JPH0477136B2 - - Google Patents

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JPH0477136B2
JPH0477136B2 JP61040643A JP4064386A JPH0477136B2 JP H0477136 B2 JPH0477136 B2 JP H0477136B2 JP 61040643 A JP61040643 A JP 61040643A JP 4064386 A JP4064386 A JP 4064386A JP H0477136 B2 JPH0477136 B2 JP H0477136B2
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Japan
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intake
passage
exhaust
timing
opening
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Masaru Yamamoto
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/08Modifying distribution valve timing for charging purposes
    • F02B29/083Cyclically operated valves disposed upstream of the cylinder intake valve, controlled by external means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、吸気慣性もしくは排気慣性、また
はその両方を利用したエンジンに関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an engine that utilizes intake inertia, exhaust inertia, or both.

[従来の技術] 従来、吸気または排気の慣性を利用して、吸気
効率または排気効率を向上させる吸排気慣性装置
は種々知られている。
[Prior Art] Various intake and exhaust inertia devices have been known that utilize the inertia of intake or exhaust to improve intake efficiency or exhaust efficiency.

この種の装置の構成は、たとえば、エンジンの
吸気ポートに連通する吸気マニホールドの上流側
に、この吸気マニホールドに連通する共鳴室を設
けたものである。
This type of device has a configuration in which, for example, a resonance chamber communicating with the intake manifold is provided upstream of the intake manifold communicating with the intake port of the engine.

この共鳴室の作用は、エンジンの吸気がこの共
鳴室を通過するときに、共鳴室や吸気マニホール
ドの形状で決まる固有振動数で吸気を振動させ、
共鳴室および吸気マニホールド内に吸気の圧力脈
動を発生させるというものである。
The action of this resonance chamber is that when the engine's intake air passes through this resonance chamber, it vibrates at a natural frequency determined by the shape of the resonance chamber and intake manifold.
The idea is to generate intake pressure pulsations within the resonance chamber and intake manifold.

これにより、エンジンの吸気行程が開始して吸
気ポートが開放されると、吸気マニホールドの下
流側(吸気ポート側)の吸気マニホールド内の圧
力が、上記圧力脈動により上昇したときに、大量
の吸気が吸気ポート内に圧送され、エンジンの吸
気効率が向上する。
As a result, when the intake stroke of the engine starts and the intake port is opened, when the pressure inside the intake manifold on the downstream side (intake port side) of the intake manifold increases due to the above pressure pulsation, a large amount of intake air is It is pumped into the intake port, improving the engine's intake efficiency.

他方、エンジンの回転数はエンジンの負荷に応
じて増減し、これに伴いエンジンの吸気ポートの
開閉タイミングも変化する。吸気ポートの開閉タ
イミングが変化すると、上記共鳴室内の圧力脈動
の振動数は一定の固有振動数のままで変化しない
ので、吸気ポートの開閉タイミングと上記圧力脈
動のタイミングとがずれて、吸気効率が低下する
場合がある。これを第10図を参照しながら説明
する。
On the other hand, the engine speed increases or decreases depending on the engine load, and the opening/closing timing of the engine intake port changes accordingly. When the opening/closing timing of the intake port changes, the frequency of the pressure pulsation in the resonance chamber remains unchanged at a constant natural frequency, so the opening/closing timing of the intake port and the timing of the pressure pulsation become different, resulting in a decrease in intake efficiency. It may decrease. This will be explained with reference to FIG.

第10図は、2サイクルのガソリンエンジンの
吸気系および排気系の両方に上記共鳴室を設けた
場合の、吸気ポートIN、排気ポートEXおよび掃
気ポートSの開閉タイミングと、吸気系の共鳴室
内に発生する吸気の圧力脈動の状態を表す圧力波
P1および排気系の共鳴室内に発生する排気の圧
力脈動の状態を表す圧力波P2との関係を示すも
のである。
Figure 10 shows the opening/closing timing of the intake port IN, exhaust port EX, and scavenging port S, and the inside of the resonance chamber of the intake system when the resonance chambers are provided in both the intake system and the exhaust system of a two-stroke gasoline engine. It shows the relationship between a pressure wave P1 representing the state of the pressure pulsation of the generated intake air and a pressure wave P2 representing the state of the pressure pulsation of the exhaust gas generated in the resonance chamber of the exhaust system.

同図では、高速回転(8000rpm)時に吸気効率
が向上するように設定された共鳴室を有するエン
ジンを、中速回転(6000rpm)したときの状態を
示している。
This figure shows an engine having a resonance chamber set to improve intake efficiency at high speed rotation (8000 rpm) when it rotates at medium speed (6000 rpm).

ピストンによつて吸気ポートINが開放された
時点IOに、吸気の圧力波P1が発生し、一定の固
有振動数で振動を開始する。この圧力波P1は、
時点IOにおける負圧領域710の経過後の正圧部
分(図の上側部分)によつて、吸気を吸気ポート
からエンジンのクランク室へ圧送する効果を発揮
する。ところで、上記負圧領域710において
は、ピストンが上昇過程にあるから、クランク室
内の圧力は下降過程にあるため、吸気の逆流がな
いけれども、ピストンが上死点TDCを越えると、
クランク室内の圧力が上昇し始めるのに対して、
上記圧力波P1が下降し始める。上記クランク室
内の圧力が上記圧力波P1に打ち勝つ領域、つま
り、上死点TDCと吸気ポートINの閉鎖時点IC1
の間における、たとえば斜線で示す吸気の逆流領
域71において、吸気がクランク室内から吸気ポ
ートINへ逆流して、吸気効率が低下する。
At the time point I O when the intake port IN is opened by the piston, an intake pressure wave P1 is generated and starts to vibrate at a constant natural frequency. This pressure wave P1 is
The positive pressure portion after the negative pressure region 710 at time IO (upper portion in the figure) exerts the effect of forcing the intake air from the intake port to the crank chamber of the engine. By the way, in the above-mentioned negative pressure region 710, since the piston is in the ascending process, the pressure in the crank chamber is in the descending process, so there is no backflow of intake air, but when the piston exceeds the top dead center TDC,
While the pressure in the crank chamber begins to rise,
The pressure wave P1 begins to fall. In the region where the pressure inside the crank chamber overcomes the pressure wave P1, that is, between the top dead center TDC and the closing point I C1 of the intake port IN, for example, in the intake backflow region 71 shown with diagonal lines, the intake air flows from the crank chamber. The air flows back into the intake port IN, reducing intake efficiency.

他方、ピストンによつて排気ポートEXが開放
された時点EOに、排気の圧力波P2が発生する。
この圧力波P2は、その負圧部分(図の下側部
分)によつて、排気を排気ポートから吸引する効
果を発揮する。ところが、ピストンが下死点
BDCを越えると燃焼室内の圧力は上昇し始める
ので、斜線で示す負圧領域72が掃気ポートSの
閉鎖時点SCと排気ポートEXの閉鎖時点EC1との間
に位置したときには、その負圧によつて、既に燃
焼室内に充填され終わつた新気が、開放されてい
る排気ポートEXから外部に排出されるので、充
填効率が低下して、出力およひ熱効率の低下を招
く。
On the other hand, at the time E O when the exhaust port EX is opened by the piston, an exhaust pressure wave P2 is generated.
This pressure wave P2 exhibits the effect of suctioning exhaust gas from the exhaust port due to its negative pressure portion (lower portion in the figure). However, the piston is at bottom dead center.
When the pressure inside the combustion chamber exceeds BDC, the pressure inside the combustion chamber starts to rise, so when the negative pressure region 72 shown by diagonal lines is located between the closing time S C of the scavenging port S and the closing time E C1 of the exhaust port EX, the negative pressure As a result, the fresh air that has already been filled into the combustion chamber is discharged to the outside from the open exhaust port EX, resulting in a decrease in charging efficiency and a decrease in output and thermal efficiency.

エンジンが高速回転している場合には、吸気ポ
ートINおよび排気ポートEXの閉鎖時点がそれぞ
れ破線で示したIC2およびEC2に移行するので、上
記のような課題は発生しない。
When the engine is rotating at high speed, the closing points of the intake port IN and the exhaust port EX shift to I C2 and E C2 , respectively, indicated by broken lines, so the above problem does not occur.

なお、4サイクルガソリンエンジンでは、掃気
ポートを有しないので新気が吸引されることはな
く上記排気系の課題は発生しないが、上記したと
同様の吸気系の課題は発生する。
Note that a four-cycle gasoline engine does not have a scavenging port, so fresh air is not sucked in, and the problem with the exhaust system described above does not occur, but the problem with the intake system similar to that described above occurs.

このように、上記装置では、エンジンの回転数
が大きく増減する車両などのエンジンにおいて
は、一定の固有振動数で吸排気を振動させるため
に、エンジンの回転数によつては吸排気効率が向
上しない場合がある。
In this way, the above device vibrates the intake and exhaust air at a certain natural frequency in engines such as vehicles where the engine speed increases and decreases significantly, so the intake and exhaust efficiency improves depending on the engine speed. It may not.

この課題に鑑みて、上記吸気系の共鳴室内の吸
気を任意の振動数で振動させる加振器を、共鳴室
の側壁に装着した装置が知られている(たとえ
ば、実開昭58−14425号公報参照)。この装置で
は、エンジンの回転数に応じて変化するエンジン
の吸気ポートの開報タイミングに合わせて、共鳴
室内に発生する吸気の圧力脈動の振動数を適宜変
化させることにより、エンジンの回転数の変化に
伴う吸気効率の低下を防止しようとしている。
In view of this problem, a device is known in which a vibrator that vibrates the intake air in the resonance chamber of the intake system at a desired frequency is attached to the side wall of the resonance chamber (for example, Utility Model Application No. 58-14425 (see official bulletin). This device changes the engine speed by appropriately changing the frequency of the intake pressure pulsations generated in the resonance chamber in accordance with the opening timing of the engine intake port, which changes depending on the engine speed. The aim is to prevent the reduction in intake efficiency associated with this.

すなわち、これを第11図で説明すると、吸気
を固有振動数より低い振動数で加振し、上記固有
振動数の圧力波P1の波長よりも長い圧力波Px
により、負圧領域71を排除しようとするもので
ある。
That is, to explain this using FIG. 11, the intake air is excited at a frequency lower than the natural frequency, and a pressure wave Px that is longer than the wavelength of the pressure wave P1 of the natural frequency is generated.
This is intended to eliminate the negative pressure region 71.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが、上記圧力波Pxでは、その性質上、
固有振動数の圧力波P1に合致していないため、
その圧力差が小さく、弱い脈動しか発生しないの
で、吸気効率が向上しない。
However, due to the nature of the above pressure wave Px,
Because it does not match the pressure wave P1 of natural frequency,
Since the pressure difference is small and only weak pulsations occur, intake efficiency does not improve.

この課題は、上記と同様の加振器を有する共鳴
室を排気系に設けた場合にも同様に発生する。
This problem similarly occurs when the exhaust system is provided with a resonance chamber having a vibrator similar to that described above.

この発明は、上記従来の課題に鑑みてなされた
もので、吸気および排気を一定の固有振動数で振
動し、強い圧力脈動を発生させて、エンジンの回
転数の増減に伴つて生じる圧力脈動の不要部分を
排除して、エンジン回転数にかかわらず吸排気効
率の向上を図ることを目的としている。
This invention was made in view of the above-mentioned conventional problems, and it vibrates the intake and exhaust air at a certain natural frequency to generate strong pressure pulsations, thereby suppressing the pressure pulsations that occur as the engine speed increases and decreases. The aim is to eliminate unnecessary parts and improve intake and exhaust efficiency regardless of engine speed.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、この発明は、気体
通路を構成する吸気通路と排気通路のうち、少な
くとも一方に、タイミングバルブを設けるととも
に、エンジンの回転数変化にかかわらず、気体通
路の開放時間が気体通路の圧力脈動の固有振動数
に対応した一定時間となるように、バルブ制御装
置により上記タイミングバルブの開閉タイミング
を制御している。さらに、タイミングバルブを備
えた気体通路に加振器を設け、この加振器を駆動
装置により駆動して、気体通路の上記固有振動数
に合致した振動数で、かつ、気体通路が開放され
るタイミングに合わせて、気体を加振している。
In order to achieve the above object, the present invention provides a timing valve in at least one of the intake passage and the exhaust passage constituting the gas passage, and the opening time of the gas passage is independent of changes in engine speed. A valve control device controls the opening and closing timing of the timing valve so that the timing corresponds to the natural frequency of pressure pulsation in the gas passage. Further, a vibrator is provided in the gas passage provided with the timing valve, and this exciter is driven by a driving device to generate a vibration at a frequency that matches the above-mentioned natural frequency of the gas passage and to open the gas passage. The gas is excited according to the timing.

[作用] この発明によれば、気体通路がその圧力脈動の
固有振動数に対応した一定時間だけ開放されるの
で、この一定時間を、たとえば固有振動数の1周
期または1周期半に設定することにより、第10
図で説明した吸気の逆流や新規の無駄な流出を防
止することができる。また、加振器により、固有
振動数に合致した加振パルスが気体通路内に発生
するから、低回転領域においても、強い圧力波が
得られて、上記した吸気の逆流や新気の流出を有
効に防止できる。
[Operation] According to the present invention, since the gas passage is opened for a certain period of time corresponding to the natural frequency of the pressure pulsation, this certain period of time can be set to, for example, one period or one and a half periods of the natural frequency. According to the 10th
It is possible to prevent the backflow of intake air and new wasteful outflow as explained in the figure. In addition, since the exciter generates an excitation pulse in the gas passage that matches the natural frequency, strong pressure waves can be obtained even in the low rotation range, preventing the above-mentioned backflow of intake air and outflow of fresh air. Can be effectively prevented.

[実施例] 以下、この発明の一実施例を図面にしたがつて
説明する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は第1の実施例を示し、同図において、
11は2サイクルのガソリンエンジンで、そのシ
リンダ12の吸気ポートINおよび排気ポートEX
は、上下動するピストン13により開閉される。
FIG. 1 shows a first embodiment, in which:
11 is a two-stroke gasoline engine, and the intake port IN and exhaust port EX of cylinder 12 are
is opened and closed by a piston 13 that moves up and down.

気体通路は、吸気通路17と排気通路18と図
示しない掃気通路とにより構成されており、上記
吸気通路17に第1のタイミングバルブ21が、
排気通路18に第2のタイミングバルブ22がそ
れぞれ設けられ、各タイミングバルブ21,22
から見て、上記各ポートIN,EXと反対側に、ボ
イスモータからなる第1および第2の加振器2
3,24が配置されている。これら加振器23,
24は、音響機器のスピーカと同様な構造であ
り、そのコイル25への通電により振動体26が
振動して、加振パルスを発生し、通路17,18
内の気体を加振する。
The gas passage includes an intake passage 17, an exhaust passage 18, and a scavenging passage (not shown), and a first timing valve 21 is provided in the intake passage 17.
A second timing valve 22 is provided in each exhaust passage 18, and each timing valve 21, 22
When viewed from above, first and second exciters 2 each consisting of a voice motor are located on the opposite side of each port IN, EX.
3 and 24 are arranged. These exciters 23,
Reference numeral 24 has a structure similar to that of a speaker of an audio device, and when the coil 25 is energized, a vibrating body 26 vibrates and generates an excitation pulse, which causes passages 17 and 18 to vibrate.
Excite the gas inside.

上記加振器23,24は、振動装置27により
駆動される。この駆動装置27は、周知のクラン
ク角度センサ28からの検出信号を受けて、加振
器23,24のコイル25に給電し、一定のクラ
ンク角度に対応する吸気ポートINの開放時点で、
第1の加振器23が加振パルスを発生し、やはり
一定のクランク角度に対応する排気ポートEXの
開放時点で、第2の加振器24が加振パルスを発
生するように制御する。
The vibrators 23 and 24 are driven by a vibrating device 27. This drive device 27 receives a detection signal from a well-known crank angle sensor 28 and supplies power to the coils 25 of the vibrators 23 and 24, and at the time when the intake port IN corresponding to a certain crank angle is opened,
The first exciter 23 generates an excitation pulse, and the second exciter 24 is controlled to generate an excitation pulse when the exhaust port EX is opened, which also corresponds to a certain crank angle.

第2図に示すように、第1のタイミングバルブ
21は、これに固定された回転軸29が、軸受3
0を介して吸気マニホールド31に回転自在に支
持され、第2のタイミングバルブ22は、これに
固定された回転軸32が、軸受33を介して排気
マニホールド34に回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the first timing valve 21 has a rotating shaft 29 fixed thereto, which is connected to a bearing 3.
The second timing valve 22 is rotatably supported by an intake manifold 31 via a bearing 33, and a rotating shaft 32 fixed thereto is rotatably supported by an exhaust manifold 34 via a bearing 33.

上記両タイミングバルブ21,22は、バルブ
制御装置35により開閉され、エンジン回転数の
変化にかかわらず、吸気通路17および排気通路
18の開放時間が、これら通路17,18の固有
振動数に対応した一定時間となるように制御され
る。上記吸気通路17と排気通路18の圧力脈動
の固有振動数は、通常、同一に設定され、一定の
高回転領域で吸気または排気の慣性を有効に利用
するようにしている。
Both timing valves 21 and 22 are opened and closed by a valve control device 35, and the opening times of the intake passage 17 and exhaust passage 18 correspond to the natural frequencies of these passages 17 and 18, regardless of changes in engine speed. It is controlled to be a certain period of time. The natural frequencies of the pressure pulsations in the intake passage 17 and the exhaust passage 18 are usually set to be the same, so that the inertia of the intake or exhaust air is effectively utilized in a certain high rotation range.

上記バルブ制御装置35は、上記両回転軸2
9,32のそれぞれに固定されたタイミングギヤ
36,37と、クランク軸20に装着された位相
調整装置38とを備え、位相調整装置38の外周
に固定されたタイミングギヤ39と、上記タイミ
ングギヤ36,37間に歯形ベルト40を懸け渡
してなるものである。上記位相調整装置38の詳
細を第3図に示す。
The valve control device 35 includes both the rotation shafts 2
9 and 32, respectively, and a phase adjustment device 38 attached to the crankshaft 20, a timing gear 39 fixed to the outer periphery of the phase adjustment device 38, and a timing gear 36 fixed to the timing gear 36, respectively. , 37, and a toothed belt 40 is stretched between them. Details of the phase adjustment device 38 are shown in FIG.

第3図において、クランク軸20には支持部材
42が固定されており、この支持部材42に、遠
心力により回動する回動子43が、ピボツト軸4
4の回りに回動自在に支持されている。一方、ク
ランク軸20には、軸方向に沿つたスプライン4
5を介して、移動板46が軸方向へ移動可能に装
着され、この移動板46に、ばね47によつて軸
方向外方48へばね力を作用させている。
In FIG. 3, a support member 42 is fixed to the crankshaft 20, and a rotor 43 that rotates due to centrifugal force is attached to the support member 42.
It is rotatably supported around 4. On the other hand, the crankshaft 20 has a spline 4 along the axial direction.
5, a movable plate 46 is mounted so as to be movable in the axial direction, and a spring force is applied to the movable plate 46 in an axially outward direction 48 by a spring 47.

また、クランク軸20には、上記タイミングギ
ヤ39を外周に備えたドラム51が、クランク軸
20に対して回動自在にはめ込まれており、この
ドラム51と上記移動板46とが、軸方向に対し
て斜めに延びる斜めスプライン52を介して連結
されている。さらに、上記移動板46に固定され
た結合部材53が、上記回動子43の先端部に係
合しており、遠心力によつて回動子43が矢印5
4方向へ回動したとき、係合部材53を介して移
動板46が軸方向内方55へ移動し、この移動に
より、スプライン52を介して上記ドラム51が
クランク軸20に対して若干回動し、クランク角
度に対する位相が変わるようになつている。
Further, a drum 51 having the timing gear 39 on its outer periphery is fitted into the crankshaft 20 so as to be rotatable with respect to the crankshaft 20, and the drum 51 and the movable plate 46 are connected in the axial direction. They are connected via a diagonal spline 52 that extends diagonally to the other side. Further, a coupling member 53 fixed to the movable plate 46 is engaged with the tip of the rotator 43, and the rotator 43 is moved to the arrow 5 by centrifugal force.
When rotated in four directions, the movable plate 46 moves axially inward 55 via the engagement member 53, and this movement causes the drum 51 to rotate slightly relative to the crankshaft 20 via the spline 52. However, the phase relative to the crank angle changes.

したがつて、歯形ベルト40を介してドラム5
1のタイミングギヤ39に連動しているタイミン
グギヤ36,37の位相が変化し、第2図の第1
のタイミングバルブ21および第2のタイミング
バルブ22の開閉タイミングの位相が、回転数の
上昇とともに、クランク角度の大きい方へ進むよ
うに変化する。
Therefore, the drum 5 via the toothed belt 40
The phases of the timing gears 36 and 37 interlocked with the timing gear 39 of FIG.
The phase of the opening/closing timing of the timing valve 21 and the second timing valve 22 changes as the rotational speed increases so as to proceed toward the larger crank angle.

上記構成において、第1図の吸気通路17およ
び排気通路18は、ピストン13による吸気ポー
トINおよび排気ポートEXの開閉動作と、第1お
よび第2のタイミングバルブ21,22の開閉動
作とにより開閉される。一方、加振器23,24
により、吸気通路17および排気通路18の開放
タイミングに合わせて、吸気通路17および排気
通路18内へ加振パルスが送り込まれる。これら
のタイミングを第4図に示す。
In the above configuration, the intake passage 17 and the exhaust passage 18 shown in FIG. Ru. On the other hand, the vibrator 23, 24
Accordingly, an excitation pulse is sent into the intake passage 17 and the exhaust passage 18 in synchronization with the opening timing of the intake passage 17 and the exhaust passage 18. These timings are shown in FIG.

第4図Aはエンジン回転数が2000rpm(低回転)
の場合を示している。第1のタイミングバルブ2
1は、吸気ポートINよりも先に開放および閉鎖
がなされる。吸気通路17の開放時間T1は、第
1のタイミングバルブ21と吸気ポートINの両
方が開放された状態にある時間である。一方、加
振器23(第1図)により、吸気通路17の圧力
脈動の固有振動数に合致した第4図Aで示す振動
数の加振パルスPu1が、吸気ポートINの開放時点
IOで、つまり、吸気通路17の開放タイミング
で、1つ(1周期分)発生し、これにより、上記
固有振動数を持つ強い圧力波P10が発生し、そ
の正圧部分(上側)により、吸気を吸気ポート
INからクランク室61(第1図)内へ押し込め
る。
In Figure 4 A, the engine rotation speed is 2000 rpm (low rotation)
The case is shown below. First timing valve 2
1 is opened and closed before the intake port IN. The opening time T1 of the intake passage 17 is the time during which both the first timing valve 21 and the intake port IN are in an open state. On the other hand, the vibration pulse Pu1 of the frequency shown in FIG. 4A, which matches the natural frequency of the pressure pulsation in the intake passage 17, is generated by the vibrator 23 (FIG. 1) at the time when the intake port IN is opened.
One wave (for one cycle) is generated at I O , that is, at the opening timing of the intake passage 17, and as a result, a strong pressure wave P10 having the above-mentioned natural frequency is generated, and its positive pressure portion (upper side) causes intake port
It can be pushed into the crank chamber 61 (Fig. 1) from the IN.

ここで、上記開放時間T1は圧力波P10の1
周期に合致しており、1周期以降の圧力波P10
は、閉鎖された第1のタイミングバルブ21によ
りカツトされる。したがつて、1周期以降の負圧
部分が、従来のように上死点TDCを越えた時点
で吸気ポートINに到達して吸気の逆流を引き起
こすおそれがなくなり、充填率、つまり吸気効率
が向上する。なお、第1図において、点X1は
Pu1,P1,P10の各圧力測定点を示し、X
2はPu2,P2,P20の圧力測定点を示す。
Here, the opening time T1 is 1 of the pressure wave P10.
It matches the period, and the pressure wave P10 after the first period
is cut off by the closed first timing valve 21. Therefore, there is no risk that the negative pressure part after the first cycle will reach the intake port IN at the point when it exceeds top dead center TDC and cause backflow of intake air, unlike in the conventional case, and the filling rate, that is, the intake efficiency, improves. do. In addition, in Fig. 1, point X1 is
Indicates each pressure measurement point of Pu1, P1, P10,
2 indicates the pressure measurement points of Pu2, P2, and P20.

ここで、第4図Aの加振パルスPu1が発生しな
い場合でも、吸気ポートINの開放により圧力波
P1が自然発生するが、このような低回転領域で
は自然発生する圧力波P1が弱い、つまり振幅が
小さいので、その正圧部分により吸気を押し込め
る効果はあまり期待できない。これに対し、この
発明では、上記のように、加振器23により強い
圧力波P10が得られるので、その強い正圧部分
により、大きな押し込み効果が得られるのであ
る。
Here, even if the excitation pulse Pu1 in Fig. 4A is not generated, the pressure wave P1 is naturally generated due to the opening of the intake port IN, but in such a low rotation range, the naturally generated pressure wave P1 is weak, that is. Since the amplitude is small, the positive pressure portion cannot be expected to have much of an effect in pushing intake air. In contrast, in the present invention, as described above, the strong pressure wave P10 is obtained by the vibrator 23, so that a large pushing effect can be obtained by the strong positive pressure portion.

つぎに、排気通路18の第2のタイミングバル
ブ22は、排気ポートEXよりも先に開放および
閉鎖がなされる。排気通路18の開放時間T2
は、第2のタイミングバルブ22と排気ポート
EXの両方が開放された状態にある時間である。
一方、加振器24(第1図)により、排気通路1
8の圧力脈動の固有振動数(吸気通路17の固有
振動数と同一)に合致した第4図Aで示す振動数
の加振パルスPu2が、排気ポートEXの開放時点
EOで、つまり、排気通路18の開放タイミング
で、1つ(1周期分)発生し、これにより、上記
固有振動数の強い圧力波P20が発生し、その負
圧部分(下側)により、排気を排気通路18中へ
円滑に吸い出す。上記圧力波P20は、排気ポー
トEXの開放時点EOから低下する燃焼室圧力の影
響を受けて、徐々にその振幅が減少する。
Next, the second timing valve 22 of the exhaust passage 18 is opened and closed before the exhaust port EX. Opening time T2 of exhaust passage 18
is the second timing valve 22 and exhaust port
This is the time when both EX are in the open state.
On the other hand, the exhaust passage 1 is
The excitation pulse Pu2 of the frequency shown in FIG. 4A, which matches the natural frequency of the pressure pulsation (same as the natural frequency of the intake passage 17) of No. 8, occurs when the exhaust port EX is opened.
One wave (for one cycle) is generated at E O , that is, at the opening timing of the exhaust passage 18, and as a result, a pressure wave P20 with a strong natural frequency is generated, and its negative pressure part (lower side) causes To smoothly suck out exhaust gas into an exhaust passage 18. The amplitude of the pressure wave P20 gradually decreases under the influence of the combustion chamber pressure that decreases from the time point E O when the exhaust port EX is opened.

ここで、上記開放時間T2は圧力波P20の1
周期半に合致しており、1周期半以降の圧力波P
20は、第2のタイミングバルブ22によりカツ
トされる。したがつて、1周期半以降の負圧部分
が、従来のように掃気ポートSの閉鎖時点SCと排
気ポートEXの閉鎖時点ECとの間で、排気ポート
EXに到達することがなくなるので、第1図の燃
焼室62から排気通路18内へ新気が無駄に流出
するのが防止される。
Here, the opening time T2 is 1 of the pressure wave P20.
It corresponds to a period and a half, and the pressure wave P after one and a half periods
20 is cut by the second timing valve 22. Therefore, the negative pressure part after one and a half cycles is generated between the closing point S C of the scavenging port S and the closing point E C of the exhaust port EX, as in the conventional case.
Since the fresh air does not reach EX, wasteful flow of fresh air from the combustion chamber 62 into the exhaust passage 18 in FIG. 1 is prevented.

なお、この排気側では、上記した吸気側と同様
に、第4図Aの加振パルスPu2が発生しない場合
でも、排気ポートEXの開放により圧力波P2が
自然発生するが、このような低回転領域では自然
発生する圧力波P2は弱いので、その負圧部分に
より排気を排気通路18へ吸い出す効果はあまり
期待できない。これに対し、この発明では、上記
のように、加振器24により強い圧力波P20が
得られるので、その強い負圧部分により、大きな
吸い出し効果が得られるのである。
Note that on this exhaust side, like the above-mentioned intake side, even if the excitation pulse Pu2 shown in Fig. 4A is not generated, the pressure wave P2 is naturally generated due to the opening of the exhaust port EX. Since the naturally occurring pressure wave P2 is weak in this area, the effect of sucking out the exhaust gas into the exhaust passage 18 by the negative pressure portion cannot be expected to be very effective. On the other hand, in the present invention, as described above, the strong pressure wave P20 is obtained by the vibrator 24, so that a large suction effect can be obtained due to the strong negative pressure portion.

つぎに、第4図Bはエンジン回転数が6000rpm
(中回転)の場合を示し、その圧力波と各ポート
の開閉タイミングとの関係は、従来の第10図と
ほぼ同一である。この回転数は、各ポートIN,
EX,Sの開放時間は、第4図Aの3分の1であ
るが、勿論、クランク角度で見れば同一である。
Next, in Figure 4 B, the engine speed is 6000 rpm.
(medium rotation), and the relationship between the pressure waves and the opening/closing timing of each port is almost the same as in the conventional FIG. 10. This rotation speed is for each port IN,
The opening times of EX and S are one-third of those shown in FIG. 4A, but of course they are the same in terms of crank angle.

第4図Bでは、第1のタイミングバルブ21の
開閉時点21O,21Cが、第2図の位相調整装置
38により、第4図Aの場合よりもクランク角度
の位相で見て遅れる方向に変化し、すなわち吸気
ポートINの開閉時点IO,ICに対して相対的に右方
向へ移動し、これによつて、吸気通路17の開報
時間T1が、第4図Aの場合と同一の一定値に保
たれる。その結果、第4図Bにおける吸気通路1
7の圧力波P10は、その1周期後の斜線で示す
負圧部分71が、閉鎖された第1のタイミングバ
ルブ21によりカツトされるので、上記負圧部分
71が上死点TDCを越えた時点で吸気ポートIN
に到達しない。したがつて、吸気の逆流を起こす
おそれがなくなる。
In FIG. 4B, the opening/closing points 21 O and 21 C of the first timing valve 21 are delayed in terms of the phase of the crank angle by the phase adjustment device 38 in FIG. 4 compared to the case in FIG. 4A. In other words, the opening time T1 of the intake passage 17 is the same as in the case of FIG. 4A. is kept at a constant value. As a result, the intake passage 1 in FIG.
In the pressure wave P10 of No. 7, the negative pressure portion 71 indicated by diagonal lines after one cycle is cut off by the closed first timing valve 21, so that the negative pressure portion 71 exceeds the top dead center TDC. Intake port IN
does not reach. Therefore, there is no risk of backflow of intake air.

また、第2のタイミングバルブ22の開閉時点
22O,22Cもやはり、第4図Aの場合よりもク
ランク角度の位相で見て遅れる方向に変化し、こ
れによつて、排気通路18の開放時間T2が、第
4図Aの場合と同一の一定値に保たれる。その結
果、排気通路18の圧力波P20は、その1周期
半後の斜線で示す負圧部分72が、閉鎖された第
2のタイミングバルブ22によりカツトされるの
で、上記負圧部分72が掃気ポートSの閉鎖時点
SCと排気ポートEXの閉鎖時点ECとの間で、排気
ポートEXに到達することがなくなる。したがつ
て、新気の無駄な流出が防止される。
Furthermore, the opening/closing points 22 O and 22 C of the second timing valve 22 also change to be delayed in terms of the phase of the crank angle compared to the case shown in FIG. The time T2 is kept at the same constant value as in FIG. 4A. As a result, after one and a half cycles of the pressure wave P20 in the exhaust passage 18, a negative pressure portion 72 indicated by diagonal lines is cut off by the closed second timing valve 22, so that the negative pressure portion 72 is connected to the scavenging port. Closing point of S
Between S C and the closing point E C of exhaust port EX, it will no longer reach exhaust port EX. Therefore, wasteful outflow of fresh air is prevented.

第4図Cはエンジン回転数が8000rpm(高回転)
の場合を示している。この回転数では、各ポート
IN,EX,Sの開放時間がさらに短くなり、第1
のタイミングバルブ21の開閉時点21O,21
、および第2のタイミングバルブ22の開閉時
点22O,22Cはともに、クランク角度で見て一
層遅れる。その結果、吸気ポートINと第1のタ
イミングバルブ21がほぼオーバラツプし、排気
ポートEXと第2のタイミングバルブ22が完全
にオーバラツプして、事実上、第1のタイミング
バルブ21と第2のタイミングバルブ22の開閉
効果が殆どなくなり、吸気通路17はほぼ吸気ポ
ートINのみにより開閉され、排気通路18は排
気ポートEXのみにより開閉される。
In Figure 4 C, the engine speed is 8000 rpm (high rotation)
The case is shown below. At this speed, each port
The opening time of IN, EX, and S is further shortened, and the first
Opening/closing time of timing valve 21 21 O , 21
C , and the opening/closing times 22O , 22C of the second timing valve 22 are both further delayed in terms of crank angle. As a result, the intake port IN and the first timing valve 21 almost overlap, and the exhaust port EX and the second timing valve 22 completely overlap, so that, in effect, the first timing valve 21 and the second timing valve 22 is almost eliminated, the intake passage 17 is opened and closed almost only by the intake port IN, and the exhaust passage 18 is opened and closed only by the exhaust port EX.

この回転数でも、第4図A,Bの場合と同様
に、吸気の逆流と新気の無駄な流出が防止され
る。なお、この高回転数領域では、エンジン回転
と吸気通路17および排気通路18の固有振動数
とが合致した、いわゆるマツチング状態となつて
おり、第1のタイミングバルブ21と第2のタイ
ミングバルブ22がなくても、元来、吸気の逆流
や新気の流出は抑制されている。
Even at this rotational speed, as in the case of FIGS. 4A and 4B, backflow of intake air and wasteful outflow of fresh air are prevented. Note that in this high rotational speed region, the engine rotation and the natural frequencies of the intake passage 17 and the exhaust passage 18 match, which is a so-called matching state, and the first timing valve 21 and the second timing valve 22 are in a matching state. Even without it, backflow of intake air and outflow of fresh air are originally suppressed.

上記第4図の例では、吸気通路17の開報時間
T1を吸気通路17の固有振動数の1周期に合致
させ、排気通路18の開放時間T2を排気通路1
8の固有振動数の1周期半に合致させたが、この
発明はこれに限られるものではなく、何周期分に
合致させるかは、エンジン回転数の最高値と、通
路の固有振動数との関係から決まる。
In the example shown in FIG. 4 above, the opening time T1 of the intake passage 17 is made to match one period of the natural frequency of the intake passage 17, and the opening time T2 of the exhaust passage 18 is made to match one cycle of the natural frequency of the intake passage 17.
Although the invention is not limited to this, the number of cycles to be matched depends on the maximum value of the engine rotation speed and the natural frequency of the passage. Determined by relationship.

たとえば、エンジン回転数の最高値を5000rpm
程度に低く設定し、かつ、吸気通路17および排
気通路18の固有振動数を高く設定した場合、加
振パルスPu1、Pu2は吸気通路17および排気通
路18の圧力脈動の固有振動数に合致させる必要
があるため、吸気側および排気側の圧力波P1
0,P20の脈動周期は、上記各通路17,18
の圧力脈動の固有振動数に合致している。
For example, set the maximum engine speed to 5000rpm.
If the natural frequencies of the intake passage 17 and the exhaust passage 18 are set to a relatively low value and the natural frequencies of the intake passage 17 and the exhaust passage 18 are set high, the excitation pulses Pu1 and Pu2 need to match the natural frequency of the pressure pulsation of the intake passage 17 and the exhaust passage 18. Therefore, the pressure wave P1 on the intake side and exhaust side
0, P20 pulsation period is the above-mentioned each passage 17, 18
It matches the natural frequency of pressure pulsation.

他方、エンジン回転数の最高値は、上記各通路
17,18の圧力脈動の固有振動数とは別個に設
定されるため、吸気通路17および排気通路18
の開放時間T1,T2を第5図で示すように、吸
気および排気通路17,18の各固有振動数の2
周期および2周期半にそれぞれ合致する場合があ
る。
On the other hand, the maximum value of the engine speed is set separately from the natural frequency of pressure pulsation in each of the passages 17 and 18.
As shown in FIG. 5, the opening times T1 and T2 of
It may match a period and two and a half periods, respectively.

その場合でも、吸気側の圧力波P10の1周期
半目の負圧部分71が、上死点TDCを大きく超
えなければ、吸気の逆流を極力抑制できるため、
吸気通路17の開放時間T1を、圧力波P10の
1周期半、または図示のような2周期に合致させ
てもよい。同様に、排気側の圧力波P20も、そ
の2周期目の負圧部分72が、掃気ポートSの閉
鎖時点SCと排気ポートEXの閉鎖時点ECとの間に
入るおそれはないから、排気通路18の開放時間
T2を、圧力波P20の2周期、または図示のよ
うな2周期半に合致させてもよい。
Even in that case, as long as the negative pressure portion 71 of the first and a half period of the pressure wave P10 on the intake side does not greatly exceed the top dead center TDC, the backflow of intake air can be suppressed as much as possible.
The opening time T1 of the intake passage 17 may be made to match one and a half cycles of the pressure wave P10, or two cycles as shown in the figure. Similarly, in the pressure wave P20 on the exhaust side, there is no risk that the negative pressure portion 72 of the second cycle will enter between the closing time S C of the scavenging port S and the closing time E C of the exhaust port EX, so the exhaust The opening time T2 of the passage 18 may correspond to two periods of the pressure wave P20, or two and a half periods as shown.

ところで、上記実施例では、第1図の吸気通路
17と排気通路18の両方に、タイミングバルブ
21,22および加振器23,24を設けたが、
吸気通路17または排気通路18のみに設けても
よいことはいうまでもない。
By the way, in the above embodiment, the timing valves 21 and 22 and the vibrators 23 and 24 were provided in both the intake passage 17 and the exhaust passage 18 in FIG.
It goes without saying that it may be provided only in the intake passage 17 or the exhaust passage 18.

また、第1図の加振器23,24として、ボイ
スモータを使用したが、これとは異なり、第6図
に示す第2の実施例のように、振動膜81を有す
る加振器23を吸気通路17の曲がり部に設け、
排気通路18内の気体振動を連通管82で上記加
振器23へ導いて、振動膜81を振動させ、吸気
通路17内の気体を加振してもよい。この場合、
上記連通管82がこの発明の駆動装置を構成す
る。
Furthermore, although voice motors were used as the vibrators 23 and 24 in FIG. Provided at the bend of the intake passage 17,
Gas vibrations in the exhaust passage 18 may be guided to the vibrator 23 through the communication pipe 82 to vibrate the vibrating membrane 81, thereby exciting the gas in the intake passage 17. in this case,
The communication pipe 82 constitutes the drive device of the present invention.

上記振動膜81には、振動しやすくするため
に、波状部83が設けられている。通常、吸気通
路17と排気通路18の固有振動数は同一に設定
されているから、固有振動数で振動する排気通路
18内の気体により、吸気通路17内の気体が固
有振動数で有効に加振される。このとき、連通管
82の長さと適切に設定することにより、排気通
路18内の固有振動の位相を、吸気通路17内の
固有振動の位相に合わせることができ、これによ
つて、吸気通路17が開放されるタイミングに合
致させて、吸気を加振できる。
The vibrating membrane 81 is provided with a corrugated portion 83 to facilitate vibration. Normally, the natural frequencies of the intake passage 17 and the exhaust passage 18 are set to be the same, so the gas in the intake passage 17 is effectively added to the natural frequency by the gas in the exhaust passage 18 that vibrates at the natural frequency. Shaken. At this time, by appropriately setting the length of the communication pipe 82, the phase of the natural vibration in the exhaust passage 18 can be matched to the phase of the natural vibration in the intake passage 17. The intake air can be excited to coincide with the timing when the valve is released.

また、第7図に示す第3の実施例のように、加
振器23を、波状器を有しない平板状の振動膜8
1と、この振動膜81の弾性的に支持するコイル
ばね84とで形成することも可能である。
Furthermore, as in the third embodiment shown in FIG.
1 and a coil spring 84 that elastically supports the vibrating membrane 81.

上記第6図および第7図の実施例では、加振器
23の位置および吸気通路17の形状を適切に設
定すると、加振器23が電気回路のトランジスタ
のような増幅作用を発揮して、吸気通路17内の
気体を強く加振することが期待できる。
In the embodiments shown in FIGS. 6 and 7 above, if the position of the vibrator 23 and the shape of the intake passage 17 are appropriately set, the vibrator 23 exhibits an amplifying effect like a transistor in an electric circuit. It can be expected that the gas in the intake passage 17 will be strongly vibrated.

つぎに、この発明を4サイクルのガソリンエン
ジンについて実施した場合の例を第8図に示す。
Next, FIG. 8 shows an example in which the present invention is applied to a four-stroke gasoline engine.

第8図において、吸気ポートINは吸気弁91
で開閉され、排気ポートEXは排気弁92で開閉
される。吸気通路17には、この発明のタイミン
グバルブ21、およびボイスモータからなる加振
器23が設けられている。センサ93はタイミン
グバルブ21の回転軸29の回転角度を検出して
おり、その検出信号を受けて駆動装置27が作動
し、加振器23の加振タイミングを決定する。
In Fig. 8, the intake port IN is the intake valve 91.
The exhaust port EX is opened and closed by the exhaust valve 92. The intake passage 17 is provided with a timing valve 21 of the present invention and a vibrator 23 consisting of a voice motor. The sensor 93 detects the rotation angle of the rotation shaft 29 of the timing valve 21, and upon receiving the detection signal, the drive device 27 operates to determine the timing of excitation of the vibrator 23.

一方、上記タイミングバルブ21の開閉タイミ
ングは、第2図に示したのと同様なバルブ制御装
置35により制御され、後述する吸気通路17の
開放時間T1を一定にする。上記タイミングバル
ブ21の開閉および加振器23の作動のタイミン
グを、第9図に示す。
On the other hand, the opening/closing timing of the timing valve 21 is controlled by a valve control device 35 similar to that shown in FIG. 2, and the opening time T1 of the intake passage 17, which will be described later, is kept constant. The opening/closing timing of the timing valve 21 and the operation timing of the vibrator 23 are shown in FIG.

第9図は4サイクルのガソリンエンジンとして
は高回転である6000rpmの場合を示しており、こ
れよりも低回転の領域でも、以下に述べる作用は
同一である。第9図から明らかなように、タイミ
ングバルブ21は、吸気ポートINよりも時間的
に遅れて開放および閉鎖がなされる。したがつ
て、吸気通路17の開放時間T1は、タイミング
バルブ21の開放時点21Oから吸気ポートINの
閉鎖時点ICまでの時間である。
FIG. 9 shows the case of 6000 rpm, which is a high rotation speed for a four-cycle gasoline engine, and the effects described below are the same even in a lower rotation range. As is clear from FIG. 9, the timing valve 21 opens and closes later than the intake port IN. Therefore, the opening time T1 of the intake passage 17 is the time from the time point 21 O when the timing valve 21 is opened to the time point I C when the intake port IN is closed.

一方、加振器23(第8図)により、吸気通路
17の圧力脈動の固有振動数に合致した振動数の
加振パルスPu1が、タイミングバルブ21の開放
時点21Oで、つまり、吸気通路17の開放タイ
ミングで、1つ(1周期分)発生する。上記タイ
ミングバルブ21の開放時点21Oは、第8図の
タイミングバルブ21の回転軸29の回転角度で
見れば常に一定であるから、センサ93による上
記回転軸29の回転角度の検出信号に基づいて、
駆動装置27によつて加振器23を駆動し、常に
上記タイミングバルブ21の開放時点21Oで上
記加振パルスPu1を発生させることができる。こ
の加振パルスPu1により、吸気ポートINの開放時
点IOで自然発生しようとしている固有振動数の圧
力波P1を増幅して、強い圧力波P10を生成
し、この圧力波P10の強い正圧部分(上側)に
より、吸気を第8図の吸気ポートINから、燃焼
室62内へ押し込める。したがつて、充填率が向
上する。
On the other hand, the vibrator 23 (FIG. 8) generates an excitation pulse Pu1 having a frequency that matches the natural frequency of the pressure pulsation in the intake passage 17 at the time point 21 O when the timing valve 21 is opened, that is, when the intake passage 17 One signal (for one cycle) occurs at the opening timing of . Since the opening point 21 O of the timing valve 21 is always constant when viewed from the rotation angle of the rotation shaft 29 of the timing valve 21 in FIG. ,
The vibration exciter 23 is driven by the drive device 27, and the vibration pulse Pu1 can always be generated at the opening point 21O of the timing valve 21. This excitation pulse Pu1 amplifies the pressure wave P1 of the natural frequency that is about to occur naturally at the opening point IO of the intake port IN, generates a strong pressure wave P10, and a strong positive pressure portion of this pressure wave P10. (upper side) allows intake air to be forced into the combustion chamber 62 from the intake port IN in FIG. Therefore, the filling rate is improved.

ここで、上記開放時間T1は、上記圧力波P1
0の1周期分に相当する一定時間に設定されてい
る。したがつて、圧力波P10の1周期半目の斜
線で示す負圧部分71がカツトされるので、この
負圧部分71による吸気の逆流のおそれがなくな
り、充填率が一層向上する。
Here, the opening time T1 is the pressure wave P1.
It is set to a constant time corresponding to one period of 0. Therefore, since the negative pressure portion 71 shown by diagonal lines at the first and a half period of the pressure wave P10 is cut off, there is no possibility of backflow of intake air due to this negative pressure portion 71, and the filling rate is further improved.

また、タイミングバルブ21を吸気ポートIN
よりも遅れて開放しているので、つぎの効果があ
る。すなわち、吸入行程の始まりとともに、第8
図のピストン13の下降により発生する吸入負圧
が徐々に増大するのであるが、この吸入負圧が十
分に大きくなつた吸入行程の途中で、タイミング
バルブ21により吸気通路17が開放されるか
ら、吸気が勢いよく燃焼室62に入るので、上記
したタイミングバルブ21による圧力波P10の
余分な部分のカツト、および加振器23による加
勢と相まつて、吸気の充填率が大幅に向上する。
Also, connect the timing valve 21 to the intake port IN.
Since the opening is delayed, the following effect is obtained. That is, with the beginning of the inhalation stroke, the eighth
The suction negative pressure generated by the downward movement of the piston 13 shown in the figure gradually increases, but in the middle of the suction stroke when this suction negative pressure becomes sufficiently large, the intake passage 17 is opened by the timing valve 21. Since the intake air enters the combustion chamber 62 with force, the above-mentioned cutting of the excess portion of the pressure wave P10 by the timing valve 21 and the addition of force by the vibrator 23 significantly improve the filling rate of the intake air.

なお、この第8図および第9図に示した実施例
の場合にも、第5図に示した2サイクルの場合と
同様に、吸気通路17の開放時間T1を、圧力波
P10の1周期よりも長く設定することが可能で
ある。
In addition, in the case of the embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the opening time T1 of the intake passage 17 is set from one cycle of the pressure wave P10, as in the case of the two cycles shown in FIG. It is also possible to set it to a longer time.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、エン
ジン回転数の変化にかかわらず、気体通路がその
圧力振動の固有振動数に対応した一定時間だけ開
放されるから、すべての回転領域において、吸気
の逆流、新気の無駄な流出、排気の滞留等を防止
できるので、吸気効率または排気効率を向上させ
て、エンジンの出力および熱効率を向上させるこ
とができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, regardless of changes in engine speed, the gas passage is opened only for a certain period of time corresponding to the natural frequency of its pressure oscillations. Since it is possible to prevent the backflow of intake air, wasteful outflow of fresh air, retention of exhaust gas, etc. in this area, intake efficiency or exhaust efficiency can be improved, and the output and thermal efficiency of the engine can be improved.

また、加振器により、上記固有振動数に合致し
た加振パルスが気体通路内に発生するから、低回
転領域においても、強い圧力波が得られて、上記
した吸気効率や排気効率が大幅に向上する。
In addition, since the vibration exciter generates an excitation pulse in the gas passage that matches the above-mentioned natural frequency, strong pressure waves can be obtained even in the low rotation range, and the above-mentioned intake efficiency and exhaust efficiency are greatly improved. improves.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の第1の実施例を示す縦断面
図、第2図は同実施例を示す平面断面図、第3図
は同実施例の位相調整装置を示す縦断面図、第4
図は同実施例の作動を示す特性図、第5図は同実
施例において吸気通路および排気通路の開放時間
が異なる場合の作動を示す特性図、第6図は第2
の実施例を示す縦断面図、第7図は第3の実施例
の要部を示す縦断面図、第8図は第4の実施例を
示す縦断面図、第9図は同実施例の作動を示す特
性図、第10図は従来例の作動を示す特性図、第
11図は他の従来例の作動を示す特性図である。 17……吸気通路、18……排気通路、21,
22……タイミングバルブ、23,24……加振
器、27,82……駆動装置、35……バルブ制
御装置、T1……吸気通路の開放時間、T2……
排気通路の開放時間。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view showing the same embodiment, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a phase adjustment device of the same embodiment, and FIG.
The figure is a characteristic diagram showing the operation of the same embodiment, FIG. 5 is a characteristic diagram showing the operation when the opening time of the intake passage and the exhaust passage are different in the same embodiment, and FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the main part of the third embodiment, FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the fourth embodiment, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the fourth embodiment. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the operation of a conventional example, and FIG. 11 is a characteristic diagram showing the operation of another conventional example. 17...Intake passage, 18...Exhaust passage, 21,
22... Timing valve, 23, 24... Vibrator, 27, 82... Drive device, 35... Valve control device, T1... Intake passage opening time, T2...
Exhaust passage opening time.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 気体通路を構成する吸気通路及び排気通路
と、 上記吸気通路及び排気通路のうちの少なくとも
一方に設けられたタイミングバルブと、 エンジンの回転数変化にかかわらず、気体通路
をその圧力脈動の固有振動数に対応した一定時間
だけ開放するように上記タイミングバルブの開閉
タイミングを制御するバルブ制御装置と、 上記タイミングバルブを備えた気体通路に設け
れらて、気体通路の上記固有振動数に合致した振
動数で気体を加振する加振器と、 この加振器を気体通路が開放されるタイミング
に合わせて駆動する駆動装置とを備えてなる気体
の慣性を利用したエンジン。 2 吸気側のタイミングバルブは、吸気通路を開
放する一定の開放時間が吸気通路の圧力脈動の固
有振動数の1周期に合致するように開閉される特
許請求の範囲第1項記載の気体の慣性を利用した
エンジン。 3 2サイクルエンジンにおける排気側のタイミ
ングバルブは、排気通路を開放する一定の開放時
間が排気通路の圧力脈動の固有振動数の1周期半
に合致するように開閉される特許請求の範囲第1
項または第2項記載の気体の慣性を利用したエン
ジン。
[Scope of Claims] 1. An intake passage and an exhaust passage constituting a gas passage; a timing valve provided in at least one of the intake passage and the exhaust passage; a valve control device that controls the opening/closing timing of the timing valve so as to open only for a certain period of time corresponding to the natural frequency of the pressure pulsation; An engine that utilizes the inertia of gas and is equipped with a vibrator that vibrates gas at a frequency that matches the vibration frequency, and a drive device that drives the vibrator in accordance with the timing when the gas passage is opened. 2. The timing valve on the intake side is opened and closed such that the fixed opening time for opening the intake passage coincides with one period of the natural frequency of the pressure pulsation of the intake passage. engine using. 3. The timing valve on the exhaust side in a two-stroke engine is opened and closed such that a certain opening time for opening the exhaust passage coincides with one and a half periods of the natural frequency of pressure pulsation in the exhaust passage.
An engine that utilizes the inertia of a gas according to item 1 or 2.
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