JPS6029823B2 - 多気筒内燃機関 - Google Patents
多気筒内燃機関Info
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- JPS6029823B2 JPS6029823B2 JP49073546A JP7354674A JPS6029823B2 JP S6029823 B2 JPS6029823 B2 JP S6029823B2 JP 49073546 A JP49073546 A JP 49073546A JP 7354674 A JP7354674 A JP 7354674A JP S6029823 B2 JPS6029823 B2 JP S6029823B2
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- Japan
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- internal combustion
- combustion engine
- cylinder
- amount
- intake
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は4サイクル内燃機関等多気筒内燃機関の改良に
関するもので、その目的とするところは、この種の多気
筒内燃機関を理論混合比より希薄な混合気により円滑に
駆動して排気ガス中に含まれる有害成分の除去を効果的
になし得るようにすることにある。
関するもので、その目的とするところは、この種の多気
筒内燃機関を理論混合比より希薄な混合気により円滑に
駆動して排気ガス中に含まれる有害成分の除去を効果的
になし得るようにすることにある。
多気筒内燃機関においては、これに供給する混合気の空
燃比と排気ガス中に含まれるC○、HC、及びN○×等
の有害成分の濃度は、一般に良く知られているように、
第1図に示す関係にある。
燃比と排気ガス中に含まれるC○、HC、及びN○×等
の有害成分の濃度は、一般に良く知られているように、
第1図に示す関係にある。
この第1図から明らかなように、排気ガス中に含まれる
有害成分の除去方法は、その内燃機関に供給される混合
気の空燃比如何により大きく左右され、中でも当該内燃
機関に供給される混合気の空燃比を第1図に示した理論
混合比(約15)よりも希薄な空燃比領域に制御した場
合には、排気ガス中の有害成分の主成分であるC○、H
C、及び、N○×の三成分の排出を同時に抑制し得るこ
とが確認されている。そこで、本発明は多気筒内燃機関
を上述した理論混合比よりも希薄な混合気(空燃比が1
5〜25の混合気)により常に円滑に駆動させるため、
主として、各気筒の吸気弁の開放期間と排気弁の開放期
間を所定時間重複させることにより各気筒の吸気時に各
燃焼室内に残留する既燃ガスの残留量に対する吸入混合
気量の比率を該内燃機関のアィドリング運転等の低負荷
運転時にのみ所定比率よりも増大させかつその他の走行
運転時には所定比率に維持する調整手段を具備してなる
多気筒内燃機関を提供して、機関の円滑な始動及びアィ
ドリング運転を保証しかつ運転中の失火現象を皆無とす
ることは勿論のこと、各気筒内にてのN○×の発生を積
極的に抑制するとともに排気ガス中に含まれる余剰の酸
素を有効に活用して比較的低い温度にて排気ガスを再燃
焼させ、排気ガス中のHCを激減させようとするもので
ある。
有害成分の除去方法は、その内燃機関に供給される混合
気の空燃比如何により大きく左右され、中でも当該内燃
機関に供給される混合気の空燃比を第1図に示した理論
混合比(約15)よりも希薄な空燃比領域に制御した場
合には、排気ガス中の有害成分の主成分であるC○、H
C、及び、N○×の三成分の排出を同時に抑制し得るこ
とが確認されている。そこで、本発明は多気筒内燃機関
を上述した理論混合比よりも希薄な混合気(空燃比が1
5〜25の混合気)により常に円滑に駆動させるため、
主として、各気筒の吸気弁の開放期間と排気弁の開放期
間を所定時間重複させることにより各気筒の吸気時に各
燃焼室内に残留する既燃ガスの残留量に対する吸入混合
気量の比率を該内燃機関のアィドリング運転等の低負荷
運転時にのみ所定比率よりも増大させかつその他の走行
運転時には所定比率に維持する調整手段を具備してなる
多気筒内燃機関を提供して、機関の円滑な始動及びアィ
ドリング運転を保証しかつ運転中の失火現象を皆無とす
ることは勿論のこと、各気筒内にてのN○×の発生を積
極的に抑制するとともに排気ガス中に含まれる余剰の酸
素を有効に活用して比較的低い温度にて排気ガスを再燃
焼させ、排気ガス中のHCを激減させようとするもので
ある。
以下に本発明の一実施例を図面について説明すると、第
2図において、符号1川ま4気筒4サイクル内燃機関を
示していて、機関10の各気筒11〜11とエアークリ
ーナA間の各吸気管12〜12には、各気化器20〜2
0と各絞り弁装置30〜30がそれぞれ独立的に各1個
づつ取付けられており、かつ各吸気管12〜12は各バ
ランスパイプ13〜13により負圧制御弁Vを介して互
いに各絞り弁装置30〜30の後流にて運通している。
2図において、符号1川ま4気筒4サイクル内燃機関を
示していて、機関10の各気筒11〜11とエアークリ
ーナA間の各吸気管12〜12には、各気化器20〜2
0と各絞り弁装置30〜30がそれぞれ独立的に各1個
づつ取付けられており、かつ各吸気管12〜12は各バ
ランスパイプ13〜13により負圧制御弁Vを介して互
いに各絞り弁装置30〜30の後流にて運通している。
負圧制御弁Vは、第4図にて示したように、吸気管12
内の負圧に応答して作動するもので、その中央部に位置
する4本の分岐管部分V,にて各バランスパイプ13〜
13を互いに可変的に蓮通又は遮断するとともに、その
主管部分V2にて1」ァクタ40から採取した排気ガス
を各バランスパイプ13に供給又は遮断するように構成
されている。一方、各気筒11〜11の各排気管14〜
14側には排気ガスを再燃焼させるためのIJアクタ4
0が取付けられている。
内の負圧に応答して作動するもので、その中央部に位置
する4本の分岐管部分V,にて各バランスパイプ13〜
13を互いに可変的に蓮通又は遮断するとともに、その
主管部分V2にて1」ァクタ40から採取した排気ガス
を各バランスパイプ13に供給又は遮断するように構成
されている。一方、各気筒11〜11の各排気管14〜
14側には排気ガスを再燃焼させるためのIJアクタ4
0が取付けられている。
また、この機関10のシリンダヘッド部分刊こおいては
、第4図にて明瞭に示したとおり、各排気管14〜14
側のみがウオータジャケットCによって包囲され、各吸
気管12〜12側は各気筒11〜11内の燃焼熱を有効
に付与され得るように露出している。なお、第2図にお
いて、符号Pはェキゾーストパィプを示し、また符号1
,〜Lは各気筒11の頭部に取付けた点火栓を示してい
る。また、機関10の前部には、第3図にて明瞭に示し
たように、各吸気弁15及び各排気弁16をそれぞれ開
閉する一対のカム軸81,82がシリンダヘッド部分日
に互いに平行に水平状に軸架されている。
、第4図にて明瞭に示したとおり、各排気管14〜14
側のみがウオータジャケットCによって包囲され、各吸
気管12〜12側は各気筒11〜11内の燃焼熱を有効
に付与され得るように露出している。なお、第2図にお
いて、符号Pはェキゾーストパィプを示し、また符号1
,〜Lは各気筒11の頭部に取付けた点火栓を示してい
る。また、機関10の前部には、第3図にて明瞭に示し
たように、各吸気弁15及び各排気弁16をそれぞれ開
閉する一対のカム軸81,82がシリンダヘッド部分日
に互いに平行に水平状に軸架されている。
これらのカム軸81,82は、クランクシャフト18に
よりチェーン83を介して駆動されるスプロケツト19
と同軸的に取付けられたカム軸スプロケツト84によっ
てタイミングチェーン85を介して図示矢印方向に駆動
される。なお、チェーン85は、図示右方の案内板86
と図示左方の調節ネジ88を有する案内板87によって
所定の位置に案内張架されている。また、吸気弁15を
開閉するカム軸81と排気弁16を開閉するカム軸82
間に位置するチェーン85の上面には油圧駆動装置90
の押圧部材91がスプリング93の作用により滑動自在
に圧接している。油圧制御装置94は、ポンプ95、油
圧制御弁96、及び電磁切検弁97とにより構成されて
いる。切換弁97はスロットル装置30の作動に応答し
て起動するもので、通常時はポンプ95からの圧油を油
圧制御弁96を介して油圧駆動装置9川こ供給し、また
アィドリング運転等のスロットル装置30の最大絞り時
にはポンプ95から油圧駆動装置9川こ供給される圧油
を遮断する。気化器2川ま、第4図にて示したように、
主燃料供給装置50、スロー系燃料供給装置60及び始
動用燃料供給装置70を備えていて、主として装置60
と70により理論空燃比より希薄な混合気を吸気管12
内に供給する。絞り弁装置30は、第4図に示す如く、
吸気管12の内壁部に軸支した軸31と、該軸31に固
着した円板状の弁体32とにより構成されていて、この
絞り弁装置30の後流近傍における吸気管12の内壁上
半部には半環状の溝33が穿設され、またこの溝33の
両側下端部は軸31の両側に開□している。
よりチェーン83を介して駆動されるスプロケツト19
と同軸的に取付けられたカム軸スプロケツト84によっ
てタイミングチェーン85を介して図示矢印方向に駆動
される。なお、チェーン85は、図示右方の案内板86
と図示左方の調節ネジ88を有する案内板87によって
所定の位置に案内張架されている。また、吸気弁15を
開閉するカム軸81と排気弁16を開閉するカム軸82
間に位置するチェーン85の上面には油圧駆動装置90
の押圧部材91がスプリング93の作用により滑動自在
に圧接している。油圧制御装置94は、ポンプ95、油
圧制御弁96、及び電磁切検弁97とにより構成されて
いる。切換弁97はスロットル装置30の作動に応答し
て起動するもので、通常時はポンプ95からの圧油を油
圧制御弁96を介して油圧駆動装置9川こ供給し、また
アィドリング運転等のスロットル装置30の最大絞り時
にはポンプ95から油圧駆動装置9川こ供給される圧油
を遮断する。気化器2川ま、第4図にて示したように、
主燃料供給装置50、スロー系燃料供給装置60及び始
動用燃料供給装置70を備えていて、主として装置60
と70により理論空燃比より希薄な混合気を吸気管12
内に供給する。絞り弁装置30は、第4図に示す如く、
吸気管12の内壁部に軸支した軸31と、該軸31に固
着した円板状の弁体32とにより構成されていて、この
絞り弁装置30の後流近傍における吸気管12の内壁上
半部には半環状の溝33が穿設され、またこの溝33の
両側下端部は軸31の両側に開□している。
また、この溝33の後流に位置する吸気管12の内壁上
半部には半円管部材34が固着されていて、この部材3
4の図示左端部によって溝33の幅方向の略半分が覆わ
れている。
半部には半円管部材34が固着されていて、この部材3
4の図示左端部によって溝33の幅方向の略半分が覆わ
れている。
しかして、この絞り弁装置30の後流近傍においては、
先に述べたスロー系燃料供給装置60から流出する燃料
が吸気管12の内壁に付着してフィルム状′となり、そ
のまま各気筒1 1の吸気孔内に流れ込もうとした時、
このフィルム状の燃料は溝33内に捕捉されかつ軸31
上へと流下し弁体32の周囲にて霧化されてから吸気孔
へと供給される。
先に述べたスロー系燃料供給装置60から流出する燃料
が吸気管12の内壁に付着してフィルム状′となり、そ
のまま各気筒1 1の吸気孔内に流れ込もうとした時、
このフィルム状の燃料は溝33内に捕捉されかつ軸31
上へと流下し弁体32の周囲にて霧化されてから吸気孔
へと供給される。
吸気管12は、上述したごと〈、ウオータジャケットC
の上部にて露出していて(第4図参照)、気化器2川こ
対しては断熱材35を介して連結され、一方排気管14
に対しては、第6図に示すごとく、気筒11の燃焼室R
を介して蓮適している。
の上部にて露出していて(第4図参照)、気化器2川こ
対しては断熱材35を介して連結され、一方排気管14
に対しては、第6図に示すごとく、気筒11の燃焼室R
を介して蓮適している。
また、各気筒11のシリンダヘッド日の形状は、第6図
にて示すごとく、半球状の内壁面日,,日2を有し、こ
れら両内壁面日,,日2の周囲にはスキツシュ領域日3
が形成されている。
にて示すごとく、半球状の内壁面日,,日2を有し、こ
れら両内壁面日,,日2の周囲にはスキツシュ領域日3
が形成されている。
また、点火栓1,〜14は両シリンダヘッド内壁面世,
,日2の境界近傍に位置して取付けられている。また、
シリンダヘッド日は、第5図にて示すごとく、その肉厚
が厚く形成されていて、これにより吸気管12に対する
熱伝導を良好にしている。
,日2の境界近傍に位置して取付けられている。また、
シリンダヘッド日は、第5図にて示すごとく、その肉厚
が厚く形成されていて、これにより吸気管12に対する
熱伝導を良好にしている。
次に、各気筒11の各燃焼室R内への吸気作用と燃焼室
Rからの排気作用の調整状態について説明すると、本発
明においては、機関10のアィドリング運転等の低負荷
運転時を除く負荷運転時における吸気弁15の開放期間
と排気弁16の開放期間をクランク軸上死点附近におい
て所定定時間重複(オーバーラップ)させて各気筒11
への吸気時にその燃焼室R内に所定量の既燃ガスが残留
するように調整するとともに、機関10の低負荷運転時
における燃焼室R内にての既燃ガス残留量を減少させ得
るように調整してある。即ち、この燃焼室R内にての既
ガス残留量に対する吸入混合気量の比率の調整手段とし
ては、低負荷運転時を除くその他の負荷運転時における
吸気弁15の開放開始時期を排気弁16の閉止完了前に
てクランクシャフト18のクランク角にして300〜8
0oの角度に設定して燃焼室R内にての既燃ガス残留量
に対する吸入混合気量の比率を所定の値に調整するとと
もに、低負荷運転時には前述した油圧駆動装置90の作
動により両カム軸81,82間に位置するタイミングチ
ェーン86に対する押圧力を解除して排気弁16のカム
軸82に対して吸気弁15のカム軸81を所定角度遅角
せしめることにより既燃ガス残留量を減少させ、燃焼室
R内にての既燃ガス残留量に対する吸入混合気量の比率
を増大せしめる手段が採用されている。次に、リアク夕
40の構成について説明すると、このリアクタ4川ま、
第2図及び第4図にて示したごと〈、各排気管14を覆
蓋する外側ケーシング41と内側ケーシング42とによ
り構成されていて、両ケーシング41と42間には空所
43が形成され各排気管14の外周部を保温している。
Rからの排気作用の調整状態について説明すると、本発
明においては、機関10のアィドリング運転等の低負荷
運転時を除く負荷運転時における吸気弁15の開放期間
と排気弁16の開放期間をクランク軸上死点附近におい
て所定定時間重複(オーバーラップ)させて各気筒11
への吸気時にその燃焼室R内に所定量の既燃ガスが残留
するように調整するとともに、機関10の低負荷運転時
における燃焼室R内にての既燃ガス残留量を減少させ得
るように調整してある。即ち、この燃焼室R内にての既
ガス残留量に対する吸入混合気量の比率の調整手段とし
ては、低負荷運転時を除くその他の負荷運転時における
吸気弁15の開放開始時期を排気弁16の閉止完了前に
てクランクシャフト18のクランク角にして300〜8
0oの角度に設定して燃焼室R内にての既燃ガス残留量
に対する吸入混合気量の比率を所定の値に調整するとと
もに、低負荷運転時には前述した油圧駆動装置90の作
動により両カム軸81,82間に位置するタイミングチ
ェーン86に対する押圧力を解除して排気弁16のカム
軸82に対して吸気弁15のカム軸81を所定角度遅角
せしめることにより既燃ガス残留量を減少させ、燃焼室
R内にての既燃ガス残留量に対する吸入混合気量の比率
を増大せしめる手段が採用されている。次に、リアク夕
40の構成について説明すると、このリアクタ4川ま、
第2図及び第4図にて示したごと〈、各排気管14を覆
蓋する外側ケーシング41と内側ケーシング42とによ
り構成されていて、両ケーシング41と42間には空所
43が形成され各排気管14の外周部を保温している。
なお、このリアク夕4川こおいては、図示しない前部閉
口から流入する空気が前記空所43内に流れて排気管1
4の過熱を防止する手段が採用されている。また、この
リアクタ40には、リアクタ40内の排気ガスを採取す
るためのボート44が設けられ、このボート44は、ク
ーラー45、排気制御弁46、負圧制御弁Vを介して導
管44a,44b及び各バランスパイプ13により各吸
気管12に蓮適している。排気制御弁46は、導管12
aを通して付与される負圧により作動するダイアフラム
ピストン46aと、該ダイアフラムピストン46aの動
きに応じて導管44aと導管44b間の蓮通を制御する
弁体46bを具備していて、機関10の低負荷運転時に
吸気管12内に生じる負圧により導管44aと導管44
b間を遮断するように機能する。
口から流入する空気が前記空所43内に流れて排気管1
4の過熱を防止する手段が採用されている。また、この
リアクタ40には、リアクタ40内の排気ガスを採取す
るためのボート44が設けられ、このボート44は、ク
ーラー45、排気制御弁46、負圧制御弁Vを介して導
管44a,44b及び各バランスパイプ13により各吸
気管12に蓮適している。排気制御弁46は、導管12
aを通して付与される負圧により作動するダイアフラム
ピストン46aと、該ダイアフラムピストン46aの動
きに応じて導管44aと導管44b間の蓮通を制御する
弁体46bを具備していて、機関10の低負荷運転時に
吸気管12内に生じる負圧により導管44aと導管44
b間を遮断するように機能する。
負圧制御弁Vは、導管12aを通して付与される負圧に
より作動するダイアフラムピストンVaと、該ピストン
Vaの動きに応じて導管44bと各バランスパイプ13
間の蓮通を制御する弁体Vbを具備していて、機関10
の低負荷運転時に吸気管12内に生じる負圧により導管
44bと各バランスパイプ13間の蓮通を遮断し、低負
荷運転時以外の負荷運転時には吸気管12内の負圧に応
じて吸気管12内に採取される排気ガス量を調整する。
次に上記のように構成した機関10の作動について説明
すると、機関10の始動時には、気化器20の始動用燃
料供給装置70の一時的な作動により理論混合比よりも
濃い混合気が吸気管12を通して燃焼室R内に供給され
るが、本実施例においては、先に詳述したごとく、各吸
気管12毎に絞り弁装置30が取付けられてし、てこれ
ら各絞り弁装置30の後流にての混合気の良好な霧化作
用を期待し得るとともに、この時第3図に示した油圧駆
動装置90が非作動状態にあって吸気弁15と排気弁1
6の開放期間の重複度合が所定値よりも小さくなり燃焼
室R内にての既燃ガス残留量が所定値よりも減少するの
で、これにより燃焼室R内にての既ガス残留量に対する
吸入混合気量の比率が設定値よりも増大して、機関10
を円滑に始動させることができる。
より作動するダイアフラムピストンVaと、該ピストン
Vaの動きに応じて導管44bと各バランスパイプ13
間の蓮通を制御する弁体Vbを具備していて、機関10
の低負荷運転時に吸気管12内に生じる負圧により導管
44bと各バランスパイプ13間の蓮通を遮断し、低負
荷運転時以外の負荷運転時には吸気管12内の負圧に応
じて吸気管12内に採取される排気ガス量を調整する。
次に上記のように構成した機関10の作動について説明
すると、機関10の始動時には、気化器20の始動用燃
料供給装置70の一時的な作動により理論混合比よりも
濃い混合気が吸気管12を通して燃焼室R内に供給され
るが、本実施例においては、先に詳述したごとく、各吸
気管12毎に絞り弁装置30が取付けられてし、てこれ
ら各絞り弁装置30の後流にての混合気の良好な霧化作
用を期待し得るとともに、この時第3図に示した油圧駆
動装置90が非作動状態にあって吸気弁15と排気弁1
6の開放期間の重複度合が所定値よりも小さくなり燃焼
室R内にての既燃ガス残留量が所定値よりも減少するの
で、これにより燃焼室R内にての既ガス残留量に対する
吸入混合気量の比率が設定値よりも増大して、機関10
を円滑に始動させることができる。
またこの始動時には、吸気管12の外周がウオータジャ
ケットCによって冷却されていないため、各気筒11の
シリンダへッド日部分が容易に暖められて暖気運転を短
時間に終了することができる。なお、この時吸気管12
に接続した排気制御弁46と負圧制御弁Vは吸気管12
内に生じる負圧によって作動し吸気管12内への排気ガ
スの流入を遮断している。また、機関10のアィドリン
グ運転等の低負荷運転時には、気化器20のスロー系燃
料供給装置60から供給される希薄混合気がスロットル
装置30の近傍に設けた溝33及び半円筒部材34によ
って積極的に霧化されるとともに吸気管12に付与され
る熱によりその気化を促進されてから燃焼室R内に吸入
され、更に燃焼室R内に吸入された希薄混合気が燃焼室
R内に残留する既燃ガスにより気化される。
ケットCによって冷却されていないため、各気筒11の
シリンダへッド日部分が容易に暖められて暖気運転を短
時間に終了することができる。なお、この時吸気管12
に接続した排気制御弁46と負圧制御弁Vは吸気管12
内に生じる負圧によって作動し吸気管12内への排気ガ
スの流入を遮断している。また、機関10のアィドリン
グ運転等の低負荷運転時には、気化器20のスロー系燃
料供給装置60から供給される希薄混合気がスロットル
装置30の近傍に設けた溝33及び半円筒部材34によ
って積極的に霧化されるとともに吸気管12に付与され
る熱によりその気化を促進されてから燃焼室R内に吸入
され、更に燃焼室R内に吸入された希薄混合気が燃焼室
R内に残留する既燃ガスにより気化される。
また、この時吸気弁15と排気弁16の開放期間の重複
度合が、前記始動時と同様に、設定値よりも小さくされ
燃焼室R内にての既燃ガス残留量に対する吸入混合気量
の比率が増大する状態となっている。このため、機関1
0のアィドリング運転が円滑に行われ、また燃焼室R内
にては、希薄混合気の燃焼温度が前記既燃ガスの存在に
より低く制御されるため、排気ガス中の有害成分である
N○kの発生が抑制される。また、機関10の中負荷、
高負荷等のその他の負荷運転時には、気化器20の主燃
料供給装置50から供給される希薄混合気が上記アィド
リング運転時と同様に吸気管12内にての霧化作用及び
気化作用によりその気化を促進されて燃焼室R内に吸入
されるが、このとき第3図に示した油圧制御装置94に
ては切換弁97がスロットル装置30の作動に応答して
励磁され油圧ポンプ95からの圧油が油圧駆動装置9川
こ付与され、また吸気管12に接続した排気制御弁46
と負圧制御弁Vにおいては、排気制御弁46が吸気管1
2内の負圧の低下によって開かれるとともに負圧制御弁
Vの関度が吸気管12内の負圧に応じて制御される。
度合が、前記始動時と同様に、設定値よりも小さくされ
燃焼室R内にての既燃ガス残留量に対する吸入混合気量
の比率が増大する状態となっている。このため、機関1
0のアィドリング運転が円滑に行われ、また燃焼室R内
にては、希薄混合気の燃焼温度が前記既燃ガスの存在に
より低く制御されるため、排気ガス中の有害成分である
N○kの発生が抑制される。また、機関10の中負荷、
高負荷等のその他の負荷運転時には、気化器20の主燃
料供給装置50から供給される希薄混合気が上記アィド
リング運転時と同様に吸気管12内にての霧化作用及び
気化作用によりその気化を促進されて燃焼室R内に吸入
されるが、このとき第3図に示した油圧制御装置94に
ては切換弁97がスロットル装置30の作動に応答して
励磁され油圧ポンプ95からの圧油が油圧駆動装置9川
こ付与され、また吸気管12に接続した排気制御弁46
と負圧制御弁Vにおいては、排気制御弁46が吸気管1
2内の負圧の低下によって開かれるとともに負圧制御弁
Vの関度が吸気管12内の負圧に応じて制御される。
これによりカム軸81と82間に位置するタイミングチ
ェーン85が油圧駆動装置90の押圧部材91により押
圧されて吸気弁15の開放時期がアィドリング運転時に
比して所定角度進角され吸気弁15と排気弁16の開放
期間の重複度合が設定値に調整されるともに、吸気管1
2内には排気ボート44から導管44a、排気制御弁4
6、導管44bを通して採取される排気ガスが負圧制御
弁Vの開度に応じて供給される。このため、燃焼室R内
にては、前記吸気弁15と排気弁16の開放期間の重複
度合と前記負圧制御弁Vの開度に応じて既燃ガスが残留
し、この既燃ガスの存在により希薄混合気の燃焼温度が
低く制御されて排気ガス中の有害成分であるN○×の発
生が抑制される。
ェーン85が油圧駆動装置90の押圧部材91により押
圧されて吸気弁15の開放時期がアィドリング運転時に
比して所定角度進角され吸気弁15と排気弁16の開放
期間の重複度合が設定値に調整されるともに、吸気管1
2内には排気ボート44から導管44a、排気制御弁4
6、導管44bを通して採取される排気ガスが負圧制御
弁Vの開度に応じて供給される。このため、燃焼室R内
にては、前記吸気弁15と排気弁16の開放期間の重複
度合と前記負圧制御弁Vの開度に応じて既燃ガスが残留
し、この既燃ガスの存在により希薄混合気の燃焼温度が
低く制御されて排気ガス中の有害成分であるN○×の発
生が抑制される。
また上記した機関10のアィドリング運転時及び負荷運
転時には、燃焼室R内にての希薄混合気の燃焼の遅れに
よって排気弁16が開く直前又は開き始めるまで燃焼が
続くので、排気管14に排出される排気ガス温度が45
0℃〜90000程度に制御され排気ガス中に含まれる
有害成分HCの再燃暁がリアクタ40内にて効率よく促
進される。なお、本実施例においては、希薄混合気の霧
化を良好にする手段として、スロー系燃料供給装置60
のパイロットエアージェットの径及びスロー系燃料供給
路の最小内径に対するパィ。
転時には、燃焼室R内にての希薄混合気の燃焼の遅れに
よって排気弁16が開く直前又は開き始めるまで燃焼が
続くので、排気管14に排出される排気ガス温度が45
0℃〜90000程度に制御され排気ガス中に含まれる
有害成分HCの再燃暁がリアクタ40内にて効率よく促
進される。なお、本実施例においては、希薄混合気の霧
化を良好にする手段として、スロー系燃料供給装置60
のパイロットエアージェットの径及びスロー系燃料供給
路の最小内径に対するパィ。
ットェアージェットの径の比率が下記のように設定して
ある。パイロットエアージェットの径 =スロットルボア径×0.035〜o.o65/fイロ
ツトエアージヱツトのf宅スロー系燃料供給路の最小内
径=0.5〜1.4次に第7図〜第9図を参照して本発
明の他の実施例を説明すると、本実施例は一本のカム軸
181上に固着した各カム181aにより各吸気弁11
5と各排気弁116の開閉を行うとともに、一個の気化
器120から供給される希薄混合気を分岐吸気管112
を通して各燃焼室R内に導入し、燃焼室R内の排気ガス
を各吸気管112に隣接して設けた各排気管114を通
して排出するようにした4サイクル内燃機関100に本
発明を実施したもので、その要旨とするところは、前記
気化器120から供給される希薄混合気量を機関100
のアィドリング運転等の低負荷運転に応答して所定量増
大させることにより燃焼室R内における既燃ガスの残留
量に対する吸入混合気量の比率を増大させ得る手段を採
用し、かつ機関10川こ装備した配電器Dの進角角度を
低負荷運転時にのみ所定角度遅角せしめて各気筒111
の点火時期をその他の負荷運転時の点火時期よりも所定
時間遅らせ、これにより希薄混合気量の増大にも拘らず
機関100の回転数を所定の回転数に維持する機関回転
制御手段を採用したことにある。
ある。パイロットエアージェットの径 =スロットルボア径×0.035〜o.o65/fイロ
ツトエアージヱツトのf宅スロー系燃料供給路の最小内
径=0.5〜1.4次に第7図〜第9図を参照して本発
明の他の実施例を説明すると、本実施例は一本のカム軸
181上に固着した各カム181aにより各吸気弁11
5と各排気弁116の開閉を行うとともに、一個の気化
器120から供給される希薄混合気を分岐吸気管112
を通して各燃焼室R内に導入し、燃焼室R内の排気ガス
を各吸気管112に隣接して設けた各排気管114を通
して排出するようにした4サイクル内燃機関100に本
発明を実施したもので、その要旨とするところは、前記
気化器120から供給される希薄混合気量を機関100
のアィドリング運転等の低負荷運転に応答して所定量増
大させることにより燃焼室R内における既燃ガスの残留
量に対する吸入混合気量の比率を増大させ得る手段を採
用し、かつ機関10川こ装備した配電器Dの進角角度を
低負荷運転時にのみ所定角度遅角せしめて各気筒111
の点火時期をその他の負荷運転時の点火時期よりも所定
時間遅らせ、これにより希薄混合気量の増大にも拘らず
機関100の回転数を所定の回転数に維持する機関回転
制御手段を採用したことにある。
しかして本実施例の気化器120においては、その一次
側絞り弁130の初期関度(アクセルペダル非作動時の
開度)が予め所定角度に調節されていて機関100のア
イドリング運転等の低負荷運転時に各吸気管1 12内
に供V給される吸入混合気量を前もって増大させるよう
に調整してあり、スロー系燃料供給装置160のパイロ
ットエアージェットの径及びスロー系燃料供給路の最少
内径に対するパイロットエアージェットの径の比率が下
記のように設定してある。
側絞り弁130の初期関度(アクセルペダル非作動時の
開度)が予め所定角度に調節されていて機関100のア
イドリング運転等の低負荷運転時に各吸気管1 12内
に供V給される吸入混合気量を前もって増大させるよう
に調整してあり、スロー系燃料供給装置160のパイロ
ットエアージェットの径及びスロー系燃料供給路の最少
内径に対するパイロットエアージェットの径の比率が下
記のように設定してある。
パイロットエアージェットの径
=スロットルボァ径×o.035〜o.o65/ぐイロ
ツトエアージエツトのfキスロー系燃料供給路の最小内
径=0.35〜0.80また配電器Dには、第9図に示
したごとく、気化器120の一次側絞り弁130の作動
に応答して配電器Dの進角角度を制御することにより機
関100の回転数を所定の回転数に維持するための電気
的制御回路(機関回転制御手段)が結線されている。
ツトエアージエツトのfキスロー系燃料供給路の最小内
径=0.35〜0.80また配電器Dには、第9図に示
したごとく、気化器120の一次側絞り弁130の作動
に応答して配電器Dの進角角度を制御することにより機
関100の回転数を所定の回転数に維持するための電気
的制御回路(機関回転制御手段)が結線されている。
この電気的制御回路は、気化器120の一次側絞り弁1
30の作動に応じて駆動されるスイッチSと、このスイ
ッチSの作動時に進角側コンタクトポイントD,を電源
Bに接続するりレー121とを具備している。
30の作動に応じて駆動されるスイッチSと、このスイ
ッチSの作動時に進角側コンタクトポイントD,を電源
Bに接続するりレー121とを具備している。
またスイッチSはしバー122により駆動され、レバー
122は図示しないアクセルペダルに連動されて前記絞
り弁130の作動に応じて図示時計方向に回動される。
なお、図中符号123は機関100のィグニッションス
ィッチ、符号124はトランス、符号125は配電部、
符号1,〜14は各気筒111の点火栓を示している。
122は図示しないアクセルペダルに連動されて前記絞
り弁130の作動に応じて図示時計方向に回動される。
なお、図中符号123は機関100のィグニッションス
ィッチ、符号124はトランス、符号125は配電部、
符号1,〜14は各気筒111の点火栓を示している。
その他の構成は前記第1実施例と実質的に同じであるの
で同一部分には10抗番代の類似符号を付してその説明
は省略する。また、本実施例においては、吸気弁115
の開放開始時期を排気弁116の閉止完了前にてクラン
クシャフトのクランク角にして20o〜40oの角度に
設定して機関100の負荷運転時の既燃ガス残留量を予
め最適な値に調整してある。次に上記のように構成した
機関100の作動について説明すると、機関100の始
動時には、気化器120の始動用燃料供給装置の一時的
な作動により理論混合比よりも濃い混合気が吸気管11
2を通して燃焼室R内に供給されるが、本実施例におい
てはこの時気化器120の一次側絞り弁130の初期関
度が所定角度に調整されていて充分な混合気量が燃焼室
R内に吸入されるので、吸気弁115と排気弁116の
開放期間の重複度合により規定される燃焼室R内にての
既燃ガス残留量に対する吸入混合気量の比率が設定値よ
りも増大して、機関100を円滑に始動させることがで
き、またこの始動時には吸気管112の外周がウオータ
ジャケツトCによって冷却されていないため、各気筒1
11のシリンダヘツド日部分が容易に暖められて暖気運
転を短時間に終了することができる。
で同一部分には10抗番代の類似符号を付してその説明
は省略する。また、本実施例においては、吸気弁115
の開放開始時期を排気弁116の閉止完了前にてクラン
クシャフトのクランク角にして20o〜40oの角度に
設定して機関100の負荷運転時の既燃ガス残留量を予
め最適な値に調整してある。次に上記のように構成した
機関100の作動について説明すると、機関100の始
動時には、気化器120の始動用燃料供給装置の一時的
な作動により理論混合比よりも濃い混合気が吸気管11
2を通して燃焼室R内に供給されるが、本実施例におい
てはこの時気化器120の一次側絞り弁130の初期関
度が所定角度に調整されていて充分な混合気量が燃焼室
R内に吸入されるので、吸気弁115と排気弁116の
開放期間の重複度合により規定される燃焼室R内にての
既燃ガス残留量に対する吸入混合気量の比率が設定値よ
りも増大して、機関100を円滑に始動させることがで
き、またこの始動時には吸気管112の外周がウオータ
ジャケツトCによって冷却されていないため、各気筒1
11のシリンダヘツド日部分が容易に暖められて暖気運
転を短時間に終了することができる。
またこの時、第9図に示した電気的制御回路においては
、スイッチSとIJレー121が非作動状態にあって配
電器Dの進角角度が所定角度遅角される。これにより燃
焼室R内にては各点火栓1,〜Lの点火時期が所定時間
遅らされて機関100の回転数が抑制される。なお、こ
の時吸気管112に接続した排気制御弁146は吸気管
112内に生じる負圧によって作動し吸気管112内へ
の排気ガスの流入を遮断している。また機関100のア
ィドリング運転等の低負荷運転時には、気化器120の
スロー系燃料供給装置160から供給される希薄混合気
が吸気管112に付与される熱によりその気化を促進さ
れてから燃焼室R内に吸入され、更に燃焼室R内に吸入
された希薄混合気が燃焼室R内に残留する既燃ガスによ
り気化される。
、スイッチSとIJレー121が非作動状態にあって配
電器Dの進角角度が所定角度遅角される。これにより燃
焼室R内にては各点火栓1,〜Lの点火時期が所定時間
遅らされて機関100の回転数が抑制される。なお、こ
の時吸気管112に接続した排気制御弁146は吸気管
112内に生じる負圧によって作動し吸気管112内へ
の排気ガスの流入を遮断している。また機関100のア
ィドリング運転等の低負荷運転時には、気化器120の
スロー系燃料供給装置160から供給される希薄混合気
が吸気管112に付与される熱によりその気化を促進さ
れてから燃焼室R内に吸入され、更に燃焼室R内に吸入
された希薄混合気が燃焼室R内に残留する既燃ガスによ
り気化される。
またこの時、燃焼室R内には前記始動時と同様に充分な
混合気が供給されて燃焼室R内にての既燃ガス残留量に
対する吸入混合気量の比率が増大し、機関100のァィ
ドリング運転が円滑に行われる。またこの時機関100
の回転は前記始動時と同機に制御される。また機関10
0のその他の負荷運転時には、気化器120の主燃料供
給装置150から供給される希薄混合気がアィドリング
運転時と同様にその気化を促進されて燃焼室R内に吸入
されるが、この時第9図に示した電気的制御回路にては
、アクセルペダルの動きに連動してスイッチSが閉じリ
レー121が励磁されて配電器○の進角側コンタクトポ
イントD,のみが電源Bに接続され、またこの時吸気管
112に接続した排気制御弁146が吸気管112内の
負圧の低下によって開かれる。
混合気が供給されて燃焼室R内にての既燃ガス残留量に
対する吸入混合気量の比率が増大し、機関100のァィ
ドリング運転が円滑に行われる。またこの時機関100
の回転は前記始動時と同機に制御される。また機関10
0のその他の負荷運転時には、気化器120の主燃料供
給装置150から供給される希薄混合気がアィドリング
運転時と同様にその気化を促進されて燃焼室R内に吸入
されるが、この時第9図に示した電気的制御回路にては
、アクセルペダルの動きに連動してスイッチSが閉じリ
レー121が励磁されて配電器○の進角側コンタクトポ
イントD,のみが電源Bに接続され、またこの時吸気管
112に接続した排気制御弁146が吸気管112内の
負圧の低下によって開かれる。
これにより各燃焼室R内にては各点火栓1,〜Lの点火
期間が平常状態に復帰するとともに、吸気管112内に
は排気ボート144から導管144a、クーラー145
、排気制御弁146、導管144bを通して採取される
排気ガスが供給される。その他の作用は上記第1実施例
と実質的に同じであるのでその説明は省略する。なお、
上記各実施例においては、吸気管12,112に希薄混
合気を供する手段として吸気管12,112に気化器2
0,120を取付けた例について説明したが、これを気
化器に代えて燃料噴射装置を採用してもよく、この場合
には、その噴射ノズルの燃料噴射期間を各気筒の吸気上
死点後300〜1500を除く期間に設定することが肝
要である。
期間が平常状態に復帰するとともに、吸気管112内に
は排気ボート144から導管144a、クーラー145
、排気制御弁146、導管144bを通して採取される
排気ガスが供給される。その他の作用は上記第1実施例
と実質的に同じであるのでその説明は省略する。なお、
上記各実施例においては、吸気管12,112に希薄混
合気を供する手段として吸気管12,112に気化器2
0,120を取付けた例について説明したが、これを気
化器に代えて燃料噴射装置を採用してもよく、この場合
には、その噴射ノズルの燃料噴射期間を各気筒の吸気上
死点後300〜1500を除く期間に設定することが肝
要である。
また、上記各実施例においては、本発明を4気筒4サイ
クル内燃機関に実施した例を説明したが、本発明はその
他の各種多気筒内燃機関に実施し得ることは勿論のこと
、近年開発されてきた劉室付燃焼室による成層吸気方式
の内燃機関にも実施し得るものである。
クル内燃機関に実施した例を説明したが、本発明はその
他の各種多気筒内燃機関に実施し得ることは勿論のこと
、近年開発されてきた劉室付燃焼室による成層吸気方式
の内燃機関にも実施し得るものである。
以上詳述したとおり、本発明は、理論混合比より希薄な
混合気を燃焼させて駆動するようにした多気筒内燃機関
において、各気筒の吸気弁の開放期間と排気弁の開放期
間を所定時間重複させることにより各気筒の吸気時に各
燃焼室内に残留する既燃ガスの残留量に対する吸入混合
気量の比率をァィドリング運転時の低負荷運転時にのみ
所定比率よりも増大させかつその他の負荷運転時には所
定比率に維持するように構成したことにその特徴があり
、これによりこの種の内燃機関の低負荷運転時における
希薄混合気の着火性を良好にして特に機関の始動及びア
ィドリング運転を円滑にすることができ、かつその他の
負荷運転時(走行時)には各気筒内にてのN○xの発生
を積極的に抑制し、排気ガス中に含まれる余剰の酸素を
有効に活用して排気ガスを再燃競させ、排気ガス中のH
Cを激減させることができる。
混合気を燃焼させて駆動するようにした多気筒内燃機関
において、各気筒の吸気弁の開放期間と排気弁の開放期
間を所定時間重複させることにより各気筒の吸気時に各
燃焼室内に残留する既燃ガスの残留量に対する吸入混合
気量の比率をァィドリング運転時の低負荷運転時にのみ
所定比率よりも増大させかつその他の負荷運転時には所
定比率に維持するように構成したことにその特徴があり
、これによりこの種の内燃機関の低負荷運転時における
希薄混合気の着火性を良好にして特に機関の始動及びア
ィドリング運転を円滑にすることができ、かつその他の
負荷運転時(走行時)には各気筒内にてのN○xの発生
を積極的に抑制し、排気ガス中に含まれる余剰の酸素を
有効に活用して排気ガスを再燃競させ、排気ガス中のH
Cを激減させることができる。
第1図は空燃比とェミッション濃度の関係を示すグラフ
、第2図は本発明の一実施例を示す4気筒4サイクル内
燃機関の平面図、第3図は第2図の3−3線における拡
大縦断面図、第4図は第2図の4−4線における拡大縦
断面図、第5図は第4図の5一5線における部分縦断面
図、第6図は第4図に示したシリングヘッド部分を下方
から見た部分断面図、第7図は本発明の他の実施例を示
す4気筒4サイクル内燃機関の平面図、第8図は第7図
の8−8線における部分縦断面図、第9図は第7図に示
した内燃機関の回転を制御する電気的制御回路図である
。 符号の説明、10,100・・・・・・多気筒内燃機関
、11,111・・・・・・吸気管、13・・・・・・
バランスパイプ、14,114・・・・・・排気管、1
5,115・・・・・・吸気弁、16,116・・・・
・・排気弁、17・・・・・・ピストン、20,120
……気化器、30,130・・・・・・絞り弁装置(ス
ロットル装置)、40…・・・IJァクタ、46・・・
・・・排気制御弁、50・…・・主燃料供給装置、60
・・・・・・スロー系燃料供給装置、70・・…・始動
用燃料供給装置、81・・・・・・吸気弁用カム軸、8
2・・・・・・排気用カム軸、85・・・・・・タイミ
ングチェーン、90・・・・・・油圧駆動装置、91・
・・・・・押圧部村、94・・・・・・油圧制御装置、
97・・・・・・電磁切換弁、D・・・・・・配電器、
1,〜14・・・・・・点火栓。 第1図第5図 第6図 第2図 第4図 第3図 第7図 第8図 第9図
、第2図は本発明の一実施例を示す4気筒4サイクル内
燃機関の平面図、第3図は第2図の3−3線における拡
大縦断面図、第4図は第2図の4−4線における拡大縦
断面図、第5図は第4図の5一5線における部分縦断面
図、第6図は第4図に示したシリングヘッド部分を下方
から見た部分断面図、第7図は本発明の他の実施例を示
す4気筒4サイクル内燃機関の平面図、第8図は第7図
の8−8線における部分縦断面図、第9図は第7図に示
した内燃機関の回転を制御する電気的制御回路図である
。 符号の説明、10,100・・・・・・多気筒内燃機関
、11,111・・・・・・吸気管、13・・・・・・
バランスパイプ、14,114・・・・・・排気管、1
5,115・・・・・・吸気弁、16,116・・・・
・・排気弁、17・・・・・・ピストン、20,120
……気化器、30,130・・・・・・絞り弁装置(ス
ロットル装置)、40…・・・IJァクタ、46・・・
・・・排気制御弁、50・…・・主燃料供給装置、60
・・・・・・スロー系燃料供給装置、70・・…・始動
用燃料供給装置、81・・・・・・吸気弁用カム軸、8
2・・・・・・排気用カム軸、85・・・・・・タイミ
ングチェーン、90・・・・・・油圧駆動装置、91・
・・・・・押圧部村、94・・・・・・油圧制御装置、
97・・・・・・電磁切換弁、D・・・・・・配電器、
1,〜14・・・・・・点火栓。 第1図第5図 第6図 第2図 第4図 第3図 第7図 第8図 第9図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 理論混合比より希薄な混合気を供給する燃料供給装
置と、該燃料供給装置から各気筒内に供給される希薄混
合気を各吸気管路中にて積極的に霧化するとともに該内
燃機関から付与される熱により積極的に気化せしめる手
段と、各気筒の吸気弁の開放期間と排気弁の開放期間を
所定時間重複させることにより各気筒の吸気時に各燃焼
室内に残留する既燃ガスの残留量に対する吸入混合気量
の比率を該内燃機関のアイドリング運転等の低負荷運転
時にのみ所定比率よりも増大させかつその他の負荷運転
時には所定比率に維持する調整手段とを具備して、該内
燃機関の低負荷運転時における着火性を向上させるとと
もにその他の負荷運転時における各気筒内の燃料温度を
低くし得るようにした多気筒内燃機関。 2 特許請求の範囲第1項に記載の多気筒内燃機関にお
いて、前記調整手段として、前記燃料供給装置から供給
される希薄混合気量を当該内燃機関のアイドリング運転
等の低負荷運転に応答して所定量増大させることにより
前記既燃ガスの残留量に対する吸入混合気量の比率を増
大させ得る手段を採用し、かつ該調整手段の作動に応答
して低負荷運転時にのみ該内燃機関の回転数を所定の回
転数に維持する機関回転制御手段を設けたことを特徴と
する多気筒内燃機関。 3 前記内燃機関として前記吸気弁と排気弁の両カム軸
を機関本体に平行に軸架してこれらのカム軸にクランク
シヤフトにより駆動されるタイミングチエーンを巻装し
てなる内燃機関を採用し、かつ前記調整手段を、前記両
カム軸間に位置するタイミングチエーンを押圧して前記
排気弁のカム軸に対して前記吸気弁のカム軸を所定角度
進角せしめる押圧手段と、該押圧手段を前記内燃機関の
低負荷運転時にのみ非作動状態となしその他の負荷運転
時には作動状態となす制御手段とにより構成した特許請
求の範囲第1項に記載の多気筒内燃機関。 4 特許請求の範囲第1項に記載の多気筒内燃機関にお
いて、前記調整手段として、前記燃料供給装置から供給
される希薄混合気量を当該内燃機関のアイドリング運転
時の低負荷運転に応答して所定量増大させることにより
前記既燃ガスの残留量に対する吸入混合気量の比率を増
大させ得る手段を採用し、当該内燃機関に装備した配電
器の進角角度を低負荷運転時にのみ所定角度遅角せしめ
て各気筒の点火時期をその他の負荷運転時の点火時期よ
りも所定時間遅らせる手段を採用してなる多気筒内燃機
関。 5 特許請求の範囲第1項に記載の多気筒内燃機関にお
いて、各気筒の排気管路の一部を各気筒の前記燃料供給
装置の後流に位置する吸気管路に連通する連通路と、該
連通路中に介装されて機関の低負荷運転時には前記連通
路を遮断しその他の負荷運転時には各負荷に応じて前記
連通路を通して各吸気管路中に導入される排気ガスの供
給量を制御する手段とを具備してなる排気ガス還流装置
を設けてなる多気管内燃機関。
Priority Applications (19)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP49073546A JPS6029823B2 (ja) | 1974-06-26 | 1974-06-26 | 多気筒内燃機関 |
GB44384/74A GB1491884A (en) | 1974-05-24 | 1974-10-14 | Four-stroke internal combustion engine and a method of operating such an engine to avoid atmospheric pollution |
GB44377/74A GB1496525A (en) | 1974-06-26 | 1974-10-14 | Method of operating a four stroke internal combustion engine |
GB44378/74A GB1491231A (en) | 1974-06-26 | 1974-10-14 | Four stroke internal combustion engine |
GB44382/74A GB1483408A (en) | 1974-05-24 | 1974-10-14 | Method for operating a four stroke internal combustion engine |
GB44383/74A GB1491883A (en) | 1974-05-24 | 1974-10-14 | Four stroke internal combustion engine |
GB44379/74A GB1491882A (en) | 1974-05-24 | 1974-10-14 | Four stroke internal combustion engine |
SE7413139A SE7413139L (sv) | 1974-05-24 | 1974-10-18 | Sett for justering av en fyrtaktsmotor. |
SE7413141A SE410210B (sv) | 1974-05-24 | 1974-10-18 | Forbrenningsmotor av fyrtaktstyp |
SE7413140A SE429369B (sv) | 1974-05-24 | 1974-10-18 | Fyrtakts forbrenningsmotor med avgasaterforing |
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Family Applications (1)
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JP49073546A Expired JPS6029823B2 (ja) | 1974-05-24 | 1974-06-26 | 多気筒内燃機関 |
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1974
- 1974-06-26 JP JP49073546A patent/JPS6029823B2/ja not_active Expired
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