JP3453788B2 - 貯留室付エンジン - Google Patents
貯留室付エンジンInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/48—Tumble motion in gas movement in cylinder
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は貯留室付エンジンに関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、エンジンにおいて高負荷領域で
はノッキングが起こりやすくなるといった問題がある。
そこで、燃焼室に開口する貯留室(副室)と、該貯留室の
燃焼室への開口部を開閉する貯留室開閉弁とを設け、貯
留室開閉弁を圧縮行程内において所定期間だけ開弁させ
ることによって、該開弁期間の後半で貯留室内に高圧の
混合気を閉じ込める一方、この高圧の混合気を次の開弁
期間の前半で燃焼室内に噴出させ、これによって燃焼室
内にスワールを生成して混合気の燃焼速度を高め、耐ノ
ック性を高めるようにした貯留室付エンジンが提案され
ている(例えば、特開昭５４−１１６５１２号公報参
照)。
はノッキングが起こりやすくなるといった問題がある。
そこで、燃焼室に開口する貯留室(副室)と、該貯留室の
燃焼室への開口部を開閉する貯留室開閉弁とを設け、貯
留室開閉弁を圧縮行程内において所定期間だけ開弁させ
ることによって、該開弁期間の後半で貯留室内に高圧の
混合気を閉じ込める一方、この高圧の混合気を次の開弁
期間の前半で燃焼室内に噴出させ、これによって燃焼室
内にスワールを生成して混合気の燃焼速度を高め、耐ノ
ック性を高めるようにした貯留室付エンジンが提案され
ている(例えば、特開昭５４−１１６５１２号公報参
照)。
【０００３】そして、かかる貯留室付エンジンでは貯留
室開閉弁の開弁期間内に、貯留室内の混合気と燃焼室内
の混合気とが交換されることになるが、貯留室内の混合
気はウォータジャケットによって冷却されるので、かか
る混合気の交換によって燃焼室内の混合気の温度が下げ
られ(熱負荷が低減され)、これによっても耐ノック性が
高められる。
室開閉弁の開弁期間内に、貯留室内の混合気と燃焼室内
の混合気とが交換されることになるが、貯留室内の混合
気はウォータジャケットによって冷却されるので、かか
る混合気の交換によって燃焼室内の混合気の温度が下げ
られ(熱負荷が低減され)、これによっても耐ノック性が
高められる。
【０００４】また、貯留室に２つの噴孔(開口部)を設
け、その一方をスワール(横渦)を生成する方向に向け、
他方をタンブル(縦渦)を生成する方向に向け、これらの
噴孔から燃焼室内に噴出するエアによりスワールあるい
はタンブルを生成させて燃焼速度を高め、耐ノック性を
高めるようにした貯留室付エンジンも提案されている
(例えば、特開昭５４−１０２４０９号公報参照)。
け、その一方をスワール(横渦)を生成する方向に向け、
他方をタンブル(縦渦)を生成する方向に向け、これらの
噴孔から燃焼室内に噴出するエアによりスワールあるい
はタンブルを生成させて燃焼速度を高め、耐ノック性を
高めるようにした貯留室付エンジンも提案されている
(例えば、特開昭５４−１０２４０９号公報参照)。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、貯留室
から燃焼室内に流入するエア量は、吸気ポートから燃焼
室内に流入するエア量に比べて非常に少ないので、上記
従来の貯留室付エンジンでは、燃焼室内に十分なスワー
ルあるいはタンブルを生成するのは困難であるといった
問題がある。
から燃焼室内に流入するエア量は、吸気ポートから燃焼
室内に流入するエア量に比べて非常に少ないので、上記
従来の貯留室付エンジンでは、燃焼室内に十分なスワー
ルあるいはタンブルを生成するのは困難であるといった
問題がある。
【０００６】そこで、吸気ポートをスワールポートある
いはタンブルポートとして、吸気ポートから燃焼室内に
流入するエアによって燃焼室内にスワールあるいはタン
ブルを生成させて燃焼速度を高める一方、貯留室と燃焼
室との間での混合気の交換によって燃焼室内の混合気の
温度を低下させ、耐ノック性を高めるといった手法が考
えられる。しかしながら、例えば特開昭５４−１１６５
１２号公報あるいは特開昭５４−１０２４０９号公報に
開示されているような従来の貯留室付エンジンにおい
て、吸気ポートをタンブルポートとした場合は、吸気ポ
ートから燃焼室内に流入するエアによって生成されるタ
ンブル流と、貯留室から燃焼室内に流入するエアの流れ
とがちょうど逆方向になり、タンブル流が減衰させられ
てしまうといった問題がある。
いはタンブルポートとして、吸気ポートから燃焼室内に
流入するエアによって燃焼室内にスワールあるいはタン
ブルを生成させて燃焼速度を高める一方、貯留室と燃焼
室との間での混合気の交換によって燃焼室内の混合気の
温度を低下させ、耐ノック性を高めるといった手法が考
えられる。しかしながら、例えば特開昭５４−１１６５
１２号公報あるいは特開昭５４−１０２４０９号公報に
開示されているような従来の貯留室付エンジンにおい
て、吸気ポートをタンブルポートとした場合は、吸気ポ
ートから燃焼室内に流入するエアによって生成されるタ
ンブル流と、貯留室から燃焼室内に流入するエアの流れ
とがちょうど逆方向になり、タンブル流が減衰させられ
てしまうといった問題がある。
【０００７】そこで、貯留室の燃焼室への開口部を強引
に上記タンブルの流れ方向に向けるといった対応が考え
られるが、このようにすると貯留室が急激に屈曲させら
れるなどして、貯留室と燃焼室との間の通気抵抗が大き
くなり、これによって燃費性能の低下及びエンジン出力
の低下を招くといった問題がある。すなわち、貯留室と
燃焼室との間での混合気の交換は非常に高速で行われる
ので、通気抵抗が燃費性能あるいはエンジン出力に与え
る影響が非常に大きくなるからである。
に上記タンブルの流れ方向に向けるといった対応が考え
られるが、このようにすると貯留室が急激に屈曲させら
れるなどして、貯留室と燃焼室との間の通気抵抗が大き
くなり、これによって燃費性能の低下及びエンジン出力
の低下を招くといった問題がある。すなわち、貯留室と
燃焼室との間での混合気の交換は非常に高速で行われる
ので、通気抵抗が燃費性能あるいはエンジン出力に与え
る影響が非常に大きくなるからである。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、燃費性能及びエンジン出力
を低下させることなく、燃焼室内に十分な乱れを生じさ
せてノッキングの発生を防止することができる貯留室付
エンジンを提供することを目的とする。
めになされたものであって、燃費性能及びエンジン出力
を低下させることなく、燃焼室内に十分な乱れを生じさ
せてノッキングの発生を防止することができる貯留室付
エンジンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、燃焼室頭部に開口する吸気ポート
と、該吸気ポートの燃焼室への開口部を開閉する吸気弁
と、燃焼室頭部に開口する貯留室と、該貯留室の燃焼室
への開口部を開閉する貯留室開閉弁とが設けられ、貯留
室開閉弁が圧縮行程において吸気弁閉弁後に開弁される
ようになっている貯留室付エンジンにおいて、貯留室
が、略円柱形状であって、貯留室開閉弁が開弁されたと
きにのみ燃焼室と連通する密閉空間となっており、か
つ、その軸線とシリンダ軸線とがほぼ同一方向に向くよ
うに形成され、吸気ポートが、上流側ではその軸線がエ
ンジン幅方向にみてシリンダ軸線とほぼ一致するように
配設され、吸気ポートと貯留室とが、吸気ポートスロー
ト部の軸線と貯留室スロート部の軸線とが同一方向を向
くように形成される一方、吸気ポートスロート部が、上
流側にゆくほどその通路断面中心が平面視で貯留室スロ
ート部の軸線から遠ざかるように形成されていることを
特徴とする貯留室付エンジンを提供する。
め、第１の発明は、燃焼室頭部に開口する吸気ポート
と、該吸気ポートの燃焼室への開口部を開閉する吸気弁
と、燃焼室頭部に開口する貯留室と、該貯留室の燃焼室
への開口部を開閉する貯留室開閉弁とが設けられ、貯留
室開閉弁が圧縮行程において吸気弁閉弁後に開弁される
ようになっている貯留室付エンジンにおいて、貯留室
が、略円柱形状であって、貯留室開閉弁が開弁されたと
きにのみ燃焼室と連通する密閉空間となっており、か
つ、その軸線とシリンダ軸線とがほぼ同一方向に向くよ
うに形成され、吸気ポートが、上流側ではその軸線がエ
ンジン幅方向にみてシリンダ軸線とほぼ一致するように
配設され、吸気ポートと貯留室とが、吸気ポートスロー
ト部の軸線と貯留室スロート部の軸線とが同一方向を向
くように形成される一方、吸気ポートスロート部が、上
流側にゆくほどその通路断面中心が平面視で貯留室スロ
ート部の軸線から遠ざかるように形成されていることを
特徴とする貯留室付エンジンを提供する。
【００１０】第２の発明は、第１の発明にかかる貯留室
付エンジンにおいて、各気筒に吸気ポートと吸気弁とが
２組設けられていて、貯留室開閉弁が平面視で両吸気弁
間においてシリンダボア周縁に近接して配置され、両吸
気ポートが、上流側ではその軸線がエンジン幅方向にみ
てシリンダ軸線とほぼ一致するように配設され、かつ、
貯留室開閉弁と吸気弁とが、貯留室開閉弁の軸線と吸気
弁の軸線とが同一方向を向くように配置されていること
を特徴とする貯留室付エンジンを提供する。
付エンジンにおいて、各気筒に吸気ポートと吸気弁とが
２組設けられていて、貯留室開閉弁が平面視で両吸気弁
間においてシリンダボア周縁に近接して配置され、両吸
気ポートが、上流側ではその軸線がエンジン幅方向にみ
てシリンダ軸線とほぼ一致するように配設され、かつ、
貯留室開閉弁と吸気弁とが、貯留室開閉弁の軸線と吸気
弁の軸線とが同一方向を向くように配置されていること
を特徴とする貯留室付エンジンを提供する。
【００１１】第３の発明は、第２の発明にかかる貯留室
付エンジンにおいて、貯留室開閉弁と排気弁とが、シリ
ンダ軸線に対して互いにほぼ対称となる位置に配置さ
れ、かつ、吸気ポートが、平面視で貯留室開閉弁と排気
弁用カムシャフトとの間に配設されていることを特徴と
する貯留室付エンジンを提供する。
付エンジンにおいて、貯留室開閉弁と排気弁とが、シリ
ンダ軸線に対して互いにほぼ対称となる位置に配置さ
れ、かつ、吸気ポートが、平面視で貯留室開閉弁と排気
弁用カムシャフトとの間に配設されていることを特徴と
する貯留室付エンジンを提供する。
【００１２】第４の発明は、第１の発明にかかる貯留室
付エンジンにおいて、エンジンに対して過給機が設けら
れていて、貯留室開閉弁が圧縮行程中期に開弁されるよ
うになっていることを特徴とする貯留室付エンジンを提
供する。
付エンジンにおいて、エンジンに対して過給機が設けら
れていて、貯留室開閉弁が圧縮行程中期に開弁されるよ
うになっていることを特徴とする貯留室付エンジンを提
供する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１及び図２に示すように、吸気２弁・排気２弁式の貯
留室付エンジンＣＥにおいては、シリンダブロックＢの
上側にシリンダヘッドＨが配置され、さらにシリンダヘ
ッドＨの上側にシリンダヘッドカバーＣが取り付けられ
ている。そして、エンジンＣＥの各気筒においては、基
本的には、第１,第２吸気弁１,２が開かれたときに、第
１,第２吸気ポート３,４から燃焼室５内に混合気が吸入
され、この混合気がピストン６で圧縮された後点火プラ
グ７によって着火・燃焼させられ、第１,第２排気弁８,
９が開かれたときに燃焼ガス(排気ガス)が第１,第２排
気ポート１０,１１に排出されるようになっている。
図１及び図２に示すように、吸気２弁・排気２弁式の貯
留室付エンジンＣＥにおいては、シリンダブロックＢの
上側にシリンダヘッドＨが配置され、さらにシリンダヘ
ッドＨの上側にシリンダヘッドカバーＣが取り付けられ
ている。そして、エンジンＣＥの各気筒においては、基
本的には、第１,第２吸気弁１,２が開かれたときに、第
１,第２吸気ポート３,４から燃焼室５内に混合気が吸入
され、この混合気がピストン６で圧縮された後点火プラ
グ７によって着火・燃焼させられ、第１,第２排気弁８,
９が開かれたときに燃焼ガス(排気ガス)が第１,第２排
気ポート１０,１１に排出されるようになっている。
【００１４】さらに、エンジンＣＥの各気筒には、後で
説明するように燃焼室５内の混合気の温度を低下させて
耐ノック性を高める(ノッキングを抑制する)ための貯留
室１２が設けられ、この貯留室１２の燃焼室５への開口
部は貯留室開閉弁１３によって、所定のタイミングで開
閉されるようになっている。この貯留室１２は貯留室開
閉弁１３が開弁されたときにのみ燃焼室５と連通する密
閉空間である。ここで、第１,第２吸気ポート３,４は、
燃焼室５内にタンブルを生成させるタンブルポートとさ
れている。なお、いずれか一方の吸気ポートをスワール
ポートとしてもよい。また、図示していないが、エンジ
ンＣＥには、吸気充填効率(エンジン出力)を高めるため
に機械式過給機が設けられている。
説明するように燃焼室５内の混合気の温度を低下させて
耐ノック性を高める(ノッキングを抑制する)ための貯留
室１２が設けられ、この貯留室１２の燃焼室５への開口
部は貯留室開閉弁１３によって、所定のタイミングで開
閉されるようになっている。この貯留室１２は貯留室開
閉弁１３が開弁されたときにのみ燃焼室５と連通する密
閉空間である。ここで、第１,第２吸気ポート３,４は、
燃焼室５内にタンブルを生成させるタンブルポートとさ
れている。なお、いずれか一方の吸気ポートをスワール
ポートとしてもよい。また、図示していないが、エンジ
ンＣＥには、吸気充填効率(エンジン出力)を高めるため
に機械式過給機が設けられている。
【００１５】以下、各動弁１,２,８,９,１３、各ポート
３,４,１０,１１及び貯留室１２のレイアウトないしは
形状について説明する。第１,第２吸気ポート３,４、第
１,第２排気ポート１０,１１及び貯留室１２はいずれも
燃焼室５の天井部(燃焼室頭部)に開口している。ここ
で、第１,第２吸気ポート３,４の燃焼室５への開口部
(第１,第２吸気弁１,２の笠部)は、平面視で概ね燃焼室
５の吸気側半部(図１、図２では左半部)に配置され、第
１,第２排気ポート１０,１１の燃焼室５への開口部(第
１,第２排気弁８,９の笠部)は、燃焼室５の排気側半部
(図１、図２では右半部)に配置されている。そして、燃
焼室５の中心部より若干排気側に偏った位置において、
燃焼室５の天井部には点火プラグ７が配置されている。
また、貯留室１２の燃焼室５への開口部(貯留室開閉弁
１３の笠部)は、平面視で両吸気ポート３,４間において
燃焼室５の周縁部(シリンダボア周縁部)に近接して配設
されている。
３,４,１０,１１及び貯留室１２のレイアウトないしは
形状について説明する。第１,第２吸気ポート３,４、第
１,第２排気ポート１０,１１及び貯留室１２はいずれも
燃焼室５の天井部(燃焼室頭部)に開口している。ここ
で、第１,第２吸気ポート３,４の燃焼室５への開口部
(第１,第２吸気弁１,２の笠部)は、平面視で概ね燃焼室
５の吸気側半部(図１、図２では左半部)に配置され、第
１,第２排気ポート１０,１１の燃焼室５への開口部(第
１,第２排気弁８,９の笠部)は、燃焼室５の排気側半部
(図１、図２では右半部)に配置されている。そして、燃
焼室５の中心部より若干排気側に偏った位置において、
燃焼室５の天井部には点火プラグ７が配置されている。
また、貯留室１２の燃焼室５への開口部(貯留室開閉弁
１３の笠部)は、平面視で両吸気ポート３,４間において
燃焼室５の周縁部(シリンダボア周縁部)に近接して配設
されている。
【００１６】貯留室１２は略円柱形に形成され、その軸
線(軸芯)がシリンダ軸線(軸芯)とほぼ同一方向に向くよ
うにして、すなわちほぼ上下方向を向くようにして配設
されている。このように、貯留室１２には屈曲部がない
ので、該貯留室１２と燃焼室５との間の通気抵抗が非常
に小さくなり、後で説明するように燃費性能及びエンジ
ン出力が高められるようになっている。
線(軸芯)がシリンダ軸線(軸芯)とほぼ同一方向に向くよ
うにして、すなわちほぼ上下方向を向くようにして配設
されている。このように、貯留室１２には屈曲部がない
ので、該貯留室１２と燃焼室５との間の通気抵抗が非常
に小さくなり、後で説明するように燃費性能及びエンジ
ン出力が高められるようになっている。
【００１７】そして、第１,第２吸気ポート３,４は、そ
のスロート部(燃焼室５への開口部付近の部分)の軸線が
貯留室１２のスロート部(燃焼室５への開口部付近の部
分)の軸線と同一方向を向くように配設されている。し
たがって、第１,第２吸気ポート３,４と貯留室１２と
は、同一方向を向いて燃焼室５に開口し、これに伴って
これらの開口部を開閉する第１,第２吸気弁１,２と貯留
室開閉弁１３とは、これらの軸線が同一方向を向くよう
に配置されている。このため、吸気側の動弁のレイアウ
ト性が非常に良くなり、またこれらを１つのカムシャフ
トで駆動することができ、動弁系がコンパクト化され
る。
のスロート部(燃焼室５への開口部付近の部分)の軸線が
貯留室１２のスロート部(燃焼室５への開口部付近の部
分)の軸線と同一方向を向くように配設されている。し
たがって、第１,第２吸気ポート３,４と貯留室１２と
は、同一方向を向いて燃焼室５に開口し、これに伴って
これらの開口部を開閉する第１,第２吸気弁１,２と貯留
室開閉弁１３とは、これらの軸線が同一方向を向くよう
に配置されている。このため、吸気側の動弁のレイアウ
ト性が非常に良くなり、またこれらを１つのカムシャフ
トで駆動することができ、動弁系がコンパクト化され
る。
【００１８】第１,第２吸気ポート３,４は、そのスロー
ト部が上流側にゆくほどその通路断面中心が平面視で貯
留室１２の軸線から遠ざかるように形成され、かつ上流
部３a,４aではその軸線がエンジン幅方向にみてシリン
ダ軸線とほぼ一致するように配設されている。つまり、
エンジン幅方向にみて、第１,第２吸気ポート３,４は上
流側にゆくほど吸気側から排気側に位置を変え、その上
流端３a,４aがシリンダ軸線付近に位置していることに
なる。
ト部が上流側にゆくほどその通路断面中心が平面視で貯
留室１２の軸線から遠ざかるように形成され、かつ上流
部３a,４aではその軸線がエンジン幅方向にみてシリン
ダ軸線とほぼ一致するように配設されている。つまり、
エンジン幅方向にみて、第１,第２吸気ポート３,４は上
流側にゆくほど吸気側から排気側に位置を変え、その上
流端３a,４aがシリンダ軸線付近に位置していることに
なる。
【００１９】また、貯留室開閉弁１３と第１,第２排気
弁８,９とは、エンジン幅方向にみて、シリンダ軸線に
対して互いにほぼ対称となる位置に配置され、第１,第
２吸気ポート３,４は、貯留室開閉弁１３と排気弁用カ
ムシャフト２３との間に配設されている。これによっ
て、動弁系のレイアウト性が非常に良好となる。
弁８,９とは、エンジン幅方向にみて、シリンダ軸線に
対して互いにほぼ対称となる位置に配置され、第１,第
２吸気ポート３,４は、貯留室開閉弁１３と排気弁用カ
ムシャフト２３との間に配設されている。これによっ
て、動弁系のレイアウト性が非常に良好となる。
【００２０】各動弁１,２,８,９,１３、各ポート３,４,
１０,１１及び貯留室１２をこのように形成ないしは配
置することにより、シリンダヘッドＨ内の吸気系及び動
弁系のレイアウト性が非常に良くなり、エンジンＣＥが
コンパクト化される。
１０,１１及び貯留室１２をこのように形成ないしは配
置することにより、シリンダヘッドＨ内の吸気系及び動
弁系のレイアウト性が非常に良くなり、エンジンＣＥが
コンパクト化される。
【００２１】以下、各動弁１,２,８,９,１３の駆動機構
を説明する。この動弁駆動機構においては、第１,第２
吸気弁１,２と貯留室開閉弁１３とは、吸気弁用カムシ
ャフト１５に取り付けられた複数のカムによってクラン
ク軸(図示せず)と同期して所定のタイミングで開閉され
るようになっている。他方、第１,第２排気弁８,９は、
排気弁用カムシャフト２３に取り付けられた複数のカム
によってクランク軸と同期して所定のタイミングで開閉
されるようになっている。なお、両カムシャフト１５,
２３は夫々シリンダヘッドＨによって回転自在に支持さ
れている。
を説明する。この動弁駆動機構においては、第１,第２
吸気弁１,２と貯留室開閉弁１３とは、吸気弁用カムシ
ャフト１５に取り付けられた複数のカムによってクラン
ク軸(図示せず)と同期して所定のタイミングで開閉され
るようになっている。他方、第１,第２排気弁８,９は、
排気弁用カムシャフト２３に取り付けられた複数のカム
によってクランク軸と同期して所定のタイミングで開閉
されるようになっている。なお、両カムシャフト１５,
２３は夫々シリンダヘッドＨによって回転自在に支持さ
れている。
【００２２】具体的には、第１,第２吸気弁１,２は夫
々、吸気弁用カムシャフト１５に設けられた吸気弁用カ
ム(図示せず)によって、吸気側ロッカシャフト１８によ
り揺動自在に支持されたスイングアーム１９を介して、
リターンスプリング１７の付勢力に抗してバルブステム
１a,２aが押し下げられたときに開弁されるようになっ
ている。ここで、第１,第２吸気弁１,２の開閉タイミン
グは図３中の曲線Ｇ2のように設定されている。
々、吸気弁用カムシャフト１５に設けられた吸気弁用カ
ム(図示せず)によって、吸気側ロッカシャフト１８によ
り揺動自在に支持されたスイングアーム１９を介して、
リターンスプリング１７の付勢力に抗してバルブステム
１a,２aが押し下げられたときに開弁されるようになっ
ている。ここで、第１,第２吸気弁１,２の開閉タイミン
グは図３中の曲線Ｇ2のように設定されている。
【００２３】貯留室開閉弁１３は、吸気弁用カムシャフ
ト１５に設けられた貯留室開閉弁用カム１６によって、
吸気側ロッカシャフト１８により揺動自在に支持された
スイングアーム２１を介して、リターンスプリング２０
の付勢力に抗してバルブステム１３aが押し下げられた
ときに開弁されるようになっている。なお、貯留室開閉
弁１３の開閉タイミングは図３中の曲線Ｇ3のように設
定されている。
ト１５に設けられた貯留室開閉弁用カム１６によって、
吸気側ロッカシャフト１８により揺動自在に支持された
スイングアーム２１を介して、リターンスプリング２０
の付勢力に抗してバルブステム１３aが押し下げられた
ときに開弁されるようになっている。なお、貯留室開閉
弁１３の開閉タイミングは図３中の曲線Ｇ3のように設
定されている。
【００２４】第１,第２排気弁８,９は、排気弁用カムシ
ャフト２３に設けられた排気弁用カム２４によって、排
気側ロッカシャフト２６により揺動自在に支持されたス
イングアーム２７を介して、リターンスプリング２５の
付勢力に抗してバルブステム８a,９aが押し下げられた
ときに開弁されるようになっている。ここで、第１,第
２排気弁８,９の開閉タイミングは図３中の曲線Ｇ1のよ
うに設定されている。
ャフト２３に設けられた排気弁用カム２４によって、排
気側ロッカシャフト２６により揺動自在に支持されたス
イングアーム２７を介して、リターンスプリング２５の
付勢力に抗してバルブステム８a,９aが押し下げられた
ときに開弁されるようになっている。ここで、第１,第
２排気弁８,９の開閉タイミングは図３中の曲線Ｇ1のよ
うに設定されている。
【００２５】以下、かかる貯留室付エンジンＣＥにおけ
る各動弁１,２,８,９,１３、各ポート３,４,１０,１１
あるいは貯留室１２の作用ないしは動作について説明す
る。図３に示すように、エンジンＣＥにおいては、第
１,第２吸気弁１,２は、排気行程上死点前に開かれ吸気
行程下死点後に閉じられが(Ｇ2)、第１,第２吸気弁１,
２の開弁期間内においては、第１,第２吸気ポート３,４
から燃焼室５内に混合気が流入する。このとき、燃焼室
５内には矢印Ｆ2で示すようなタンブル(縦渦)が生成さ
れ、このタンブルＦ2によってこの後の燃焼行程におけ
る混合気の燃焼速度が高められ、耐ノック性が高められ
る。なお、従来の普通のエンジンにおいて吸気ポートを
タンブルポートとした場合は、矢印Ｆ2とは逆方向のタ
ンブル(縦渦)が生成されるので、以下では本実施例にお
けるタンブルＦ2を、従来のエンジンにおけるタンブル
と区別するために「逆タンブルＦ2」ということにする。
る各動弁１,２,８,９,１３、各ポート３,４,１０,１１
あるいは貯留室１２の作用ないしは動作について説明す
る。図３に示すように、エンジンＣＥにおいては、第
１,第２吸気弁１,２は、排気行程上死点前に開かれ吸気
行程下死点後に閉じられが(Ｇ2)、第１,第２吸気弁１,
２の開弁期間内においては、第１,第２吸気ポート３,４
から燃焼室５内に混合気が流入する。このとき、燃焼室
５内には矢印Ｆ2で示すようなタンブル(縦渦)が生成さ
れ、このタンブルＦ2によってこの後の燃焼行程におけ
る混合気の燃焼速度が高められ、耐ノック性が高められ
る。なお、従来の普通のエンジンにおいて吸気ポートを
タンブルポートとした場合は、矢印Ｆ2とは逆方向のタ
ンブル(縦渦)が生成されるので、以下では本実施例にお
けるタンブルＦ2を、従来のエンジンにおけるタンブル
と区別するために「逆タンブルＦ2」ということにする。
【００２６】そして、第１,第２吸気弁１,２が閉じられ
た後、圧縮行程の中期ないし後期に貯留室開閉弁１３が
所定期間(クランク角)だけ開かれる(Ｇ3)。このよう
に、貯留室開閉弁１３が開かれている期間(以下、これ
を貯留室開放期間という)において、その前半では燃焼
室５内の圧力が比較的低いので、貯留室１２内に保持さ
れていた高圧かつ低温の混合気が矢印Ｆ1で示すように
燃焼室５内に噴出し、これによって燃焼室５内の混合気
温度が低下させられ、耐ノック性が高められる。
た後、圧縮行程の中期ないし後期に貯留室開閉弁１３が
所定期間(クランク角)だけ開かれる(Ｇ3)。このよう
に、貯留室開閉弁１３が開かれている期間(以下、これ
を貯留室開放期間という)において、その前半では燃焼
室５内の圧力が比較的低いので、貯留室１２内に保持さ
れていた高圧かつ低温の混合気が矢印Ｆ1で示すように
燃焼室５内に噴出し、これによって燃焼室５内の混合気
温度が低下させられ、耐ノック性が高められる。
【００２７】このとき、貯留室１２から燃焼室５内に噴
出する混合気の流れＦ1は、逆タンブルＦ2と同一方向で
あるので、流れＦ1によって逆タンブルＦ2が助勢され、
この後の燃焼行程での混合気の燃焼速度がさらに高めら
れ、耐ノック性が一層高められる。また、前記したとお
り貯留室１２と燃焼室５との間の通気抵抗が非常に小さ
いので、サイクル中の圧縮損失仕事が低減され、燃費性
能及びエンジン出力が高められる(とくに部分負荷時)。
出する混合気の流れＦ1は、逆タンブルＦ2と同一方向で
あるので、流れＦ1によって逆タンブルＦ2が助勢され、
この後の燃焼行程での混合気の燃焼速度がさらに高めら
れ、耐ノック性が一層高められる。また、前記したとお
り貯留室１２と燃焼室５との間の通気抵抗が非常に小さ
いので、サイクル中の圧縮損失仕事が低減され、燃費性
能及びエンジン出力が高められる(とくに部分負荷時)。
【００２８】他方、貯留室開放期間の後半では、燃焼室
５内が高圧となるので、燃焼室５内の高温・高圧の混合
気が貯留室１２内に流入する。そして、貯留室１２に流
入した高温・高圧の混合気は、貯留室開閉弁１３が閉じ
られると貯留室１２内に閉じ込められそのまま保持され
る。ここで、貯留室１２内に閉じ込められた高温・高圧
の混合気は、ウォータジャケット３０によって冷却され
比較的低温となっているシリンダヘッド壁によって冷却
され、その温度が低下する。このように、貯留室１２内
で冷却されて比較的低温となった高圧の混合気が、次の
サイクルの貯留室開放期間の前半で燃焼室５内に噴出す
ることになる。
５内が高圧となるので、燃焼室５内の高温・高圧の混合
気が貯留室１２内に流入する。そして、貯留室１２に流
入した高温・高圧の混合気は、貯留室開閉弁１３が閉じ
られると貯留室１２内に閉じ込められそのまま保持され
る。ここで、貯留室１２内に閉じ込められた高温・高圧
の混合気は、ウォータジャケット３０によって冷却され
比較的低温となっているシリンダヘッド壁によって冷却
され、その温度が低下する。このように、貯留室１２内
で冷却されて比較的低温となった高圧の混合気が、次の
サイクルの貯留室開放期間の前半で燃焼室５内に噴出す
ることになる。
【００２９】このようにして、貯留室１２から燃焼室５
内に流入する混合気によって燃焼室内の混合気温度が低
下させられ、かつ逆タンブルＦ2によって燃焼行程での
混合気の燃焼速度が高められるので、耐ノック性が大幅
に高められ、ノッキングの発生が防止される。
内に流入する混合気によって燃焼室内の混合気温度が低
下させられ、かつ逆タンブルＦ2によって燃焼行程での
混合気の燃焼速度が高められるので、耐ノック性が大幅
に高められ、ノッキングの発生が防止される。
【００３０】エンジンＣＥにおいては、このような耐ノ
ック性向上効果のほか、次のような効果も得られる。す
なわち、本実施例によれば、貯留室１２が屈曲部のない
構造とされているので、貯留室１２内での混合気のミキ
シングが良くなり、燃費性能及びエンジン出力が高めら
れる。さらに、エンジン停止後において比較的長時間経
過後にエンジンを再始動させる際、燃料の再液化に起因
する出力変動あるいはカーボンの堆積が防止される。
ック性向上効果のほか、次のような効果も得られる。す
なわち、本実施例によれば、貯留室１２が屈曲部のない
構造とされているので、貯留室１２内での混合気のミキ
シングが良くなり、燃費性能及びエンジン出力が高めら
れる。さらに、エンジン停止後において比較的長時間経
過後にエンジンを再始動させる際、燃料の再液化に起因
する出力変動あるいはカーボンの堆積が防止される。
【００３１】さらに、逆タンブルＦ2が生成されるの
で、燃焼室５の上部では排気側から吸気側に向かう混合
気の流れが生じるが、この流れは燃焼行程以降も若干保
存される。このため、過給による耐ノック性の低下を、
吸気弁の開弁時期と排気弁の開弁時期とをオーバラップ
させることによって抑制する場合には、上記流れによっ
て混合気の吹き抜けが防止される。これにより、ＨＣの
排出量が低減され、エミッション性能が高められる。
で、燃焼室５の上部では排気側から吸気側に向かう混合
気の流れが生じるが、この流れは燃焼行程以降も若干保
存される。このため、過給による耐ノック性の低下を、
吸気弁の開弁時期と排気弁の開弁時期とをオーバラップ
させることによって抑制する場合には、上記流れによっ
て混合気の吹き抜けが防止される。これにより、ＨＣの
排出量が低減され、エミッション性能が高められる。
【００３２】
【発明の作用・効果】第１の発明によれば、吸気ポート
から燃焼室内に流入する空気によって燃焼室内に逆タン
ブルが生成され、この逆タンブルが貯留室開閉弁開弁時
に、略円柱形状の貯留室から燃焼室内に噴出する混合気
によって助勢されるので、燃焼行程での混合気の燃焼速
度が高められ、耐ノック性が高められノッキングの発生
が防止される。また、略円柱形状の貯留室に屈曲部が生
じないので、貯留室と燃焼室との間の通気抵抗が低減さ
れ、圧縮損失仕事が低減されて燃費性能とエンジン出力
とが高められる。さらに、貯留室内での混合気のミキシ
ングが良くなり、燃費性能とエンジン出力とがさらに高
められる。
から燃焼室内に流入する空気によって燃焼室内に逆タン
ブルが生成され、この逆タンブルが貯留室開閉弁開弁時
に、略円柱形状の貯留室から燃焼室内に噴出する混合気
によって助勢されるので、燃焼行程での混合気の燃焼速
度が高められ、耐ノック性が高められノッキングの発生
が防止される。また、略円柱形状の貯留室に屈曲部が生
じないので、貯留室と燃焼室との間の通気抵抗が低減さ
れ、圧縮損失仕事が低減されて燃費性能とエンジン出力
とが高められる。さらに、貯留室内での混合気のミキシ
ングが良くなり、燃費性能とエンジン出力とがさらに高
められる。
【００３３】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、貯留室開閉
弁と吸気弁とが同一方向を向くように配置されるので、
これらの動弁のレイアウト性が良好となり、かつこれら
の動弁を１つのカムシャフトで駆動することが可能とな
る。このため、エンジンがコンパクト化される。
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、貯留室開閉
弁と吸気弁とが同一方向を向くように配置されるので、
これらの動弁のレイアウト性が良好となり、かつこれら
の動弁を１つのカムシャフトで駆動することが可能とな
る。このため、エンジンがコンパクト化される。
【００３４】第３の発明によれば、基本的には第２の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、貯留室開閉
弁と排気弁とがシリンダ軸線に対して互いにほぼ対称と
なる位置に配置され、かつ吸気ポートが平面視で貯留室
開閉弁と排気弁用カムシャフトとの間に配設されるの
で、排気系を含めた動弁系のレイアウト性が良くなり、
エンジンが一層コンパクト化される。
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、貯留室開閉
弁と排気弁とがシリンダ軸線に対して互いにほぼ対称と
なる位置に配置され、かつ吸気ポートが平面視で貯留室
開閉弁と排気弁用カムシャフトとの間に配設されるの
で、排気系を含めた動弁系のレイアウト性が良くなり、
エンジンが一層コンパクト化される。
【００３５】第４の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、過給機が設
けられていて、貯留室開閉弁が圧縮行程中期に開弁され
るので、燃焼室内の混合気の温度が有効に低下させら
れ、耐ノック性がさらに高められる。
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、過給機が設
けられていて、貯留室開閉弁が圧縮行程中期に開弁され
るので、燃焼室内の混合気の温度が有効に低下させら
れ、耐ノック性がさらに高められる。
【図１】 本発明の実施例を示す貯留室付エンジンの動
弁機構まわりの立面断面説明図である。
弁機構まわりの立面断面説明図である。
【図２】 図１に示すエンジンの燃焼室の天井部付近の
平面説明図である。
平面説明図である。
【図３】 図１に示すエンジンの動弁の開閉タイミング
を示す図である。
を示す図である。
ＣＥ…エンジン
１,２…第１,第２吸気弁
３,４…第１,第２吸気ポート
５…燃焼室
８,９…第１,第２排気弁
１２…貯留室
１３…貯留室開閉弁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−41962（ＪＰ，Ａ)
実開 昭56−147313（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭60−187331（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02B 29/08
F02B 21/02
F02B 23/08
F02B 31/00 301
F02D 13/02
Claims (4)
- 【請求項１】 燃焼室頭部に開口する吸気ポートと、該
吸気ポートの燃焼室への開口部を開閉する吸気弁と、燃
焼室頭部に開口する貯留室と、該貯留室の燃焼室への開
口部を開閉する貯留室開閉弁とが設けられ、貯留室開閉
弁が圧縮行程において吸気弁閉弁後に開弁されるように
なっている貯留室付エンジンにおいて、貯留室が、略円柱形状であって、貯留室開閉弁が開弁さ
れたときにのみ燃焼室と連通する密閉空間となってお
り、かつ、その軸線とシリンダ軸線とがほぼ同一方向に
向くように形成され、 吸気ポートが、上流側ではその軸線がエンジン幅方向に
みてシリンダ軸線とほぼ一致するように配設され、 吸気ポートと貯留室とが、吸気ポートスロート部の軸線
と貯留室スロート部の軸線とが同一方向を向くように形
成される一方、 吸気ポートスロート部が、上流側にゆくほどその通路断
面中心が平面視で貯留室スロート部の軸線から遠ざかる
ように形成されていることを特徴とする貯留室付エンジ
ン。 - 【請求項２】 請求項１に記載された貯留室付エンジン
において、 各気筒に吸気ポートと吸気弁とが２組設けられていて、
貯留室開閉弁が平面視で両吸気弁間においてシリンダボ
ア周縁に近接して配置され、 両吸気ポートが、上流側ではその軸線がエンジン幅方向
にみてシリンダ軸線とほぼ一致するように配設され、 かつ、貯留室開閉弁と吸気弁とが、貯留室開閉弁の軸線
と吸気弁の軸線とが同一方向を向くように配置されてい
ることを特徴とする貯留室付エンジン。 - 【請求項３】 請求項２に記載された貯留室付エンジン
において、 貯留室開閉弁と排気弁とが、シリンダ軸線に対して互い
にほぼ対称となる位置に配置され、 かつ、吸気ポートが、平面視で貯留室開閉弁と排気弁用
カムシャフトとの間に配設されていることを特徴とする
貯留室付エンジン。 - 【請求項４】 請求項１に記載された貯留室付エンジン
において、 エンジンに対して過給機が設けられていて、貯留室開閉
弁が圧縮行程中期に開弁されるようになっていることを
特徴とする貯留室付エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15323893A JP3453788B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 貯留室付エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15323893A JP3453788B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 貯留室付エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0711963A JPH0711963A (ja) | 1995-01-13 |
| JP3453788B2 true JP3453788B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=15558081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15323893A Expired - Fee Related JP3453788B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 貯留室付エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3453788B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4555771B2 (ja) * | 2005-01-31 | 2010-10-06 | 本田技研工業株式会社 | 自然吸気式内燃機関 |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP15323893A patent/JP3453788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0711963A (ja) | 1995-01-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |