JPH0431622A - 往復ピストン式４サイクル内燃機関 - Google Patents
往復ピストン式４サイクル内燃機関Info
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- JPH0431622A JPH0431622A JP13908190A JP13908190A JPH0431622A JP H0431622 A JPH0431622 A JP H0431622A JP 13908190 A JP13908190 A JP 13908190A JP 13908190 A JP13908190 A JP 13908190A JP H0431622 A JPH0431622 A JP H0431622A
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- Japan
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- piston
- stroke
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Classifications
-
- 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
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
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- 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、吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程を
繰り返す往復ピストン式４サイクル内燃機関に関する。
繰り返す往復ピストン式４サイクル内燃機関に関する。
〔従来の技術］
この種の内燃機関は、古くから各種車輌の原動機として
利用されており、改良も重ねられている。
利用されており、改良も重ねられている。
この機関につき指摘されてきた問題点に、排気行程にお
いて燃焼ガスを完全に排出し切れず、そのため残留ガス
が次に供給される燃料の理想的な燃焼の妨げとなり、そ
の結果、全体として排ガス中の有害成分量が増加する点
があり、また、シリンダ内壁が高温化するためノンキン
グ等を防止する上で圧縮比の向上に限度があり、これが
熱効率の向上の妨げとなっている点がある。
いて燃焼ガスを完全に排出し切れず、そのため残留ガス
が次に供給される燃料の理想的な燃焼の妨げとなり、そ
の結果、全体として排ガス中の有害成分量が増加する点
があり、また、シリンダ内壁が高温化するためノンキン
グ等を防止する上で圧縮比の向上に限度があり、これが
熱効率の向上の妨げとなっている点がある。
このような問題点を解決するため、近年、６サイクル内
燃機関が提案されるに至っている。
燃機関が提案されるに至っている。
この内燃機関は、通常の往復ピストン式４サイクル内燃
機関における吸気、圧縮、爆発、排気の４行程うち排気
行程のあとに、シリンダ内を掃気する空気をシリンダ内
へ供給する行程と、該空気を排出する行程とを加えたも
のである。
機関における吸気、圧縮、爆発、排気の４行程うち排気
行程のあとに、シリンダ内を掃気する空気をシリンダ内
へ供給する行程と、該空気を排出する行程とを加えたも
のである。
この６サイクル内燃機関によると、燃焼ガス排出行程後
、なおシリンダ内に残留するガスを、前記追加された２
つの行程により掃気することができ、それだけ燃焼ガス
の排出をより完全に行うことができ、また、掃気用空気
の供給による冷却効果のため、圧縮比を上げてもノッキ
ングを起こしにくく、それだけ熱効率を向上させること
ができる。
、なおシリンダ内に残留するガスを、前記追加された２
つの行程により掃気することができ、それだけ燃焼ガス
の排出をより完全に行うことができ、また、掃気用空気
の供給による冷却効果のため、圧縮比を上げてもノッキ
ングを起こしにくく、それだけ熱効率を向上させること
ができる。
しかしながら、前記６サイクル内燃機関は、クランク３
回転に１回の仕事行程（爆発膨張行程）があるだけであ
るから、それだけ機関出力が低下するという問題がある
。
回転に１回の仕事行程（爆発膨張行程）があるだけであ
るから、それだけ機関出力が低下するという問題がある
。
そこで本発明は、シリンダ内の燃焼ガス残留を大幅に少
なくするとともに、圧縮比を向上させることができるよ
うにシリンダ内を冷却でき、それでいて前記６サイクル
内燃機関のような機関出力低下をもたらさない往復ピス
トン式４サイクル内燃機関を提供することを目的とする
。
なくするとともに、圧縮比を向上させることができるよ
うにシリンダ内を冷却でき、それでいて前記６サイクル
内燃機関のような機関出力低下をもたらさない往復ピス
トン式４サイクル内燃機関を提供することを目的とする
。
本発明は前記目的に従い、排気行程において排気弁が開
き始めたのち開き始め、その後ピストンが上死点に向か
う途中で閉じる掃気用空気供給弁を備えたことを特徴と
する往復ピストン式４サイクル内燃機関を提供するもの
である。
き始めたのち開き始め、その後ピストンが上死点に向か
う途中で閉じる掃気用空気供給弁を備えたことを特徴と
する往復ピストン式４サイクル内燃機関を提供するもの
である。
本発明内燃機関は、従来の４サイクル機関同様、吸気行
程、圧縮行程、爆発膨張行程および排気行程の順序で作
動し、排気行程では、ピストンが下死点に到達する少し
前に排気弁が開き始めるが、排気弁が開き始めたのち、
前記掃気用空気供給弁が開き始め、これによってシリン
ダ内へ掃気用空気が供給され、シリンダ内の燃焼ガスは
、該空気供給とピストンの上死点へ向かう動作により排
気弁から押し出され、前記空気供給弁が閉じると、その
後は、ピストン動作により残留・空気とともに押し出さ
れる。
程、圧縮行程、爆発膨張行程および排気行程の順序で作
動し、排気行程では、ピストンが下死点に到達する少し
前に排気弁が開き始めるが、排気弁が開き始めたのち、
前記掃気用空気供給弁が開き始め、これによってシリン
ダ内へ掃気用空気が供給され、シリンダ内の燃焼ガスは
、該空気供給とピストンの上死点へ向かう動作により排
気弁から押し出され、前記空気供給弁が閉じると、その
後は、ピストン動作により残留・空気とともに押し出さ
れる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図の（１）〜（６）は一実施例であるガソリンを燃
料とする往復ピストン式４サイクル内燃機関の概略構成
および動作状態を示している。
料とする往復ピストン式４サイクル内燃機関の概略構成
および動作状態を示している。
この機関は、従来のガソリン機関同様、シリンダ１、こ
れに連設されたクランクケース２、シリンダ内を摺動す
るピストン３、クランクケース内でクランク軸４を中心
に回転できるクランク５、該クランクとピストンを連結
する連接棒６を備え、シリンダｌには排気弁７、吸気弁
８および点火プラグ９が設けられており、さらに、掃気
用空気供給弁１０が設けられている。
れに連設されたクランクケース２、シリンダ内を摺動す
るピストン３、クランクケース内でクランク軸４を中心
に回転できるクランク５、該クランクとピストンを連結
する連接棒６を備え、シリンダｌには排気弁７、吸気弁
８および点火プラグ９が設けられており、さらに、掃気
用空気供給弁１０が設けられている。
排気弁７および吸気弁８は弁バネ７１および８１により
閉じるように付勢されているが、クランク軸４の回転に
連動するそれ自体既に知られた図示しない弁駆動機構に
より、排気弁７は排気行程で、吸気弁８は吸気行程でそ
れぞれ開かれるように構成されている。
閉じるように付勢されているが、クランク軸４の回転に
連動するそれ自体既に知られた図示しない弁駆動機構に
より、排気弁７は排気行程で、吸気弁８は吸気行程でそ
れぞれ開かれるように構成されている。
空気供給弁１０も弁バネ１０１により閉じるように付勢
力を受けているが、排気弁および吸気弁に対すると同様
の図示しない弁駆動機構により空気供給を行うとき開か
れる。
力を受けているが、排気弁および吸気弁に対すると同様
の図示しない弁駆動機構により空気供給を行うとき開か
れる。
排気弁７、吸気弁８および空気供給弁１０をそれぞれ駆
動する前記弁駆動機構は、第２図に示すタイミングで多
弁を開閉するように構成されている。
動する前記弁駆動機構は、第２図に示すタイミングで多
弁を開閉するように構成されている。
すなわち、排気弁７については、シリンダ１内混合気が
圧縮、点火により爆発膨張し、それによってピストン３
が下死点へ向は移動し始めたのち、下死点に到達する少
し前、すなわち、クランク軸回転角度で約６５″′〜１
５°手前で開き始め、そこから排気行程を経て上死点を
過ぎて約５°〜１３°後に閉じる。
圧縮、点火により爆発膨張し、それによってピストン３
が下死点へ向は移動し始めたのち、下死点に到達する少
し前、すなわち、クランク軸回転角度で約６５″′〜１
５°手前で開き始め、そこから排気行程を経て上死点を
過ぎて約５°〜１３°後に閉じる。
吸気弁８については、ピストン３が排気行程で下死点か
ら上死点に至る少し前、クランク軸回転角度で上死点の
手前約２０°〜８°で開き始め、そこから吸気行程を経
て下死点を過ぎて約２０゜〜５０″後に閉じる。
ら上死点に至る少し前、クランク軸回転角度で上死点の
手前約２０°〜８°で開き始め、そこから吸気行程を経
て下死点を過ぎて約２０゜〜５０″後に閉じる。
空気供給弁１０については、混合気の圧縮、点火、爆発
膨張によりピストン３が下死点に向は移動し、その途中
で排気弁７が開き始めて燃焼ガスが吹き出し始めたのち
、ピストン３が下死点に到達するか、または該下死点に
近い下死点前後の位置に到達した時点で開き、該下死点
を過ぎ、クランク軸回転角度で約４５°〜９０’後に閉
じる。
膨張によりピストン３が下死点に向は移動し、その途中
で排気弁７が開き始めて燃焼ガスが吹き出し始めたのち
、ピストン３が下死点に到達するか、または該下死点に
近い下死点前後の位置に到達した時点で開き、該下死点
を過ぎ、クランク軸回転角度で約４５°〜９０’後に閉
じる。
空気供給弁１０には過給機１１が接続されている。この
過給機としては、既に知られているタイプの過給機、例
えばルーツブロアタイプのもの等を採用できる。
過給機としては、既に知られているタイプの過給機、例
えばルーツブロアタイプのもの等を採用できる。
また、多弁７．８および１０は、排気、吸気、掃気を円
滑に行える位置に配置される。
滑に行える位置に配置される。
以上説明したガソリン機関によると、当初は、図示しな
いスタータによりクランク軸４が回され、それによって
ピストン３が往復動する。このピストンの往復動により
、吸気行程において吸気弁８が開き、図示しない気化器
から燃料と空気の混合気がシリンダｌ内へ吸入される。
いスタータによりクランク軸４が回され、それによって
ピストン３が往復動する。このピストンの往復動により
、吸気行程において吸気弁８が開き、図示しない気化器
から燃料と空気の混合気がシリンダｌ内へ吸入される。
次いで、圧縮行程に移り、ピストン３が上死点へ向かい
、混合気を圧縮する。ピストン３が上死点またはほぼ上
死点に到達すると点火プラグ９にて点火され、混合気が
爆発膨張し、ピストン３を押し下げる。かくしてピスト
ン３が下死点に到達する少し前に排気弁７が開き、燃焼
ガスの吹き出しがあり、ピストン３がほぼ下死点に到達
すると、排気弁７は開いたまま空気供給弁１０が開き、
シリンダ１内へ過給機１１から掃気用空気が供給される
。かくしてシリンダ内燃焼ガスは、該掃気用空気の供給
により殆ど掃気排出され、シリンダ内には僅かな残留ガ
スと掃気用空気のみとなる。引き続きピストン３の上死
点へ向かう動作により、これらは排気弁７から押し出さ
れ、その後、ピストン３が上死点へ向かう途中で空気供
給弁１０が閉じ、その後はピストン３の上昇によって残
留空気および残留燃焼ガスが排出され、ピストン３が上
死点に到達する少し前に再び吸気弁８が開き始め、上死
点を少し過ぎたところで排気弁７が閉じる。
、混合気を圧縮する。ピストン３が上死点またはほぼ上
死点に到達すると点火プラグ９にて点火され、混合気が
爆発膨張し、ピストン３を押し下げる。かくしてピスト
ン３が下死点に到達する少し前に排気弁７が開き、燃焼
ガスの吹き出しがあり、ピストン３がほぼ下死点に到達
すると、排気弁７は開いたまま空気供給弁１０が開き、
シリンダ１内へ過給機１１から掃気用空気が供給される
。かくしてシリンダ内燃焼ガスは、該掃気用空気の供給
により殆ど掃気排出され、シリンダ内には僅かな残留ガ
スと掃気用空気のみとなる。引き続きピストン３の上死
点へ向かう動作により、これらは排気弁７から押し出さ
れ、その後、ピストン３が上死点へ向かう途中で空気供
給弁１０が閉じ、その後はピストン３の上昇によって残
留空気および残留燃焼ガスが排出され、ピストン３が上
死点に到達する少し前に再び吸気弁８が開き始め、上死
点を少し過ぎたところで排気弁７が閉じる。
かくして、吸気、圧縮、爆発、掃気および排気が繰り返
され始めると、スタータによる駆動は解かれ、クランク
軸が所期の回転を始める。
され始めると、スタータによる駆動は解かれ、クランク
軸が所期の回転を始める。
以上説明したガソリン機関によると、排気行程の初期に
おいて、シリンダ１内へ掃気用空気が供給されるので、
燃焼ガスの排出が速やかに行われ、その結果、シリンダ
内の残留燃焼ガスが大幅に減少し、次の混合気が完全燃
焼に近い状態で燃焼し、それだけ排ガス中の有害成分総
量が減少するとともに、有害成分除去のための排ガス対
策が容易となる。また、掃気用空気の導入によるシリン
ダ冷却効果のため、ノッキング等を防止しつつ、圧縮比
を上昇させることが可能となり、それだけ熱効率を上昇
させ、燃料消費量を抑制することができる。
おいて、シリンダ１内へ掃気用空気が供給されるので、
燃焼ガスの排出が速やかに行われ、その結果、シリンダ
内の残留燃焼ガスが大幅に減少し、次の混合気が完全燃
焼に近い状態で燃焼し、それだけ排ガス中の有害成分総
量が減少するとともに、有害成分除去のための排ガス対
策が容易となる。また、掃気用空気の導入によるシリン
ダ冷却効果のため、ノッキング等を防止しつつ、圧縮比
を上昇させることが可能となり、それだけ熱効率を上昇
させ、燃料消費量を抑制することができる。
さらに、完全燃焼に近い燃焼が得られ、圧縮比も高くで
きるので、出力向上も期待できる。
きるので、出力向上も期待できる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
ほかにも種々の態様で実施できる。
ほかにも種々の態様で実施できる。
例えば、混合気の供給にあたっては、気化器に替えて、
燃料噴射ポンプにより空気中に燃料を噴出して混合気を
得る装置等を使用できる。
燃料噴射ポンプにより空気中に燃料を噴出して混合気を
得る装置等を使用できる。
また、吸気弁からは空気を供給し、燃料は燃料噴射装置
にて直接シリンダ１内へ噴射するタイプの機関にも適用
できる。
にて直接シリンダ１内へ噴射するタイプの機関にも適用
できる。
また、使用する燃料がガソリン以外のプロパンガス等の
燃料である機関にも適用でき、このような場合は、吸気
弁８に替えてそれら燃料の供給手段を使用すればよい。
燃料である機関にも適用でき、このような場合は、吸気
弁８に替えてそれら燃料の供給手段を使用すればよい。
さらに、本発明はディーゼル機関にも適用できる。
本発明の往復ピストン式４サイクル内燃機関によると、
排気行程において、シリンダ内に掃気用空気が供給され
るので、シリンダ内燃焼ガスの排出を速やかに行うこと
ができ、その結果、シリンダ内の残留燃焼ガスが大幅に
減少し、次の燃焼爆発行程で従来より完全燃焼に近い状
態で燃焼が行われ、それだけ排ガス中の有害成分総量が
減少するとともに有害成分除去のための排ガス対策が容
易となる。
排気行程において、シリンダ内に掃気用空気が供給され
るので、シリンダ内燃焼ガスの排出を速やかに行うこと
ができ、その結果、シリンダ内の残留燃焼ガスが大幅に
減少し、次の燃焼爆発行程で従来より完全燃焼に近い状
態で燃焼が行われ、それだけ排ガス中の有害成分総量が
減少するとともに有害成分除去のための排ガス対策が容
易となる。
また、掃気用空気の導入によるシリンダ内冷却効果のた
め、ノッキング等を防止しつつ圧縮比を上げて熱効率を
上昇させ、燃料消費量を抑制することができ、燃料消費
の抑制により全体としてＣＯ２、ＣＯ１炭化水素、ＮＯ
Ｘの排出も減少する。
め、ノッキング等を防止しつつ圧縮比を上げて熱効率を
上昇させ、燃料消費量を抑制することができ、燃料消費
の抑制により全体としてＣＯ２、ＣＯ１炭化水素、ＮＯ
Ｘの排出も減少する。
さらに、従来の４サイクル機関同様、クランク軸２回転
中に１回の仕事行程（爆発膨張行程）があるので、既述
の６サイクル機関のような機関出力の低下はみられない
。
中に１回の仕事行程（爆発膨張行程）があるので、既述
の６サイクル機関のような機関出力の低下はみられない
。
第１図は本発明の一実施例の概略構成および動作状態を
示す図、第２図は第１図の実施例における吸気弁、排気
弁および掃気用空気供給弁の開閉タイミングを示す図で
ある。 １・・・シリンダ ６・・・連接棒 ２・・・クランクケース ７・・・排気弁 ３・・・ピストン ８・・・吸気弁 ４・・・クランク軸 ９・・・点火プラグ ５・・・クランク ０・・・掃気用空気供給弁 出 願 人 株式会社 研 ・・・シリンダ １０・・・掃気用空気供給弁 第 図 第２図 平成２年８月３０日
示す図、第２図は第１図の実施例における吸気弁、排気
弁および掃気用空気供給弁の開閉タイミングを示す図で
ある。 １・・・シリンダ ６・・・連接棒 ２・・・クランクケース ７・・・排気弁 ３・・・ピストン ８・・・吸気弁 ４・・・クランク軸 ９・・・点火プラグ ５・・・クランク ０・・・掃気用空気供給弁 出 願 人 株式会社 研 ・・・シリンダ １０・・・掃気用空気供給弁 第 図 第２図 平成２年８月３０日
Claims (1)
- （１）排気行程において排気弁が開き始めたのち開き始
め、その後ピストンが上死点に向かう途中で閉じる掃気
用空気供給弁を備えたことを特徴とする往復ピストン式
４サイクル内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13908190A JPH0431622A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 往復ピストン式４サイクル内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13908190A JPH0431622A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 往復ピストン式４サイクル内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0431622A true JPH0431622A (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=15237041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13908190A Pending JPH0431622A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 往復ピストン式４サイクル内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0431622A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009216084A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-09-24 | Ifp | 特にディーゼル型の直接噴射過給内燃機関における二重吸気弁リフトによる残留燃焼ガス掃気方法 |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP13908190A patent/JPH0431622A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009216084A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-09-24 | Ifp | 特にディーゼル型の直接噴射過給内燃機関における二重吸気弁リフトによる残留燃焼ガス掃気方法 |
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