JPH0610678A - エンジン - Google Patents
エンジンInfo
- Publication number
- JPH0610678A JPH0610678A JP4188910A JP18891092A JPH0610678A JP H0610678 A JPH0610678 A JP H0610678A JP 4188910 A JP4188910 A JP 4188910A JP 18891092 A JP18891092 A JP 18891092A JP H0610678 A JPH0610678 A JP H0610678A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- intake
- cycle
- valve
- timing
- 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.)
- Pending
Links
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
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/32—Miller cycle
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 通常サイクルとミラーサイクルの使い分け
を、カム軸の位相をずらすことにより可能にしたエンジ
ンを提供することにある。 【構成】 吸気ポート３及び排気ポート４に設けられた
吸気弁５及び排気弁６を、固定されたタイミングで動作
するミラーサイクル用のカム軸７と、タイミング可変機
構により遅角及び進角調整自在な通常サイクル用カム軸
８の組合せにより開閉するようにしたもので、一方のカ
ム軸８の位相をずらすことにより、通常サイクルとミラ
ーサイクルの使い分けが可能になる。
を、カム軸の位相をずらすことにより可能にしたエンジ
ンを提供することにある。 【構成】 吸気ポート３及び排気ポート４に設けられた
吸気弁５及び排気弁６を、固定されたタイミングで動作
するミラーサイクル用のカム軸７と、タイミング可変機
構により遅角及び進角調整自在な通常サイクル用カム軸
８の組合せにより開閉するようにしたもので、一方のカ
ム軸８の位相をずらすことにより、通常サイクルとミラ
ーサイクルの使い分けが可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はミラーサイクルシステ
ムを採用した高出力、高ピークトルクエンジンに関す
る。
ムを採用した高出力、高ピークトルクエンジンに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に高出力、高ピークトルクエンジン
を開発しようとすると、Ｐｍａｘ（筒内圧力）が図１に
示す設計許容限を越えてしまうためそれ以上トルクを高
くすることができない。しかしミラーサイクルシステム
を導入すれば、同一設計許容限にしてもピークトルクを
高めることができる。なお、ミラーサイクルシステムと
は、吸気弁の閉じ時期をピストンの下死点よりも早いタ
イミングに設定することで、エンジンの膨張比に対して
圧縮比を低めにとるシステムのことである。すなわちポ
ンピングロスをゼロとしてＰＶ線図を描くと図２に示す
ようになり、従来のエンジンでは（０）−（６）−
（０）−（１）−（２）−（３）−（５）−（０）のよ
うに筒内圧力Ｐが変化するのに対して、ミラーサイクル
システムでは、（０）−（６）−（７）−（８）−
（７）−（９）−（２）−（３）−（５）−（０）のよ
うに筒内圧力Ｐが変化する。このため、この両者のＰｍ
ａｘの許容限界を同一としてもＷの面積がミラーサイク
ルシステムを採用したエンジンの方が大きくなり、発生
する仕事量は大きくなる。これによってＢＭＥＰ（軸平
均有効圧力）を上げることができる。すなわちピークト
ルクを高められるようになる。同図からわかるように従
来エンジンでは圧縮行程が（６）−（０）であるのに対
して、ミラーサイクルを使うエンジンでは圧縮行程が
（６）−（７）であるので、実質的な圧縮比が下がる。
を開発しようとすると、Ｐｍａｘ（筒内圧力）が図１に
示す設計許容限を越えてしまうためそれ以上トルクを高
くすることができない。しかしミラーサイクルシステム
を導入すれば、同一設計許容限にしてもピークトルクを
高めることができる。なお、ミラーサイクルシステムと
は、吸気弁の閉じ時期をピストンの下死点よりも早いタ
イミングに設定することで、エンジンの膨張比に対して
圧縮比を低めにとるシステムのことである。すなわちポ
ンピングロスをゼロとしてＰＶ線図を描くと図２に示す
ようになり、従来のエンジンでは（０）−（６）−
（０）−（１）−（２）−（３）−（５）−（０）のよ
うに筒内圧力Ｐが変化するのに対して、ミラーサイクル
システムでは、（０）−（６）−（７）−（８）−
（７）−（９）−（２）−（３）−（５）−（０）のよ
うに筒内圧力Ｐが変化する。このため、この両者のＰｍ
ａｘの許容限界を同一としてもＷの面積がミラーサイク
ルシステムを採用したエンジンの方が大きくなり、発生
する仕事量は大きくなる。これによってＢＭＥＰ（軸平
均有効圧力）を上げることができる。すなわちピークト
ルクを高められるようになる。同図からわかるように従
来エンジンでは圧縮行程が（６）−（０）であるのに対
して、ミラーサイクルを使うエンジンでは圧縮行程が
（６）−（７）であるので、実質的な圧縮比が下がる。
【０００３】よって全ての運転条件において常にミラー
サイクルを導入すると、実質的な圧縮比が低めとなるた
め始動が困難となったり、軽負荷時に不完全燃焼が発生
して排気中の炭化水素が増大するなどの不具合が生じ
る。これを解決するためミラーサイクルを導入する場合
には、通常サイクル（吸気弁閉時期ＡＢＤＣ（下死点
後）０°〜３０°付近）と、ミラーサイクルを負荷に応
じて使い分けることを狙って、吸気マニホールドａ内に
図３に示すような可変バルブタイミング機構ｂを設けた
エンジンなどが提案されている。
サイクルを導入すると、実質的な圧縮比が低めとなるた
め始動が困難となったり、軽負荷時に不完全燃焼が発生
して排気中の炭化水素が増大するなどの不具合が生じ
る。これを解決するためミラーサイクルを導入する場合
には、通常サイクル（吸気弁閉時期ＡＢＤＣ（下死点
後）０°〜３０°付近）と、ミラーサイクルを負荷に応
じて使い分けることを狙って、吸気マニホールドａ内に
図３に示すような可変バルブタイミング機構ｂを設けた
エンジンなどが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし可変バルブタイ
ミング機構ｂを設けた従来のエンジンでは、吸気マニホ
ールドａ内に設けられたロータリバルブｃがポンピング
ロスを増やすため、効率の低下を招く不具合があると共
に、可変バルブタイミング機構が複雑であるなどの不具
合もあった。この発明は上記不具合を改善するためにな
されたもので、通常サイクルとミラーサイクルの使い分
けをカム軸の位相をずらすことにより可能にしたエンジ
ンを提供することを目的とするものである。
ミング機構ｂを設けた従来のエンジンでは、吸気マニホ
ールドａ内に設けられたロータリバルブｃがポンピング
ロスを増やすため、効率の低下を招く不具合があると共
に、可変バルブタイミング機構が複雑であるなどの不具
合もあった。この発明は上記不具合を改善するためにな
されたもので、通常サイクルとミラーサイクルの使い分
けをカム軸の位相をずらすことにより可能にしたエンジ
ンを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、吸気ポート及び排気ポートに設けられた
吸気弁及び排気弁を、固定されたタイミングで動作する
ミラーサイクル用のカム軸と、タイミング可変機構によ
り遅角及び進角調整自在な通常サイクル用カム軸の組合
せにより開閉するようにしたものである。
成するために、吸気ポート及び排気ポートに設けられた
吸気弁及び排気弁を、固定されたタイミングで動作する
ミラーサイクル用のカム軸と、タイミング可変機構によ
り遅角及び進角調整自在な通常サイクル用カム軸の組合
せにより開閉するようにしたものである。
【０００６】
【作用】上記構成によりカム軸の位相を変えるだけで通
常サイクルとミラーサイクルの使い分けが容易に行える
ようになる。
常サイクルとミラーサイクルの使い分けが容易に行える
ようになる。
【０００７】
【実施例】この発明の実施例を図４ないし図８に示す図
面を参照して詳述する。図４及び図５は吸気ポートと排
気ポートを対角位置に配置したエンジン、図６及び図７
は吸気ポートと排気ポートを従来と同様に配置したエン
ジンに実施した場合をそれぞれ示す。これらの図におい
て１はエンジンのシリンダブロック、２はシリンダヘッ
ド、３は吸気ポート、４は排気ポートを示す。上記吸気
ポート３及び排気ポート４はシリンダブロック１内の燃
焼室１ａ内にそれぞれ開口されていて、これら開口部に
吸気弁５及び排気弁６が設けられており、これら吸気弁
５及び排気弁６はシリンダヘッド２内に設けられたカム
７ａ、８ａによりロッカアーム９、１０を介して開閉さ
れるようになっている。
面を参照して詳述する。図４及び図５は吸気ポートと排
気ポートを対角位置に配置したエンジン、図６及び図７
は吸気ポートと排気ポートを従来と同様に配置したエン
ジンに実施した場合をそれぞれ示す。これらの図におい
て１はエンジンのシリンダブロック、２はシリンダヘッ
ド、３は吸気ポート、４は排気ポートを示す。上記吸気
ポート３及び排気ポート４はシリンダブロック１内の燃
焼室１ａ内にそれぞれ開口されていて、これら開口部に
吸気弁５及び排気弁６が設けられており、これら吸気弁
５及び排気弁６はシリンダヘッド２内に設けられたカム
７ａ、８ａによりロッカアーム９、１０を介して開閉さ
れるようになっている。
【０００８】上記各カム７ａ、８ａはシリンダヘッド２
内に設けられた２本のカム軸７、８にそれぞれ設けられ
ていて、例えば右側に設けられたカム軸７がミラーサイ
クル用で、固定されたバルブタイミング（図８参照）で
吸気弁５及び排気弁６を開閉するようになっている。ま
た左側に設けられたカム軸８は、全タイミングが平行移
動できるタイミング可変機構（図示せず）により遅角、
進角が自在となっていて、このカム軸８を３０°遅角さ
せることにより、吸気閉じが図８に示すように下死点
（ＢＤＣ）となってミラーサイクルを解除できるように
なっている。
内に設けられた２本のカム軸７、８にそれぞれ設けられ
ていて、例えば右側に設けられたカム軸７がミラーサイ
クル用で、固定されたバルブタイミング（図８参照）で
吸気弁５及び排気弁６を開閉するようになっている。ま
た左側に設けられたカム軸８は、全タイミングが平行移
動できるタイミング可変機構（図示せず）により遅角、
進角が自在となっていて、このカム軸８を３０°遅角さ
せることにより、吸気閉じが図８に示すように下死点
（ＢＤＣ）となってミラーサイクルを解除できるように
なっている。
【０００９】次に作用を説明すると、エンジン始動時や
軽負荷運転時には、左側のカム軸８をタイミング可変機
構により３０°遅角状態にする。これによって左側のカ
ム軸８により開閉される吸排気弁５、６の開閉タイミン
グは図８の破線Ａで示すように、例えばＢＤＣ（下死
点）で吸気閉となる通常サイクル状態となり、これによ
ってエンジンの始動が容易に行えるようになる。次に高
出力、高ピークトルクを得るためにミラーサイクルで運
転する場合は、タイミング可変機構により左側のカム軸
８を例えば下死点前（ＢＢＤＣ）３０°となるように進
角させる。これによって左側のカム軸８で開閉される吸
排気弁５、６の開閉タイミングは図８の実線Ｂで示すよ
うになり、ミラーサイクルを実現することができるよう
になる。なお左側のカム軸８による排気弁６の開閉タイ
ミングと吸気弁５の開タイミングは、左右のカム軸８、
７を合せたときにエンジン全体として排気弁６の開閉及
び吸気弁５の開タイミングが常にずれないように次のよ
うに設定されている。左側カムの排気弁の開：進角時に
右側カムの排気弁開と同一タイミングとする。左側カム
の排気弁の閉：遅角時に右側カムの排気弁閉と同一タイ
ミングとする。左側カムの吸気弁の開：進角時に右側カ
ムの吸気弁開と同一タイミングとする。
軽負荷運転時には、左側のカム軸８をタイミング可変機
構により３０°遅角状態にする。これによって左側のカ
ム軸８により開閉される吸排気弁５、６の開閉タイミン
グは図８の破線Ａで示すように、例えばＢＤＣ（下死
点）で吸気閉となる通常サイクル状態となり、これによ
ってエンジンの始動が容易に行えるようになる。次に高
出力、高ピークトルクを得るためにミラーサイクルで運
転する場合は、タイミング可変機構により左側のカム軸
８を例えば下死点前（ＢＢＤＣ）３０°となるように進
角させる。これによって左側のカム軸８で開閉される吸
排気弁５、６の開閉タイミングは図８の実線Ｂで示すよ
うになり、ミラーサイクルを実現することができるよう
になる。なお左側のカム軸８による排気弁６の開閉タイ
ミングと吸気弁５の開タイミングは、左右のカム軸８、
７を合せたときにエンジン全体として排気弁６の開閉及
び吸気弁５の開タイミングが常にずれないように次のよ
うに設定されている。左側カムの排気弁の開：進角時に
右側カムの排気弁開と同一タイミングとする。左側カム
の排気弁の閉：遅角時に右側カムの排気弁閉と同一タイ
ミングとする。左側カムの吸気弁の開：進角時に右側カ
ムの吸気弁開と同一タイミングとする。
【００１０】
【発明の効果】この発明は以上詳述したように、吸気ポ
ート及び排気ポートに設けられた吸排気弁を、固定され
たタイミングで開閉するカム軸と、タイミング可変機構
により遅角、進角が自在なカム軸により開閉自在とした
ことから、エンジンの始動時や軽負荷運転時には、一方
のカム軸を遅角させることにより、通常サイクル状態に
できるため、エンジンの始動が容易になると共に、運転
中に排出される排ガス中の炭化水素などを低減すること
ができる。また高負荷運転時には一方のカム軸を進角さ
せることによりミラーサイクルによる運転ができるた
め、高出力、高ピークトルク運転が可能になると共に、
吸気ポート内にポンピングロスとなるロータリバルブな
どが存在しないので効率の向上も図れるようになる。し
かも一方のカム軸を遅角、進角させるだけでよいことか
ら、簡単な構成のタイミング可変機構により容易に実施
することが可能になると共に、必要な吸気閉時期のみを
可変にし、かつ吸気開及び排気弁の開閉タイミングは、
エンジン全体として固定されていて不必要にシフトする
ことがないため、バルブの逃げや各タイミングを理想状
態にすることもできる。
ート及び排気ポートに設けられた吸排気弁を、固定され
たタイミングで開閉するカム軸と、タイミング可変機構
により遅角、進角が自在なカム軸により開閉自在とした
ことから、エンジンの始動時や軽負荷運転時には、一方
のカム軸を遅角させることにより、通常サイクル状態に
できるため、エンジンの始動が容易になると共に、運転
中に排出される排ガス中の炭化水素などを低減すること
ができる。また高負荷運転時には一方のカム軸を進角さ
せることによりミラーサイクルによる運転ができるた
め、高出力、高ピークトルク運転が可能になると共に、
吸気ポート内にポンピングロスとなるロータリバルブな
どが存在しないので効率の向上も図れるようになる。し
かも一方のカム軸を遅角、進角させるだけでよいことか
ら、簡単な構成のタイミング可変機構により容易に実施
することが可能になると共に、必要な吸気閉時期のみを
可変にし、かつ吸気開及び排気弁の開閉タイミングは、
エンジン全体として固定されていて不必要にシフトする
ことがないため、バルブの逃げや各タイミングを理想状
態にすることもできる。
【図１】エンジンの回転数と気筒圧力の関係を示す線図
である。
である。
【図２】エンジンのＰＶ線図である。
【図３】従来のミラーサイクルシステムを採用したエン
ジンの説明図である。
ジンの説明図である。
【図４】この発明の一実施例になるエンジンの断面図で
ある。
ある。
【図５】この発明の一実施例になるエンジンの吸排気ポ
ートを示す配置図である。
ートを示す配置図である。
【図６】この発明の他の実施例になるエンジンの断面図
である。
である。
【図７】この発明の他の実施例になるエンジンの吸排気
ポートを示す配置図である。
ポートを示す配置図である。
【図８】この発明の実施例になるエンジンの吸排気弁の
開閉タイミングを示す線図である。
開閉タイミングを示す線図である。
３ 吸気ポート ４ 排気ポート ５ 吸気弁 ６ 排気弁 ７ カム軸 ８ カム軸
Claims (1)
- 【請求項１】 吸気ポート３及び排気ポート４に設けら
れた吸気弁５及び排気弁６を、固定されたタイミングで
動作するミラーサイクル用のカム軸７と、タイミング可
変機構により遅角及び進角調整自在な通常サイクル用カ
ム軸８の組合せにより開閉してなるエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4188910A JPH0610678A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4188910A JPH0610678A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610678A true JPH0610678A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=16232034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4188910A Pending JPH0610678A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610678A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002057610A1 (en) | 2001-01-19 | 2002-07-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Spontaneous intake type internal combustion engine for vehicles |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP4188910A patent/JPH0610678A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002057610A1 (en) | 2001-01-19 | 2002-07-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Spontaneous intake type internal combustion engine for vehicles |
| EP1353057A1 (en) * | 2001-01-19 | 2003-10-15 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Spontaneous intake type internal combustion engine for vehicles |
| EP1353057A4 (en) * | 2001-01-19 | 2007-02-28 | Honda Motor Co Ltd | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SPONTANEOUS INTAKE FOR VEHICLES |
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