JPS63183260A - 排気ガス再循環機構付き内燃機関 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、４サイクル内燃機関に関し、特に給気性能の
低下の防止をはかった排気ガス再循環機構付き内燃機関
に関する。

〔従来の技術〕

従来の内燃機関の排気ガス再循環（ＥＧＲ）機構は、第
４図に示すように、クランクケース１１の内周と、シリ
ンダへラド１３の下面と、クランクケース１１内を往復
摺動するピストン１２の上面とによって燃焼室１４が形
成される。

シリンダへラド１３には、排気孔１９お上り図示しない
給気孔が形成されていて、それぞれ排気弁１５および図
示しない給気弁がそなえられでいる。

シリンダへラド１３の内部には、この排気孔１９お上り
図示しない給気孔をそれぞれ一端として排気通路１６お
よび図示しない給気通路が形成されていて、各通路はそ
れぞれ排気管１７および給気＃ｒ！１８に接続されて一
°する。

そして、これらの排気管１７と給気管１８とは排気ガス
再循環管２１を介して接続されている。

また、この排気ガス再循環管２１の途中には制御弁２２
が介装されでいて、同制御弁２２は、図示しない制ａ系
によって制御される。

上述の構成により、燃焼室１４からの排気ガスは、排気
弁１５を開作動することによって、排気孔１つから排気
通路１６を経由して排気Ｉｇ１７に排出される。そして
、この徘７ｃ管１７からの排気が又は、排気γス再循環
ｌ１１７２１により給気？？１８へ供給され、図示しな
い給気通路から給気孔を経由して燃焼室１４に戻るとい
った再循環を行なう。

このとき、内燃機関の負荷に応じて制御弁２２を制御し
て、燃焼室１４へ再循環する排気がスの量を制御する。

このように！ＩＰ気ガスガス循環させることにより、ガ
ス燃焼時における有害な”Ｊ濃酸化物の生成が抑制され
て、大気中に排出される排気ガスが浄化され、大気汚染
が防止される。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、従来の排気ガス再循環医構では、排気ガ
スを給気管に供給し、給気通路および給気孔を経由して
燃焼室に再循環しているので、カーボン等の燃料残渣が
給気管や給気通路に堆積する。

これにより、給気管や給気通路の断面積が縮小するので
給気性能が低下し、燃費悪化等の性能低下を招いてしま
う。

本発明は、上述の問題点の解決をはかろうとするもので
、徘ガス清浄機能を保持しながら給気性能の低下を招か
ないようにした、伊気ガス再循環磯枯イ・１き内燃機関
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の徘スガス再循環磯構付き内燃機関で
は、４サイクル内燃磯関において、燃焼室に通じるよう
にシリングヘッドに形成された給気孔す５より排気孔に
それぞれ給気弁および排気弁をそなえ、上記排気孔に連
通する排気通路から分岐して上記燃焼室に通じるように
上記シリングヘッドに形成された排気再循環用分岐通路
が設けられるとともに、同分岐通路に排気再循環弁が設
けられて、同排気再循環弁を開閉しうるアクチュエータ
と、上記給気弁を開（給気行程の期間中に上記アクチュ
エータを作動させて上記排気再循環弁をｒ′；ｒｌきう
ろ制御系とが装備されたことを特徴とじている。

〔乍　用〕

上述の本発明の排気ガス再循環機構付さ内燃機関では、
燃焼室から排気孔を通じて排気通路に出された排気ガス
が排気再循環用分岐通路に流入し、給気行程の期間中に
、制御系によりアクチュエータを乍勤させることにより
、排気再循環弁が開き排気ガスが燃焼室内に再循環する
。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての排気ガス再
循環機構付き内燃機関について説明すると、第１図はそ
の要部断面図、第２図はその７クチ１工−タ部の拡大断
面図、第３図はその排気循環弁の開口時期を示すグラフ
である。

本実施例の排気ガス再循環機構付き内燃機関も、第１図
に示すように、従来例とほぼ同様に、クランクケース１
１の内周と、シリングへラド３３の下面と、クランクケ
ース】１内を往復摺動するピストン１２の上面とによっ
て燃焼室１４が形成される。

シリングヘッド３３には、排気孔１９．図示しない給気
孔および排気再循環孔４６が形成されていて、それぞれ
排気弁１５１図示しない給気弁および排気再循環弁４１
がそなえられている。

また、排気弁１５および給気弁は、それぞれ弁ばねによ
り、閉状態となるように付勢されているが、排気再循環
弁４１の弁軸にも、弁ばね４５が装填されていて、この
弁ばね４５により、閉状態をとるように上方へ付勢され
ている。

シリングへラド３３の内部には、排気孔１９および図示
しない給気孔をそれぞれ一端として排気通路３６および
図示しない給気通路が形成されていて、各通路は、それ
ぞれ排気管３７および給気管３８に接続している。

さらに、シリングへラド３３の内部には、排気通路３６
から分岐して排気再循環孔４６に連通する排気再循環用
分岐通路４２が形成されている。

また、排気再循環弁４１の弁軸上端にはピストン４３が
装着されていて、シリングへラド３３に形成されたシリ
ング４７内に装填されている。

なお、このシリンダ４７は高圧管４４を介して７クチエ
エータ５０に接続されている。さらに、このアクチュエ
ータ５０は、図示しない８！閏のクランク紬によって駆
動されるカム軸５２によって作動されるようになってい
る。

また、カム軸５２のカムの位相角度は適宜調整でさ、吸
気弁の動きと同期できる。

アクチェエータ５０は、第２図に示すように、バレル５
３とバレル５３内を摺動するプランツヤ５１とで構成さ
れている。このバレル５３の上壁の高圧管４４接続箇所
には、高圧管４４に連通する孔が穿設されているととも
に、側壁には給油室５５に連通する給油孔５４が９”ｌ
！されている。

また、プランジャ５１１よ、上端に切欠き５６が形成さ
れ、図示しない回転駆動手段に上り回動可能となってい
る。

本発明の排気ガス再循環機構付き内燃機関は上述のごと
く構成されているので、第３図に示すように、ピストン
１２がその膨張行程において下死点Ｐ１に近づくと、排
気弁１５が実線ａで示すようなタイミングで開き、燃焼
室１４の排気ガスが排気孔１９を通して排気通路３６内
に排出されるとともに、排気再循環用分岐通路４２に流
入する。

なお、ｒ５３図の縦紬Ｓは弁開口面積、１ＲＩｌｌＩＱ
はクランク角度を示す。

ついで、排気行程になって、排気行程が進んでピストン
１２が給排気上死点Ｐ２に近づくと、図示しない給気弁
が実線すで示すようなタイミングで開き、給気行程が始
まるに のとき、給気弁の作動タイミングと同期してカム軸５２
のカム面がプランジャ５１の下端を押圧して、これによ
り、プランジャ５１が上昇し、同プランジャ５１の上部
が給油孔５４を閉鎖する。

すると、バレル５３内の作動油が圧縮され、高圧の作動
油が高圧管４４に吐出される。

そして、この作動油は、高圧？Ｆ４４を通じてシリンダ
４７内に供給されて、ピストン４３を押圧し、弁ばね４
５の力に抗して排気再循環弁４１を開く。これにより、
排気通路３６の内部の排気ガスが排気再循環用分岐通路
４２を通じて排気再循環孔４６より燃焼室１４に再循環
される。

さらに、カム軸５２が回転していくと、プランツヤ５１
が下降して、給油孔５４が開口するため、この給油孔５
４を通じて作動油が給油室５５に排出され作動油の圧力
が低下する。これによって、弁ばね４５の付勢力の方が
油圧を上回って排気再循環弁がｍ頻される。このような
排気再循環弁４１の開閉行程を第３図中実線Ｃで示す。

ところで、機関の負荷状態に応じて図示しない手段によ
りプランジャ５１を少し回動させて、給油孔５４に対す
る相対位置を変化させて、ブランツヤ５１上面の切欠き
５６が給油孔５４に対応するようになると、プランジャ
５１の上昇時に、給油孔５４を閉じる時期が遅くなる。

したがって、１点鎖線ｄに示すように、排気再循環孔４
６の間口時間が短くなり開口面積が小さくなる。そして
、さらにプランジャ５１を回転させて切欠！＆５６の最
下部が給油孔５４と対応するようになると、排気再循環
弁４１の動きは点Ｍｅに示すようになる。

このようにしで、給気中に排気再循環弁４１を間口させ
る二とにより、燃焼室１４へ再循環する排気が給気Ｉｒ
１３８９図１３８い給気通路および図示しない給気孔を
通さずに、排気再循環用分岐通＠４２を介して直接戻る
ため、カーボン等の燃料残渣の上述の給気経路への堆積
が抑制されて、通路断面積の縮小を生じることはない。

よって、給気性能の低下による燃豐悪、化等の性能低下
が防止される。

そして、機関の負荷状態に応じて再循環する排気ガスの
量を調節できるので、常に良好な燃焼状態を維持でき、
燃焼効率の悪化を防止することができる。

また、排気再循環弁４１を、第３図中の実線Ｃで示すよ
うな給気行程期間だけでなく、排気弁１５と同期させて
２点鎖線ｒで示すように排気行程期間において開くよう
にすることも考えられる。

この場合、排気行程期間中において排気再循環弁４１は
排気弁１５と同様に燃焼室１４内の排気ガスを排気再循
環用分岐通路４２を介して排気通路３６に排出させる。

これにより、排気孔１９の開口面積が広くなったのと同
じ効果が生じるため、排気のポンプ損失が減少し燃費が
向上する。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の排気ガス再循環機構付き
内燃機関によれば、４サイクル内燃機関において、燃焼
室に通じるようにシリングヘッドに形成された給気孔お
よび排気孔にそれぞれ給気弁および排気弁をそなえ、上
記排気孔に連通する排気通路から分岐して上記燃焼室に
通じるように上記シリングヘッドに形成された排気再循
環用分岐通路が設けられるとともに、同分岐通路に排気
再循環弁が設けられて、同排気再循環弁を開閉しうるア
クチェエータと、上記給気弁を開く給気行程の期間中に
上記アクチュエータを作動させて上記排気再循環弁を開
きうる制ＯＩＩ系とが装備されるという簡素な構成によ
って、給気性能の悪化を招かないようになり、燃費悪化
などの性能低下を防止できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の一実施例としての排気ガス再循環
機構付き内燃機関について示すもので、第１図はその要
部断面図、第２図はそのアクチェエータ部の拡大断面図
、第３図はその排気循環弁の開口時期を示すグラフであ
り、第４図は従来の排気ガス再循環機構を示す要部断面
図である。 １１・・クランクケース、１２・・ピストン、１３・・
シリングヘッド、１４・・燃焼室、１５・・排気弁、１
９・・排気孔、３３・・シリングヘッド、３６・・排気
通路、３７・・排気管、３８・・給気管、４１・・排気
再循環弁、４２・・排気再循環用分岐通路、４３・・ピ
ストン、４４・・高圧管、４５・・弁ばね、４６・・排
気再循環孔、４７・・シリング、５０・・アクチュエー
タ、５１・・プランツヤ、５２・・カム軸、５３・・バ
レル、５４・・給油孔、５５・・給油室、５６・・切欠
き。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　４サイクル内燃機関において、燃焼室に通じるように
   シリンダヘッドに形成された給気孔および排気孔にそれ
   ぞれ給気弁および排気弁をそなえ、上記排気孔に連通す
   る排気通路から分岐して上記燃焼室に通じるように上記
   シリンダヘッドに形成された排気再循環用分岐通路が設
   けられるとともに、同分岐通路に排気再循環弁が設けら
   れて、同排気再循環弁を開閉しうるアクチュエータと、
   上記給気弁を開く給気行程の期間中に上記アクチュエー
   タを作動させて上記排気再循環弁を開きうる制御系とが
   装備されたことを特徴とする、排気ガス再循環機構付き
   内燃機関。