JPS58119922A - タ−ボ過給機付エンジン - Google Patents
タ−ボ過給機付エンジンInfo
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- JPS58119922A JPS58119922A JP57001566A JP156682A JPS58119922A JP S58119922 A JPS58119922 A JP S58119922A JP 57001566 A JP57001566 A JP 57001566A JP 156682 A JP156682 A JP 156682A JP S58119922 A JPS58119922 A JP S58119922A
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- Japan
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- exhaust
- stroke
- cylinder
- intake
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/32—Miller cycle
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ターボ過給機を備えたエンジンに関し、特に
燃焼室または副燃焼室に直接燃料を噴射するようにした
ターボ過給機付エンジンの改良に関するものである。
燃焼室または副燃焼室に直接燃料を噴射するようにした
ターボ過給機付エンジンの改良に関するものである。
従来より１例えばディーゼルエンジン等、燃焼室または
副燃焼室に燃料を直接噴射するようにした燃料直接噴射
方式のエンジンにおいて、排気通路に配設されたタービ
ンにより吸気通路に配設されたブロワを駆動するように
したターボ過給機を備えて、特に過給圧が高くなる高負
荷運転時において吸気の充填効率を高めて、単位吸入空
気量および単位燃料量当シの出力を増大させ、単位出力
当りの燃料消費量の低減によりサイクル効率を上昇させ
るようにしたものはよく知られている。
副燃焼室に燃料を直接噴射するようにした燃料直接噴射
方式のエンジンにおいて、排気通路に配設されたタービ
ンにより吸気通路に配設されたブロワを駆動するように
したターボ過給機を備えて、特に過給圧が高くなる高負
荷運転時において吸気の充填効率を高めて、単位吸入空
気量および単位燃料量当シの出力を増大させ、単位出力
当りの燃料消費量の低減によりサイクル効率を上昇させ
るようにしたものはよく知られている。
しかるに、上記従来のものでは、第１図のサイクル線図
に示すように、サイクル効率の向上を図るべ（大容量の
ターボ過給機を用いて過給圧を高めるようにすると、燃
焼室の最高圧力Ｐ ｍａｘが高くなりすぎ、その結果、
燃焼室の最高温度Ｔ ｍａｘも異常に高（なって、エン
ジンの熱耐久性が損われる七いう問題がある。
に示すように、サイクル効率の向上を図るべ（大容量の
ターボ過給機を用いて過給圧を高めるようにすると、燃
焼室の最高圧力Ｐ ｍａｘが高くなりすぎ、その結果、
燃焼室の最高温度Ｔ ｍａｘも異常に高（なって、エン
ジンの熱耐久性が損われる七いう問題がある。
そのため、従来１例えば特開昭５３−９２０１４号公報
等に開示されでいるように、排気ガスの熱エネルギーを
シリンダ内で再利用して、圧縮行程を等温圧縮に近づけ
るようにすることにより、エネ。
等に開示されでいるように、排気ガスの熱エネルギーを
シリンダ内で再利用して、圧縮行程を等温圧縮に近づけ
るようにすることにより、エネ。
ルギー回収しながら小容量のターボ過給機でもってサイ
クル効率の向上を図るようにしたものが提案されている
。しかし、このものでは、エンジンのシリンダと共に併
設される冷却シリンダ、加熱器、蓄熱器、冷却器等を必
要とし、構造が極めて複雑であるので、実用的でないと
いう欠点がある。
クル効率の向上を図るようにしたものが提案されている
。しかし、このものでは、エンジンのシリンダと共に併
設される冷却シリンダ、加熱器、蓄熱器、冷却器等を必
要とし、構造が極めて複雑であるので、実用的でないと
いう欠点がある。
また、上記と同じ目的を達成するものとして。
従来、第２図のサイクル線図で示す如きミラーサイクル
方式のものが知られている。すなわち−このミラーサイ
クル方式のものは、第３図に示すように、エンジンａの
各シリンダに連通ずる吸気通路すおよび排気通路Ｃと、
該排気通路Ｃに配設されたタービンｄと、上記吸気通路
すに配設され該タービンｄによシ駆動され）ブロワｅと
を有する過給機付エンジンにおいて、上記ブロワｅ下流
の吸気通路すと上記タービンｄ上流の排気通路Ｃとを連
通ずる吸気バイパス通路ｆと、該吸気バイパス通路ｆを
開閉するタイミングバルブｇとを設けるとともに、上記
吸気バイパス通路をタービンｄ下流の排気通路Ｃで加熱
する構成として、吸気行程の途中で上記吸気通路すを開
閉する吸気バルブ（図示せず）を閉じて上記タイミング
バルブｇを開（ことにより、エンジンａのシリンダ内で
は断熱膨張を行ってシリンダ内の熱を奪うとともに。
方式のものが知られている。すなわち−このミラーサイ
クル方式のものは、第３図に示すように、エンジンａの
各シリンダに連通ずる吸気通路すおよび排気通路Ｃと、
該排気通路Ｃに配設されたタービンｄと、上記吸気通路
すに配設され該タービンｄによシ駆動され）ブロワｅと
を有する過給機付エンジンにおいて、上記ブロワｅ下流
の吸気通路すと上記タービンｄ上流の排気通路Ｃとを連
通ずる吸気バイパス通路ｆと、該吸気バイパス通路ｆを
開閉するタイミングバルブｇとを設けるとともに、上記
吸気バイパス通路をタービンｄ下流の排気通路Ｃで加熱
する構成として、吸気行程の途中で上記吸気通路すを開
閉する吸気バルブ（図示せず）を閉じて上記タイミング
バルブｇを開（ことにより、エンジンａのシリンダ内で
は断熱膨張を行ってシリンダ内の熱を奪うとともに。
排気ガスとの熱交換によって加熱された過給気によりタ
ービンｄに工′ネルギーを与え、よって燃焼室の最高圧
力Ｐｍａｘ および最高温度 Ｔｍａｘを上げること
な（、つまりエンジンの熱耐久性を損うことなく、エネ
ルギーを有効に活用してサイクル効率の向上を図るよう
にしたものである。
ービンｄに工′ネルギーを与え、よって燃焼室の最高圧
力Ｐｍａｘ および最高温度 Ｔｍａｘを上げること
な（、つまりエンジンの熱耐久性を損うことなく、エネ
ルギーを有効に活用してサイクル効率の向上を図るよう
にしたものである。
しかしながら、上記ミラーサイクル方式では、吸気系お
よび排気系の構造が複雑で、そのレイアウトが難しいと
いう欠点がある。
よび排気系の構造が複雑で、そのレイアウトが難しいと
いう欠点がある。
そこで、本発明は斯かる点に鑑みてなされた画期的なも
のであり、吸気行程終期〜圧縮行程初期においでシリン
ダとタービン上流の排気通路とを連通させるという簡単
な構成により、上記のミラーサイクル方式と同等の機能
、すなわちエンジンの熱耐久性を損うことな（エネルギ
ーを有効に活／ 用してサイクル効率の向上を図るという機能を発揮でき
るようにした新規なるターボ過給機付エンジンを提供せ
んとするものである。
のであり、吸気行程終期〜圧縮行程初期においでシリン
ダとタービン上流の排気通路とを連通させるという簡単
な構成により、上記のミラーサイクル方式と同等の機能
、すなわちエンジンの熱耐久性を損うことな（エネルギ
ーを有効に活／ 用してサイクル効率の向上を図るという機能を発揮でき
るようにした新規なるターボ過給機付エンジンを提供せ
んとするものである。
すなわち、本発明は、シリンダと、該シリンダに連通ず
る吸気通路および排気通路と、吸気行程において吸気通
路を開く吸気バルブと、排気行程において排気通路を開
（排気バルブと、排気通路に配設されたタービンと、吸
気通路に配設され該タービンにより駆動されるブロワと
を有するターボ過給機付エンジンにおいて、吸気行程終
期〜圧縮行程初期においてシリンダとタービン上流の排
気通路とを連通ずるように制御する排気制御装置を備え
ることによシ、吸気行程終期〜圧縮行程初期に過給気に
よりシリンダ周シの熱を吸収して冷却を行うとともに、
そこでｂ熱交換によシ加熱された過給気によりタービン
にエネルギーを与えるようにしたものである。
る吸気通路および排気通路と、吸気行程において吸気通
路を開く吸気バルブと、排気行程において排気通路を開
（排気バルブと、排気通路に配設されたタービンと、吸
気通路に配設され該タービンにより駆動されるブロワと
を有するターボ過給機付エンジンにおいて、吸気行程終
期〜圧縮行程初期においてシリンダとタービン上流の排
気通路とを連通ずるように制御する排気制御装置を備え
ることによシ、吸気行程終期〜圧縮行程初期に過給気に
よりシリンダ周シの熱を吸収して冷却を行うとともに、
そこでｂ熱交換によシ加熱された過給気によりタービン
にエネルギーを与えるようにしたものである。
この場合、上記排気制御装置は、実質的に熱耐久性が問
題となる過給圧が所定値以上の時（すなわち高負荷時）
に作動させるようにすることが駆動損失の低減化等の点
で好ましい。
題となる過給圧が所定値以上の時（すなわち高負荷時）
に作動させるようにすることが駆動損失の低減化等の点
で好ましい。
以下１本発明を第４図以下に図示した実施例に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第４図は本発明の第１実施例を示し、１は往復動エンジ
ンであって、シ、リンダ２内に嵌装されたピストン３が
往復動することにより、シリンダ２とピストン６とによ
′って画成される燃焼室４に吸気、圧縮、爆発燃焼、膨
張および排気の各行程を順に行わせるもので、上記燃焼
室４（又は副燃焼室）に燃料を直接噴射供給するように
したものである。
ンであって、シ、リンダ２内に嵌装されたピストン３が
往復動することにより、シリンダ２とピストン６とによ
′って画成される燃焼室４に吸気、圧縮、爆発燃焼、膨
張および排気の各行程を順に行わせるもので、上記燃焼
室４（又は副燃焼室）に燃料を直接噴射供給するように
したものである。
また、５は上記シリンダ２に連通ずる吸気通路であって
、該吸気通路５のシリンダ２への開口部（吸気ポート）
には吸気通路５を開閉する吸気バルブ６が配設され、該
吸気バルブ６ｒｆｉ、エンジン１に同期して駆動され吸
気バルブ６を開閉駆動する吸気バルブ用動弁装置７によ
り吸気行程において開（ように構成されている。また、
８は上記シリンダ２に連通する排気通路であって、該排
気通路８のシリンダ２への開口部（排気ポート）には排
気通路８を開閉する排気バルブ９が配設され、。
、該吸気通路５のシリンダ２への開口部（吸気ポート）
には吸気通路５を開閉する吸気バルブ６が配設され、該
吸気バルブ６ｒｆｉ、エンジン１に同期して駆動され吸
気バルブ６を開閉駆動する吸気バルブ用動弁装置７によ
り吸気行程において開（ように構成されている。また、
８は上記シリンダ２に連通する排気通路であって、該排
気通路８のシリンダ２への開口部（排気ポート）には排
気通路８を開閉する排気バルブ９が配設され、。
該排気バルブ９は、エンジン１に同期して駆動され排気
バルブ９を開閉駆動する排気バルブ用動弁装置１０によ
り排気行程において開（ように構成されている。
バルブ９を開閉駆動する排気バルブ用動弁装置１０によ
り排気行程において開（ように構成されている。
さらに、１１はターボ過給機でちって、該ターボ過給機
１１は、排気通路８に配設されたタービン１２と、吸気
通路５に配設され該タービン１２に連結軸１３を介して
連結されたブロワ１４とを備え、排気流によってタービ
ン１２が回転駆動し、該タービン１２の回転によシブロ
ワ１４が回転駆動されて、吸気を吸気通路５を介してエ
ンジン１に過給するように構成されている。
１１は、排気通路８に配設されたタービン１２と、吸気
通路５に配設され該タービン１２に連結軸１３を介して
連結されたブロワ１４とを備え、排気流によってタービ
ン１２が回転駆動し、該タービン１２の回転によシブロ
ワ１４が回転駆動されて、吸気を吸気通路５を介してエ
ンジン１に過給するように構成されている。
そして１本発明の特徴として、１５は上記シリンダ２と
タービン１２上流め排気通路８とを連通ずる補助排気通
路であり、該補助排気通路１５のシリンダ２への開口部
（補助排気ポート）には補助排気通路１５を開閉する補
助排気バルブ１６が配設されており、該補助排気ノ旬し
ブ１６の弁棒１６ａ上端部には、エンジン１に同期駆動
されて。
タービン１２上流め排気通路８とを連通ずる補助排気通
路であり、該補助排気通路１５のシリンダ２への開口部
（補助排気ポート）には補助排気通路１５を開閉する補
助排気バルブ１６が配設されており、該補助排気ノ旬し
ブ１６の弁棒１６ａ上端部には、エンジン１に同期駆動
されて。
補助排気バルブ１６を開閉駆動し吸気行程終期〜圧縮行
程初期に開作動せしめる補助排気ノくシブ用動弁装置１
７が当接係合しておシ、よって吸気行程終期〜圧縮行程
初期において補助排気バルブ１６の開作動により補助排
気通路１５を開（ことにより、該補助排気通路１５を介
してシリンダ２とタービン１゛２上流の排気通路８とを
連通せしめるよう制御するようにした排気制御装置１８
が構成されている。
程初期に開作動せしめる補助排気ノくシブ用動弁装置１
７が当接係合しておシ、よって吸気行程終期〜圧縮行程
初期において補助排気バルブ１６の開作動により補助排
気通路１５を開（ことにより、該補助排気通路１５を介
してシリンダ２とタービン１゛２上流の排気通路８とを
連通せしめるよう制御するようにした排気制御装置１８
が構成されている。
さらに、上記排気制御装置１８は、補助排気バルブ１６
下流の補助排気通路１５に、好ましくはできるだけ上流
側に配設され過給圧が所定値以上の時に開作動するタイ
ミングバルブ１９を備えており、過給圧が所定値以上の
時（すなわち高負荷時）、排気制御装置１８の実質的な
作＃（シリンダ２とタービン１２上流の排気通路８との
連通）を行うようにしている。
下流の補助排気通路１５に、好ましくはできるだけ上流
側に配設され過給圧が所定値以上の時に開作動するタイ
ミングバルブ１９を備えており、過給圧が所定値以上の
時（すなわち高負荷時）、排気制御装置１８の実質的な
作＃（シリンダ２とタービン１２上流の排気通路８との
連通）を行うようにしている。
次に、上記第１実施例の作動について説明すれば、ター
ボ過給機１１の作動により過給圧が所定値以上となるエ
ンジンの高負荷運転時、タイミングバルブ１９が開作動
して排気制御装置１８が実質的に作動することになる。
ボ過給機１１の作動により過給圧が所定値以上となるエ
ンジンの高負荷運転時、タイミングバルブ１９が開作動
して排気制御装置１８が実質的に作動することになる。
該排気制御装置１８の作動により、補助排気バルブ１６
が第５図に示す如きバルブタイミングで開閉作動して、
補助排気通路１５が吸気行程終期〜圧縮行程初期に開か
れ、その間該補助排気通路１５を介してシリンダ２とタ
ービン１２上流の排気通路８とが連通ずることになる。
が第５図に示す如きバルブタイミングで開閉作動して、
補助排気通路１５が吸気行程終期〜圧縮行程初期に開か
れ、その間該補助排気通路１５を介してシリンダ２とタ
ービン１２上流の排気通路８とが連通ずることになる。
そのことにより、ターボ過給機１１ノフロワ１４から吸
気通路５を介してエンジン１のシリンダ２に供給され九
過給気の一部は、吸気行程終期〜圧縮行程初期において
エンジン１のシリンダ２内での燃焼に供されずにそのま
まタービン１２上流の排気通路８に排出されることにな
る。
気通路５を介してエンジン１のシリンダ２に供給され九
過給気の一部は、吸気行程終期〜圧縮行程初期において
エンジン１のシリンダ２内での燃焼に供されずにそのま
まタービン１２上流の排気通路８に排出されることにな
る。
したがって、シリンダ２（燃焼室４）内での燃焼サイク
ルは第６図のサイ〉ル線図で示す如きサイクルとなり、
吸気行程終期〜圧縮行程初期において過給気によりシリ
ンダ２周シの熱を吸収して該シリンダ２周りの冷却を行
うとともに、シリンダ２周りとの熱交換によって加熱さ
れた過給気によりタービン１２にエネルギーを与えるこ
とになる。その結果、エンジン１の燃焼室４での最高圧
力 Ｐｍａｘおよび最高温度 Ｔｍａｘの上昇が抑えら
れ。
ルは第６図のサイ〉ル線図で示す如きサイクルとなり、
吸気行程終期〜圧縮行程初期において過給気によりシリ
ンダ２周シの熱を吸収して該シリンダ２周りの冷却を行
うとともに、シリンダ２周りとの熱交換によって加熱さ
れた過給気によりタービン１２にエネルギーを与えるこ
とになる。その結果、エンジン１の燃焼室４での最高圧
力 Ｐｍａｘおよび最高温度 Ｔｍａｘの上昇が抑えら
れ。
エンジンの熱耐久性を損うことはない。しかも、加熱過
給気によるタービン１２へのエネルギー付与により、エ
ネルギーが有効に活用されて、サイクル効率の向上を図
ることができる。
給気によるタービン１２へのエネルギー付与により、エ
ネルギーが有効に活用されて、サイクル効率の向上を図
ることができる。
また、上記排気制御装置１８は吸気行程終期〜圧縮行程
初期においてシリンダ２とタービン１２上流の排気通路
８とを連通させるという構成であるので、従来のミラー
サイクル方式よりも構造が簡単となり、レイアウトも容
易である。
初期においてシリンダ２とタービン１２上流の排気通路
８とを連通させるという構成であるので、従来のミラー
サイクル方式よりも構造が簡単となり、レイアウトも容
易である。
尚、過給圧が所定値未満のエンジンの低負荷運転時には
、過給圧が低いためにエンジンの熱耐久性の点で問題が
ないので、タイミングバルブ１９の閉作動によシ排気制
御装置１８は実質的に作動せず、吸気行程終期〜圧縮行
程初期での過給気の排出は行われない。しかし、この場
合、エンジン１と同期駆動する補助排気バルブ用動弁装
置１７は作動して補助排気バルブ１６を開閉するので。
、過給圧が低いためにエンジンの熱耐久性の点で問題が
ないので、タイミングバルブ１９の閉作動によシ排気制
御装置１８は実質的に作動せず、吸気行程終期〜圧縮行
程初期での過給気の排出は行われない。しかし、この場
合、エンジン１と同期駆動する補助排気バルブ用動弁装
置１７は作動して補助排気バルブ１６を開閉するので。
補助排気通路１５へのダイリューションガスの持込み量
を少な（する上で、タイミングバルブ１９は補助排気通
路１５のできるだけ上流に配置するこ七が好ましい。
を少な（する上で、タイミングバルブ１９は補助排気通
路１５のできるだけ上流に配置するこ七が好ましい。
第７図は本発明の第２実施例を示しく第４図と同一部分
については同一の符号を付してその詳細な説明は省略す
る。）、上記第１実施例におけるタイミングバルブ１９
をな（してその機能（過給圧に応じて補助排気通路１５
を開閉制御する機能）を補助排気バルブ用動弁装置１７
′により開閉、駆動される補助排気バルブ１６に併有さ
せるようにしたものである。
については同一の符号を付してその詳細な説明は省略す
る。）、上記第１実施例におけるタイミングバルブ１９
をな（してその機能（過給圧に応じて補助排気通路１５
を開閉制御する機能）を補助排気バルブ用動弁装置１７
′により開閉、駆動される補助排気バルブ１６に併有さ
せるようにしたものである。
すなわち、上記補助排気バルブ用動弁装置１７′は、一
端にエンジン１の出力軸と伝動連結されるカムシャフト
プーリ２０を有するとともに回転自在にかつスライド自
在に支承されエンジン１と同期して回転するカムシャフ
ト２１と、該カムシャフト２１に補助排気バルブ１６の
弁棒１６ａ上端部と対向して設けられ、カムシャフト２
１に同心で真円状の外周面を有する非カム部２２ａと吸
気行程終期〜圧縮行程初期に対応するカム山２２ｂとを
軸方向にオフセットして形成した立体カム２他端にはカ
ムシャフト２１を軸方向にスライドさせる駆動装置２６
が連結されている。該駆動装置２３は、上記カムシャフ
ト２１の他端に連結されシリンダケース２４内に摺動自
在にかつ回転自在に嵌装されたピストン２５と、該ピス
トン２５によって区画された圧力室２６およびスプリン
グ室２７と、該スプリング室２７内に縮装されたスプリ
ング２８とを備え、上記圧力室２６は圧力導入通路２９
を介して圧力源６０に連通されており。
端にエンジン１の出力軸と伝動連結されるカムシャフト
プーリ２０を有するとともに回転自在にかつスライド自
在に支承されエンジン１と同期して回転するカムシャフ
ト２１と、該カムシャフト２１に補助排気バルブ１６の
弁棒１６ａ上端部と対向して設けられ、カムシャフト２
１に同心で真円状の外周面を有する非カム部２２ａと吸
気行程終期〜圧縮行程初期に対応するカム山２２ｂとを
軸方向にオフセットして形成した立体カム２他端にはカ
ムシャフト２１を軸方向にスライドさせる駆動装置２６
が連結されている。該駆動装置２３は、上記カムシャフ
ト２１の他端に連結されシリンダケース２４内に摺動自
在にかつ回転自在に嵌装されたピストン２５と、該ピス
トン２５によって区画された圧力室２６およびスプリン
グ室２７と、該スプリング室２７内に縮装されたスプリ
ング２８とを備え、上記圧力室２６は圧力導入通路２９
を介して圧力源６０に連通されており。
圧力室２６に圧力源３０からの圧力が導入されたときに
は、その圧力によりピストン２５をスプリング２８のば
ね力に抗して図で右方に移動させ。
は、その圧力によりピストン２５をスプリング２８のば
ね力に抗して図で右方に移動させ。
それに伴ってカムシャフト２１を立体カム２２の非カム
部２２＆が補助排気バルブ１６の弁棒１６ａ上端部に対
向当接する非カム位置に軸方向にスライドさせる一方、
圧力室２６への圧力の非導入時には、スプリング２８の
ばね力によりピストン２５を図で左方へ移動させ、それ
に伴ってカムシャフト２１を立体カム２２のカム山２２
ｂが補助排カム位置に軸方向にスライドさせるように構
成されている。さらに、上記圧力導入通路２９の途中に
は三方ソレノイドバルブ３１が介設され、該三方ソレノ
イドバルブ３１には、過給圧に応じた出力を発布する検
出装置（図示せず）からの出方を受けて過給圧に応じて
三方ソレノイドバルブ３１を開閉制御する制御回路３２
が接続されておシ。
部２２＆が補助排気バルブ１６の弁棒１６ａ上端部に対
向当接する非カム位置に軸方向にスライドさせる一方、
圧力室２６への圧力の非導入時には、スプリング２８の
ばね力によりピストン２５を図で左方へ移動させ、それ
に伴ってカムシャフト２１を立体カム２２のカム山２２
ｂが補助排カム位置に軸方向にスライドさせるように構
成されている。さらに、上記圧力導入通路２９の途中に
は三方ソレノイドバルブ３１が介設され、該三方ソレノ
イドバルブ３１には、過給圧に応じた出力を発布する検
出装置（図示せず）からの出方を受けて過給圧に応じて
三方ソレノイドバルブ３１を開閉制御する制御回路３２
が接続されておシ。
過給圧が所定値未満のときには三方ソレノイドバルブ３
１の作動によシ圧力室２６へ圧力を導入せしめることに
よシ、駆動装置２６によりカムシャフト２１を非カム位
置に位置させる一方、過給圧力所定値以上のときには三
方ソレノイドバルブ３１の作動により圧力室２６を大気
に開放せしめること（圧力室２６への圧力の非導入）に
より、駆動装置２３によりカムシャフト２１をカム位置
に位置させるよう、過給圧に応じて駆動装置２３の作動
を制御する制御装置３３を構成している。以上により、
過給圧が所定値未満の低負荷時には。
１の作動によシ圧力室２６へ圧力を導入せしめることに
よシ、駆動装置２６によりカムシャフト２１を非カム位
置に位置させる一方、過給圧力所定値以上のときには三
方ソレノイドバルブ３１の作動により圧力室２６を大気
に開放せしめること（圧力室２６への圧力の非導入）に
より、駆動装置２３によりカムシャフト２１をカム位置
に位置させるよう、過給圧に応じて駆動装置２３の作動
を制御する制御装置３３を構成している。以上により、
過給圧が所定値未満の低負荷時には。
カムシャフト２１が非カム位置に位置して、立体カム２
２の非カム部２２ａが補助排気バルブ１６の弁棒１６ａ
上端部に当接することにより、該補助排気バルブ１６は
開閉駆動されず開作動したままで、補助排気通路１５を
閉じた状態にする一方、過給圧が所定値以上の高負荷時
には、カムシャフト２１がカム位置に位置して、立体カ
ム２２のカム山２２ｂが補助排気バルブ１６の弁棒１６
ａ上端部に当接することによＶ、該カム山２２ｂに対応
して補助排気バルブ１６を吸気行程終期〜圧縮行程初期
に詔いて開作動せしめて補助排気通路１５を開（ように
構成されている。尚、その他の構成は上記第１実施例と
同じであり、第１実施例と同様の作用効果を奏すること
ができる。
２の非カム部２２ａが補助排気バルブ１６の弁棒１６ａ
上端部に当接することにより、該補助排気バルブ１６は
開閉駆動されず開作動したままで、補助排気通路１５を
閉じた状態にする一方、過給圧が所定値以上の高負荷時
には、カムシャフト２１がカム位置に位置して、立体カ
ム２２のカム山２２ｂが補助排気バルブ１６の弁棒１６
ａ上端部に当接することによＶ、該カム山２２ｂに対応
して補助排気バルブ１６を吸気行程終期〜圧縮行程初期
に詔いて開作動せしめて補助排気通路１５を開（ように
構成されている。尚、その他の構成は上記第１実施例と
同じであり、第１実施例と同様の作用効果を奏すること
ができる。
また、第８図ないし第１１図は本発明の第３実施例を示
しく第４図および第７図と同一部分については同一の符
号を付してその説明を省略する。入上記第１実施例（ま
たは第２実施例）における排気制御装置１８の機能を、
排気バルブ９および該排気バルブ９を開閉駆動する排気
バルブ用動弁カム装置３４に兼備させるようにして、第
１実施例の如き補助排気通路１５、補助排気バルブ１６
および動弁装置１７等を不要にしたものである。
しく第４図および第７図と同一部分については同一の符
号を付してその説明を省略する。入上記第１実施例（ま
たは第２実施例）における排気制御装置１８の機能を、
排気バルブ９および該排気バルブ９を開閉駆動する排気
バルブ用動弁カム装置３４に兼備させるようにして、第
１実施例の如き補助排気通路１５、補助排気バルブ１６
および動弁装置１７等を不要にしたものである。
すなわち、上記排気バルブ用動弁カム装置３４は、エン
ジン１と同期して回転するカムシャフト６５と、該カム
シャフト３５に設けられ、排気行程にのみ対応する第１
カム山３６ａと排気行程および吸気行程終期〜圧縮行程
初期に対応する第２カム山３６ｂとを軸方向にオフセッ
トして形成した立体カム３６とを備えるとともに１図示
していないが１例えば第７図（第２実施例）に示す駆動
装置２６と同様の、上記カムシャフト６５を軸方向にス
ライドさせ、上記立体カム３６の第１カム山３６ａが排
気バルブ９の弁棒９ａ上端部に係合当接する排気バルブ
用カム位置、および上記立体カム３６の第２カム山３６
ｂが排気バルブ９の弁棒９ａ、上端部に係合当接する補
助排気バルブ用カム位置にそれぞれ位置せしめる駆動装
置と、同じく例えば第７図（第２実施例）に示す制御装
置３３と同様の、上記駆動装置の作動を過給圧に応じて
制御する制御装置とを備えており、過給圧が所定値未満
の低負荷時には、カムシャフト３５が排気バルブ用カム
位置に位置して、立体カム６６の第１カム山３６ａが排
気バルブ９の弁棒９ａ上端部に当接することにより、該
排気バルブ９を排気行程に詔いてのみ開き、通常の排気
バルブ機能を行わせる一方、過給圧が所定値以上の高負
荷時には、カムシャフト３５が補助排気バルブ用カム位
置に位置しで、立体カム３６の第２カム山３６ｂが排気
バルブ９の弁棒９ａ上端部に当接することによシ、該排
気バルブ９を排気行程および吸気行程終期〜圧縮行程初
期に詔いて開き、通常の排気バルブ機能と補助排気バル
ブ機能（つまり、吸気行程終期〜圧縮行程初期にシリン
ダ２とタービン１２上流の排気通路８とを連通させる機
能）とを行わせるように構成されている。尚、その他の
構成は上記第１実施例と同じであり、第１実施例と同様
の作用効果を奏することができる。
ジン１と同期して回転するカムシャフト６５と、該カム
シャフト３５に設けられ、排気行程にのみ対応する第１
カム山３６ａと排気行程および吸気行程終期〜圧縮行程
初期に対応する第２カム山３６ｂとを軸方向にオフセッ
トして形成した立体カム３６とを備えるとともに１図示
していないが１例えば第７図（第２実施例）に示す駆動
装置２６と同様の、上記カムシャフト６５を軸方向にス
ライドさせ、上記立体カム３６の第１カム山３６ａが排
気バルブ９の弁棒９ａ上端部に係合当接する排気バルブ
用カム位置、および上記立体カム３６の第２カム山３６
ｂが排気バルブ９の弁棒９ａ、上端部に係合当接する補
助排気バルブ用カム位置にそれぞれ位置せしめる駆動装
置と、同じく例えば第７図（第２実施例）に示す制御装
置３３と同様の、上記駆動装置の作動を過給圧に応じて
制御する制御装置とを備えており、過給圧が所定値未満
の低負荷時には、カムシャフト３５が排気バルブ用カム
位置に位置して、立体カム６６の第１カム山３６ａが排
気バルブ９の弁棒９ａ上端部に当接することにより、該
排気バルブ９を排気行程に詔いてのみ開き、通常の排気
バルブ機能を行わせる一方、過給圧が所定値以上の高負
荷時には、カムシャフト３５が補助排気バルブ用カム位
置に位置しで、立体カム３６の第２カム山３６ｂが排気
バルブ９の弁棒９ａ上端部に当接することによシ、該排
気バルブ９を排気行程および吸気行程終期〜圧縮行程初
期に詔いて開き、通常の排気バルブ機能と補助排気バル
ブ機能（つまり、吸気行程終期〜圧縮行程初期にシリン
ダ２とタービン１２上流の排気通路８とを連通させる機
能）とを行わせるように構成されている。尚、その他の
構成は上記第１実施例と同じであり、第１実施例と同様
の作用効果を奏することができる。
以上説明したように、本発明によれば、燃料直接噴射方
式のターボ過給機付エンジンにおいて。
式のターボ過給機付エンジンにおいて。
吸気行程終期〜圧縮行程初期においてシリンダとタービ
ン上流の排気通路とを連通させて、過給気でシリンダ周
りの熱を吸収して冷却を行うとともに、そこで熱交換さ
れた加熱過給気によりタービンにエネルギーを与えるよ
うにしたので、エンジンの熱耐久性を損わずにエネルギ
ーを有効に活用してエンジンの出力性能およびサイクル
効率の向上を図ることができ、しかも従来のミラーサイ
クル方式に較べて構造が簡単で、かつレイアウトが簡易
である等、実用上著効を有するものである。
ン上流の排気通路とを連通させて、過給気でシリンダ周
りの熱を吸収して冷却を行うとともに、そこで熱交換さ
れた加熱過給気によりタービンにエネルギーを与えるよ
うにしたので、エンジンの熱耐久性を損わずにエネルギ
ーを有効に活用してエンジンの出力性能およびサイクル
効率の向上を図ることができ、しかも従来のミラーサイ
クル方式に較べて構造が簡単で、かつレイアウトが簡易
である等、実用上著効を有するものである。
第１図は従来の一般的なターボ過給機付エンジンのサイ
クル線図、第２図は従来のミラーサイクル方式のサイク
ル線図、第３図は従来のミラーサイクル方式の概略構成
図である。第４図ないし第１１図は本発明の実施例を例
示し、第４図は第１実施例を示す概略構成図、第５図は
補助排気バルブのバルブタイミングを示す説明図、第６
図は本発明に、よるサイクル線図、第７図は第２実施例
を示す要部概略構成図、第８図は第３実施例を示す概略
構成図、第９図は同排気バルブ用動弁カム装置の要部拡
大縦断側面図、第１０図は第９図のＡ−Ａ線断面図、第
１１図は第９図のＢ−Ｂ線断面図である。 １・・・往復動エンジン、２・・・シリンダ、５・吸気
通路、６・・・吸気バルブ、７・・・吸気バルブ周動弁
装置、８・・・排気通路％９・・・排気バルブ、１０・
・・排気バルブ用動弁装置、１１・・・ターボ過給機、
１２・・タービン、１４・・・ブロワ、１５・・・補助
排気通路。 １６・・・補助排気バルブ、１７ 、１７’・・・補助
排気バルブ用動弁装置、１８・・・排気制御装置、１９
・・タイミングバルブ、２１・・・カムシャフト、２２
・・・立体カム、２３・・・駆動装置、６３・・・制御
１ｉ１１１．３４・・・排気バルブ用勅弁カム装置、３
５・カムシャフト、３６・・・立体カム、６６ａ・・・
第１カム山、３６ｂ・・・第２カム山。 始１図 第２図 栖６図 駒４図 第７図 第５図
クル線図、第２図は従来のミラーサイクル方式のサイク
ル線図、第３図は従来のミラーサイクル方式の概略構成
図である。第４図ないし第１１図は本発明の実施例を例
示し、第４図は第１実施例を示す概略構成図、第５図は
補助排気バルブのバルブタイミングを示す説明図、第６
図は本発明に、よるサイクル線図、第７図は第２実施例
を示す要部概略構成図、第８図は第３実施例を示す概略
構成図、第９図は同排気バルブ用動弁カム装置の要部拡
大縦断側面図、第１０図は第９図のＡ−Ａ線断面図、第
１１図は第９図のＢ−Ｂ線断面図である。 １・・・往復動エンジン、２・・・シリンダ、５・吸気
通路、６・・・吸気バルブ、７・・・吸気バルブ周動弁
装置、８・・・排気通路％９・・・排気バルブ、１０・
・・排気バルブ用動弁装置、１１・・・ターボ過給機、
１２・・タービン、１４・・・ブロワ、１５・・・補助
排気通路。 １６・・・補助排気バルブ、１７ 、１７’・・・補助
排気バルブ用動弁装置、１８・・・排気制御装置、１９
・・タイミングバルブ、２１・・・カムシャフト、２２
・・・立体カム、２３・・・駆動装置、６３・・・制御
１ｉ１１１．３４・・・排気バルブ用勅弁カム装置、３
５・カムシャフト、３６・・・立体カム、６６ａ・・・
第１カム山、３６ｂ・・・第２カム山。 始１図 第２図 栖６図 駒４図 第７図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｆｌ＋ シリンダと、該シリンダに連通ずる吸気通路
および排気通路と、吸気行程において吸気通路を開く吸
気バルブと、排気行程において排気通路を開く排気バル
ブと、排気通路に配設されたタービンと、吸気通路に配
設され該タービンにより駆動されるブロワとを有するタ
ーボ過給機付エンジンにおいて、吸気行程終期〜圧縮行
程初期においてシリンダとタービン上流の排気通路とを
連通ずるように制御する排気制御装置を備えたことを特
徴とするターボ過給機付エンジン。 （２）排気制御装置が、シリンダとタービン上流の排気
通路とを連通ずる補助排気通路と、該補助排気通路を開
閉する補助排気バルブと、該補助排気バルブを開閉駆動
し吸気行程終期〜圧縮行程初期において開作動せしめる
動弁装置とで構成されてなる特許請求の範囲第（１）項
記載のターボ過給機付エンジン。 ＋３１ ｔＪ弁装置が、過給圧に対応した出力を発生
する検出装置と、補助排気バルブを開閉し吸気行程終期
〜圧縮行程初期において開く駆動装置と、上記検出装置
によシ過給圧が所定値以上の時に上記駆動装置を作動さ
せ補助排気バルブの開閉を行う制御装置とを備えてなる
特許請求の範囲第（２）項記載のターボ過給機付エンジ
ン。 （４）排気制御装置が、シリンダとタービン上流の排気
通路とを連通ずる補助排気通路と、該補助排気通路を開
・閉する補助排気バルブと、該補助排気バルブを開閉駆
動し吸気行程終期〜圧縮行程初期において開作動せしめ
る動弁装置と、上記補助排気バルブ下流の補助排気通路
に配設され過給圧が所定値以上の時に開作動するタイミ
ングバルブとで構成されてなる特許請求の範囲第ｆｌ）
項記載のターボ過給機付エンジン。 （６）排気制御装置が、排気行程詔よび吸気行程終期〜
圧縮行程初期に対応する複数のカム山を有し、排気バル
ブを開閉駆動する動弁カム装置によって構成されてなる
特許請求の範囲第（１）項記載のターボ過給機付エンジ
ン。 （６）動弁カム装置が、エンジンに同期して回転するカ
ムシャフトと、該カムシャフトを軸方向にスライドさせ
る駆動装置と、上記カムシャフトに設けられ、排気行程
にのみ対応するカム山ど排気行程および吸気行程終期〜
圧縮行程初期に対応するカム山とを軸方向にオフセット
して形成した立体カムと、過給圧状態に応じて上記駆動
装置の作動を制御する制御装置とを備えてなる特許請求
の範囲第（６）項記載のターボ過給機付エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57001566A JPS594533B2 (ja) | 1982-01-07 | 1982-01-07 | タ−ボ過給機付エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57001566A JPS594533B2 (ja) | 1982-01-07 | 1982-01-07 | タ−ボ過給機付エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58119922A true JPS58119922A (ja) | 1983-07-16 |
| JPS594533B2 JPS594533B2 (ja) | 1984-01-30 |
Family
ID=11505066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57001566A Expired JPS594533B2 (ja) | 1982-01-07 | 1982-01-07 | タ−ボ過給機付エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594533B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4852353A (en) * | 1987-01-14 | 1989-08-01 | Ab Volvo | Method and an arrangement for controlling the working cycle of a turbocharged internal combustion engine |
| US4916903A (en) * | 1987-01-14 | 1990-04-17 | Ernst Holmer | Method and an arrangement for controlling the working cycle of a turbocharged internal combustion engine |
| US5400596A (en) * | 1990-01-29 | 1995-03-28 | Shlien; David J. | Automotive system |
| US5417068A (en) * | 1992-09-11 | 1995-05-23 | Saab Automobile Aktiebolag | Exhaust gas flow system for an internal combustion engine fitted with a supercharger, and method used for such a system |
| US5799489A (en) * | 1996-06-28 | 1998-09-01 | Hyundai Motor Company, Ltd. | Torque compensating apparatus and method for a turbo-charger |
| KR20020025411A (ko) * | 2000-09-29 | 2002-04-04 | 이계안 | 엔진의 밸브 구동장치 |
| US7918090B2 (en) * | 2007-06-26 | 2011-04-05 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for controlling an internal combustion engine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01177669U (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-19 |
-
1982
- 1982-01-07 JP JP57001566A patent/JPS594533B2/ja not_active Expired
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4852353A (en) * | 1987-01-14 | 1989-08-01 | Ab Volvo | Method and an arrangement for controlling the working cycle of a turbocharged internal combustion engine |
| US4916903A (en) * | 1987-01-14 | 1990-04-17 | Ernst Holmer | Method and an arrangement for controlling the working cycle of a turbocharged internal combustion engine |
| US5400596A (en) * | 1990-01-29 | 1995-03-28 | Shlien; David J. | Automotive system |
| US5417068A (en) * | 1992-09-11 | 1995-05-23 | Saab Automobile Aktiebolag | Exhaust gas flow system for an internal combustion engine fitted with a supercharger, and method used for such a system |
| US5799489A (en) * | 1996-06-28 | 1998-09-01 | Hyundai Motor Company, Ltd. | Torque compensating apparatus and method for a turbo-charger |
| KR20020025411A (ko) * | 2000-09-29 | 2002-04-04 | 이계안 | 엔진의 밸브 구동장치 |
| US7918090B2 (en) * | 2007-06-26 | 2011-04-05 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for controlling an internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS594533B2 (ja) | 1984-01-30 |
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