JPH10252486A - 内燃機関の吸排気装置 - Google Patents
内燃機関の吸排気装置Info
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- JPH10252486A JPH10252486A JP9053003A JP5300397A JPH10252486A JP H10252486 A JPH10252486 A JP H10252486A JP 9053003 A JP9053003 A JP 9053003A JP 5300397 A JP5300397 A JP 5300397A JP H10252486 A JPH10252486 A JP H10252486A
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- egr gas
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼室の周縁部全周にわたってEGRガス層
を形成することによりノッキングの発生を抑制する。 【解決手段】 吸気行程の気筒2,3,4,5 の吸気ポート6,
7,8,9 と排気行程の気筒5,4,3,2 の排気ポート13,12,1
1,10 とがそれぞれ連通するように連通路18,19,20,21
を設けることにより、排気行程の気筒の排圧の高い排気
をEGRガスとして吸気行程の気筒に供給する。軽負荷
時には吸気ポートの負圧が大きく、高負荷時にはブロー
ダウン圧力が大きいため、所定の気筒の吸気ポートとそ
の気筒に対応する気筒の排気ポートとの間の差圧が常に
大きい。そのため、EGRガスの圧力を十分に高くする
ことができ、吸気行程の気筒の燃焼室に十分に強い筒内
スワールを発生させることができる。
を形成することによりノッキングの発生を抑制する。 【解決手段】 吸気行程の気筒2,3,4,5 の吸気ポート6,
7,8,9 と排気行程の気筒5,4,3,2 の排気ポート13,12,1
1,10 とがそれぞれ連通するように連通路18,19,20,21
を設けることにより、排気行程の気筒の排圧の高い排気
をEGRガスとして吸気行程の気筒に供給する。軽負荷
時には吸気ポートの負圧が大きく、高負荷時にはブロー
ダウン圧力が大きいため、所定の気筒の吸気ポートとそ
の気筒に対応する気筒の排気ポートとの間の差圧が常に
大きい。そのため、EGRガスの圧力を十分に高くする
ことができ、吸気行程の気筒の燃焼室に十分に強い筒内
スワールを発生させることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の吸排気装
置に関する。
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、スワールポートを設けることによ
り筒内スワールを発生させ、更に吸気行程吸気下死点以
前に排気弁を所定期間だけ開弁することにより筒内スワ
ールを発生させる内燃機関の吸排気装置が知られてい
る。この吸排気装置は、二つの筒内スワールが相まっ
て、燃焼室全周にわたるスワール流れを形成し、燃焼室
の周縁部全周にEGRガス層を形成する。そのため、N
Ox発生量を低減できかつノッキングの発生を抑制でき
る。更に、この吸排気装置は、燃焼室中心部の点火プラ
グ付近に比較的リッチな混合気を形成する。そのため、
混合気の着火性及び燃焼性を高く保持できかつHC発生
量を低減できる。この種の内燃機関の吸排気装置の例と
しては、例えば特開平5−280356号公報に記載さ
れたものがある。
り筒内スワールを発生させ、更に吸気行程吸気下死点以
前に排気弁を所定期間だけ開弁することにより筒内スワ
ールを発生させる内燃機関の吸排気装置が知られてい
る。この吸排気装置は、二つの筒内スワールが相まっ
て、燃焼室全周にわたるスワール流れを形成し、燃焼室
の周縁部全周にEGRガス層を形成する。そのため、N
Ox発生量を低減できかつノッキングの発生を抑制でき
る。更に、この吸排気装置は、燃焼室中心部の点火プラ
グ付近に比較的リッチな混合気を形成する。そのため、
混合気の着火性及び燃焼性を高く保持できかつHC発生
量を低減できる。この種の内燃機関の吸排気装置の例と
しては、例えば特開平5−280356号公報に記載さ
れたものがある。
【0003】また、EGRガスを吸気弁のフェース部か
ら燃焼室内に注入する、又は加圧した混合気を吸気弁の
フェース部から燃焼室内に噴出させることにより筒内ス
ワールを発生させる内燃機関の吸排気装置が知られてい
る。この吸排気装置は、筒内スワールにより、燃焼室内
に吸入される混合気を強制的に攪拌し、排気ガス又は空
気を多量に混入した希薄混合気を燃焼させることがで
き、HC、NOx等の発生量を低減できる。この種の内
燃機関の吸排気装置の例としては、例えば特開昭54−
112415号公報に記載されたものがある。
ら燃焼室内に注入する、又は加圧した混合気を吸気弁の
フェース部から燃焼室内に噴出させることにより筒内ス
ワールを発生させる内燃機関の吸排気装置が知られてい
る。この吸排気装置は、筒内スワールにより、燃焼室内
に吸入される混合気を強制的に攪拌し、排気ガス又は空
気を多量に混入した希薄混合気を燃焼させることがで
き、HC、NOx等の発生量を低減できる。この種の内
燃機関の吸排気装置の例としては、例えば特開昭54−
112415号公報に記載されたものがある。
【0004】また、同一の気筒の吸気ポートと排気ポー
トとを連通させ、吸気ポートを介して燃焼室内に注入さ
れるEGRガスの注入方向を切り換えることにより筒内
スワールを付消勢する内燃機関の吸排気装置が知られて
いる。この吸排気装置は、筒内スワールによって新気と
EGRガスとを混合する。そのため、良好な燃焼を行う
ことができ、HC、NOx等の発生量を低減できる。こ
の種の内燃機関の吸排気装置の例としては、例えば実開
平2−40961号公報に記載されたものがある。
トとを連通させ、吸気ポートを介して燃焼室内に注入さ
れるEGRガスの注入方向を切り換えることにより筒内
スワールを付消勢する内燃機関の吸排気装置が知られて
いる。この吸排気装置は、筒内スワールによって新気と
EGRガスとを混合する。そのため、良好な燃焼を行う
ことができ、HC、NOx等の発生量を低減できる。こ
の種の内燃機関の吸排気装置の例としては、例えば実開
平2−40961号公報に記載されたものがある。
【0005】また、複数の気筒の燃焼室を連結路によっ
て連通させ、圧縮行程の気筒の燃焼室内の混合気を吸入
行程の気筒の燃焼室内に注入することにより、吸入行程
の気筒の燃焼室内に筒内スワールを発生させる内燃機関
の吸排気装置が知られている。この吸排気装置は、筒内
スワールによって混合気を攪拌して燃焼を改善すること
ができる。この種の内燃機関の吸排気装置の例として
は、例えば特開昭54−16010号公報に記載された
ものがある。
て連通させ、圧縮行程の気筒の燃焼室内の混合気を吸入
行程の気筒の燃焼室内に注入することにより、吸入行程
の気筒の燃焼室内に筒内スワールを発生させる内燃機関
の吸排気装置が知られている。この吸排気装置は、筒内
スワールによって混合気を攪拌して燃焼を改善すること
ができる。この種の内燃機関の吸排気装置の例として
は、例えば特開昭54−16010号公報に記載された
ものがある。
【0006】また、単一の吸気弁の上流部において二つ
の吸気通路が合流しており、そのうちの一方の吸気通路
にのみEGRガスの注入口を設けた内燃機関の吸排気装
置が知られている。この吸排気装置は、EGRガスの注
入口を設けていない吸気通路の吸気流速を大きくするこ
とにより筒内スワールを発生させ、混合気を攪拌して燃
焼を改善することができる。この種の内燃機関の吸排気
装置の例としては、例えば特開昭57−146042号
公報に記載されたものがある。
の吸気通路が合流しており、そのうちの一方の吸気通路
にのみEGRガスの注入口を設けた内燃機関の吸排気装
置が知られている。この吸排気装置は、EGRガスの注
入口を設けていない吸気通路の吸気流速を大きくするこ
とにより筒内スワールを発生させ、混合気を攪拌して燃
焼を改善することができる。この種の内燃機関の吸排気
装置の例としては、例えば特開昭57−146042号
公報に記載されたものがある。
【0007】また、EGRガス通路の開口をヘリカルポ
ートの絞りの下流側に設けた内燃機関の吸排気装置が知
られている。この吸排気装置は、EGRガスがヘリカル
ポートの絞りを通過することを回避し、EGRガスに関
するポンプ損失を低減することができる。この種の内燃
機関の吸排気装置の例としては、例えば特開平6−17
3781号公報に記載されたものがある。
ートの絞りの下流側に設けた内燃機関の吸排気装置が知
られている。この吸排気装置は、EGRガスがヘリカル
ポートの絞りを通過することを回避し、EGRガスに関
するポンプ損失を低減することができる。この種の内燃
機関の吸排気装置の例としては、例えば特開平6−17
3781号公報に記載されたものがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平5−
280356号公報の内燃機関の吸排気装置は、吸気行
程吸気下死点以後にも吸気弁を介して燃焼室内に混合気
を注入する。そのため、吸気行程吸気下死点以前に、燃
焼室の周縁部全周にわたってEGRガス層を形成して
も、吸気行程吸気下死点以後に、燃焼室の周縁部全周の
EGRガスは混合気に置換されてしまう。その結果、N
Ox発生量を十分に低減できず、ノッキングの発生を十
分に抑制できない。更に、吸気行程吸気下死点以前に排
気弁を介して注入したEGRガスと、吸気行程吸気下死
点以後に吸気弁を介して注入した混合気とが、吸気行程
吸気下死点以後に混合してしまう。それゆえ、燃焼室中
心部の点火プラグ付近にリッチな混合気を十分に形成す
ることができない。その結果、混合気の着火性及び燃焼
性を十分に高く保持できず、HC発生量を十分に低減で
きない。
280356号公報の内燃機関の吸排気装置は、吸気行
程吸気下死点以後にも吸気弁を介して燃焼室内に混合気
を注入する。そのため、吸気行程吸気下死点以前に、燃
焼室の周縁部全周にわたってEGRガス層を形成して
も、吸気行程吸気下死点以後に、燃焼室の周縁部全周の
EGRガスは混合気に置換されてしまう。その結果、N
Ox発生量を十分に低減できず、ノッキングの発生を十
分に抑制できない。更に、吸気行程吸気下死点以前に排
気弁を介して注入したEGRガスと、吸気行程吸気下死
点以後に吸気弁を介して注入した混合気とが、吸気行程
吸気下死点以後に混合してしまう。それゆえ、燃焼室中
心部の点火プラグ付近にリッチな混合気を十分に形成す
ることができない。その結果、混合気の着火性及び燃焼
性を十分に高く保持できず、HC発生量を十分に低減で
きない。
【0009】また、特開昭54−112415号公報の
内燃機関の吸排気装置は、EGRガスを燃焼室内に注入
する場合、EGRガスを排気管から導くためにEGRガ
スの圧力が十分に高くなく、十分に強い筒内スワールを
発生させることができない。そのため、燃焼室内に吸入
される混合気を十分に攪拌できず、燃焼室の周縁部全周
にわたってEGRガス層を形成することができない。そ
の結果、特開平5−280356号公報の内燃機関の吸
排気装置と同様に、NOx発生量を十分に低減できず、
ノッキングの発生を十分に抑制できない。加圧した混合
気を燃焼室内に噴出させる場合、混合気を加圧するため
に圧縮機を作動しなければならない。その結果、圧縮機
を設置するためのコストが増加してしまい、更に圧縮機
の作動に必要なだけ燃費が悪化してしまう。
内燃機関の吸排気装置は、EGRガスを燃焼室内に注入
する場合、EGRガスを排気管から導くためにEGRガ
スの圧力が十分に高くなく、十分に強い筒内スワールを
発生させることができない。そのため、燃焼室内に吸入
される混合気を十分に攪拌できず、燃焼室の周縁部全周
にわたってEGRガス層を形成することができない。そ
の結果、特開平5−280356号公報の内燃機関の吸
排気装置と同様に、NOx発生量を十分に低減できず、
ノッキングの発生を十分に抑制できない。加圧した混合
気を燃焼室内に噴出させる場合、混合気を加圧するため
に圧縮機を作動しなければならない。その結果、圧縮機
を設置するためのコストが増加してしまい、更に圧縮機
の作動に必要なだけ燃費が悪化してしまう。
【0010】また、実開平2−40961号公報の内燃
機関の吸排気装置は、同一の気筒の吸気ポートと排気ポ
ートとが連通されているため、燃焼室内へのEGRガス
の注入と燃焼室からの排気の排出とを同時に行う。更
に、燃焼室内へのEGRガスの注入は吸入行程において
行うため、EGRガス注入時における排圧は十分に高く
ない。つまりEGRガスの圧力は十分に高くない。その
ため、十分に強い筒内スワールを発生させることができ
ず、新気とEGRガスとを十分に攪拌できず、燃焼室の
周縁部全周にわたってEGRガス層を形成することがで
きない。その結果、特開平5−280356号公報の内
燃機関の吸排気装置と同様に、NOx発生量を十分に低
減できず、ノッキングの発生を十分に抑制できない。
機関の吸排気装置は、同一の気筒の吸気ポートと排気ポ
ートとが連通されているため、燃焼室内へのEGRガス
の注入と燃焼室からの排気の排出とを同時に行う。更
に、燃焼室内へのEGRガスの注入は吸入行程において
行うため、EGRガス注入時における排圧は十分に高く
ない。つまりEGRガスの圧力は十分に高くない。その
ため、十分に強い筒内スワールを発生させることができ
ず、新気とEGRガスとを十分に攪拌できず、燃焼室の
周縁部全周にわたってEGRガス層を形成することがで
きない。その結果、特開平5−280356号公報の内
燃機関の吸排気装置と同様に、NOx発生量を十分に低
減できず、ノッキングの発生を十分に抑制できない。
【0011】また、特開昭54−16010号公報の内
燃機関の吸排気装置は、混合気により筒内スワールを発
生させることができるが、EGRガスによって筒内スワ
ールを発生させることができない。そのため、燃焼室の
周縁部全周にわたってEGRガス層を形成することがで
きない。その結果、特開平5−280356号公報の内
燃機関の吸排気装置と同様に、NOx発生量を十分に低
減できず、ノッキングの発生を十分に抑制できない。
燃機関の吸排気装置は、混合気により筒内スワールを発
生させることができるが、EGRガスによって筒内スワ
ールを発生させることができない。そのため、燃焼室の
周縁部全周にわたってEGRガス層を形成することがで
きない。その結果、特開平5−280356号公報の内
燃機関の吸排気装置と同様に、NOx発生量を十分に低
減できず、ノッキングの発生を十分に抑制できない。
【0012】また、特開昭57−146042号公報の
内燃機関の吸排気装置は、燃焼室内に注入するEGRガ
スの圧力が十分に高くないため、筒内スワールを発生で
きたとしても、燃焼室の周縁部全周にわたってEGRガ
ス層を形成することができない。その結果、特開平5−
280356号公報の内燃機関の吸排気装置と同様に、
NOx発生量を十分に低減できず、ノッキングの発生を
十分に抑制できない。
内燃機関の吸排気装置は、燃焼室内に注入するEGRガ
スの圧力が十分に高くないため、筒内スワールを発生で
きたとしても、燃焼室の周縁部全周にわたってEGRガ
ス層を形成することができない。その結果、特開平5−
280356号公報の内燃機関の吸排気装置と同様に、
NOx発生量を十分に低減できず、ノッキングの発生を
十分に抑制できない。
【0013】また、特開平6−173781号公報の内
燃機関の吸排気装置は、実開平2−40961号公報の
内燃機関の吸排気装置と同様に、同一の気筒の吸気ポー
トと排気ポートとが連通されているため、EGRガスの
圧力が十分に高くない。そのため、十分に強い筒内スワ
ールを発生させることができず、新気とEGRガスとを
十分に攪拌できず、燃焼室の周縁部全周にわたってEG
Rガス層を形成することができない。その結果、特開平
5−280356号公報の内燃機関の吸排気装置と同様
に、NOx発生量を十分に低減できず、ノッキングの発
生を十分に抑制できない。
燃機関の吸排気装置は、実開平2−40961号公報の
内燃機関の吸排気装置と同様に、同一の気筒の吸気ポー
トと排気ポートとが連通されているため、EGRガスの
圧力が十分に高くない。そのため、十分に強い筒内スワ
ールを発生させることができず、新気とEGRガスとを
十分に攪拌できず、燃焼室の周縁部全周にわたってEG
Rガス層を形成することができない。その結果、特開平
5−280356号公報の内燃機関の吸排気装置と同様
に、NOx発生量を十分に低減できず、ノッキングの発
生を十分に抑制できない。
【0014】上記問題に鑑み、本発明は、EGRガス等
を加圧する圧縮機を設置するためのコストアップ及び圧
縮機の作動による燃費の悪化を回避しつつ、十分に強い
筒内スワールを発生させ、燃焼室の周縁部全周にわたっ
てEGRガス層を形成することによりノッキングの発生
を抑制し、更に混合気の着火性及び燃焼性を高く保持で
きかつNOx、HCの発生量を低減することができる内
燃機関の吸排気装置を提供することを目的とする。
を加圧する圧縮機を設置するためのコストアップ及び圧
縮機の作動による燃費の悪化を回避しつつ、十分に強い
筒内スワールを発生させ、燃焼室の周縁部全周にわたっ
てEGRガス層を形成することによりノッキングの発生
を抑制し、更に混合気の着火性及び燃焼性を高く保持で
きかつNOx、HCの発生量を低減することができる内
燃機関の吸排気装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、吸気弁によって開閉される吸気ポートと排気弁
によって開閉される排気ポートとを備えた気筒を複数具
備する内燃機関の吸排気装置において、一の気筒の吸気
ポートと他の一の気筒の排気ポートとをそれぞれ連通路
により連通させ、前記一の気筒が吸気行程となる時に、
前記他の一の気筒は排気行程となることを特徴とする内
燃機関の吸排気装置が提供される。
よれば、吸気弁によって開閉される吸気ポートと排気弁
によって開閉される排気ポートとを備えた気筒を複数具
備する内燃機関の吸排気装置において、一の気筒の吸気
ポートと他の一の気筒の排気ポートとをそれぞれ連通路
により連通させ、前記一の気筒が吸気行程となる時に、
前記他の一の気筒は排気行程となることを特徴とする内
燃機関の吸排気装置が提供される。
【0016】請求項1に記載の内燃機関の吸排気装置
は、排気行程の気筒の排圧の高い排気をEGRガスとし
て吸気行程の気筒に供給する。つまり、EGR通路は互
いに異なる気筒の排気ポートと吸気ポートとを連通して
いる。そのため、EGRガスの圧力を十分に高くするこ
とができ、吸気行程の気筒の燃焼室に十分に強い筒内ス
ワールを発生させることができ、燃焼室の周縁部全周に
わたってEGRガス層を形成することができる。その結
果、ノッキングの発生を抑制でき、NOx発生量を低減
できる。更に、吸気行程の気筒の燃焼室において、燃焼
室中心部の点火プラグ付近にリッチな混合気を形成する
ことができる。その結果、混合気の着火性及び燃焼性を
高く保持でき、HC発生量を低減できる。尚、EGRガ
スを加圧するための圧縮機が不要であるため、圧縮機の
作動の際に生じる燃費の悪化を回避することができる。
尚、各気筒の吸気ポートとその気筒に対応する気筒の排
気ポートとをそれぞれの連通路によって連通させている
ため、他の気筒の吸排気脈動の影響が小さく、EGRガ
スを良好に分配することができる。また、軽負荷時には
吸気マニホルドつまり吸気ポートの負圧が大きく、高負
荷時にはブローダウン圧力が大きいため、所定の気筒の
吸気ポートとその気筒に対応する気筒の排気ポートとの
間の差圧が常に大きく、その結果、常に高圧のEGRガ
スを供給することができる。
は、排気行程の気筒の排圧の高い排気をEGRガスとし
て吸気行程の気筒に供給する。つまり、EGR通路は互
いに異なる気筒の排気ポートと吸気ポートとを連通して
いる。そのため、EGRガスの圧力を十分に高くするこ
とができ、吸気行程の気筒の燃焼室に十分に強い筒内ス
ワールを発生させることができ、燃焼室の周縁部全周に
わたってEGRガス層を形成することができる。その結
果、ノッキングの発生を抑制でき、NOx発生量を低減
できる。更に、吸気行程の気筒の燃焼室において、燃焼
室中心部の点火プラグ付近にリッチな混合気を形成する
ことができる。その結果、混合気の着火性及び燃焼性を
高く保持でき、HC発生量を低減できる。尚、EGRガ
スを加圧するための圧縮機が不要であるため、圧縮機の
作動の際に生じる燃費の悪化を回避することができる。
尚、各気筒の吸気ポートとその気筒に対応する気筒の排
気ポートとをそれぞれの連通路によって連通させている
ため、他の気筒の吸排気脈動の影響が小さく、EGRガ
スを良好に分配することができる。また、軽負荷時には
吸気マニホルドつまり吸気ポートの負圧が大きく、高負
荷時にはブローダウン圧力が大きいため、所定の気筒の
吸気ポートとその気筒に対応する気筒の排気ポートとの
間の差圧が常に大きく、その結果、常に高圧のEGRガ
スを供給することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。
実施形態について説明する。
【0018】図1は本発明の内燃機関の吸排気装置の一
実施形態のシリンダヘッドの断面図である。図1におい
て、1はシリンダヘッド、2〜5は、それぞれ一番気
筒、二番気筒、三番気筒、四番気筒である。6〜9は、
それぞれ一番気筒、二番気筒、三番気筒、四番気筒の吸
気ポートである。10〜13は、それぞれ一番気筒、二
番気筒、三番気筒、四番気筒の排気ポートである。14
〜17は、それぞれ一番気筒、二番気筒、三番気筒、四
番気筒のEGRガス吹出しパイプである。18は一番気
筒の吸気ポート6と四番気筒の排気ポート13とを連通
するEGR通路である。19は二番気筒の吸気ポート7
と三番気筒の排気ポート12とを連通するEGR通路で
ある。20は三番気筒の吸気ポート8と二番気筒の排気
ポート11とを連通するEGR通路である。21は四番
気筒の吸気ポート9と一番気筒の排気ポート10とを連
通するEGR通路である。22〜25は、それぞれEG
R通路18〜21に設けられたリード弁である。26〜
29は、それぞれEGR通路18〜21に設けられた制
御弁である。
実施形態のシリンダヘッドの断面図である。図1におい
て、1はシリンダヘッド、2〜5は、それぞれ一番気
筒、二番気筒、三番気筒、四番気筒である。6〜9は、
それぞれ一番気筒、二番気筒、三番気筒、四番気筒の吸
気ポートである。10〜13は、それぞれ一番気筒、二
番気筒、三番気筒、四番気筒の排気ポートである。14
〜17は、それぞれ一番気筒、二番気筒、三番気筒、四
番気筒のEGRガス吹出しパイプである。18は一番気
筒の吸気ポート6と四番気筒の排気ポート13とを連通
するEGR通路である。19は二番気筒の吸気ポート7
と三番気筒の排気ポート12とを連通するEGR通路で
ある。20は三番気筒の吸気ポート8と二番気筒の排気
ポート11とを連通するEGR通路である。21は四番
気筒の吸気ポート9と一番気筒の排気ポート10とを連
通するEGR通路である。22〜25は、それぞれEG
R通路18〜21に設けられたリード弁である。26〜
29は、それぞれEGR通路18〜21に設けられた制
御弁である。
【0019】図1に示すように、EGRガス吹出しパイ
プ14〜17は、それぞれ吸気ポート6〜9に対して中
心をずらして配置されている。そのため、図中矢印の方
向に筒内スワールを発生させることができる。EGR通
路18〜21にそれぞれ設けられたリード弁22〜25
は、排気ポートから吸気ポートの側に流れるEGRガス
の逆流を防止する。制御弁26〜29は、それぞれEG
R通路18〜21内を流れるEGRガスの流量をECU
からの信号に基づいて制御する。各EGR通路18〜2
1は互いに独立しており、各EGR通路18〜21内の
EGRガスが互いに混合することはない。そのため、気
筒の吸排気脈動は、その気筒に連通されていない気筒に
ほとんど影響を及ぼさない。各EGR通路18〜21の
排気ポート側の端部は、可能な限り燃焼室に近接して設
けられている。そのため、各燃焼室からの排気は、各排
気ポート10〜13を通過する際に圧力が低下すること
なく、各EGR通路18〜21内に到達することができ
る。更に、EGR吹出しパイプ14〜17の端部も、可
能な限り燃焼室に近接して設けられている。そのため、
各EGR通路18〜21からのEGRガスは、各吸気ポ
ート6〜9を通過する際に圧力が低下することなく、各
燃焼室内に到達することができる。
プ14〜17は、それぞれ吸気ポート6〜9に対して中
心をずらして配置されている。そのため、図中矢印の方
向に筒内スワールを発生させることができる。EGR通
路18〜21にそれぞれ設けられたリード弁22〜25
は、排気ポートから吸気ポートの側に流れるEGRガス
の逆流を防止する。制御弁26〜29は、それぞれEG
R通路18〜21内を流れるEGRガスの流量をECU
からの信号に基づいて制御する。各EGR通路18〜2
1は互いに独立しており、各EGR通路18〜21内の
EGRガスが互いに混合することはない。そのため、気
筒の吸排気脈動は、その気筒に連通されていない気筒に
ほとんど影響を及ぼさない。各EGR通路18〜21の
排気ポート側の端部は、可能な限り燃焼室に近接して設
けられている。そのため、各燃焼室からの排気は、各排
気ポート10〜13を通過する際に圧力が低下すること
なく、各EGR通路18〜21内に到達することができ
る。更に、EGR吹出しパイプ14〜17の端部も、可
能な限り燃焼室に近接して設けられている。そのため、
各EGR通路18〜21からのEGRガスは、各吸気ポ
ート6〜9を通過する際に圧力が低下することなく、各
燃焼室内に到達することができる。
【0020】図2は図1のシリンダヘッドの各気筒の行
程タイミングを示す特性図である。図2において、実線
双方向矢印はEGRガス吹出しパイプ側の吸気弁の開弁
期間を示し、一点鎖線双方向矢印はEGRガス吹出しパ
イプの反対側の吸気弁の開弁期間を示し、二点鎖線双方
向矢印は排気弁の開弁期間(各気筒の二つの排気弁にお
いて共通)を示し、白抜き矢印はブローダウンによるE
GRガスの流れを示す。図2に示すように、各気筒のE
GRガス吹出しパイプ側の吸気弁の開弁時期は、その気
筒のEGRガス吹出しパイプの反対側の吸気弁の開弁時
期よりもはやく、各気筒のEGRガス吹出しパイプ側の
吸気弁の閉弁時期は、その気筒のEGRガス吹出しパイ
プの反対側の吸気弁の閉弁時期よりも遅くなっている。
その結果、各気筒の燃焼室に筒内スワールをより一層効
果的に発生させることができる。
程タイミングを示す特性図である。図2において、実線
双方向矢印はEGRガス吹出しパイプ側の吸気弁の開弁
期間を示し、一点鎖線双方向矢印はEGRガス吹出しパ
イプの反対側の吸気弁の開弁期間を示し、二点鎖線双方
向矢印は排気弁の開弁期間(各気筒の二つの排気弁にお
いて共通)を示し、白抜き矢印はブローダウンによるE
GRガスの流れを示す。図2に示すように、各気筒のE
GRガス吹出しパイプ側の吸気弁の開弁時期は、その気
筒のEGRガス吹出しパイプの反対側の吸気弁の開弁時
期よりもはやく、各気筒のEGRガス吹出しパイプ側の
吸気弁の閉弁時期は、その気筒のEGRガス吹出しパイ
プの反対側の吸気弁の閉弁時期よりも遅くなっている。
その結果、各気筒の燃焼室に筒内スワールをより一層効
果的に発生させることができる。
【0021】図1及び図2に基づいて、EGR通路によ
り互いに連通されている一方の気筒から他方の気筒への
EGRガスの流れを以下説明する。図1に示すように、
本実施形態の内燃機関の吸排気装置は、一番気筒のEG
Rガス吹出しパイプ14、EGR通路18、制御弁26
及びリード弁22を介して、一番気筒の吸気ポート6と
四番気筒の排気ポート13とを連通している。図2に示
すように、一番気筒2の吸気行程(一番気筒のEGRガ
ス吹出しパイプ側の吸気弁の開弁期間)と四番気筒5の
排気行程(四番気筒の排気弁の開弁期間)とは、一番気
筒2の吸気行程の終了直前の期間(四番気筒5の排気行
程の開始直後の期間)において重複する。気筒の燃焼室
の排圧はその気筒の排気行程の開始直後の期間に最も高
い。そのため、図2に白抜き矢印で示すように、四番気
筒5のブローダウンにより、排気行程の開始直後の期間
における四番気筒5の燃焼室からの最も高圧の排気が、
EGRガスとしてEGR通路18等を介して一番気筒の
吸気ポート6に到達する。吸気ポート6に到達するEG
Rガスが十分に高圧であるため、一番気筒2の燃焼室内
に十分に強い筒内スワールを形成することができる。そ
の結果、一番気筒2の燃焼室周縁部にEGRガス層を形
成することができる。四番気筒5からの高圧のEGRガ
スは、一番気筒2の吸気行程の終了直前の期間に一番気
筒2の燃焼室に到達するため、一番気筒2の十分に強い
筒内スワールを吸気行程終了直後の点火時期まで維持す
ることができる。
り互いに連通されている一方の気筒から他方の気筒への
EGRガスの流れを以下説明する。図1に示すように、
本実施形態の内燃機関の吸排気装置は、一番気筒のEG
Rガス吹出しパイプ14、EGR通路18、制御弁26
及びリード弁22を介して、一番気筒の吸気ポート6と
四番気筒の排気ポート13とを連通している。図2に示
すように、一番気筒2の吸気行程(一番気筒のEGRガ
ス吹出しパイプ側の吸気弁の開弁期間)と四番気筒5の
排気行程(四番気筒の排気弁の開弁期間)とは、一番気
筒2の吸気行程の終了直前の期間(四番気筒5の排気行
程の開始直後の期間)において重複する。気筒の燃焼室
の排圧はその気筒の排気行程の開始直後の期間に最も高
い。そのため、図2に白抜き矢印で示すように、四番気
筒5のブローダウンにより、排気行程の開始直後の期間
における四番気筒5の燃焼室からの最も高圧の排気が、
EGRガスとしてEGR通路18等を介して一番気筒の
吸気ポート6に到達する。吸気ポート6に到達するEG
Rガスが十分に高圧であるため、一番気筒2の燃焼室内
に十分に強い筒内スワールを形成することができる。そ
の結果、一番気筒2の燃焼室周縁部にEGRガス層を形
成することができる。四番気筒5からの高圧のEGRガ
スは、一番気筒2の吸気行程の終了直前の期間に一番気
筒2の燃焼室に到達するため、一番気筒2の十分に強い
筒内スワールを吸気行程終了直後の点火時期まで維持す
ることができる。
【0022】更に、図1に示すように、本実施形態の内
燃機関の吸排気装置は、二番気筒のEGRガス吹出しパ
イプ15、EGR通路19、制御弁27及びリード弁2
3を介して、二番気筒の吸気ポート7と三番気筒の排気
ポート12とを連通している。図2に示すように、二番
気筒3の吸気行程と三番気筒4の排気行程とは、二番気
筒3の吸気行程の終了直前の期間(三番気筒4の排気行
程の開始直後の期間)において重複する。図2に白抜き
矢印で示すように、三番気筒4のブローダウンにより、
排気行程の開始直後の期間における三番気筒4の燃焼室
からの最も高圧の排気が、EGRガスとしてEGR通路
19等を介して二番気筒の吸気ポート7に到達する。吸
気ポート7に到達するEGRガスが十分に高圧であるた
め、二番気筒3の燃焼室内に十分に強い筒内スワールを
形成することができる。その結果、二番気筒3の燃焼室
周縁部にEGRガス層を形成することができる。三番気
筒4からの高圧のEGRガスは、二番気筒3の吸気行程
の終了直前の期間に二番気筒3の燃焼室に到達するた
め、二番気筒3の十分に強い筒内スワールを吸気行程終
了直後の点火時期まで維持することができる。
燃機関の吸排気装置は、二番気筒のEGRガス吹出しパ
イプ15、EGR通路19、制御弁27及びリード弁2
3を介して、二番気筒の吸気ポート7と三番気筒の排気
ポート12とを連通している。図2に示すように、二番
気筒3の吸気行程と三番気筒4の排気行程とは、二番気
筒3の吸気行程の終了直前の期間(三番気筒4の排気行
程の開始直後の期間)において重複する。図2に白抜き
矢印で示すように、三番気筒4のブローダウンにより、
排気行程の開始直後の期間における三番気筒4の燃焼室
からの最も高圧の排気が、EGRガスとしてEGR通路
19等を介して二番気筒の吸気ポート7に到達する。吸
気ポート7に到達するEGRガスが十分に高圧であるた
め、二番気筒3の燃焼室内に十分に強い筒内スワールを
形成することができる。その結果、二番気筒3の燃焼室
周縁部にEGRガス層を形成することができる。三番気
筒4からの高圧のEGRガスは、二番気筒3の吸気行程
の終了直前の期間に二番気筒3の燃焼室に到達するた
め、二番気筒3の十分に強い筒内スワールを吸気行程終
了直後の点火時期まで維持することができる。
【0023】更に、図1に示すように、本実施形態の内
燃機関の吸排気装置は、三番気筒のEGRガス吹出しパ
イプ16、EGR通路20、制御弁28及びリード弁2
4を介して、三番気筒の吸気ポート8と二番気筒の排気
ポート11とを連通している。図2に示すように、三番
気筒4の吸気行程と二番気筒3の排気行程とは、三番気
筒4の吸気行程の終了直前の期間(二番気筒3の排気行
程の開始直後の期間)において重複する。図2に白抜き
矢印で示すように、二番気筒3のブローダウンにより、
排気行程の開始直後の期間における二番気筒3の燃焼室
からの最も高圧の排気が、EGRガスとしてEGR通路
20等を介して三番気筒の吸気ポート8に到達する。吸
気ポート8に到達するEGRガスが十分に高圧であるた
め、三番気筒4の燃焼室内に十分に強い筒内スワールを
形成することができる。その結果、三番気筒4の燃焼室
周縁部にEGRガス層を形成することができる。二番気
筒3からの高圧のEGRガスは、三番気筒4の吸気行程
の終了直前の期間に三番気筒4の燃焼室に到達するた
め、三番気筒4の十分に強い筒内スワールを吸気行程終
了直後の点火時期まで維持することができる。
燃機関の吸排気装置は、三番気筒のEGRガス吹出しパ
イプ16、EGR通路20、制御弁28及びリード弁2
4を介して、三番気筒の吸気ポート8と二番気筒の排気
ポート11とを連通している。図2に示すように、三番
気筒4の吸気行程と二番気筒3の排気行程とは、三番気
筒4の吸気行程の終了直前の期間(二番気筒3の排気行
程の開始直後の期間)において重複する。図2に白抜き
矢印で示すように、二番気筒3のブローダウンにより、
排気行程の開始直後の期間における二番気筒3の燃焼室
からの最も高圧の排気が、EGRガスとしてEGR通路
20等を介して三番気筒の吸気ポート8に到達する。吸
気ポート8に到達するEGRガスが十分に高圧であるた
め、三番気筒4の燃焼室内に十分に強い筒内スワールを
形成することができる。その結果、三番気筒4の燃焼室
周縁部にEGRガス層を形成することができる。二番気
筒3からの高圧のEGRガスは、三番気筒4の吸気行程
の終了直前の期間に三番気筒4の燃焼室に到達するた
め、三番気筒4の十分に強い筒内スワールを吸気行程終
了直後の点火時期まで維持することができる。
【0024】更に、図1に示すように、本実施形態の内
燃機関の吸排気装置は、四番気筒のEGRガス吹出しパ
イプ17、EGR通路21、制御弁29及びリード弁2
5を介して、四番気筒の吸気ポート9と一番気筒の排気
ポート10とを連通している。図2に示すように、四番
気筒5の吸気行程と一番気筒2の排気行程とは、四番気
筒5の吸気行程の終了直前の期間(一番気筒2の排気行
程の開始直後の期間)において重複する。図2に白抜き
矢印で示すように、一番気筒2のブローダウンにより、
排気行程の開始直後の期間における一番気筒2の燃焼室
からの最も高圧の排気が、EGRガスとしてEGR通路
21等を介して四番気筒の吸気ポート9に到達する。吸
気ポート9に到達するEGRガスが十分に高圧であるた
め、四番気筒5の燃焼室内に十分に強い筒内スワールを
形成することができる。その結果、四番気筒5の燃焼室
周縁部にEGRガス層を形成することができる。一番気
筒2からの高圧のEGRガスは、四番気筒5の吸気行程
の終了直前の期間に四番気筒5の燃焼室に到達するた
め、四番気筒5の十分に強い筒内スワールを吸気行程終
了直後の点火時期まで維持することができる。
燃機関の吸排気装置は、四番気筒のEGRガス吹出しパ
イプ17、EGR通路21、制御弁29及びリード弁2
5を介して、四番気筒の吸気ポート9と一番気筒の排気
ポート10とを連通している。図2に示すように、四番
気筒5の吸気行程と一番気筒2の排気行程とは、四番気
筒5の吸気行程の終了直前の期間(一番気筒2の排気行
程の開始直後の期間)において重複する。図2に白抜き
矢印で示すように、一番気筒2のブローダウンにより、
排気行程の開始直後の期間における一番気筒2の燃焼室
からの最も高圧の排気が、EGRガスとしてEGR通路
21等を介して四番気筒の吸気ポート9に到達する。吸
気ポート9に到達するEGRガスが十分に高圧であるた
め、四番気筒5の燃焼室内に十分に強い筒内スワールを
形成することができる。その結果、四番気筒5の燃焼室
周縁部にEGRガス層を形成することができる。一番気
筒2からの高圧のEGRガスは、四番気筒5の吸気行程
の終了直前の期間に四番気筒5の燃焼室に到達するた
め、四番気筒5の十分に強い筒内スワールを吸気行程終
了直後の点火時期まで維持することができる。
【0025】それゆえ、本実施形態の内燃機関の吸排気
装置は、すべての気筒の燃焼室周縁部におけるNOx発
生量を低減でき、ノッキングの発生を抑制することがで
きる。そのため、各気筒の燃焼室の圧縮比を増加させ、
燃費を向上させることができる。更に、上述した構成に
より、すべての気筒の燃焼室に高圧のEGRガスを供給
することができるため、EGRガスを加圧するための空
気圧縮機を廃止でき、空気圧縮機を作動することによる
燃費の悪化を回避することができる。その上、すべての
気筒の燃焼室に十分に強い筒内スワールを発生させるこ
とができるため、内燃機関の出力を減少させてしまうス
ワールポートを廃止することができる。
装置は、すべての気筒の燃焼室周縁部におけるNOx発
生量を低減でき、ノッキングの発生を抑制することがで
きる。そのため、各気筒の燃焼室の圧縮比を増加させ、
燃費を向上させることができる。更に、上述した構成に
より、すべての気筒の燃焼室に高圧のEGRガスを供給
することができるため、EGRガスを加圧するための空
気圧縮機を廃止でき、空気圧縮機を作動することによる
燃費の悪化を回避することができる。その上、すべての
気筒の燃焼室に十分に強い筒内スワールを発生させるこ
とができるため、内燃機関の出力を減少させてしまうス
ワールポートを廃止することができる。
【0026】尚、上述した実施形態では、一番気筒及び
四番気筒の吸気ポート及び排気ポート、二番気筒及び三
番気筒の吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ連通して
いるが、他の実施形態では、一番気筒及び三番気筒の吸
気ポート及び排気ポート、二番気筒及び四番気筒の吸気
ポート及び排気ポートをそれぞれ連通することもでき
る。その他、一方の気筒が吸気行程にある時に他方の気
筒が排気行程にある、任意の組合せの気筒の吸気ポート
及び排気ポートをそれぞれ連通することができる。
四番気筒の吸気ポート及び排気ポート、二番気筒及び三
番気筒の吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ連通して
いるが、他の実施形態では、一番気筒及び三番気筒の吸
気ポート及び排気ポート、二番気筒及び四番気筒の吸気
ポート及び排気ポートをそれぞれ連通することもでき
る。その他、一方の気筒が吸気行程にある時に他方の気
筒が排気行程にある、任意の組合せの気筒の吸気ポート
及び排気ポートをそれぞれ連通することができる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、EGRガス等を加圧す
る圧縮機を設置するためのコストアップ及び圧縮機の作
動による燃費の悪化を回避しつつ、十分に強い筒内スワ
ールを発生させ、燃焼室の周縁部全周にわたってEGR
ガス層を形成することによりノッキングの発生を抑制
し、更に混合気の着火性及び燃焼性を高く保持できかつ
NOx、HCの発生量を低減することができる。
る圧縮機を設置するためのコストアップ及び圧縮機の作
動による燃費の悪化を回避しつつ、十分に強い筒内スワ
ールを発生させ、燃焼室の周縁部全周にわたってEGR
ガス層を形成することによりノッキングの発生を抑制
し、更に混合気の着火性及び燃焼性を高く保持できかつ
NOx、HCの発生量を低減することができる。
【図1】本発明の内燃機関の吸排気装置の一実施形態の
シリンダヘッドの断面図である。
シリンダヘッドの断面図である。
【図2】図1のシリンダヘッドの各気筒の行程タイミン
グを示す特性図である。
グを示す特性図である。
2〜5…気筒 6〜9…吸気ポート 10〜13…排気ポート 18〜21…EGR通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 25/07 580 F02M 25/07 580A 580B
Claims (1)
- 【請求項1】 吸気弁によって開閉される吸気ポートと
排気弁によって開閉される排気ポートとを備えた気筒を
複数具備する内燃機関の吸排気装置において、一の気筒
の吸気ポートと他の一の気筒の排気ポートとをそれぞれ
連通路により連通させ、前記一の気筒が吸気行程となる
時に、前記他の一の気筒は排気行程となることを特徴と
する内燃機関の吸排気装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9053003A JPH10252486A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 内燃機関の吸排気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9053003A JPH10252486A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 内燃機関の吸排気装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10252486A true JPH10252486A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=12930751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9053003A Pending JPH10252486A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 内燃機関の吸排気装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10252486A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010065610A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Egr装置付きエンジンの給気装置およびそれを備えたエンジン |
DE102009059287A1 (de) | 2008-12-26 | 2010-08-05 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Abgas-Rückführungsvorrichtung |
JP2012052554A (ja) * | 2011-12-12 | 2012-03-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Egr装置付きエンジンの給気装置およびそれを備えたエンジン |
JP2013036367A (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関 |
JP2016169714A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-23 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの吸気ポート構造 |
DE102015117738B4 (de) | 2015-06-04 | 2022-06-15 | Hyundai America Technical Center, Inc. | Abgasrückführung-System mit gepaarten Zylindern |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP9053003A patent/JPH10252486A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010065610A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Egr装置付きエンジンの給気装置およびそれを備えたエンジン |
DE102009059287A1 (de) | 2008-12-26 | 2010-08-05 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Abgas-Rückführungsvorrichtung |
US8776768B2 (en) | 2008-12-26 | 2014-07-15 | Denso Corporation | Exhaust gas recirculation apparatus |
DE102009059287B4 (de) * | 2008-12-26 | 2021-01-07 | Denso Corporation | Abgas-Rückführungsvorrichtung |
JP2013036367A (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関 |
JP2012052554A (ja) * | 2011-12-12 | 2012-03-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Egr装置付きエンジンの給気装置およびそれを備えたエンジン |
JP2016169714A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-23 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの吸気ポート構造 |
DE102015117738B4 (de) | 2015-06-04 | 2022-06-15 | Hyundai America Technical Center, Inc. | Abgasrückführung-System mit gepaarten Zylindern |
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