JP3272528B2 - Valve train for engine with subchamber - Google Patents

Valve train for engine with subchamber

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JP3272528B2
JP3272528B2 JP00848394A JP848394A JP3272528B2 JP 3272528 B2 JP3272528 B2 JP 3272528B2 JP 00848394 A JP00848394 A JP 00848394A JP 848394 A JP848394 A JP 848394A JP 3272528 B2 JP3272528 B2 JP 3272528B2
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chamber
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spring
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室に開口する副室
を有し、この副室の開口部に設けられて圧縮行程で開弁
して副室内に圧縮混合気を導入する開閉弁を備えた副室
付エンジンの動弁装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an on-off valve which has a sub-chamber opening to a combustion chamber, and is provided at the opening of the sub-chamber to open a valve during a compression stroke and introduce a compressed air-fuel mixture into the sub-chamber. The present invention relates to a valve train for an engine with a sub-chamber provided with:

【0002】[0002]

【従来の技術】近年では、燃焼室に開口する副室をエン
ジン本体に形成して、この副室内に圧縮混合気を導入す
るしたものが提案されており、例えば特開平5−543
1号公報(F02D 15/04)とか特開平5−33
685号公報(F02D 15/04)では、前サイク
ルの圧縮行程で副室に導入した圧縮混合気を、次サイク
ルの圧縮行程で燃焼室内に排出するようになっている。
また、特願平4−22009号にあっては、副室を開弁
することにより燃焼室の実質的な容積を増大して可変圧
縮比エンジンを構成するようになっている。
2. Description of the Related Art In recent years, it has been proposed to form a sub-chamber opening into a combustion chamber in an engine body and to introduce a compressed air-fuel mixture into the sub-chamber.
No. 1 (F02D 15/04) or JP-A-5-33
In Japanese Patent No. 685 (F02D 15/04), the compressed air-fuel mixture introduced into the sub chamber in the compression stroke of the previous cycle is discharged into the combustion chamber in the compression stroke of the next cycle.
Further, in Japanese Patent Application No. 4-22009, the variable compression ratio engine is configured by opening the sub chamber to increase the substantial volume of the combustion chamber.

【0003】即ち、かかる副室を設けたエンジンでは燃
焼室への開口部が動弁機構に連動する開閉弁により圧縮
行程の所定期間で開弁されるようになっており、前者の
副室付エンジンではこの副室に取入れられた圧縮混合気
は次サイクルの圧縮行程までに冷却されて排出されるた
め、圧縮される混合気の温度を低下することができるよ
うになっている。特に、このことはノッキング領域が高
回転高負荷領域となる過給機付リーンバーンエンジンに
適用することにより、大きな効果を発揮することができ
る。一方、後者の副室付エンジンでは副室が開弁された
時に、実質的な圧縮比が低下されてノッキング発生が抑
制されるようになっている。
That is, in an engine having such a sub-chamber, the opening to the combustion chamber is opened during a predetermined period of the compression stroke by an on-off valve linked to a valve operating mechanism. In the engine, the compressed air-fuel mixture taken into the sub-chamber is cooled and discharged by the compression stroke of the next cycle, so that the temperature of the air-fuel mixture to be compressed can be lowered. In particular, by applying this to a lean-burn engine with a supercharger in which the knocking region is a high-speed high-load region, a great effect can be exhibited. On the other hand, in the latter engine with a sub-chamber, when the sub-chamber is opened, the substantial compression ratio is reduced to suppress the occurrence of knocking.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の副室付エンジンにあっては、動弁機構に連動して
開閉される副室の開閉弁は、通常の吸気弁および排気弁
と同様にスプリングで閉弁方向に付勢される。ところ
が、副室内には圧縮行程で導入された高圧の圧縮混合気
が封入されるが、この封入された高圧がシリンダ内圧が
低くなる排気行程および吸入行程では開閉弁を開弁する
方向に作用するため、この開閉弁の閉弁力が低下されて
しまう。このため、開閉弁の閉弁時のシール性を良くし
ようとすると必然的にスプリング付勢力を大きくする必
要があるが、このようにスプリングの付勢力を大きくす
ると、逆に副室を開弁するためには大きな付勢力に抗し
て大きな力を開閉弁に付加する必要があり、フリクショ
ンロスが増大してしまうという課題があった。
However, in such a conventional engine with a sub-chamber, the opening / closing valve of the sub-chamber which is opened / closed in conjunction with the valve operating mechanism is the same as the ordinary intake valve and exhaust valve. The spring is biased in the valve closing direction. However, high-pressure compressed air-fuel mixture introduced in the compression stroke is sealed in the sub-chamber, and the sealed high pressure acts in the direction of opening the on-off valve in the exhaust stroke and the suction stroke in which the cylinder internal pressure is reduced. Therefore, the valve closing force of the on-off valve is reduced. For this reason, in order to improve the sealing performance when the on-off valve is closed, it is necessary to increase the spring urging force. However, when the urging force of the spring is increased in this way, the sub chamber is opened. Therefore, it is necessary to apply a large force to the on-off valve against a large urging force, and there is a problem that friction loss increases.

【0005】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、副室の開閉弁が閉弁状態にある時の閉弁力を大きく
保ちつつ、この開閉弁の開弁時にはその力を小さくする
ことができる副室付エンジンの動弁装置を提供すること
を目的とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention is to maintain a large closing force when the on-off valve of the sub-chamber is in a closed state and reduce the force when the on-off valve is opened. It is an object of the present invention to provide a valve operating device for an engine with a sub-chamber that can perform the following.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、燃焼室に開口する開口部が開閉弁を介し
て圧縮行程で開弁される副室を備え、この副室内に圧縮
混合気の一部を導入する副室付エンジンにおいて、シリ
ンダー内圧に応じて、内圧が大きいほど上記開閉弁の閉
弁付勢力を増大させるべく、上記開閉弁の閉弁付勢力を
可変とする閉弁力可変機構を設け、該閉弁力可変機構
が、該副室内に一端を臨ませて副室に摺動可能に嵌合さ
れ、他端に上記開閉弁の閉弁用のスプリングの受圧面を
有し、シリンダー内圧に応じて該スプリングの付勢力に
抗して変位するインナーピストンを備える構成とする。
つまり、このインナーピストンの移動量に応じて前記開
閉弁の閉弁付勢力を可変にする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a subchamber in which an opening opening to a combustion chamber is opened in a compression stroke through an on-off valve, and the subchamber is provided with a compression chamber. In an engine with a sub-chamber that introduces part of the air-fuel mixture, the on- off valve closes as the internal pressure increases according to the cylinder internal pressure.
In order to increase the valve urging force, a valve closing force variable mechanism for varying the valve closing urging force of the opening / closing valve is provided .
Is slidably fitted in the sub chamber with one end facing the sub chamber.
The other end is provided with a pressure-receiving surface of a spring for closing the on-off valve.
With the biasing force of the spring according to the cylinder internal pressure.
A configuration is provided with an inner piston that displaces in opposition .
That is, the closing force of the on-off valve is made variable in accordance with the amount of movement of the inner piston .

【0007】更に、前記副室を、シリンダー内圧に応じ
て容積可変構造とすることが望ましい。
Further, it is desirable that the sub-chamber has a variable volume structure in accordance with the cylinder internal pressure.

【0008】更にまた、前記閉弁力可変機構は、エンジ
ン本体と前記開閉弁のステムに設けたスプリングシート
との間に縮設される第1スプリングと、前記インナーピ
ストンと前記スプリングシートとの間に縮設され、前記
第1スプリングと並列配置される第2スプリングとを備
えて構成することが望ましい。
[0008] Furthermore, the valve closing force control mechanism, between a first spring mounted under compression between the spring seat provided on the stem of the engine body the on-off valve, and the inner piston and the spring seat And a second spring arranged in parallel with the first spring.

【0009】また、前記副室を密閉構造として、この副
室に前サイクルの圧縮行程の高圧部分で導入された圧縮
混合気を、次サイクルの圧縮行程の低圧部分で燃焼室内
に排出する構成とする。
The sub-chamber has a closed structure, and the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber in the high-pressure part of the compression cycle of the previous cycle is discharged into the combustion chamber in the low-pressure part of the compression cycle of the next cycle. I do.

【0010】更に、前記副室をシリンダ外に通ずる圧力
放出通路に連通し、副室に導入された圧縮混合気を圧縮
行程以外の行程でこの圧力放出通路を介して排出するこ
とにより、可変圧縮比エンジンを構成することができ
る。
Further, the sub-chamber is communicated with a pressure release passage communicating with the outside of the cylinder, and the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber is discharged through the pressure release passage in a stroke other than the compression stroke, thereby enabling variable compression. A ratio engine can be configured.

【0011】更にまた、前記圧力放出通路を吸気通路に
連通することが望ましい。
Furthermore, it is desirable that the pressure release passage communicates with an intake passage.

【0012】また、前記各構成を過給機を備えると共
に、空燃比が運転全領域でリーン運転されるエンジンに
適用することが望ましい。
Further, it is desirable that the above-mentioned components be applied to an engine having a supercharger and having an air-fuel ratio that is operated lean in the entire operation range.

【0013】[0013]

【作用】以上の構成により本発明の副室付エンジンの動
弁装置にあっては、閉弁力可変機構により副室の開口部
を開閉する開閉弁の閉弁付勢力を、シリンダー内圧に応
じて可変としたので、副室内に封入される圧力が高い時
は閉弁付勢力を大きくして、封入された圧縮混合気が開
口部から漏れるのを防止することができ、開閉弁のシー
ル性を向上することができる。
With the above arrangement, in the valve gear of the engine with the sub-chamber according to the present invention, the closing force of the on-off valve for opening and closing the opening of the sub-chamber by the variable valve closing force mechanism is adjusted according to the cylinder internal pressure. When the pressure sealed in the sub-chamber is high, the valve closing biasing force is increased to prevent the sealed compressed air-fuel mixture from leaking from the opening. Can be improved.

【0014】ここで、前記閉弁力可変機構は、閉弁力可
変機構が、該副室内に一端を臨ませて副室に摺動可能に
嵌合され、他端に上記開閉弁の閉弁用のスプリングの受
圧面を有し、シリンダー内圧に応じて該スプリングの付
勢力に抗して変位するインナーピストンを備える構成と
して、変位するインナーピストンの移動量に応じて前記
開閉弁の閉弁付勢力を可変にすることにより、シリンダ
ー内圧が高くて副室に導入される圧縮混合気の圧力が高
いほどインナーピストンの移動量が大きくなり、その分
だけ開閉弁の閉弁付勢力を増大することができる。
Here, the variable valve closing force mechanism has a variable valve closing force.
The change mechanism is slidable in the sub-chamber with one end facing the sub-chamber
The other end receives a spring for closing the on-off valve at the other end.
With a pressure surface, the spring is attached according to the cylinder internal pressure.
A configuration with an inner piston that displaces against the power
Then, by varying the valve closing urging force of the on-off valve in accordance with the amount of displacement of the inner piston to be displaced, the higher the internal pressure of the cylinder and the higher the pressure of the compressed air-fuel mixture introduced into the sub chamber, the more the inner piston The movement amount increases, and the valve closing urging force of the on-off valve can be increased accordingly.

【0015】更に、前記副室を、シリンダー内圧に応じ
て容積可変構造とすることにより、シリンダー内圧が高
い時は副室の容積を増大して圧縮比を低下し、ノッキン
グを効果的に抑制することができる。
Further, by making the sub-chamber a variable volume structure in accordance with the cylinder internal pressure, when the cylinder internal pressure is high, the volume of the sub-chamber is increased to lower the compression ratio and effectively suppress knocking. be able to.

【0016】更にまた、前記閉弁力可変機構は、エンジ
ン本体と前記開閉弁のステムに設けたスプリングシート
との間に縮設される第1スプリングと、前記インナーピ
ストンと前記スプリングシートとの間に縮設され、前記
第1スプリングと並列配置される第2スプリングとを備
えて構成することにより、シリンダー内圧に応じて変位
するインナーピストンの移動量に応じて第2スプリング
の圧縮量が変化し、この第2スプリングの付勢力と第1
スプリングの付勢力とがスプリングシートに作用して、
開閉弁の閉弁付勢力となる。従って、シリンダー内圧が
大きいほど第2スプリングの付勢力が増大して前記閉弁
付勢力を大きくすることができる。また、前記開閉弁を
開弁する際には、この開閉弁が少しでも開弁されて副室
に封入された圧力が排出されると、インナーピストンが
容積を減少する方向に移動して第2スプリングの付勢力
を低減し、延いては、開閉弁の閉弁付勢力を減少するた
めこの開閉弁の開弁時の力を小さくすることができる。
[0016] Furthermore, the valve closing force control mechanism, between a first spring mounted under compression between the spring seat provided on the stem of the engine body the on-off valve, and the inner piston and the spring seat And a second spring arranged in parallel with the first spring, so that the first spring is displaced in accordance with the internal pressure of the cylinder.
The amount of compression of the second spring changes in accordance with the amount of movement of the inner piston, and the urging force of the second spring
The urging force of the spring acts on the spring seat,
This is the urging force of the on-off valve. Therefore, as the cylinder internal pressure increases, the urging force of the second spring increases, and the valve closing urging force can be increased. Also, when opening the on-off valve, if the on-off valve is opened even a little and the pressure sealed in the sub chamber is discharged, the inner piston moves in the direction of decreasing the volume and the second Since the urging force of the spring is reduced and, consequently, the urging force of closing the on-off valve is reduced, the opening force of the on-off valve can be reduced.

【0017】また、前記副室を密閉構造として、この副
室に前サイクルの圧縮行程の高圧部分で導入された圧縮
混合気を、次サイクルの圧縮行程の低圧部分で燃焼室内
に排出する構成とすることにより、この次サイクルで排
出される圧縮混合気は副室内で冷却されていることによ
り、燃焼室内温度を低下してノッキングを抑制すること
ができる。
Further, the sub-chamber has a closed structure, and the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber at the high pressure portion of the compression cycle of the previous cycle is discharged into the combustion chamber at the low pressure portion of the compression stroke of the next cycle. By doing so, the compressed air-fuel mixture discharged in the next cycle is cooled in the sub-chamber, so that the temperature in the combustion chamber is reduced and knocking can be suppressed.

【0018】更に、前記副室をシリンダ外に通ずる圧力
放出通路に連通し、副室に導入された圧縮混合気を圧縮
行程以外の行程でこの圧力放出通路を介して排出するこ
とにより、副室に導入された圧縮混合気分の圧力を低下
することができるため、ノッキングを抑制することがで
きる。
Further, the sub-chamber is communicated with a pressure release passage communicating with the outside of the cylinder, and the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber is discharged through the pressure release passage in a stroke other than the compression stroke. Since the pressure of the compressed air-fuel mixture introduced into the fuel cell can be reduced, knocking can be suppressed.

【0019】更にまた、前記圧力放出通路を吸気通路に
連通することにより、混合気を再度燃焼室に供給して利
用することができると共に、ガスが外方に漏れるのを防
止することができる。
Further, by connecting the pressure release passage to the intake passage, the air-fuel mixture can be supplied to the combustion chamber again for use, and the gas can be prevented from leaking outward.

【0020】また、前記各構成を過給機を備えると共
に、空燃比が運転全領域でリーン運転されるエンジンに
適用することにより、エンジンの高回転領域でのノッキ
ングを効果的に抑制することができる。
Further, by applying each of the above-described components to an engine having a supercharger and operating lean in the entire operation range of the air-fuel ratio, it is possible to effectively suppress knocking in a high-speed range of the engine. it can.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。図1から図8は本発明にかかる副室付
エンジンの動弁装置の一実施例を示し、図1はエンジン
の概略構成図、図2は燃焼室部分の要部拡大した概略
図、図3から図6は副室開閉弁の作動状態を順を追って
示す要部拡大断面図、図7は第1,第2スプリングのば
ね特性を示す説明図、図8は開閉弁のバルブリフトと第
1,第2スプリングの付勢力との関係を示す説明図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 8 show an embodiment of a valve train of an engine with a sub-chamber according to the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the engine, FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part showing the operation state of the sub-chamber on-off valve in order, FIG. 7 is an explanatory diagram showing the spring characteristics of the first and second springs, and FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between the biasing force of the second spring and the second spring.

【0022】即ち、本実施例の副室付エンジン10は図
1に示したように、シリンダ12の燃焼室12a内に開
口する副室14がそれぞれ設けられる。副室14は図2
に示したようにシリンダ12の上面に吸気ポート16,
排気ポート18と共に開口14aが形成される。そし
て、副室14の開口14aは、吸気ポート16および排
気ポート18が吸気弁20および排気弁22によって開
閉されると同様に、動弁機構に連動される開閉弁24に
よって開閉されるようになっている。
That is, as shown in FIG. 1, the engine 10 with a sub-chamber according to the present embodiment is provided with sub-chambers 14 which open into the combustion chamber 12a of the cylinder 12, respectively. Subchamber 14 is shown in FIG.
As shown in FIG.
An opening 14 a is formed together with the exhaust port 18. The opening 14a of the sub-chamber 14 is opened and closed by an on-off valve 24 interlocked with a valve operating mechanism in the same manner as the intake port 16 and the exhaust port 18 are opened and closed by an intake valve 20 and an exhaust valve 22. ing.

【0023】前記吸気ポート16に通ずる吸気通路26
のブランチ26a,26a…にそれぞれ燃料噴射弁2
8,28…が設けられると共に、この吸気通路26の前
流側には順にスロットル弁30,インタークーラー3
2,ターボチャージャー34のコンプレッサ34aおよ
びエアフローメーター36が設けられる。一方、前記排
気ポート18に通ずる排気通路38には前記ターボチャ
ージャー34のタービン34bが設けられ、かつ、この
タービン34bをバイパスしてウエストゲートバルブ4
0が設けられる。
An intake passage 26 leading to the intake port 16
Of the fuel injection valve 2 in the branches 26a, 26a,.
, And a throttle valve 30, an intercooler 3,
2, a compressor 34a of the turbocharger 34 and an air flow meter 36 are provided. On the other hand, a turbine 34b of the turbocharger 34 is provided in an exhaust passage 38 communicating with the exhaust port 18, and the wastegate valve 4 bypasses the turbine 34b.
0 is provided.

【0024】また、前記吸気通路26には過給圧センサ
ー42が設けられると共に、フライホイール44の外周
部に近接して回転数センサー46、およびスロットル弁
30にスロットル開度センサー48が設けられ、これら
過給圧センサー42,回転数センサー46,スロットル
開度センサー48および前記エアフローメータ36の各
検出信号はマイクロコンピュータ50に入力される。前
記マイクロコンピュータ50は前記各センサー42,4
6,48の検出信号に基づいて燃料噴射量およびウエス
トゲートバルブ40の開度を決定し、これら各制御信号
を前記燃料噴射弁28および前記ウエストゲートバルブ
38に出力するようになっている。
Further, a supercharging pressure sensor 42 is provided in the intake passage 26, a rotation speed sensor 46 is provided near the outer periphery of the flywheel 44, and a throttle opening sensor 48 is provided in the throttle valve 30. The detection signals of the supercharging pressure sensor 42, the rotation speed sensor 46, the throttle opening sensor 48, and the air flow meter 36 are input to the microcomputer 50. The microcomputer 50 includes the sensors 42 and 4.
The fuel injection amount and the opening of the wastegate valve 40 are determined based on the detection signals 6 and 48, and these control signals are output to the fuel injection valve 28 and the wastegate valve 38.

【0025】かかる構成になる副室付エンジン10で
は、シリンダー内圧力が圧縮行程から爆発行程および排
気行程と変化される段階で、圧縮行程の所定期間で副室
14の開閉弁24が開弁される。このように開閉弁24
が開弁されることにより、前サイクルで副室14内に導
入された圧縮混合気が、シリンダー内圧力の低い段階で
燃焼室12a内に排出されると共に、シリンダー内圧力
の上昇による圧縮混合気が再度副室14内に導入されて
閉じ込められるようになっている。
In the engine 10 with the sub-chamber having such a configuration, when the pressure in the cylinder is changed from the compression stroke to the explosion stroke and the exhaust stroke, the opening / closing valve 24 of the sub-chamber 14 is opened for a predetermined period of the compression stroke. You. Thus, the on-off valve 24
Is opened, the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber 14 in the previous cycle is discharged into the combustion chamber 12a at a stage where the pressure inside the cylinder is low, and the compressed air-fuel mixture due to the rise in the pressure inside the cylinder is reduced. Is introduced again into the sub-chamber 14 and is confined.

【0026】ところで、前記開閉弁24は図3から図6
に示すように、副室14の開口部14aを開閉する弁本
体24aと、この弁本体24aから副室14を貫通して
突設されるステム24bとを備え、このステム24bの
突出端部には図外の動弁機構のカムが接触するカムシー
ト52が配置される。カムシート52は上端部に底部5
2aが形成される有底筒状に形成され、底部52aの上
面に前記カムが接触されると共に、前記ステム24bの
上端が底部52aの下面中央部に当接される。
The on-off valve 24 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 5, a valve body 24a for opening and closing the opening 14a of the sub chamber 14 and a stem 24b projecting from the valve body 24a through the sub chamber 14 are provided. A cam seat 52 to be contacted by a cam of a valve operating mechanism (not shown) is disposed. The cam seat 52 has a bottom 5 at the upper end.
The cam is in contact with the upper surface of the bottom portion 52a, and the upper end of the stem 24b is in contact with the center of the lower surface of the bottom portion 52a.

【0027】また、前記ステム24bの上端部には、前
記筒状のカムシート52内に(相対移動可能に)嵌合さ
れる円盤状のスプリングシート54が固設され、このス
プリングシート54とシリンダヘッド10aとの間に第
1スプリングとしてのアウタースプリング56が縮設さ
れ、このアウタースプリング56によって開閉弁24は
前記開口部14aを閉弁する方向に付勢される。
At the upper end of the stem 24b, a disc-shaped spring seat 54 is fixedly fitted (movably relatively) into the cylindrical cam seat 52. The spring seat 54 and the cylinder head are fixed. An outer spring 56 as a first spring is contracted between the opening and closing portion 14a and the opening and closing valve 14a.

【0028】前記副室14の上端部(図中上方)にはイ
ンナーピストン58が摺動可能に密接嵌合される。この
インナーピストン58は副室14に臨む一端側とは反対
側(図中上方)の他端がシリンダヘッド10a外方に臨
むと共に、このインナーピストン58の中心部に前記ス
テム24bが摺動可能に密接して挿通される。インナー
ピストン58の外方に臨む他端は開閉弁24の閉弁用の
スプリングの受圧面として形成されており、この受圧面
と前記スプリングシート54との間に、前記アウタース
プリング56の内方に同心状に配置される第2スプリン
グとしてのインナースプリング60が縮設される。
An inner piston 58 is slidably and closely fitted to the upper end (upper side in the figure) of the sub-chamber 14. The inner piston 58 together with the end side facing the auxiliary chamber 14 facing the opposite other end the cylinder head 10a outwardly of (upward in the drawing), the stem 24b is slidably in the center of the inner piston 58 It is inserted closely. The other end facing the outside of the inner piston 58 is for closing the on-off valve 24.
An inner spring 60 as a second spring concentrically disposed inside the outer spring 56 is formed between the pressure receiving surface and the spring seat 54. It will be curtailed.

【0029】前記アウタースプリング56と前記インナ
ースプリング60のばね特性は図7に示したように設定
され、同図中上方にアウタースプリング56,下方にイ
ンナースプリング60のばね特性をそれぞれ示す。アウ
タースプリング56は図5に示す開閉弁24の閉弁状態
でセット状態となり、この時のばね定数はWS2となる。
また、図3,図4に示す開閉弁24の開弁状態でリフト
状態となり、この時のばね定数はWL2となる。一方、前
記インナースプリング60は図3に示すリフト状態でば
ね定数がWL1となり、図4,図5に示すインナーピスト
ントップ状態でばね定数がWP1となる。
The spring characteristics of the outer spring 56 and the inner spring 60 are set as shown in FIG. 7, and the spring characteristics of the outer spring 56 are shown in the upper part and the spring characteristics of the inner spring 60 are shown in the lower part. The outer spring 56 is set in the closed state of the on-off valve 24 shown in FIG. 5, and the spring constant at this time is WS2.
Further, the lift state is established when the on-off valve 24 shown in FIGS. 3 and 4 is open, and the spring constant at this time is WL2. On the other hand, the spring constant of the inner spring 60 becomes WL1 in the lift state shown in FIG. 3, and the spring constant becomes WP1 in the inner piston top state shown in FIGS.

【0030】以上の構成により本実施例の副室付エンジ
ン10にあっては、前サイクルで副室14に取入れられ
た圧縮混合気は、次サイクルの圧縮行程までに冷却水に
よってある程度冷却される。そして、次サイクルの圧縮
行程で開閉弁24が開弁されると、この開弁初期では副
室14内に封入された圧縮混合気が燃焼室12a内に排
出されるが、このとき、この副室14内の混合気が冷却
されていることにより、燃焼室12a内で圧縮されて高
温化されつつある混合気の温度を低下することができ
る。従って、最終的に点火時点での燃焼室12a内温度
を下げて、ノッキングの発生を効果的に抑制することが
できる。
With the above configuration, in the engine 10 with a sub-chamber, the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber 14 in the previous cycle is cooled to some extent by the cooling water by the compression stroke of the next cycle. . When the on-off valve 24 is opened in the compression stroke of the next cycle, the compressed air-fuel mixture sealed in the sub-chamber 14 is discharged into the combustion chamber 12a at the initial stage of the valve opening. Since the air-fuel mixture in the chamber 14 is cooled, the temperature of the air-fuel mixture that is being compressed and heated to a high temperature in the combustion chamber 12a can be reduced. Therefore, finally, the temperature in the combustion chamber 12a at the time of ignition can be lowered, and the occurrence of knocking can be effectively suppressed.

【0031】ところで、前記副室14の開閉弁24は図
3に示すように圧縮行程で開弁して圧縮混合気Gが導入
され、図5に示すように点火前に上死点部分で閉弁され
て副室14内に圧縮混合気Gが封入され、図6に示すよ
うに次サイクルの圧縮行程で再度開弁されるようになっ
ている。このとき、前記副室14にはインナーピストン
58が設けられ、開閉弁24のスプリングシート54と
シリンダヘッダ10aおよびインナーピストン58との
間にそれぞれ縮設されるアウタースプリング56および
インナースプリング60を介して閉弁力が付加されるよ
うになっている。
The open / close valve 24 of the sub-chamber 14 is opened in the compression stroke as shown in FIG. 3 to introduce the compressed air-fuel mixture G and closed at the top dead center before ignition as shown in FIG. The compressed air-fuel mixture G is sealed in the sub-chamber 14 and opened again in the compression stroke of the next cycle as shown in FIG. At this time, an inner piston 58 is provided in the sub-chamber 14, and an outer piston 56 and an inner spring 60 contracted between the spring seat 54 of the on-off valve 24 and the cylinder header 10 a and the inner piston 58, respectively. A valve closing force is applied.

【0032】この時、前記開閉弁24は図3の開弁状態
ではアウタースプリング56とインナースプリング60
の合成付勢力WL1+WL2をもって閉弁方向に付勢され、
この状態で圧縮混合気Gが導入される。そして、圧縮混
合気Gが導入されることにより副室14内圧力が上昇し
て、図4に示すようにインナーピストン58がシリンダ
ー内圧に応じて両スプリング56,60の付勢力に抗し
押し上げられて変位することにより、インナースプリ
ング60の付勢力が増大し、この時の合成付勢力はWP1
+WL2となる。
At this time, when the on-off valve 24 is open as shown in FIG.
Is biased in the valve closing direction with a combined biasing force WL1 + WL2 of
In this state, the compressed air-fuel mixture G is introduced. Then, the auxiliary chamber 14 pressure by compressing the air-fuel mixture G is introduced is increased, the inner piston 58 as shown in FIG. 4 cylinder
-Against the urging force of both springs 56 and 60 according to the internal pressure
When the inner spring 60 is displaced by being pushed up, the biasing force of the inner spring 60 increases, and the resultant biasing force at this time is WP1
+ WL2.

【0033】次に、図5の閉弁状態では付勢力が増大し
たインナースプリング60の付勢力がアウタースプリン
グ56のセット付勢力に付加されるため、合成付勢力W
P1+WS2の大きな荷重で閉弁状態が保持される。従っ
て、副室14内に高圧の圧縮混合気Gが封入された場合
にも閉弁力を大きくしてシール性を保持し、シリンダ内
圧が低下される排気行程および吸気行程にあって副室1
4内との圧力差が大きくなった場合にも、この副室14
に封入された圧縮混合気Gが漏れるのを防止することが
できる。
Next, in the valve-closing state of FIG. 5, the biasing force of the inner spring 60 whose biasing force has been increased is added to the set biasing force of the outer spring 56, so that the combined biasing force W
The valve closed state is maintained with a large load of P1 + WS2. Therefore, even when the high-pressure compressed air-fuel mixture G is sealed in the sub-chamber 14, the valve closing force is increased to maintain the sealing performance, and the sub-chamber 1 is located in the exhaust stroke and the intake stroke where the cylinder internal pressure is reduced.
When the pressure difference with the inside of the subchamber 4 increases,
Leakage of the compressed air-fuel mixture G sealed in the air-fuel mixture can be prevented.

【0034】そして、次サイクルの圧縮行程で図6に示
すように開閉弁58が再度開弁されるが、この開閉弁5
8の開弁は図5に示した閉弁付勢力の大きな状態でカム
シート52を下方に押し下げることにより弁本体24a
が開弁される。このとき、弁本体24aの開弁され始め
ると副室14内の圧力はシリンダ内に排出されて低下
し、インナーピストン58はインナースプリング60の
付勢力で、副室14内容積を減少する方向に押し下げ、
これに伴ってこのインナースプリング60の閉弁付勢力
は図8に示したように、WP1+WS2からWL1+WL2に低
下される。従って、開閉弁24の開弁力は開弁開始によ
って急速に低下されてバルブリフトに要する力も減少
し、フリクションロスを大幅に低減することができる。
Then, in the compression stroke of the next cycle, the on-off valve 58 is opened again as shown in FIG.
The valve 8 is opened by pushing down the cam seat 52 in a state where the valve closing biasing force is large as shown in FIG.
Is opened. At this time, when the valve body 24a starts to open, the pressure in the sub-chamber 14 is discharged into the cylinder and decreases, and the inner piston 58 moves in the direction of decreasing the inner volume of the sub-chamber 14 by the urging force of the inner spring 60. Push down,
Accordingly, the valve closing urging force of the inner spring 60 is reduced from WP1 + WS2 to WL1 + WL2, as shown in FIG. Therefore, the valve opening force of the on-off valve 24 is rapidly reduced by the start of valve opening, and the force required for valve lift is also reduced, so that friction loss can be significantly reduced.

【0035】尚、本実施例の副室付エンジン10はター
ボチャージャー34(スーパーチャージャーでもよい)
を設け、かつ、空燃比が運転全領域でリーン運転される
リーンバーンエンジンに適用することにより特にその効
果が発揮され、エンジンの高回転領域でのノッキングを
効果的に抑制することができる図9から図19は他の実
施例を示し、前記実施例と同一構成部分に同一符号を付
して重複する説明を省略して述べる。尚、図9から図1
3は開閉弁及び福開閉弁の作動を各行程に従って順に示
す説明図、図14から図17は開閉弁及び福開閉弁の作
動状態を順を追って示す要部拡大断面図、図18,図1
9は高負荷状態と軽負荷状態におけるインナーピストン
の作動状態を示す説明図である。
The engine 10 with a sub-chamber in this embodiment is a turbocharger 34 (may be a supercharger).
In particular, the effect is exhibited by applying the present invention to a lean burn engine in which the air-fuel ratio is lean in the entire operation range, and knocking in a high engine speed region can be effectively suppressed. FIG. 19 to FIG. 19 show another embodiment, in which the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 9 to FIG.
3 is an explanatory view showing the operation of the on-off valve and the on-off valve in order according to each stroke, and FIGS. 14 to 17 are enlarged sectional views of a main part showing the operation states of the on-off valve and the on-off valve in order, FIGS.
FIG. 9 is an explanatory view showing an operation state of the inner piston in a high load state and a light load state.

【0036】この実施例では副室14を圧力放出通路1
00を介して図外の吸気通路に連通すると共に、この圧
力放出通路100を開閉する副開閉弁102を設け、こ
の副開閉弁102を開弁することにより副室14内の圧
力を吸気通路に放出するようになっている。副室14の
開閉弁24は前記実施例と同様に圧縮行程で開弁する
(図9参照)と共に、圧縮行程が終了される上死点部分
で閉弁される(図10参照)。そして、図11から図1
3に示す爆発,排気および吸気の各行程では前記開閉弁
24の閉弁状態が保持される。一方、前記副開閉弁10
2は図9,図10に示す圧縮行程では閉弁された状態と
なり、図11から図13に示す爆発,排気および吸気の
各行程で開弁される。
In this embodiment, the sub chamber 14 is connected to the pressure release passage 1.
A sub-opening / closing valve 102 that opens and closes the pressure release passage 100 is provided while communicating with an intake passage (not shown) through the internal combustion engine 00, and the pressure in the sub-chamber 14 is transmitted to the intake passage by opening the sub-opening / closing valve 102. It is designed to release. The on-off valve 24 of the sub-chamber 14 is opened in the compression stroke (see FIG. 9) and closed at the top dead center where the compression stroke ends (see FIG. 10), as in the previous embodiment. 11 to FIG.
In each of the explosion, exhaust and intake strokes shown in FIG. 3, the closed state of the on-off valve 24 is maintained. On the other hand, the auxiliary on-off valve 10
2 is closed during the compression stroke shown in FIGS. 9 and 10, and is opened during each of the explosion, exhaust, and intake strokes shown in FIGS.

【0037】ところで、この実施例にあっても前記実施
例と同様に副室14にインナーピストン58およびイン
ナースプリング60が設けられ、前記開閉弁24は図1
4の開弁状態ではアウタースプリング56とインナース
プリング60の合成付勢力はWL1+WL2となり、図15
のインナーピストン58が押し上げられが状態では合成
付勢力はWP1+WL2となる。また、図16の閉弁状態で
は合成付勢力はWP1+WS2の大きな荷重となって大きな
閉弁力でシール性を向上することができる。更に、副開
閉弁102が開弁されることにより副室14内の圧力が
放出されるため、合成付勢力はWP1+WS2からWL1+W
L2に低下される。従って、開閉弁24の開弁力は低下さ
れてバルブリフトに要する力も減少し、フリクションロ
スを大幅に低減することができる。
In this embodiment, as in the previous embodiment, an inner piston 58 and an inner spring 60 are provided in the sub-chamber 14.
In the open state of No. 4, the combined biasing force of the outer spring 56 and the inner spring 60 is WL1 + WL2, and FIG.
When the inner piston 58 is pushed up, the combined biasing force is WP1 + WL2. In the valve closing state shown in FIG. 16, the combined biasing force is a large load of WP1 + WS2, and the sealing performance can be improved with a large valve closing force. Further, since the pressure in the sub-chamber 14 is released by opening the sub-opening / closing valve 102, the combined urging force is changed from WP1 + WS2 to WL1 + W.
Reduced to L2. Therefore, the valve opening force of the on-off valve 24 is reduced, and the force required for valve lift is also reduced, so that friction loss can be greatly reduced.

【0038】ところで、本実施例では前記インナーピス
トン58により導入される圧縮混合気の圧力に応じて副
室14の容積を可変とすることができるため、図18に
示す高負荷状態ではインナーピストン58のストローク
量Lが増大して副室14内の容積を増加することができ
る。従って、副室14内に導入圧縮混合気量が増加され
ることにより、シリンダ内の有効圧縮比が減少して耐ノ
ッキング性を大幅に向上することができる。
In this embodiment, since the volume of the sub-chamber 14 can be made variable in accordance with the pressure of the compressed air-fuel mixture introduced by the inner piston 58, the inner piston 58 in a high load state shown in FIG. , The stroke amount L of the sub-chamber 14 can be increased, and the volume in the sub-chamber 14 can be increased. Therefore, by increasing the amount of the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber 14, the effective compression ratio in the cylinder is reduced, and the knocking resistance can be greatly improved.

【0039】一方、図19に示す軽負荷状態ではインナ
ーピストン58のストローク量Lが僅かとなり副室14
内の容積変化量が減少される。従って、副室14に導入
される圧縮混合気量が少なくなるため、シリンダ内の有
効圧縮比をさほど変化することがないため、出力を低下
させることなくポンピングロスを低減することができ
る。
On the other hand, in the light load state shown in FIG. 19, the stroke amount L of the inner piston 58 becomes small,
The volume change in the interior is reduced. Therefore, since the amount of the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber 14 is reduced, the effective compression ratio in the cylinder does not change so much, and the pumping loss can be reduced without lowering the output.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1に
示す副室付エンジンの動弁装置にあっては、閉弁力可変
機構により副室の開口部を開閉する開閉弁の閉弁付勢力
を、シリンダー内圧に応じて可変としたので、副室内に
封入される圧力が高い時は閉弁付勢力を大きくして、封
入された圧縮混合気が開口部から漏れるのを防止するこ
とができるため、開閉弁のシール性を向上して副室に封
入された圧縮混合気が漏れるのを防止することができ
る。
As described above, in the valve operating system for an engine with a sub-chamber according to the first aspect of the present invention, the on-off valve for opening and closing the opening of the sub-chamber by the variable valve closing force mechanism. The biasing force is made variable according to the cylinder internal pressure, so when the pressure sealed in the sub-chamber is high, the valve closing biasing force is increased to prevent the sealed compressed mixture from leaking from the opening. Therefore, the sealing property of the on-off valve can be improved, and the compressed air-fuel mixture sealed in the sub chamber can be prevented from leaking.

【0041】ここで、閉弁力可変機構は、副室内に一端
を臨ませて副室に摺動可能に嵌合され、他端に上記開閉
弁の閉弁用のスプリングの受圧面を有し、シリンダー内
圧に応じて該スプリングの付勢力に抗して変位するイン
ナーピストンを備える構成として、変位するインナーピ
ストンの移動量に応じて前記開閉弁の閉弁付勢力を可変
にしたので、シリンダー内圧が高くて副室に導入される
圧縮混合気の圧力が高いほどインナーピストンの移動量
を大きくして、その分だけ開閉弁の閉弁付勢力を増大す
ることができる。
Here, the variable valve closing force mechanism has one end in the sub chamber.
To the sub-chamber slidably facing
Has a pressure-receiving surface of a spring for closing the valve, inside the cylinder
The spring is displaced against the urging force of the spring according to the pressure.
The inner piston that is displaced
Since the closing force of the on-off valve is made variable in accordance with the amount of movement of the ston, the amount of movement of the inner piston is increased as the internal pressure of the cylinder is higher and the pressure of the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber is higher. The valve closing urging force of the on-off valve can be increased accordingly.

【0042】更に、本発明の請求項にあっては、前記
副室をシリンダー内圧に応じて容積可変構造としたの
で、シリンダー内圧が高い時は副室の容積を増大して圧
縮比を低下することができるため、ノッキングを効果的
に抑制することができる。
Further, in the second aspect of the present invention, since the sub-chamber has a volume variable structure according to the cylinder internal pressure, when the cylinder internal pressure is high, the volume of the sub-chamber is increased and the compression ratio is reduced. Therefore, knocking can be effectively suppressed.

【0043】更にまた、本発明の請求項にあっては、
前記閉弁力可変機構をエンジン本体と前記開閉弁のステ
ムに設けたスプリングシートとの間に縮設される第1ス
プリングと、副室に摺動可能に嵌合されて、この副室の
容積をシリンダー内圧に応じて可変とするインナーピス
トンと、このインナーピストンと前記スプリングシート
との間に縮設され、前記第1スプリングと並列配置され
る第2スプリングとを備えて構成したので、インナーピ
ストンの移動量に応じて第2スプリングの圧縮量が変化
し、この第2スプリングの付勢力と第1スプリングの付
勢力とがスプリングシートに作用して、開閉弁の閉弁付
勢力となる。従って、シリンダー内圧が大きいほど第2
スプリングの付勢力が増大して前記閉弁付勢力を大きく
し、シール性を向上することができる。また、前記開閉
弁を開弁する際には、この開閉弁の開弁開始によって副
室に封入された圧力が排出されてインナーピストンが容
積を減少する方向に移動して第2スプリングの付勢力を
低減し、延いては、開閉弁の閉弁付勢力を減少して開閉
弁の開弁時の力を小さくし、フリクションロスを大幅に
低減することができる。
Further, in claim 3 of the present invention,
A first spring that contracts the valve closing force variable mechanism between an engine body and a spring seat provided on a stem of the on-off valve; And a second spring that is contracted between the inner piston and the spring seat and arranged in parallel with the first spring. The amount of compression of the second spring changes in accordance with the amount of movement of the spring, and the urging force of the second spring and the urging force of the first spring act on the spring seat to become the urging force of the on-off valve. Therefore, as the cylinder internal pressure increases, the second
The urging force of the spring is increased, and the urging force of the valve closing is increased, so that the sealing performance can be improved. When the on-off valve is opened, the pressure sealed in the sub-chamber is discharged by the start of opening of the on-off valve, and the inner piston moves in a direction to reduce the volume, and the urging force of the second spring is increased. Therefore, the closing force of the on-off valve is reduced to reduce the force at the time of opening the on-off valve, and the friction loss can be greatly reduced.

【0044】また、本発明の請求項にあっては、前記
副室を密閉構造としてこの副室に前サイクルの圧縮行程
の高圧部分で導入された圧縮混合気を、次サイクルの圧
縮行程の低圧部分で燃焼室内に排出する構成とすること
により、この次サイクルで排出される圧縮混合気は副室
内で冷却されていることにより、燃焼室内温度を低下し
てノッキングを抑制することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the sub-chamber has a closed structure, and the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber at the high pressure portion of the compression stroke of the previous cycle is used for the compression stroke of the next cycle. With the configuration in which the compressed air-fuel mixture discharged in the next cycle is cooled in the sub-chamber, the temperature in the combustion chamber can be reduced to suppress knocking by having a configuration in which the compressed air-fuel mixture is discharged into the combustion chamber in the low pressure portion.

【0045】更に、本発明の請求項にあっては、前記
副室をシリンダ外に通ずる圧力放出通路に連通し、副室
に導入された圧縮混合気を圧縮行程以外の行程でこの圧
力放出通路を介して排出するしたので、副室に導入され
た圧縮混合気分の圧力を低下することができるため、ノ
ッキングを抑制することができる。
Further, according to a fifth aspect of the present invention, the sub-chamber is communicated with a pressure release passage communicating with the outside of the cylinder, and the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber is subjected to the pressure release in a stroke other than the compression stroke. Since the exhaust gas is discharged through the passage, the pressure of the compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber can be reduced, so that knocking can be suppressed.

【0046】更にまた、本発明の請求項にあっては、
前記圧力放出通路を吸気通路に連通することにより、混
合気を再度燃焼室に供給して利用することができると共
に、ガスが外方に漏れるのを防止することができる。
Further, in claim 6 of the present invention,
By connecting the pressure release passage to the intake passage, the air-fuel mixture can be supplied to the combustion chamber again for use, and the gas can be prevented from leaking outward.

【0047】また、本発明の請求項にあっては、前記
各構成を過給機を備えると共に、空燃比が運転全領域で
リーン運転されるエンジンに適用することにより、エン
ジンの高回転領域でのノッキングを効果的に抑制するこ
とができるという各種優れた効果を奏する。
According to a seventh aspect of the present invention, each of the above-described components is provided with a supercharger and is applied to an engine in which the air-fuel ratio is in a lean operation in the entire operation range. Various kinds of excellent effects that knocking can be effectively suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる副室付エンジンの一実施例を平
面的に示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a plan view of an embodiment of an engine with a sub-chamber according to the present invention.

【図2】本発明にかかる副室付エンジンの一実施例を示
す燃焼室部分の要部拡大した概略図である。
FIG. 2 is an enlarged schematic view of a main part of a combustion chamber portion showing an embodiment of an engine with a sub-chamber according to the present invention.

【図3】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁の開弁状態を示す要部拡大断面図で、副室内への圧縮
空気の導入開始直後の状態を示すものである。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part showing an open state of an on-off valve of an engine with a sub-chamber showing an embodiment of the present invention, showing a state immediately after the start of introduction of compressed air into the sub-chamber.

【図4】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁の開弁状態を示す要部拡大断面図で、副室内に圧縮混
合気を導入中の状態を示すものである。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part showing an open state of an on-off valve of an engine with a sub-chamber showing an embodiment of the present invention, showing a state where a compressed air-fuel mixture is being introduced into the sub-chamber.

【図5】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁の閉弁状態を示す要部拡大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part showing a closed state of an on-off valve of an engine with a sub-chamber showing an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁の開弁開始時点を示す要部拡大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part showing a start point of opening of an on-off valve of an engine with a sub-chamber according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁の第1,第2スプリングのばね特性を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing spring characteristics of first and second springs of the on-off valve of the engine with a sub-chamber showing the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁のバルブリフトと第1,第2スプリングの付勢力との
関係を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a valve lift of an on-off valve of an engine with a sub-chamber and an urging force of first and second springs according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの圧
縮行程を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory view showing a compression stroke of an engine with a sub-chamber showing another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
圧縮行程の上死点状態を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a top dead center state of a compression stroke of an engine with a sub-chamber showing another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
爆発行程を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view showing an explosion stroke of an engine with a sub-chamber showing another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
排気行程を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory view showing an exhaust stroke of an engine with a sub-chamber showing another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
吸気行程を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an intake stroke of an engine with a sub-chamber showing another embodiment of the present invention.

【図14】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
開閉弁の開弁初期状態を示す要部拡大断面図である。
FIG. 14 is an enlarged sectional view of an essential part showing an initial state of opening of an on-off valve of an engine with a sub-chamber showing another embodiment of the present invention.

【図15】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
開閉弁の開弁状態で副室に圧縮混合気を導入した状態を
示す要部拡大断面図である。
FIG. 15 is an essential part enlarged cross-sectional view showing a state in which a compressed air-fuel mixture is introduced into a sub-chamber when an on-off valve of an engine with a sub-chamber is opened according to another embodiment of the present invention.

【図16】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
開閉弁の閉弁状態を示す要部拡大断面図である。
FIG. 16 is an enlarged sectional view of a main part showing a closed state of an on-off valve of an engine with a sub-chamber showing another embodiment of the present invention.

【図17】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
副開閉弁の開弁開始時点を示す要部拡大断面図である。
FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a start point of opening of a sub-opening / closing valve of an engine with a sub-chamber showing another embodiment of the present invention.

【図18】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
高負荷状態のインナーピストンの作動状態を示す説明図
である。
FIG. 18 is an explanatory view showing an operation state of an inner piston in a high load state of an engine with a sub-chamber showing another embodiment of the present invention.

【図19】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
軽負荷状態のインナーピストンの作動状態を示す説明図
である。
FIG. 19 is an explanatory view showing an operation state of an inner piston in a light load state of an engine with a sub-chamber showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 副室付エンジン 12 シリンダ 12a 燃焼室 14 副室 14a 開口 24 開閉弁 24a 弁本体 24b ステム 34 ターボチャージャー 52 カムシート 54 スプリングシート 56 アウタースプリング(第1スプリング) 58 インナーピストン 60 インナースプリング(第2スプリング) 100 圧力放出通路 102 副開閉弁 Reference Signs List 10 engine with sub-chamber 12 cylinder 12a combustion chamber 14 sub-chamber 14a opening 24 on-off valve 24a valve body 24b stem 34 turbocharger 52 cam seat 54 spring seat 56 outer spring (first spring) 58 inner piston 60 inner spring (second spring) 100 Pressure release passage 102 Sub opening / closing valve

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−138220(JP,A) 特開 平7−34874(JP,A) 特開 昭58−187518(JP,A) 特開 昭60−36722(JP,A) 特開 昭61−268829(JP,A) 実開 昭61−160225(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 21/00 - 23/10 F02D 13/02 F02D 15/04 F02B 19/06 Continuation of the front page (56) References JP-A-58-138220 (JP, A) JP-A-7-34874 (JP, A) JP-A-58-187518 (JP, A) JP-A-60-36722 (JP, A) JP-A-61-268829 (JP, A) JP-A-61-160225 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02B 21/00-23/10 F02D 13/02 F02D 15/04 F02B 19/06

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 燃焼室に開口する開口部が開閉弁を介し
て圧縮行程で開弁される副室を備え、この副室内に圧縮
混合気の一部を導入する副室付エンジンにおいて、シリ
ンダー内圧に応じて、内圧が大きいほど上記開閉弁の閉
弁付勢力を増大させるべく、上記開閉弁の閉弁付勢力を
可変とする閉弁力可変機構を設け、該閉弁力可変機構
が、該副室内に一端を臨ませて副室に摺動可能に嵌合さ
れ、他端に上記開閉弁の閉弁用のスプリングの受圧面を
有し、シリンダー内圧に応じて該スプリングの付勢力に
抗して変位するインナーピストンを備えることを特徴と
する副室付エンジンの動弁装置。
1. An engine with a sub-chamber, wherein an opening opening to a combustion chamber is provided with a sub-chamber which is opened in a compression stroke via an on-off valve, and a part of the compressed air-fuel mixture is introduced into the sub-chamber. According to the internal pressure, the higher the internal pressure, the more the on-off valve closes.
In order to increase the valve urging force, a valve closing force variable mechanism for varying the valve closing urging force of the opening / closing valve is provided .
Is slidably fitted in the sub chamber with one end facing the sub chamber.
The other end is provided with a pressure-receiving surface of a spring for closing the on-off valve.
With the biasing force of the spring according to the cylinder internal pressure.
A valve train for an engine with a sub-chamber, comprising an inner piston displaced in opposition.
【請求項2】 前記副室を、シリンダー内圧に応じて容
積可変構造としたことを特徴とする請求項1に記載の副
室付エンジンの動弁装置。
2. The sub-chamber is accommodated in accordance with the cylinder internal pressure.
The sub product according to claim 1, wherein the sub product has a variable structure.
Valve train for engine with compartment.
【請求項3】 前記閉弁力可変機構は、エンジン本体と
前記開閉弁のステムに設けたスプリングシートとの間に
縮設される第1スプリングと、前記インナーピストンと
前記スプリングシートとの間に縮設され、前記第1スプ
リングと並列配置される第2スプリングとを備えて構成
したことを特徴とする請求項1に記載の副室付エンジン
の動弁装置。
3. The variable valve closing force mechanism includes an engine body and
Between the spring seat provided on the stem of the on-off valve
A first spring to be contracted and the inner piston
The first spring
A structure including a ring and a second spring arranged in parallel
Valve train subchamber with engine according to claim 1, characterized in that the.
【請求項4】 前記副室を密閉構造として、この副室に
前サイクルの圧縮行程の高圧部分で導入された圧縮混合
気を、次サイクルの圧縮行程の低圧部分で燃焼室内に排
出することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記
載の副室付エンジンの動弁装置。
4. The sub-chamber has a sealed structure, and
Compression mixing introduced in the high-pressure part of the compression cycle of the previous cycle
Air into the combustion chamber in the low pressure part of the compression stroke of the next cycle.
Valve train subchamber with engine according to claim 1, characterized in that the output 3.
【請求項5】 前記副室をシリンダ外に通ずる圧力放出
通路に連通し、副室に導入された圧縮混合気を圧縮行程
以外の行程でこの圧力放出通路を介して排出することに
より、可変圧縮比エンジンを構成したことを特徴とする
請求項1からのいずれかに記載の副室付エンジンの動
弁装置。
5. A pressure release for passing said sub-chamber out of a cylinder.
The compressed air-fuel mixture introduced into the sub-chamber communicates with the passage
To discharge through this pressure release passage
The valve train of an engine with a sub-chamber according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a variable compression ratio engine .
【請求項6】 前記圧力放出通路を吸気通路に連通した
ことを特徴とする請求項に記載の副室付エンジンの動
弁装置。
6. The valve train of an engine with a sub-chamber according to claim 5 , wherein the pressure release passage communicates with an intake passage .
【請求項7】 過給機を備えると共に、空燃比が運転全
領域でリーン運転されるエンジンに適用したことを特徴
とする請求項1からのいずれかに記載の副室付エンジ
ンの動弁装置。
7. A supercharger is provided, and an air-fuel ratio is set for all operations.
The valve train of an engine with a sub-chamber according to any one of claims 1 to 6 , wherein the valve train is applied to an engine operated lean in a region .
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