JPH01159417A - 内燃機関の弁装置 - Google Patents
内燃機関の弁装置Info
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- JPH01159417A JPH01159417A JP31719087A JP31719087A JPH01159417A JP H01159417 A JPH01159417 A JP H01159417A JP 31719087 A JP31719087 A JP 31719087A JP 31719087 A JP31719087 A JP 31719087A JP H01159417 A JPH01159417 A JP H01159417A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、内燃機関の弁装置に関する。
（従来の技術）
自動車用内燃機関等にあっては、高速高負荷域での燃焼
性を高める目的などから、一つの気筒に備えられる複数
の排気弁および吸気弁を互いに独立して作動させるもの
が提案されている。
性を高める目的などから、一つの気筒に備えられる複数
の排気弁および吸気弁を互いに独立して作動させるもの
が提案されている。
この種の弁装置として、例えば特公昭４９−１７９６７
号公報に開示されたものは、第７図に示すように、４サ
イクル４弁式内燃慨関において同一気筒において２本の
排気弁のパルプタイミングＥ、、Ｅ２および２本の吸気
弁のパルプタイミングｌｌ−Ｉ２はそれぞれ所定の位相
差をもち、排気行程から吸入行程への上死点付近におい
て、１組の排気弁と吸気弁が閉じて他の１組の排気弁と
吸気弁が開くようにし、気筒内における新気の流速を大
きくして掃気効率を高めている。＊た、吸入行程から圧
縮行程への下死点付近において１本の吸気弁のみが開い
て気筒内に吸気スワールを生起し、主に高速高負荷域の
燃焼性を改善するようになっている。
号公報に開示されたものは、第７図に示すように、４サ
イクル４弁式内燃慨関において同一気筒において２本の
排気弁のパルプタイミングＥ、、Ｅ２および２本の吸気
弁のパルプタイミングｌｌ−Ｉ２はそれぞれ所定の位相
差をもち、排気行程から吸入行程への上死点付近におい
て、１組の排気弁と吸気弁が閉じて他の１組の排気弁と
吸気弁が開くようにし、気筒内における新気の流速を大
きくして掃気効率を高めている。＊た、吸入行程から圧
縮行程への下死点付近において１本の吸気弁のみが開い
て気筒内に吸気スワールを生起し、主に高速高負荷域の
燃焼性を改善するようになっている。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、このような弁装置にあっては２本の排気弁の
全閉時期にも位相差をもたせているため、吸排気弁が同
時に開くパルプオーバラップ時における排気弁の実質弁
開口面積が小さくなり、高速高負荷域に吸気の慣性過給
効果を十分に得るためにはパルプオーバラップ期間を長
くとる必要があった。
全閉時期にも位相差をもたせているため、吸排気弁が同
時に開くパルプオーバラップ時における排気弁の実質弁
開口面積が小さくなり、高速高負荷域に吸気の慣性過給
効果を十分に得るためにはパルプオーバラップ期間を長
くとる必要があった。
しかしながら、パルプオーバラップ期間を長くとると、
機関の低速低負荷域では、小さな弁開口面積でも大きな
吸入負圧に引かれて排気弁の下流から排気ガスがシリン
ダ内へと逆流するため、もともと燃料が多くは供給され
ない低速低負荷域には残留ガス割合が多くなって燃焼性
を大きく損なうという問題点があった。
機関の低速低負荷域では、小さな弁開口面積でも大きな
吸入負圧に引かれて排気弁の下流から排気ガスがシリン
ダ内へと逆流するため、もともと燃料が多くは供給され
ない低速低負荷域には残留ガス割合が多くなって燃焼性
を大きく損なうという問題点があった。
本発明は、こうした従来の問題点を解決し、機関の全回
転数域で性能向上をはかることを目的とする。
転数域で性能向上をはかることを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するため本発明では、一つの気筒に複数
の排気弁を備える内燃機関において、前記複数の排気弁
は相互で開弁開始時期が異なり、かつ全閉時期が同期す
るように構成する。
の排気弁を備える内燃機関において、前記複数の排気弁
は相互で開弁開始時期が異なり、かつ全閉時期が同期す
るように構成する。
（作用）
排気弁の開弁作動に伴って排気通路には圧力波が生じ、
排気弁の全閉時に排気弁の直下流側か負圧となる回転数
域では掃気が促されるが、逆に正圧になる回転数域では
排気ガスの排出に費やされるボンピングロスが増大して
、機関の発生トルクの落ち込み、この回転数域でいわゆ
るトルクの谷が生じる。
排気弁の全閉時に排気弁の直下流側か負圧となる回転数
域では掃気が促されるが、逆に正圧になる回転数域では
排気ガスの排出に費やされるボンピングロスが増大して
、機関の発生トルクの落ち込み、この回転数域でいわゆ
るトルクの谷が生じる。
本発明は、同一気筒における複数の排気弁が相互に位相
差をもって開弁することにより、各排気弁の開弁時に排
気通路に入射される圧力も相互に位相差をもって入射さ
れるため、排気通路に生じる圧力波の振幅は小さくなり
、これにより上記排気弁の全閉時に排気弁の直下流側が
正圧となる回転数域のボンピングロスを低減し、排気慣
性効果により掃気を促して残留ガスを低減するとともに
体積効率を高めるので、この回転数域でのトルクの落ち
込みを減少することができる。
差をもって開弁することにより、各排気弁の開弁時に排
気通路に入射される圧力も相互に位相差をもって入射さ
れるため、排気通路に生じる圧力波の振幅は小さくなり
、これにより上記排気弁の全閉時に排気弁の直下流側が
正圧となる回転数域のボンピングロスを低減し、排気慣
性効果により掃気を促して残留ガスを低減するとともに
体積効率を高めるので、この回転数域でのトルクの落ち
込みを減少することができる。
また、同一気筒において複数の排気弁の閉弁終了時期が
同期することにより、バルブオーバラップ時に各排気弁
が開く排気通路の実質開口面積が大きくなるため、高速
高負荷域に対応してパルプオーバラップ期間をそれほど
大きく設定する必要がなくなり、その結果低速低負荷域
に排気がスの逆流を減らして燃焼性を高め、アイドル安
定性等を確保できる。
同期することにより、バルブオーバラップ時に各排気弁
が開く排気通路の実質開口面積が大きくなるため、高速
高負荷域に対応してパルプオーバラップ期間をそれほど
大きく設定する必要がなくなり、その結果低速低負荷域
に排気がスの逆流を減らして燃焼性を高め、アイドル安
定性等を確保できる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
第１図に示すカーブＥ、、Ｅ２およびＩは４サイクル４
弁式内燃機関に本発明を適用した実施例のパルプタイミ
ングを示す。
弁式内燃機関に本発明を適用した実施例のパルプタイミ
ングを示す。
ＥｌおよびＥ２はそれぞれ排気弁１，２のバルブタイミ
ングを示し、排気行程を迎える下死点（ＢＤＣ）より手
前で相互に位相差θをもって開き始め、排気行程の中間
でそれぞれ最大揚程点に達し、吸気行程を迎える上死点
（ＴＤＣ）を過ぎてから相互に同期して全閉する。
ングを示し、排気行程を迎える下死点（ＢＤＣ）より手
前で相互に位相差θをもって開き始め、排気行程の中間
でそれぞれ最大揚程点に達し、吸気行程を迎える上死点
（ＴＤＣ）を過ぎてから相互に同期して全閉する。
■は吸気弁３，４の共通のバルブタイミングを示し、上
死点の手前で開き始め、吸入行程の中間で最大揚程点に
達し、圧縮行程を迎える下死点を過ぎてから全閉する。
死点の手前で開き始め、吸入行程の中間で最大揚程点に
達し、圧縮行程を迎える下死点を過ぎてから全閉する。
このように、排気弁１，２と吸気弁３，４の間には上死
点を挾んで所定のオーバラップ角が設けられる。
点を挾んで所定のオーバラップ角が設けられる。
第２図において、図中５は排気弁用カムシャフトであり
、排気弁１，２をそれぞれ開閉駆動するカム６．７のカ
ムプロフィールは開弁点において相互にθ／２の位相差
を設け、閉弁点においては位相差をＯとして形成される
。
、排気弁１，２をそれぞれ開閉駆動するカム６．７のカ
ムプロフィールは開弁点において相互にθ／２の位相差
を設け、閉弁点においては位相差をＯとして形成される
。
このように構成してあり、次に作用について説明する。
ｔＪＳ３図には排気弁１，２の下流側排気通路に生じる
圧力波を破線で示しており、この圧力波は排気弁１が開
くときに入射されるブローダウン圧力（−点鎖線）と、
排気弁２が開くときに入射されるブローダウン圧力（二
点鎖線）とが相互に位相差をもって合成されてつくられ
るため、圧力波の振幅は２つの排気弁が同一位相で開弁
する従来装置の場合（実線で示す）に比べて小さく抑え
られる。
圧力波を破線で示しており、この圧力波は排気弁１が開
くときに入射されるブローダウン圧力（−点鎖線）と、
排気弁２が開くときに入射されるブローダウン圧力（二
点鎖線）とが相互に位相差をもって合成されてつくられ
るため、圧力波の振幅は２つの排気弁が同一位相で開弁
する従来装置の場合（実線で示す）に比べて小さく抑え
られる。
第４図には排気弁１，２が全閉するときに排気弁１，２
より１２０ｍｍ下流点に生じる圧力波が正圧となる回転
数３６００ｒｐＩ１１の運転条件での圧力変動を実際に
測定した結果を破線で示し、図中実線で示す特性は２つ
の排気弁が同一位相で開弁する従来装置の場合を示して
いる。この実験結果からもわかるように、本実施例では
ブローダウン（図中Ａ部）が低下する分その反射波（図
中Ｂ部）の振幅も小さく抑えられる。
より１２０ｍｍ下流点に生じる圧力波が正圧となる回転
数３６００ｒｐＩ１１の運転条件での圧力変動を実際に
測定した結果を破線で示し、図中実線で示す特性は２つ
の排気弁が同一位相で開弁する従来装置の場合を示して
いる。この実験結果からもわかるように、本実施例では
ブローダウン（図中Ａ部）が低下する分その反射波（図
中Ｂ部）の振幅も小さく抑えられる。
第５図には本実施例と２つの排気弁が同一位相で開弁す
る従来装置のそれぞれについて機関の発生トルクおよび
体積効率が回転数に応じて変化する様子を示しており、
従来装置の場合は３６００ｒｐｍ付近でトルクおよび体
積効率の大きな谷が生じているが、本実施例の場合この
谷が浅くなり、トルクの向上が確認できる。
る従来装置のそれぞれについて機関の発生トルクおよび
体積効率が回転数に応じて変化する様子を示しており、
従来装置の場合は３６００ｒｐｍ付近でトルクおよび体
積効率の大きな谷が生じているが、本実施例の場合この
谷が浅くなり、トルクの向上が確認できる。
上述したように、３６００ ｒ ｐ ＋ａ付近は排気弁
１！２が全閉するときに排気弁１，２より直下流側が正
圧となってトルクの谷が生じるが、本実施例では各排気
弁１，２の開弁時に入射されるブローダウン圧力も相互
に位相差をもつため、排気通路に生じる圧力波の振幅は
小さくなり、これにより排気〃スの排出に費やされるボ
ンピングロスを低減し、残留がスを低減するとともに吸
気の体積効率を高めるので、この中回転数域でのトルク
の落ち込みを減少することができる。
１！２が全閉するときに排気弁１，２より直下流側が正
圧となってトルクの谷が生じるが、本実施例では各排気
弁１，２の開弁時に入射されるブローダウン圧力も相互
に位相差をもつため、排気通路に生じる圧力波の振幅は
小さくなり、これにより排気〃スの排出に費やされるボ
ンピングロスを低減し、残留がスを低減するとともに吸
気の体積効率を高めるので、この中回転数域でのトルク
の落ち込みを減少することができる。
また、排気弁１，２が相互に同期して全閉することによ
り、吸気弁３，４とのバルブオーバラップ時に各排気弁
１，２が開く排気通路の実質開口面積が大きくなるため
、バルブオーバラップ期間をそれほど大きく設定する必
要がない。その結果、高速高負荷域には吸気の慣性を利
用して体積効率を確保しつつ、低速低負荷域に大きな吸
入負圧に引かれて排気弁１，２の下流から排気〃スがシ
リング内へと逆流することを抑制し、残留ブスによる燃
焼性の悪化を防止してアイドル安定性等を高められる。
り、吸気弁３，４とのバルブオーバラップ時に各排気弁
１，２が開く排気通路の実質開口面積が大きくなるため
、バルブオーバラップ期間をそれほど大きく設定する必
要がない。その結果、高速高負荷域には吸気の慣性を利
用して体積効率を確保しつつ、低速低負荷域に大きな吸
入負圧に引かれて排気弁１，２の下流から排気〃スがシ
リング内へと逆流することを抑制し、残留ブスによる燃
焼性の悪化を防止してアイドル安定性等を高められる。
次に、第６図に示す他の実施例は、１気筒当たり３本の
排気弁を備える機関において、各排気弁の開弁開始時期
を０１．θ２と位相差を持たせ、かつ全閉時期を同期さ
せるものである。
排気弁を備える機関において、各排気弁の開弁開始時期
を０１．θ２と位相差を持たせ、かつ全閉時期を同期さ
せるものである。
この場合、３本の排気弁が相互に位相差をもって開弁作
動するため、ブローダウン圧力は３段階に入射され、排
気通路に生じる圧力波の振幅をさらに低減できる。
動するため、ブローダウン圧力は３段階に入射され、排
気通路に生じる圧力波の振幅をさらに低減できる。
（発明の効果）
以上の通り本発明によれば、同一気筒に備えられる複数
の排気弁相互で開弁開始時期を異ならせ、かつ全閉時期
を同期させるようにしたため、各排気弁の開弁に伴い排
気ポートに入射されるブローダウン圧力が相互に位相差
をもって入射されることにより、排気通路に生じる圧力
波を弱めて、トルクの谷が生じる回転数域でのボンピン
グロスを低減して出力向上をはかる一方、排気弁の閉弁
終了時期を同期させたことにより、バルブオーバラップ
期間を小さくすることが可能となってアイドル安定性等
を確保でき、また、カムの形状変更により容易に実施で
きる。
の排気弁相互で開弁開始時期を異ならせ、かつ全閉時期
を同期させるようにしたため、各排気弁の開弁に伴い排
気ポートに入射されるブローダウン圧力が相互に位相差
をもって入射されることにより、排気通路に生じる圧力
波を弱めて、トルクの谷が生じる回転数域でのボンピン
グロスを低減して出力向上をはかる一方、排気弁の閉弁
終了時期を同期させたことにより、バルブオーバラップ
期間を小さくすることが可能となってアイドル安定性等
を確保でき、また、カムの形状変更により容易に実施で
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す吸排気弁の作動説明図
、第２図は排気弁側カムシャフトの側面図および断面図
、ｔ５３図は作用を示す線図、第４図、第５図はそれぞ
れ実験結果を示す線図である。 第６図は他の実施例を示す吸排気弁の作動説明図である
。第７図は従来例を示す吸排気弁の作動説明図である。 １．２・・・排気弁、３，４・・・吸気弁特許出願人
日産自動車株式会社第１図 第２図 ＼ 第３図 第４図
、第２図は排気弁側カムシャフトの側面図および断面図
、ｔ５３図は作用を示す線図、第４図、第５図はそれぞ
れ実験結果を示す線図である。 第６図は他の実施例を示す吸排気弁の作動説明図である
。第７図は従来例を示す吸排気弁の作動説明図である。 １．２・・・排気弁、３，４・・・吸気弁特許出願人
日産自動車株式会社第１図 第２図 ＼ 第３図 第４図
Claims (1)
- 一つの気筒に複数の排気弁を備える内燃機関において、
前記複数の排気弁は相互で開弁開始時期が異なり、かつ
全閉時期が同期することを特徴とする内燃機関の弁装置
。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31719087A JPH01159417A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 内燃機関の弁装置 |
| DE8888120459T DE3875593T2 (de) | 1987-12-08 | 1988-12-07 | Ventilsteuervorrichtung. |
| EP88120459A EP0319956B1 (en) | 1987-12-08 | 1988-12-07 | Valve operating mechanism |
| US07/280,856 US4964375A (en) | 1987-12-08 | 1988-12-07 | Valve operating mechanism |
| KR1019880016317A KR890010397A (ko) | 1987-12-05 | 1988-12-08 | 밸브장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31719087A JPH01159417A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 内燃機関の弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01159417A true JPH01159417A (ja) | 1989-06-22 |
Family
ID=18085457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31719087A Pending JPH01159417A (ja) | 1987-12-05 | 1987-12-15 | 内燃機関の弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01159417A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19521141A1 (de) * | 1994-06-09 | 1995-12-14 | Nissan Motor | Auslaßventilmechanismus für Kolbenkraftmaschinen |
| US5743225A (en) * | 1996-04-19 | 1998-04-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Valve system for engine |
| JP2003515025A (ja) * | 1999-11-13 | 2003-04-22 | ドクトル インジエニエール ハー ツエー エフ ポルシエ アクチエンゲゼルシヤフト | 多気筒型の内燃機関 |
| JP2015124664A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 三菱自動車工業株式会社 | 直列四気筒のエンジン |
| JP2017180360A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| GR1009380B (el) * | 2017-07-04 | 2018-10-12 | Αποστολος Θωμα Τσερκης | Μηχανη εσωτερικης καυσης εμβολοφορα παλινδρομικη, με τροποποιηση της υλοποιησης της εξαγωγης |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6123427B2 (ja) * | 1978-02-18 | 1986-06-05 | Freudenberg Carl |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP31719087A patent/JPH01159417A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6123427B2 (ja) * | 1978-02-18 | 1986-06-05 | Freudenberg Carl |
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