JPH05231197A - エンジンの可変圧縮比機構 - Google Patents
エンジンの可変圧縮比機構Info
- Publication number
- JPH05231197A JPH05231197A JP7544892A JP7544892A JPH05231197A JP H05231197 A JPH05231197 A JP H05231197A JP 7544892 A JP7544892 A JP 7544892A JP 7544892 A JP7544892 A JP 7544892A JP H05231197 A JPH05231197 A JP H05231197A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- compression ratio
- movable wall
- engine
- piston
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造によって低中負荷運転時における
圧縮比を高くすることができ、低中負荷運転時の燃費率
を改善できるエンジンの可変圧縮比機構を提供する。 【構成】 燃焼室７の壁面に開口する凹部７ａを形成
し、該凹部７ａ内に可動壁１７を燃焼室７に向けて進退
可能に配設する。そして上記可動壁１７に最進出時に上
記燃焼室７の壁面と略連続する燃焼室構成面１７ｂを形
成する。また負荷に応動して低中負荷時に上記可動壁１
７を前進させる可動壁駆動機構１９を設ける。
圧縮比を高くすることができ、低中負荷運転時の燃費率
を改善できるエンジンの可変圧縮比機構を提供する。 【構成】 燃焼室７の壁面に開口する凹部７ａを形成
し、該凹部７ａ内に可動壁１７を燃焼室７に向けて進退
可能に配設する。そして上記可動壁１７に最進出時に上
記燃焼室７の壁面と略連続する燃焼室構成面１７ｂを形
成する。また負荷に応動して低中負荷時に上記可動壁１
７を前進させる可動壁駆動機構１９を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンに好
適の可変圧縮比機構に関し、特に可動壁を負荷に応動し
て進退させるようにした進退駆動制御方法の改善に関す
る。
適の可変圧縮比機構に関し、特に可動壁を負荷に応動し
て進退させるようにした進退駆動制御方法の改善に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、低中速運転時、即ち、交通渋
滞中の燃費率が著しく悪化することが知られている。こ
れは低中速運転時には充填効率が低いことに起因して燃
焼速度が低下し、有効仕事率が減るからである。
滞中の燃費率が著しく悪化することが知られている。こ
れは低中速運転時には充填効率が低いことに起因して燃
焼速度が低下し、有効仕事率が減るからである。
【０００３】上記不具合を解消すべく可変圧縮比式のエ
ンジンが数多く提案されている。例えばピストンを上下
に２分割し、上部のみを若干量だけ昇降可能にしたもの
がある。また、上記ピストン以外に、コンロッド，クラ
ンクシャフト等に可変圧縮機構を設けたものもある。
ンジンが数多く提案されている。例えばピストンを上下
に２分割し、上部のみを若干量だけ昇降可能にしたもの
がある。また、上記ピストン以外に、コンロッド，クラ
ンクシャフト等に可変圧縮機構を設けたものもある。
【０００４】他方、ディーゼルエンジンにおいては、例
えば実開平２−９２０４９号公報に記載されているよう
に、燃焼室壁面に補助シリンダを形成し、該シリンダ内
に補助ピストンを進退可能に挿入し、該補助ピストンを
排気弁の駆動機構によって圧縮工程時に進出させるよう
にしたものがある。
えば実開平２−９２０４９号公報に記載されているよう
に、燃焼室壁面に補助シリンダを形成し、該シリンダ内
に補助ピストンを進退可能に挿入し、該補助ピストンを
排気弁の駆動機構によって圧縮工程時に進出させるよう
にしたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の可変
圧縮比機構は、ピストン等の可動部分に可変圧縮機構を
設けているのでいずれも構造が複雑であり、該機構を精
度良く制御するのは非常に困難である。また上記公報記
載の機構は、排気弁駆動機構によって補助ピストンを進
退動作させるものであるから構造が簡単であるものの、
いずれの運転域においても補助ピストンが進退すること
となり、上述の低中負荷運転時の燃費率改善の目的に合
わない。
圧縮比機構は、ピストン等の可動部分に可変圧縮機構を
設けているのでいずれも構造が複雑であり、該機構を精
度良く制御するのは非常に困難である。また上記公報記
載の機構は、排気弁駆動機構によって補助ピストンを進
退動作させるものであるから構造が簡単であるものの、
いずれの運転域においても補助ピストンが進退すること
となり、上述の低中負荷運転時の燃費率改善の目的に合
わない。
【０００６】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、簡単な構造によって低中負荷運転時における
圧縮比を高くすることができ、低中負荷運転時の燃費率
を改善できるエンジンの可変圧縮比機構を提供すること
を目的としている。
たもので、簡単な構造によって低中負荷運転時における
圧縮比を高くすることができ、低中負荷運転時の燃費率
を改善できるエンジンの可変圧縮比機構を提供すること
を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼室の壁面
に開口する凹部を形成し、該凹部内に可動壁を燃焼室に
向けて進退可能に配設し、該可動壁に最進出時に上記燃
焼室壁面と略連続する燃焼室構成面を形成し、負荷に応
動して低中負荷時に上記可動壁を前進させる可動壁駆動
機構を設けたことを特徴とするエンジンの可変圧縮比機
構である。
に開口する凹部を形成し、該凹部内に可動壁を燃焼室に
向けて進退可能に配設し、該可動壁に最進出時に上記燃
焼室壁面と略連続する燃焼室構成面を形成し、負荷に応
動して低中負荷時に上記可動壁を前進させる可動壁駆動
機構を設けたことを特徴とするエンジンの可変圧縮比機
構である。
【０００８】
【作用】本発明に係る可変圧縮比機構によれば、低中負
荷時には可動壁駆動機構が可動壁を前進させる。これに
より燃焼室の空間容積が小さくなって圧縮比が高くな
り、それだけ燃料の分子間距離が小さくなる。その結
果、火炎伝播が急速かつ安定して行われ、有効仕事率が
増加し、燃費率が向上する。
荷時には可動壁駆動機構が可動壁を前進させる。これに
より燃焼室の空間容積が小さくなって圧縮比が高くな
り、それだけ燃料の分子間距離が小さくなる。その結
果、火炎伝播が急速かつ安定して行われ、有効仕事率が
増加し、燃費率が向上する。
【０００９】以下、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１ないし図３は本発明の一実施例による
エンジンの可変圧縮比機構を説明するための図であり、
図１はその断面正面図、図２は燃焼室壁面部分の底面
図、図３は模式構成図である。
て説明する。図１ないし図３は本発明の一実施例による
エンジンの可変圧縮比機構を説明するための図であり、
図１はその断面正面図、図２は燃焼室壁面部分の底面
図、図３は模式構成図である。
【００１０】図において、１は本実施例機構が採用され
た水冷式４サイクル多気筒エンジンであり、該エンジン
１は以下の外観構造を有している。上部クランクケース
一体型のシリンダブロック２の下側合面に下部クランク
ケース３を接続し、上側合面にシリンダヘッド４を接続
する。また該シリンダヘッド４の上側合面４ａにヘッド
カバー５を被せるとともに、上記下部クランクケース３
の底面にオイルパン６を接続した構造のものである。
た水冷式４サイクル多気筒エンジンであり、該エンジン
１は以下の外観構造を有している。上部クランクケース
一体型のシリンダブロック２の下側合面に下部クランク
ケース３を接続し、上側合面にシリンダヘッド４を接続
する。また該シリンダヘッド４の上側合面４ａにヘッド
カバー５を被せるとともに、上記下部クランクケース３
の底面にオイルパン６を接続した構造のものである。
【００１１】上記シリンダヘッド４の下側側合面４ｂに
は燃焼室を構成する燃焼凹部７が凹設されている。該各
燃焼凹部７には２つの吸気弁開口８ａと、１つの排気弁
開口９ａが形成されおり、これらは吸気ポート８ｂ，排
気ポート（図示せず）でそれぞれシリンダ外壁に導出さ
れている。なお、２３は上記吸気ポート８ｂに接続され
た吸気系である。
は燃焼室を構成する燃焼凹部７が凹設されている。該各
燃焼凹部７には２つの吸気弁開口８ａと、１つの排気弁
開口９ａが形成されおり、これらは吸気ポート８ｂ，排
気ポート（図示せず）でそれぞれシリンダ外壁に導出さ
れている。なお、２３は上記吸気ポート８ｂに接続され
た吸気系である。
【００１２】また上記吸気弁開口８ａには吸気弁１０
が、排気弁開口９ａには排気弁１１がそれぞれ配設され
ており、吸気弁１０，排気弁１１はバルブスプリング１
２で閉方向に付勢されている。また上記吸気弁１０，排
気弁１１の上端には該各弁を開動させるスイングアーム
１３が当接しており、該吸気側，排気側スイングアーム
１３にはそれぞれ吸気カム軸１４，排気カム軸１５が当
接している。該各カム軸１４，１５は上側合面４ａに形
成されたカム軸受部とカムキャップ１６により軸支され
ており、駆動ベルト２１を介してクランク軸２２で駆動
される。
が、排気弁開口９ａには排気弁１１がそれぞれ配設され
ており、吸気弁１０，排気弁１１はバルブスプリング１
２で閉方向に付勢されている。また上記吸気弁１０，排
気弁１１の上端には該各弁を開動させるスイングアーム
１３が当接しており、該吸気側，排気側スイングアーム
１３にはそれぞれ吸気カム軸１４，排気カム軸１５が当
接している。該各カム軸１４，１５は上側合面４ａに形
成されたカム軸受部とカムキャップ１６により軸支され
ており、駆動ベルト２１を介してクランク軸２２で駆動
される。
【００１３】そして上記燃焼凹部７の排気側には可変圧
縮比機構１９を構成するシリンダ穴（凹部）７ａが上記
一方の吸気弁開口８ａと対向するように凹設されてい
る。このシリンダ穴７ａは排気弁方向に傾斜するように
形成されており、内部にはピストン（可動壁）１７が進
退自在に挿入されている。このピストン１７は圧力洩れ
を防止するリング１７ａを有する円筒状のもので、先端
部には燃焼室構成面１７ｂが形成されている。この燃焼
室構成面１７ｂは該ピストン１７が最前進したとき上記
燃焼凹部７の壁面と連続面をなすようになっている。
縮比機構１９を構成するシリンダ穴（凹部）７ａが上記
一方の吸気弁開口８ａと対向するように凹設されてい
る。このシリンダ穴７ａは排気弁方向に傾斜するように
形成されており、内部にはピストン（可動壁）１７が進
退自在に挿入されている。このピストン１７は圧力洩れ
を防止するリング１７ａを有する円筒状のもので、先端
部には燃焼室構成面１７ｂが形成されている。この燃焼
室構成面１７ｂは該ピストン１７が最前進したとき上記
燃焼凹部７の壁面と連続面をなすようになっている。
【００１４】また上記ピストン１７に接続されたピスト
ンロッド１７ｃはカム室４ｃ内に突出しており、該突出
端部とばね座４ｄとの間には付勢ばね１８が介設されて
いる。これにより上記ピストン１７は常時後退方向に付
勢されている。
ンロッド１７ｃはカム室４ｃ内に突出しており、該突出
端部とばね座４ｄとの間には付勢ばね１８が介設されて
いる。これにより上記ピストン１７は常時後退方向に付
勢されている。
【００１５】また上記カム室４ｃ内にはピストン駆動軸
２０が排気カム軸１５と平行にかつ回動自在に配設され
ている。このピストン駆動軸２０に形成されたカム２０
ａには押圧ピン２０ｂが植設されており、該押圧ピン２
０ｂは上記ピストンロッド１７ｃの上端面に当接してい
る。
２０が排気カム軸１５と平行にかつ回動自在に配設され
ている。このピストン駆動軸２０に形成されたカム２０
ａには押圧ピン２０ｂが植設されており、該押圧ピン２
０ｂは上記ピストンロッド１７ｃの上端面に当接してい
る。
【００１６】上記ピストン駆動軸２０のエンジン外方突
出部２０ｃには駆動レバー２４が固着されており、該レ
バー２４はアクセルペダル２５の踏み込み動作に応じて
回動する駆動アーム２６に接続されている。これにより
アクセルペダル２５を踏み込むと上記駆動軸２０が図示
時計回りに回動し、ピストン１７が付勢ばね１８により
後退し、アクセルペダル２５を元に戻すとピストン駆動
軸２０が反時計回りに回動してピストン１７を前進させ
る。
出部２０ｃには駆動レバー２４が固着されており、該レ
バー２４はアクセルペダル２５の踏み込み動作に応じて
回動する駆動アーム２６に接続されている。これにより
アクセルペダル２５を踏み込むと上記駆動軸２０が図示
時計回りに回動し、ピストン１７が付勢ばね１８により
後退し、アクセルペダル２５を元に戻すとピストン駆動
軸２０が反時計回りに回動してピストン１７を前進させ
る。
【００１７】ここで上記シリンダ穴７ａと燃焼室構成面
１７ｂとで形成される凹部の容積は、ピストン１７が最
後退した時点で圧縮比が１０〜１１になり、かつピスト
ン１７が最前進した時点で圧縮比が２０〜２５程度にな
るように設定されている。
１７ｂとで形成される凹部の容積は、ピストン１７が最
後退した時点で圧縮比が１０〜１１になり、かつピスト
ン１７が最前進した時点で圧縮比が２０〜２５程度にな
るように設定されている。
【００１８】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例エンジン１では、例えばアイドリング回転
時，及び交通渋滞時等の極低負荷運転時のようにアクセ
ル開度が最小の場合は、ピストン駆動軸２０がピストン
１７を最前進させており、その燃焼室構成面１７ｂが燃
焼凹部７の壁面と連続面をなしている。これにより焼室
容積が最小となって圧縮比が最大となり、そのため燃料
の分子間距離が短縮し、火炎伝播が急速かつ安定して行
われ、その結果燃費率が向上する。
る。本実施例エンジン１では、例えばアイドリング回転
時，及び交通渋滞時等の極低負荷運転時のようにアクセ
ル開度が最小の場合は、ピストン駆動軸２０がピストン
１７を最前進させており、その燃焼室構成面１７ｂが燃
焼凹部７の壁面と連続面をなしている。これにより焼室
容積が最小となって圧縮比が最大となり、そのため燃料
の分子間距離が短縮し、火炎伝播が急速かつ安定して行
われ、その結果燃費率が向上する。
【００１９】またアクセル開度の踏み込みに伴って、ピ
ストン駆動軸２０が時計回りに回動し、ピストン１７は
ばね力によって内方に後退し、これにより燃焼室容積が
大きくなって圧縮比が小さくなる。中高負荷時には充填
効率が増加し、上記高圧縮比のままではノッキングが発
生するが、上記のように圧縮比が小さくなるのでこの問
題を回避できる。
ストン駆動軸２０が時計回りに回動し、ピストン１７は
ばね力によって内方に後退し、これにより燃焼室容積が
大きくなって圧縮比が小さくなる。中高負荷時には充填
効率が増加し、上記高圧縮比のままではノッキングが発
生するが、上記のように圧縮比が小さくなるのでこの問
題を回避できる。
【００２０】また高負荷運転時には上記ピストン１７が
最後退し、上記シリンダ穴７ａと燃焼室構成面１７ｂと
で構成される凹部の深さが最大となり、混合気や燃焼ガ
スがこの凹部に入り込むので、ピーク燃焼圧力が抑制さ
れ、窒素酸化物の発生を抑制できる派生的効果も得られ
る。
最後退し、上記シリンダ穴７ａと燃焼室構成面１７ｂと
で構成される凹部の深さが最大となり、混合気や燃焼ガ
スがこの凹部に入り込むので、ピーク燃焼圧力が抑制さ
れ、窒素酸化物の発生を抑制できる派生的効果も得られ
る。
【００２１】なお、上記実施例では可動壁（ピストン１
７）の前後動作をアクセルペダルに直接連動させた場合
を説明したが、本発明の可動壁は負荷に応じて前後動す
るように構成すればよく、例えば吸気負圧，スロットル
バルブ開度等に応動させるようにしてもよい。
７）の前後動作をアクセルペダルに直接連動させた場合
を説明したが、本発明の可動壁は負荷に応じて前後動す
るように構成すればよく、例えば吸気負圧，スロットル
バルブ開度等に応動させるようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明に係るエンジンの可
変圧縮比機構によれば、低中負荷時には可動壁が前進し
て燃焼室の空間容積を小さくするようにしたので、低中
負荷時の圧縮比を高くでき、火炎伝播が急速かつ安定し
て行われ、その結果特に低中負荷時の燃費率を向上でき
る効果がある。
変圧縮比機構によれば、低中負荷時には可動壁が前進し
て燃焼室の空間容積を小さくするようにしたので、低中
負荷時の圧縮比を高くでき、火炎伝播が急速かつ安定し
て行われ、その結果特に低中負荷時の燃費率を向上でき
る効果がある。
【図１】本発明の一実施例によるエンジンの可変圧縮比
機構を示す断面側面図である。
機構を示す断面側面図である。
【図２】上記実施例エンジンの燃焼室部分の底面図であ
る。
る。
【図３】上記実施例エンジンの可動壁駆動機構部分の模
式構成図である。
式構成図である。
１ エンジン ７ 燃焼室（燃焼凹部） ７ａ シリンダ穴（凹部） １７ ピストン（可動壁） １７ｂ 燃焼室構成面 １９ 可動壁駆動機構
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼室の壁面に開口する凹部を形成し、
該凹部内に可動壁を燃焼室に向けて進退可能に配設し、
該可動壁に最進出時に上記燃焼室壁面と略連続する燃焼
室構成面を形成し、負荷に応動して低中負荷時に上記可
動壁を前進させる可動壁駆動機構を設けたことを特徴と
するエンジンの可変圧縮比機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7544892A JPH05231197A (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | エンジンの可変圧縮比機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7544892A JPH05231197A (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | エンジンの可変圧縮比機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231197A true JPH05231197A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=13576559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7544892A Withdrawn JPH05231197A (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | エンジンの可変圧縮比機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05231197A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009060977A1 (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 火花点火式内燃機関 |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP7544892A patent/JPH05231197A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009060977A1 (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 火花点火式内燃機関 |
| US8596233B2 (en) | 2007-11-06 | 2013-12-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Spark ignition type internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4286552A (en) | Variable compression ratio internal combustion engine | |
| EP0875670B1 (en) | Direct injection type internal combustion engine | |
| US6202623B1 (en) | Internal combustion engines | |
| US5269270A (en) | Four-stroke cycle internal-combustion engine | |
| JP2000073804A (ja) | 内燃機関及びその制御装置 | |
| EP2314841B1 (en) | Spark-ignition internal combustion engine | |
| CN108798892B (zh) | 改变应用点火式内燃发动机的气缸特定压缩比ε的方法以及实现所述类型方法的内燃发动机 | |
| US20030221652A1 (en) | Fuel efficient valve mechanism for internal combustion engines | |
| AU2656499A (en) | Barrier divided combustion chamber for fuel injected two-stroke engine | |
| JPS6018813B2 (ja) | 内燃機関 | |
| US4060061A (en) | Process and apparatus for improved I.C. engine composition | |
| JPH11280507A (ja) | 火花点火式内燃機関 | |
| JPH05231197A (ja) | エンジンの可変圧縮比機構 | |
| JPH0635834B2 (ja) | 複吸気弁エンジン | |
| US7040264B2 (en) | Timing advancement for exhaust valve in internal combustion engine | |
| JPS5848733A (ja) | 可変圧縮比機構 | |
| JPS6211178B2 (ja) | ||
| JP2006307658A (ja) | ２ストロークエンジン | |
| JPS5851376Y2 (ja) | クランク室圧縮型２サイクルエンジンの掃気装置 | |
| JP2000515608A (ja) | 層状化給気を用いる小型２ストロークまたは４ストローク車両用エンジン | |
| KR0184165B1 (ko) | 스쿼시피스톤을 갖는 자동차용 직분식 가솔린엔진 | |
| US4191139A (en) | Engine with secondary pistons | |
| JPS6365121A (ja) | ２サイクルデイ−ゼルエンジン | |
| CA2540729C (en) | Timing advancement for exhaust valve in internal combustion engine | |
| JPS603924Y2 (ja) | バルブタイミング制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |