JPH07217435A

JPH07217435A - 副室付エンジンの動弁装置

Info

Publication number: JPH07217435A
Application number: JP6008483A
Authority: JP
Inventors: 和紀 ▲槙▼村; Kazunori Makimura; Yoshinori Hayashi; 好徳林; Kazuaki Umezono; 和明梅園
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1994-01-28
Publication date: 1995-08-15
Anticipated expiration: 2017-04-08
Also published as: JP3272528B2

Abstract

(57)【要約】【目的】副室の開閉弁が閉弁状態にある時の閉弁力を
大きく保ちつつ、この開閉弁の開弁時にはその力を小さ
くすることができる副室付エンジンの動弁装置を提供す
る。【構成】副室１４の開口部１４ａを開閉する弁本体２
４ａのステム２４ｂの上端部に、円盤状のスプリングシ
ート５４を固設する。スプリングシート５４とシリンダ
ブロック１０ａとの間にアウタースプリング５６を縮設
する。副室１４の上端部にインナーピストン５８を摺動
可能に密接嵌合する。インナーピストン５８の副室１４
に臨設される側とは反対側をシリンダブロック１０ａ外
方に臨設する。インナーピストン５８の外方端とスプリ
ングシート５４との間に、アウタースプリング５６の内
方に同心状に配置してインナースプリング６０を縮設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室に開口する副室
を有し、この副室の開口部に設けられて圧縮行程で開弁
して副室内に圧縮混合気を導入する開閉弁を備えた副室
付エンジンの動弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、燃焼室に開口する副室をエン
ジン本体に形成して、この副室内に圧縮混合気を導入す
るしたものが提案されており、例えば特開平５−５４３
１号公報（Ｆ０２Ｄ１５／０４）とか特開平５−３３
６８５号公報（Ｆ０２Ｄ１５／０４）では、前サイク
ルの圧縮行程で副室に導入した圧縮混合気を、次サイク
ルの圧縮行程で燃焼室内に排出するようになっている。
また、特願平４−２２００９号にあっては、副室を開弁
することにより燃焼室の実質的な容積を増大して可変圧
縮比エンジンを構成するようになっている。

【０００３】即ち、かかる副室を設けたエンジンでは燃
焼室への開口部が動弁機構に連動する開閉弁により圧縮
行程の所定期間で開弁されるようになっており、前者の
副室付エンジンではこの副室に取入れられた圧縮混合気
は次サイクルの圧縮行程までに冷却されて排出されるた
め、圧縮される混合気の温度を低下することができるよ
うになっている。特に、このことはノッキング領域が高
回転高負荷領域となる過給機付リーンバーンエンジンに
適用することにより、大きな効果を発揮することができ
る。一方、後者の副室付エンジンでは副室が開弁された
時に、実質的な圧縮比が低下されてノッキング発生が抑
制されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の副室付エンジンにあっては、動弁機構に連動して
開閉される副室の開閉弁は、通常の吸気弁および排気弁
と同様にスプリングで閉弁方向に付勢される。ところ
が、副室内には圧縮行程で導入された高圧の圧縮混合気
が封入されるが、この封入された高圧がシリンダ内圧が
低くなる排気行程および吸入行程では開閉弁を開弁する
方向に作用するため、この開閉弁の閉弁力が低下されて
しまう。このため、開閉弁の閉弁時のシール性を良くし
ようとすると必然的にスプリング付勢力を大きくする必
要があるが、このようにスプリングの付勢力を大きくす
ると、逆に副室を開弁するためには大きな付勢力に抗し
て大きな力を開閉弁に付加する必要があり、フリクショ
ンロスが増大してしまうという課題があった。

【０００５】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、副室の開閉弁が閉弁状態にある時の閉弁力を大きく
保ちつつ、この開閉弁の開弁時にはその力を小さくする
ことができる副室付エンジンの動弁装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、燃焼室に開口する開口部が開閉弁を介し
て圧縮行程で開弁される副室を備え、この副室内に圧縮
混合気の一部を導入する副室付エンジンにおいて、シリ
ンダー内圧に応じて上記開閉弁の閉弁付勢力を可変とす
る閉弁力可変機構を設けることにより構成する。

【０００７】また、前記閉弁力可変機構は、副室に摺動
可能に嵌合されて、この副室の容積をシリンダー内圧に
応じて可変とするインナーピストンを備え、このインナ
ーピストンの移動量に応じて前記開閉弁の閉弁付勢力を
可変にすることが望ましい。更に、前記副室を、シリン
ダー内圧に応じて容積可変構造とすることが望ましい。

【０００８】更にまた、前記閉弁力可変機構は、エンジ
ン本体と前記開閉弁のステムに設けたスプリングシート
との間に縮設される第１スプリングと、副室に摺動可能
に嵌合されて、この副室の容積をシリンダー内圧に応じ
て可変とするインナーピストンと、このインナーピスト
ンと前記スプリングシートとの間に縮設され、前記第１
スプリングと並列配置される第２スプリングとを備えて
構成することが望ましい。

【０００９】また、前記副室を密閉構造として、この副
室に前サイクルの圧縮行程の高圧部分で導入された圧縮
混合気を、次サイクルの圧縮行程の低圧部分で燃焼室内
に排出する構成とする。

【００１０】更に、前記副室をシリンダ外に通ずる圧力
放出通路に連通し、副室に導入された圧縮混合気を圧縮
行程以外の行程でこの圧力放出通路を介して排出するこ
とにより、可変圧縮比エンジンを構成することができ
る。

【００１１】更にまた、前記圧力放出通路を吸気通路に
連通することが望ましい。

【００１２】また、前記各構成を過給機を備えると共
に、空燃比が運転全領域でリーン運転されるエンジンに
適用することが望ましい。

【００１３】

【作用】以上の構成により本発明の副室付エンジンの動
弁装置にあっては、閉弁力可変機構により副室の開口部
を開閉する開閉弁の閉弁付勢力を、シリンダー内圧に応
じて可変としたので、副室内に封入される圧力が高い時
は閉弁付勢力を大きくして、封入された圧縮混合気が開
口部から漏れるのを防止することができ、開閉弁のシー
ル性を向上することができる。

【００１４】また、前記閉弁力可変機構は、副室に摺動
可能に嵌合されて、この副室の容積をシリンダー内圧に
応じて可変とするインナーピストンを備え、このインナ
ーピストンの移動量に応じて前記開閉弁の閉弁付勢力を
可変にすることにより、シリンダー内圧が高くて副室に
導入される圧縮混合気の圧力が高いほどインナーピスト
ンの移動量が大きくなり、その分だけ開閉弁の閉弁付勢
力を増大することができる。

【００１５】更に、前記副室を、シリンダー内圧に応じ
て容積可変構造とすることにより、シリンダー内圧が高
い時は副室の容積を増大して圧縮比を低下し、ノッキン
グを効果的に抑制することができる。

【００１６】更にまた、前記閉弁力可変機構は、エンジ
ン本体と前記開閉弁のステムに設けたスプリングシート
との間に縮設される第１スプリングと、副室に摺動可能
に嵌合されて、この副室の容積をシリンダー内圧に応じ
て可変とするインナーピストンと、このインナーピスト
ンと前記スプリングシートとの間に縮設され、前記第１
スプリングと並列配置される第２スプリングとを備えて
構成することにより、インナーピストンの移動量に応じ
て第２スプリングの圧縮量が変化し、この第２スプリン
グの付勢力と第１スプリングの付勢力とがスプリングシ
ートに作用して、開閉弁の閉弁付勢力となる。従って、
シリンダー内圧が大きいほど第２スプリングの付勢力が
増大して前記閉弁付勢力を大きくすることができる。ま
た、前記開閉弁を開弁する際には、この開閉弁が少しで
も開弁されて副室に封入された圧力が排出されると、イ
ンナーピストンが容積を減少する方向に移動して第２ス
プリングの付勢力を低減し、延いては、開閉弁の閉弁付
勢力を減少するためこの開閉弁の開弁時の力を小さくす
ることができる。

【００１７】また、前記副室を密閉構造として、この副
室に前サイクルの圧縮行程の高圧部分で導入された圧縮
混合気を、次サイクルの圧縮行程の低圧部分で燃焼室内
に排出する構成とすることにより、この次サイクルで排
出される圧縮混合気は副室内で冷却されていることによ
り、燃焼室内温度を低下してノッキングを抑制すること
ができる。

【００１８】更に、前記副室をシリンダ外に通ずる圧力
放出通路に連通し、副室に導入された圧縮混合気を圧縮
行程以外の行程でこの圧力放出通路を介して排出するこ
とにより、副室に導入された圧縮混合気分の圧力を低下
することができるため、ノッキングを抑制することがで
きる。

【００１９】更にまた、前記圧力放出通路を吸気通路に
連通することにより、混合気を再度燃焼室に供給して利
用することができると共に、ガスが外方に漏れるのを防
止することができる。

【００２０】また、前記各構成を過給機を備えると共
に、空燃比が運転全領域でリーン運転されるエンジンに
適用することにより、エンジンの高回転領域でのノッキ
ングを効果的に抑制することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。図１から図８は本発明にかかる副室付
エンジンの動弁装置の一実施例を示し、図１はエンジン
の概略構成図、図２は燃焼室部分の要部拡大した概略
図、図３から図６は副室開閉弁の作動状態を順を追って
示す要部拡大断面図、図７は第１，第２スプリングのば
ね特性を示す説明図、図８は開閉弁のバルブリフトと第
１，第２スプリングの付勢力との関係を示す説明図であ
る。

【００２２】即ち、本実施例の副室付エンジン１０は図
１に示したように、シリンダ１２の燃焼室１２ａ内に開
口する副室１４がそれぞれ設けられる。副室１４は図２
に示したようにシリンダ１２の上面に吸気ポート１６，
排気ポート１８と共に開口１４ａが形成される。そし
て、副室１４の開口１４ａは、吸気ポート１６および排
気ポート１８が吸気弁２０および排気弁２２によって開
閉されると同様に、動弁機構に連動される開閉弁２４に
よって開閉されるようになっている。

【００２３】前記吸気ポート１６に通ずる吸気通路２６
のブランチ２６ａ，２６ａ…にそれぞれ燃料噴射弁２
８，２８…が設けられると共に、この吸気通路２６の前
流側には順にスロットル弁３０，インタークーラー３
２，ターボチャージャー３４のコンプレッサ３４ａおよ
びエアフローメーター３６が設けられる。一方、前記排
気ポート１８に通ずる排気通路３８には前記ターボチャ
ージャー３４のタービン３４ｂが設けられ、かつ、この
タービン３４ｂをバイパスしてウエストゲートバルブ４
０が設けられる。

【００２４】また、前記吸気通路２６には過給圧センサ
ー４２が設けられると共に、フライホイール４４の外周
部に近接して回転数センサー４６、およびスロットル弁
３０にスロットル開度センサー４８が設けられ、これら
過給圧センサー４２，回転数センサー４６，スロットル
開度センサー４８および前記エアフローメータ３６の各
検出信号はマイクロコンピュータ５０に入力される。前
記マイクロコンピュータ５０は前記各センサー４２，４
６，４８の検出信号に基づいて燃料噴射量およびウエス
トゲートバルブ４０の開度を決定し、これら各制御信号
を前記燃料噴射弁２８および前記ウエストゲートバルブ
３８に出力するようになっている。

【００２５】かかる構成になる副室付エンジン１０で
は、シリンダー内圧力が圧縮行程から爆発行程および排
気行程と変化される段階で、圧縮行程の所定期間で副室
１４の開閉弁２４が開弁される。このように開閉弁２４
が開弁されることにより、前サイクルで副室１４内に導
入された圧縮混合気が、シリンダー内圧力の低い段階で
燃焼室１２ａ内に排出されると共に、シリンダー内圧力
の上昇による圧縮混合気が再度副室１４内に導入されて
閉じ込められるようになっている。

【００２６】ところで、前記開閉弁２４は図３から図６
に示すように、副室１４の開口部１４ａを開閉する弁本
体２４ａと、この弁本体２４ａから副室１４を貫通して
突設されるステム２４ｂとを備え、このステム２４ｂの
突出端部には図外の動弁機構のカムが接触するカムシー
ト５２が配置される。カムシート５２は上端部に底部５
２ａが形成される有底筒状に形成され、底部５２ａの上
面に前記カムが接触されると共に、前記ステム２４ｂの
上端が底部５２ａの下面中央部に当接される。

【００２７】また、前記ステム２４ｂの上端部には、前
記筒状のカムシート５２内に（相対移動可能に）嵌合さ
れる円盤状のスプリングシート５４が固設され、このス
プリングシート５４とシリンダヘッド１０ａとの間に第
１スプリングとしてのアウタースプリング５６が縮設さ
れ、このアウタースプリング５６によって開閉弁２４は
前記開口部１４ａを閉弁する方向に付勢される。

【００２８】前記副室１４の上端部（図中上方）にはイ
ンナーピストン５８が摺動可能に密接嵌合される。この
インナーピストン５８は副室１４に臨む側とは反対側
（図中上方）がシリンダヘッド１０ａ外方に臨むと共
に、このインナーピストン５８の中心部に前記ステム２
４ｂが摺動可能に密接して挿通される。インナーピスト
ン５８の外方端と前記スプリングシート５４との間に、
前記アウタースプリング５６の内方に同心状に配置され
る第２スプリングとしてのインナースプリング６０が縮
設される。

【００２９】前記アウタースプリング５６と前記インナ
ースプリング６０のばね特性は図７に示したように設定
され、同図中上方にアウタースプリング５６，下方にイ
ンナースプリング６０のばね特性をそれぞれ示す。アウ
タースプリング５６は図５に示す開閉弁２４の閉弁状態
でセット状態となり、この時のばね定数はＷS2となる。
また、図３，図４に示す開閉弁２４の開弁状態でリフト
状態となり、この時のばね定数はＷL2となる。一方、前
記インナースプリング６０は図３に示すリフト状態でば
ね定数がＷL1となり、図４，図５に示すインナーピスト
ントップ状態でばね定数がＷP1となる。

【００３０】以上の構成により本実施例の副室付エンジ
ン１０にあっては、前サイクルで副室１４に取入れられ
た圧縮混合気は、次サイクルの圧縮行程までに冷却水に
よってある程度冷却される。そして、次サイクルの圧縮
行程で開閉弁２４が開弁されると、この開弁初期では副
室１４内に封入された圧縮混合気が燃焼室１２ａ内に排
出されるが、このとき、この副室１４内の混合気が冷却
されていることにより、燃焼室１２ａ内で圧縮されて高
温化されつつある混合気の温度を低下することができ
る。従って、最終的に点火時点での燃焼室１２ａ内温度
を下げて、ノッキングの発生を効果的に抑制することが
できる。

【００３１】ところで、前記副室１４の開閉弁２４は図
３に示すように圧縮行程で開弁して圧縮混合気Ｇが導入
され、図５に示すように点火前に上死点部分で閉弁され
て副室１４内に圧縮混合気Ｇが封入され、図６に示すよ
うに次サイクルの圧縮行程で再度開弁されるようになっ
ている。このとき、前記副室１４にはインナーピストン
５８が設けられ、開閉弁２４のスプリングシート５４と
シリンダヘッダ１０ａおよびインナーピストン５８との
間にそれぞれ縮設されるアウタースプリング５６および
インナースプリング６０を介して閉弁力が付加されるよ
うになっている。

【００３２】この時、前記開閉弁２４は図３の開弁状態
ではアウタースプリング５６とインナースプリング６０
の合成付勢力ＷL1＋ＷL2をもって閉弁方向に付勢され、
この状態で圧縮混合気Ｇが導入される。そして、圧縮混
合気Ｇが導入されることにより副室１４内圧力が上昇し
て、図４に示すようにインナーピストン５８が押し上げ
られてインナースプリング６０の付勢力が増大し、この
時の合成付勢力はＷP1＋ＷL2となる。

【００３３】次に、図５の閉弁状態では付勢力が増大し
たインナースプリング６０の付勢力がアウタースプリン
グ５６のセット付勢力に付加されるため、合成付勢力Ｗ
P1＋ＷS2の大きな荷重で閉弁状態が保持される。従っ
て、副室１４内に高圧の圧縮混合気Ｇが封入された場合
にも閉弁力を大きくしてシール性を保持し、シリンダ内
圧が低下される排気行程および吸気行程にあって副室１
４内との圧力差が大きくなった場合にも、この副室１４
に封入された圧縮混合気Ｇが漏れるのを防止することが
できる。

【００３４】そして、次サイクルの圧縮行程で図６に示
すように開閉弁５８が再度開弁されるが、この開閉弁５
８の開弁は図５に示した閉弁付勢力の大きな状態でカム
シート５２を下方に押し下げることにより弁本体２４ａ
が開弁される。このとき、弁本体２４ａの開弁され始め
ると副室１４内の圧力はシリンダ内に排出されて低下
し、インナーピストン５８はインナースプリング６０の
付勢力で、副室１４内容積を減少する方向に押し下げ、
これに伴ってこのインナースプリング６０の閉弁付勢力
は図８に示したように、ＷP1＋ＷS2からＷL1＋ＷL2に低
下される。従って、開閉弁２４の開弁力は開弁開始によ
って急速に低下されてバルブリフトに要する力も減少
し、フリクションロスを大幅に低減することができる。

【００３５】尚、本実施例の副室付エンジン１０はター
ボチャージャー３４（スーパーチャージャーでもよい）
を設け、かつ、空燃比が運転全領域でリーン運転される
リーンバーンエンジンに適用することにより特にその効
果が発揮され、エンジンの高回転領域でのノッキングを
効果的に抑制することができる図９から図１９は他の実
施例を示し、前記実施例と同一構成部分に同一符号を付
して重複する説明を省略して述べる。尚、図９から図１
３は開閉弁及び福開閉弁の作動を各行程に従って順に示
す説明図、図１４から図１７は開閉弁及び福開閉弁の作
動状態を順を追って示す要部拡大断面図、図１８，図１
９は高負荷状態と軽負荷状態におけるインナーピストン
の作動状態を示す説明図である。

【００３６】この実施例では副室１４を圧力放出通路１
００を介して図外の吸気通路に連通すると共に、この圧
力放出通路１００を開閉する副開閉弁１０２を設け、こ
の副開閉弁１０２を開弁することにより副室１４内の圧
力を吸気通路に放出するようになっている。副室１４の
開閉弁２４は前記実施例と同様に圧縮行程で開弁する
（図９参照）と共に、圧縮行程が終了される上死点部分
で閉弁される（図１０参照）。そして、図１１から図１
３に示す爆発，排気および吸気の各行程では前記開閉弁
２４の閉弁状態が保持される。一方、前記副開閉弁１０
２は図９，図１０に示す圧縮行程では閉弁された状態と
なり、図１１から図１３に示す爆発，排気および吸気の
各行程で開弁される。

【００３７】ところで、この実施例にあっても前記実施
例と同様に副室１４にインナーピストン５８およびイン
ナースプリング６０が設けられ、前記開閉弁２４は図１
４の開弁状態ではアウタースプリング５６とインナース
プリング６０の合成付勢力はＷL1＋ＷL2となり、図１５
のインナーピストン５８が押し上げられが状態では合成
付勢力はＷP1＋ＷL2となる。また、図１６の閉弁状態で
は合成付勢力はＷP1＋ＷS2の大きな荷重となって大きな
閉弁力でシール性を向上することができる。更に、副開
閉弁１０２が開弁されることにより副室１４内の圧力が
放出されるため、合成付勢力はＷP1＋ＷS2からＷL1＋Ｗ
L2に低下される。従って、開閉弁２４の開弁力は低下さ
れてバルブリフトに要する力も減少し、フリクションロ
スを大幅に低減することができる。

【００３８】ところで、本実施例では前記インナーピス
トン５８により導入される圧縮混合気の圧力に応じて副
室１４の容積を可変とすることができるため、図１８に
示す高負荷状態ではインナーピストン５８のストローク
量Ｌが増大して副室１４内の容積を増加することができ
る。従って、副室１４内に導入圧縮混合気量が増加され
ることにより、シリンダ内の有効圧縮比が減少して耐ノ
ッキング性を大幅に向上することができる。

【００３９】一方、図１９に示す軽負荷状態ではインナ
ーピストン５８のストローク量Ｌが僅かとなり副室１４
内の容積変化量が減少される。従って、副室１４に導入
される圧縮混合気量が少なくなるため、シリンダ内の有
効圧縮比をさほど変化することがないため、出力を低下
させることなくポンピングロスを低減することができ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
示す副室付エンジンの動弁装置にあっては、閉弁力可変
機構により副室の開口部を開閉する開閉弁の閉弁付勢力
を、シリンダー内圧に応じて可変としたので、副室内に
封入される圧力が高い時は閉弁付勢力を大きくして、封
入された圧縮混合気が開口部から漏れるのを防止するこ
とができるため、開閉弁のシール性を向上して副室に封
入された圧縮混合気が漏れるのを防止することができ
る。

【００４１】また、本発明の請求項２にあっては、前記
閉弁力可変機構を副室に摺動可能に嵌合されて、この副
室の容積をシリンダー内圧に応じて可変とするインナー
ピストンを備え、このインナーピストンの移動量に応じ
て前記開閉弁の閉弁付勢力を可変にしたので、シリンダ
ー内圧が高くて副室に導入される圧縮混合気の圧力が高
いほどインナーピストンの移動量を大きくして、その分
だけ開閉弁の閉弁付勢力を増大することができる。

【００４２】更に、本発明の請求項３にあっては、前記
副室をシリンダー内圧に応じて容積可変構造としたの
で、シリンダー内圧が高い時は副室の容積を増大して圧
縮比を低下することができるため、ノッキングを効果的
に抑制することができる。

【００４３】更にまた、本発明の請求項４にあっては、
前記閉弁力可変機構をエンジン本体と前記開閉弁のステ
ムに設けたスプリングシートとの間に縮設される第１ス
プリングと、副室に摺動可能に嵌合されて、この副室の
容積をシリンダー内圧に応じて可変とするインナーピス
トンと、このインナーピストンと前記スプリングシート
との間に縮設され、前記第１スプリングと並列配置され
る第２スプリングとを備えて構成したので、インナーピ
ストンの移動量に応じて第２スプリングの圧縮量が変化
し、この第２スプリングの付勢力と第１スプリングの付
勢力とがスプリングシートに作用して、開閉弁の閉弁付
勢力となる。従って、シリンダー内圧が大きいほど第２
スプリングの付勢力が増大して前記閉弁付勢力を大きく
し、シール性を向上することができる。また、前記開閉
弁を開弁する際には、この開閉弁の開弁開始によって副
室に封入された圧力が排出されてインナーピストンが容
積を減少する方向に移動して第２スプリングの付勢力を
低減し、延いては、開閉弁の閉弁付勢力を減少して開閉
弁の開弁時の力を小さくし、フリクションロスを大幅に
低減することができる。

【００４４】また、本発明の請求項５にあっては、前記
副室を密閉構造としてこの副室に前サイクルの圧縮行程
の高圧部分で導入された圧縮混合気を、次サイクルの圧
縮行程の低圧部分で燃焼室内に排出する構成とすること
により、この次サイクルで排出される圧縮混合気は副室
内で冷却されていることにより、燃焼室内温度を低下し
てノッキングを抑制することができる。

【００４５】更に、本発明の請求項６にあっては、前記
副室をシリンダ外に通ずる圧力放出通路に連通し、副室
に導入された圧縮混合気を圧縮行程以外の行程でこの圧
力放出通路を介して排出するしたので、副室に導入され
た圧縮混合気分の圧力を低下することができるため、ノ
ッキングを抑制することができる。

【００４６】更にまた、本発明の請求項７にあっては、
前記圧力放出通路を吸気通路に連通することにより、混
合気を再度燃焼室に供給して利用することができると共
に、ガスが外方に漏れるのを防止することができる。

【００４７】また、本発明の請求項８にあっては、前記
各構成を過給機を備えると共に、空燃比が運転全領域で
リーン運転されるエンジンに適用することにより、エン
ジンの高回転領域でのノッキングを効果的に抑制するこ
とができるという各種優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる副室付エンジンの一実施例を平
面的に示す概略構成図である。

【図２】本発明にかかる副室付エンジンの一実施例を示
す燃焼室部分の要部拡大した概略図である。

【図３】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁の開弁状態を示す要部拡大断面図で、副室内への圧縮
空気の導入開始直後の状態を示すものである。

【図４】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁の開弁状態を示す要部拡大断面図で、副室内に圧縮混
合気を導入中の状態を示すものである。

【図５】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁の閉弁状態を示す要部拡大断面図である。

【図６】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁の開弁開始時点を示す要部拡大断面図である。

【図７】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁の第１，第２スプリングのばね特性を示す説明図であ
る。

【図８】本発明の一実施例を示す副室付エンジンの開閉
弁のバルブリフトと第１，第２スプリングの付勢力との
関係を示す説明図である。

【図９】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの圧
縮行程を示す説明図である。

【図１０】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
圧縮行程の上死点状態を示す説明図である。

【図１１】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
爆発行程を示す説明図である。

【図１２】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
排気行程を示す説明図である。

【図１３】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
吸気行程を示す説明図である。

【図１４】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
開閉弁の開弁初期状態を示す要部拡大断面図である。

【図１５】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
開閉弁の開弁状態で副室に圧縮混合気を導入した状態を
示す要部拡大断面図である。

【図１６】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
開閉弁の閉弁状態を示す要部拡大断面図である。

【図１７】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
副開閉弁の開弁開始時点を示す要部拡大断面図である。

【図１８】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
高負荷状態のインナーピストンの作動状態を示す説明図
である。

【図１９】本発明の他の実施例を示す副室付エンジンの
軽負荷状態のインナーピストンの作動状態を示す説明図
である。

【符号の説明】

１０副室付エンジン１２シリンダ１２ａ燃焼室１４副室１４ａ開口２４開閉弁２４ａ弁本体２４ｂステム３４ターボチャージャー５２カムシート５４スプリングシート５６アウタースプリング（第１スプリング）５８インナーピストン６０インナースプリング（第２スプリング）１００圧力放出通路１０２副開閉弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室に開口する開口部が開閉弁を介し
て圧縮行程で開弁される副室を備え、この副室内に圧縮
混合気の一部を導入する副室付エンジンにおいて、シリ
ンダー内圧に応じて上記開閉弁の閉弁付勢力を可変とす
る閉弁力可変機構を設けたことを特徴とする副室付エン
ジンの動弁装置。
【請求項２】前記閉弁力可変機構は、副室に摺動可能
に嵌合されて、この副室の容積をシリンダー内圧に応じ
て可変とするインナーピストンを備え、このインナーピ
ストンの移動量に応じて前記開閉弁の閉弁付勢力を可変
とすることを特徴とする請求項１に記載の副室付エンジ
ンの動弁装置。
【請求項３】前記副室を、シリンダー内圧に応じて容
積可変構造としたことを特徴とする請求項１に記載の副
室付エンジンの動弁装置。
【請求項４】前記閉弁力可変機構は、エンジン本体と
前記開閉弁のステムに設けたスプリングシートとの間に
縮設される第１スプリングと、副室に摺動可能に嵌合さ
れて、この副室の容積をシリンダー内圧に応じて可変と
するインナーピストンと、このインナーピストンと前記
スプリングシートとの間に縮設され、前記第１スプリン
グと並列配置される第２スプリングとを備えて構成した
ことを特徴とする請求項１に記載の副室付エンジンの動
弁装置。
【請求項５】前記副室を密閉構造として、この副室に
前サイクルの圧縮行程の高圧部分で導入された圧縮混合
気を、次サイクルの圧縮行程の低圧部分で燃焼室内に排
出することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記
載の副室付エンジンの動弁装置。
【請求項６】前記副室をシリンダ外に通ずる圧力放出
通路に連通し、副室に導入された圧縮混合気を圧縮行程
以外の行程でこの圧力放出通路を介して排出することに
より、可変圧縮比エンジンを構成したことを特徴とする
請求項１から４のいずれかに記載の副室付エンジンの動
弁装置。
【請求項７】前記圧力放出通路を吸気通路に連通した
ことを特徴とする請求項６に記載の副室付エンジンの動
弁装置。
【請求項８】過給機を備えると共に、空燃比が運転全
領域でリーン運転されるエンジンに適用したことを特徴
とする請求項１から７のいずれかに記載の副室付エンジ
ンの動弁装置。