JP2798461B2 - ４サイクル往復動ピストン式内燃機関におけるエンジンブレーキ出力を高めるための方法 - Google Patents

４サイクル往復動ピストン式内燃機関におけるエンジンブレーキ出力を高めるための方法

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、４つの行程を有するいわゆる４サイクル往
復動ピストン式内燃機関におけるエンジンブレーキ出力
を高めるための方法であって、エンジンブレーキ状態で
は、４つの行程のうちの第１及び第３の行程で吸気弁を
介して空気を吸入して第２及び第４の行程で空気を圧縮
し、（以下２行程式と呼ぶ）、排気弁を部分的に開放す
ることによって、排気管内に設けられた絞り弁へ向かっ
て空気を送り出す形式のものに関する。
［従来の技術］ エンジンブレーキのために絞り弁を排気管内に配置す
ることが公知である。このような排気ブレーキは、接続
された排気管に対して作動する空気ポンプとして作動す
る。さらに、ブレーキ状態においては２行程式でガス交
換弁を制御すること、即ち、第１及び第３の行程で吸入
した空気を第２及び第４の行程でピストンによって圧縮
することが公知である。これによって、ただ１回のピス
トン行程における圧縮時よりも大きな制動効果が得られ
る。
さらに、圧縮行程時の排気弁に小さなギャップを開放
させておくことも公知である。しかし、ピストンの上死
点時に又は上死点の直前に初めて排気弁を開放すること
もできる。この場合、圧縮最終圧力が重要となる。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、圧縮最終圧力を上昇させること、即
ち、圧縮のために必要な作業量を増大させることにあ
る。
［課題を解決するための手段］ 上記課題は、本発明によればはじめに述べた形式の方
法において、圧縮行程の開始時及び終了時にその都度、
排気弁を短時間開放させることによって解決されてい
る。
［作用及び効果］ 下死点後（即ち各吸入行程の終了時）に排気弁を短時
間開放させることによって、前圧縮された空気が排気マ
ニホルドからシリンダ内へ流入する。それによって、各
圧縮行程時には前圧縮された空気量が圧縮される。従っ
て、制動効果がより大きくなるにつれてエンジンの儒要
エネルギはより大きくならねばならない。
［実施例］ 次に図示のグラフにつき本発明を説明する。
グラフでは、クランク角度（゜KＷ）が横座標に示さ
れており、吸気弁Ｅもしくは排気弁Ａのそれぞれの弁行
程（mm）が縦座標に示されている。
吸気弁Ｅはそれぞれ、ピストンの上死点OTと下死点UT
との間（即ち、クランク角度180゜以上）で開放してい
る。
第１の行程である吸入行程の終了時には、シリンダ内
の圧力が大気圧よりもわずかに低くなっている。下死点
UTにおいて吸気弁Ｅが閉鎖されるとすぐに、排気弁Ａが
開放される。それによって、排気マニホルドからの空気
がシリンダ内へ急速に充填される。というのは、この時
点において排気マニホルドとシリンダとの間には差圧が
生じているからである。排気弁Ａが比較的小さな行程を
進み、短時間しか開放しない場合（即ち、ある下死点UT
から出発してクランク角度KWが約80゜になるまでの間）
でも、シリンダ内で大きな圧力上昇が保証される程、上
記の差圧は大きい。
排気マニホルド内の圧力はそらせ板によって維持され
る。排気マニホルド内の圧力を過度に上昇させないため
には、そらせ板に孔を設けねばならない。下死点UTにお
ける排気弁Ａの開放時にシリンダとの圧力補償が行われ
ることによって、排気マニホルド内の圧力はわずかに低
下する。しかし、次に続く圧縮行程の終了時に圧縮空気
がシリンダから排気マニホルド内へ流入すると、「圧力
貯蔵器」を成す排気マニホルドは再び空気を充填され
る。この場合、シリンダ内の圧縮最終圧力は公知の方法
（ヤコブ式制動）においてよりも極めて高くなる。とい
うのも、圧縮行程開始時のシリンダ内の空気がすでに、
空気の吸入を制限する装入交換によって得られるよりも
高い圧力下にあるからである。それに応じて、圧縮のた
めに必要な作業量も著しく増大する。
引続く第３行程である吸入行程においては、まだ圧力
下にある、シリンダ内の残留空気からの作業回復が最小
限に減少されねばならない。さらに、排気マニホルド内
の圧力ができるだけ一定に維持されなければならない。
このために、吸気弁Ｅが開放されると同時に、又は吸気
弁Ｅの開放とある程度重なって、排気弁Ａが閉鎖される
（即ち、グラフにおいては上死点OTの約30゜クランク角
度前方から上死点OTの約30゜クランク角度後方まで、排
気弁Ａは開放している）。それによって、空気が排気マ
ニホルドから吸気通路内へ逆流することは大きく回避さ
れ、それに対してシリンダは支障なく排気される。シリ
ンダ内の圧力が急激に大気圧まで低下するとすぐに、排
気行程が新鮮空気の吸入行程へ移行し、それによって２
つの行程が再び開始される。
（エンジン回転数が2200回／分であり、そらせ板の孔
の横断面直径が4cmである場合に行われた実験結果に基
づく）上述した方法によれば、平均的な排気対向圧力が
3.3bar（絶対値）である場合に、ブレーキ出力が約300K
Wとなる。
ここに述べた方法は、４行程式状態を維持しながらも
適用することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は、（２行程式の）エンジンブレーキ状態における
ガス交換弁の開放時期に関するグラフを示すものであ
る。 Ａ……排気弁、Ｅ……吸気弁、KW……クランク角度、OT
……上死点、UT……下死点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01L 13/06 F02D 13/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】４つの行程を有するいわゆる４サイクル往
    復動ピストン式内燃機関におけるエンジンブレーキ出力
    を高めるための方法であって、エンジンブレーキ状態で
    は、４つの行程のうちの第１及び第３の行程で吸気弁を
    介して空気を吸入して第２及び第４の行程で空気を圧縮
    し、排気弁を部分的に開放することによって、排気管内
    に設けられた絞り弁へ向かって空気を送り出す形式のも
    のにおいて、圧縮行程の開始時及び終了時にその都度、
    排気弁（Ａ）を短時間開放させることを特徴とする、４
    サイクル往復動ピストン式内燃機関におけるエンジンブ
    レーキ出力を高めるための方法。
  2. 【請求項２】圧縮行程の開始時には下死点（UT）から出
    発してクランク角度（KW）が約80゜になるまで、圧縮行
    程の終了時には上死点（OT）の約30゜クランク角度（K
    W）前方から上死点（OT）の約30゜クランク角度（KW）
    後方まで、排気弁（Ａ）を開放させる請求項１記載の方
    法。
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