JPH0544412A - 内燃機関装置 - Google Patents

内燃機関装置

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JPH0544412A
JPH0544412A JP28734791A JP28734791A JPH0544412A JP H0544412 A JPH0544412 A JP H0544412A JP 28734791 A JP28734791 A JP 28734791A JP 28734791 A JP28734791 A JP 28734791A JP H0544412 A JPH0544412 A JP H0544412A
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JP
Japan
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slide valve
opening
valve
dead center
bottom dead
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JP28734791A
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English (en)
Inventor
Yasuhito Yaoita
康仁 矢尾板
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ROYAL POOTOREETO KK
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ROYAL POOTOREETO KK
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 シリンダの下死点付近の開口部と第2の吸気
路または排気路を持つ4サイクル内燃機関に、開口部2
を開閉してシリンダ1の内周面と同じ形状の滑り弁4お
よびそのカム装置5を設け、吸入行程の下死点前後の開
口時にオイルリング6が開口部2に面しないで移動する
様に、また排気行程の下死点前後は開口部を閉じる様
に、滑り弁4を駆動する。これにより、開口部2に潤滑
油が入らない様にする。 【効果】 白煙の発生を防止すると共に、火花点火式で
は成層燃焼を実現し、熱効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルピストン式
内燃機関の熱効率改善の為の関連技術に関するものであ
る。
【従来の技術】火花点火式内燃機関の部分負荷時は、吸
気量が少ない為に燃焼速度が遅く、熱効率が低かった。
この問題に対して、特開昭52−134905では、シ
リンダの下死点付近に開口部およびそれに連なる第2の
吸気路を持つ4サイクル火花点火式の成層燃焼機関が提
案されている。また、特開昭62−63135では、類
似の構成で高速時の吸入率の増加が示されている。
【0002】しかし、これらの発明には欠点がある。す
なわち、下死点付近でオイルリングはシリンダ下部に吹
き付けられた潤滑油を多く取り入れる。そして、オイル
リングが開口部を通過する時に、開口部に潤滑油を多く
流出する。そして、開口部の開口時に流入する空気と共
に、潤滑油がシリンダ内に流入し、大量の白煙を発生す
る。また、オイルリングが排気行程に開口部を通過する
時に、オイルリングの背後のオイル逃し孔を通過して、
開口部付近の第2の吸気路内に残留した既燃焼ガスがク
ランクケース内に侵入し、潤滑油を短時間で汚す。ま
た、特開昭63−30128の発明でも排気路に潤滑油
が入り、大量の白煙を発生する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、シリンダの
下死点付近に開口部およびそれに連なる第2の吸気路を
持つ4サイクルピストン式内燃機関の白煙の発生を減少
する事を目的とする。
【0004】
【課題を解決する為の手段】シリンダの下死点付近に開
口部およびそれに連なる第2の吸気路を持つ4サイクル
ピストン式内燃機関において、開口部を上下して開口部
を開閉する滑り弁を設け、滑り弁の上下するシリンダ部
分に欠損部を設け、滑り弁のシリンダ内周側の形状およ
び内周面の設置位置をシリンダと同一とし、滑り弁を駆
動するカム装置を設け、滑り弁用のカムの形状を、吸入
行程の下死点前に、ピストンと滑り弁が同方向に動く場
合は滑り弁の上端そして両者が逆方向に動く場合は滑り
弁の下端をオイルリングが通過した後に、滑り弁が開口
部を開く様に、しかも吸入行程の下死点後に、ピストン
と滑り弁が同方向に動く場合は滑り弁の上端そして両者
が逆方向に動く場合は滑り弁の下端をオイルリングが通
過するより早く、滑り弁が開口部を閉じる様に、しかも
排気行程の下死点前後に2回オイルリングが開口部を通
過する時には、滑り弁が開口部を閉じる様に設定する構
成とする。
【0005】
【作用】本発明の滑り弁のシリンダ内周側はシリンダと
同一形状で、しかも上下に移動してもシリンダ内周面と
同一の内周面を保持する。本発明の吸入行程の下死点前
後の開口部の開口時では、滑り弁がピストンと同方向に
動く場合にオイルリングは滑り弁上を移動し、滑り弁が
ピストンと逆方向に動く場合にオイルリングは開口部以
外のシリンダ部分を移動する。そして、滑り弁とピスト
ンとがどちらの方向に動いても、開口部にオイルリング
が面する事はない。また排気行程の下死点前後では、開
口部は滑り弁によって閉じられている。その結果、開口
部に潤滑油が入る事がほとんどなく、白煙もほとんど発
生しない。また、オイル逃し穴を排気ガスが通過する事
もない。
【0006】また、吸入行程の下死点付近で滑り弁が開
口部する事で、第2の吸気路からシリンダ内へ空気が流
入し、火花点火式内燃機関では成層燃焼が実現する。
【0007】
【実施例】図1は吸入行程の下死点時の断面図であり、
1はサイクルピストン式内燃機関のシリンダであるが、
図1の様に火花点火式でも良いし、圧縮着火式でも良
い。そして、ピストン上面付近から少し上にかけての部
分のシリンダに開口部2を設ける。また、開口部2は第
2の吸気路3に連っている。また、開口部からその下方
または上方にかけてのシリンダ部分に欠損部を設け、欠
損部内を上下に移動して開口部を開閉する滑り弁4を設
ける。滑り弁4のシリンダ内面側の形状はシリンダと同
一とし、滑り弁4が上下しても、その内周面はシリンダ
内面と同一になる様に位置する。すなわち、シリンダの
一部が上下に可動するものとして、滑り弁4を構成す
る。また、滑り弁4の幅と欠損部の幅は、ほぼ同一とす
る。滑り弁4はカム装置5により駆動する。
【0008】次に、下死点前後で滑り弁とピストンとが
同一方向に動く場合の、滑り弁4の上下運動について説
明する。まず、開口部とその下方に欠損部を設ける。そ
して、開口部の開口前は、滑り弁の上端が欠損部の上端
を閉じておく。そして、吸入行程の下死点前に、開口部
2を閉じている滑り弁4の上端をオイルリング6が通過
する後、すなわち、開口部2の下端から滑り弁4の上端
までの長さとピストン上面からオイルリング6までの長
さの和だけ、ピストンが下死点の位置より上にある時
で、一般的なピストンの場合、吸入行程の下死点前50
°〜90°付近の後に、滑り弁4の上端が下って開口部
2を開き始める。そして、吸入行程の下死点付近で滑り
弁4は最低位置になる。そして、下死点後は滑り弁4は
上り始め、吸入行程の下死点後50°〜90°付近で滑
り弁4の上端が上って欠損部の上端を閉じた直後に、オ
イルリング6が滑り弁の上端を通過する。また、排気行
程の下死点前50°〜90°から下死点後50°〜90
°付近では、滑り弁が開口部を閉じる様にする。そし
て、上記の様に滑り弁4が運動する様に、カム装置5の
カムを形成するが、カムを滑り弁より下に設置する場合
では、閉弁期間が吸入行程の下死点付近の一瞬しか無い
ものとなり、カムの製作上の問題がある時は複数のカム
を併用する。またカム装置5は、クランクシャフトまた
はそれに連なる軸に持続する。
【0009】また、カム装置5は滑り弁4より上に設置
しても良い。この場合は、カムの形が異なり、吸入行程
の下死点前50°〜90°付近でカムが滑り弁を下げ始
め、吸入行程の下死点後50°〜90°付近でカムが滑
り弁を上げ始める。その間が開弁期間になり、通常のカ
ムと近似の形になる。また、排気行程の下死点時付近は
リフトせず、滑り弁の上端は欠損部の上端および開口部
2を閉じている。また、以上に説明した滑り弁の上下運
動では、滑り弁が上って開口部を閉じているが、滑り弁
が下って開口部を閉じても良い。すなわち、下死点前後
で滑り弁とピストンとが逆方向に動く場合は、シリンダ
の欠損部を開口部とその上方とする。そして、吸入行程
の下死点前に、オイルリングが滑り弁の下端を通過後
に、滑り弁の下端が上って開口し、吸入行程の下死点後
に、オイルリングが滑り弁の下端を通過するより早く、
滑り弁の下端が下って閉口するが、下死点付近のピスト
ンの運動方向と逆に滑り弁が動き、開口期間が短くな
る。
【0010】また、以上に説明した第2の吸気路を持つ
内燃機関の構成に加えて、滑り弁の上流側でその近傍の
第2の吸気路内に第2の吸気茸弁またはロータリー弁を
設け、滑り弁の開閉による開口部の開口期間を含む開弁
期間になる様に、しかも排気行程時にピストンの圧縮リ
ングが滑り弁を通過する時には閉弁する様に、第2の吸
気弁またはロータリー弁の開弁期間を設定すると、高負
荷時の排気行程の下死点付近での、排気ガスがシール性
の低い滑り弁を通過して第2の吸気路内へ侵人する事
を、そして排気ガスの混入する分だけ吸気のシリンダ内
への流入率が減少する事を、第2の吸気茸弁またはロー
タリー弁までの区間に制限でき、潤滑油の混入による白
煙を発生する事なく、高速回転時の吸気の流入率を増加
でき、高速回転時にトルクを増加する。
【0011】なお、火花点火式内燃機関では、第2の吸
気路の流入方向をシリンダ中心からオフセットして内周
方向に向ける事で、強いスワールが発生し、成層燃焼機
関が実現するが、この機関では、滑り弁の閉弁時期が下
死点より遅いと、低負荷になるほど、第2の吸気路に逆
流出する空気量が増し、スワールが弱まる為に、混合気
層が乱れて希薄空燃比化し、失火が増す。そこで、滑り
弁の上流側に設ける吸気弁または滑り弁を駆動する装置
に、形の異なる複数のカムを切り替えて使用する可変バ
ルブ装置またはカム軸の位相を可変する装置などを増設
し、低負荷時に閉弁時期を下死点に近づけると、失火が
減少して、アイドリング回転数が下がる。また、以上に
説明した滑り弁の上下運動において、2回の上死点時に
滑り弁が開口部を閉じる様にすると、ピストンスカート
部を延長する事で上死点時の開口部を閉じる必要がなく
なり、ピストン重量の増加による回転速度の制限がなく
なる。また、以上に説明した滑り弁の上下運動とは異な
る滑り弁の運動について説明する。排気行程の下死点前
後に滑り弁4が開口部を閉じる事は同様だが、吸入行程
の下死点前のオイルリングが滑り弁を通過する前に、滑
り弁が開口部を開いたり、または、その設定に加えて吸
入行程の下死点後のオイルリングが滑り弁を通過した後
に、滑り弁が開口部を閉じる様に設定すると、排気行程
の下死点前後に潤滑油の流入を防止するが、吸入行程の
開口部の開口時にオイルリングが開口部を通過して潤滑
油を残し、白煙の減少作用を制限する。
【0012】また、以上に説明した滑り弁の上下運動に
関して、シリンダヘッド部の排気路とは異なる第2の排
気路を持つ4サイクル内燃機関に前記の滑り弁の考え方
を応用すると、すなわち、排気行程の下死点前に、ピス
トンと滑り弁が同方向に動く場合は滑り弁の上端そして
両者が逆方向に動く場合は滑り弁の下端をオイルリング
が通過した後に、滑り弁が開口部を開く様に、しかも排
気行程の下死点後に、ピストンと滑り弁が同方向に動く
場合は滑り弁の上端そして両者が逆方向に動く場合は滑
り弁の下端をオイルリングが通過するより早く、滑り弁
が開口部を閉じる様に、しかも吸入行程の下死点前後に
2回オイルリングが開口部に相当する所を通過する時に
は滑り弁が開口部を閉じる様に、滑り弁用のカムの形状
を設定すると、第2の排気口にオイルリングが面しない
事により、白煙を発生する事がない。そして、排気ガス
の一部が第2の排気路を通る為に、排気損失仕事量が減
少して、高速回転時のトルクが増加する。また、排気茸
弁の温度が下る為に、火花点火式内燃機関ではノッキン
グを制限する効果がある。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、シリンダの下死点付近
に開口部およびそれに連なる第2の吸気路を持つ4サイ
クルピストン式内燃機関の白煙の発生をほぼ防止でき
る。また、火花点火式内燃機関では成層燃焼が可能とな
り、部分負荷時の熱効率が向上する。また、第2の排気
路を持つ4サイクル内燃機関に本発明の滑り弁の考え方
を応用すると、高速回転時のトルクが増加し、火花点火
式内燃機関ではノッキングを制限する効果がある。ま
た、本発明の滑り弁の上流側に吸気弁を増設する構成で
は、高速回転時に吸入率が増加し、高速時のトルクが増
加する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の吸入行程の下死点時の4サイクルピス
トン式内燃機関の断面図
【符号の説明】
1 4サイクルピストン式内燃機関のシリンダ 2 開口部 3 第2の吸気路 4 滑り弁 5 カム装置 6 ピストンのオイルリング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダの下死点付近の開口部およびそ
    れに連なる第2の吸気路または第2の排気路を持つ4サ
    イクルピストン式内燃機関において、開口部を上下して
    開口部を開閉する滑り弁を設け、滑り弁の上下するシリ
    ンダ部分に欠損部を設け、滑り弁のシリンダ内周側の形
    状および内周面の設置位置をシリンダと同一とし、滑り
    弁を駆動するカム装置を設ける事を特徴とする内燃機関
    装置。
  2. 【請求項2】 第2の吸気路を持つ内燃機関では、吸入
    行程の下死点前に、ピストンと滑り弁が同方向に動く場
    合は滑り弁の上端そして両者が逆方向に動く場合は滑り
    弁の下端をオイルリングが通過した後に、滑り弁が開口
    部を開く様に、しかも吸入行程の下死点後に、ピストン
    と滑り弁が同方向に動く場合は滑り弁の上端そして両者
    が逆方向に動く場合は滑り弁の下端をオイルリングが通
    過するより早く、滑り弁が開口部を閉じる様に、しかも
    排気行程の下死点前後に2回オイルリングが開口部を通
    過する時には、滑り弁が開口部を閉じる様に、また第2
    の排気路を持つ内燃機関では、排気行程の下死点前に、
    ピストンと滑り弁とが同方向に動く場合は滑り弁の上端
    そして両者が逆方向に動く場合は滑り弁の下端をオイル
    リングが通過した後に、滑り弁が開口部を開く様に、し
    かも排気行程の下死点後に、ピストンと滑り弁が同方向
    に動く場合は滑り弁の上端そして両者が逆方向に動く場
    合は滑り弁の下端をオイルリングが通過するより早く、
    滑り弁が開口部を閉じる様に、しかも吸入行程の下死点
    前後に2回オイルリングが開口部を通過する時には、滑
    り弁が開口部を閉じる様に、滑り弁用のカムの形状を設
    定する事を特徴とする前記請求項1に記載の内燃機関装
    置。
  3. 【請求項3】 第2の吸気路をもつ内燃機関において、
    滑り弁の上流側でその近傍の第2の吸気路内に、第2の
    吸気茸弁またはロータリー弁を設け、滑り弁の開閉によ
    る開口部の開口期間を含む開弁期間になる様に、しかも
    排気行程時に圧縮リングが滑り弁を通過する時には閉弁
    する様に、第2の吸気茸弁またはロータリー弁の開弁期
    間を設定する事を特徴とする前記請求項1または2に記
    載の内燃機関装置。
JP28734791A 1991-08-12 1991-08-12 内燃機関装置 Pending JPH0544412A (ja)

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JP28734791A JPH0544412A (ja) 1991-08-12 1991-08-12 内燃機関装置

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JP28734791A Pending JPH0544412A (ja) 1991-08-12 1991-08-12 内燃機関装置

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JP (1) JPH0544412A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2894288A1 (fr) * 2005-12-07 2007-06-08 Renault Sas Dispositif d'injection d'air par depression naturelle dans la chambre de combustion d'un moteur

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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