JPH0835430A - バイパスマニホールド・エンジン - Google Patents

バイパスマニホールド・エンジン

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JPH0835430A
JPH0835430A JP6202679A JP20267994A JPH0835430A JP H0835430 A JPH0835430 A JP H0835430A JP 6202679 A JP6202679 A JP 6202679A JP 20267994 A JP20267994 A JP 20267994A JP H0835430 A JPH0835430 A JP H0835430A
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JP
Japan
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exhaust
valve
intake
manifold
stroke
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JP6202679A
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English (en)
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Minoru Nakagawa
稔 中川
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    • 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

(57)【要約】 【目的】空気吸入能力及び燃焼ガス排出能力を上げて体
積効率を高め,エンジ回転の全域での高いトルクと燃費
向上等を図る。 【構成】インテーク・ポート(マニホールド)とエキゾ
ースト・ポート(マニホールド)をつなぐバイパスマニ
ホールドを設け,エキゾースト側とバイパスマニホール
ドの2箇所に逆流防止バルブを備えて,それぞれの行程
時に吸入空気や燃焼排気ガスの逆流防止を行わせ,吸入
行程時にインテーク・バルブとエキゾースト・バルブを
開き,排気行程時にエキゾースト・バルブを開く,4サ
イクルで1行程インテーク・バルブの開閉を行い,4サ
イクルで2行程連続してエキゾースト・バルブの開閉を
行って,シリンダー内の空気吸入能力と燃焼排気ガス排
出能力の向上を図るエンジン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバイパスマニホールド・
エンジンに係り,特に4サイクル式内燃機関での,空気
吸入能力及び燃焼ガス排出能力を上げて体積効率を高
め,エンジン回転の全域で高いトルクを得て燃費向上を
図るエンジン。
【0002】
【従来の技術】従来の4サイクル式内燃機関のガソリン
及びディーゼル・エンジンでの,シリンダー内での空気
吸入能力及び燃焼ガス排出能力において,S/B比によ
るボア拡大や,各々のバルブ径の増大やバルブ数の増
設,バルブリフトの改善や,ダクト,吸入ポートの改良
を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし,かかる従来の
4サイクル式内燃機関のシリンダー内への空気吸入方法
での,バルブ径の増大やバルブ数の増設に当っては限界
があり,ターボやスーパーチャージャ,リショルムコン
プレッサー等の過給機による吸入方法も行っているが,
排気においてはバルブ径の増大やバルブ数の増設に限界
があり,素早い排気を得るための排気脈動効果を用いて
も,膨張段階後半の途中で早目にエキゾースト・バルブ
を開ける結果となり,高い爆発燃焼を得てもバルブ早期
開閉分熱効率は落ちてしまう。エンジン回転の遅い吸入
に於てはピストンの遅い動きによって吸い込が弱く空気
量が少なくなり,回転の早い吸入に於てはピストンの速
い動きによって吸入途中でバルブが閉じて空気量が少な
くなる。
【0004】
【発明が解決するための手段】このような点を考慮し
て,バルブからの吸入や排出能力が制限されないよう
に,インテーク・ポート(マニホールド)とエキゾース
ト・ポート(マニホールド)をつなぐバイパスマニホー
ルドを取り付け,エキゾースト側に2つ逆流防止バルブ
等を備えて,吸入行程でインテーク・バルブとエキゾー
スト・バルブを開け吸入能力を上げ,排気行程ではバル
ブ傘径を大きく取つたエキゾースト・バルブだけを開い
て,排気面積の拡大により排出能力向上を図る。
【0005】
【作用】かくて本発明では,インテーク・ポート(マニ
ホールド)とエキゾースト・ポート(マニホールド)を
バイパスして,吸入行程ではインテーク・バルブとエキ
ゾースト・バルブを開いてピストンの下降によってイン
テーク・バルブ側ではインテーク・ポートから直接,エ
キゾースト・バルブ側ではバイパスマニホールドを通り
2つの逆流防止バルブ等の働きによって,エンジン低回
転や高回転時でもシリンダー内に,充分空気を取り入
れ,先の排気行程でエキゾースト・ポートやバイパスマ
ニホールド内一部に残った排気ガスも取り入れて,排気
ガス再還元を行う効果を得てNOxの低減を図り.次の
圧縮行程では双方のバルブを閉じてピストンの上昇で,
各エンジンの定めた圧縮比まで圧縮を行い,最も最適な
時期或いは,着火又は噴射遅れで燃焼を行って次の爆発
行程となり,膨張によつてピストンが押し下げられピス
トンの下死点ギリギリでエキゾースト・バルブを開けて
排気を行うことで熱効率を上げ,燃焼ガスは2つの逆流
防止バルブ等の作用でインテーク・マニホールドへの流
入を止めて,エキゾースト・マニホールドより速やかに
排出されるが,先の吸入行程でエキゾースト・ポート内
やバイパスマニホールド内に残った空気に触れて,より
酸化を捉進してCO,HC等の排出を押さえる効果を得
る。バイパスマニホールドと2つの逆流防止バルブ等を
設けることで,吸入行程時,吸,排気バルブ同時開閉に
より吸入面積が飛躍的に向上して体積効率が高められ,
排気バルブの排気面積比等を大きく取って排気面積の拡
大による素早い排気を得て,排気能力も飛躍的な向上を
得る。又バイパスマニホールド内やエキゾースト・ポー
ト内に一時的に残る排気ガスや空気は,EGR効果や排
気系統での酸化促進の役割も行う,又インテーク・バル
ブは4サイクルに1行程,吸入行程時にバルブ開閉を行
い,エキゾースト・バルブは4サイクルに2行程,吸入
行程時と排気行程時にバルブの開閉を行うエンジンであ
る。又常に高温となるエキゾースト・バルブは吸入行程
のたびに吸入空気によつて冷やされ,シリンダー内の排
気側付近も冷却する。バルブリフトは吸,排気面積が大
きいのでカムリフトが小さくできるのでオーバランが防
げる。排気側のカムシャフトのカムのカム山が連続して
2行程分となるが,従来のクランクシャフト2回転でカ
ムシャフト1回転のカムシャフト駆動を行える。2つの
逆流防止バルブ等は,カムや電気磁石或いはバキューム
圧等で開閉を行うが圧縮,爆発行程での高い圧力の影響
は少ないが,実施にあたっては耐久性を考慮する,又バ
イパスマニホールド内に可変バルブを設けて,空気吸入
量をコントロールを行ってもよい。
【0006】
【実施例】図1は,本発明のバイパスマニホールド・エ
ンジン,の主要部分の説明要約図であるが,ガソリン及
びディーゼル・エンジンでの作動が基本的に同じなの
で,1つの図に省略して説明し,図2,図3は,本発明
のエンジンの4サイクル行程を基本的に説明するための
簡単な作動図で,バルブ駆動部分や燃料噴射システム等
は省略してあり,ガソリン・エンジンでは点火プラグ1
5とガソリン・インジェクター(キャプレター)16を
使い,ディゼル・エンジンでは噴射ノズル7を使うが,
図では点火プラグ15と同じ位置で表している,インテ
ーク側及びエキエキゾースト側の間にバイパスマニホー
ルド14を取り付けるが,双方の取り付ける位置はなる
べくポート近くが望ましいが,場合によつてマニホール
ドに取り付けもあるので,インテーク・ポート(マニホ
ールド)及びエキゾースト・ポート(マニホールド)と
記載した,各部の取り付け位置,形状及び大きさ等は実
施等で変化する。まず,図2の4サイクル行程のAの吸
入行程では,インテーク・バルブ2とエキゾースト・バ
ルブ3が開き(エキゾースト・バルブは前の排気行程か
ら開いている),ピストン1の下降運動でインテーク・
バルブ2側では直接,エキゾースト・バルブ側では,カ
ムや電気磁石或いはバキューム圧等によつて逆流防止バ
ルブ12が開き,逆流防止バルブ13が閉じて,インテ
ーク・マニホールド4からバイパスマニホールド14を
通ってシリンダー内に新しい空気と,前の排気行程でバ
イパスマニホールド14やエキゾースト・ポート内に残
った排気ガスを取り入れる,その時ガソリン・エンジン
ではガソリン・インジェクター(キヤブレター)16に
よって燃料が取り込まれる,次の図2,Bの圧縮行程で
は,インテーク・バルブ2とエキゾースト・バルブ3が
閉じて,ピストン1の上昇運動で各エンジンの定めた圧
縮比まで圧縮となり,ピストン1の上死点の最も最適な
時期或いは着火又は噴射遅れで,ディーゼル・エンジン
では噴射ノズル7により燃料噴射を行い,ガソリン・エ
ンジンでは点火プラグ15により着火を行って,次の図
3,Cの爆発行程となり,その爆発燃焼による膨張でピ
ストン1を押し下げ,ピストン1の下死点のころエキゾ
ースト・バルブ3が開き,次の図3,Dの排気行程とな
り,カムや電気磁石或いはバキューム圧等によつて逆流
防止バルブ12が閉じ,逆流防止バルブ13が開き,燃
焼ガスはエキゾースト・バルブ3側から直接エキゾース
ト・マニホールド5へ排出されるが,前の吸入行程でバ
イパスマニホールド14やエキゾースト・ポート8内に
残った空気に燃焼ガスが触れて酸化を促進し,エキゾー
スト・バルブ3が開いたまま再び図2,Aの吸入行程と
なり,インテーク・バルブ2が開きピストン1の下降と
なり,カムや電気磁石或いはバキューム圧等によつて逆
流防止バルブ12が開き,逆流防止バルブ13が閉じ
て,インテーク・バルブ2側では直接,エキゾースト・
バルブ3側では,インテーク・マニホールド4からバイ
バスマニホールド14を通つてシリンダー内に新しい空
気と,前の排気行程でバイバスマニホールド14やエキ
ゾースト・ポート8内に残った排気ガスを取り入れて,
圧縮行程となり,次の爆発行程となってピストン1の下
降運動を得てコンロッド10でクランクシャフト11を
回転させ,4サイクル行程を繰返すエンジンである。又
充分な空気吸入となるため,スワールやタンブル流やス
キッシュの発生を充分得られるようにし,燃料の気化や
霧化を行って最適な燃焼を得る方法を取り,逆流防止バ
ルブ12,13は通過する空気と燃焼排気ガスの逆流を
防ぐ装置で,実施に於て様々な方法が考えられるため説
明便宜上,ピストンによる吸入や排気圧を利用する開閉
とした。
【0007】
【発明の効果】従来での4サイクル式内燃機関の空気吸
入方法では得られない吸入能力と,燃焼ガスの排出能力
を持った,新しい吸,排気方法により,シリンダー内の
体積効率を大きく高めて熱効率の向上を図り,エンジン
回転の全域で高いトルクが得られ,高負荷時の燃料増量
による空気不足による不燃燃焼をおさえ,NOx対策に
よる着火又は噴射遅れでの燃焼に於ても,CO,HC等
の不燃有毒ガス排出の改善が図れ,熱効率の向上により
燃費向上が図れる。
【0008】
【図面の簡単な説明】
【図1】 1 ピストン 2 インテーク・バルブ 3 エキゾースト・バルブ 4 インテーク・マニホールド 5 エキゾースト・マニホールド 6 インテーク・ポート 7 噴射ノズル 8 エキゾースト・ポート 9 シリンダー 10 コンロッド 11 クランクシャフト 12 逆流防止バルブ 13 逆流防止バルブ 14 バイバスマニホールド 15 点火プラグ 16 ガソリン・インジェクター(キャブレ
ター) 17 シリンダー・ヘッド
【図2】図1の,バイパスマニホールド・エンジン,の
4サイクル行程を簡単に説明するための基本的な作動
図。 A 吸入行程 B 圧縮行程
【図3】図1の,バイパスマニホールド,エンジン,の
4サイクル行程を簡単に説明するための基本的な作動図
の続き。 C 爆発行程 D 排気行程

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】4サイクル式内燃機関の,ガソリン及びデ
    ィーゼル・エンジンの,シリンダー内体積効率を高め
    て,エンジン回転の全域で高いトルクと燃費向上等を図
    るため,インテーク・ポート(マニホールド)とエキゾ
    ースト・ポート(マニホールド)をつなぐバイパスマニ
    ホールドを設け,エキゾースト側とバイパスマニホール
    ドの2箇所に逆流防止バルブを備えて,吸入行程の時に
    インテーク・バルブとエキゾースト・バルブを開き,空
    気をバイパスマニホールドに通してエキゾースト・バル
    ブ側からも取り入れて吸入能力を上げ,排気行程の時
    は,吸入側より排気面積を大きく取つたエキゾースト・
    バルブを開いて,燃焼排気ガスをシリンダー内から素早
    くエキゾースト・マニホールドに押出し,排出能力を上
    げて熱効率を高める吸入及び排気行程を行い,インテー
    ク及びエキゾースト・バルブを閉じて圧縮及び爆発行程
    を行うエンジンで,インテーク・バルブは4サイクルで
    1行程バルブ開閉を行うが,エキゾースト・バルブは4
    サイクルで2行程バルブ開閉を行う特徴の,バイパスマ
    ニホールド・エンジン。
JP6202679A 1994-07-25 1994-07-25 バイパスマニホールド・エンジン Pending JPH0835430A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006132204A1 (ja) 2005-06-06 2006-12-14 Anges Mg, Inc. 転写因子デコイ
KR100899327B1 (ko) * 2008-11-06 2009-05-26 주식회사 신한테크 내연기관의 흡기 및 배기장치
WO2009119836A1 (ja) 2008-03-28 2009-10-01 アンジェスMg株式会社 転写因子デコイを有効成分とする外用剤組成物
KR101224500B1 (ko) * 2010-05-20 2013-01-22 주식회사 케이보배 엔진의 강제 밸브 개폐 장치

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WO2006132204A1 (ja) 2005-06-06 2006-12-14 Anges Mg, Inc. 転写因子デコイ
WO2009119836A1 (ja) 2008-03-28 2009-10-01 アンジェスMg株式会社 転写因子デコイを有効成分とする外用剤組成物
KR100899327B1 (ko) * 2008-11-06 2009-05-26 주식회사 신한테크 내연기관의 흡기 및 배기장치
KR101224500B1 (ko) * 2010-05-20 2013-01-22 주식회사 케이보배 엔진의 강제 밸브 개폐 장치

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