JP7007255B2 - 圧縮着火式エンジン - Google Patents
圧縮着火式エンジン Download PDFInfo
- Publication number
- JP7007255B2 JP7007255B2 JP2018246772A JP2018246772A JP7007255B2 JP 7007255 B2 JP7007255 B2 JP 7007255B2 JP 2018246772 A JP2018246772 A JP 2018246772A JP 2018246772 A JP2018246772 A JP 2018246772A JP 7007255 B2 JP7007255 B2 JP 7007255B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- engine
- intake
- opening
- gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
Description
特許文献1のエンジンでは、寒冷時に、圧縮空気の温度が不足し、エンジンの始動性が低下することがある。
《問題点2》 圧縮比を上げると、燃費が悪くなる。
始動性を高めるため、圧縮比を上げると、エンジン始動後のポンピングロスが大きく、燃費が悪くなる。
図1(A)に例示する吸気弁(1)を開閉する動弁装置(2)と、吸気弁(1)の開閉時期を調節する開閉時期調節装置(3)を備え、開閉時期調節装置(3)で、図1(A)(B)に例示するように、エンジン始動時の吸気弁(1)の開閉時期が、エンジン始動後よりも進角するように構成され、
開閉時期調節装置(3)は、クランク軸(27)で駆動される斜歯の駆動側ギヤ(10)と、斜歯の従動側ギヤとなる動弁カム軸入力ギヤ(9a)と、軸長方向両端の一方側を進角スライド側、他方側を遅角スライド側として、両側にスライド可能な動弁カム軸(9)と、動弁カム軸(9)に進角スライド側の付勢力(11a)を付与する付勢手段(11)となる皿バネを備え、動弁カム軸(9)は吸気カム(8)を備え、
エンジン回転時には、駆動側ギヤ(10)と動弁カム軸入力ギヤ(9a)の外周の斜歯の噛み合いで、駆動側ギヤ(10)から動弁カム軸入力ギヤ(9a)に発生する遅角スライド側の推力(10a)と、皿バネの付勢力(11a)の不釣合い力で、動弁カム軸(9)と一体で動弁カム軸入力ギヤ(9a)がスライドするように構成され、
エンジン回転数が低回転寄りのエンジン始動時には、駆動側ギヤ(10)に対する進角スライド側寄りの動弁カム軸入力ギヤ(9a)の外周の斜歯の噛み合いによる吸気カム(8)の位相で、吸気弁(1)の開閉時期が進角寄りになり、
エンジン回転数が高回転寄りのエンジン始動後には、駆動側ギヤ(10)に対する遅角スライド側寄りの動弁カム軸入力ギヤ(9a)の外周の斜歯の噛み合いによる吸気カム(8)の位相で、吸気弁(1)の開閉時期が遅角寄りになるように構成されている、ことを特徴とする圧縮着火式エンジン。
この発明では、図1(A)(B)に例示するように、エンジン始動時は、吸気弁(1)の開閉時期が進角するため、図1(C)に例示する吸気弁の早開きで、図1(D)に例示するように、排気行程終期に高温の排気(4)が吸気ポート(5)に押し込まれ、排気(4)の混入で比較的高温になった吸気ポート(5)の空気が吸気行程で燃焼室(6)に吸入される。
しかも、エンジン始動時は、図1(C)に例示する進角による吸気弁の早閉じで、圧縮行程の圧縮開始時期が早まり、実圧縮比が高くなる。
これらの理由により、圧縮行程での圧縮空気の温度が上昇し、エンジンの始動性が高くなる。
《効果2》 燃費が良くなる。
この発明では、エンジン始動後は、図1(C)に例示する遅角による吸気弁の遅閉じで、圧縮行程の圧縮開始時期が遅くなり、実圧縮比の低下で、圧縮行程でのピストンのポンピングロスが小さくなり、燃費が良くなる。
なお、エンジン始動時は、図1(C)に例示する進角による吸気弁の早閉じで、実圧縮比が高くなり、圧縮行程でのピストンのポンピングロスが大きくなるが、エンジン始動時間は、エンジン始動後の運転時間に比べて短いため、燃費を大きく悪化させる要因にはならない。
《効果3》 エンジン始動後は黒煙の発生が抑制される。
この発明では、エンジン始動後は、図1(B)に例示する遅角による吸気弁の遅開きで、図1(D)に例示する排気行程終期に吸気ポート(5)に押し込まれる排気(4)が減少し、或いは無くなり、吸気行程で酸素濃度の高い吸気ポート(5)の空気が燃焼室(6)に吸入され、不完全燃焼が抑制され、黒煙の発生が抑制される。
《効果4》 エンジン始動後は高出力が得られる。
この発明では、エンジン始動後は、前記のように不完全燃焼が抑制され、高負荷に対応できる高出力が得られる。
なお、エンジン始動時は、前記したように、図1(D)に例示する排気(4)の混入した吸気ポート(5)の空気が吸気行程で燃焼室(6)に吸入され、出力低下のおそれがあるが、エンジン始動は無負荷で行われるため、始動性に支障は生じない。
更に、このエンジンは、図2に示す動弁装置(2)と、図3に示す燃料噴射装置(20)と、図2及び図3に示すタイミングギヤトレイン(21)を備えている。
この動弁装置(2)は、動弁カム軸(9)に吸気カム(8)と交互に配置された排気カム(22)を備え、排気カム(22)に載ったタペット(22a)と、このタペット(22a)に載ったプッシュロッド(22b)と、ロッカアーム(図示せず)を備え、図1(D)に示す排気弁(14)も弁バネ(図示せず)を備え、排気弁(14)も吸気弁(1)と同じ原理で開閉される。なお、図1(D)中の符号(13)は排気ポートである。
図2に示すように、前側から見て、クランクギヤ(27a)は時計廻り、アイドルギヤ(28)は反時計廻り、動弁カム軸入力ギヤ(9a)と燃料噴射カム軸入力ギヤ(23a)は時計廻り、サイドPTO入力ギヤ(29)は反時計廻りに回転する。
このエンジンは、図1(A)に示す吸気弁(1)を開閉する動弁装置(2)と、吸気弁(1)の開閉時期を調節する開閉時期調節装置(3)を備え、開閉時期調節装置(3)で、図1(A)(B)に示すように、エンジン始動時の吸気弁(1)の開閉時期が、エンジン始動後よりも進角するように構成されている。
この実施形態では、エンジン始動時とエンジン始動後を区分する所定回転数(N)は、エンジンの自立回転成功の指標となる完爆回転数とされ、800rpmとされている。
このエンジンでは、図1(A)(B)に示すように、エンジン始動時は、吸気弁(1)の開閉時期が進角するため、図1(C)に示す吸気弁の早開きで、図1(D)に示すように、排気行程終期に高温の排気(4)が吸気ポート(5)に押し込まれ、排気(4)の混入で比較的高温になった吸気ポート(5)の空気が吸気行程で燃焼室(6)に吸入される。
しかも、エンジン始動時は、図1(C)に示す進角による吸気弁の早閉じで、圧縮行程の圧縮開始時期が早まり、実圧縮比が高くなる。
これらの理由により、圧縮行程での圧縮空気の温度が上昇し、エンジンの始動性が高くなる。
なお、エンジン始動時は、図1(C)に示す進角による吸気弁の早閉じで、実圧縮比が高くなり、圧縮行程でのピストンのポンピングロスが大きくなるが、エンジン始動時間は、エンジン始動後の運転時間に比べて短いため、燃費を大きく増加させる要因にはならない。
なお、エンジン始動時は、前記したように、図1(D)に示す排気(4)の混入した吸気ポート(5)の空気が吸気行程で燃焼室(6)に吸入され、出力低下のおそれがあるが、エンジン始動は無負荷で行われるため、始動性に支障は生じない。
エンジン回転時には、駆動側ギヤ(10)と動弁カム軸入力ギヤ(9a)の噛み合いで、駆動側ギヤ(10)から動弁カム軸入力ギヤ(9a)に発生する遅角スライド側の推力(10a)と、皿バネの付勢力(11a)の不釣合い力で、動弁カム軸(9)と一体で動弁カム軸入力ギヤ(9a)がスライドするように構成されている。
前記の通り、付勢手段(11)は皿バネである。
進角スライド側は前方側、遅角スライド側は後方側である。
駆動側ギヤ(10)から動弁カム軸入力ギヤ(9a)に発生する遅角スライド側の推力(10a)は、動弁装置(2)の抵抗を受けている動弁カム軸入力ギヤ(9a)を駆動側ギヤ(10)で駆動する際に、噛み合った駆動側ギヤ(10)と動弁カム軸入力ギヤ(9a)の斜歯の傾斜によって発生する。
エンジン回転数が高回転寄りのエンジン始動後には、駆動側ギヤ(10)に対する遅角スライド側寄りの動弁カム軸入力ギヤ(9a)の外周の斜歯の噛み合いによる吸気カム(8)の位相で、吸気弁(1)の開閉時期が遅角寄りになるように構成されている。
エンジン始動後に吸気弁(1)の開閉時期が進角寄りになるのは、エンジン回転数が高回転寄りで、推力(10a)が大きく、動弁カム軸入力ギヤ(9a)が遅角スライド側寄りに後退し、駆動側ギヤ(10)の斜歯に沿って動弁カム軸入力ギヤ(9a)の斜歯が滑ることで動弁カム軸入力ギヤ(9a)に遅角回転方向のずれ(9b)が生じ、吸気カム(8)が遅角寄りの位相になるからである。
エンジン始動時は、エンジン始動時は、図1(F)に示す進角スライド側寄りに位置する突起(8c)へのタペット(8d)の乗り上げで、図1(D)に示す圧縮行程終期の吸気弁(1)の開度が増大し、エンジン始動後は、図1(F)に示す遅角スライド側寄りに位置する突起(8c)にタペット(8d)が乗り上げず、前記吸気弁(1)の開度が増大しないように構成されている。
このエンジンでは、エンジン始動時は、吸気弁(1)の開閉時期の進角と共に、図1(D)に示す排気行程終期の吸気弁(1)の開度が増大するため、排気行程終期に吸気ポート(5)に押し込まれる排気(4)の量が増加し、多くの排気(4)の混入で高温になった吸気ポート(5)の空気が吸気行程で燃焼室(6)に吸入され、エンジンの始動性が高まる。
また、このエンジンでは、エンジン始動後は、前記のように不完全燃焼が抑制されるため、高負荷に対応できる高出力が得られる。
このため、エンジン始動時の燃料噴射開始時期が、エンジン始動後よりも進角し、始動性が高くなる。
Claims (2)
- 吸気弁(1)を開閉する動弁装置(2)と、吸気弁(1)の開閉時期を調節する開閉時期調節装置(3)を備え、開閉時期調節装置(3)で、エンジン始動時の吸気弁(1)の開閉時期が、エンジン始動後よりも進角するように構成され、
開閉時期調節装置(3)は、クランク軸(27)で駆動される斜歯の駆動側ギヤ(10)と、斜歯の従動側ギヤとなる動弁カム軸入力ギヤ(9a)と、軸長方向両端の一方側を進角スライド側、他方側を遅角スライド側として、両側にスライド可能な動弁カム軸(9)と、動弁カム軸(9)に進角スライド側の付勢力(11a)を付与する付勢手段(11)となる皿バネを備え、動弁カム軸(9)は吸気カム(8)を備え、
エンジン回転時には、駆動側ギヤ(10)と動弁カム軸入力ギヤ(9a)の外周の斜歯の噛み合いで、駆動側ギヤ(10)から動弁カム軸入力ギヤ(9a)に発生する遅角スライド側の推力(10a)と、皿バネの付勢力(11a)の不釣合い力で、動弁カム軸(9)と一体で動弁カム軸入力ギヤ(9a)がスライドするように構成され、
エンジン回転数が低回転寄りのエンジン始動時には、駆動側ギヤ(10)に対する進角スライド側寄りの動弁カム軸入力ギヤ(9a)の外周の斜歯の噛み合いによる吸気カム(8)の位相で、吸気弁(1)の開閉時期が進角寄りになり、
エンジン回転数が高回転寄りのエンジン始動後には、駆動側ギヤ(10)に対する遅角スライド側寄りの動弁カム軸入力ギヤ(9a)の外周の斜歯の噛み合いによる吸気カム(8)の位相で、吸気弁(1)の開閉時期が遅角寄りになるように構成されている、ことを特徴とする圧縮着火式エンジン。 - 請求項1に記載された圧縮着火式エンジンにおいて、
吸気カム(8)は、カム面(8a)の遅角スライド側寄りの領域(8b)に突起(8c)を備え、
エンジン始動時は、進角スライド側寄りに位置する突起(8c)へのタペット(8d)の乗り上げで、圧縮行程終期の吸気弁(1)の開度が増大し、エンジン始動後は、遅角スライド側寄りに位置する突起(8c)にタペット(8d)が乗り上げず、前記吸気弁(1)の開度が増大しないように構成されている、ことを特徴とする圧縮着火式エンジン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018246772A JP7007255B2 (ja) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 圧縮着火式エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018246772A JP7007255B2 (ja) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 圧縮着火式エンジン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020105996A JP2020105996A (ja) | 2020-07-09 |
JP7007255B2 true JP7007255B2 (ja) | 2022-01-24 |
Family
ID=71448646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018246772A Active JP7007255B2 (ja) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 圧縮着火式エンジン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7007255B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000034913A (ja) | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
JP2000110528A (ja) | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Toyota Motor Corp | 可変動弁装置 |
JP2013053610A (ja) | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Toyota Motor Corp | 可変動弁装置 |
JP2016217270A (ja) | 2015-05-21 | 2016-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56103639U (ja) * | 1980-01-09 | 1981-08-13 | ||
JPH11141362A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-25 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の始動装置 |
-
2018
- 2018-12-28 JP JP2018246772A patent/JP7007255B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000034913A (ja) | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
JP2000110528A (ja) | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Toyota Motor Corp | 可変動弁装置 |
JP2013053610A (ja) | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Toyota Motor Corp | 可変動弁装置 |
JP2016217270A (ja) | 2015-05-21 | 2016-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020105996A (ja) | 2020-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5343087B2 (ja) | 内燃機関の運転方法、及び内燃機関 | |
JP4321497B2 (ja) | 内燃機関の始動装置 | |
JP4682713B2 (ja) | エンジンの吸気制御装置 | |
JP2006348863A (ja) | 内燃機関の始動装置 | |
CN103939223A (zh) | 火花点火式多汽缸发动机 | |
US4802452A (en) | Engine intake system | |
KR20070074654A (ko) | 내연기관용 제어 장치 및 제어 방법 | |
JP2002048035A (ja) | 過給機付筒内噴射エンジン | |
US7258100B2 (en) | Internal combustion engine control | |
US20130131959A1 (en) | Starting control device and starting control method for internal combustion engine | |
CN101672205B (zh) | 内燃机 | |
JPH0979056A (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
JP2007056839A (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
JP2004293474A (ja) | エンジンの始動装置 | |
JP7007255B2 (ja) | 圧縮着火式エンジン | |
JP4983747B2 (ja) | 内燃機関 | |
JP4992757B2 (ja) | 内燃機関の制御方法 | |
JP2007327399A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2004301047A (ja) | エンジンの始動装置 | |
WO1999042708A1 (en) | Staged injection of an emulsified diesel fuel into a combustion chamber of a diesel engine | |
JP4591645B2 (ja) | 可変バルブタイミング装置 | |
US20170298841A1 (en) | Diesel engine and method for operating a diesel engine | |
JP5994653B2 (ja) | 火花点火式多気筒エンジンの始動装置 | |
JP4259297B2 (ja) | エンジンの始動装置 | |
JP3997384B2 (ja) | 可変バルブタイミング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211020 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7007255 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |