JPH07197820A - Miller cycle engine - Google Patents

Miller cycle engine

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JPH07197820A
JPH07197820A JP5353525A JP35352593A JPH07197820A JP H07197820 A JPH07197820 A JP H07197820A JP 5353525 A JP5353525 A JP 5353525A JP 35352593 A JP35352593 A JP 35352593A JP H07197820 A JPH07197820 A JP H07197820A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
valve
cycle engine
cylinder
miller cycle
Prior art date
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Pending
Application number
JP5353525A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kanesaka
弘 兼坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanesaka Gijutsu Kenkyusho KK
Original Assignee
Kanesaka Gijutsu Kenkyusho KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Kanesaka Gijutsu Kenkyusho KK filed Critical Kanesaka Gijutsu Kenkyusho KK
Priority to JP5353525A priority Critical patent/JPH07197820A/en
Publication of JPH07197820A publication Critical patent/JPH07197820A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/32Miller cycle
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PURPOSE:To provide a miller cycle engine where the structure is simple, the air intake resistance is small, and knocking or generation of NOx is suppressed. CONSTITUTION:In a miller cycle engine provided with a cooling device 22, the phase of an intake valve 8 of the engine provided with intake and exhaust valves 8, 9 relative to the crankshaft is constituted to be driven by an inlet cam shaft 10 which is variable after the bottom dead center of the suction stroke, a non-return valve 13 to open a valve element so that the intake air may flow toward the cylinder 2 is arranged to the inlet system, and the non- return valve 13 is bypassed. The miller cycle engine which is lightweight, simple in the structure, and small in the air intake resistance can be realized without using any rotary valve which is complicated and very heavy as in the conventional miller cycle engine, the charging efficiency of the air to be sucked in the cylinder is improved, and the knocking or generation of NOx is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は充填効率が高く、ノッキ
ング防止効果が顕著なミラー・サイクル・エンジンに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Miller cycle engine having a high filling efficiency and a remarkable knocking prevention effect.

【0002】[0002]

【従来の技術】いわゆるミラー・サイクル・エンジン
は、吸気弁閉時期を下死点より早め、これによつて、部
分負荷時においてはスロットルバルブによる吸気絞りに
よって発生する負の仕事量(いわゆるポンピングロス)
を実質的にゼロにしてサイクル効率の低下を抑えようと
するものである。また、膨張比を11以上に設定し、圧
縮比をノッキング限界以内の10程度とするために、吸
気弁閉時期を下死点より早める。また、過給した場合、
膨張比を11以上に設定し、ノッキングに応じて吸気弁
閉時期を早めることによって実質的な圧縮比を低下さ
せ、ノッキングを抑制しつつ高い熱効率を維持しようと
するものである。本発明者は、先に上記ミラー・サイク
ル・エンジンを効率的に実現するため、例えば特公昭5
8−55329号公報に示す如き、一定の開閉時期をも
つ通常の吸気弁に吸気通路の閉時期を変更しうるロータ
リ・バルブを併用するものの改良8案を特願平5−18
9176号として出願した。
2. Description of the Related Art In the so-called Miller cycle engine, the intake valve closing timing is advanced from the bottom dead center, so that the negative work amount (so-called pumping loss) generated by the intake throttle by the throttle valve at the time of partial load. )
Is substantially reduced to zero to suppress a decrease in cycle efficiency. Further, in order to set the expansion ratio to 11 or more and set the compression ratio to about 10 within the knocking limit, the intake valve closing timing is advanced from the bottom dead center. Also, when supercharged,
The expansion ratio is set to 11 or more, and the intake valve closing timing is advanced according to knocking to reduce the substantial compression ratio, thereby suppressing knocking and maintaining high thermal efficiency. The present inventor has previously proposed, for example, Japanese Patent Publication No.
As shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-55329, an improvement 8 plan is proposed in which a normal intake valve having a constant opening / closing timing and a rotary valve capable of changing the closing timing of the intake passage are used together.
Filed as No. 9176.

【0003】これは、吸、排気弁を備えたエンジンの前
記吸気弁を、クランク軸に対して位相を変化しうる吸気
カム軸により駆動するよう構成するとともに、吸気系統
に、全負荷状態において前記吸気カム軸の位相を変化さ
せたとき弁体を開く、逆止弁を配設したものであり、複
雑で重量大なるロータリ・バルブを使用することなく、
軽量で構造簡単なミラー・サイクル・エンジンを実現で
きるとともに、全負荷状態において前記吸気カム軸の位
相を変化させたとき、逆止弁の弁体を開くようにしたこ
とにより、全負荷時における吸気抵抗を通常のエンジン
と同レベルにまで下げ、同程度の出力を発揮しうるミラ
ー・サイクル・エンジンを提供する効果がある。
This is configured such that the intake valve of an engine having intake and exhaust valves is driven by an intake camshaft whose phase can be changed with respect to the crankshaft, and the intake system is operated under full load conditions. A check valve is provided that opens the valve body when the phase of the intake camshaft is changed, without using a complicated and heavy rotary valve.
It is possible to realize a lightweight and simple Miller cycle engine, and to open the check valve valve when the phase of the intake camshaft is changed under full load conditions, so that intake air at full load can be obtained. It has the effect of reducing the resistance to the same level as a normal engine and providing a Miller cycle engine that can exhibit the same output.

【0004】前記特願平5−189176号のもので
は、部分負荷時またはノッキングの抑制時に前記吸気カ
ム軸の位相を前記吸気弁の開閉時期を早めるよう変化さ
せ、早期に吸気弁を閉じてミラー・サイクルを実現させ
んとし、このとき吸気弁が排気弁とほぼ同時に開くこと
により排気ガスが吸気通路に逆流せんとするを、吸気系
統に配設した前記逆止弁の弁体が閉じて吸気通路への排
気ガスの逆流を防止し、吸気通路へ逆流する排気ガスが
次の吸気行程でシリンダ内へ吸入されることによって酸
素が不足し、燃焼が不完全または不可能となる不具合が
未然に除去される。 また、前記特願平5−18917
6号のものでは、前記逆止弁の弁体を開くことにより、
吸気通路の流れの抵抗を通常エンジンとほぼ同程度まで
低下させ、出力もほぼ同程度に確保することができるも
のである。
In Japanese Patent Application No. 5-189176, the phase of the intake camshaft is changed so as to accelerate the opening / closing timing of the intake valve at the time of partial load or when knocking is suppressed, and the intake valve is closed early to cause a mirror.・ To prevent the cycle from being realized, at this time, the intake valve opens at almost the same time as the exhaust valve, causing exhaust gas to flow back into the intake passage. Prevents backflow of exhaust gas to the passage, and exhaust gas that flows back to the intake passage is sucked into the cylinder in the next intake stroke, resulting in a shortage of oxygen, resulting in incomplete or impossible combustion. To be removed. In addition, Japanese Patent Application No. 5-18917 mentioned above.
In No. 6, by opening the valve body of the check valve,
The resistance of the flow in the intake passage can be reduced to almost the same level as that of the normal engine, and the output can be secured at about the same level.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
願平5−189176号のものでは一度シリンダ内に吸
入された空気がシリンダ内の熱を吸収した後吸気系内に
再排出され、これがそのまま再びシリンダ内に吸入され
るので吸気温度が高まり、このためオットーサイクルエ
ンジンではノッキングを発生し、ディーゼルエンジンで
は圧縮温度の上昇、ひいては燃焼温度の上昇、NOXの
増加をもたらすという問題点がある。本発明は、上記問
題点を解決することを課題として案出されたものであっ
て、本発明の目的とするところは、構造簡単で吸気抵抗
の少ない、しかもノッキングまたはNOX発生が抑止さ
れたミラー・サイクル・エンジンを提供するにある。
However, in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 5-189176, the air once sucked into the cylinder absorbs the heat in the cylinder and is re-exhausted into the intake system. Since it is sucked into the cylinder, the intake air temperature rises, which causes knocking in the Otto cycle engine, and causes a rise in compression temperature, a rise in combustion temperature, and an increase in NOX in the diesel engine. The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a mirror having a simple structure, low intake resistance, and knocking or NOX generation suppressed. -To provide a cycle engine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明ミラー・サイクル・エンジンは、吸、排気弁を
備えたエンジンの前記吸気弁のクランク軸に対する位相
を、吸気行程の下死点以後において変化しうる吸気カム
軸により駆動するよう構成し、吸気系統に吸入空気がシ
リンダに向かって流れるよう弁体を開く逆止弁を配設す
るとともに、該逆止弁をバイパスして冷却装置を備えた
バイパス通路を設けたことを特徴とするものである。
According to the Miller cycle engine of the present invention for achieving the above object, the phase of an engine having intake and exhaust valves with respect to the crankshaft of the intake valve is set to the bottom dead center of the intake stroke. A non-return valve that is configured to be driven by an intake cam shaft that can change thereafter and that opens a valve body so that intake air flows toward a cylinder is provided in the intake system, and a cooling device that bypasses the non-return valve. It is characterized in that a bypass passage provided with is provided.

【0007】[0007]

【作 用】上記構成になる本発明ミラー・サイクル・エ
ンジンにおいては、低負荷時に吸気カムの位相角を更に
進め、行程の途中にて吸気弁を閉じることによって圧縮
行程を開始させ、シリンダ内に吸入した空気は高温状態
のシリンダ2内で温められた状態で、吸気ポートおよび
吸気管内の逆止弁の手前に排出され、これが更にバイパ
ス通路内に流入して実質的な行程容積を少なくするが、
バイパス通路内に流入した空気は、冷却装置を通過して
冷却された後吸気管に流入する。次の吸入行程では、上
記のように冷却されたバイパス空気は大気と合流して吸
気管内で逆止弁を開き、吸気ポートより吸気弁を経てシ
リンダに吸入される。これによりシリンダ内に吸入され
る空気の充填効率を向上させ、且つノッキングまたはN
OX発生が抑止される。
[Operation] In the Miller cycle engine of the present invention configured as described above, the phase angle of the intake cam is further advanced when the load is low, and the compression stroke is started by closing the intake valve in the middle of the stroke. While the intake air is warmed in the high temperature cylinder 2, it is discharged before the check valve in the intake port and the intake pipe and further flows into the bypass passage to reduce the substantial stroke volume. ,
The air that has flowed into the bypass passage passes through the cooling device, is cooled, and then flows into the intake pipe. In the next intake stroke, the bypass air cooled as described above merges with the atmosphere, opens the check valve in the intake pipe, and is sucked into the cylinder from the intake port via the intake valve. As a result, the efficiency of filling the air sucked into the cylinder is improved, and knocking or N
Occurrence of OX is suppressed.

【0008】[0008]

【実施例】図1において、1は本発明ミラー・サイクル
・エンジンで、2はシリンダ、3は該シリンダ2内を摺
動するピストン、4はシリンダヘッドである。該シリン
ダヘッド4には、シリンダ2の中心線上に設けた点火栓
または燃料噴射弁5を挟んで吸気ポート6、排気ポート
7が形成され、両ポート6、7のシリンダ2側開口部を
各々開閉する吸気弁8及び排気弁9が配設されている。
前記吸気弁8は、図示しないクランク軸と同期して回転
し、且つその位相を変更しうる吸気カム軸10のカム1
1によって開閉される。なお、12は弁ばねである。ま
た、前記排気弁9は図示しないクランク軸と同期して回
転する排気カム軸及びレバー(いずれも図示せず)によ
って開閉される。
1 is a mirror cycle engine of the present invention, 2 is a cylinder, 3 is a piston that slides in the cylinder 2, and 4 is a cylinder head. An intake port 6 and an exhaust port 7 are formed in the cylinder head 4 with an ignition plug or a fuel injection valve 5 provided on the center line of the cylinder 2 interposed therebetween, and the openings of both ports 6 and 7 on the cylinder 2 side are opened and closed. An intake valve 8 and an exhaust valve 9 are provided.
The intake valve 8 rotates in synchronism with a crankshaft (not shown) and can change its phase.
It is opened and closed by 1. In addition, 12 is a valve spring. Further, the exhaust valve 9 is opened and closed by an exhaust cam shaft and a lever (neither shown) that rotate in synchronization with a crank shaft (not shown).

【0009】13は逆止弁で、前記吸気ポート6に合わ
せてシリンダヘッド4に取り付けられた吸気管14内に
配設されている。逆止弁13は一端を吸気管壁14aに
軸15によりビス16で固定して支持されており、通孔
17aをあけた弁板17、ベリリウム銅製のリード弁1
8及び該リード弁18の外側に設けたガイド19とから
なり、逆止弁13は前記軸15に取り付けた回動レバー
20により吸気管壁14aのポケット14b内に嵌入す
るように開くことができる。
A check valve 13 is arranged in an intake pipe 14 attached to the cylinder head 4 in accordance with the intake port 6. The non-return valve 13 has one end fixed to the intake pipe wall 14a by a screw 16 and is supported by a screw 16, and has a valve plate 17 having a through hole 17a and a reed valve 1 made of beryllium copper.
8 and a guide 19 provided outside the reed valve 18, the check valve 13 can be opened by a turning lever 20 attached to the shaft 15 so as to be fitted into the pocket 14b of the intake pipe wall 14a. .

【0010】21はバイパス通路で、前記逆止弁13を
バイパスするように吸気管14に一体的に形成され、こ
の例ではその中間に冷却装置22が介装されている。2
3はバイパス逆止弁で、前記バイパス通路21のシリン
ダ側入口21a付近にビス24で固定され、常時は前記
入口21aを閉鎖している。なお、前記冷却装置22は
専用のものでなくともよく、例えば過給エンジン等にお
けるインタクーラを利用してもよい。
Reference numeral 21 is a bypass passage which is integrally formed with the intake pipe 14 so as to bypass the check valve 13 and, in this example, a cooling device 22 is interposed in the middle thereof. Two
A bypass check valve 3 is fixed to the bypass passage 21 near the cylinder side inlet 21a with a screw 24 and normally closes the inlet 21a. The cooling device 22 does not have to be a dedicated one, and for example, an intercooler in a supercharged engine or the like may be used.

【0011】前記吸気弁8を駆動する吸気カム軸10の
位相を変更する装置としては、例えば図4、図5に示さ
れる開閉時期調整機構25が利用できる。即ち該開閉時
期調整機構25は、軸受26に支承された前記吸気カム
軸10の端部に、一方向に捩じれたヘリカルスプライン
27を刻設するとともに、吸気カム軸10と同軸上に、
端部に前記ヘリカルスプライン27と逆方向に捩じれた
ヘリカルスプライン28を刻設し、軸受26’に支承さ
れたた駆動軸29を設け、上記スプライン27、28間
に、両端内面に歯30、31をもつ調整駒32を各歯3
0、31が各ヘリカルスプライン27、28と噛み合う
よう両軸間にセットし、前記調整駒32をアクセルペダ
ル、ノックセンサ(いずれも図示せず)または所定吸気
圧等によって作動するアクチュエータ(図示せず)によ
りレバー33を介して移動せしめて位相を変更し、前記
吸気弁8の開閉時期を変えるものである。なお、この吸
気弁の開閉時期の変更は図5に示すように、最大ほぼ1
80°とする。また、Gは図示しないクランク歯車と噛
み合うカム駆動ギヤである。
As an apparatus for changing the phase of the intake camshaft 10 that drives the intake valve 8, for example, the opening / closing timing adjusting mechanism 25 shown in FIGS. 4 and 5 can be used. That is, the opening / closing timing adjusting mechanism 25 engraves a helical spline 27 twisted in one direction at the end of the intake camshaft 10 supported by the bearing 26, and coaxially with the intake camshaft 10.
A helical spline 28 twisted in the opposite direction to the helical spline 27 is engraved at an end thereof, and a drive shaft 29 supported by a bearing 26 ′ is provided. Between the splines 27, 28, teeth 30, 31 are formed on the inner surfaces of both ends. Adjusting piece 32 with 3 teeth for each tooth
0 and 31 are set between both shafts so as to mesh with the respective helical splines 27 and 28, and the adjustment piece 32 is operated by an accelerator pedal, a knock sensor (neither is shown), or a predetermined intake pressure or the like (not shown). ), The phase is changed by moving it via the lever 33, and the opening / closing timing of the intake valve 8 is changed. It should be noted that the change of the opening / closing timing of the intake valve is about 1 at maximum as shown in FIG.
80 °. Further, G is a cam drive gear that meshes with a crank gear (not shown).

【0012】上記構成の本発明ミラー・サイクル・エン
ジンの作用を図4、5により説明する。本発明のミラー
サイクルエンジンでは、オットーサイクルの場合は膨張
比を例えば11乃至16と、通常のオットーサイクルエ
ンジンの8.5乃至10よりも遥かに高く設定し、全負
荷における吸気弁の開閉時期を図4、図5に示すように
通常のエンジンと同様な開閉時期に設定すると、この場
合は膨張比と圧縮比が同等となり、この高い圧縮比によ
りノッキングを発生する。即ち、吸気弁を吸気下死点近
くの点aにおいて閉じると、図6に示すように、エンジ
ンは、吸気工程の全行程にわたって吸気し、圧縮行程に
おいて点aから点mと、前記の高い膨張比と同じ圧縮比
となるから、点mの圧縮圧力と温度は過大となり、ノッ
キングを発生するが、これをノックセンサによりその初
期で捉えて電子制御装置(図示せず)によりアクチュエ
ータ(図示せず)を介して前記開閉時期調整機構25に
より吸気カム11のクランク軸に対する位相は進めら
れ、図4の点aから点bに向かって吸気弁8の閉じ時期
は吸気下死点より上死点側に進められる。これを図6の
p−v線図で説明すると、ピストン3はシリンダ2内に
全行程のAで示される容積を吸入し、吸気行程下死点後
にも開いている吸気弁から一度吸気ポート6に向かって
点aから点bまでの容積Bの空気を排出した後、点bか
ら実質的な圧縮行程に入り、点nまで圧縮するので、圧
力、温度ともに低下し、ノッキングは回避されて安定し
た運転が可能となる。また、それだけでなく、膨張行程
は点qから点rと、通常のエンジンの点sまでより長
く、このことは点s−r−a−bで囲まれた面積だけ仕
事量を増大させること、即ち熱効率を増大させたことを
表わしている。
The operation of the Miller cycle engine of the present invention having the above construction will be described with reference to FIGS. In the Miller cycle engine of the present invention, the expansion ratio is set to, for example, 11 to 16 in the Otto cycle, which is much higher than 8.5 to 10 in the normal Otto cycle engine, and the opening / closing timing of the intake valve at full load is set. As shown in FIGS. 4 and 5, if the opening / closing timing is set to be similar to that of a normal engine, in this case, the expansion ratio and the compression ratio become equal, and knocking occurs due to this high compression ratio. That is, when the intake valve is closed at a point a near the bottom dead center of the intake air, as shown in FIG. 6, the engine inhales over the entire stroke of the intake stroke, and in the compression stroke, from the point a to the point m, the above high expansion. Since the compression ratio is the same as the ratio, the compression pressure and temperature at the point m become excessive and knocking occurs, but this is caught by the knock sensor at the initial stage and an electronic control unit (not shown) uses an actuator (not shown). ), The phase of the intake cam 11 with respect to the crankshaft is advanced by the opening / closing timing adjusting mechanism 25, and the closing timing of the intake valve 8 from the point a to the point b in FIG. Proceed to. Explaining this with the pv diagram of FIG. 6, the piston 3 sucks the volume indicated by A in the entire stroke into the cylinder 2, and once the intake port 6 is opened from the intake valve that is open even after the bottom stroke of the intake stroke. After discharging a volume B of air from the point a to the point b toward the point b, it enters a substantial compression stroke from the point b and compresses to the point n, so both the pressure and the temperature drop, knocking is avoided and stable. It is possible to drive the car. Not only that, but the expansion stroke is longer from the point q to the point r to the point s of the normal engine, which increases the work amount by the area surrounded by the points s-r-a-b. That is, it means that the thermal efficiency is increased.

【0013】また低負荷時には、吸気カム11の位相角
を更に進め、図4の点cにて吸気弁8を閉じることによ
って図6の点cより圧縮行程を開始させ、シリンダ2内
に吸入した容積Aの空気は、再び吸気ポート6および吸
気管14内の逆止弁13の手前に排出され、これが更に
バイパス逆止弁23を開いてバイパス通路21内に流入
して実質的な行程容積をDとするのである。
When the load is low, the phase angle of the intake cam 11 is advanced further, and the intake valve 8 is closed at point c in FIG. 4 to start the compression stroke from point c in FIG. The air of the volume A is discharged again before the check valve 13 in the intake port 6 and the intake pipe 14, which further opens the bypass check valve 23 and flows into the bypass passage 21 to have a substantial stroke volume. It is D.

【0014】本発明のディーゼルエンジンへの適用は専
ら過給エンジンに限定されるが、吸気管14内の過大な
給気圧力によって、通常のエンジンでは図6の点aより
圧縮行程が開始され、圧縮圧力は点mとなってエンジン
の許容最高圧力を越えてしまうのに対し、本発明では前
記図4、図5に示される開閉時期調整機構25によって
吸気弁8の開閉時期を変え、点bから圧縮行程を開始す
るので、圧縮圧力は点nと低下し、圧縮圧力をエンジン
の許容最高圧力以下に維持することが可能となったので
ある。
Although the application of the present invention to the diesel engine is limited to the supercharged engine, the compression stroke is started from the point a in FIG. 6 in the normal engine due to the excessive intake pressure in the intake pipe 14. While the compression pressure becomes the point m and exceeds the maximum allowable pressure of the engine, in the present invention, the opening / closing timing of the intake valve 8 is changed by the opening / closing timing adjusting mechanism 25 shown in FIGS. Since the compression stroke is started from, the compression pressure drops to the point n, and it is possible to maintain the compression pressure below the maximum allowable pressure of the engine.

【0015】前記した如く、低負荷時に吸気カム11の
位相角が更に進められた結果、図4の点cにて吸気弁8
が閉じられ、これによって図6の点cより圧縮行程が開
始されるが、シリンダ2内に吸入した容積Aの空気は、
高温状態のシリンダ2内で温められた状態で再び吸気ポ
ート6および吸気管14内の逆止弁13の手前に排出さ
れ、これがバイパス逆止弁23を開いてバイパス通路2
1内に流入し、冷却装置22を通過して冷却された後吸
気管14に流入する。次の吸入行程では、上記のように
冷却されたバイパス空気は大気と合流して吸気管14内
で逆止弁13のリード弁18を開き、吸気ポート6より
吸気弁8を経てシリンダ2に吸入される。
As described above, when the phase angle of the intake cam 11 is further advanced at the time of low load, the intake valve 8 at the point c in FIG.
Is closed, and the compression stroke starts at point c in FIG. 6, but the air of the volume A sucked into the cylinder 2 becomes
After being warmed in the cylinder 2 at a high temperature, it is discharged again before the check valve 13 in the intake port 6 and the intake pipe 14, which opens the bypass check valve 23 to open the bypass passage 2
1, then flows through the cooling device 22 to be cooled and then flows into the intake pipe 14. In the next intake stroke, the bypass air cooled as described above merges with the atmosphere, opens the reed valve 18 of the check valve 13 in the intake pipe 14, and sucks it into the cylinder 2 from the intake port 6 through the intake valve 8. To be done.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明ミラー・サイクル・エンジンは、
吸、排気弁を備えたエンジンの前記吸気弁のクランク軸
に対する位相を、吸気行程の下死点以後において変化し
うる吸気カム軸により駆動するよう構成し、吸気系統に
吸入空気がシリンダに向かって流れるよう弁体を開く逆
止弁を配設するとともに、該逆止弁をバイパスして冷却
装置を備えたバイパス通路を設けたことを特徴とするの
で、通常の吸気弁の開閉時期を大きく変更し得るように
したこと及び吸気系統に逆止弁を配設したことにより、
従来のミラー・サイクル・エンジンのように複雑で重量
大なるロータリ・バルブを使用することなく、軽量で構
造簡単且つ吸気抵抗の小さなミラー・サイクル・エンジ
ンを実現できるとともに、一度シリンダ内に吸入された
空気がシリンダ内の熱を吸収した後吸気系内に再排出さ
れた際、これを冷却装置を備えたバイパス通路を通過さ
せて冷却することにより、シリンダ内に吸入される空気
の充填効率を向上させ、且つノッキングまたはNOX発
生が抑止されたミラー・サイクル・エンジンを提供する
効果がある。
The Miller cycle engine of the present invention is
The engine is provided with intake and exhaust valves, and the phase of the intake valve with respect to the crankshaft is configured to be driven by an intake camshaft that can change after the bottom dead center of the intake stroke, and intake air is directed to the cylinder toward the intake system. A check valve that opens the valve body to flow is arranged, and a bypass passage provided with a cooling device is provided to bypass the check valve, so that the opening / closing timing of the normal intake valve is greatly changed. By doing so and by arranging a check valve in the intake system,
Without using a complicated and heavy rotary valve like the conventional Miller cycle engine, it is possible to realize a Miller cycle engine that is lightweight, has a simple structure, and has low intake resistance, and has been sucked into the cylinder once. When the air absorbs the heat in the cylinder and is re-exhausted into the intake system, it is cooled by passing through a bypass passage equipped with a cooling device to improve the efficiency of filling the air taken into the cylinder. In addition, there is an effect of providing a Miller cycle engine in which knocking or NOX generation is suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明ミラー・サイクル・エンジンの要部縦断
面図
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a mirror cycle engine of the present invention.

【図2】本発明ミラー・サイクル・エンジンの吸気弁開
閉時期調整機構の断面図
FIG. 2 is a sectional view of an intake valve opening / closing timing adjusting mechanism of the mirror cycle engine of the present invention.

【図3】図4の一部拡大断面図FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of FIG.

【図4】本発明ミラー・サイクル・エンジンの吸、排気
弁のクランク角に対する弁開口時期の変化説明図
FIG. 4 is an explanatory view showing changes in valve opening timing with respect to crank angles of intake and exhaust valves of the mirror cycle engine of the present invention.

【図5】本発明ミラー・サイクル・エンジンの吸、排気
弁のクランク角に対する弁開口面積の変化説明図
FIG. 5 is an explanatory view showing changes in valve opening area with respect to crank angles of intake and exhaust valves of the mirror cycle engine of the present invention.

【図6】本発明ミラー・サイクル・エンジンのp−v線
図 1;ミラー・サイクル・エンジン 2;シリンダ 3;ピストン 4;シリンダヘッド 5;点火栓または燃料噴射弁 6:吸気ポート 7;排気ポート 8;吸気弁 9;排気弁 10;吸気カム軸 11;カム 12;弁ばね 13;逆止弁 14;吸気管 17;弁板 18;リード弁 19;ガイド 20;回動レバー 21;バイパス通路 22;冷却装置 23;バイパス逆止弁 25;吸気弁開閉時期調整機構 26、26’;軸受 27;ヘリカルスプライン 28;ヘリカルスプライン 29;駆動軸 30;歯 31;歯 32;調整駒 33;レバー。
FIG. 6 is a p-v diagram of the Miller cycle engine of the present invention 1; Miller cycle engine 2; Cylinder 3; Piston 4; Cylinder head 5; Spark plug or fuel injection valve 6: Intake port 7; Exhaust port 8: Intake valve 9; Exhaust valve 10; Intake cam shaft 11; Cam 12; Valve spring 13; Check valve 14; Intake pipe 17; Valve plate 18; Reed valve 19; Guide 20; Rotating lever 21; Bypass passage 22 Cooling device 23; bypass check valve 25; intake valve opening / closing timing adjusting mechanism 26, 26 '; bearing 27; helical spline 28; helical spline 29; drive shaft 30; teeth 31; teeth 32; adjusting piece 33; lever.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 吸、排気弁を備えたエンジンの前記吸気
弁のクランク軸に対する位相を、吸気行程の下死点以後
において変化しうる吸気カム軸により駆動するよう構成
し、吸気系統に吸入空気がシリンダに向かって流れるよ
う弁体を開く逆止弁を配設するとともに、該逆止弁をバ
イパスして冷却装置を備えたバイパス通路を設けたこと
を特徴とするミラー・サイクル・エンジン。
1. An intake air system configured to drive an intake camshaft that can change the phase of the intake valve with respect to a crankshaft of an engine having intake and exhaust valves after the bottom dead center of the intake stroke, A mirror cycle engine, comprising: a check valve for opening a valve body so that a flow of water toward a cylinder is provided; and a bypass passage provided with a cooling device for bypassing the check valve.
【請求項2】 前記バイパス通路に、シリンダに一旦吸
入された空気が逆流したとき開くバイパス逆止弁を配設
したことを特徴とする請求項1記載のミラー・サイクル
・エンジン。
2. The Miller cycle engine according to claim 1, wherein a bypass check valve that is opened when air once sucked into the cylinder flows backward is disposed in the bypass passage.
JP5353525A 1993-12-28 1993-12-28 Miller cycle engine Pending JPH07197820A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010261425A (en) * 2009-05-11 2010-11-18 Yamaha Motor Co Ltd Spark ignition internal combustion engine
JP2013503287A (en) * 2009-08-31 2013-01-31 デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド Valve actuator with variable cam phaser

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