JPH09151737A - Intake device for internal combustion engine - Google Patents

Intake device for internal combustion engine

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JPH09151737A
JPH09151737A JP7315377A JP31537795A JPH09151737A JP H09151737 A JPH09151737 A JP H09151737A JP 7315377 A JP7315377 A JP 7315377A JP 31537795 A JP31537795 A JP 31537795A JP H09151737 A JPH09151737 A JP H09151737A
Authority
JP
Japan
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intake
cylinder
piston
intake air
ignition timing
Prior art date
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Pending
Application number
JP7315377A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Imamura
利夫 今村
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH09151737A publication Critical patent/JPH09151737A/en
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    • 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

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain increase of intake efficiency, reduction of a pumping loss, etc., in an internal combustion engine of Atkinson cycle. SOLUTION: As a combustion cycle of an engine 1, an Atkinson cycle of delay closing type of intake valves 8 to 11 is applied. Check valves L1 to L4 opened at suction stroke time and closed at compression stroke time are provided in each independent intake pipe 4 to 7. In accordance with a firing order of each cylinder #1 to #4, a connection pipe (for instance, 16) is provided which connects the independent intake pipe (for instance, 4) of a certain cylinder (for instance, #1) and the independent intake pipe (for instance 6) of a cylinder (for instance, #3) in the next ignition timing, and each connection pipe 16 to 19 is provided with supercharging check valves s1 to s4. The supercharging check valves s1 to s4 are closed at suction stroke time of a piston in a certain cylinder #1, #3, #4, #2, regulate a reverse flow of intake air from the cylinder #3, #4, #2, #1, in the next ignition timing, are opened at compression stroke time, and positively permit an inflow of intake air to the cylinder #3, #4, #2, #1, in the next to the ignition timing.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気装
置に係り、詳しくは、いわゆるアトキンソンサイクルを
採用した内燃機関の吸気装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine, and more particularly to an intake device for an internal combustion engine that employs a so-called Atkinson cycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、内燃機関のピストンは、気筒
(シリンダボア)内を上下動し、当該気筒内での挙動
は、吸入、圧縮、燃焼、膨張、排気といった一連のサイ
クルで表現される。従来から知られている燃焼サイクル
としては、オットーサイクルと称されるものが挙げられ
る。このオットーサイクルにおいては、シリンダボア内
の容積(v)とシリンダボア内の圧力(p)との関係
は、図7に示すようなp−v線図(但し、同図はあくま
でも模式的なもの)として表すことができる。このオッ
トーサイクルは、膨張比と圧縮比とがほぼ等しい関係に
ある点に特徴を有している。
2. Description of the Related Art Generally, a piston of an internal combustion engine moves up and down in a cylinder (cylinder bore), and the behavior in the cylinder is expressed by a series of cycles of intake, compression, combustion, expansion and exhaust. As a conventionally known combustion cycle, what is called an Otto cycle can be mentioned. In this Otto cycle, the relationship between the volume (v) in the cylinder bore and the pressure (p) in the cylinder bore is as a pv diagram (however, this diagram is only a schematic one) as shown in FIG. Can be represented. This Otto cycle is characterized in that the expansion ratio and the compression ratio have a substantially equal relationship.

【0003】かかるオットーサイクルにおいて、熱効率
を上昇させようとする場合には、圧縮比(≒膨張比)を
高めることが考えられるが、単に圧縮比を高めるだけで
は、ノッキングという問題が起こってしまう。このた
め、単に圧縮比を高めるにも限界があった。
In such an Otto cycle, in order to increase the thermal efficiency, it is conceivable to increase the compression ratio (≈expansion ratio), but simply increasing the compression ratio causes a problem of knocking. Therefore, there is a limit to simply increasing the compression ratio.

【0004】上記の欠点を有するオットーサイクルに対
し、例えば、SAE Technical Paper
Series No. 910451等においては、アト
キンソンサイクルと称される技術(場合によってはミラ
ーサイクルとも称される)が開示されている。このアト
キンソンサイクルにおいては、膨張比を大きくとった上
で吸気弁の閉タイミングを変えることにより、実圧縮比
を下げるようにしている。通常は、吸気弁の閉タイミン
グを吸気下死点よりも遅くすることで、実圧縮比が下げ
られる(勿論、早閉じの場合でも実圧縮比は下げられ
る)。当該遅閉じタイプのアトキンソンサイクルにおい
ては、シリンダボア内の容積(v)とシリンダボア内の
圧力(p)との関係は、例えば図2に示すようなp−v
線図(但し、同図もあくまでも模式的なもの)として表
すことができる。
For the Otto cycle having the above-mentioned drawbacks, for example, SAE Technical Paper
A series called Atkinson cycle (also called Miller cycle in some cases) is disclosed in Series No. 910451 and the like. In this Atkinson cycle, the actual compression ratio is lowered by increasing the expansion ratio and then changing the closing timing of the intake valve. Normally, the actual compression ratio is lowered by delaying the closing timing of the intake valve after the intake bottom dead center (of course, the actual compression ratio is lowered even in the case of early closing). In the late closing type Atkinson cycle, the relationship between the volume (v) in the cylinder bore and the pressure (p) in the cylinder bore is, for example, p-v as shown in FIG.
It can be represented as a diagram (however, the diagram is also a schematic one).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術における、特に、遅閉じタイプのアトキンソンサイク
ルにおいては、吸気弁の閉タイミングが遅くなることか
ら、吸気の吹き返しが起こってしまう。このため、吸気
温度が上昇してしまい、吸入空気の密度が低下してしま
っていた。従って、その密度の低い空気が別のシリンダ
ボア内に取り込まれることが繰り返され、ひいては内燃
機関全体として吸入空気量が低下してしまう。その結
果、吸気効率が低下し、ポンピングロスが増大してしま
うおそれがあった。
However, in the above-mentioned conventional technique, particularly in the late-closing type Atkinson cycle, the closing timing of the intake valve is delayed, so that the intake air is blown back. For this reason, the intake air temperature rises, and the density of the intake air is reduced. Therefore, the low-density air is repeatedly taken into another cylinder bore, which eventually reduces the intake air amount of the internal combustion engine as a whole. As a result, the intake efficiency may decrease and the pumping loss may increase.

【0006】また、上記吸気の吹き返しにより、吸気管
内の脈動が増大し、かかる大きな脈動によっても、吸入
空気量が低下し、上記不具合を招くおそれがあった。さ
らには、吸気温度が上昇することから、吸気通路内の各
種部品(例えばスロットルボディ、吸気管等)の熱的信
頼性が低下してしまうおそれもあった。
Further, due to the blowback of the intake air, the pulsation in the intake pipe increases, and even with such a large pulsation, the intake air amount decreases, which may lead to the above-mentioned problems. Furthermore, since the intake air temperature rises, there is a risk that the thermal reliability of various parts in the intake passage (for example, the throttle body, the intake pipe, etc.) may decrease.

【0007】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、アトキンソンサイクルを採用
した内燃機関において、吸気効率の増大及びポンピング
ロスの低減を図ることができるとともに、吸気通路内の
各種部品への熱的悪影響の抑制を図ることのできる内燃
機関の吸気装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to increase the intake efficiency and reduce pumping loss in an internal combustion engine employing the Atkinson cycle, and to improve the intake passage. An object of the present invention is to provide an intake device for an internal combustion engine, which can suppress adverse thermal effects on various components inside.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明においては、内部にピストン
を備えた複数の気筒を有し、各気筒へ通じる独立吸気管
が接続されるとともに、吸気弁が前記ピストンの吸気下
死点よりも遅く閉じられることにより、膨張比が実圧縮
比よりも大きくなるよう設定された内燃機関において、
前記各独立吸気管には、自身に対応するピストンの吸入
行程時においては開かれ、自身に対応するピストンの圧
縮行程時において上流側への吸気の逆流を規制するべく
閉じられる逆止弁を設けたことをその要旨としている。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1, there are provided a plurality of cylinders each having a piston therein, and an independent intake pipe leading to each cylinder is connected. In addition, the intake valve is closed later than the intake bottom dead center of the piston, so that the expansion ratio is set to be larger than the actual compression ratio.
Each of the independent intake pipes is provided with a check valve that is opened during the intake stroke of the piston corresponding to itself and closed to restrict the reverse flow of intake air to the upstream side during the compression stroke of the piston corresponding to itself. That is the point.

【0009】上記の構成によれば、吸気弁がピストンの
吸気下死点よりも遅く閉じられることにより、膨張比が
実圧縮比よりも大きくなり、熱効率の増大が図られう
る。さて、このように吸気弁がピストンの吸気下死点よ
りも遅く閉じられることから、折角気筒内に吸入された
吸気が、ピストンの圧縮行程時において吹き返されるお
それがある。しかし、本発明では、個々の独立吸気管に
逆止弁が設けられている。この逆止弁はピストンの吸入
行程時においては開かれることから、当該吸入に支障は
生じない。また、ピストンの圧縮行程時においては閉じ
られ、これにより、上記吹き返しに伴う吸気の上流側へ
の逆流が規制される。従って、吸気温度が上昇してしま
うのが抑制され、吸気温度の上昇により吸入空気の密度
が低下してしまうのも抑制される。さらには、吸気の上
流側への逆流により、吸気管内の脈動が増大してしまう
のも抑制される。
According to the above arrangement, the intake valve is closed later than the intake bottom dead center of the piston, so that the expansion ratio becomes larger than the actual compression ratio and the thermal efficiency can be increased. Since the intake valve is closed later than the intake bottom dead center of the piston in this manner, the intake air drawn into the polygonal cylinder may be blown back during the compression stroke of the piston. However, in the present invention, each independent intake pipe is provided with a check valve. Since this check valve is opened during the intake stroke of the piston, there is no obstacle to the intake. Further, the piston is closed during the compression stroke, so that the backflow of the intake air due to the blowback to the upstream side is restricted. Therefore, the intake air temperature is prevented from rising, and the intake air density is also prevented from decreasing due to the intake air temperature rising. Furthermore, it is possible to prevent the pulsation in the intake pipe from increasing due to the backflow of intake air to the upstream side.

【0010】また、請求項2に記載の発明では、請求項
1に記載の内燃機関の吸気装置において、それぞれの気
筒の点火順序に従い、ある気筒に対応する独立吸気管
と、点火時期がその次にあたる気筒に対応する独立吸気
管とを連通する接続管を設けるとともに、当該接続管内
には、前記ある気筒内のピストンの吸入行程時には前記
点火時期がその次にあたる気筒からの吸気の逆入を規制
し、前記ある気筒内のピストンの圧縮行程時には前記点
火時期がその次にあたる気筒への吸気の流入を許容する
過給用逆止弁を設けたことをその要旨としている。
Further, according to the invention described in claim 2, in the intake system for an internal combustion engine according to claim 1, the independent intake pipe corresponding to a certain cylinder and the ignition timing are next in accordance with the ignition order of each cylinder. A connecting pipe that communicates with an independent intake pipe corresponding to the corresponding cylinder is provided, and in the connecting pipe, during the intake stroke of the piston in the certain cylinder, the reverse intake of the intake air from the cylinder having the next ignition timing is regulated. However, the gist of the invention is to provide a check valve for supercharging that allows the intake air to flow into the cylinder whose ignition timing is next during the compression stroke of the piston in the certain cylinder.

【0011】上記の構成によれば、請求項1に記載の発
明の作用に加えて、それぞれの気筒の点火順序に従い、
ある気筒に対応する独立吸気管と、点火時期がその次に
あたる気筒に対応する独立吸気管とが接続管によって連
通される。また、当該接続管内には、過給用逆止弁が設
けられる。このため、前記ある気筒内のピストンの吸入
行程時には、当該過給用逆止弁が閉じられ、前記点火時
期がその次にあたる気筒からの吸気の逆入が規制され
る。また、前記ある気筒内のピストンの圧縮行程時に
は、過給用逆止弁が開かれ、前記点火時期がその次にあ
たる気筒への吸気の流入が許容される。従って、このと
きに、前記点火時期がその次にあたる気筒が吸入行程と
なっていれば、独立吸気管を通って吸入される吸気に加
えて、さらに、前記ある気筒内からの吹き返しの吸気が
過給的に導入されることとなり、総合的には、吸入空気
量の増大が図られうる。
According to the above construction, in addition to the operation of the invention described in claim 1, according to the ignition sequence of each cylinder,
The connection pipe connects the independent intake pipe corresponding to a certain cylinder and the independent intake pipe corresponding to the cylinder whose ignition timing is next. Further, a check valve for supercharging is provided in the connection pipe. Therefore, during the intake stroke of the piston in the certain cylinder, the check valve for supercharging is closed, and the reverse flow of intake air from the cylinder whose ignition timing is next is restricted. Further, during the compression stroke of the piston in the certain cylinder, the check valve for supercharging is opened, and the inflow of intake air to the cylinder having the next ignition timing is permitted. Therefore, at this time, if the cylinder with the next ignition timing is in the intake stroke, in addition to the intake air that is taken in through the independent intake pipe, the intake air that is blown back from the certain cylinder is excessive. Since it is introduced as a supply, the intake air amount can be increased overall.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明における内燃機関の
吸気装置をガソリンエンジンのそれに具体した一実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment in which an intake system for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a gasoline engine will be described in detail below with reference to the drawings.

【0013】図1は本実施の形態において、車両に搭載
された内燃機関としてのエンジン1の吸気装置を模式的
に示す概略構成図である。同図に示すように、エンジン
1は複数の(本実施の形態では4つの)気筒♯1,♯
2,♯3,♯4を有するとともに、各気筒♯1〜♯4内
には図示しないピストンが往復動可能に配設されてい
る。各気筒♯1〜♯4内には、図示しないエアクリーナ
から主吸気通路2及び吸気マニホールド3によって構成
される複数本の独立吸気通路4,5,6,7を通って、
外気(吸入空気)が導入されるようになっている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing an intake device of an engine 1 as an internal combustion engine mounted on a vehicle in the present embodiment. As shown in the figure, the engine 1 includes a plurality of (four in the present embodiment) cylinders # 1, #.
2, # 3 and # 4, a piston (not shown) is reciprocally disposed in each of the cylinders # 1 to # 4. In each of the cylinders # 1 to # 4, an air cleaner (not shown) passes through a plurality of independent intake passages 4, 5, 6, 7 constituted by the main intake passage 2 and the intake manifold 3,
The outside air (intake air) is introduced.

【0014】また、気筒♯1〜♯4内には、その外気の
取り込みと同時に、各独立吸気通路4〜7内の吸気ポー
トの近傍にて図示しないインジェクタから噴射される燃
料も導入されるようになっている。そして、導入された
燃料と外気との混合気が、各気筒♯1〜♯4毎に設けら
れた吸気弁8,9,10,11を介して燃焼室へ導入さ
れ、エンジン1は当該混合気を燃焼室内にて爆発・燃焼
させて駆動力を得る。また、爆発、燃焼後の排気ガス
は、燃焼室から排気弁12を介して各気筒毎の排気マニ
ホールド13を通り、排気通路14へ導出され、最終的
に外部へ排出されるようになっている。
Further, at the same time when the outside air is taken into the cylinders # 1 to # 4, fuel injected from an injector (not shown) near the intake port in each of the independent intake passages 4 to 7 is also introduced. It has become. Then, the introduced air-fuel mixture of the fuel and the outside air is introduced into the combustion chamber via the intake valves 8, 9, 10, 11 provided for each of the cylinders # 1 to # 4. Exploding and burning in the combustion chamber to obtain the driving force. Further, the exhaust gas after the explosion and combustion passes from the combustion chamber through the exhaust valve 12 through the exhaust manifold 13 for each cylinder, is guided to the exhaust passage 14, and is finally discharged to the outside. .

【0015】主吸気通路2の途中には、図示しないアク
セルペダルの動作によって開閉されるスロットル弁15
が設けられている。そして、このスロットル弁15が開
閉されることにより、主吸気通路2、ひいては各気筒♯
1〜♯4内への吸入空気量が調節される。なお、スロッ
トル弁15の下流側には、吸入空気の脈動を平滑化させ
る図示しないサージタンクが設けられている。
In the middle of the main intake passage 2, a throttle valve 15 opened and closed by the operation of an accelerator pedal (not shown).
Is provided. When the throttle valve 15 is opened and closed, the main intake passage 2 and thus each cylinder #
The amount of intake air into 1 to # 4 is adjusted. A surge tank (not shown) that smoothes the pulsation of intake air is provided downstream of the throttle valve 15.

【0016】次に、本実施の形態における特徴的な部分
について説明する。まず、本実施の形態では、前記エン
ジン1の燃焼サイクルとしていわゆるアトキンソンサイ
クルが採用されている。このアトキンソンサイクルにお
いては、膨張比が通常のオットーサイクルよりも大きく
設定されている(ピストンの移動ストローク量が大き
い)上に、吸気弁8〜11の閉タイミングが通常よりも
遅く(ピストンの吸気下死点よりも遅く)設定されてい
る。このように吸気弁8〜11の閉タイミングが遅くな
ることで実圧縮比が下げられている。本実施の形態にお
いては、例えば膨張比が「15」に、実圧縮比が「1
0」に設定されている。
Next, a characteristic part of this embodiment will be described. First, in the present embodiment, a so-called Atkinson cycle is adopted as the combustion cycle of the engine 1. In this Atkinson cycle, the expansion ratio is set to be larger than that of the normal Otto cycle (the stroke amount of the piston is large), and the closing timing of the intake valves 8 to 11 is later than usual (the intake stroke of the piston is below). It is set later than the dead point). Thus, the actual compression ratio is lowered by delaying the closing timing of the intake valves 8 to 11. In the present embodiment, for example, the expansion ratio is “15” and the actual compression ratio is “1”.
It is set to "0".

【0017】また、図1に示すように、前記各独立吸気
管4〜7には、逆止弁L1,L2,L3,L4が設けら
れている。これらの逆止弁L1〜L4は、いわゆるリー
ド弁によって構成され、自身に対応するピストンの吸入
行程時においては開かれ、また、ピストンの圧縮行程時
においては閉じられるようになっている。このため、逆
止弁L1〜L4よりも下流側に一旦導入された吸気は、
基本的には当該逆止弁L1〜L4の上流側へは逆流しな
いようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, check valves L1, L2, L3, L4 are provided in each of the independent intake pipes 4-7. These check valves L1 to L4 are configured by so-called reed valves, and are opened during the intake stroke of the piston corresponding to the check valve L1 to L4 and closed during the compression stroke of the piston. Therefore, the intake air once introduced to the downstream side of the check valves L1 to L4 is
Basically, it does not flow back to the upstream side of the check valves L1 to L4.

【0018】さらに、本実施の形態においては、各気筒
♯1〜♯4の点火順序は、♯1→♯3→♯4→♯2の順
に設定されている。そして、当該点火順序に従い、ある
気筒(例えば♯1)に対応する独立吸気管(例えば符号
4)と、点火時期がその次にあたる気筒(例えば♯3)
に対応する独立吸気管(例えば符号6)とを連通する接
続管(例えば符号16)が設けられている。従って、本
実施の形態では、4本の接続管16,17,18,19
が設けられることとなり、接続管16は、気筒♯1に対
応する独立吸気管4と気筒♯3に対応する独立吸気管6
とを連通し、接続管17は、気筒♯3に対応する独立吸
気管6と気筒♯4に対応する独立吸気管7とを連通す
る。また、接続管18は、気筒♯4に対応する独立吸気
管7と気筒♯2に対応する独立吸気管5とを連通し、接
続管19は、気筒♯2に対応する独立吸気管5と気筒♯
1に対応する独立吸気管4とを連通する。
Further, in the present embodiment, the ignition order of each cylinder # 1 to # 4 is set in the order of # 1 → # 3 → # 4 → # 2. Then, according to the ignition order, an independent intake pipe (for example, reference numeral 4) corresponding to a certain cylinder (for example, # 1) and a cylinder whose ignition timing is next (for example, # 3)
A connection pipe (for example, reference numeral 16) that communicates with the independent intake pipe (for example, reference numeral 6) corresponding to is provided. Therefore, in the present embodiment, the four connecting pipes 16, 17, 18, 19
Therefore, the connecting pipe 16 includes the independent intake pipe 4 corresponding to the cylinder # 1 and the independent intake pipe 6 corresponding to the cylinder # 3.
The connecting pipe 17 connects the independent intake pipe 6 corresponding to the cylinder # 3 and the independent intake pipe 7 corresponding to the cylinder # 4. Further, the connecting pipe 18 connects the independent intake pipe 7 corresponding to the cylinder # 4 and the independent intake pipe 5 corresponding to the cylinder # 2, and the connecting pipe 19 is connected to the independent intake pipe 5 corresponding to the cylinder # 2 and the cylinder. #
It communicates with the independent intake pipe 4 corresponding to 1.

【0019】併せて、前記各接続管16〜19の一端側
(点火時期がその次にあたる気筒に対応する独立吸気管
側)には、過給用逆止弁s1,s2,s3,s4が設け
られている。これらの過給用逆止弁s1〜s4も、いわ
ゆるリード弁によって構成されている。そして、これら
の過給用逆止弁s1〜s4は、ある気筒♯1,♯3,♯
4,♯2内のピストンの吸入行程時には前記点火時期が
その次にあたる気筒♯3,♯4,♯2,♯1からの吸気
の逆入を規制すべく閉じられ、ある気筒♯1,♯3,♯
4,♯2内のピストンの圧縮行程時には前記点火時期が
その次にあたる気筒♯3,♯4,♯2,♯1への吸気の
流入を許容するべく開かれるようになっている。例え
ば、接続管16に設けられた過給用逆止弁s1は、気筒
♯1内のピストンの吸入行程時には閉じられて、点火時
期がその次にあたる気筒♯3からの吸気の逆入を規制す
る。また、過給用逆止弁s1は、気筒♯1内のピストン
の圧縮行程時には開かれて、点火時期がその次にあたる
気筒♯3への吸気の流入を許容するようになっている。
In addition, supercharging check valves s1, s2, s3, s4 are provided on one end side of each of the connecting pipes 16 to 19 (on the side of the independent intake pipe corresponding to the cylinder whose ignition timing is next). Has been. These supercharging check valves s1 to s4 are also configured by so-called reed valves. Then, these check valves s1 to s4 for supercharging are provided in certain cylinders # 1, # 3, #.
During the intake stroke of the pistons in the cylinders # 4 and # 2, the ignition timing is closed to restrict the reverse flow of intake air from the cylinders # 3, # 4, # 2 and # 1, which are the next cylinders, and the cylinders # 1 and # 3. , ♯
During the compression stroke of the pistons in # 4 and # 2, the ignition timing is opened to allow the inflow of intake air into the cylinders # 3, # 4, # 2 and # 1 which are the next cylinders. For example, the check valve s1 for supercharging provided in the connection pipe 16 is closed during the intake stroke of the piston in the cylinder # 1, and restricts the reverse intake of the intake air from the cylinder # 3, which has the next ignition timing. . Further, the check valve s1 for supercharging is opened during the compression stroke of the piston in the cylinder # 1 so as to allow the intake air to flow into the cylinder # 3, which is the next ignition timing.

【0020】加えて、本実施の形態では、ある気筒(例
えば♯1)における燃焼サイクルが、圧縮行程にあると
き、点火時期がその次にあたる気筒(例えば♯3)にお
ける燃焼サイクルは、吸入行程となるように設定されて
いる。
In addition, in the present embodiment, when the combustion cycle in a certain cylinder (eg, # 1) is in the compression stroke, the combustion cycle in the cylinder (eg, # 3) with the next ignition timing is the intake stroke. Is set to.

【0021】次に上記のように構成されてなる本実施の
形態の作用及び効果について説明する。 (1)本実施の形態では、上述したように、アトキンソ
ンサイクルが採用されているため、つまり、吸気弁8〜
11の閉タイミングが通常よりも遅く(ピストンの吸気
下死点よりも遅く)設定されているため、実圧縮比が下
げられる。このため、膨張比が実圧縮比よりも大きくな
り、熱効率の増大が図られうる。
Next, the operation and effect of this embodiment configured as described above will be described. (1) In the present embodiment, since the Atkinson cycle is adopted as described above, that is, the intake valves 8 to
Since the closing timing of 11 is set to be later than usual (later than the intake bottom dead center of the piston), the actual compression ratio is lowered. Therefore, the expansion ratio becomes larger than the actual compression ratio, and the thermal efficiency can be increased.

【0022】(2)さて、このように吸気弁8〜11が
ピストンの吸気下死点よりも遅く閉じられることから、
折角気筒♯1〜♯4内に吸入された吸気が、各ピストン
の圧縮行程時において吹き返されるおそれがある。しか
し、本実施の形態では、個々の独立吸気管4〜7には逆
止弁L1〜L4が設けられている。これらの逆止弁L1
〜L4は、図3〜図6に示すように、ピストンの吸入行
程時においてはそれぞれ開かれることから、当該吸入に
支障は生じない。また、図3〜図6に示すように、ピス
トンの圧縮行程時においては、逆止弁L1〜L4はそれ
ぞれ閉じられる。(例えば図3に示すように、気筒♯1
のピストンの圧縮行程に際しては、逆止弁L1は閉じら
れる。)これにより、上記吹き返しに伴う吸気の上流側
への逆流が規制される。従って、吸気温度が上昇してし
まうのが抑制され、吸気温度の上昇により吸入空気の密
度が低下してしまうのも抑制される。
(2) Now, since the intake valves 8 to 11 are closed later than the intake bottom dead center of the piston,
The intake air drawn into the break-angle cylinders # 1 to # 4 may be blown back during the compression stroke of each piston. However, in the present embodiment, the check valves L1 to L4 are provided in the individual independent intake pipes 4 to 7, respectively. These check valves L1
As shown in FIG. 3 to FIG. 6, since each of L4 to L4 is opened during the suction stroke of the piston, no problem occurs in the suction. Further, as shown in FIGS. 3 to 6, the check valves L1 to L4 are closed during the compression stroke of the piston. (For example, as shown in FIG. 3, cylinder # 1
In the compression stroke of the piston, the check valve L1 is closed. By this, the backflow of the intake air due to the blowback to the upstream side is restricted. Therefore, the intake air temperature is prevented from rising, and the intake air density is also prevented from decreasing due to the intake air temperature rising.

【0023】(2−1)そのため、密度の低い吸気が気
筒♯1〜♯4内に取り込まれることが繰り返されること
により、エンジン1全体として吸入空気量が低下してし
まうのを抑制することができる。その結果、吸気効率の
増大及びポンピングロスの低減を図ることができる。
(2-1) Therefore, it is possible to prevent the intake air amount of the engine 1 as a whole from decreasing due to repeated intake of low-density intake air into the cylinders # 1 to # 4. it can. As a result, it is possible to increase intake efficiency and reduce pumping loss.

【0024】(2−2)また、吸気の上流側への逆流を
抑制できることから、主吸気通路2内の脈動が増大して
しまうのも抑制されうる。従って、脈動が増大すること
による、吸入空気量の低下をも抑制することができ、上
記作用効果をより確実ならしめることができる。
(2-2) Further, since the backflow of the intake air to the upstream side can be suppressed, it is possible to prevent the pulsation in the main intake passage 2 from increasing. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the intake air amount due to an increase in pulsation, and it is possible to further ensure the above-described operational effects.

【0025】(2−3)さらに、吸気温度の上昇を抑制
できることから、主吸気通路2や、その内部の各種部品
(例えばスロットルバルブ15等)の熱的信頼性が低下
してしまうのを防止することができる。
(2-3) Furthermore, since the rise in intake air temperature can be suppressed, it is possible to prevent the thermal reliability of the main intake passage 2 and various internal parts (such as the throttle valve 15) from deteriorating. can do.

【0026】(3)併せて、本実施の形態では、それぞ
れの気筒♯1,♯3,♯4,♯2の点火順序に従い、あ
る気筒♯1,♯3,♯4,♯2に対応する独立吸気管
4,6,7,5と、点火時期がその次にあたる気筒♯
3,♯4,♯2,♯1に対応する独立吸気管6,7,
5,4とを接続管16〜19によって連通するようにし
た。また、当該接続管8〜11内には、過給用逆止弁s
1〜s4を設けるようにした。
(3) In addition, in the present embodiment, the cylinders # 1, # 3, # 4, and # 2 correspond to the cylinders # 1, # 3, # 4, and # 2 in the ignition order. Independent intake pipes 4, 6, 7, 5 and cylinder # with ignition timing next
3, # 4, # 2, # 1 independent intake pipes 6, 7,
The connecting pipes 16 to 19 communicate with the pipes 5 and 4. Further, the check valves s for supercharging are provided in the connection pipes 8 to 11.
1 to s4 are provided.

【0027】このため、例えば、図3に示すように、気
筒♯1内のピストンの圧縮行程時には、接続管16の過
給用逆止弁s1が開かれ、点火時期がその次にあたる気
筒♯3への吸気の流入が許容される。また、このとき、
気筒♯3内のピストンが吸入行程となっており、独立吸
気管6を通って吸入される吸気に加えて、さらに、気筒
♯1内からの吹き返しの吸気が気筒♯3内に過給的に導
入されることとなり、総合的には、吸入空気量の増大が
図られうる。
Therefore, for example, as shown in FIG. 3, during the compression stroke of the piston in the cylinder # 1, the check valve s1 for supercharging of the connecting pipe 16 is opened and the ignition timing comes next in the cylinder # 3. Inflow of intake air into the air is allowed. At this time,
The piston in the cylinder # 3 is in the intake stroke, and in addition to the intake air that is taken in through the independent intake pipe 6, the blowback intake air from the cylinder # 1 is supercharged into the cylinder # 3. As a result, the intake air amount can be increased overall.

【0028】また、気筒♯1内のピストンの吸入行程時
には、図6に示すように、接続管16の過給用逆止弁s
1が閉じられ、前記点火時期がその次にあたる気筒♯3
からの吸気の逆入が規制される。
Further, during the intake stroke of the piston in the cylinder # 1, as shown in FIG. 6, the check valve s for supercharging the connecting pipe 16 is shown.
Cylinder # 3, in which No. 1 is closed and the ignition timing is next
The reverse flow of intake air from is regulated.

【0029】同様に、例えば、図4に示すように、気筒
♯3内のピストンの圧縮行程時には、接続管17の過給
用逆止弁s2が開かれ、点火時期がその次にあたる気筒
♯4への吸気の流入が許容される。また、このとき、気
筒♯4内のピストンが吸入行程となっており、独立吸気
管7を通って吸入される吸気に加えて、さらに、気筒♯
3内からの吹き返しの吸気が気筒♯4内に過給的に導入
されることとなり、総合的には、吸入空気量の増大が図
られうる。また、気筒♯3内のピストンの吸入行程時に
は、図3に示すように、接続管17の過給用逆止弁s2
が閉じられ、前記点火時期がその次にあたる気筒♯4か
らの吸気の逆入が規制される。
Similarly, for example, as shown in FIG. 4, during the compression stroke of the piston in the cylinder # 3, the supercharging check valve s2 of the connecting pipe 17 is opened, and the ignition timing comes next in the cylinder # 4. Inflow of intake air into the air is allowed. At this time, the piston in the cylinder # 4 is in the intake stroke, and in addition to the intake air taken through the independent intake pipe 7,
The intake air blown back from inside 3 is supercharged into cylinder # 4, and the intake air amount can be increased overall. Further, during the intake stroke of the piston in the cylinder # 3, as shown in FIG. 3, the check valve s2 for supercharging the connecting pipe 17 is shown.
Is closed, and the reverse flow of intake air from cylinder # 4, which is the next ignition timing, is restricted.

【0030】同じく、例えば、図5に示すように、気筒
♯4内のピストンの圧縮行程時には、接続管18の過給
用逆止弁s3が開かれ、点火時期がその次にあたる気筒
♯2への吸気の流入が許容される。また、このとき、気
筒♯2内のピストンが吸入行程となっており、独立吸気
管5を通って吸入される吸気に加えて、さらに、気筒♯
4内からの吹き返しの吸気が気筒♯2内に過給的に導入
されることとなり、総合的には、吸入空気量の増大が図
られうる。また、気筒♯4内のピストンの吸入行程時に
は、図4に示すように、接続管18の過給用逆止弁s3
が閉じられ、前記点火時期がその次にあたる気筒♯2か
らの吸気の逆入が規制される。
Similarly, for example, as shown in FIG. 5, during the compression stroke of the piston in the cylinder # 4, the check valve s3 for supercharging of the connecting pipe 18 is opened, and the ignition timing is transferred to the cylinder # 2. Inflow of intake air is allowed. Further, at this time, the piston in the cylinder # 2 is in the intake stroke, and in addition to the intake air sucked through the independent intake pipe 5,
The intake air blown back from inside 4 is supercharged into cylinder # 2, and the intake air amount can be increased overall. Further, during the intake stroke of the piston in the cylinder # 4, as shown in FIG. 4, the check valve s3 for supercharging the connecting pipe 18
Is closed, and the reverse injection of intake air from cylinder # 2 with the next ignition timing is restricted.

【0031】さらに同じく、例えば、図6に示すよう
に、気筒♯2内のピストンの圧縮行程時には、接続管1
9の過給用逆止弁s4が開かれ、点火時期がその次にあ
たる気筒♯1への吸気の流入が許容される。また、この
とき、気筒♯1内のピストンが吸入行程となっており、
独立吸気管4を通って吸入される吸気に加えて、さら
に、気筒♯2内からの吹き返しの吸気が気筒♯1内に過
給的に導入されることとなり、総合的には、吸入空気量
の増大が図られうる。また、気筒♯2内のピストンの吸
入行程時には、図5に示すように、接続管19の過給用
逆止弁s4が閉じられ、前記点火時期がその次にあたる
気筒♯1からの吸気の逆入が規制される。
Further, similarly, for example, as shown in FIG. 6, during the compression stroke of the piston in the cylinder # 2, the connecting pipe 1
The check valve s4 for supercharging No. 9 is opened, and the intake air is allowed to flow into the cylinder # 1 whose ignition timing is next. At this time, the piston in cylinder # 1 is in the intake stroke,
In addition to the intake air that is taken in through the independent intake pipe 4, the intake air that is blown back from the cylinder # 2 will be supercharged into the cylinder # 1. Can be increased. Further, during the intake stroke of the piston in the cylinder # 2, as shown in FIG. 5, the supercharging check valve s4 of the connecting pipe 19 is closed, and the intake timing from the cylinder # 1 whose ignition timing is next is reversed. Entry is restricted.

【0032】このように、本実施の形態では、接続管1
6〜19によって連通するようにし、さらに、当該接続
管8〜11内に、過給用逆止弁s1〜s4を設けるよう
にした。従って、圧縮行程にある、ある気筒♯1,♯
3,♯4,♯2に対し、点火時期がその次にあたり、か
つ、吸入行程にある気筒♯3,♯4,♯2,♯1にとっ
ては、独立吸気管4,5,6,7を通って吸入される吸
気に加えて、さらに、前記ある気筒♯1,♯3,♯4,
♯2内からの吹き返しの吸気が過給的に導入されること
となる。このため、総合的には、吸入空気量の増大を図
ることができる。その結果、エンジン1全体として吸入
空気量の増量を図ることができ、ひいては、より一層の
吸気効率の増大及びポンピングロスの低減を図ることが
できる。
As described above, in the present embodiment, the connecting pipe 1
6 to 19 communicate with each other, and further, check valves s1 to s4 for supercharging are provided in the connection pipes 8 to 11. Therefore, certain cylinders # 1 and # in the compression stroke
For the cylinders # 3, # 4, # 2, and # 1 in which the ignition timing is next to that of # 3, # 4, # 2, and the intake stroke, the intake air passes through the independent intake pipes 4, 5, 6, and 7. In addition to the intake air that is inhaled as described above, the cylinders # 1, # 3, # 4,
The blow-back intake air from inside # 2 is supercharged. Therefore, the intake air amount can be increased overall. As a result, it is possible to increase the intake air amount of the engine 1 as a whole, and further increase the intake efficiency and reduce the pumping loss.

【0033】また、これとともに、上記(2−2)、
(2−3)の効果をより確実ならしめることができる。
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、例えば次の如く構成してもよい。
In addition to this, the above (2-2),
The effect of (2-3) can be made more reliable.
The present invention is not limited to the above embodiment, and may be configured as follows, for example.

【0034】(1)前記実施の形態では、逆止弁L1〜
L4及び過給用逆止弁s1〜s4としてリード弁タイプ
のものを採用することとしたが、それ以外の逆止弁(例
えば、モータ等のアクチュエータのよって開閉されるタ
イプもの等)を採用してもよい。
(1) In the above-described embodiment, the check valves L1 to L1.
The L4 and the supercharging check valves s1 to s4 are reed valve type valves, but other check valves (for example, type valves that are opened and closed by an actuator such as a motor) are used. May be.

【0035】(2)前記実施の形態では、本発明をガソ
リンエンジン1の吸気装置に具体化したが、ディーゼル
エンジンの吸気装置に具体化することもできる。 (3)前記実施の形態では、4つの気筒♯1〜♯4を有
するエンジン1に具体化したが、気筒の数は何ら制限さ
れるものではなく、例えば6気筒、8気筒の場合にも具
体化できる。また、点火順序についても、上記実施の形
態に記載した順序に何ら限定されるものではない。
(2) In the above embodiment, the present invention is embodied in the intake system of the gasoline engine 1, but it may be embodied in the intake system of the diesel engine. (3) In the above-described embodiment, the engine 1 having four cylinders # 1 to # 4 is embodied, but the number of cylinders is not limited at all, and, for example, in the case of 6 cylinders and 8 cylinders as well. Can be converted. Also, the ignition order is not limited to the order described in the above embodiment.

【0036】(4)前記実施の形態における接続管16
〜19及び過給用逆止弁s1〜s4を省略する構成とし
てもよい。特許請求の範囲の各請求項に記載されないも
のであって、上記実施の形態から把握できる技術的思想
について以下にその効果とともに記載する。
(4) Connection pipe 16 in the above embodiment
To 19 and the supercharging check valves s1 to s4 may be omitted. A technical idea which is not described in each claim of the claims and can be grasped from the above-described embodiment will be described below together with its effect.

【0037】(a)請求項2に記載の内燃機関の吸気装
置において、前記ある気筒における燃焼サイクルが、圧
縮行程にあるとき、点火時期がその次にあたる気筒にお
ける燃焼サイクルは、吸入行程となるように構成されて
いることを特徴とする。
(A) In the intake system for an internal combustion engine as set forth in claim 2, when the combustion cycle in the certain cylinder is in the compression stroke, the combustion cycle in the cylinder whose ignition timing is next is the intake stroke. It is characterized in that it is configured.

【0038】上記の構成とすることにより、ある気筒内
のピストンの圧縮行程時には前記点火時期がその次にあ
たる気筒への吸気の流入が、積極的かつ過給的に行われ
ることとなり、より確実に吸気効率の増大及びポンピン
グロスの低減を図ることができる。
With the above-mentioned structure, during the compression stroke of the piston in a certain cylinder, the intake air is positively and supercharged to the cylinder whose ignition timing is the next, which is more reliable. It is possible to increase intake efficiency and reduce pumping loss.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
アトキンソンサイクルを採用した内燃機関において、吸
気効率の増大及びポンピングロスの低減を図ることがで
きるとともに、吸気通路内の各種部品への熱的悪影響の
抑制を図ることができるという優れた効果を奏する。
As described in detail above, according to the present invention,
In an internal combustion engine that employs the Atkinson cycle, it is possible to increase intake efficiency and reduce pumping loss, and it is possible to suppress thermal adverse effects on various components in the intake passage.

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

【図1】一実施の形態のエンジンの吸気装置を示す概略
構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an intake device for an engine according to an embodiment.

【図2】アトキンソンサイクルを説明するためのp−v
線図である。
FIG. 2 p-v for explaining the Atkinson cycle
FIG.

【図3】実施の形態の作用を説明するエンジンの概略図
である。
FIG. 3 is a schematic diagram of an engine for explaining the operation of the embodiment.

【図4】実施の形態の作用を説明するエンジンの概略図
である。
FIG. 4 is a schematic diagram of an engine for explaining the operation of the embodiment.

【図5】実施の形態の作用を説明するエンジンの概略図
である。
FIG. 5 is a schematic diagram of an engine for explaining the operation of the embodiment.

【図6】実施の形態の作用を説明するエンジンの概略図
である。
FIG. 6 is a schematic diagram of an engine for explaining the operation of the embodiment.

【図7】従来技術のオットーサイクルを説明するp−v
線図である。
FIG. 7 p-v illustrating the Otto cycle of the prior art
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内燃機関としてのエンジン、2…主吸気通路、4,
5,6,7…独立吸気管、8,9,10,11…吸気
弁、16,17,18,19…接続管、♯1,♯2,♯
3,♯4…気筒、L1,L2,L3,L4…逆止弁、s
1,s2,s3,s4…過給用逆止弁。
1 ... Engine as internal combustion engine, 2 ... Main intake passage, 4,
5, 6, 7 ... Independent intake pipe, 8, 9, 10, 11 ... Intake valve, 16, 17, 18, 19 ... Connection pipe, # 1, # 2, #
3, # 4 ... Cylinder, L1, L2, L3, L4 ... Check valve, s
1, s2, s3, s4 ... Check valve for supercharging.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部にピストンを備えた複数の気筒を有
し、各気筒へ通じる独立吸気管が接続されるとともに、
吸気弁が前記ピストンの吸気下死点よりも遅く閉じられ
ることにより、膨張比が実圧縮比よりも大きくなるよう
設定された内燃機関において、 前記各独立吸気管には、自身に対応するピストンの吸入
行程時においては開かれ、自身に対応するピストンの圧
縮行程時において上流側への吸気の逆流を規制するべく
閉じられる逆止弁を設けたことを特徴とする内燃機関の
吸気装置。
1. A plurality of cylinders each having a piston inside, and an independent intake pipe leading to each cylinder is connected,
In the internal combustion engine in which the expansion ratio is set to be larger than the actual compression ratio by closing the intake valve later than the intake bottom dead center of the piston, each of the independent intake pipes has a piston corresponding to itself. An intake device for an internal combustion engine, comprising a check valve which is opened during an intake stroke and is closed to restrict a reverse flow of intake air to an upstream side during a compression stroke of a piston corresponding to the piston.
【請求項2】 請求項1に記載の内燃機関の吸気装置に
おいて、 それぞれの気筒の点火順序に従い、ある気筒に対応する
独立吸気管と、点火時期がその次にあたる気筒に対応す
る独立吸気管とを連通する接続管を設けるとともに、当
該接続管内には、前記ある気筒内のピストンの吸入行程
時には前記点火時期がその次にあたる気筒からの吸気の
逆入を規制し、前記ある気筒内のピストンの圧縮行程時
には前記点火時期がその次にあたる気筒への吸気の流入
を許容する過給用逆止弁を設けたことを特徴とする内燃
機関の吸気装置。
2. The intake system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an independent intake pipe corresponding to a certain cylinder and an independent intake pipe corresponding to a cylinder whose ignition timing is next are provided according to the ignition order of each cylinder. While providing a connection pipe that communicates with each other, in the connection pipe, during the intake stroke of the piston in the certain cylinder, the ignition timing controls the reverse entry of intake air from the cylinder that is next, and the piston in the certain cylinder An intake system for an internal combustion engine, comprising: a check valve for supercharging, which allows intake air to flow into a cylinder whose ignition timing is next during a compression stroke.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009174345A (en) * 2008-01-22 2009-08-06 Suzuki Motor Corp Control device for cylinder injection type internal combustion engine

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