JP5845817B2 - 内燃機関 - Google Patents
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Description
本実施の形態に係る内燃機関10は、運転領域において、火花点火燃焼運転領域と、ピストンによる圧縮作用により混合気を自着火させて燃焼を行う予混合圧縮自着火式燃焼運転の領域と、を有し、火花点火燃焼と予混合圧縮自着火式(以下、自着火とも云う。)燃焼と、を切り替えて運転できるようになっている。
図6に示すように、本実施の形態に係る内燃機関10は、エンジン回転数に対応する走行条件に応じたエンジン負荷の低負荷(領域I)と高負荷(領域III)では安定した燃焼のために、プラグ20による火花点火燃焼制御を行う。これに対して、走行時に最も利用機会の多い中負荷の領域IIおよび領域IVでは、自着火燃焼制御を行なう。このように自着火燃焼制御を行うことにより、プラグ20による点火を省いてエネルギー消費を抑えるともに、燃焼温度を下げて窒素酸化物(NOX)の生成、排出を抑制し、しかも急速な燃焼やノッキングおよびそれに伴う燃焼騒音の発生を防止することができる。
図9は、本発明の実施の形態に係る内燃機関10の変形例に係る内燃機関10Aを示す平面説明図である。図9に示すように、この内燃機関10Aは、2つの吸気バルブ16A,16Bに連通する吸気ポート(吸気通路)15および吸気マニホールド(吸気通路)41に亘って、吸気バルブ16Aに至る流路と、吸気バルブ16Bに至る流路とを隔壁15Aで分離した構成である。なお、隔壁15Aは、少なくとも、排気冷却環流装置50から冷却された排気が導入される接続部51Aよりも下流側の吸気通路に形成する。このような内燃機関10Aでは、吸気バルブ16Aに至る新気のみに排気冷却環流装置50側からの冷却された排気を導入できる。したがって、冷却された排気を吸気バルブ16B側へ流すことなく燃焼室14に低温の混合気を導入させることが可能となる。したがって、この内燃機関10Aでは、燃焼室14内での混合気の温度の成層化をより高めることができ、燃焼を十分に緩慢にさせることができる。
以上、実施の形態について説明したが、この実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
11 シリンダ
11B シリンダヘッド
12 ピストン
12a 上面
14 燃焼室
15 吸気ポート(吸気通路)
15A 隔壁
16A 吸気バルブ(一方の対側)
16B 吸気バルブ(他方の対側)
17 排気ポート(排気通路)
18A 排気バルブ(一方の対側)
18B 排気バルブ(他方の対側)
19 インジェクタ
20 プラグ
25 制御軸
25A 揺動部材
27 規制部材
27a 圧接面
28 揺動ローラ
29 カム軸
30 駆動カム
30a カム面
40A,40B 動弁機構
41 吸気マニホールド(吸気通路)
42 排気マニホールド(排気通路)
50 排気冷却環流装置
51 循環用配管
51A 接続部
52 EGR冷却循環部
53 EGRバルブ
Claims (4)
- 燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
吸気通路から気筒内に新気を導入可能とする吸気弁と、
前記燃焼室内の排気を排気通路へ排出可能とする排気弁と、
前記吸気弁と前記排気弁とを同時に開弁可能な動弁機構と、
前記燃焼室の外側に設けられて排気通路と吸気通路とを連通可能となし、前記排気通路内の排気を冷却して前記吸気通路へ環流させる排気冷却環流装置と、
を備え、
ピストンの圧縮作用により前記燃焼室内の混合気を自着火させる予混合圧縮自着火式燃焼運転を行う内燃機関であって、
前記吸気弁と前記排気弁は、それぞれ2つずつ備えられ、前記燃焼室の上部に、それぞれ前記吸気弁と前記排気弁の1つずつが互いに対向して対をなす第1の対と第2の対とが配置され、
前記排気冷却環流装置は、冷却された排気を前記第1の対の前記吸気弁へ導入し得る位置の前記吸気通路に接続され、前記排気通路から前記燃焼室内へ引き戻される高温の排気は、前記第2の対の前記排気弁を通過するように設定され、
排気行程で、前記第1の対の前記排気弁を開弁して、吸気行程で、前記第1の対の吸気弁と前記第2の対の前記吸気弁および前記排気弁を開弁し、前記排気通路から高温の排気を引き戻して前記燃焼室内に導入し、かつ新気に前記排気冷却環流装置で冷却された排気を合流させて前記吸気弁から前記燃焼室内に導入して、前記燃焼室内で新気の混じった低温の排気と新気の混じった高温の排気とにより成層化された温度分布を形成させることを特徴とする内燃機関。 - 前記予混合圧縮自着火運転における少なくとも高負荷側の運転時に、前記排気冷却環流装置から排気を冷却して前記吸気通路へ導入させることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
- 前記燃料噴射弁は、前記予混合圧縮自着火運転における吸気行程中に燃料を噴射することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関。
- 前記2つの吸気弁に連通する前記吸気通路は、少なくとも、前記排気冷却環流装置から冷却された排気が導入される位置よりも下流側が隔壁で互いに分離されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の内燃機関。
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