JP4523906B2 - 内部ｅｇｒシステム付き４サイクルエンジン - Google Patents

Description

本発明は、主として４サイクルディーゼルエンジン及び４サイクルガスエンジンに適用され、排気行程時に、吸気弁を吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせ、燃焼室内の燃焼ガスの一部を吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを吸気弁の主リフトによる開弁時に燃焼室に還流し、あるいは吸気行程時に、排気弁を排気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室内に還流して吸気に混入させる内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンに関する。

４サイクルディーゼルエンジン、４サイクルガスエンジン等においては、排気行程時に、吸気弁を吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせ、燃焼室内の燃焼ガスの一部を吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを吸気弁の主リフトによる開弁時に燃焼室に還流する吸気弁サブリフト方式、あるいは吸気行程時に、排気弁を排気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室内に還流して吸気に混入させる排気弁サブリフト方式、からなる内部ＥＧＲシステムを備えたエンジンが提供されている。

かかる内部ＥＧＲシステムを備えたエンジンに関する技術の１つに、特許文献１（特開平７−１３３７２６号公報）にて提供された技術がある。
前記特許文献１の技術においては、吸気通路に該吸気通路を開閉して吸気通路面積を変化せしめる吸気制御弁を設置し、排気行程の終了直前に吸気制御弁よりも先に吸気弁を開き、負圧になっている吸気通路内にピストンの上昇によって燃焼ガス（ＥＧＲガス）を押し込み、吸気行程時にＥＧＲガス混入の吸気を燃焼室内に還流し、前記吸気制御弁を吸気弁の開閉時期と関連させるとともにエンジン負荷、エンジン回転数等のエンジン運転条件によって開閉制御して、吸気制御弁と吸気弁との間の圧力（負圧）を制御して内部ＥＧＲ量を所望の値に制御している。
また、かかる技術においては、各シリンダ毎の吸気弁のサブリフト量あるいは吸気弁のサブリフト時期は同一であり、また、各シリンダ毎の排気弁のサブリフト量も同一に構成されている。

特開平７−１３３７２６号公報

内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンは、前記のように、吸気弁サブリフト方式と排気弁サブリフト方式との２つの内部ＥＧＲシステムが用いられている。
前記吸気弁サブリフト方式では吸気弁を１サイクルにつき主リフトとサブリフトの２回、排気弁サブリフト方式では排気弁を１サイクルにつき主リフトとサブリフトの２回それぞれ開弁するため、次のような問題を抱えている。

図６は吸気弁サブリフト方式の内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルディーゼルエンジンの吸、排気弁タイミング線図である。図６において、Ｉｎは吸気弁の主リフト、Ｉｓは吸気弁のサブリフト、Ｅｘは排気弁のリフト（主リフト）である。
また、Ｉｎｏは吸気弁の開き始め時期（主リフトの開始時期）、Ｉｎｃは吸気弁の閉じ終り時期（主リフトの終了時期）、Ｅｘｏは排気弁の開き始め時期（主リフトの開始時期）、Ｅｘｃは排気弁の閉じ終り時期（主リフトの終了時期）、Ｉｓｏは吸気弁のサブリフト開始時期、Ｉｓｃは吸気弁のサブリフト終了時期である。

図６に示されるように、かかる４シリンダエンジンは、着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２であることから、♯１シリンダの排気行程中にこれの吸気弁がサブリフトＩｓしたとき、隣りの♯２シリンダの吸気弁が主リフトＩｎで開いており、このため♯１シリンダの燃焼ガス（排気ガス）の一部が内部ＥＧＲによって吸気通路に流れ込む際に、図６のＱ矢印で示されるように、このＥＧＲガスが吸気通路を通って隣りの♯２シリンダ内に流入するという事態が発生する。
また、♯３シリンダと隣りの♯４シリンダとの間でも、前述のような♯１シリンダと♯２シリンダとの間に発生しているのと同様に、♯４シリンダのＥＧＲガスがＱ矢印のように吸気通路を通って♯３シリンダ内に流入するという事態が発生する。

このような、吸気弁のサブリフト時に、ＥＧＲガスが吸気通路を通って隣りのシリンダ内に流入するという事態が発生すると、ＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１，４シリンダ）とＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２，３シリンダ）との間に燃焼速度の差異による燃焼の不均一が発生する。
また、ＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２，３シリンダ）の排気温度がＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１，４シリンダ）の排気温度よりも高くなって、シリンダ間に排気温度のばらつきが生じると共に、ＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２，３シリンダ）の排気温度過昇による熱応力増大等の不具合の発生をみる。
尚、前記特許文献１（特開平７−１３３７２６号公報）にて提供された技術は、排気行程時に、吸気弁を吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせ、燃焼室内の燃焼ガスの一部を吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを吸気弁の主リフトによる開弁時に燃焼室に還流するようにした内部ＥＧＲシステムをそなえた４サイクルエンジンが開示されているにとどまり、前記のような問題を解決する手段は示されていない。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、内部ＥＧＲに伴う隣り合うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避して、かかるＥＧＲガスの混入によるシリンダ間における燃焼の不均一、排気温度のばらつき及び排気温度の過昇による不具合の発生を防止した内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンを提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、吸気弁を、排気行程時に吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、燃焼室内の燃焼ガスの一部を吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを前記吸気弁の主リフトによる開弁時に燃焼室に還流する内部ＥＧＲシステムを備えた複数シリンダの４サイクルエンジンにおいて、第１のシリンダにおける前記吸気弁のサブリフト量が、該第１のシリンダにおける吸気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している第２のシリンダのサブリフト量よりも大きくなるように構成したことを特徴とする（請求項１）。

かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
即ち、前記４サイクルエンジンは着火順序のシリンダが＃１→＃３→＃４→＃２である４シリンダの４サイクルエンジンであって、♯１シリンダにおける吸気弁のサブリフト量を♯２シリンダのサブリフト量よりも大きく、かつ♯４シリンダにおける吸気弁のサブリフト量を♯３シリンダのサブリフト量よりも大きくなるように構成する（請求項２）。

排気再循環システム（ＥＧＲシステム）を備えた複数シリンダの４サイクルエンジンにおいては、サブリフト量が大きくなるに従い当該シリンダにおけるＥＧＲ量が多くなる。
即ち４シリンダの４サイクルエンジンの場合には、着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２であることから、♯１シリンダのサブリフト中に♯１シリンダのＥＧＲガスが隣りの♯２シリンダ内に流入し、あるいは、♯４シリンダのサブリフト中に♯４シリンダのＥＧＲガスが隣りの♯３シリンダ内に流入することとなり、ＥＧＲガス流入側の♯２シリンダ及び♯３シリンダのＥＧＲ量が、ＥＧＲガス流出側の♯１シリンダ及び♯４シリンダのＥＧＲ量よりも、該♯１シリンダ及び♯４シリンダからのＥＧＲガス流入分だけ多くなる。

然るに、かかる発明によれば、ＥＧＲガス流出側シリンダである第１のシリンダ（４シリンダエンジンにおいては♯１シリンダ及び♯４シリンダ）のサブリフト量を、ＥＧＲガス流入側シリンダである第２のシリンダ（♯２シリンダ及び♯３シリンダ）のサブリフト量よりも、該ＥＧＲガス流出側シリンダからＥＧＲガス流入側シリンダへのＥＧＲガスの移動量相当分だけ大きく構成することによって、前記ＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダ及び♯３シリンダ）における自己シリンダでの内部ＥＧＲ量を、ＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダ及び♯４シリンダ）における自己シリンダでの内部ＥＧＲ量よりも前記ＥＧＲガスの流入量相当分だけ少なくすることができ、これによって、前記ＥＧＲガス流出側シリンダである前記第１のシリンダ（♯１シリンダ及び♯４シリンダ）とＥＧＲガス流入側シリンダである前記第２のシリンダ（♯２シリンダ及び♯３シリンダ）とのＥＧＲガス量を均一化することが可能となる。

かかるＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダ及び♯４シリンダ）とＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダ及び♯３シリンダ）とのＥＧＲガス量の均一化によって、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの流入に伴うＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避でき、かかるＥＧＲガス量のばらつきに伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの流入に伴うＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

また本発明は、前記内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンにおいて、第１のシリンダにおける前記吸気弁のサブリフト時期を、前記第１のシリンダにおける吸気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している第２のシリンダのサブリフト時期よりも進角させるように構成したことを特徴とする（請求項３）。
かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
即ち、前記４サイクルエンジンは着火順序のシリンダが＃１→＃３→＃４→＃２である４シリンダの４サイクルエンジンであって、♯１シリンダにおける吸気弁のサブリフト時期を♯２シリンダにおける吸気弁のサブリフト時期よりも進角させ、かつ♯４シリンダにおける吸気弁のサブリフト時期を♯３シリンダにおける吸気弁のサブリフト時期よりも進角させるように構成する（請求項４）。

排気再循環システム（ＥＧＲシステム）を備えた複数シリンダの４サイクルエンジンにおいては、サブリフト時期を筒内圧力が高い早期に進角させるに従い当該シリンダにおけるＥＧＲ量が多くなる。
然るに、かかる発明によれば、ＥＧＲガス流出側シリンダである第１のシリンダ（４シリンダエンジンにおいては♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）における吸気弁のサブリフト時期を、ＥＧＲガス流入側シリンダである第２のシリンダ（４シリンダエンジンにおいては♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）のサブリフト時期よりも、該ＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）からＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）へのＥＧＲガスの移動量相当分だけ進角させることによって、前記ＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）における自己シリンダでの内部ＥＧＲ量をＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）における自己シリンダでの内部ＥＧＲ量よりも前記ＥＧＲガスの移動量相当分だけ少なくすることができ、これによって、前記ＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）とＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）とのＥＧＲガス量を均一化することが可能となる。

従ってかかる発明によれば、前記のようなＥＧＲガス量の均一化により、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの流入に伴うＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避でき、ＥＧＲガス量のばらつきに伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの流入に伴うＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

また本発明は、排気弁を、吸気行程時に排気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室内に還流して吸気に混入させる内部ＥＧＲシステムを備えた複数シリンダの４サイクルエンジンにおいて、第１のシリンダにおける前記排気弁のサブリフト量が、該第１のシリンダにおける排気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している第２のシリンダのサブリフト量よりも大きくなるように構成したことを特徴とする（請求項５）。
かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
即ち、前記４サイクルエンジンは着火順序のシリンダが＃１→＃３→＃４→＃２である４シリンダの４サイクルエンジンであって、♯１シリンダにおける排気弁のサブリフト量を♯２シリンダのサブリフト量よりも大きく、かつ♯４シリンダにおける排気弁のサブリフト量を♯３シリンダのサブリフト量よりも大きくなるように構成する（請求項６）。

かかる発明によれば、吸気行程時に、排気弁を排気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室内に還流して吸気に混入させる排気弁サブリフト方式からなる内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジンにおいて、第１のシリンダ（４シリンダエンジンにおいては♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）における前記排気弁のサブリフト量を、該第１のシリンダにおける排気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している第２のシリンダ（４シリンダエンジンにおいては♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）のサブリフト量よりも大きくなるように構成することにより、排気弁のサブリフト時に、排気弁のサブリフトによる内部ＥＧＲがなされているシリンダのＥＧＲ量と排気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している他のシリンダのＥＧＲ量との関係を常時一定に保持できて、各シリンダのＥＧＲ量を均一化することが可能となる。

これにより、シリンダ間におけるＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避でき、かかるＥＧＲガス量のばらつきに伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のようなＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

本発明によれば、吸気弁サブリフト方式においては、第１のシリンダにおける前記吸気弁のサブリフト量が、該第１のシリンダにおける吸気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している第２のシリンダのサブリフト量よりも大きくなるように構成し、あるいは第１のシリンダにおける前記吸気弁のサブリフト時期を、前記第１のシリンダにおける吸気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している第２のシリンダのサブリフト時期よりも進角させることにより、ＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダ及び♯４シリンダ）とＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダ及び♯３シリンダ）とのＥＧＲガス量を均一化することが可能となって、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの流入に伴うＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避でき、かかるＥＧＲガス量のばらつきに伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの流入に伴うＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

また、排気弁サブリフト方式においては、第１のシリンダにおける前記排気弁のサブリフト量が、該第１のシリンダにおける排気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している第２のシリンダのサブリフト量よりも大きくなるように構成することにより、排気弁のサブリフト時に、排気弁のサブリフトによる内部ＥＧＲがなされているシリンダのＥＧＲ量と排気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している他のシリンダのＥＧＲ量との関係を常時一定に保持できて、各シリンダのＥＧＲ量を均一化することが可能となる。
これにより、シリンダ間におけるＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避でき、かかるＥＧＲガス量のばらつきに伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持でき、またシリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図４は本発明が適用される４サイクルディーゼルエンジンにおける吸、排気弁周りのシリンダ中心線に沿う断面図、図５は吸，排気気装置のエンジン周りの配置を示す平面構成図である。
図４〜５において、１００はエンジン（４サイクルディーゼルエンジン）で、この実施例では４シリンダの４サイクルディーゼルエンジンを示し、１は該エンジン１００のシリンダ、１ａは該シリンダ１内に形成された燃焼室、５はピストンである。
２０はシリンダヘッド、５は各シリンダヘッド２０に形成された吸気ポート、２は各吸気ポート５を開閉する吸気弁、７は前記各吸気ポート５に接続される吸気枝管、４は４シリンダ分の前記吸気枝管７が接続される吸気マニホールドである。
６は各シリンダヘッド２０に形成された排気ポート、３は前記各排気ポート６を開閉する排気弁、９は前記各排気ポート６に接続される排気枝管である。８は４シリンダ分の前記排気枝管９が接続される排気マニホールドである。

１４は図示しないクランク軸に連動される吸気カム軸、１４ａは該吸気カム軸１４に形成された吸気カム、１５は図示しないクランク軸に連動される排気カム軸、１５ａは該排気カム軸１５に形成された排気カムである。９は吸気弁タペット、１０は吸気弁ばね、１１は吸気弁ばね受、１２は排気弁タペット、１３は排気弁ばねであり（排気弁ばね受は図示省略）、これらにより動弁装置を構成する。
かかる動弁装置において、図示しないクランク軸により、前記吸気カム軸１４及び吸気カム１４ａが回転駆動されて吸気弁タペット９を介して、前記吸気弁５が各吸気ポート５を開閉し、前記クランク軸により排気カム軸１５及び排気カム１５ａが回転駆動されて排気弁タペット１２を介して、前記排気弁６が各排気ポート６を開閉する。

かかる４サイクルディーゼルエンジンにおいて、図示しない過給機のコンプレッサから圧送された吸気（空気）は、前記吸気マニホールド４に入り、該吸気マニホールド４から各シリンダの吸気枝管７及び吸気ポート５に分配され、吸気弁２の開弁により燃焼室１ａ
内に導入される。
また、前記各燃焼室１ａでの着火燃焼後の排気ガスは、前記排気弁３の開弁により排気ポート６及び排気枝管９を通って排気マニホールド８に溜められてから、図示しない過給機に送り込まれて該過給機のタービンを駆動する。
本発明は、以上のような４サイクルエンジンにおける内部ＥＧＲシステムの改良に係るものである。

図１は本発明の第１実施例に係る内部ＥＧＲシステムの吸、排気弁タイミング線図である。
４サイクルエンジンにおける吸気弁サブリフト方式の内部ＥＧＲシステムにおいては、図６に示されるように、排気行程時に、吸気弁２を、吸気行程時の主リフトＩｎとは離れて微小量サブリフトＩｓさせて燃焼室１ａ内の燃焼ガスの一部を吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを前記吸気弁２の主リフトＩｎによる開弁時に燃焼室１ａに還流する。

前述のように、４シリンダエンジンは、図６に示されるように、着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２であることから、♯１シリンダの排気行程中にこれの吸気弁２がサブリフトＩｓしたとき、隣りの♯２シリンダの吸気弁２が主リフトＩｎで開いており、このため♯１シリンダの燃焼ガス（排気ガス）の一部が内部ＥＧＲによって吸気通路（吸気ポート５、吸気枝管７、吸気マニホールド４等）に流れ込む際に、図６のＱ矢印で示されるように、このＥＧＲガスが吸気マニホールド４を通って隣りの♯２シリンダ内に流入するという事態が発生する。
また、♯３シリンダと隣りの♯４シリンダとの間でも、前述のような♯１シリンダと♯２シリンダとの間に発生しているのと同様に、♯４シリンダのＥＧＲガスがＱ矢印のように吸気マニホールド４を通って♯３シリンダ内に流入するという事態が発生する。

然るに、本発明の第１実施例においては、図１の吸、排気弁タイミング線図に示すように、４シリンダの４サイクルエンジンにおいて、♯１シリンダにおける吸気弁２のサブリフト量Ｈ１を♯２シリンダのサブリフト量Ｈ２よりも大きく（Ｈ１＞Ｈ２）、かつ♯４シリンダにおける吸気弁２のサブリフト量Ｈ１を♯３シリンダのサブリフト量Ｈ２よりも大きくなる（Ｈ１＞Ｈ２）ように構成している。つまり、第１のシリンダ（♯１シリンダ及び♯４シリンダ）における吸気弁２のサブリフト量Ｈ１が、前記第１のシリンダにおける吸気弁のサブリフト時に吸気弁２が開弁している第２のシリンダ（♯２シリンダ及び♯３シリンダ）のサブリフト量Ｈ２よりも大きくなる（Ｈ１＞Ｈ２）ように構成している。
前記サブリフト量Ｈ１，Ｈ２は、前記吸気カム１４ａに加工形成することにより、容易に形成できる。

前述のように、内部ＥＧＲシステムを備えた複数シリンダの４サイクルエンジンにおいては、サブリフト量が大きくなるに従い当該シリンダにおけるＥＧＲ量が多くなる。
即ちこの実施例に係る４シリンダの４サイクルエンジンの場合には、着火順序のシリンダが♯１→♯３→♯４→♯２であることから、♯１シリンダのサブリフト中に♯１シリンダのＥＧＲガスが隣りの♯２シリンダ内に流入し、あるいは、♯４シリンダのサブリフト中に♯４シリンダのＥＧＲガスが隣りの♯３シリンダ内に流入することとなり、ＥＧＲガス流入側の♯２シリンダ及び♯３シリンダのＥＧＲ量が、ＥＧＲガス流出側の♯１シリンダ及び♯４シリンダのＥＧＲ量よりも該♯１シリンダ及び♯４シリンダからのＥＧＲガス流入分だけ多くなる。

然るに、かかる第１実施例によれば、図１のように、ＥＧＲガス流出側シリンダである♯１シリンダあるいは♯４シリンダのサブリフト量Ｈ１を、ＥＧＲガス流入側シリンダである♯２シリンダあるいは♯３シリンダのサブリフト量Ｈ２よりも、該ＥＧＲガス流出側シリンダからＥＧＲガス流入側シリンダへのＥＧＲガスの移動量相当分だけ大きく構成する（Ｈ１＞Ｈ２）ことによって、前記ＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）における自己シリンダでの内部ＥＧＲ量をＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）における自己シリンダでの内部ＥＧＲ量よりも前記ＥＧＲガスの移動量相当分だけ少なくすることができ、これによって、前記ＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）とＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）とのＥＧＲガス量を均一化することが可能となる。

従ってかかる第１実施例によれば、前記のようなＥＧＲガス量を均一化により、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの流入に伴うＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避でき、かかるＥＧＲガス量のばらつきに伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの流入に伴うＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

図２は本発明の第２実施例に係る内部ＥＧＲシステムの吸、排気弁タイミング線図である。この第２実施例においては、図２のように、♯１シリンダにおける吸気弁２のサブリフト時期θ１を♯２シリンダにおける吸気弁２のサブリフト時期θ２よりも進角させ（θ１＞θ２）、かつ♯４シリンダにおける吸気弁のサブリフト時期θ１を♯３シリンダにおける吸気弁２のサブリフト時期θ２よりも進角させる（θ１＞θ２）ように構成している。
つまり、第１のシリンダ（♯１シリンダ及び♯４シリンダ）における吸気弁２のサブリフト時期θ１が、前記第１のシリンダにおける吸気弁のサブリフト時に吸気弁２が開弁している第２のシリンダ（♯２シリンダ及び♯３シリンダ）のサブリフト時期θ２よりも進角させる（θ１＞θ２）ように構成している。
前記進角サブリフ進角θ１，θ２は、前記吸気カム１４ａに加工形成することにより、容易に形成できる。

前述のように、内部ＥＧＲシステムを備えた複数シリンダの４サイクルエンジンにおいては、サブリフト時期θを筒内圧力が高い早期に進角させるに従い当該シリンダにおけるＥＧＲ量が多くなる。
然るに、かかる第２実施例によれば、図２のように、ＥＧＲガス流出側シリンダである♯１シリンダ（あるいは♯４シリンダ）における吸気弁２のサブリフト時期θ１を、ＥＧＲガス流入側シリンダである♯２シリンダ（あるいは♯３シリンダ）のサブリフト時期θ２よりも、該ＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）からＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）へのＥＧＲガスの移動量相当分だけ進角させる（θ１＞θ２）ことによって、前記ＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）における自己シリンダでの内部ＥＧＲ量をＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）における自己シリンダでの内部ＥＧＲ量よりも前記ＥＧＲガスの流入量相当分だけ少なくすることができ、これによって、前記ＥＧＲガス流出側シリンダ（♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）とＥＧＲガス流入側シリンダ（♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）とのＥＧＲガス量を均一化することが可能となる。

従ってかかる第２実施例によれば、前記のようなＥＧＲガス量の均一化により、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの流入に伴うＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避でき、かかるＥＧＲガス量のばらつきに伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のような内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダからのＥＧＲガスの流入に伴うＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

図３は本発明の第３実施例に係る内部ＥＧＲシステムの吸、排気弁タイミング線図である。
この第３実施例においては、吸気行程時に、排気弁３を排気行程時の主リフトＥｘとは離れて微小量サブリフトＥｓさせて、排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室１ａ内に還流して吸気に混入させる排気弁サブリフト方式からなる内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジンにおいて、図３のように、♯１シリンダにおける排気弁３のサブリフト量Ｈ３を♯２シリンダのサブリフト量Ｈ４よりも大きく、かつ♯４シリンダにおける排気弁のサブリフト量Ｈ３を♯３シリンダのサブリフト量Ｈ４よりも大きくなるように構成している。
前記サブリフト量Ｈ３，Ｈ４は、前記排気カム１５ａに加工形成することにより、容易に形成できる。

かかる第３実施例によれば、第１のシリンダ（♯１シリンダあるいは♯４シリンダ）における前記排気弁３のサブリフト量Ｈ３を、該第１のシリンダにおける排気弁３のサブリフト時に吸気弁２が開弁している第２のシリンダ（♯２シリンダあるいは♯３シリンダ）のサブリフト量Ｈ４よりも大きくなるように構成したので、排気弁３のサブリフトＥｓ時に、該排気弁３のサブリフトＥｓによる内部ＥＧＲがなされているシリンダのＥＧＲ量と排気弁３のサブリフトＥｓ時に吸気弁２が開弁している他のシリンダのＥＧＲ量との関係を常時一定に保持できて、各シリンダのＥＧＲ量を均一化することが可能となる。

これにより、シリンダ間のＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避でき、かかるＥＧＲガス量のばらつきに伴う燃焼速度の差異による燃焼の不均一の発生を防止できて、内部ＥＧＲ時における安定燃焼を保持できる。
また、前記のようなＥＧＲガス量のばらつきの発生を回避できることにより、シリンダ間における排気温度のばらつきの発生を防止できるとともに、特定シリンダの排気温度の過昇による熱応力増大等の不具合の発生を防止できる。

本発明によれば、内部ＥＧＲに伴う、隣り合うシリンダ間におけるＥＧＲガスの混入を回避して、かかるＥＧＲガスの混入によるシリンダ間における燃焼の不均一、排気温度のばらつき及び排気温度の過昇による不具合の発生を防止した内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルエンジンを提供できる。

本発明の第１実施例に係る内部ＥＧＲシステムの吸、排気弁タイミング線図である。 本発明の第２実施例に係る内部ＥＧＲシステムの吸、排気弁タイミング線図である。 本発明の第３実施例に係る内部ＥＧＲシステムの吸、排気弁タイミング線図である。 本発明が適用される４サイクルディーゼルエンジンにおける吸、排気弁周りのシリンダ中心線に沿う断面図である。 前記４サイクルディーゼルエンジンにおける吸，排気気装置のエンジン周りの配置を示す平面構成図である。 ４サイクルディーゼルエンジンにおける吸気弁サブリフト方式の内部ＥＧＲシステムを備えた４サイクルディーゼルエンジンの吸、排気弁タイミング線図である。

符号の説明

１ シリンダ
１ａ 燃焼室
２ 吸気弁
３ 排気弁
４ 吸気マニホールド
５ 吸気ポート
６ 排気ポート
７ 吸気枝管
８ 排気マニホールド
９ 排気枝管
１４ 吸気カム軸
１４ａ 吸気カム
１５ 排気カム軸
１５ａ 排気カム
２０ シリンダヘッド
１００ エンジン（４サイクルディーゼルエンジン）

Claims (6)

1. 吸気弁を、排気行程時に吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、燃焼室内の燃焼ガスの一部を吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを前記吸気弁の主リフトによる開弁時に燃焼室に還流する内部ＥＧＲシステムを備えた複数シリンダの４サイクルエンジンにおいて、第１のシリンダにおける前記吸気弁のサブリフト量が、該第１のシリンダにおける吸気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している第２のシリンダのサブリフト量よりも大きくなるように構成したことを特徴とする内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。
2. 前記４サイクルエンジンは着火順序のシリンダが＃１→＃３→＃４→＃２である４シリンダの４サイクルエンジンであって、♯１シリンダにおける吸気弁のサブリフト量を♯２シリンダのサブリフト量よりも大きく、かつ♯４シリンダにおける吸気弁のサブリフト量を♯３シリンダのサブリフト量よりも大きくなるように構成したことを特徴とする請求項１記載の内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。
3. 吸気弁を、排気行程時に吸気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、燃焼室内の燃焼ガスの一部を吸気通路に送り込み吸気に混入させ、該燃焼ガスを前記吸気弁の主リフトによる開弁時に燃焼室に還流する内部ＥＧＲシステムを備えた複数シリンダの４サイクルエンジンにおいて、第１のシリンダにおける前記吸気弁のサブリフト時期を、前記第１のシリンダにおける吸気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している第２のシリンダのサブリフト時期よりも進角させるように構成したことを特徴とする内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。
4. 前記４サイクルエンジンは着火順序のシリンダが＃１→＃３→＃４→＃２である４シリンダの４サイクルエンジンであって、♯１シリンダにおける吸気弁のサブリフト時期を♯２シリンダにおける吸気弁のサブリフト時期よりも進角させ、かつ♯４シリンダにおける吸気弁のサブリフト時期を♯３シリンダにおける吸気弁のサブリフト時期よりも進角させるように構成したことを特徴とする請求項３記載の内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。
5. 排気弁を、吸気行程時に排気行程時の主リフトとは離れて微小量サブリフトさせて、排気通路内の排気ガスの一部を燃焼室内に還流して吸気に混入させる内部ＥＧＲシステムを備えた複数シリンダの４サイクルエンジンにおいて、第１のシリンダにおける前記排気弁のサブリフト量が、該第１のシリンダにおける排気弁のサブリフト時に吸気弁が開弁している第２のシリンダのサブリフト量よりも大きくなるように構成したことを特徴とする内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。
6. 前記４サイクルエンジンは着火順序のシリンダが＃１→＃３→＃４→＃２である４シリンダの４サイクルエンジンであって、♯１シリンダにおける排気弁のサブリフト量を♯２シリンダのサブリフト量よりも大きく、かつ♯４シリンダにおける排気弁のサブリフト量を♯３シリンダのサブリフト量よりも大きくなるように構成したことを特徴とする請求項５記載の内部ＥＧＲシステム付き４サイクルエンジン。

Images