JPS58180742A - 多気筒内燃機関 - Google Patents

多気筒内燃機関

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Publication number
JPS58180742A
JPS58180742A JP57063353A JP6335382A JPS58180742A JP S58180742 A JPS58180742 A JP S58180742A JP 57063353 A JP57063353 A JP 57063353A JP 6335382 A JP6335382 A JP 6335382A JP S58180742 A JPS58180742 A JP S58180742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
cylinder
valve
engine
intake valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP57063353A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunichi Aoyama
俊一 青山
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP57063353A priority Critical patent/JPS58180742A/ja
Publication of JPS58180742A publication Critical patent/JPS58180742A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0276Actuation of an additional valve for a special application, e.g. for decompression, exhaust gas recirculation or cylinder scavenging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/20Feeding recirculated exhaust gases directly into the combustion chambers or into the intake runners
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は負荷の大をさに応じて一部の気筒の燃焼を休止
または稼働させるようにした多気筒内燃機関に関する。
自動車郷の車両が高負荷時において走行する場合には、
多気筒内燃機関の全ての気筒を動作させて高出力を得る
必狭があるが、部分負荷時においてもそのま才全ての気
筒を動作させていると、各気筒の新気の充填率が減少す
る結果、燃焼効率が低下するとともにボンピングロスが
増大し、燃費が悪化する。
一方、かかる欠点を改善するために、部分負荷時に一部
の気筒の稼働を停止し、混合気を他の気筒に集中させる
こと罠よって、燃焼効率を改善し、ボンピングロスを減
少させて燃費を向上させようとするものが、例えば特願
昭50−288770号などにおいて既に提案されてい
る。これは主に体上気筒の吸・排気弁の作動を停止させ
ることで、混合気の流入を断ち、燃焼を停止させるよう
にしたものである。
しかしながら′、かかる多気筒内燃機関にあっては、通
常の全気筒(4気筒)運転にあっては、第1図1a) 
、 (bl 、 (at 、 ((1) K示すように
す1、ナ2、ナ3、÷4気筒の燃焼室内圧PI @ y
、 I ’I * ’4が、圧縮・膨張行程でクランク
角1800  毎にピークを迎えるのに対し、一部の気
筒例えばφ2、φ3気筒を休止してφ1、÷4気筒を運
転する場合には、そのφ2、φ3気筒の燃焼室に閉じ込
められた空気が圧縮・膨張を繰り返すうちに、ピストン
とシリンダとの間をブ四−バイとして抜けてしまい、第
2図(bl e (cl Ic示すように他の気筒の燃
焼圧P、、P、のビーク筐とは比較罠ならないほど小さ
な燃焼室内圧となる。このため各気筒の燃焼室内圧のピ
ークはφ1気筒、φ4気筒において360”ととに得ら
れるもので、2気筒機関に近い運転特性とな抄、振動の
一次成分が増加し機関回転の円滑性が損なわれるという
間畷点があった。
本発明はかかる間唾点に着目してなされたもので、休止
気筒に機関の吸入行程の初期のみ開弁する第1の吸気弁
と、この第1の吸気弁が閉じる時点付近から圧縮行糧の
初期にかけて開弁する第2の吸気弁を有し、第2の吸気
弁は排気弁から排出したガスを燃焼内に再吸入し、前記
第1の吸気弁から導入した新気の分だけ回流するガス量
を増加させて、休止気筒の燃焼室内圧を上昇させること
によ抄、通常の全気筒運転と同じクランク角180゜毎
に燃焼室内圧のピークを作り、以って機関の回転を円滑
化するとともに、気筒数制御による燃費の低減を図るこ
とができる多気筒内燃機関を提供する。
第3図(a) 、 (b)は従来例の動作を示す多気筒
内燃WIAIIの説明図的断面図で、縞3図(1)は機
関Iの全ての気筒が稼働している場合を示す。ここでL
気化器5を軽油して絞り弁lから吸気マニホルド3に導
入された混合気が全てのす1〜φ4の各気筒の燃焼室に
分配される。一方、第3図(b)は新気速断弁l】およ
び排気迩新井12がアクチェエータ9゜10の作動によ
り閉じた場合で、アクセル開度セン?14からの信号に
より制御回路13が機関の低負荷時を検出してφ1、φ
2の気筒の稼働を停止している。#は電磁弁で、回流空
気通路Cを通って空気を排気マニホルド4から吸気!エ
ホルドjK戻すように作用する。
かか為場合には、休止中のφ1.φ2気筒では空気また
は既燃ガスが回読するのみで、1114図(a)。
0) K示すように1通常動作をする他のφ3、φ4気
筒とほぼ同様燃焼室内圧特性を示す、しかし、休止気筒
では燃焼が起らないため、稼働気筒のピークレベルより
は低いがサイクル的には近いパターンとなる。
ところが、実際には燃焼室内空気の圧縮膨張を繰り返す
うちに休止気筒の燃焼室内圧力がブローパイによって漸
次、第4図(a)、 (b)K示すように実線aから実
線すで示すように減少する。
とのため、本発明では2つの吸気弁を稼働・休止を行う
気筒内に設け、その−の吸気弁を通じて新気を導入し、
他の吸気弁を通じて吸入される回流ガスとともに気筒内
圧を高めるようにしている。
第5 @(al 、 (b)はその吸気弁および排気弁
との開閉タイミングを、気筒稼働時および気筒休止時に
分けて説明するものである。先ず、気筒稼働時を示す第
5図(atにおいては、排気弁17による排気行程■が
終了して燃焼室園内の既燃ガスが排出され、次いで吸入
行程■に入るが、これの初期では、第1の吸気弁16が
開いて新気(混合気)を気筒の燃焼室園内に導入する。
さらにピストン19が下降すると第1の吸気弁16が閉
じ第2の吸気弁15が開き(両吸気弁15 、16の開
時間が若干オーバラップしてもよい)gk入行程■で新
気を継続して吸入する。
この後圧縮行s4に入る。ここでは吸入行程が第1の吸
気弁16と第2の吸気弁ルの2つに分かれて行われ、そ
れ以外は通常の吸入行程と同じである。
一方、気筒休止時を示す第5図(b)では排気弁1γか
ら排出されるガス(殆んどは空気)が後述するように*
2の吸気通路J、IIE2の吸気弁玉を通って燃焼室り
内に吸入されるが、第14の吸気弁16の通路11には
新気(空気)のみが流入するように通路が切換えである
。すなわち、第5図fb) K ’1いて排気行程のは
第5図(1)K示す場合と同様であ抄、吸入行程■の初
期では第2の吸気弁ルが閉じているため罠、第1の吸気
弁l@から新気が導入されるが、吸入行程■で第2の吸
気弁15が開くと既燃ガスを含む回流ガスが燃焼室園内
に流入し、圧縮行−−および図示しない膨張行程を経て
排気行11に入った後、回流ガスに新気が加わった状綿
で排出される。そしてこれが次回の回流ガスとして第2
の吸気弁「から吸入される。
したがって、第1の吸気弁16から新気が導入された分
だけ回流ガス量が増し、燃焼室内圧が高まること罠なる
。かくして、回流ガスは機関の回転につれて圧力が漸次
上昇していき、燃焼時のピークレベルに達する。かかる
休止気筒内圧特性を第6図(al 、 (bl 、 (
c) 、 ((11に示す。これKより燃焼時のピーク
レベルの圧力変化がクランク角180°毎に得られ、機
関の回転が日清となる。
第7図(al 、 (blは本発明の7ステムを気筒稼
働時および気筒休止時に分けて説明するものである。
なお、第3図および箒5図に示したものと同−構5i部
分には同一符号を付す。同図において、21゜コは休止
しているφ1、φi気筒および稼働しているφ3、φ4
気筒に吸入される吸気のピークレベルを噴出する圧力セ
ンサ、23f’i吸気マニホルドSから通路18を経て
新気を燃焼室園内に送り込むように切抄換えられる切換
弁、Nは切換弁nを介して新気を通路18内に導入する
調圧弁である。
次に、作用について述べる。
先ず、吸気弁16に新気を導入する通路錦は、第7図(
a)の全気筒稼動時には、制御回路Uによる切換弁23
の切り換えKよって吸気マニホルド3に連通されて混合
気が導かれる。これに対し、車両前部側のφ1、+2気
筒が休止した場合には、前記切換弁nおよび調圧弁24
の第7図(b) K示すような切り換えKよって、前記
通路1sが外気に連通し、この通路111に燃料を含t
ない新気が導入される。
また、このとき排気マニホルド4.吸気マニホルド9が
それぞれ新気遮断弁t2. tlによって密閉されてい
るため、ブローパイにより漏れる以外は回流ガスの流出
がなく、シたがって、新気が第1の吸気弁16から導入
される分だけ回流ガスは増加し、圧力も上昇する。
そしてその圧力が一定レベル以上すなわち燃焼気筒のピ
ーク圧レベルを越えると、田カセンサ21゜2によ轢体
正気筒(÷1.φ2気筒)および稼働気筒(φ3.÷4
気筒)K11人される圧力レベルを感知し、例えば休止
気mK吸入される圧力レベルを稼働気筒のそれの2倍に
なるように、調圧弁にの開度を制御する。
以上説明したように、本発明によれば、稼働・休止が切
り換えられる気筒に槙1の吸気弁およびII2の吸気弁
とを設け、第1の吸気弁からは新気を導入し、第2の吸
気弁からは排気したガスを回流する通路を設けて、外部
から導入した新気の量だけ回流するガス量を増加させ燃
焼内圧を上昇させる構成としたことにより、休止気筒の
回流ガス圧の上昇により、4気筒全嫁働時のように、ク
ランク角180’ 毎に燃焼ガス圧のピーク値と、それ
に相幽する回流ガス圧のピーク値を得ることがで舎、振
動の一次成分が低減され、機関の回転の円清さを損うこ
となく、気筒数制aKよって大幅な燃費低減を図ること
ができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
縞1図(a)、 (b)、 (c)、 (a)は全気筒
稼働時の気筒内圧特性図、第2図(a)、 (b) *
 (o) e (a)は休止気筒と稼働気筒との気筒内
圧の違いを示す特性図、第3図(11、(b)は従来内
の動作を示す多気筒内燃−関の説明的wT面図、鎮4図
(a) 、 (bl 、 (c)、 (a)tl同じく
この多気筒内燃機関の各気筒内圧力特性図、第5図(a
)。 lbl ti気筒の稼働時および休止時における吸排気
弁の各サイクル動作説明図、縞6図は本発明により改善
され゛た気筒内圧特性図、第7図(al 、 (b)は
本発明の具体的動作を示す多気筒内燃−関の説明的断面
図である。 1・・・機関、3・・・吸気マニホルド、4・・・排気
マニホルド、6・・・回fIL′g!気通路、8・・・
電磁弁、15・・・第2の吸気弁、16・・14の吸気
弁、 17・・・排気弁、111・・・通路、23・・
・切換弁、24・・−圧弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 部分負債時に一部の気筒の燃焼を休止させるように制(
    財)される多気筒内fIA機関において、稼動・体1F
    の切り換えが行われる気筒のうち少くとも1気筒は、機
    関吸入行程の初期のみ開弁する11の吸気弁と、この第
    1の吸気弁が閉じる時点付近から開弁を開始し、吸入行
    程の中期・後期から圧縮行程の初期にかけで開弁する第
    2の吸気弁とを備え、部分負荷時に排気弁から排出した
    ガスを前記峨2の吸気弁から燃焼室内に再吸入して回流
    させるとともに、前記第1の吸気弁から新気のみを吸入
    4−るようにしたことを特徴とする多気筒内fIA磯関
JP57063353A 1982-04-16 1982-04-16 多気筒内燃機関 Pending JPS58180742A (ja)

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JP57063353A JPS58180742A (ja) 1982-04-16 1982-04-16 多気筒内燃機関

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2668541A1 (fr) * 1990-10-30 1992-04-30 Inst Francais Du Petrole Procede pour reduire les composants nocifs dans les gaz d'echappement et moteur qui le met en óoeuvre.
CN103174491A (zh) * 2013-03-19 2013-06-26 中国北方发动机研究所(天津) 一种发动机辅助换气装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2668541A1 (fr) * 1990-10-30 1992-04-30 Inst Francais Du Petrole Procede pour reduire les composants nocifs dans les gaz d'echappement et moteur qui le met en óoeuvre.
US5203310A (en) * 1990-10-30 1993-04-20 Institut Francais Du Petrole Process for reducing the harmful components in exhaust gas and engine implementing the process
CN103174491A (zh) * 2013-03-19 2013-06-26 中国北方发动机研究所(天津) 一种发动机辅助换气装置
CN103174491B (zh) * 2013-03-19 2016-02-24 中国北方发动机研究所(天津) 一种发动机辅助换气装置

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