JP4586519B2 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP4586519B2 JP4586519B2 JP2004352511A JP2004352511A JP4586519B2 JP 4586519 B2 JP4586519 B2 JP 4586519B2 JP 2004352511 A JP2004352511 A JP 2004352511A JP 2004352511 A JP2004352511 A JP 2004352511A JP 4586519 B2 JP4586519 B2 JP 4586519B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- intake
- intake valve
- lift
- lift amount
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
本発明は、機関負荷に応じて吸気弁のバルブリフト量を変更可能な内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine capable of changing a valve lift amount of an intake valve in accordance with an engine load.
吸気弁のバルブリフト特性を機関運転状態に応じて可変制御する内燃機関の可変動弁装置が特許文献1等により従来より知られている。
ところで、スロットル開度と吸気弁のバルブリフト量とを制御することによってエンジン負荷を制御する場合、スロットル下流に吸入負圧が発生するためポンピング損失が増大し燃費が悪化するという問題がある。これを解決するためにノンスロットルとし、吸気弁のバルブリフト量を精密制御することによってポンピング損失を低減し燃費を向上する方法がある。しかし、吸気弁のバルブリフト量を制御することで安定した負荷制御を行うためには、吸気弁極小リフト時における吸気弁のバルブリフト量の精密な制御が必要となる。つまり、可変動弁装置の製造時における気筒間及び各気筒毎での吸気弁のバルブリフト量のばらつき幅を小さくすることによって気筒間吸入空気量ばらつき幅を小さくする必要があり、製造コストが増大するという問題があった。 By the way, when the engine load is controlled by controlling the throttle opening and the valve lift amount of the intake valve, there is a problem that the pumping loss increases and the fuel consumption deteriorates because the suction negative pressure is generated downstream of the throttle. In order to solve this problem, there is a method of reducing the pumping loss and improving the fuel consumption by using non-throttle and precisely controlling the valve lift amount of the intake valve. However, in order to perform stable load control by controlling the valve lift amount of the intake valve, precise control of the valve lift amount of the intake valve at the time of the intake valve minimum lift is required. In other words, it is necessary to reduce the variation range of the intake air amount between cylinders by reducing the variation range of the valve lift amount of the intake valve between the cylinders and for each cylinder at the time of manufacturing the variable valve operating device, which increases the manufacturing cost. There was a problem to do.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、吸気弁極小リフト時の吸気弁のバルブリフト量のばらつきによって生じる吸入空気量のばらつき幅を低減することによって、吸気弁のバルブリフト量ばらつき許容値を拡大し可変動弁装置の製造コストを低減することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and by reducing the variation range of the intake air amount caused by the variation of the valve lift amount of the intake valve at the time of the intake valve minimal lift, the intake valve is reduced. It is intended to reduce the manufacturing cost of the variable valve operating device by expanding the allowable valve lift amount variation.
そこで、本発明は、機関負荷に応じて吸気弁のバルブリフト量を変更可能な内燃機関において、吸気弁のバルブシートの外周側の燃焼室壁面には、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時における吸入空気量が相対的に減少するよう、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも高く、かつ吸気弁のバルブリフト量が小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも低くなる第1壁部が、吸気弁のバルブシートの外周を全周に亙って囲むように形成されていることを特徴としている。これによって、吸気弁極小リフト時における吸入空気量が相対的に減少し、吸気弁開口面積の変化によって変わる吸入空気量の変化が小さくなって、吸気弁極小リフト時の吸入空気量のバラツキが低減されることになる。
Accordingly, the present invention provides an internal combustion engine capable of changing the valve lift amount of the intake valve in accordance with the engine load, and the valve lift amount of the intake valve is a minimum lift on the combustion chamber wall surface on the outer peripheral side of the valve seat of the intake valve. The valve lift amount of the intake valve is higher than the intake valve maximum lift amount during the operation state where the intake valve is minimally lifted, and the valve lift amount of the intake valve is a small lift so that the intake air amount in the operation state becomes relatively small. The first wall portion that is lower than the maximum lift amount of the intake valve in the operating state is formed so as to surround the outer periphery of the valve seat of the intake valve over the entire periphery . As a result, the intake air amount at the time of the intake valve minimum lift is relatively reduced, the change in the intake air amount that changes due to the change in the intake valve opening area is reduced, and the variation in the intake air amount at the time of the intake valve minimum lift is reduced. Will be.
本発明によれば、吸気弁の極小リフト時のリフトばらつき幅の許容範囲を拡大可能となり、製造後に吸気弁のリフトばらつきを低減するために行う必要があった部品の選別行程を、省略または簡素化することが可能になるため、コストを削減することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to expand the allowable range of lift variation width at the time of the minimum lift of the intake valve, omitting or simplifying the part selection process that was necessary to reduce the lift variation of the intake valve after manufacture. Therefore, the cost can be reduced.
本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下に説明する各実施形態は、機関負荷に応じて吸気弁のバルブリフト量を連続的に可変可能な可変動弁機構を備える内燃機関を前提とするものであり、低負荷時には吸気弁のバルブリフト量が高負荷時よりも小さくなるように制御され、アイドル運転時にはリフト量がさらに小さくなるように制御される。また、吸気弁のバルブリフト量を極小リフト域で制御することによって、スロットル開度の精密な制御を行うことなくエンジン負荷制御を行うこともできる。尚、吸気弁のバルブリフト特性を可変可能な可変動弁機構としては、本出願人が先に提案した特開平11−107725号公報等によって既に公知となっているので、その構成についての詳細な説明は省略する。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each embodiment described below is based on an internal combustion engine including a variable valve mechanism that can continuously vary the valve lift amount of the intake valve according to the engine load. The valve lift amount is controlled to be smaller than that during high load, and the lift amount is controlled to be even smaller during idle operation. Further, by controlling the valve lift amount of the intake valve in the minimum lift region, it is possible to perform engine load control without performing precise control of the throttle opening. The variable valve mechanism that can change the valve lift characteristic of the intake valve is already known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-107725 previously proposed by the present applicant. Description is omitted.
通常、吸気弁のバルブリフト量が極小リフト時には吸気流が吸気弁と吸気弁が着座するバルブシートとのわずかな隙間から、バルブシート周りの燃焼室壁面に接する方向に流れる。一方、吸気弁のバルブリフト量が小リフト時には極小リフト時よりもバルブリフト量が大きく、吸気流は吸気ポート壁面、吸気弁のバルブヘッド上面、バルブシート面方向に沿って流れるようになり、吸気流は極小リフト時とは異なり燃焼室壁面から剥離する。本発明では、小リフト時の吸気行程においては吸気流が筒内に円滑に流れるが、極小リフト時の吸気行程においては吸気流の筒内への流れが乱されるように吸気弁、排気弁、燃焼室、ピストン、バルブシートが構成される。 Normally, when the valve lift amount of the intake valve is a minimum lift, the intake flow flows in a direction in contact with the combustion chamber wall around the valve seat through a slight gap between the intake valve and the valve seat on which the intake valve is seated. On the other hand, when the valve lift amount of the intake valve is small, the valve lift amount is larger than that of the minimum lift, and the intake flow flows along the intake port wall surface, the intake valve valve head upper surface, and the valve seat surface direction. The flow separates from the wall of the combustion chamber, unlike during the minimal lift. In the present invention, the intake flow smoothly flows into the cylinder during the intake stroke at the time of the small lift, but the intake valve and the exhaust valve so that the flow of the intake flow into the cylinder is disturbed at the intake stroke at the time of the minimum lift. Combustion chamber, piston and valve seat are configured.
図1は、本発明の第1実施形態における内燃機関を模式的に示した説明図であって、ピストン側から見た内燃機関の燃焼室形状、換言すればシリンダヘッド側の燃焼室形状を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention, showing the shape of the combustion chamber of the internal combustion engine viewed from the piston side, in other words, the shape of the combustion chamber on the cylinder head side. It is explanatory drawing.
シリンダヘッド1には、機関負荷に応じてバルブリフト量が可変となるよう開閉制御される吸気弁2が一気筒当たり2つ配置されていると共に、排気弁3が一気筒当たり2つ配置されている。
The
吸気弁2及び排気弁3は、ペントルーフ型の燃焼室4(後述の図2及び図3を参照))の上部壁面5にそれぞれ配置された吸気弁用バルブシート6び排気弁用バルブシート7に着座する。
The
吸気弁用バルブシート6は、シリンダヘッド1に形成された吸気ポート8(後述の図2及び図3を参照)と燃焼室4との接続部分に設けられている。排気弁用バルブシート7は、シリンダヘッド1に形成された排気ポート9(後述の図2及び図3を参照)と燃焼室4との接続部分に設けられている。
The intake
そして、燃焼室4の上部壁面5には、吸気弁用バルブシート6の外周側を全周に亙って囲む第1壁部としての壁部10が、各吸気弁2毎に形成されている。
The
図2及び図3は、図1のA−A線に沿った断面図であり、図2は吸気弁2のバルブリフト量が極小リフトとなる暖機後アイドル運転状態を示し、図3は吸気弁2のバルブリフト量が小リフトとなる暖機後アイドル運転を除く低負荷運転状態を示している。
2 and 3 are cross-sectional views taken along the line AA in FIG. 1. FIG. 2 shows the idle operation state after warm-up in which the valve lift amount of the
そして、図2及び図3からも明らかなように、吸気弁2のバルブヘッド11の側面11aと対向する壁部10の壁面10aの高さM、すなわち壁部10のバルブリフト方向への突き出し量Mは、吸気弁2のバルブリフト量が極小リフトとなる暖機後アイドル運転状態時における吸気弁2の最大リフト量Pmaxよりも高く、かつ吸気弁2のバルブリフト量が小リフトとなる暖機後アイドル運転を除く低負荷運転状態時における吸気弁2の最大リフト量Rmaxよりも低くなるように形成されている。尚、図1中の12は点火プラグである。
2 and 3, the height M of the
このような第1実施形態においては、吸気弁用バルブシート6の外周側に設けられた壁部10により、吸気弁2のバルブリフト量が極小リフト時の吸気行程では吸気流が壁部10の壁面10aに衝突し、吸気流の筒内への流れが乱され、吸気弁小リフト時に比べて吸気流が筒内へ円滑に流れないようになっている。
In the first embodiment as described above, the
そのため、吸気弁極小リフト時における吸入空気量が相対的に減少し、吸気弁開口面積の変化によって変わる吸入空気量の変化が小さくなって、吸気弁極小リフト時の吸入空気量のバラツキが低減されることになる。 Therefore, the amount of intake air at the time of minimum lift of the intake valve is relatively reduced, the change of the amount of intake air that changes due to the change of the opening area of the intake valve is reduced, and the variation in the amount of intake air at the time of minimum lift of the intake valve is reduced. Will be.
つまり、吸気弁小リフト時には吸気流動を低減させることなく、吸気弁極小リフト時においては吸気バルブリフト変化に対応する吸入空気量変化の割合を小さくすることができる。 That is, it is possible to reduce the intake air amount change ratio corresponding to the intake valve lift change during the intake valve minimum lift without reducing the intake flow during the intake valve small lift.
その結果、吸気弁極小リフト時にバルブリフト量の制御によってエンジン負荷を制御する場合に、吸気弁2のリフトばらつき幅の許容範囲を拡大することが可能になるため、可変動弁装置の製造時に要求される製造精度の基準緩和や、可変動弁装置の製造後に吸気弁のリフトばらつきを低減するために行う部品の選別行程の省略または簡素化をすることが可能になり、総じてコストを削減することが可能になる。
As a result, when the engine load is controlled by controlling the valve lift amount when the intake valve is minimally lifted, the allowable range of the lift variation width of the
さらに、吸気弁2のバルブリフト量制御の精度を低下させても吸入空気量制御精度を保つことが可能になるため、バルブリフト量制御を簡易化することもできる。また、吸気弁小リフト時には吸気流が円滑に筒内に流れ込むため、吸気流動を強化することで燃焼を改善し燃費・未燃HC排出量を低減することが可能になる。
Furthermore, since the intake air amount control accuracy can be maintained even if the accuracy of the valve lift amount control of the
以下、本発明の他の実施形態について順次説明するが、上述した第1実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, other embodiments of the present invention will be sequentially described. However, the same reference numerals are given to components common to the above-described first embodiment, and redundant description will be omitted.
図4〜図6は、本発明の第2実施形態を示している。図4は、本発明の第2実施形態における内燃機関を模式的に示した説明図であって、ピストン側から見た内燃機関の燃焼室形状、換言すればシリンダヘッド側の燃焼室形状を示す説明図である。図5及び図6は、図4のB−B線に沿った断面図であり、図5は吸気弁2のバルブリフト量が極小リフトとなる暖機後アイドル運転状態を示し、図3は吸気弁2のバルブリフト量が小リフトとなる暖機後アイドル運転を除く低負荷運転状態を示している。
4 to 6 show a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the internal combustion engine in the second embodiment of the present invention, and shows the shape of the combustion chamber of the internal combustion engine viewed from the piston side, in other words, the shape of the combustion chamber on the cylinder head side. It is explanatory drawing. 5 and 6 are cross-sectional views taken along the line BB in FIG. 4. FIG. 5 shows the idle operation state after warm-up in which the valve lift amount of the
この第2実施形態は、図4に示すように、吸気弁用バルブシート6の中心から排気弁3方向に偏心した位置を中心として切削工具で上部壁面5に加工を行うことで、吸気弁2と排気弁3との間に結果的に第1壁部に相当する壁部10が形成され、吸気弁用バルブシート6の相対的に反吸気導入方向側となる部分(吸気弁用バルブシート6の図4における左側略半分)の外周側に壁面10aが形成されたものである。
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the
ここで、反吸気導入方向とは、具体的には、図4における左右方向の左側となる。これは、燃焼室4の中心に対して吸気ポート8が図4における左右方向の右側から燃焼室4に対して接続され、吸気ポート8の燃焼室4への開口部は、図4において右側の部分が相対的に吸気が導入される側に位置することになっているからである。そこで、燃焼室4の上部壁面5において、図4における左右方向の右側を吸気導入方向、図4における左右方向の左側を反吸気導入方向と定義する。
Here, the anti-intake air introduction direction is specifically the left side in the left-right direction in FIG. This is because the
尚、第2実施形態における壁面10aの高さMは、上述した第1実施形態と同様に設定されている。
In addition, the height M of the
このような第2実施形態においても、吸気弁2のバルブリフト量が極小リフト時の吸気行程では吸気流が壁部10の壁面10aに衝突し、吸気流の筒内への流れが乱され、吸気弁小リフト時に比べて吸気流が筒内へ円滑に流れないようになっている。
Also in the second embodiment, the intake flow collides with the
従って、この第2実施形態は、吸気弁用バルブシート6の反吸気導入方向側となる部分の外周側にのみ壁面10aを形成されている点で、吸気弁用バルブシート6の外周側の全周に亙って壁面10aが形成された第1実施形態よりも不利ではあるものの、上述した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Therefore, in the second embodiment, the
図7〜図9は、本発明の第3実施形態を示している。図7は、本発明の第3実施形態における内燃機関を模式的に示した説明図であって、ピストン側から見た内燃機関の燃焼室形状、換言すればシリンダヘッド側の燃焼室形状を示す説明図である。図8及び図9は、図7のC−C線に沿った断面図であり、図8は吸気弁2のバルブリフト量が極小リフトとなる暖機後アイドル運転状態を示し、図9は吸気弁2のバルブリフト量が小リフトとなる暖機後アイドル運転を除く低負荷運転状態を示している。
7 to 9 show a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is an explanatory view schematically showing the internal combustion engine in the third embodiment of the present invention, showing the shape of the combustion chamber of the internal combustion engine viewed from the piston side, in other words, the shape of the combustion chamber on the cylinder head side. It is explanatory drawing. 8 and 9 are cross-sectional views taken along the line CC of FIG. 7. FIG. 8 shows the idle operation state after warm-up in which the valve lift amount of the
この第3実施形態は、図7に示すように、吸気弁2と排気弁3との間の上部壁面に段差を設けることで、吸気弁2と排気弁3との間に結果的に第1壁部に相当する壁部10が形成され、吸気弁2と排気弁3との間に壁面10aが形成されたものである。尚、第3実施形態における壁面10aの高さMは、上述した第1実施形態と同様に設定されている。
As shown in FIG. 7, the third embodiment provides a step on the upper wall surface between the
このような第3実施形態においても、吸気弁2のバルブリフト量が極小リフト時の吸気行程では吸気流が壁部10の壁面10aに衝突し、吸気流の筒内への流れが乱され、吸気弁小リフト時に比べて吸気流が筒内へ円滑に流れないようになっている。
Also in the third embodiment, the intake flow collides with the
従って、このような第3実施形態においては、吸気弁用バルブシート6の外周側の全周に亙って壁面10aが形成されていない点で上述した第1実施形態よりも不利であるものの、上述した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Therefore, in such a third embodiment, although it is disadvantageous compared to the first embodiment described above in that the
図10〜図12は、本発明の第4実施形態を示している。図10は、本発明の第4実施形態における内燃機関を模式的に示した説明図であって、ピストン側から見た内燃機関の燃焼室形状、換言すればシリンダヘッド側の燃焼室形状を示す説明図である。図11及び図12は、図10のD−D線に沿った断面図であり、図11は吸気弁2のバルブリフト量が極小リフトとなる暖機後アイドル運転状態を示し、図12は吸気弁2のバルブリフト量が小リフトとなる暖機後アイドル運転を除く低負荷運転状態を示している。
10 to 12 show a fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 is an explanatory view schematically showing the internal combustion engine in the fourth embodiment of the present invention, showing the shape of the combustion chamber of the internal combustion engine viewed from the piston side, in other words, the shape of the combustion chamber on the cylinder head side. It is explanatory drawing. 11 and 12 are cross-sectional views taken along the line D-D in FIG. 10. FIG. 11 shows the idle operation state after warm-up in which the valve lift amount of the
この第4実施形態においては、図11及び図12に示すように、吸気弁用バルブシート6を燃焼室4の上部壁面5よりも吸気上流側に後退させることで、結果的に第1壁部に相当する壁部10が形成され、この壁部10の壁面10aによって吸気弁用バルブシート6の外周側を全周に亙って囲まれている。尚、第4実施形態における壁面10aの高さMは、上述した第1実施形態と同様に設定されている。
In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, the intake
このような第4実施形態においても、吸気弁2のバルブリフト量が極小リフト時の吸気行程では吸気流が壁部10の壁面10aに衝突し、吸気流の筒内への流れが乱され、吸気弁小リフト時に比べて吸気流が筒内へ円滑に流れないようになっている。
Also in the fourth embodiment, the intake flow collides with the
従って、この第4実施形態においては、上述した第1実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。 Therefore, in the fourth embodiment, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment described above.
図13〜図15は、本発明の第5実施形態を示している。図13は、本発明の第5実施形態における内燃機関を模式的に示した説明図であって、ピストン側から見た内燃機関の燃焼室形状、換言すればシリンダヘッド側の燃焼室形状を示す説明図である。図14及び図15は、図13のE−E線に沿った断面図であり、図14は吸気弁2のバルブリフト量が極小リフトとなる暖機後アイドル運転状態を示し、図15は吸気弁2のバルブリフト量が小リフトとなる暖機後アイドル運転を除く低負荷運転状態を示している。
13 to 15 show a fifth embodiment of the present invention. FIG. 13 is an explanatory view schematically showing the internal combustion engine in the fifth embodiment of the present invention, and shows the shape of the combustion chamber of the internal combustion engine viewed from the piston side, in other words, the shape of the combustion chamber on the cylinder head side. It is explanatory drawing. 14 and 15 are cross-sectional views taken along the line E-E in FIG. 13. FIG. 14 shows the idle operation state after warm-up in which the valve lift amount of the
この第5実施形態は、上述した第2実施形態において、吸気弁用バルブシート6の相対的に吸気導入方向側となる部分(吸気弁用バルブシート6の図13における右側半分)の外周側に、吸気弁リフト方向に沿って突出する第2壁部21が形成されたものである。
This fifth embodiment is the same as the second embodiment described above on the outer peripheral side of the portion of the intake
また、吸気弁2のバルブヘッド11の側面11aと対向する第2壁部21の壁面21aの高さN、すなわち第2壁部21のバルブリフト方向への突き出し量Nは、吸気弁2着座位置を基準として、暖機後アイドルを除く低負荷運転状態時の最大リフト量(小リフト量Rmax)よりも僅かに大きくなるよう設定されている。
The height N of the
尚、第5実施形態における壁面10aの高さMは、上述した第1実施形態と同様に設定されている。
In addition, the height M of the
このような第5実施形態においては、吸気弁用バルブシート6の吸気導入方向側の外周側に第2壁部21を設けることによって、吸気弁2のバルブリフト量が極小リフトまたは小リフト時において、吸気弁開口面積を減少させかつ高速の指向性のある吸気流動を生じさせることができる。
In the fifth embodiment, by providing the
そのため、上述した第1形態と同様の作用効果に加え、第2壁部21による吸気流動の強化により、吸気弁2のバルブリフト量が極小リフトまたは小リフト時における燃焼を改善することが可能になる。
Therefore, in addition to the same effects as the first embodiment described above, the intake flow is enhanced by the
図16〜図18は、本発明の第6実施形態を示している。図16は、本発明の第6実施形態における内燃機関を模式的に示した説明図であって、ピストン側から見た内燃機関の燃焼室形状、換言すればシリンダヘッド側の燃焼室形状を示す説明図である。図17及び図18は、図16のF−F線に沿った断面図であり、図17は吸気弁2のバルブリフト量が極小リフトとなる暖機後アイドル運転状態を示し、図18は吸気弁2のバルブリフト量が小リフトとなる暖機後アイドル運転を除く低負荷運転状態を示している。
16 to 18 show a sixth embodiment of the present invention. FIG. 16 is an explanatory view schematically showing the internal combustion engine in the sixth embodiment of the present invention, showing the shape of the combustion chamber of the internal combustion engine viewed from the piston side, in other words, the shape of the combustion chamber on the cylinder head side. It is explanatory drawing. 17 and 18 are cross-sectional views taken along the line FF in FIG. 16. FIG. 17 shows the idle operation state after warm-up in which the valve lift amount of the
この第6実施形態においては、排気弁3閉時、すなわち排気弁3の排気弁用バルブシート6に着座した状態時における排気弁3の上部壁面5からの突き出し量Sが、吸気弁2のバルブリフト量が極小リフトとなる暖機後アイドル運転状態時における吸気弁2の最大リフト量Pmaxよりも大きく、かつ吸気弁2のバルブリフト量が小リフトとなる暖機後アイドル運転状態を除く低負荷運転状態時における吸気弁2最大リフト量Rmaxよりも小さくなるように設定されている。
In the sixth embodiment, when the
つまり、この第6実施形態においては、排気弁3の着座時に上部壁面5からの突き出した排気弁3のバルブヘッド14が、第1壁部に相当する構成となっている。
That is, in the sixth embodiment, the
このような第6実施形態においては、吸気弁2のバルブリフト量が極小リフト時の吸気行程では吸気流が上部壁面5から突き出した排気弁3のバルブヘッド14の側面14aに衝突し、吸気流の筒内への流れが乱され、吸気弁小リフト時に比べて吸気流が筒内へ円滑に流れないようになっている。
In such a sixth embodiment, the intake flow collides with the
従って、このような第6実施形態においては、上述した第1実施形態よりも不利であるものの、上述した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 Therefore, in such a sixth embodiment, although it is more disadvantageous than the first embodiment described above, it is possible to obtain the same effects as the first embodiment described above.
上記各実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。 The technical ideas of the present invention that can be grasped from the above embodiments will be listed together with the effects thereof.
(1) 機関負荷に応じて吸気弁のバルブリフト量を変更可能な内燃機関において、吸気弁のバルブリフト量が小リフト時の吸気行程では吸気流が筒内に円滑に流れ込むが、吸気弁のバルブリフト量が極小リフト時の吸気行程では吸気流の筒内への流れが乱されるよう構成されている。 (1) In an internal combustion engine in which the valve lift amount of the intake valve can be changed according to the engine load, the intake flow smoothly flows into the cylinder during the intake stroke when the valve lift amount of the intake valve is small. In the intake stroke when the valve lift amount is a minimum lift, the flow of the intake flow into the cylinder is disturbed.
これによって、吸気弁極小リフト時における吸入空気量が相対的に減少し、吸気弁開口面積の変化によって変わる吸入空気量の変化が小さくなって、吸気弁極小リフト時の吸入空気量のバラツキが低減されることになる。そのため、吸気弁の極小リフト時のリフトばらつき幅の許容範囲を拡大可能となり、製造後に吸気弁のリフトばらつきを低減するために行う必要があった部品の選別行程を、省略または簡素化することが可能になるため、コストを削減することが可能になる。 As a result, the intake air amount at the time of the intake valve minimum lift is relatively reduced, the change in the intake air amount that changes due to the change in the intake valve opening area is reduced, and the variation in the intake air amount at the time of the intake valve minimum lift is reduced. Will be. Therefore, it is possible to expand the allowable range of the lift variation width at the time of the minimum lift of the intake valve, and it is possible to omit or simplify the part selection process that was necessary to reduce the lift variation of the intake valve after manufacturing. This makes it possible to reduce costs.
(2) 上記(1)に記載の内燃機関は、具体的には、燃焼室壁面形状によって吸気弁のバルブリフト量が極小リフト時の吸気行程での吸気流の筒内への流れが乱される。 (2) In the internal combustion engine described in (1) above, specifically, the flow of the intake air into the cylinder during the intake stroke when the valve lift amount of the intake valve is the minimum lift is disturbed by the shape of the wall surface of the combustion chamber. The
(3) 上記(1)または(2)に記載の内燃機関は、具体的には、吸気弁のバルブシート近傍の燃焼室壁面に形成された第1壁部によって、吸気弁のバルブリフト量が極小リフト時の吸気行程での吸気流の筒内への流れが乱される。 (3) In the internal combustion engine described in the above (1) or (2), specifically, the valve lift amount of the intake valve is increased by the first wall portion formed on the wall surface of the combustion chamber near the valve seat of the intake valve. The flow of the intake flow into the cylinder during the intake stroke during the minimum lift is disturbed.
(4) 上記(3)に記載の内燃機関は、より具体的には、第1壁部が、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも高く、かつ吸気弁のバルブリフト量が小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも低くなるように形成されている。 (4) In the internal combustion engine according to (3), more specifically, the first wall portion is higher than the intake valve maximum lift amount in an operation state in which the valve lift amount of the intake valve is a minimum lift, And it is formed so that the valve lift amount of the intake valve is lower than the maximum lift amount of the intake valve in the operation state where the lift is small.
(5) 上記(1)〜(4)のいずれかに記載の内燃機関において、吸気弁のバルブリフト量が小リフトまたは極小リフトとなる運転状態時に、吸気弁開口面積を減少させかつ高速の指向性のある吸気流動を生じるよう吸気弁のバルブシートの外周側に第2壁部が形成されている。これによって、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトまたは小リフト時における燃焼を改善することが可能になる。 (5) In the internal combustion engine according to any one of (1) to (4), when the valve lift amount of the intake valve is a small lift or a minimal lift, the intake valve opening area is reduced and high speed directing is performed. A second wall portion is formed on the outer peripheral side of the valve seat of the intake valve so as to generate a characteristic intake flow. This makes it possible to improve the combustion when the valve lift amount of the intake valve is a minimum lift or a small lift.
(6) 上記(1)〜(5)のいずれかに記載の内燃機関において、排気弁閉時における排気弁のバルブヘッドの燃焼室壁面からの突き出し量が、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも大きく、かつ吸気弁のバルブリフト量が小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも小さくなるように設定されている。 (6) In the internal combustion engine according to any one of (1) to (5), the amount of protrusion of the exhaust valve from the combustion chamber wall surface of the valve head when the exhaust valve is closed is the minimum lift of the intake valve. It is set to be larger than the maximum lift amount of the intake valve in the operating state, and smaller than the maximum lift amount of the intake valve in the operating state where the valve lift amount of the intake valve is a small lift.
2…吸気弁
5…上部壁面
6…吸気弁用バルブシート
10…壁部
21…第2壁部
2 ...
Claims (5)
吸気弁のバルブシートの外周側の燃焼室壁面には、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時における吸入空気量が相対的に減少するよう、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも高く、かつ吸気弁のバルブリフト量が小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも低くなる第1壁部が、吸気弁のバルブシートの外周を全周に亙って囲むように形成されていることを特徴とする内燃機関。 In an internal combustion engine that can change the valve lift amount of the intake valve according to the engine load,
The intake valve valve lift amount is minimally lifted on the combustion chamber wall on the outer periphery of the valve seat of the intake valve so that the intake air amount is relatively reduced during the operation state in which the valve lift amount of the intake valve is minimal lift. The first wall portion, which is higher than the intake valve maximum lift amount in the operating state and becomes lower than the intake valve maximum lift amount in the operating state where the intake valve valve lift amount is a small lift, is the valve of the intake valve An internal combustion engine characterized in that the outer periphery of the seat is formed so as to surround the entire periphery .
燃焼室において吸気ポートが接続されている側を吸気導入方向側とし、燃焼室において排気ポートが接続されている側を反吸気導入方向側とした場合、 When the side where the intake port is connected in the combustion chamber is the intake introduction direction side, and the side where the exhaust port is connected in the combustion chamber is the anti-intake introduction direction side,
吸気弁のバルブシートの外周側の燃焼室壁面には、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時における吸入空気量が相対的に減少するよう、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも高く、かつ吸気弁のバルブリフト量が小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも低くなる第1壁部が、吸気弁のバルブシートの外周の反吸気導入方向側の部分を囲むように形成されていることを特徴とする内燃機関。 The intake valve valve lift amount is minimally lifted on the combustion chamber wall on the outer periphery of the valve seat of the intake valve so that the intake air amount is relatively reduced during the operation state in which the valve lift amount of the intake valve is minimal lift. The first wall portion, which is higher than the intake valve maximum lift amount in the operating state and becomes lower than the intake valve maximum lift amount in the operating state where the intake valve valve lift amount is a small lift, is the valve of the intake valve An internal combustion engine characterized by being formed so as to surround a portion of the outer periphery of the seat on the side opposite to the intake direction.
燃焼室の上部壁面には、吸気弁と排気弁との間を通る直線状の段差が形成され、当該段差の吸気弁バルブリフト方向の高さは、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時における吸入空気量が相対的に減少するよう、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも高く、かつ吸気弁のバルブリフト量が小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも低くなるよう形成されていることを特徴とする内燃機関。 On the upper wall surface of the combustion chamber, a linear step is formed passing between the intake valve and the exhaust valve. The height of the step in the intake valve lift direction is such that the valve lift amount of the intake valve is a minimum lift. In order to relatively reduce the intake air amount during the operation state, the valve lift amount of the intake valve is higher than the intake valve maximum lift amount during the operation state where the lift valve is a minimum lift, and the valve lift amount of the intake valve is a small lift. An internal combustion engine configured to be lower than a maximum lift amount of the intake valve in an operating state.
排気弁閉時における排気弁のバルブヘッドの燃焼室壁面からの突き出し量が、吸気弁のバルブリフト量が極小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも大きく、かつ吸気弁のバルブリフト量が小リフトとなる運転状態時の吸気弁最大リフト量よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする内燃機関。 When the exhaust valve is closed, the amount of protrusion of the valve head of the exhaust valve from the combustion chamber wall surface is larger than the maximum lift amount of the intake valve in the operating state where the valve lift amount of the intake valve is a minimum lift, and the valve lift of the intake valve An internal combustion engine characterized by being set to be smaller than an intake valve maximum lift amount in an operating state in which the amount is a small lift.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004352511A JP4586519B2 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004352511A JP4586519B2 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006161632A JP2006161632A (en) | 2006-06-22 |
| JP4586519B2 true JP4586519B2 (en) | 2010-11-24 |
Family
ID=36663934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004352511A Expired - Lifetime JP4586519B2 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4586519B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008274788A (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Mitsubishi Motors Corp | Engine combustion chamber structure |
| JP5322407B2 (en) * | 2007-07-06 | 2013-10-23 | 富士重工業株式会社 | Engine combustion chamber structure |
| JP4712844B2 (en) * | 2008-08-01 | 2011-06-29 | 本田技研工業株式会社 | Combustion chamber structure of internal combustion engine |
| JP5192975B2 (en) * | 2008-10-09 | 2013-05-08 | 本田技研工業株式会社 | Engine cylinder head with internal EGR mechanism |
| JP5240256B2 (en) * | 2010-08-23 | 2013-07-17 | 三菱自動車エンジニアリング株式会社 | Engine combustion chamber structure |
| JP6365382B2 (en) | 2015-04-07 | 2018-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine |
| CN115324763A (en) * | 2022-10-14 | 2022-11-11 | 潍柴动力股份有限公司 | Air inlet structure of air cylinder cover and gas engine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS606568Y2 (en) * | 1979-10-09 | 1985-03-02 | マツダ株式会社 | Engine intake control device |
| JP2603216Y2 (en) * | 1992-03-30 | 2000-03-06 | 三菱自動車工業株式会社 | Combustion chamber structure of internal combustion engine |
| US5517956A (en) * | 1994-08-11 | 1996-05-21 | Del West Engineering, Inc. | Titanium engine valve |
| DE19535147C2 (en) * | 1995-09-21 | 2002-07-11 | Meta Motoren Energietech | Reciprocating internal combustion engine with at least one cylinder |
| JP4158403B2 (en) * | 2002-04-22 | 2008-10-01 | 日産自動車株式会社 | Engine combustion chamber structure |
-
2004
- 2004-12-06 JP JP2004352511A patent/JP4586519B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006161632A (en) | 2006-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2007046457A (en) | Intake port of internal combustion engine and method of manufacturing the same | |
| JP4586519B2 (en) | Internal combustion engine | |
| JP4888601B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
| JPWO2015115115A1 (en) | Control unit for direct injection gasoline engine | |
| JP4054711B2 (en) | Variable valve engine | |
| KR101305188B1 (en) | Engine that actively varies compressioin expansion ratio | |
| JP4506442B2 (en) | Internal combustion engine | |
| JP2008151078A (en) | Engine intake system | |
| JP2010168987A (en) | Egr control device for internal combustion engine | |
| JP2008274788A (en) | Engine combustion chamber structure | |
| JP4158403B2 (en) | Engine combustion chamber structure | |
| JP4712844B2 (en) | Combustion chamber structure of internal combustion engine | |
| JP2013072390A (en) | Internal combustion engine | |
| JP5765535B2 (en) | Fuel injection engine in the intake passage | |
| JP2009150320A (en) | Variable valve system for internal combustion engine | |
| JP4602383B2 (en) | Control device for variable valve internal combustion engine | |
| JP6156204B2 (en) | Control unit for direct injection gasoline engine | |
| JP2006083762A (en) | Control device for variable cylinder internal combustion engine | |
| JP5821338B2 (en) | Engine fuel injector | |
| JP2010019143A (en) | Internal combustion engine | |
| JP6098536B2 (en) | Control unit for direct injection engine | |
| JP7513876B2 (en) | Internal combustion engine | |
| JP2007198351A (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP2007303292A (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP2006070869A (en) | Control device for variable cylinder internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071029 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090918 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090929 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100406 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100607 |
|
| 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: 20100810 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100823 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4586519 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917 Year of fee payment: 3 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |