JPH0968109A - Auxiliary chamber type engine with exhaust gas reflux device - Google Patents

Auxiliary chamber type engine with exhaust gas reflux device

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JPH0968109A
JPH0968109A JP7259171A JP25917195A JPH0968109A JP H0968109 A JPH0968109 A JP H0968109A JP 7259171 A JP7259171 A JP 7259171A JP 25917195 A JP25917195 A JP 25917195A JP H0968109 A JPH0968109 A JP H0968109A
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valve
chamber
passage
sub
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Tokuaki Ono
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform effective EGR all in an operation region and to effectively reduce the generation of NOx by providing a valve having a combustion gas flow passage to intercommunicate the auxiliary chambers of the two cylinders, of one being at an expansion stroke when the other is at a compression stroke, of a plurality of cylinders. SOLUTION: In a series four-cylinder engine, a temple-bell-form auxiliary chamber 22 is arranged at a cylinder head 18, and the auxiliary chamber 22 is communicated with a main combustion chamber through an injection nozzle. A fuel injection valve and a glow plug are disposed at the dome-form upper part of the auxiliary chamber 22. A cylindrical rotary valve 32 is contained rotatably around an axis in the cylinder head 18 at the side of the dome-form top part and drive by a valve drive device 34. Meanwhile, by disposing four combustion gas passages 26, 38, 40, and 42 paralleling an axis in a rotary valve 32, the auxiliary chambers 22 of two cylinders of one being at a compression stroke and the other being at an expansion stroke are intercommunicated.

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、排気還流装置付副
室式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 an auxiliary chamber engine with an exhaust gas recirculation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】副室式エンジン、特に車両用の副室式デ
ィーゼルエンジンにおいて、排出ガス中の有害成分であ
るNOを低減するために、排気ガスの一部を吸気側に
還流するようにした排気還流装置(以下場合により、E
GR装置という)が広く採用されている。通常のEGR
装置は、エンジンの排気通路から抽出した排気ガスを、
同エンジンの吸気道路に導いて吸気に混合し、シリンダ
内に供給するように構成されている。従って、排気還流
(以下場合により、EGRという)を行なわない場合と
較べ、還流される排気ガス量分だけ吸入される新気が減
少し、相応して空気過剰率が小さくなるため、燃焼不良
に起因してスモークが発生し易い欠点がある。特に、N
の排出量が多い高負荷時に空気過剰率が小さくな
り、EGRを行なうとスモークが大幅に悪化するので、
EGRを行なうことができなくなり十分なNO低減効
果が得られない不具合があった。
BACKGROUND ART Fukushitsushiki engines, particularly in pre-combustion chamber diesel engine for a vehicle, in order to reduce the NO x is detrimental components in the exhaust gas, so as to reflux a part of exhaust gas to the intake side Exhaust gas recirculation device (depending on the case below, E
The GR device) is widely adopted. Normal EGR
The device uses the exhaust gas extracted from the exhaust passage of the engine,
The engine is configured to be guided to the intake road, mixed with intake air, and supplied into the cylinder. Therefore, as compared with the case where exhaust gas recirculation (hereinafter, referred to as EGR) is not performed, the amount of fresh air taken in is reduced by the amount of recirculated exhaust gas, and the excess air ratio is correspondingly reduced, resulting in poor combustion. Due to this, there is a drawback that smoke is likely to occur. In particular, N
Since the excess air ratio becomes small at the time of high load with a large amount of O x emission, and smoke becomes significantly worse when EGR is performed.
There is a problem that the EGR cannot be performed and a sufficient NO x reduction effect cannot be obtained.

【0003】上記通常のEGR装置を具えた副室式エン
ジンの問題点を解決するために、吸入行程でシリンダ内
に新気が吸入され吸気弁が閉じたのち、副室内に排気ガ
スを圧送するようにした構成が、特開平4−16665
6号公報に開示されている。この既提案の装置(以下場
合により、第1の既提案装置という)では、副室内に排
気ガスを圧送する手段として、エンジンのクランク軸に
連動して往復駆動されるピストンと、同ピストンが摺動
自在に嵌装されるシリンダと、夫々リード弁からなる吸
入弁及び吐出弁とを具えた副シリンダと呼称されている
往復式ポンプ装置が設けられているので、同ポンプ装置
から吐出された加圧排気ガスを複数のシリンダの副室に
夫々供給する配管も含めて、構造的に極めて複雑にな
り、製造コストが高くなる欠点があり、さらに、往復式
ポンプ装置の駆動に費されるエンジンの出力損失、及び
ポンプ運転により発生する騒音が大きい等の不具合があ
った。
In order to solve the problems of the sub-chamber engine equipped with the ordinary EGR device, fresh air is sucked into the cylinder and the intake valve is closed during the intake stroke, and then exhaust gas is pumped into the sub-chamber. Such a configuration is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 16665/1992.
No. 6 publication. In this already proposed device (hereinafter sometimes referred to as the first already proposed device), as a means for pumping exhaust gas into the sub chamber, a piston that is reciprocally driven in conjunction with the crankshaft of the engine and the piston slides. Since a reciprocating pump device called a sub-cylinder having a cylinder that is movably fitted and an intake valve and a discharge valve, each of which is a reed valve, is provided, the pump discharged from the pump device is provided. Including the piping that supplies the compressed exhaust gas to the sub-chambers of each of the cylinders, the structure is extremely complicated and the manufacturing cost is high. Furthermore, the engine cost for driving the reciprocating pump device is increased. There were problems such as output loss and loud noise generated by pump operation.

【0004】また、通常の火花点火式ガソリンエンジン
において、複数の気筒内部と排気貯溜手段との間を結ぶ
排気還流ポートに、各気筒の膨張行程後半及び圧縮行程
前半に開弁期間を有する排気還流弁を開閉可能に設けた
排気還流装置が、特開平5−187326号公開公報に
開示されている。この既提案の装置(以下場合により、
第2の既提案装置という)は、膨張行程後半にある気筒
内の燃焼室から有圧の燃焼ガスを取出して排気貯溜室又
は通路に貯溜し、圧縮行程にある他の気筒の燃焼室に排
気還流弁を介して供給するように構成されているので、
排気を圧縮行程にある気筒に圧送するための排気加圧ポ
ンプ装置等特別の加圧手段を必要とせず、かつ還流され
る排気のために新気の吸入量が減少する不具合がなく、
エンジンの出力を確保しながら排出ガス中のNOの低
減を図り得る利点はあるが、副室を有しないので、燃焼
ガス又は排気を副室に供給して予混合燃焼を抑制するこ
とによって、NOを低減すると共に騒音を低減するこ
とができない不具合があり、また各気筒毎に排気貯溜室
を設けると共に、排気還流弁を設け、さらに各排気還流
弁を開閉する各弁毎のアクチュエータを必要とするの
で、構造複雑でかつ高価となる欠点がある。
Further, in a normal spark ignition type gasoline engine, an exhaust gas recirculation port connecting between the insides of a plurality of cylinders and the exhaust gas storage means has exhaust gas recirculation having a valve opening period in the latter half of the expansion stroke and the first half of the compression stroke of each cylinder. An exhaust gas recirculation device having a valve that can be opened and closed is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-187326. This proposed device (depending on the case below,
The second already-proposed device) extracts pressurized combustion gas from the combustion chamber in the cylinder in the latter half of the expansion stroke, stores it in the exhaust storage chamber or passage, and exhausts it to the combustion chamber of another cylinder in the compression stroke. Since it is configured to supply via a reflux valve,
There is no need for special pressurizing means such as an exhaust pressurizing pump device for pumping exhaust gas to the cylinder in the compression stroke, and there is no problem that the intake amount of fresh air is reduced due to the exhaust gas being recirculated.
Although there is an advantage that NO x in the exhaust gas can be reduced while securing the output of the engine, it does not have a sub-chamber, so by supplying combustion gas or exhaust gas to the sub-chamber to suppress premixed combustion, There is a problem that it is not possible to reduce NO x and noise, and an exhaust gas storage chamber is provided for each cylinder, an exhaust gas recirculation valve is provided, and an actuator for each valve that opens and closes each exhaust gas recirculation valve is required. Therefore, there is a drawback that the structure is complicated and expensive.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、EGRを行なうことによって新
気の吸入量が減少することがなく、従ってNOの低減
が望ましいエンジンは実質的にすべての運転領域におい
て、出力、燃費等のエンジン性能、及びスモーク性能を
損なうことなく効果的にEGRを行なうことができ、こ
れによって排出ガス中のNOを有効に低減することが
できる構造簡単かつ安価な副室式エンジンを提供するこ
とを、主たる目的とするものである。本発明の他の目的
は、膨張行程にあるシリンダの副室から圧縮行程にある
他のシリンダの副室に燃焼ガスを供給することによっ
て、予混合燃焼を抑制し、燃焼爆発に起因する騒音を効
果的に低減することができる構造簡単かつ安価な構成を
提案することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was devised in view of the above circumstances, and an engine that does not reduce the intake amount of fresh air by performing EGR, and is therefore desirable to reduce NO x is practical. In a practically all operating range, EGR can be effectively performed without impairing engine performance such as output and fuel consumption, and smoke performance, thereby effectively reducing NO x in exhaust gas. The main purpose is to provide a simple and inexpensive sub-chamber engine. Another object of the present invention is to suppress the premixed combustion by supplying the combustion gas from the sub-chamber of the cylinder in the expansion stroke to the sub-chamber of the other cylinder in the compression stroke to reduce the noise caused by the combustion explosion. The purpose is to propose a simple and inexpensive structure that can be effectively reduced.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、多気筒エンジンの各気筒に設けられ噴孔
を介して気筒内の主燃焼室に連通する副室と、複数の気
筒のうち、一方が圧縮行程にあるとき他方が膨張行程に
ある二つの気筒の副室を連通させる燃焼ガス通路を具え
たバルブと、上記副室とバルブとの間に配設され、同バ
ルブの設定回転角位置において上記燃焼ガス通路と副室
とを連通させる接続通路と、上記バルブを回転させるこ
とにより、上記接続通路と燃焼ガス通路とを連通させ又
は両通路の連通を遮断する弁駆動装置とを具備してなる
ことを特徴とする排気還流装置付副室式エンジンを提案
するものである。
To achieve the above object, the present invention provides a sub-chamber, which is provided in each cylinder of a multi-cylinder engine and communicates with a main combustion chamber in the cylinder through an injection hole, and a plurality of cylinders. Among these, a valve provided with a combustion gas passage that connects the sub-chambers of two cylinders, one of which is in the compression stroke when the other is in the compression stroke, and is disposed between the sub-chamber and the valve. A valve drive device that connects the connection passage and the combustion gas passage or cuts off the connection between the connection passage and the combustion gas passage by rotating the valve and the connection passage that connects the combustion gas passage and the sub chamber at the set rotation angle position. A sub-chamber engine with an exhaust gas recirculation device is proposed.

【0007】本発明において、上記弁駆動装置は、エン
ジンの運転状態に応じて、上記バルブ内の燃焼ガス通路
と接続通路との連通時期及び連通時間を制御する制御装
置によって作動されることが好ましく、また上記副室と
バルブ内の燃焼ガス通路とを連通させる接続通路が、エ
ンジンの高回転時に作動する第1接続通路と、エンジン
の低速回転時に作動する第2接続通路から構成されるこ
とが好ましい。さらに、上記第1接続通路が、圧縮行程
において上記副室内に生起される渦流に逆らう方向を指
向し、かつ第2接続通路が、圧縮行程において上記副室
内に生起される渦流に対し順方向を指向して、夫々副室
に接続されることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the valve drive device is operated by a control device that controls a communication timing and a communication time between the combustion gas passage and the connection passage in the valve according to an operating state of the engine. Further, the connection passage that connects the sub chamber and the combustion gas passage in the valve may include a first connection passage that operates when the engine rotates at high speed and a second connection passage that operates when the engine rotates at low speed. preferable. Further, the first connecting passage is directed in a direction against the vortex flow generated in the sub chamber in the compression stroke, and the second connecting passage is in a forward direction with respect to the vortex flow generated in the sub chamber in the compression stroke. It is preferable that they are oriented and connected to the sub chambers, respectively.

【0008】なおまた、上記バルブが、エンジンの中心
面に対し略平行に配設された円筒状部材からなり、その
内部に、略軸線方向に延在する主通路と、同主通路の両
端から略半径方向に延びて上記接続通路に対向する外周
面に開口する端部通路とからなる燃焼ガス通路が設けら
れることが望ましい。また、上記制御装置は、エンジン
の回転数情報に基づき、上記バルブ内の燃焼ガス通路を
上記第1及び第2接続通路の何れか一方に選択的に連通
させるように、上記弁駆動装置を制御することが好まし
く、なお、上記多気筒エンジンが4気筒エンジンであ
り、上記バルブ内に4個の燃焼ガス通路が設けられるこ
とが好ましい。
Further, the valve is made of a cylindrical member arranged substantially parallel to the center plane of the engine, and has a main passage extending substantially in the axial direction in the inside thereof and from both ends of the main passage. It is desirable to provide a combustion gas passage that is formed of an end passage that extends in a substantially radial direction and opens on an outer peripheral surface facing the connection passage. Further, the control device controls the valve drive device so that the combustion gas passage in the valve is selectively communicated with either one of the first and second connection passages based on engine speed information. It is preferable that the multi-cylinder engine is a four-cylinder engine, and four combustion gas passages are provided in the valve.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施形態を
添付図面について具体的に説明する。先づ、図1の要部
構成図において、符号10はその一部のみを示したエン
ジンEのクランクケース、12は同クランクケース10
内に形成され又は同クランクケース10に嵌装されたシ
リンダライナによって形成されたシリンダ14に摺動自
在に嵌装されたピストンである。同ピストン12の頂面
には、クランクケース10にヘッドガスケット16を介
して装架されたシリンダヘッド18の下面と協働して、
シリンダ14内の主燃焼室を形成する凹部20が設けら
れている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. First, in the main part configuration diagram of FIG. 1, reference numeral 10 is a crankcase of the engine E, only a part of which is shown, and 12 is the crankcase 10.
It is a piston slidably fitted in a cylinder 14 formed by a cylinder liner formed inside or fitted in the crankcase 10. On the top surface of the piston 12, in cooperation with the bottom surface of a cylinder head 18 mounted on the crankcase 10 via a head gasket 16,
A recess 20 is provided which forms the main combustion chamber in the cylinder 14.

【0010】上記シリンダヘッド18には、この実施例
では釣鐘型をなす副室又は渦流室22が設けられ、同副
室22は口金24内に斜設された噴孔26を介して上記
主燃焼室に連通する。また、上記副室22のドーム状を
なす上方部分に、シリンダ14の軸線に対し略平行な副
室軸線に対し傾斜して燃料噴射弁28が配設され、また
同燃料噴射弁28に隣接してグロープラグ30が配置さ
れている。
The cylinder head 18 is provided with a bell-shaped auxiliary chamber or swirl chamber 22 in this embodiment, and the auxiliary chamber 22 is provided with the main combustion via a nozzle hole 26 obliquely provided in a mouthpiece 24. Communicate with the room. Further, a fuel injection valve 28 is arranged in the dome-shaped upper portion of the sub-chamber 22 so as to be inclined with respect to the sub-chamber axis substantially parallel to the axis of the cylinder 14, and adjacent to the fuel injection valve 28. The glow plug 30 is arranged.

【0011】さらに、上記副室22のドーム状をなす頂
部側方におけるシリンダヘッド18内に、図1の紙面に
対し直角方向に延在する円筒状のロータリバルブ32
が、その軸線の周りに自在に回転し得るように収容され
ている。図3に良く示されているように、同ロータリバ
ルブ32は、例えばステッピングモータからなる回転式
のアクチュエータ又は弁駆動装置34によって駆動され
る。この実施例の場合、エンジンEは、第1シリンダ#
1、第2シリンダ#2、第3シリンダ#3、及び第4シ
リンダ#4を有する直列4気筒エンジンであり、図3に
示されているように、各シリンダ14には、排気弁V
及び吸気弁V、並びに上記副室22を具えている。
Further, in the cylinder head 18 on the side of the dome-shaped top of the sub chamber 22, a cylindrical rotary valve 32 extending in a direction perpendicular to the plane of the drawing of FIG.
Is housed in such a way that it can freely rotate around its axis. As best shown in FIG. 3, the rotary valve 32 is driven by a rotary actuator or valve drive device 34 which is, for example, a stepping motor. In this embodiment, the engine E is the first cylinder #
An in-line four-cylinder engine having a first, a second cylinder # 2, a third cylinder # 3, and a fourth cylinder # 4. As shown in FIG. 3, each cylinder 14 has an exhaust valve V e.
And the intake valve V i , and the sub chamber 22.

【0012】図2は、上記4気筒エンジンEの第1ない
し第4シリンダ#1〜#4の吸気圧縮、膨張(又は燃
焼)、及び排気行程とクランクθとの関係を示した図
表であり、同図中白抜きの矢印は、後に詳述するよう
に、膨張行程にあるシリンダの副室22から圧縮行程に
あるシリンダの副室22に燃焼ガスを供給することを示
し、クランク角θが0ないし180°のAステージで
は第4シリンダ#4から第2シリンダ#2に、クランク
角θが180°ないし360°のBステージでは、第
2シリンダ#2から第1シリンダ#1に、クランク角θ
が360°ないし540°のCステージでは、第1シ
リンダ#1から第3シリンダ#3に、さらにクランク角
θが540°から720°のDステージでは、第3シ
リンダ#3から第4シリンダ#4に燃焼ガスが供給され
る。
FIG. 2 is a chart showing the relationship between the intake air compression, expansion (or combustion), and exhaust stroke of the first to fourth cylinders # 1 to # 4 of the four-cylinder engine E and the crank θ c . arrows in the drawing in the open box, as described in detail later, the combustion gases from the cylinder subchamber 22 in the expansion stroke the auxiliary chamber 22 of the cylinder in the compression stroke shown to supply, crank angle theta c From the fourth cylinder # 4 to the second cylinder # 2 in the A stage of 0 to 180 °, and from the second cylinder # 2 to the first cylinder # 1 in the B stage of the crank angle θ c of 180 ° to 360 °, Crank angle θ
In the C stage where c is 360 ° to 540 °, the first cylinder # 1 to the third cylinder # 3, and in the D stage where the crank angle θ c is 540 ° to 720 °, the third cylinder # 3 to the fourth cylinder # 3. Combustion gas is supplied to # 4.

【0013】図7の側面図に良く示されているように、
上記ロータリバルブ32の内部には、その軸線に平行な
4個の燃焼ガス通路36,38,40及び42が設けら
れている。図3及び図5の断面図に示されているよう
に、上記燃焼ガス通路36及び40は、夫々の中心線が
第1の直径面に含まれるように配置された長い主通路3
6a及び40aと、同主通路36a及び40aの両端か
ら半径方向外方に延びて円筒状外周面に開口する端部通
路36b及び40bとから構成されている。また図4及
び図6の断面図に良く示されているように、上記燃焼ガ
ス通路38及び42は、夫々の中心線が、上記第1直径
面と直交する第2の直径面に含まれるように配置された
相対的に短い主通路38a及び42aと、同主通路38
a及び42aの両端から半径方向外方に延びて円筒状外
周面に開口する端部通路38b及び42bとから構成さ
れている。上記各図から明らかなように、端部通路36
bと40bとは180°の角度間隔を存して互いに反対
方向に延び、また端部通路38bと42bとは、同様に
180°の角度間隔を存し反対方向に延びている。
As best shown in the side view of FIG. 7,
Inside the rotary valve 32, four combustion gas passages 36, 38, 40 and 42 are provided parallel to the axis of the rotary valve 32. As shown in the cross-sectional views of FIGS. 3 and 5, the combustion gas passages 36 and 40 are long main passages 3 arranged such that their respective centerlines are included in the first diameter plane.
6a and 40a, and end passages 36b and 40b extending radially outward from both ends of the main passages 36a and 40a and opening to the cylindrical outer peripheral surface. As well shown in the cross-sectional views of FIGS. 4 and 6, the combustion gas passages 38 and 42 are so arranged that their respective center lines are included in a second diameter surface orthogonal to the first diameter surface. The relatively short main passages 38a and 42a disposed in the
It is composed of end passages 38b and 42b that extend outward in the radial direction from both ends of a and 42a and open to the cylindrical outer peripheral surface. As is clear from the above figures, the end passage 36
b and 40b extend in opposite directions at an angle of 180 ° and end passages 38b and 42b also extend in opposite directions at an angle of 180 °.

【0014】上記副室22のドーム状をなす上方部分の
側部に、V字状をなして配設された第1接続通路44及
び第2接続通路46の一端が連通され、同接続通路44
及び46の他端開口端は、上記燃焼ガス通路36,3
8,40及び42の端部通路36b,38b,40b及
び42bに連通可能な位置において上記ロータリバルブ
32の外周面に対向して開口する。また、上記第1接続
通路44は、図10の部分的拡大断面図に良く示されて
いるように、圧縮行程において副室22の内部に生起さ
れる渦流Sに対して逆らう方向、即ち渦流Sを弱める方
向を指向して配置され、一方、第2接続通路46は、図
9の部分的拡大断面図に良く示されているように、圧縮
行程において副室22内に生起される渦流Sに対して順
方向、即ち渦流Sを付勢する方向を指向して配置されて
いる。
One end of the first connecting passage 44 and the second connecting passage 46, which are arranged in a V shape, are connected to the side portion of the dome-shaped upper portion of the sub chamber 22.
The other open ends of the combustion gas passages 36, 3 are
The rotary valve 32 is opened so as to face the outer peripheral surface of the rotary valve 32 at a position where it can communicate with the end passages 36b, 38b, 40b and 42b of 8, 40 and 42. Further, the first connection passage 44 is, as shown in the partially enlarged cross-sectional view of FIG. 10, well, the direction opposite to the vortex flow S generated in the sub chamber 22 in the compression stroke, that is, the vortex flow S. The second connection passage 46 is arranged in the vortex flow S generated in the sub chamber 22 in the compression stroke, as well shown in the partially enlarged sectional view of FIG. On the other hand, they are arranged in the forward direction, that is, in the direction in which the vortex S is biased.

【0015】ロータリバルブ32を、その軸線の周りに
廻動させる弁駆動装置34は、マイクロコンピュータを
含むコントロールユニット又は制御装置48によって作
動される。同コントロールユニット又は制御装置48
は、エンジンEの冷却水温を検知する温度センサ50の
水温情報T、エンジンEの回転数を検知する回転数セ
ンサ52の回転数情報N、エンジンEの負荷を表わす
情報、例えばエンジンEが副室式ディーゼルエンジンの
場合、その燃料供給量を制御する燃料噴射ポンプのコン
トロールレバー54の位置を示す情報L、及びエンジ
ンEのクランク角を示すクランク角センサ56の情報θ
を受容して弁駆動装置、この実施例の場合、ステッピ
ングモータ34に駆動出力を提供する。
The valve drive 34, which causes the rotary valve 32 to rotate about its axis, is actuated by a control unit or controller 48 including a microcomputer. The control unit or control device 48
Is the water temperature information T w of the temperature sensor 50 that detects the cooling water temperature of the engine E, the rotation speed information N e of the rotation speed sensor 52 that detects the rotation speed of the engine E, and the information indicating the load of the engine E, such as the engine E. In the case of the sub-chamber diesel engine, information L p indicating the position of the control lever 54 of the fuel injection pump that controls the fuel supply amount, and information θ of the crank angle sensor 56 indicating the crank angle of the engine E.
c is received to provide a drive output to a valve drive, in this case a stepper motor 34.

【0016】上記構成において、図2のAステージにお
けるロータリバルブ32とエンジンEの各シリンダ#1
ないし#4との関係は図3に示すとおりである。このス
テージAでは、コントロールユニット又は制御装置48
によりステッピングモータ34の間欠回転によってロー
タリバルブ32が図示位置に駆動されている。ロータリ
バルブ32内の燃焼ガス通路40が、第2シリンダ#2
と第4シリンダ#4の各副室22の接続通路44又は4
6に連通している。従って膨張行程にある第4シリンダ
#4の副室22内の燃焼ガスの一部が、EGRガスとし
て上記燃焼ガス通路40及び接続通路44又は46を介
し第2シリンダ#2の副室22に供給される。
In the above structure, the rotary valve 32 and each cylinder # 1 of the engine E in the A stage of FIG.
The relationship with Nos. 4 to 4 is as shown in FIG. In this stage A, the control unit or control device 48
Thus, the rotary valve 32 is driven to the illustrated position by the intermittent rotation of the stepping motor 34. The combustion gas passage 40 in the rotary valve 32 is connected to the second cylinder # 2.
And the connection passage 44 or 4 of each sub-chamber 22 of the fourth cylinder # 4
It communicates with 6. Therefore, a part of the combustion gas in the sub-chamber 22 of the fourth cylinder # 4 in the expansion stroke is supplied to the sub-chamber 22 of the second cylinder # 2 as the EGR gas through the combustion gas passage 40 and the connection passage 44 or 46. To be done.

【0017】次に、図4に示されているステージBで
は、コントロールユニット又は制御装置48によりステ
ッピングモータ34が間欠回転されてロータリバルブ3
2内の燃焼ガス通路38が、第1シリンダ#1及び第2
シリンダ#2の各副室22の接続通路44又は46に連
通している。従って膨張行程にある第2シリンダ#2の
副室22内の燃焼ガスの一部が、上記燃焼ガス通路38
及び接続通路44又は46を通り、圧縮行程にある第1
シリンダ#1の副室22内にEGRガスとして給送され
る。
Next, in the stage B shown in FIG. 4, the stepping motor 34 is intermittently rotated by the control unit or the control device 48 so that the rotary valve 3 is rotated.
The combustion gas passage 38 in the first cylinder # 1 and the second cylinder # 2.
It communicates with the connection passage 44 or 46 of each sub chamber 22 of the cylinder # 2. Therefore, a part of the combustion gas in the sub-chamber 22 of the second cylinder # 2 in the expansion stroke is part of the combustion gas passage 38.
And through the connecting passage 44 or 46 and in the compression stroke
It is fed as EGR gas into the sub chamber 22 of the cylinder # 1.

【0018】また、図5に示されているステージCで
は、コントロールユニット又は制御装置48により、ス
テッピングモータ34がさらに間欠回転されてロータリ
バルブ32内の燃焼ガス通路36が、第1シリンダ#1
及び第3シリンダ#3の各副室22に接続通路44又は
46を介して連通する。従って、膨張行程にある第1シ
リンダ#1の副室22内の燃焼ガスの一部が、圧縮行程
にある第3シリンダ#3の副室22内に、上記燃焼ガス
通路36及び接続通路44又は46を介しEGRガスと
して給送される。
Further, in the stage C shown in FIG. 5, the stepping motor 34 is further intermittently rotated by the control unit or the control device 48 so that the combustion gas passage 36 in the rotary valve 32 has the first cylinder # 1.
And the sub chamber 22 of the third cylinder # 3 via the connection passages 44 or 46. Therefore, a part of the combustion gas in the sub-chamber 22 of the first cylinder # 1 in the expansion stroke enters the sub-chamber 22 of the third cylinder # 3 in the compression stroke, and the combustion gas passage 36 and the connection passage 44 or It is fed as EGR gas via 46.

【0019】最後に、図6に示されているステージDで
は、コントロールユニット又は制御装置48により、ス
テッピングモータ34がさらに間欠回転されてロータリ
バルブ32内の燃焼ガス通路42が第3シリンダ#3及
び第4シリンダ#4の各副室22に接続通路44又は4
6を介して連通する。従って、膨張行程にある第3シリ
ンダ#3の副室22内の燃焼ガスの一部が、圧縮行程に
ある第4シリンダ#4の副室22内に、上記燃焼ガス通
路42及び接続通路44又は46を介してEGRガスと
して給送される。
Finally, in the stage D shown in FIG. 6, the stepping motor 34 is further intermittently rotated by the control unit or the control device 48 so that the combustion gas passage 42 in the rotary valve 32 has the third cylinder # 3 and the third cylinder # 3. A connection passage 44 or 4 is provided in each sub chamber 22 of the fourth cylinder # 4.
Connect via 6. Therefore, a part of the combustion gas in the sub-chamber 22 of the third cylinder # 3 in the expansion stroke enters into the sub-chamber 22 of the fourth cylinder # 4 in the compression stroke, and the combustion gas passage 42 and the connection passage 44 or It is fed as EGR gas via 46.

【0020】図11は上記ステージAないしDの代表と
して、ステージBにおける第1及び第2シリンダ#1及
び#2の筒内圧線図を示したものである。図示のように
第2シリンダ#2の実線Pで示されている筒内圧曲線
が膨張行程の略中期にあるとき、上述したように燃焼ガ
ス通路38を介して第2シリンダ#2の副室22と第1
シリンダ#1の副室22とが連通され、第2シリンダ#
2の副室22から高圧の燃焼ガスの一部が、圧縮行程の
初期、吸気弁Vが閉じた後に第1シリンダ#1の副室
22内にEGRガスとして供給される。第2シリンダ#
2から第1シリンダ#1に燃焼ガスが供給されることに
よって、図中に点線Pc2′に示されているように部分
的に筒内圧が低下し、一方、燃焼ガスを受容した第1シ
リンダ#1の筒内圧が、図中に点線Pc1′に示されて
いるように部分的に上昇する。図示のように、第2シリ
ンダ#2からの燃焼ガスの流出終期は、そのピストン1
2の下降ストロークの略中央、即ちクランク角にして、
90°程度であることが好ましい。なお、他のステージ
A,C,Dにおいても、2つのシリンダ間の筒内圧の相
互関係は、実質的に同一である。
FIG. 11 shows, as a representative of the stages A to D, in-cylinder pressure diagrams of the first and second cylinders # 1 and # 2 in the stage B. As shown in the drawing, when the in-cylinder pressure curve indicated by the solid line P c of the second cylinder # 2 is in the approximately middle stage of the expansion stroke, as described above, the sub chamber of the second cylinder # 2 is passed through the combustion gas passage 38. 22 and 1
The sub chamber 22 of the cylinder # 1 communicates with the second cylinder #
Some 2 subchamber 22 of high pressure combustion gases, initial compression stroke, is supplied as the EGR gas to the first cylinder # 1 of the auxiliary chamber 22 after the intake valve V i is closed. 2nd cylinder #
By supplying the combustion gas from No. 2 to the first cylinder # 1, the in-cylinder pressure is partially reduced as shown by the dotted line P c2 ′ in the figure, while the first cylinder that has received the combustion gas The in-cylinder pressure of # 1 partially rises as shown by the dotted line P c1 ′ in the figure. As shown in the figure, at the end of the outflow of combustion gas from the second cylinder # 2, the piston 1
At approximately the center of the descending stroke of 2, that is, the crank angle,
It is preferably about 90 °. In addition, in the other stages A, C, and D, the interrelationship of the in-cylinder pressure between the two cylinders is substantially the same.

【0021】上記のように、膨張行程にあるシリンダの
副室22から、ロータリバルブ内の燃焼ガス通路36,
38,40及び42の何れかを経て、圧縮行程にあるシ
リンダの副室22に、EGRガスとしての燃焼ガスを給
送することによって、EGRガスを圧縮行程にある副室
22内に圧入するための特別のポンプ装置を必要とせ
ず、また各個のシリンダにEGR弁を必要とせず、複数
シリンダに対し一個の共通のロータリバルブ32を設け
れば良く、また同ロータリバルブ32がEGRガス用の
通路装置と弁装置とを兼ねているので、構造極めて簡単
であり、しかもロータリバルブ32を駆動するためのア
クチュエータ又は弁駆動装置としてのステッピングモー
タ34も複数シリンダに対し共通の1個(図示の実施例
においては、4シリンダにつき1個)で良いので、さら
に構造の簡素化が達成され、全体として極めて安価に製
造することができる。
As described above, from the sub chamber 22 of the cylinder in the expansion stroke, the combustion gas passage 36 in the rotary valve,
In order to press the EGR gas into the sub chamber 22 in the compression stroke by feeding the combustion gas as the EGR gas into the sub chamber 22 in the cylinder in the compression stroke via any of 38, 40 and 42. No special pump device is required, no EGR valve is required for each cylinder, and one common rotary valve 32 may be provided for a plurality of cylinders, and the same rotary valve 32 serves as a passage for EGR gas. Since it serves as both a device and a valve device, the structure is extremely simple, and the actuator for driving the rotary valve 32 or the stepping motor 34 as a valve drive device is common to a plurality of cylinders (one in the illustrated embodiment). In the case of (4), one cylinder is required for every four cylinders, so that the structure can be further simplified and the manufacturing cost can be extremely low as a whole.

【0022】また、圧縮行程において吸気弁が閉じたの
ち、EGR用の燃焼ガスが供給されるので、EGRによ
って新気の吸入量が減少することがなく、EGRを行な
うことが必要なエンジンのすべての運転領域において、
スモーク等の排出ガス性能の悪化を招くことなく、エン
ジンの出力、燃費等の性能を確保しながら、NOの低
減を達成することができる。さらに、副室22内にEG
Rガスとしての燃焼ガスを供給することによって、副室
内の予混合燃焼が抑制されるので、上記NOの低減に
有利なだけでなく、燃焼をおだやかなものとして運転騒
音を効果的に低減し得る利点がある。
Further, since the combustion gas for EGR is supplied after the intake valve is closed in the compression stroke, the intake amount of fresh air does not decrease due to EGR, and all the engines that need to perform EGR. In the operating area of
It is possible to achieve reduction in NO x while ensuring performance such as engine output and fuel efficiency without deteriorating exhaust gas performance such as smoke. Furthermore, EG is stored in the sub chamber 22.
By supplying the combustion gas as the R gas, the premixed combustion in the sub-chamber is suppressed, which is not only advantageous for the reduction of the above NO x , but also the combustion is made gentle and the operation noise is effectively reduced. There is an advantage to get.

【0023】次に、図8ないし図10の部分的拡大断面
図に良く示されているように、ロータリバルブ32内の
4個の燃焼ガス通路36,38,40及び42と副室2
2とを連通させる第1接続通路44は、圧縮行程中ピス
トン12の上昇によってシリンダ14から噴孔26を経
て副室22内に流入する吸気の渦流Sに逆らう方向を指
向して設けられている。従って、渦流Sの速度が大きい
エンジン高速回転時に、図10に示されているように、
第1接続通路44からEGR用の燃焼ガスを副室22内
に流入させることによって、強すぎる渦流Sを弱くし
て、適当な予混合燃焼を緩和し、NOの発生を効果的
に抑止することができる。
Next, as best shown in the partially enlarged sectional views of FIGS. 8 to 10, the four combustion gas passages 36, 38, 40 and 42 in the rotary valve 32 and the auxiliary chamber 2 are shown.
The first connection passage 44 that communicates with 2 is provided so as to face the direction against the vortex flow S of the intake air that flows into the sub chamber 22 from the cylinder 14 through the injection hole 26 by the rise of the piston 12 during the compression stroke. . Therefore, as shown in FIG. 10, when the speed of the eddy current S is large and the engine is rotating at high speed,
By causing the combustion gas for EGR to flow into the sub chamber 22 from the first connection passage 44, the vortex S that is too strong is weakened, appropriate premixed combustion is moderated, and the generation of NO x is effectively suppressed. be able to.

【0024】逆に、エンジンの低速回転時には、図9に
示されているように、ロータリバルブ32内の燃焼ガス
通路36,38,40及び42を、副室22内の渦流S
に対して順方向又は接線方向に指向した第2接続通路4
6に連通させることによって、低速回転のため弱い渦流
SがEGR用燃焼ガスの流入によって付勢されて強化さ
れることとなり、燃料と吸気との混合を良くしてスモー
クの発生を効果的に抑止することができる利点がある。
上記燃焼ガス通路36,38,40及び42が第1又は
第2接続通路44又は46の何れに連通するかは、ロー
タリバルブ32の回転角によって定まり、ステッピング
モータ等弁駆動装置34によって、エンジン回転数に応
じて制御される。なお、図8は、燃焼ガス通路36,3
8,40及び42が、第1及び第2接続通路44及び4
6の何れにも連通していない状態を示し、以下の説明
で、この状態をバルブ位置α(同図に実線で示す第1位
置)又はα′(同図中に点線で示す第2位置)と謂い、
図9に示した第2接続通路46の作動状態をバルブ位置
β、図10に示した第1接続通路44の作動状態をバル
ブ位置γという。
On the contrary, when the engine is rotating at a low speed, as shown in FIG. 9, the combustion gas passages 36, 38, 40 and 42 in the rotary valve 32 are caused to flow through the vortex S in the sub chamber 22.
Second connection passage 4 oriented in the forward or tangential direction with respect to
By communicating with No. 6, the weak vortex S due to the low speed rotation is urged and strengthened by the inflow of the combustion gas for EGR, and the mixture of fuel and intake air is improved to effectively suppress the generation of smoke. There is an advantage that can be done.
Whether the combustion gas passages 36, 38, 40 and 42 communicate with the first or second connection passages 44 or 46 is determined by the rotation angle of the rotary valve 32, and the engine rotation is performed by the stepping motor or the like valve drive device 34. It is controlled according to the number. 8 shows the combustion gas passages 36, 3
8, 40 and 42 are first and second connecting passages 44 and 4
6 shows a state in which the valve is not in communication with any one of 6 and, in the following description, this state will be referred to as valve position α (first position shown by a solid line in the figure) or α ′ (second position shown by a dotted line in the figure). So-called
The operating state of the second connecting passage 46 shown in FIG. 9 is called a valve position β, and the operating state of the first connecting passage 44 shown in FIG. 10 is called a valve position γ.

【0025】次に、上記コントロールユニット又は制御
装置48の作動態様を図12のフローチャートについて
簡単に説明する。プログラムがスタートすると、ステッ
プSにおいてクランク角θが読み込まれる。ステッ
プSにおいて、クランク角θ=0即ちサイクルの開始
点かどうかが判断され、サイクル開始点のYESでステ
ップSに進み、弁駆動装置によってロータリバルブ3
2がバルブ位置α即ち第1の休止位置に設定される。
Next, an operation mode of the control unit or the control device 48 will be briefly described with reference to the flowchart of FIG. When the program starts, the crank angle θ c is read in step S 1 . In step S 2 , it is determined whether or not the crank angle θ = 0, that is, the start point of the cycle, and if the cycle start point is YES, the process proceeds to step S 3 , and the rotary valve 3 is rotated by the valve drive device.
2 is set in the valve position α, ie the first rest position.

【0026】ステップSにおいて、クランク角θ
0を超えて進む(NO)と、ステップSでクランク角
θがEGR開始点θに達したかどうか調べられ、θ
=θになると、ステップSにおいてエンジン回転
数Nが読み込まれる。続いて、ステップSにおいて
エンジン回転数Nが、最高エンジン回転数N
e maxの1/2以下であるかどうかが調べられる。
エンジン回転数Nが低いYESの場合、ステップS
で弁駆動装置34によりロータリバルブ32はβ位置に
設定され、第2接続通路46から燃焼ガスが副室22内
に供給され、渦流Sが強化される。(なお、ステップS
においては、一例としてNe max/2を、切換え
基準回転数としたが、勿論他の適宜の基準回転数を選択
することができる。)
When the crank angle θ c advances beyond 0 in step S 2 (NO), it is checked in step S 4 whether the crank angle θ c has reached the EGR start point θ 1 , and θ
When c = θ 1 , the engine speed N e is read in step S 5 . Then, in step S 6 , the engine speed N e is the maximum engine speed N
It is checked whether it is equal to or less than ½ of e max .
If the engine speed N e is low, YES, step S 7
Then, the rotary valve 32 is set to the β position by the valve drive device 34, the combustion gas is supplied from the second connection passage 46 into the sub chamber 22, and the vortex flow S is strengthened. (Note that step S
In FIG. 6 , N e max / 2 was used as the switching reference rotational speed as an example, but other appropriate reference rotational speeds can of course be selected. )

【0027】ステップSにおいて、エンジン回転数N
が最高回転数Ne maxの1/2より高い高速回転
時には、ステップSに進み、弁駆動装置34によりロ
ータリバルブ32はγ位置に設定され、第1接続通路4
4から燃焼ガスが副室22内に供給され、高速回転のた
め強すぎる渦流Sが弱められる。ステップSにおい
て、クランク角θがθを越えてNOになると、ステ
ップSに進み、クランク角θがEGR終了点θ
達したかどうかが調べられる。クランク角θがθ
達すると、ステップS10において弁駆動装置34によ
りロータリバルブ32が、図10の弁位置を矢印で方向
に回転して越え、何れの燃焼ガス通路36,38,4
0,42も第1及び第2接続通路44及び46に連通し
ない第2の休止位置α′に設定され、以下同様のサイク
ルが繰り返えされる。
[0027] In step S 6, the engine speed N
e is the time higher speed rotation than half the maximum speed N e max, the process proceeds to step S 8, the rotary valve 32 by the valve drive unit 34 is set to γ position, the first connecting passage 4
Combustion gas is supplied into the sub chamber 22 from 4, and the vortex S that is too strong is weakened due to the high speed rotation. In step S 4 , when the crank angle θ c exceeds θ 1 and becomes NO, the process proceeds to step S 9 and it is checked whether or not the crank angle θ c reaches the EGR end point θ 2 . When the crank angle theta c reaches theta 2, the rotary valve 32 by the valve driving device 34 in step S 10 is, beyond rotating in the direction of the valve position of FIG. 10 by arrows, either of the combustion gas passages 36,38,4
0 and 42 are also set to the second rest position α ′ that does not communicate with the first and second connecting passages 44 and 46, and the same cycle is repeated thereafter.

【0028】なお、上記フローチャートにおいて、ステ
ップSにおけるEGR開始点のクランク角θ、即ち
燃焼ガス通路と接続通路との連通開始時期及びEGR終
了点のクランク角θ即ち燃焼ガス通路と接続通路との
連通時間を規定するクランク角は、勿論エンジンEの運
転状態に応じ適宜に設定される。また、フローチャート
には記載されていないが、エンジンの冷態始動時、例え
ば冷却水温Tが60℃以下では、EGRは行なわれ
ず、同フローチャートは、暖機終了状態即ち冷却水温T
が60℃を越えた条件下で行なわれる。
In the above flow chart, the crank angle θ 1 at the EGR start point in step S 4 , that is, the start timing of communication between the combustion gas passage and the connection passage, and the crank angle θ 2 at the EGR end point, that is, the combustion gas passage and the connection passage. The crank angle that defines the communication time with is of course set appropriately in accordance with the operating state of the engine E. Although not shown in the flow chart, EGR is not performed when the engine is cold-started, for example, when the cooling water temperature T w is 60 ° C. or lower.
It is carried out under the condition that w exceeds 60 ° C.

【0029】なお、本発明は、4気筒の副室式ディーゼ
ルエンジンに採用されて最も好適であるが、副室式のV
型8気筒エンジンの左右のバンクに、殆んど同一の実施
態様で適用することができる。また、ロータリバルブ3
2を回転させる弁駆動装置34には、ステッピングモー
タを用いることが最も便利ではあるが、その他任意の間
欠駆動装置を採用し得ることは明らかである。
The present invention is most preferably applied to a four-cylinder sub-chamber diesel engine.
It can be applied to the left and right banks of a type 8 cylinder engine in almost the same embodiment. In addition, the rotary valve 3
It is most convenient to use a stepping motor as the valve driving device 34 for rotating the wheel 2, but it is obvious that any other intermittent driving device can be adopted.

【0030】[0030]

【発明の効果】叙上のように、本発明に係る排気還流装
置付副室式エンジンは、多気筒エンジンの各気筒に設け
られ噴孔を介して気筒内の主燃焼室に連通する副室と、
複数の気筒のうち、一方が圧縮行程にあるとき他方が膨
張行程にある二つの気筒の副室を連通させる燃焼ガス通
路を具えたバルブと、上記副室とバルブとの間に配設さ
れ、同バルブの設定回転角位置において上記燃焼ガス通
路と副室とを連通させる接続通路と、上記バルブを回転
させることにより、上記接続通路と燃焼ガス通路とを連
通させ又は両通路の連通を遮断する弁駆動装置とを具備
してなることを特徴とし、エンジンの出力、燃費等の性
能を損なうことなく、かつスモーク悪化等の不具合を生
起することなく、NOの低減が望ましい広範なエンジ
ンの運転領域においてEGRを行ない、NOの効果的
低減を達成することができ、また副室内にEGR用燃焼
ガスを供給することによって、エンジンの運転騒音を低
減することができる構造簡単かつ安価な副室式エンジン
を提供し得る利点がある。
As described above, the sub-chamber engine with an exhaust gas recirculation device according to the present invention is provided in each cylinder of a multi-cylinder engine, and the sub-chamber communicates with the main combustion chamber in the cylinder through the injection holes. When,
Of the plurality of cylinders, a valve having a combustion gas passage that connects the sub-chambers of the two cylinders, one of which is in the expansion stroke when the other is in the compression stroke, and is arranged between the sub-chamber and the valve, By rotating the valve and the connection passage that communicates the combustion gas passage and the sub chamber at the set rotation angle position of the valve, the connection passage and the combustion gas passage are communicated, or the communication between both passages is cut off. A wide range of engine operations in which reduction of NO x is desirable, without impairing performance such as engine output and fuel consumption, and without causing problems such as smoke deterioration, characterized by comprising a valve drive device. performs EGR in the region, it is possible to achieve effective reduction of NO x, and by supplying the EGR combustion gas in the secondary chamber, it is possible to reduce the operating noise of the engine There is an advantage that can provide a simple structure and inexpensive pre-combustion chamber engine that.

【0031】また、本発明において、上記弁駆動装置
が、エンジンの運転状態に応じて、上記バルブ内の燃焼
ガス通路と接続通路との連通時期及び連通時間を制御す
る制御装置によって作動される構成とすることにより、
エンジンの運転状態に応じた適切なEGRを行なうこと
が可能となる利点があり、また上記副室とバルブの燃焼
ガス通路とを連通させる接続通路が、エンジンの高回転
時に作動する第1接続通路と、エンジンの低速回転時に
作動する第2接続通路から構成され、さらに、上記第1
接続通路が、圧縮行程において上記副室内に生起される
渦流に逆らう方向を指向し、かつ第2接続通路が、圧縮
行程において上記副室内に生起される渦流に対し順方向
を指向して、夫々副室に接続されることにより、EGR
用燃焼ガスの副室内への流入方向を制御してエンジンの
回転数に応じ副室内の渦流の強さを制御することによっ
て、適切な燃焼を行なわせ、効果的なNOの低減及び
運転騒音の低減を達成し得る利点がある。
Further, in the present invention, the valve drive device is operated by a control device which controls a communication timing and a communication time between the combustion gas passage in the valve and the connection passage in accordance with the operating state of the engine. By
There is an advantage that it is possible to perform an appropriate EGR according to the operating state of the engine, and the connection passage that connects the sub chamber and the combustion gas passage of the valve is the first connection passage that operates at high engine speed. And a second connecting passage that operates when the engine rotates at a low speed.
The connection passage points in a direction against the vortex flow generated in the sub chamber during the compression stroke, and the second connection passage points in the forward direction with respect to the vortex flow generated in the sub chamber during the compression stroke, respectively. By connecting to the sub chamber, EGR
By controlling the inflow direction of the combustion gas for use in the sub-chamber to control the strength of the vortex flow in the sub-chamber in accordance with the engine speed, it is possible to perform appropriate combustion, effectively reduce NO x and reduce operating noise. There is an advantage that the reduction of

【0032】なおまた、上記バルブが、エンジンの中心
面に対し略平行に配設された円筒状部材からなり、その
内部に、略軸線方向に延在する主通路と、同主通路の両
端から略半径方向に延びて上記接続通路に対向する外周
面に開口する端部通路とからなる燃焼ガス通路が設けら
れている構成とすることにより、バルブにEGR用燃焼
ガスの通路装置と弁装置とを兼用させて一層の構造簡素
化を図ることができる利点がある。
Further, the valve is formed of a cylindrical member arranged substantially parallel to the center plane of the engine, and has a main passage extending substantially in the axial direction therein and both ends of the main passage. By providing the combustion gas passage including the end passage that extends substantially in the radial direction and opens on the outer peripheral surface facing the connection passage, the valve includes the EGR combustion gas passage device and the valve device. There is an advantage that the structure can be further simplified by combining the two.

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

【図1】本発明の一実施例を示す要部概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明を4気筒エンジンに適用した場合の各シ
リンダの作動サイクルを示した線図である。
FIG. 2 is a diagram showing an operation cycle of each cylinder when the present invention is applied to a 4-cylinder engine.

【図3】図2のAステージにおけるロータリバルブ32
の作動態様を示す概略図である。
3 is a rotary valve 32 in the A stage of FIG.
FIG. 6 is a schematic view showing an operation mode of FIG.

【図4】図2のBステージにおけるロータリバルブ32
の作動態様を示す概略図である。
4 is a rotary valve 32 in the B stage of FIG.
FIG. 6 is a schematic view showing an operation mode of FIG.

【図5】図2のCステージにおけるロータリバルブ32
の作動態様を示す概略図である。
5 is a rotary valve 32 in the C stage of FIG.
FIG. 6 is a schematic view showing an operation mode of FIG.

【図6】図2のDステージにおけるロータリバルブ32
の作動態様を示す概略図である。
6 is a rotary valve 32 in the D stage of FIG.
FIG. 6 is a schematic view showing an operation mode of FIG.

【図7】図3の矢印VII方向から視たロータリバルブ
32の側面図である。
7 is a side view of the rotary valve 32 as seen from the direction of arrow VII in FIG.

【図8】図1の部分的要部拡大断面図である。8 is an enlarged cross-sectional view of a partial main part of FIG.

【図9】図1において第2接続通路46が作動している
状態を示した要部拡大断面図である。
9 is an enlarged cross-sectional view of an essential part showing a state in which a second connection passage 46 in FIG. 1 is operating.

【図10】図1において第1接続通路44が作動してい
る状態を示した要部拡大断面図である。
10 is an enlarged sectional view of an essential part showing a state where the first connection passage 44 in FIG. 1 is operating.

【図11】図4に示したステージBにおける筒内圧力線
図である。
11 is a cylinder pressure diagram of stage B shown in FIG. 4. FIG.

【図12】図1におけるコントロールユニット又は制御
装置46の作動態様を示すフローチャートである。
12 is a flowchart showing an operation mode of a control unit or a control device 46 in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

E…エンジン、10…クランクケース、12…ピスト
ン、14…シリンダ、18…シリンダヘッド、22…副
室、24…口金、26…噴孔、28…燃料噴射弁、30
…グロープラグ、32…ロータリバルブ、34…弁駆動
装置、36,38,40及び42…燃焼ガス通路、36
a,38a,40a及び42a…主通路、36b,38
b,40b及び42b…端部通路、44…第1接続通
路、46…第2接続通路、48…コントロールユニット
又は制御装置、V…吸気弁、V…排気弁。
E ... Engine, 10 ... Crankcase, 12 ... Piston, 14 ... Cylinder, 18 ... Cylinder head, 22 ... Sub chamber, 24 ... Mouth, 26 ... Injection hole, 28 ... Fuel injection valve, 30
... glow plug, 32 ... rotary valve, 34 ... valve drive device, 36, 38, 40 and 42 ... combustion gas passage, 36
a, 38a, 40a and 42a ... Main passage, 36b, 38
b, 40b and 42b ... end passage, 44 ... first connecting passage, 46 ... second connecting passage, 48 ... control unit or control device, V i ... intake valve, V e ... exhaust valve.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多気筒エンジンの各気筒に設けられ噴孔
を介して気筒内の主燃焼室に連通する副室と、複数の気
筒のうち、一方が圧縮行程にあるとき他方が膨張行程に
ある二つの気筒の副室を連通させる燃焼ガス通路を具え
たバルブと、上記副室とバルブとの間に配設され、同バ
ルブの設定回転角位置において上記燃焼ガス通路と副室
とを連通させる接続通路と、上記バルブを回転させるこ
とにより、上記接続通路と燃焼ガス通路とを連通させ又
は両通路の連通を遮断する弁駆動装置とを具備してなる
ことを特徴とする排気還流装置付副室式エンジン。
1. A sub-chamber, which is provided in each cylinder of a multi-cylinder engine and communicates with a main combustion chamber in the cylinder through an injection hole, and a plurality of cylinders, one of which is in a compression stroke and the other of which is in an expansion stroke. A valve having a combustion gas passage for communicating the sub-chambers of two cylinders, and the valve is arranged between the sub-chamber and the valve. The combustion gas passage and the sub-chamber are communicated at a set rotational angle position of the valve. An exhaust gas recirculation device, comprising: a connection passage for allowing the connection passage and the combustion gas passage to communicate with each other by rotating the valve; Subchamber engine.
【請求項2】 上記弁駆動装置が、エンジンの運転状態
に応じて、上記バルブ内の燃焼ガス通路と接続通路との
連通時期及び連通時間を制御する制御装置によって作動
されることを特徴とする請求項1記載の排気還流装置付
副室式エンジン。
2. The valve drive device is operated by a control device that controls a communication timing and a communication time between a combustion gas passage and a connection passage in the valve according to an operating state of an engine. An auxiliary chamber engine with an exhaust gas recirculation device according to claim 1.
【請求項3】 上記副室とバルブ内の燃焼ガス通路とを
連通させる接続通路が、エンジンの高回転時に作動する
第1接続通路と、エンジンの低速回転時に作動する第2
接続通路から構成されたことを特徴とする請求項1又は
請求項2記載の排気還流装置付副室式エンジン。
3. A connection passage that connects the sub chamber and a combustion gas passage in the valve, a first connection passage that operates when the engine rotates at a high speed, and a second connection passage that operates when the engine rotates at a low speed.
The subchamber engine with an exhaust gas recirculation device according to claim 1 or 2, wherein the subchamber engine is formed of a connection passage.
【請求項4】 上記第1接続通路が、圧縮行程において
上記副室内に生起される渦流に逆らう方向を指向し、か
つ第2接続通路が、圧縮行程において上記副室内に生起
される渦流に対し順方向を指向して、夫々副室に接続さ
れていることを特徴とする請求項3記載の排気還流装置
付副室式エンジン。
4. The first connecting passage is directed in a direction against a vortex flow generated in the sub chamber during the compression stroke, and the second connecting passage is directed to a vortex flow generated in the sub chamber during the compression stroke. 4. The sub-chamber engine with an exhaust gas recirculation device according to claim 3, wherein the sub-chamber engine is connected to the sub chambers in a forward direction.
【請求項5】 上記バルブが、エンジンの中心面に対し
略平行に配設された円筒状部材からなり、その内部に、
略軸線方向に延在する主通路と、同主通路の両端から略
半径方向に延びて上記接続通路に対向する外周面に開口
する端部通路とからなる燃焼ガス通路が設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の排気還流装置付副室式
エンジン。
5. The valve comprises a cylindrical member arranged substantially parallel to the center plane of the engine, and inside thereof,
A combustion gas passage including a main passage extending substantially in the axial direction and end passages extending substantially radially from both ends of the main passage and opening to an outer peripheral surface facing the connection passage is provided. A subchamber engine with an exhaust gas recirculation device according to claim 1.
【請求項6】 上記制御装置が、エンジンの回転数情報
に基づき、上記バルブ内の燃焼ガス通路を上記第1及び
第2接続通路の何れか一方に選択的に連通させるよう
に、上記弁駆動装置を制御することを特徴とする請求項
3記載の排気還流装置付副室式エンジン。
6. The valve drive system according to claim 6, wherein the control device selectively communicates a combustion gas passage in the valve with either one of the first and second connection passages based on engine speed information. The subchamber engine with an exhaust gas recirculation device according to claim 3, wherein the device is controlled.
【請求項7】 上記多気筒エンジンが4気筒エンジンで
あり、上記バルブ内に、4個の燃焼ガス通路が設けられ
ていることを特徴とする請求項5記載の排気還流装置付
副室式エンジン。
7. The sub-chamber engine with an exhaust gas recirculation device according to claim 5, wherein the multi-cylinder engine is a four-cylinder engine, and four combustion gas passages are provided in the valve. .
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