JP2524043Y2 - Stratified combustion engine with supercharger - Google Patents
Stratified combustion engine with superchargerInfo
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- JP2524043Y2 JP2524043Y2 JP1988061053U JP6105388U JP2524043Y2 JP 2524043 Y2 JP2524043 Y2 JP 2524043Y2 JP 1988061053 U JP1988061053 U JP 1988061053U JP 6105388 U JP6105388 U JP 6105388U JP 2524043 Y2 JP2524043 Y2 JP 2524043Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、排気還流ガスを利用して燃焼室内に混合気
の成層化を図るエンジンに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an engine for stratifying an air-fuel mixture in a combustion chamber using exhaust gas recirculation gas.
従来この種のエンジンとして特開昭52-32415号公報に
開示されたものが知られている。すなわちこのエンジン
は、吸気弁と排気弁がともに開弁するオーバラップ期間
中に、排気ポート内の既燃ガスを燃焼室へ逆流させてピ
ストン頂部付近にEGR(排気還流)層を形成するととも
に、その上部に吸気ポートから混合気を供給して点火プ
ラグ付近に混合気層を形成し、これにより成層燃焼を行
なおうとするものである。Conventionally, an engine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-32415 is known as this type of engine. That is, during the overlap period in which both the intake valve and the exhaust valve are opened, the engine causes the burned gas in the exhaust port to flow back to the combustion chamber to form an EGR (exhaust gas recirculation) layer near the top of the piston, An air-fuel mixture is supplied to the upper portion of the air-fuel mixture from an intake port to form a gas-fuel mixture layer near the ignition plug, thereby performing stratified combustion.
しかしこの従来装置は、オーバラップ期間の初期に既
燃ガスと混合気が混ざり合い易く、点火栓の周囲に既燃
ガスを含まないリッチな混合気層を形成することが困難
であるという問題を有する。However, this conventional apparatus has a problem that the burned gas and the air-fuel mixture are easily mixed at the beginning of the overlap period, and it is difficult to form a rich air-fuel mixture layer containing no burned gas around the ignition plug. Have.
本考案は、燃焼室内において既燃ガスと混合気が混ざ
りにくく、点火栓の周囲に充分リッチな混合気層を形成
することのできるエンジンを提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to provide an engine in which a burned gas and an air-fuel mixture are hardly mixed in a combustion chamber, and a sufficiently rich air-fuel mixture layer can be formed around an ignition plug.
上記問題点を解決するために本考案によれば、吸気上
死点後90°付近まで開弁可能な排気弁と、吸気上死点前
に開弁し、排気弁が閉弁した後閉弁する吸気弁と、排気
弁の閉弁後であって吸気弁が開弁している間に燃料噴射
を行う燃料噴射弁と、吸気弁を介して燃焼室内に空気を
供給する過給機とを備え、更に排気ポートから燃焼室内
へ逆流する既燃ガスを燃焼室の下方領域まで案内にする
逆流既燃ガス案内手段を設けて燃焼室の下方領域を既燃
ガスでもって満たすと共に燃焼室の上方領域を混合気で
もって満たすようにしている。According to the present invention, in order to solve the above problems, an exhaust valve that can be opened to about 90 ° after the intake top dead center, and a valve that opens before the intake top dead center and closes after the exhaust valve closes An intake valve that performs injection, a fuel injection valve that performs fuel injection after the exhaust valve is closed and the intake valve is open, and a supercharger that supplies air into the combustion chamber via the intake valve. A backflow burned gas guide means for guiding the burned gas flowing backward from the exhaust port into the combustion chamber to the lower region of the combustion chamber is provided to fill the lower region of the combustion chamber with the burned gas and the upper portion of the combustion chamber. The area is filled with an air-fuel mixture.
吸気弁が吸気上死点前に開弁すると、ピストンの下降
に伴ない、ピストン頂部付近に形成された既燃ガス層の
上に新気の層が形成される。そして排気弁の閉弁後燃料
が噴射され、新気層の上に混合気層が形成される。When the intake valve opens before the intake top dead center, a fresh air layer is formed on the burned gas layer formed near the top of the piston as the piston descends. Then, fuel is injected after the exhaust valve is closed, and an air-fuel mixture layer is formed on the fresh air layer.
以下図示実施例に基いて本考案を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiment.
第1図(C)を参照すると、シリンダブロック11に形
成されたシリンダボア12にはピストン13が摺動自在に挿
入され、ボア12とピストン13の頂面とシリンダヘッド14
とにより燃焼室15が形成される。点火栓16はシリンダヘ
ッド14に設けられ燃焼室15の上部中央に突出する。吸気
弁21は吸気ポート22を、また排気弁23は排気ポート24を
それぞれ開閉する。燃料噴射弁25は吸気マニホルドの下
流部分に取付けられ、吸気ポート22内へ燃料を噴射す
る。吸気ポート22に連結される吸気通路26には、過給機
27が設けられ、また、過給機27の上流側にはスロットル
弁28が配設される。過給機27は一対のロータ27a,27bを
有し、燃焼室15への吸入空気の過給を行う。Referring to FIG. 1 (C), a piston 13 is slidably inserted into a cylinder bore 12 formed in the cylinder block 11, and the bore 12, the top surface of the piston 13 and the cylinder head 14 are formed.
Thus, a combustion chamber 15 is formed. The ignition plug 16 is provided on the cylinder head 14 and protrudes from the upper center of the combustion chamber 15. The intake valve 21 opens and closes an intake port 22, and the exhaust valve 23 opens and closes an exhaust port 24. The fuel injection valve 25 is attached to a downstream portion of the intake manifold and injects fuel into the intake port 22. A supercharger is provided in an intake passage 26 connected to the intake port 22.
A throttle valve 28 is provided upstream of the supercharger 27. The supercharger 27 has a pair of rotors 27a and 27b, and supercharges intake air to the combustion chamber 15.
第2図はシリンダヘッド14の吸排気弁21,23の近傍の
形状を示す。排気弁23は、実線で示す状態において排気
ポート24を閉塞し、破線で示す状態において排気ポート
24を若干開放する。シリンダヘッド14の中央部には壁部
14aが形成され、排気弁23の弁傘部23aは、開閉動作時こ
の壁部14aに近接して昇降する。したがって排気弁23の
リフト量が比較的小さい時(図中、破線で示す状態)、
排気弁23はボア12の壁面に近接した部分において排気ポ
ート24を開放し、排気弁23のリフト量が大きくなって弁
傘部23aが壁部14aよりも下方に位置する時、排気弁23は
その全周において排気ポート24を開放する。FIG. 2 shows the shape of the cylinder head 14 in the vicinity of the intake and exhaust valves 21 and 23. The exhaust valve 23 closes the exhaust port 24 in the state shown by the solid line, and
Open 24 slightly. A wall at the center of the cylinder head 14
A valve head 14a is formed, and the valve head 23a of the exhaust valve 23 moves up and down near the wall 14a during the opening and closing operation. Therefore, when the lift amount of the exhaust valve 23 is relatively small (the state shown by a broken line in the figure),
The exhaust valve 23 opens the exhaust port 24 in a portion close to the wall surface of the bore 12, and when the lift amount of the exhaust valve 23 increases and the valve head 23a is located below the wall 14a, the exhaust valve 23 The exhaust port 24 is opened all around.
第3図は、吸気弁21および排気弁23の開閉タイミング
と、燃料噴射弁25の燃料噴射タイミングとを示す。排気
弁23は吸気下死点より若干前に開弁し、吸気上死点後90
°付近で閉弁する。吸気弁22は、吸気上死点前に開弁
し、吸気下死点後すなわち排気弁23が閉弁した後閉弁す
る。換言すれば排気弁23は、吸気弁22が開弁してから約
90°クランク角の間、開弁している。燃料噴射弁25は、
吸気下死点前、すなわち排気弁23の閉弁後であって吸気
弁が開弁している間に、燃料噴射を行う。FIG. 3 shows the opening / closing timing of the intake valve 21 and the exhaust valve 23 and the fuel injection timing of the fuel injection valve 25. The exhaust valve 23 opens slightly before the intake bottom dead center and 90 after the intake top dead center.
Close the valve around °. The intake valve 22 opens before the intake top dead center, and closes after the intake bottom dead center, that is, after the exhaust valve 23 closes. In other words, the exhaust valve 23 is about
The valve is open during the 90 ° crank angle. The fuel injection valve 25 is
Fuel injection is performed before the intake bottom dead center, that is, after the exhaust valve 23 is closed and while the intake valve is open.
本実施例の作用を第1図(a),(b),(c)を参
照して説明する。この図は中負荷運転域におけるエンジ
ン状態を示す。第1図(a)は排気行程を示し、吸気弁
21は閉弁し、排気弁23は開弁している。既燃ガスは排気
弁23の弁傘部の周囲を通り、排気ポート24へ排出されて
いる。次いで吸気上死点を過ぎると、第1図(b)に示
すように、吸気弁21が開弁するが排気弁23はまだ開弁し
ている。したがって、ピストン13の下降によって既燃ガ
スが排気ポート24から燃焼室15内に逆流し、また過給機
27の作用により新気が吸気ポート22から燃焼室15内に過
給される。第2図を参照して説明したように、排気ポー
ト24は、主としてシリンダボア12の壁面に近い部分が開
放されるため、排気ポート24内の既燃ガスの多くはボア
12の壁面に沿って燃焼室15内に流入する。したがって、
この既燃ガスは燃焼室15の下方に多く偏在するようにな
る。なお、本実施例において、排気弁23は吸気上死点後
90°において閉弁し、これにより充分な量の既燃ガスが
燃焼室15内へ逆流するが、もし過給機27が設けられてい
ないと、排気ガスが吸気ポート22へも逆流することとな
り、後述する燃焼室内の成層化が達成できなくなる。す
なわち吸気行程に燃焼室15へ空気を過給することが必須
である。The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 (a), 1 (b) and 1 (c). This figure shows the engine state in the medium load operation range. FIG. 1 (a) shows the exhaust stroke, and the intake valve
The valve 21 is closed, and the exhaust valve 23 is open. The burned gas passes around the valve head of the exhaust valve 23 and is discharged to the exhaust port 24. Next, after passing through the intake top dead center, as shown in FIG. 1 (b), the intake valve 21 opens, but the exhaust valve 23 is still open. Therefore, the burned gas flows back from the exhaust port 24 into the combustion chamber 15 due to the lowering of the piston 13,
Fresh air is supercharged into the combustion chamber 15 from the intake port 22 by the operation of 27. As described with reference to FIG. 2, since the exhaust port 24 is mainly opened at a portion close to the wall surface of the cylinder bore 12, most of the burned gas in the exhaust port 24 is bored.
It flows into the combustion chamber 15 along the 12 wall surfaces. Therefore,
The burned gas is unevenly distributed below the combustion chamber 15. In this embodiment, the exhaust valve 23 is located after the intake top dead center.
The valve closes at 90 °, whereby a sufficient amount of burned gas flows back into the combustion chamber 15, but if the supercharger 27 is not provided, the exhaust gas also flows back to the intake port 22. Therefore, stratification in the combustion chamber described later cannot be achieved. That is, it is essential to supercharge the air into the combustion chamber 15 during the intake stroke.
吸気上死点後90°を過ぎると、第1図(c)に示すよ
うに、排気弁23が閉弁して吸気行程となり、またこの時
燃料噴射が行われる。この時燃料は、排気弁23が閉弁し
ているため、排気ポート24側へ吹抜けることはない。し
かして燃焼室15内において、点火栓16の近傍にリッチな
混合気の層、ピストン13の頂部近傍に既燃ガスの層、こ
れら混合気層と既燃ガス層の間に新気の層がそれぞれ形
成される。このような成層化により、混合気は、既燃ガ
スと混ざりにくくなって充分にリッチな状態を維持し、
着火しやすくなる。また混合気は、特に既燃ガスの近傍
の部分においてこの既燃ガスによって加熱される。次い
で圧縮行程において、混合気はさらに温度上昇し、約10
00°Kに達すると、点火栓16のスパークに頼らず自発火
する。この自発火は、吸気弁21の閉弁後、圧縮比が約8
になった時、生じる。After 90 ° after the intake top dead center, as shown in FIG. 1 (c), the exhaust valve 23 closes to enter the intake stroke, and at this time fuel injection is performed. At this time, the fuel does not flow into the exhaust port 24 because the exhaust valve 23 is closed. In the combustion chamber 15, a layer of rich air-fuel mixture near the spark plug 16, a layer of burned gas near the top of the piston 13, and a layer of fresh air between the air-fuel mixture layer and the burned gas layer are formed. Each is formed. By such stratification, the air-fuel mixture is hardly mixed with the burned gas, and maintains a sufficiently rich state.
It becomes easy to ignite. Further, the air-fuel mixture is heated by the burned gas particularly in a portion near the burned gas. Next, in the compression stroke, the air-fuel mixture further rises in temperature to about 10
When the temperature reaches 00 ° K, self-ignition occurs without relying on the spark of the ignition plug 16. This spontaneous ignition occurs after the intake valve 21 is closed and the compression ratio is about 8
When it becomes, it occurs.
その後も同様にして、第1図(a),(b),(c)
に示した順に、排気、吸気、圧縮、自発火が行われ、エ
ンジンは運転される。しかして低中負荷運転域におい
て、燃焼室15内全体における空燃比はリーンとなり、ま
た既燃ガスが再燃焼されるための排気ガス中のNOxが低
減する。また自発火のため、非常に安定した燃焼が得ら
れ燃焼効率が向上する。さらに吸気上死点後も排気弁23
が開放しているため、燃焼室15内には多量の残留ガスが
残ることとなり、ポンピングロスが減少し、燃費が改善
される。例えば冷間時の低負荷運転域のように、自発火
しにくい場合、混合気は点火栓16により着火するが、点
火栓16の近くに集まっているため着火が容易である。Thereafter, similarly, FIGS. 1 (a), (b) and (c)
The exhaust, intake, compression, and self-ignition are performed in the order shown in FIG. In Thus low and medium load range, the air-fuel ratio in the entire combustion chamber 15 becomes lean, and reduces the NO x in the exhaust gas to the burned gas is re-burned. Also, due to self-ignition, extremely stable combustion is obtained, and the combustion efficiency is improved. Exhaust valve 23 even after intake top dead center
Is open, a large amount of residual gas remains in the combustion chamber 15, which reduces pumping loss and improves fuel economy. For example, when spontaneous ignition is difficult, such as in a low-load operation range in a cold state, the air-fuel mixture is ignited by the ignition plug 16, but the mixture is collected near the ignition plug 16 so that ignition is easy.
一方、高負荷運転域においては、吸気ポート22内の圧
力が非常に高いので、吸気上死点後、吸排気弁21,23が
ともに開弁している間、空気は吸気ポート22、燃焼室1
5、排気ポート24の順に流れ、排気ポート24から燃焼室1
5への既燃ガスの逆流(第1図(b))は発生しない。
したがって燃焼室15内の残留ガスは少なく、通常のエン
ジンと同様に混合気は点火栓16により着火し燃焼する。
この場合、過給機27により吸入空気が過給されているの
で、高出力が得られる。On the other hand, in the high-load operation range, since the pressure in the intake port 22 is extremely high, after the intake top dead center, while the intake and exhaust valves 21 and 23 are both open, air flows into the intake port 22 and the combustion chamber. 1
5, flows in the order of the exhaust port 24, from the exhaust port 24 to the combustion chamber 1
No backflow of the burnt gas to 5 (FIG. 1 (b)) occurs.
Therefore, the residual gas in the combustion chamber 15 is small, and the air-fuel mixture is ignited by the ignition plug 16 and burns as in the case of a normal engine.
In this case, since the intake air is supercharged by the supercharger 27, a high output is obtained.
さて、この高負荷運転域において燃焼室15内の残留ガ
スは、中負荷運転域よりは少ないが吸排気弁21,23の開
弁期間のオーバラップ角が大きいため通常のエンジンよ
りは多い。このように残留ガスが多いとノッキングが発
生しやすくなり、このノッキングを防止するため過給機
27の容量を大きくするとこれの駆動のために燃費が悪く
なるおそれが生じる。また吸排気弁21,23のオーバラッ
プ角が大きいと、燃焼室から排気ポートへ抜ける空気が
多くなり吸気効率が通常の過給機付エンジンよりも低く
なるおそれがある。In the high-load operation range, the residual gas in the combustion chamber 15 is smaller than in the medium-load operation range, but is larger than in a normal engine because the overlap angle of the intake and exhaust valves 21 and 23 during the valve opening period is large. If there is a large amount of residual gas in this way, knocking is likely to occur.
If the capacity of 27 is increased, fuel consumption may be reduced due to the drive of the capacity. Further, if the overlap angle of the intake and exhaust valves 21 and 23 is large, more air flows from the combustion chamber to the exhaust port, and the intake efficiency may be lower than that of a normal supercharged engine.
そこで本考案の他の実施例では、高負荷運転域におい
て排気弁23の開閉タイミングを変化させてオーバラップ
角を低中負荷運転域よりも小さくするため可変バルブタ
イミング機構が設けられる。Therefore, in another embodiment of the present invention, a variable valve timing mechanism is provided to change the opening / closing timing of the exhaust valve 23 in the high load operation range so that the overlap angle is smaller than that in the low and medium load operation range.
可変バルブタイミング機構は従来公知であり、その一
例を第4図(a),(b)に示す。この図において、カ
ム軸31には、排気弁を開閉駆動するためのカム(図示せ
ず)が設けられている。タイミングプーリ32はカム軸31
の基部の外周に嵌合され、図示しないクランク軸に連動
して回転し、カム軸31を回転駆動する。カム軸31の基部
には、スリーブインナ33が一体的に形成され、またその
外周にはスリーブアウタ34が嵌合される。スリーブアウ
タ34はスリーブインナ33に対して相対回転可能であり、
タイミングプーリ32に一体的に連結される。スリーブイ
ンナ33とスリーブアクタ34にはそれぞれ案内スリット3
5,36が形成される。案内スリット35はカム軸31の軸心方
向に対して傾斜しており、また案内スリット36は案内ス
リット35とは反対方向に傾斜している。スライダ37は径
方向に延び、案内スリット35,36に係合する。スライダ3
7はステップモータ38の出力軸39に連結され、出力軸39
の回転変位によりカム軸31の軸心方向に変位するように
構成されている。Variable valve timing mechanisms are conventionally known, and one example is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). In this figure, a cam (not shown) for opening and closing the exhaust valve is provided on the camshaft 31. Timing pulley 32 is camshaft 31
, And rotates in conjunction with a crankshaft (not shown) to rotate the camshaft 31. A sleeve inner 33 is integrally formed at the base of the cam shaft 31, and a sleeve outer 34 is fitted around the sleeve inner 33. The sleeve outer 34 can rotate relative to the sleeve inner 33,
The timing pulley 32 is integrally connected. Guide slits 3 on sleeve inner 33 and sleeve actor 34 respectively
5,36 are formed. The guide slit 35 is inclined with respect to the axial direction of the cam shaft 31, and the guide slit 36 is inclined in a direction opposite to the guide slit 35. The slider 37 extends in the radial direction and engages with the guide slits 35 and 36. Slider 3
7 is connected to the output shaft 39 of the step motor 38,
The camshaft 31 is configured to be displaced in the axial direction by the rotational displacement of the camshaft 31.
しかしてスライダ37が軸心方向に変位すると、スライ
ダ37と案内スリット35,36との係合のため、スリーブイ
ンナ33とスリーブアウタ34とは反対方向に回転変位す
る。すなわち、タイミングプーリ32はカム軸31に対して
相対回転変位する。この結果、カム軸31に固定されたカ
ム(図示せず)とタイミングプーリ32との相対回転角度
位置が変化し、排気弁の開閉のタイミングが変化する。When the slider 37 is displaced in the axial direction, the sleeve inner 33 and the sleeve outer 34 are rotationally displaced in the opposite directions due to the engagement between the slider 37 and the guide slits 35 and 36. That is, the timing pulley 32 is relatively rotated and displaced with respect to the cam shaft 31. As a result, the relative rotation angle position between the cam (not shown) fixed to the cam shaft 31 and the timing pulley 32 changes, and the opening / closing timing of the exhaust valve changes.
第5図は、第4図(a),(b)に示す可変バルブタ
イミング機構による排気弁の開閉タイミングの変化を示
す。すなわち排気弁は、低中負荷運転域では破線Lで示
すように排気下死点付近から吸気上死点後約90°まで開
弁するが、高負荷運転域では実線Hで示すように例えば
排気下死点前65°から吸気上死点後20°まで開弁する。
しかして高負荷運転域において、吸排気弁のオーバラッ
プ角が通常のエンジンと同様に小さくなり、これにより
残留ガスが少なくなってノッキングの発生が防止される
とともに、空気が燃焼室からそのまま排気ポートへ抜け
るおそれが減少し、吸気効率が向上する。FIG. 5 shows a change in the opening / closing timing of the exhaust valve by the variable valve timing mechanism shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). That is, the exhaust valve opens from near the bottom dead center of the exhaust to about 90 ° after the top dead center of the intake as shown by a broken line L in the low-medium load operation range. The valve opens from 65 ° before bottom dead center to 20 ° after intake top dead center.
Thus, in the high load operation range, the overlap angle of the intake and exhaust valves is reduced as in the case of a normal engine, thereby reducing residual gas and preventing the occurrence of knocking. The risk of slippage is reduced, and the intake efficiency is improved.
第6図(a),(b)は可変バルブタイミング機構の
他の例を示す。この図において、カム軸41には、排気弁
を開閉駆動するため2個のカム42,43が設けられる。こ
れらのカム42,43は相互に異ったカムプロフィール形状
を有し、すなわち一方のカム42が高負荷運転に適した、
また他方のカム43が低中負荷運転に適したプロフィール
形状をそれぞれ有する。カム42,43はカムピース44に形
成され、カムピース44は、カム軸41に形成された案内溝
45により軸心方向に変位自在に支持される。カムピース
44にはフランジ46が形成される。6A and 6B show another example of the variable valve timing mechanism. In this figure, a cam shaft 41 is provided with two cams 42 and 43 for opening and closing the exhaust valve. These cams 42, 43 have different cam profile shapes, i.e. one cam 42 is suitable for high load operation,
The other cam 43 has a profile shape suitable for low and medium load operation. The cams 42 and 43 are formed on a cam piece 44, and the cam piece 44 is formed with a guide groove formed on the cam shaft 41.
By 45, it is supported to be displaceable in the axial direction. Cam piece
44 has a flange 46 formed thereon.
筒状のガイド軸51はカム軸41に平行に延び、このガイ
ド軸51の外周面に嵌合支持された駆動フォーク52はカム
ピース44のフランジ46に連結される。駆動フォーク52は
ガイド軸51の軸心方向に沿って変位自在である。ガイド
軸51の内部には駆動軸53が挿入され、ガイド軸51と駆動
軸53の間にはリング54が嵌合される。リング54は、ガイ
ド軸51に穿設された案内孔61を挿通するボルト62を介し
て駆動フォーク52に連結される。案内孔61はその両端に
おいてガイド軸51の周方向に突出する係止部61a,61bを
有する。駆動フォーク52はスプリング63によりガイド軸
51に対して常時周方向に付勢されており、これによりボ
ルト62は通常係止部61a,61bの一方に係止し、駆動フォ
ーク52はガイド軸51に対して静止する。The cylindrical guide shaft 51 extends parallel to the cam shaft 41, and the drive fork 52 fitted and supported on the outer peripheral surface of the guide shaft 51 is connected to the flange 46 of the cam piece 44. The drive fork 52 can be displaced along the axis of the guide shaft 51. A drive shaft 53 is inserted into the guide shaft 51, and a ring 54 is fitted between the guide shaft 51 and the drive shaft 53. The ring 54 is connected to the drive fork 52 via a bolt 62 inserted through a guide hole 61 formed in the guide shaft 51. The guide hole 61 has locking portions 61a and 61b projecting in the circumferential direction of the guide shaft 51 at both ends. Drive fork 52 is guided by spring 63
As a result, the bolt 62 is normally locked in one of the locking portions 61a and 61b, and the driving fork 52 is stopped with respect to the guide shaft 51.
スプリング55,56は駆動軸53に形成された環状隆起部5
7とリング54の間に設けられる。駆動軸53は、軸心方向
に変位可能であり、ボルト62が係止部61aまたは61bに係
止している状態で変位すると、スプリング55,56にはリ
ング54および駆動フォーク2をガイド軸51の軸心方向に
付勢する力が発生する。駆動軸53の外周面には案内溝58
が刻設される。案内溝58は駆動軸53の軸心方向に沿って
延び、その両端に傾斜部58a,58bを有する。ボルト62の
先端は案内溝58に係合し、傾斜部58a,58bに係合した
時、係止部61a,61bから解放される。The springs 55 and 56 are provided with annular protrusions 5 formed on the drive shaft 53.
It is provided between 7 and the ring 54. The drive shaft 53 can be displaced in the axial direction, and when the bolt 62 is displaced while being engaged with the engagement portion 61a or 61b, the ring 55 and the drive fork 2 are attached to the springs 55 and 56 by the guide shaft 51. A force for urging in the axial direction is generated. A guide groove 58 is provided on the outer peripheral surface of the drive shaft 53.
Is engraved. The guide groove 58 extends along the axial direction of the drive shaft 53, and has inclined portions 58a and 58b at both ends. The tip of the bolt 62 is engaged with the guide groove 58, and is released from the locking portions 61a, 61b when engaging with the inclined portions 58a, 58b.
したがって、ボルト62が左側の係止部61aに係止して
いる状態において、駆動軸53が図中例えば右へ変位する
と、スプリング55,56が撓んでリング54が右方へ付勢さ
れる。駆動軸53がさらに右へ変位すると、ボルト62が傾
斜部58aに係合して係止部61aから外れる。これにより、
リング54および駆動フォーク52はスプリング55,56の弾
発力により右方へ変位し、ボルト62は右側の係止部61b
に係止する。すなわちカムピース44はカム軸41に沿って
変位し、カム42,43の切換えが行われる。Accordingly, when the drive shaft 53 is displaced to the right in the drawing while the bolt 62 is engaged with the left engaging portion 61a, the springs 55 and 56 bend and the ring 54 is urged rightward. When the drive shaft 53 is further displaced to the right, the bolt 62 is engaged with the inclined portion 58a and comes off the locking portion 61a. This allows
The ring 54 and the drive fork 52 are displaced rightward by the resilient force of the springs 55 and 56, and the bolt 62 is
To lock. That is, the cam piece 44 is displaced along the cam shaft 41, and the cams 42 and 43 are switched.
第7図(a),(b)は第6図(a),(b)の可変
バルブタイミング機構によるバルブの開閉タイミングを
示す。排気弁は、高負荷運転域において、第7図(a)
に示すように排気下死点前55°から吸気上死点後10°ま
で開弁するが、低中負荷運転域において、第7図(b)
に示すように排気下死点前55°から吸気上死点後90°ま
で開弁する。一方、吸気弁は負荷の大小に拘らず吸気上
死点前10°から吸気下死点後50°まで開弁するため、吸
排気弁の開弁期間のオーパラップ角は、高負荷時小さく
なり、第4図(a),(b)の例と同様に残留ガスが少
なくなるとともに吸気効率が向上する。また第7図
(a),(b)の例では、負荷の大きさに応じて排気弁
の開弁期間を変化させることができるので、第4図
(a),(b)の例よりも自由度が増え、高負荷時のエ
ンジン出力をさらに向上させることが可能になる。7 (a) and 7 (b) show the opening and closing timing of the valve by the variable valve timing mechanism of FIGS. 6 (a) and 6 (b). FIG. 7 (a) shows the exhaust valve in the high load operation range.
The valve opens from 55 ° before the bottom dead center of the exhaust to 10 ° after the top dead center of the intake as shown in FIG.
The valve opens from 55 ° before bottom dead center of exhaust to 90 ° after top dead center of intake, as shown in (2). On the other hand, the intake valve opens from 10 ° before top dead center of intake to 50 ° after bottom dead center of intake regardless of the load, so the overlap angle of the intake and exhaust valves during opening period becomes smaller at high load. 4A, 4B, the residual gas is reduced and the intake efficiency is improved. Further, in the examples of FIGS. 7 (a) and 7 (b), the valve opening period of the exhaust valve can be changed according to the magnitude of the load. The degree of freedom is increased, and the engine output under a high load can be further improved.
以上のように本考案によれば、オーバラップ期間の初
期に、点火栓近傍に形成されたリッチな混合気層に対し
て既燃ガスが混ざりにくくなり、安定した燃焼が得られ
るという効果が得られる。As described above, according to the present invention, at the beginning of the overlap period, the burned gas is less likely to be mixed with the rich air-fuel mixture layer formed near the ignition plug, and the effect of obtaining stable combustion is obtained. Can be
【図面の簡単な説明】 第1図(a),(b),(c)は本考案の一実施例を示
し、第1図(a)は排気行程を示す断面図、第1図
(b)は吸気行程の前半を示す断面図、第1図(c)は
吸気行程の下死点付近を示す断面図、 第2図はシリンダヘッドの吸排気弁の近傍を示す断面
図、 第3図は第1図(a),(b),(c)の実施例におけ
る吸排気弁の開閉状態を示すグラフ、 第4図(a)は可変バルブタイミング機構の駆動部を示
す斜視図、第4図(b)は駆動部の断面図、 第5図は第4図(a),(b)の可変バルブタイミング
機構を用いた場合における吸排気弁の開閉状態を示すグ
ラフ、 第6図(a)は可変バルブタイミング機構の他の例を示
す側面図、第6図(b)は第6図(a)の可変バルブタ
イミング機構の断面図、 第7図(a)は第6図(a),(b)の可変バルブタイ
ミング機構を用いた場合における高負荷運転域の吸排気
弁の開閉タイミングを示すグラフ、第7図(b)は低中
負荷運転域の吸排気弁の開閉タイミングを示すグラフで
ある。 21……吸気弁、23……排気弁、25……燃料噴射弁、27…
…過給機。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 (a), 1 (b) and 1 (c) show an embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is a sectional view showing an exhaust stroke, and FIG. 1 (b) ) Is a sectional view showing the first half of the intake stroke, FIG. 1 (c) is a sectional view showing the vicinity of the bottom dead center of the intake stroke, FIG. 2 is a sectional view showing the vicinity of the intake and exhaust valves of the cylinder head, FIG. 4A is a graph showing the open / close state of the intake / exhaust valve in the embodiment of FIGS. 1A, 1B, and 1C, and FIG. 4A is a perspective view showing a drive unit of the variable valve timing mechanism. 5B is a cross-sectional view of the drive unit, FIG. 5 is a graph showing the open / close state of the intake / exhaust valve when the variable valve timing mechanism of FIGS. 4A and 4B is used, and FIG. ) Is a side view showing another example of the variable valve timing mechanism, FIG. 6 (b) is a cross-sectional view of the variable valve timing mechanism of FIG. 6 (a), and FIG. a) is a graph showing the opening / closing timing of the intake / exhaust valve in the high load operation range when the variable valve timing mechanism of FIGS. 6 (a) and (b) is used, and FIG. 7 (b) is the low / medium load operation range. 6 is a graph showing the opening / closing timing of the intake / exhaust valve. 21 ... intake valve, 23 ... exhaust valve, 25 ... fuel injection valve, 27 ...
... supercharger.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 13/02 F02D 13/02 K F02M 25/07 570 F02M 25/07 570A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location F02D 13/02 F02D 13/02 K F02M 25/07 570 F02M 25/07 570A
Claims (1)
弁と、吸気上死点前に開弁し、該排気弁が閉弁した後閉
弁する吸気弁と、上記排気弁の閉弁後であって上記吸気
弁が開弁している間に燃料噴射を行う燃料噴射弁と、上
記吸気弁を介して燃焼室内に空気を供給する過給機とを
備え、更に排気ポートから燃焼室内へ逆流する既燃ガス
を燃焼室の下方領域まで案内にする逆流既燃ガス案内手
段を設けて燃焼室の下方領域を既燃ガスでもって満たす
と共に燃焼室の上方領域を混合気でもって満たすように
した過給機付成層燃焼エンジン。1. An exhaust valve which can be opened to about 90 ° after intake top dead center, an intake valve which opens before intake top dead center, closes after the exhaust valve closes, and the exhaust valve A fuel injection valve for performing fuel injection after the valve is closed and while the intake valve is open; and a supercharger for supplying air into the combustion chamber via the intake valve. A backflow burned gas guide means for guiding burned gas flowing backward from the combustion chamber into the combustion chamber to the lower area of the combustion chamber is provided to fill the lower area of the combustion chamber with the burned gas and mix the upper area of the combustion chamber with the air-fuel mixture. A stratified combustion engine with a supercharger designed to satisfy the needs.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1988061053U JP2524043Y2 (en) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Stratified combustion engine with supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1988061053U JP2524043Y2 (en) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Stratified combustion engine with supercharger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH021422U JPH021422U (en) | 1990-01-08 |
JP2524043Y2 true JP2524043Y2 (en) | 1997-01-29 |
Family
ID=31286732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1988061053U Expired - Lifetime JP2524043Y2 (en) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Stratified combustion engine with supercharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2524043Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5947080U (en) * | 1983-08-01 | 1984-03-28 | 松下電工株式会社 | Slide hinge adjustment screw locking cap |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61187543A (en) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Toyota Motor Corp | Control method of variable valve-timing engine |
-
1988
- 1988-05-11 JP JP1988061053U patent/JP2524043Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH021422U (en) | 1990-01-08 |
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