausts by opening the exhaust valve when the piston descends,
6. The internal combustion engine according to claim 5, wherein the operation is performed during three reciprocations of the piston.
JP2018070511A 2018-04-01 2018-04-01 Camshaft and internal combustion engine Active JP6541825B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018070511A JP6541825B2 (en) 2018-04-01 2018-04-01 Camshaft and internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018070511A JP6541825B2 (en) 2018-04-01 2018-04-01 Camshaft and internal combustion engine

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017090654A Division JP6359146B1 (en) 2017-04-28 2017-04-28 Internal combustion engine and drive system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018189085A JP2018189085A (en) 2018-11-29
JP2018189085A5 true JP2018189085A5 (en) 2019-03-14
JP6541825B2 JP6541825B2 (en) 2019-07-10

Family

ID=64478309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018070511A Active JP6541825B2 (en) 2018-04-01 2018-04-01 Camshaft and internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6541825B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7053221B2 (en) 2017-11-08 2022-04-12 シロキ工業株式会社 Vehicle seat slide device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4428145B2 (en) * 2004-05-31 2010-03-10 スズキ株式会社 Outboard motor intake structure
JP2006083819A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Suzuki Motor Corp Valve system and internal combustion engine equipped therewith
DE102006033024A1 (en) * 2006-07-17 2008-01-24 Robert Bosch Gmbh Computer-controlled process and assembly to switch direct fuel-injected piston engine operation from a first mode to a second mode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6742793B2 (en) Internal combustion engine
US8499553B2 (en) Piston type pneumatic engine
JP2018189085A5 (en) Camshaft and internal combustion engine
JPH09209725A (en) Internal combustion engine
JP6541825B2 (en) Camshaft and internal combustion engine
JP6883072B2 (en) 4-cycle diesel engine for both intake and exhaust
RU2397340C2 (en) Two-stroke ice
JP2014234707A (en) Internal combustion engine
US1848597A (en) Internal combustion engine
KR20150076856A (en) Variable valve lifting device for engine
RU180758U1 (en) 2-STROKE DIESEL ENGINE
JP2014206127A (en) Uniflow type two cycle engine
US1301441A (en) Internal-combustion engine.
JPS5930185Y2 (en) internal combustion engine
US1652930A (en) Internal-combustion engine
US1244490A (en) Gas-engine.
RU66782U1 (en) ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP6359146B1 (en) Internal combustion engine and drive system
JP5227235B2 (en) engine
JP2002332814A (en) Four-stroke/cycle engine having piston-type valve
US1144582A (en) Internal-combustion engine.
JP4698662B2 (en) engine
JPS644049B2 (en)
US1356792A (en) Internal-combustion engine
US20070089702A1 (en) Three cycle internal combustion engine