JPS6034726Y2 - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、内燃機関の吸気制御装置に関するものであ
る。

従来の内燃機関の吸気制御装置としては、例えば第１図
に示すようなものがある（例えば、特開昭５４−４７０
２５号公報参照）。

これは動弁系に揺動カム６と油圧タペット２を有し、油
圧により油圧タペット２の長さが変化し、これにより揺
動カム６の揺動位置が変化するので、ロッカアーム４の
変位置が変わり、吸気弁５のリフト量およびバルブタイ
ミングを変えることができる。

従って、排気弁（図示せず）とのオーバラップ量を制御
できるので、機関運転状態に応じ充填効率を高め、かつ
気筒内残留ガス量を最適に制御できるという効果がある
。

しかしながら、このような従来の吸気制御装置にあって
は、駆動カム１から吸気弁５まての動弁系として油圧タ
ペット２、ブツシュロッド３、揺動カム６、ロッカアー
ム４を有する構成となっていたため、機構が複雑となり
、特に油圧タペット２は部品点数が多く、コスト的に問
題であり、また、動弁系の慣性重量が大きくなるので、
高速運転が困難であるという問題点があった。

上記の問題点を解決する他の手段として特開昭５３−１
２９７２的公報に提案されているものがある。

これは、アクチュエータで制御リングを吸気弁の弁軸方
向Ｉ；移動させることによって、吸気弁の実質的な開弁
期間を制御しようとザるものである。

しかしながら、その開弁期間は吸気弁の背面に直接制御
リングが弁軸方向に当接するタイミングで行う。

したがって、制御リングの開口端部は吸気弁の開閉作動
毎に吸気弁の背面に当接するため、打音による騒音、摩
耗、制御リングを付勢するスプリングの耐久性が常に問
題となり、現実的でなく、実用性に乏しいという問題点
があった。

この考案は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、吸気弁と吸気弁のバルブシートの間に移動可
能なスリーブを設け、このスリーブと吸気弁の相対位置
を変化させることによって吸気通路お開閉時期を変える
ことにより、上記問題点を解決することを目的としてい
る。

以下、この考案を図面に基づいて詳細に説明する。

第２図ａ、 ｂはこの考案の一実施例を示す要部の構成
断面図および部分平面図である。

まず、構成について説明する。

第２図ａ、 ｂにおいて、吸気弁１１と吸気弁のバルブ
シート１２の間にバルブシート１２の内面を移動可能な
ようにスリーブ１３を設ける。

そして、スリーブ１３の下端は常に吸気弁１１と非接触
に保たれる。

吸気弁１１の頭部背面にはスリーブ１３の内面を移動可
能なように円柱状突起１４を設ける。

スリーブ１３はアーム１５を介してダイヤフラム１６に
連動し、ダイヤプラムハウジング１７はシリンダヘッド
１８に圧入によって固定される。

ダイヤプラム下部の負圧室１９は吸気ポート７に連通す
る孔８を有し、その内部には、ダイヤプラム１６を押し
上げるためのスプリング２０を設ける。

また、アーム１５の上部はバルブガイド２１上を摺動す
るように構成され、ダイヤフラム上室２２は大気連通路
２３により大気もしくはオイルフィルタを介してロッカ
ルーム３１に連通している。

次に、作用について説明する。

吸、排気弁のリフトは第３図に示すように上死点（ＴＤ
Ｃ）付近でオーバラップ期間を有する。

なお、実線は吸気弁リフト、点線は排気弁リフトを示し
、ＢＣＤは下死点を示す。

第２図において、吸入負圧が大の場合、ダイヤフラム１
６はスプリング２０に打ち勝ち負圧によって引き下げら
れる。

従って、スリーブ１３は下降する。

この場合、吸気弁１１が開いても円柱状突起１４がスリ
ーブ１３と重なり合っている間は吸入通路が開かれない
ので、弁開期間は第３図に示すＢのように短くなる。

従って、排気弁とのオーバラップ期間もａと短縮される
。

これにより吸入負圧が大きい低負荷域で従来問題となっ
ていた吸気ポートへの排気吹き抜けによる混合気内既燃
ガス割合増加が防止でき、燃焼の改善をはかることがで
きる。

一方、吸入負圧が小さい場合は上記と逆の作用でスリー
ブ１３は上昇するので、吸気弁１１が開くと同時かそれ
以前に円柱状突起１４はスリーブ１３と離れる。

従って、弁開期間は第３図のＡのように長くなる。

この場合、排気弁とのオーバラップはんと大きくなるが
、これは吸入負圧が小さくなる高負荷域で充填効率を高
めるために必要であり、オーバラップだけでなくバルブ
リフト量も確保できる。

この実施例によれば、機関の負荷に応じて吸気弁１１の
開時期を自動的に変えオーバラップを最適に制御できる
ので、特に低負荷での燃焼改善をはかることができる。

この場合、円柱状突起１４はスリーブ１３の内面を摺動
するため、騒音、摩耗等はほとんど発生しない。

第４図ａ、 ｂはこの考案の他の実施例を示す要部の側
断面図および平断面図である。

この実施例は、スリーブ１３を移動させる手段として吸
入負圧で作動するダイヤプラム式のアクチュエータ２５
を用いるもので、スリーブ１３をバルブシート１２に螺
合により装着し、さらにスリーブ１３にバー２４をシリ
ンダヘッド１８を貫通して取付け、その凹部２４Ａにス
リーブ１３に植設したピン１３Ａを遊嵌係止し、このバ
ー２４をアクチュエータ２５により駆動しスリーブ１３
を回転させ、バルブシート１２内を上下動させるように
したものである。

なお、２６は油密のためのＯリングである。

吸入負圧が大きくなる低負荷域で、アクチュエータ２５
のダイヤフラムがバー２４を図中右方向に引き、これに
よってスリーブ１３が第４図す中、時計回りに回動して
、スリーブ１３外周のねじ割とバルブシート１２内周の
ねじ部との螺合によって第４図ａ中下動するものである
。

スリーブ１３の上、下動によって、弁開期間及びバルブ
リフト量が変化することは第２図の実施例と同様である
。

第５図ａ、 ｂはこの考案のさらに他の実施例を示す要
部の側断面図および平断面図で、第４図と同じ符号は同
様の部分を示す。

この実施例は、機関オイルポンプ２９からの油圧で作動
するアクチュエータを用いるもので、油圧シリンダ２７
を備え、この油圧シリンダ２７内を摺動するピストン２
８にバー２４を連結せしめてスリーブ１３を駆動するよ
うにしたものである。

なお、３０はオイルパンである。

機関回転数が増大すると、オイルポンプ２９の回転数も
増大して油圧が上昇する。

油圧が上昇すると、ピストン２８を図中左方向に移動さ
せてスリーブ１３を回動せしめ、スリーブ１３を上、下
動させる。

スリーブ１３の上、下動によって弁開期間及びバルブリ
フト量が変化することは、前述の通りである。

なお、この実施例では機関回転数に応じて油圧を制御し
たが、オイルポンプ２９と油圧シリンダ２７間に油圧調
整装置を設けて吸入負圧等に応じて油圧通路面積等を可
変とすれば、負荷に応じて油圧を制御できることは明ら
かである。

以上説明したように、この考案は、吸気弁に設けた円柱
状突起と、この円柱状突起とバルブシート間に設けられ
たバルブシート内面を移動可能なスリーブと、このスリ
ーブを吸入負圧や油圧等の機関運転状態に応じて移動さ
せる手段とで構成したので、比較的簡易な構成で吸気タ
イミングを制御することができ、機関低負荷時の気筒内
既燃ガス割合の減少による燃焼改善、吸気弁開時期の制
御によるバルブオーバラップ量の最適化による燃焼改善
がはかれるとともに、オーバヘッドカム型機関にも適用
でき、高速化への制約は解消される。

さらに、スリーブは常に吸気弁そのものとは非接触に保
たれ直接当接はしないので、スリーブと吸気弁との当接
による摩耗や騒音等がなく、耐久性に優れたものとなる
。

また、機関オイルポンプからの油圧でスリーブを駆動す
るものは、機関速度に応じて吸気タイミングを制御でき
るので、低速低負荷での既燃ガス割合減少による燃焼改
善のほかに低速高負荷での既燃ガス割合減少による充填
効率の増大でトルク向上がはかれる等の効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関の吸気制御装置の要部の構成断
面図、第２図ａ、 ｂはこの考案の一実施例を示す内燃
機関の吸気制御装置の要部の構成断面図およびＡ−Ａ線
による部分断面図、第３図は排気弁、吸気弁のリフトお
よび吸気弁開時期を示す図、第４図ａ、ｂ、第５図ａ、
ｂはこの考案の他の実施例をそれぞれ示す要部の側断
面図およびＢ−Ｂ線による平断面図である。 図中、１１は吸気弁、１２はバルブシート、１３はスリ
ーブ、１４は円柱状突起、１５はアーム、１６はダイヤ
フラム、１７はダイヤフラムハウジング、１８はシリン
ダヘッド、１９は負圧室、２０はスプリング、２１はバ
ルブガイド、２２はダイヤフラム上室、２３は大気連通
路、２４はバー、２５はアクチュエータ、２７は油圧シ
リンダである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気通路を開閉する吸気弁と、該吸気弁が閉弁した時に
   当接するバルブシートと、前記吸気弁の弁軸方向に形成
   される円柱状突起と、該円柱状突起の外周面と摺動し、
   吸気弁の弁軸方向に移動するとともに、前記吸気弁の背
   面に対して弁軸方向に間隙を有するスリーブと、該スリ
   ーブを運転状態に応じて移動させる移動手段とを設けて
   、機関運転状態に応じて前記スリーブを移動薯せて該ス
   リーブの開口端部と前記円柱状突起との初期位置とて吸
   気弁の開弁期間を可変制御するように構成したことを特
   徴とする内燃機関の吸気制御装置。