JPH0323726B2 - - Google Patents

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JPH0323726B2
JPH0323726B2 JP58019611A JP1961183A JPH0323726B2 JP H0323726 B2 JPH0323726 B2 JP H0323726B2 JP 58019611 A JP58019611 A JP 58019611A JP 1961183 A JP1961183 A JP 1961183A JP H0323726 B2 JPH0323726 B2 JP H0323726B2
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JP
Japan
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valve
exhaust
intake
closed
valves
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JP58019611A
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JPS59147822A (ja
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Shoji Nakajima
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Suzuki Co Ltd
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Suzuki Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59147822A publication Critical patent/JPS59147822A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/01Internal exhaust gas recirculation, i.e. wherein the residual exhaust gases are trapped in the cylinder or pushed back from the intake or the exhaust manifold into the combustion chamber without the use of additional passages

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関のバルブ装置に係り、特に
燃焼室に2個の吸気弁と2個の排気弁とを対向し
て夫々配置した4バルブ内燃機関において別途に
スワール生成用部品やスワール生成用ポートを要
することなく強力なスワールを燃焼室内に効果的
に生起せしめ、低燃費で高い機関出力を得る内燃
機関のバルブ装置に関する。
〔従来の技術〕
内燃機関においては、燃焼室に2個の吸気弁と
2個の排気弁とを対向して夫々配置した4バルブ
内燃機関がある。
また、内燃機関にあつては、燃焼室への混合気
に渦流や乱流(以下総括して「スワール」とい
う)を生起せしめ、燃焼速度を大として燃焼性の
改善を図る方法が一般に知られている。
燃焼室への混合気にスワールを生起せしめる方
法としては、例えばスワールポートによる方法、
補助バルブ(MCAジエツト)による方法、ある
いはエアインダクシヨンによる方法等が知られて
いる。
更に、燃焼室に2個の吸気弁と2個の排気弁と
を対向して夫々配置した4バルブ内燃機関にあつ
ては、動弁機構により、例えば2個の排気弁を同
時に開放動作させた後に同時に閉塞動作させると
ともに、この2個の排気弁の閉塞時と同時に2個
の吸気弁を開放動作させ、そして、この2個の吸
気弁を同時に閉塞動作させている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、このような4バルブ内燃機関におい
ては、スワールポートにより混合気にスワールを
生起せしめる方法では吸入抵抗が大きく機関出力
を向上させることができず、また、補助バルブに
よりスワールを生起せしめる方法では混合気にス
ワールを生起させるための補助バルブの径を小さ
くしなければならず、このため、機関出力の向上
には利用し得ず、更に、エアインダクシヨンによ
つて混合気にスワールを生起せしめる方法では機
関出力の増加状態が従来と同じ程度であり、改善
が望まれていた。
〔発明の目的〕
そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去
すべく、燃焼室に2個の吸気弁と2個の排気弁と
を対向して夫々配置した4バルブ内燃機関におい
て、第1、第2排気弁を閉塞動作して第1、第2
吸気弁を開放動作させる際に第1排気弁を閉塞さ
せた後に第2排気弁を閉塞させるとともに第1排
気弁の閉塞時に第1、第2吸気弁を開放動作さ
せ、第1、第2吸気弁の閉塞動作の際には第2吸
気弁を閉塞させた後に第1吸気弁を閉塞させるべ
く各弁の動作時期に時間差を設定することによ
り、別途にスワール生成用部品やスワール生成用
ポートを要することなく強力なスワールを燃焼室
内に効果的に生起せしめ、低燃費で高い機関出力
を得る内燃機関のバルブ装置を実現するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するためにこの発明は、内燃機
関燃焼室に第1、第2吸気弁と第1、第2排気弁
とを対向して夫々配置した内燃機関のバルブ装置
において、前記第1、第2排気弁を閉塞動作して
前記第1、第2吸気弁を開放動作させる際に前記
第1排気弁を閉塞させた後に前記第2排気弁を閉
塞させるとともに前記第1排気弁の閉塞時に前記
第1、第2吸気弁を開放動作させ、前記第1、第
2吸気弁の閉塞動作の際には前記第2吸気弁を閉
塞させた後に前記第1吸気弁を閉塞させるべく各
弁の動作時期に時間差を設定したことを特徴とす
る。
〔作用〕
この発明の構成によれば、第1、第2排気弁を
閉塞動作して第1、第2吸気弁を開放動作させる
際には、第1排気弁を閉塞させた後に第2排気弁
を閉塞させるとともに、第1排気弁の閉塞時に第
1、第2吸気弁を開放動作させるので、第2排気
弁と第1、第2吸気弁とにバルブオーバラツプが
生じ、第2排気弁側から排ガスの一部が燃焼室内
に吸引され、また、第1、第2吸気弁の閉塞動作
の際には、第2吸気弁を閉塞させた後に第1吸気
弁を閉塞させるので、第1吸気弁側からの混合気
が第1排気弁側に流動する。従つて、各弁の閉塞
動作時期にずらすだけで、強力なスワールを燃焼
室内に生起せしめ、燃焼速度を増大させ、また、
高圧縮力が可能となり、低燃費で機関出力を高く
することができる。
〔実施例〕
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且
つ具体的に説明する。
第1〜3図は、この発明の実施例を示すもので
ある。第1図において、1は4バルブ内燃機関
(以下、「内燃機関」という)、2はこの内燃機関
1の燃焼室、3はシリンダヘツド、5はシリンダ
ブロツクである。内燃機関1のシリンダヘツド3
には、第1、第2図に示す如く、2個の吸気弁1
2−1,12−2と2個の第1、第2排気弁14
−1,14−2とが対向して夫々配設されてい
る。燃焼室2を形成するシリンダヘツド3には、
吸気ポート4及び排気ポート6が燃焼室2に連通
して形成されている。
前記吸気ポート4は、第2図に示す如く、燃焼
室2の近傍で二本に分岐され、燃焼室2に連通し
ている。従つて、第1、2図に示す如く、燃焼室
2には、吸気ポート4の開口部が2個並列に位置
して連通している(第1、2図の右側)。この吸
気ポート4の夫々開口部には、吸気弁座8が夫々
設けられている。この吸気弁座8により形成され
た開口である吸気口の開放あるいは閉塞は、吸気
弁12によつて行われる。この吸気弁12は、動
弁機構(図示せず)の作動に連動して進退動し、
その進退動により吸気弁座8に接離してその開口
である吸気口を開放あるいは閉塞するものであ
る。
前記吸気弁12は、吸気ポート4が燃焼室2に
二本に分岐して連通していることにより、2個設
けられる。即ち、第1、2図に示す如く、一方の
吸気弁座8に接離して吸気口を開閉すべく第1吸
気弁12−1が配置されているとともに、他方の
吸気弁座8に接離して吸気口を開閉すべく第2吸
気弁12−2が配置されている。
また、前記排気ポート6は、第2図に示す如
く、燃焼室2の近傍で二本に分岐され、燃焼室2
に連通している。従つて、第2図から明らかな如
く、燃焼室2には、排気ポート6の開口部が2個
並列に位置して連通している(第1、2図の左
側)。この排気ポート6の夫々開口部は、前記吸
気ポート4の夫々開口部に対向して位置してい
る。この排気ポート6の夫々開口部には、排気弁
座10が夫々設けられている。この排気弁座10
により形成された開口である排気口の開放あるい
は閉塞は、排気弁14によつて行われる。この排
気弁14は、上述の動弁機構の作動に連動して進
退動し、その進退動により排気弁座10に接離し
てその開口である排気口を開放あるいは閉塞する
ものである。
前記排気弁14は、排気ポート6が燃焼室2に
二本に分岐して連通していることにより、2個設
けられる。即ち、第1、2図に示す如く、一方の
排気弁座10に接離して排気口を開閉すべく第1
排気弁14−1が配置されているとともに、他方
の排気弁座10に接離して排気口を開閉すべく第
2吸気弁12−2が配置されている。
従つて、第2図から明らかな如く、第1吸気弁
12−1に対向して第1排気弁14−1が配置さ
れるとともに、第2吸気弁12−2に対向して第
2排気弁14−2が配置されることになる。
前記吸気ポート4及び排気ポート6の夫々開口
部は、従来の如きスワールを生成させるためにス
ワールポートやエアインダクシヨンノズル等を設
ける必要がないので、その内径を大きく形成する
ことが可能である。この吸気ポート4及び排気ポ
ート6の夫々開口部の大きさに応じて吸気口及び
排気口の大きさを変更し、この吸気口及び排気口
の大きさに応じて吸気弁12及び排気弁14を大
形に形成することが可能となり、これにより、吸
気抵抗及び排気抵抗を小さくすることができるも
のである。
前記第1、第2吸気弁12−1,12−2及び
第1、第2排気弁14−1,14−2は、吸気弁
座8及び排気弁座10の夫々吸気口及び排気口を
開放・閉塞する動作時期に時間差が設定されてい
る。即ち、第3図に示す如く、第1、第2排気弁
14−1,14−2を時間S1で同時に開放させ、
その後、第1、第2排気弁14−1,14−2を
閉塞動作して第1、第2吸気弁12−1,12−
2を開放動作させる際には、第1排気弁14−1
を時間X1で閉塞させ後に第2排気弁14−2を
時間X2で閉塞させるとともに、第1、第2吸気
弁12−1,12−2を第1排気弁14−1の閉
塞時である時間X1と同時の時間S2で同時に開放
動作させ、その後、第1、第2吸気弁12−1,
12−2を閉塞動作させる際には、第2吸気弁1
2−1を時間X3で閉塞させた後に第1吸気弁1
2−2を時間X4で閉塞させるべく各弁の動作時
期に時間差が設定されている。この各弁の時間差
は、上述の動弁機構によつて設定される。
第1図に示す如く、燃焼室2を形成するシリン
ダヘツド3の上部には、点火プラグ16が設けら
れている。この点火プラグ16は、燃焼室2内で
圧縮された混合気に点火する機能を有している。
なお、符号18はピストンである。
次に、この実施例の作用を説明する。
第3図に示す如く、第1、第2排気弁14−
1,14−2が時間S1で同時に開放動作し、その
後、第1、第2排気弁14−1,14−2を閉塞
動作させる際には、第1排気弁14−1を閉塞さ
せた後に、つまり第1排気弁14−1が時間X1
で閉塞した時から所定時間t1経過した時間X2で第
2排気弁14−2を閉塞させる。このとき、ピス
トン18は上死点位置から下死点側へ下降するの
で、燃焼室2内の燃焼ガスの圧力は小(負圧側)
となり、まだ完全に閉塞されていない第2排気弁
14−2側から排ガスの一部が燃焼室2内に吸引
(逆流)される。
即ち、第2排気弁14−2が閉じないうちに第
1、第2吸気弁12−1,12−2が開き、所定
時間t1でバルブオーバラツプが生じているので、
ピストン18の下死点への下降によつて第2排気
弁14−2側から排ガスの一部が燃焼室2内に逆
流され、所謂内部EGRが行われる。特に、気化
器を有する内燃機関の低回転域においては、脈
動、慣性効果が少ないので、燃焼室2の中心に対
してオフセツトされた第2排気弁14−2側から
の排ガスが第2図のA1方向に積極的に流動し、
これにより、燃焼室2内には乱流(タービラン
ス)が効率良く生じる。
またこのとき、燃焼室2内で第2排気弁14−
2側からの排ガスがA1方向に流動している時、
第1吸気弁12−1及び第2吸気弁12−2側か
ら混合気が燃焼室2内へ流入する。第1吸気弁1
2−1側からの混合気は、第1排気弁14−1側
のA2方向に流動する。また、第2吸気弁12−
2側からの混合気は、上述した排ガス流と合流し
て乱流となる。
そして、第1、第2吸気弁12−1,12−2
を閉塞動作させる際には、先に第2吸気弁12−
2を時間X3で閉塞させ、そして、この時間X3
ら所定時間t2経過した時間X4で第1吸気弁12−
1を閉塞させると、第1吸気弁12−1側からの
混合気は、第1吸気弁12−1側から第1排気弁
14−1側へのA2方向に流動させられる。この
混合気は、燃焼室2内面に沿つて第2排気弁14
−2側に流動し、終には、A1方向に流動する。
従つて、特に、脈動、慣性効果が少ない内燃機
関の低回転域において、第2排気弁14−2側か
ら第2吸気弁12−2側への排ガスの流動(A1
方向)及び第1吸気弁12−1側から第1排気弁
14−1側への混合気の流動(A2方向)とによ
り、燃焼室2内にはスワールが強力に生起され、
これにより、混合気流速等が比較的弱い内燃機関
の低回転域で燃焼室2内に生じたA1方向の排ガ
ス流及びA2方向の混合気流によつて燃焼性を効
果的に改善させることができる。
また、内燃機関の高回転域にあつても、混合気
流等が強くなるとともに、低回転域の場合程では
ないがそれと同様に生ずるA1方向の排ガス流及
びA2方向の混合気流により、燃焼室2内にはス
ワールが発生される。
この結果、、燃焼室2内においては、第1吸気
弁12−1,12−2及び第1、第2排気弁14
−1,14−2の閉塞動作時期をずらすだけで、
別途にスワール生成用部品やスワール生成用ポー
トを設けることなく、従来よりも強力なスワール
を生起せしめ、燃焼速度を増大して火炎伝播を促
進して燃焼性を良くすることができ、これによ
り、低燃費で高い圧縮比を得て、機関出力を向上
させることができる。
また、第2図に示す如く、第1排気弁14−1
と第2排気弁14−2とを同時に時間S1で開放さ
せているので、排気ブローダウンの動的効果も有
効に生かすことができ、実用上有利である。
更に、スワールを生成させるためにスワールポ
ートやエアインダクシヨンノズル等を設ける必要
がないので、吸気ポート4の開口や排気ポート6
の開口を大きくすることが可能となり、これに伴
つて、第1、第2吸気弁12−1,12−2及び
第1、第2排気弁14−1,14−2を大形に形
成することができ、吸入抵抗及び排気抵抗が少な
くなり、容積効率を向上させ、これにより、機関
出力をさらに向上させることが可能となる。
〔発明の効果〕
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明に
よれば、燃焼室に第1、第2吸気弁と第1、第2
排気弁とを対向して夫々配置した4バルブ内燃機
関において第2排気弁を閉塞動作して第1、第2
吸気弁を開放動作させる際に第1排気弁を閉塞さ
せた後に第2排気弁を閉塞させるとともに第1排
気弁の閉塞時に第1、第2吸気弁を開放動作さ
せ、第1、第2吸気弁の閉塞動作の際には第2吸
気弁を閉塞させた後に第1吸気弁を閉塞させるべ
く各弁の動作時期に時間差を設定したことによ
り、別途にスワール生成用部品やスワール生成用
ポートを要することなく、強力なスワールを燃焼
室内に生起せしめ、燃焼速度を増大して火炎伝播
を促進させて燃焼性を良くし、これにより、低燃
費で高い機関出力を得る。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図はこの発明の実施例を示し、第1図
は4バルブ内燃機関のバルブ装置の縦断面図、第
2図は4バルブ内燃機関のバルブ装置の要部平面
図、第3図は吸気弁及び排気弁の開閉の時間差の
説明図である。 図において、1は内燃機関、2は燃焼室、3は
シリンダヘツド、4は吸気ポート、5はシリンダ
ブロツク、6は排気ポート、8は吸気弁座、10
は排気弁座、12−1は第1吸気弁、12−2は
第2吸気弁、14−1は第1排気弁、14−2は
第2排気弁、16は点火プラグ、そして18はピ
ストンである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 内燃機関燃焼室に第1、第2吸気弁と第1、
    第2排気弁とを対向して夫々配置した内燃機関の
    バルブ装置において、前記第1、第2排気弁を閉
    塞動作して前記第1、第2吸気弁を開放動作させ
    る際に前記第1排気弁を閉塞させた後に前記第2
    排気弁を閉塞させるとともに前記第1排気弁の閉
    塞時に前記第1、第2吸気弁を開放動作させ、前
    記第1、第2吸気弁の閉塞動作の際には前記第2
    吸気弁を閉塞させた後に前記第1吸気弁を閉塞さ
    せるべく各弁の動作時期に時間差を設定したこと
    を特徴とする内燃機関のバルブ装置。
JP58019611A 1983-02-10 1983-02-10 内燃機関のバルブ装置 Granted JPS59147822A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58019611A JPS59147822A (ja) 1983-02-10 1983-02-10 内燃機関のバルブ装置

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JP58019611A JPS59147822A (ja) 1983-02-10 1983-02-10 内燃機関のバルブ装置

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Publication Number Publication Date
JPS59147822A JPS59147822A (ja) 1984-08-24
JPH0323726B2 true JPH0323726B2 (ja) 1991-03-29

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2703107A1 (fr) * 1993-03-22 1994-09-30 Arlaud Roger Dispositif permettant le contrôle du remplissage et de la combustion stratifiée d'un moteur à combustion interne.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5359123A (en) * 1976-11-08 1978-05-27 Nissan Motor Co Ltd Compulsary sweeping internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5015906B2 (ja) * 1973-06-15 1975-06-09

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JPS5359123A (en) * 1976-11-08 1978-05-27 Nissan Motor Co Ltd Compulsary sweeping internal combustion engine

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JPS59147822A (ja) 1984-08-24

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