JP3453788B2 - 貯留室付エンジン - Google Patents
貯留室付エンジンInfo
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- JP3453788B2 JP3453788B2 JP15323893A JP15323893A JP3453788B2 JP 3453788 B2 JP3453788 B2 JP 3453788B2 JP 15323893 A JP15323893 A JP 15323893A JP 15323893 A JP15323893 A JP 15323893A JP 3453788 B2 JP3453788 B2 JP 3453788B2
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- opening
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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 |