CN104074600A - 内燃机的进气装置 - Google Patents

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CN104074600A CN201410122990.6A CN201410122990A CN104074600A CN 104074600 A CN104074600 A CN 104074600A CN 201410122990 A CN201410122990 A CN 201410122990A CN 104074600 A CN104074600 A CN 104074600A
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Abstract

提供一种内燃机的进气装置,能够高效地配置滚流控制阀和节气阀。该内燃机的进气装置包括:第一臂部(71),其支承在支承节气阀(22)的第一旋转轴(22a)上;第二臂部(72),其支承在支承滚流控制阀(65)的与第一旋转轴(22a)平行的第二旋转轴(65a)上;连杆部件(78),其连结第一臂部(71)及第二臂部(72)并使第一臂部(71)及第二臂部(72)能够连动;空转机构(73),其在第一臂部(71)进行规定的旋转为止使第二臂部(72)暂时不开始旋转。

Description

内燃机的进气装置
技术领域
本发明涉及内燃机的进气装置。
背景技术
以往,在内燃机的进气装置中,利用进气通路内的分隔板将该进气通路分隔为上进气通路和下进气通路,下进气通路的上游侧端部设有能够开闭下进气通路的滚流控制阀,通过关闭该滚流控制阀使进气仅在上进气通路内流动,从而调整燃烧室内的滚流(纵向涡流)的强度(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:(日本)特开2008-151078号公报
发明内容
然而,理想的情况是燃烧室内的滚流在低负荷区域更强,并且能够在更广的节气阀开度域产生,在高负荷区域能够抑制滚流并且增大进气量。
另外,在进气装置中,除滚流控制阀之外还设有节气阀,因此希望能够高效地配置滚流控制阀和节气阀。
本发明提供一种能够高效地配置滚流控制阀和节气阀的内燃机的进气装置。
作为解决上述课题的技术方案,第一方面的发明包括:气缸盖(17),其具有通过进气阀(46)开闭的进气口(44);进气管(20),其连接在所述进气口(44)上;分隔板(60),其设置在所述进气通路(P)内,以将包括所述进气管(20)的至少一部分的进气通路(P)分隔为到达气缸内周侧的上进气通路(PU)和到达气缸外周侧的下进气通路(PL);节气阀(22),其设在所述进气管(20)内,调整进气量;滚流控制阀(65),其设置在所述分隔板(60)的上游侧端部(61b)附近,开闭所述下进气通路(PL)。在所述滚流控制阀(65)关闭时,进气只在所述上进气通路(PU)内流动,在所述滚流控制阀(65)开启时,进气在所述上下进气通路(PU、PL)内流动而使进气量增加。所述内燃机(10)的进气装置的特征在于,包括:第一臂(71),其支承在支承所述节气阀(22)的第一旋转轴(22a)上;第二臂(72),其支承在支承所述滚流控制阀(65)的与所述第一旋转轴(22a)平行的第二旋转轴(65a)上;连杆部件(78),其连结所述第一臂(71)及第二臂(72)并使所述第一臂(71)及第二臂(72)能够连动;空转机构(73),其在所述第一臂(71)进行规定的旋转为止使所述第二臂(72)暂时不开始旋转。
第二方面的发明的特征在于,从所述第一旋转轴(22a)及第二旋转轴(65a)的轴向看,正交线(T2)与连接所述第一旋转轴(22a)及第二旋转轴(65a)的两轴心(C9、C12)的直线(T1)正交并且通过所述第一旋转轴(22a)的轴心(C9),在连结所述第一臂(71)及连杆部件(78)的连结部(79)处于与所述正交线(T2)交叉的位置时,所述滚流控制阀(65)处于全闭状态,所述连结部(79)从该状态开始随着所述第一旋转轴(22a)的旋转而移动,所述第二旋转轴(65a)从而旋转而开启所述滚流控制阀(65)。
第三方面的发明的特征在于,从所述轴向看,连结所述第二臂(72)及连杆部件(78)的第二连结部(83),以与所述直线(T1)正交并且通过所述第二旋转轴(65a)的轴心(C12)的第二正交线(T3)为基准,在所述滚流控制阀(65)全闭时位于与所述节气阀(22)相反的一侧,在所述滚流控制阀(65)全开时位于所述节气阀(22)侧。
第四方面的发明的特征在于,所述第一臂(71)上的所述连结部(79)与第一旋转轴(22a)之间的距离比所述第二臂(72)上的所述第二连结部(83)与第二旋转轴(65a)之间的距离大。
第五方面的发明的特征在于,所述第二臂(72)包括:连结臂(81),其连结所述连杆部件(78)并且相对旋转自如地支承在所述第二旋转轴(65a)上;阀臂(82),其与所述连结臂(81)分离且能够一体旋转地支承在所述第二旋转轴(65a)上,所述连结臂(81)及阀臂(82)构成所述空转机构(73),并且在所述节气阀(22)全闭时彼此分开,在所述节气阀(22)开启规定量时能够一体旋转地卡合。
第六方面的发明的特征在于,所述连结臂(81)相对于所述阀臂(82)在所述滚流控制阀(65)的旋转方向上向关闭侧分开。
第七方面的发明的特征在于,所述连杆部件(78)具有在所述连结臂(81)附近避开所述阀臂(82)的弯曲部(78a)。
根据本发明的第一方面,在滚流控制阀从全闭状态开启时,通过使彼此分开的第一旋转轴及第二旋转轴以一定的时间差旋转,能够在低负荷时使滚流在更广的节气阀开度域产生,从超过规定的节气阀开度开始利用在上下进气通路内流动的进气迅速地消除滚流,并且使进气量增大。
根据本发明的第二方面,能够抑制连结部的移动向量的分散而以较小的输入使滚流控制阀较大幅度地旋转。由此,能够迅速地从滚流控制阀关闭的低负荷模式进入滚流控制阀开启的高负荷模式。
根据本发明的第三方面,第二连结部在滚流控制阀的全闭时与全开时之间移动时,跨过使连杆部件在与两旋转轴分离的方向上移动的点,因此能够抑制第二连结部的移动向量的分散而以较小的输入使滚流控制阀较大幅度地旋转。由此,能够迅速地从滚流控制阀关闭的低负荷模式进入滚流控制阀开启的高负荷模式。
根据本发明的第四方面,节气阀侧的臂长比滚流控制阀侧的臂长长,能够以节气阀较小的旋转角使滚流控制阀较大幅度地旋转。
根据本发明的第五方面,能够简单地构成在节气阀开启规定量之前使滚流控制阀处于全闭状态,在节气阀开启规定量之后使滚流控制阀连动而开启的空转机构,能够良好地维持低负荷模式下的滚流的产生。
根据本发明的第六方面,能够简单且紧凑地构成使阀臂延迟地跟随连结臂的旋转的机构。
根据本发明的第七方面,能够简单且紧凑地形成使连杆部件避开阀臂而与连结臂连结的构造。
附图说明
图1是本发明实施方式中的发动机的左视图。
图2是对图1的局部进行放大的第一作用说明图。
图3是对图1的局部进行放大的第二作用说明图。
图4是对图1的局部进行放大的第三作用说明图。
图5是从气缸轴线方向看到的上述发动机的缸盖的天棚面的仰视图。
图6是以上述发动机的节气阀的旋转角度为横轴、滚流控制阀的旋转角度为纵轴表示节气阀的旋转角度与滚流控制阀的旋转角度的关系的曲线图。
图7是使上述节气阀及滚流控制阀连动的连杆机构的侧视图。
图8是上述连杆机构的第一动作图。
图9是上述连杆机构的第二动作图。
附图标记说明
10 发动机(内燃机)
17 气缸盖
20 进气管
22 节气阀
22a 第一旋转轴
C9 轴心
P 进气通路
PU 上进气通路
PL 下进气通路
40 燃烧室
44 进气口
46 进气阀
60 分隔板
61b 上游侧端部
65 滚流(タンブル)控制阀
65a 第二旋转轴
C12 轴心
71 第一臂部(第一臂)
72 第二臂部(第二臂)
73 空转机构
78 连杆部件
78a 弯曲部
79 第一连结轴(连结部)
81 连结臂
82 阀臂
83 第二连结轴(第二连结部)
T1 直线
T2 正交线
T3 第二正交线
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,在没有特别的说明的情况下,以下说明中的前后左右等方向与搭载本实施方式中的发动机10的车辆上的方向相同。在以下说明中所用到的附图中的适当的位置标注有表示前方的箭头FR及表示上方的箭头UP。
图1所示的发动机(内燃机)10是气冷式四冲程OHC双气门的单缸发动机,被用作机动二轮车等鞍乘型车辆的原动机。发动机10使曲轴12的旋转中心轴线(曲轴轴线)C1指向左右方向(车体宽度方向)。发动机10使气缸13在曲轴箱11的前部上方立起。曲轴箱11的前部内收纳有曲轴12,曲轴箱11的后部内收纳有传动装置14。曲轴箱11及气缸13等主体部件为铝合金制,气缸13内通过铸造等一体铸入有铁制的气缸套15。沿气缸13的立起方向的轴线(气缸轴线)C2以上部相对于铅直方向更靠近前方的方式倾斜。附图中的箭头F1表示曲轴12在发动机运转时的旋转方向(正转方向)。
气缸13具有安装在(或一体形成在)曲轴箱11的前部上方的气缸体16、安装在气缸体16的上方的气缸盖17、安装在气缸盖17的上方的缸盖护罩18。气缸体16内设有沿气缸轴线C2的圆筒状的气缸套15。气缸套15内能够往复运动地嵌装有活塞25。在左右方向上贯通活塞25的活塞销25a上摆动自如地安装有连接杆26的小端部27。连接杆26的大端部28旋转自如地安装在曲轴12的曲轴销12a上。附图中的附图标记29表示在连接杆26的小端部27与大端部28之间延伸的柄部。
气缸盖17的后部内形成有进气口44,气缸盖17的前部内形成有排气口45。
同时参照图5,通过进气阀46开闭进气口44的燃烧室侧开口即进气阀口42,通过排气阀47开闭排气口45的燃烧室侧开口即排气阀口43。进气口44的气缸外侧开口上连接有进气系统部件即进气管20等,并且排气口45的气缸外侧开口上连接有排气系统部件即未图示的排气管。
进气口44及排气口45从各自的气缸外侧开口向气缸中心侧延伸后,朝向气缸体16侧向下方弯曲,到达进气阀口42及排气阀口43。进气阀口42及排气阀口43分开配置在缸盖17上的与气缸体16的上端部对置的下端部上所形成的拱状凹部51的前后两侧。进气阀口42具有比排气阀口43大的直径,比以气缸轴线C2为对称轴的分开位置稍稍偏向前方配置。伴随于此,进气阀46及排气阀47也稍稍偏向前方配置。
气缸盖17内配置有与曲轴12平行而沿左右延伸的凸轮轴38。凸轮轴38具有经由进气摇臂39a使进气阀46工作的进气凸轮及经由排气摇臂39b使排气阀47动作的排气凸轮。凸轮轴38经由例如凸轮链与曲轴12同步地相关联驱动。
进气阀46及排气阀47分别经由进气摇臂39a及排气摇臂39b被凸轮轴38的进气凸轮及排气凸轮开启。进气阀46及排气阀47具有分别与进气阀口42及排气阀口43匹配的伞状阀体46a、47a和从各阀体46a、47a向缸盖护罩18侧延伸的棒状的杆46b、47b。两杆46b、47b相对于气缸轴线C2倾斜配置而在图1中的侧视图中形成为朝向缸盖护罩18侧开口的V形。两杆46b、47b之间配置有凸轮轴38。各摇臂39a、39b及凸轮轴38,与进气阀46及排气阀47同样地相对于气缸轴线C2稍稍偏向前方配置。
各杆46b、47b的前端部分别安装有座圈46c、47c。各座圈46c、47c与气缸盖17的座面之间分别压缩地设有阀门弹簧46d、47d。进气阀46及排气阀47被这些各阀门弹簧46d、47d的弹簧力向缸盖护罩18侧施力,从而关闭进气阀口42及排气阀口43。另一方面,通过凸轮轴38的动作,使进气阀46及排气阀47克服各阀门弹簧46d、47d的作用力而向燃烧室40侧滑动,从而进气阀46及排气阀47开启进气阀口42及排气阀口43。各杆46b、47b分别经由筒状的阀门导管46e、47e能够滑动地保持在气缸盖17内。
在进气阀46开启时,活塞25下降,外部空气通过进气管20被导入进气口44内,并且燃料从喷射器23被喷出,外部空气与燃料成为混合气体而被导入燃烧室40。该混合气体在进气阀46关闭后由于活塞25的上升而被压缩,被未图示的火花塞点燃而燃烧。燃烧后的排气在排气阀47开启时由于活塞25的上升而从燃烧室40通过排气口45,经由未图示的排气管等被排出。
参照图1,为了降低在燃烧室40内的最大压力时(燃烧行程初期,活塞25从死点开始下降时)活塞25对气缸内壁的按压力(滑动阻力),发动机10采用使气缸轴线C2比曲轴轴线C1向前方(活塞25处于上死点时曲轴销12a的正转方向下游侧)偏移规定量的偏置气缸机构。
经由连结管19与气缸盖17的后部连接的进气管20,从进气上游侧依次设有节气阀22、滚流控制阀65及喷射器23。进气管20的后部由支承节气阀22的节气阀体21构成。进气管20的后方连接有未图示的空气滤清器,经过该空气滤清器的外部空气经过进气管20被导入发动机10内。以下,将进气上游侧、进气下游侧简称为上游侧、下游侧。
燃烧室40形成在气缸套15内的活塞25的顶面25b和气缸盖17上的与活塞25的顶面25b对置的天棚面41之间。
参照图5,从气缸轴线C2方向看,天棚面41的周缘41a是与气缸套15的内周面大致一致的圆形。在图5的仰视图中,天棚面41形成前后较长的椭圆形拱状凹部51。进气阀口42及排气阀口43在拱状凹部51的长轴方向两侧分别开口。拱状凹部51的左右两侧形成有被夹在拱状凹部51的周缘51a与天棚面41的周缘41a之间的从底面看为月牙形的左右一对压气部(スキッシュ)52。
在拱状凹部51上的进气阀口42及排气阀口43之间避开进气阀口42及排气阀口43的左右一侧形成有面对火花塞的电极部分的火花塞安装孔48。在本实施方式中,以使混合气体聚集在该火花塞安装孔48周围的方式,通过滚流控制阀65的开闭来控制进气流,特别是在低负荷时实现进气流流动(滚流)的最佳化。
进气阀口42突出到天棚面41的周缘41a的外周侧,在周缘41a的外周侧形成从底面看为月牙形的突出部42a。
以突出部42a的左右两端附近为起点,进气阀口42的左右两侧沿进气阀口42的开口边缘设有向排气阀口43侧延伸的左右一对引导壁部53。左右引导壁部53在到达进气阀口42的左右两端附近之前,在进气阀口42的开口边缘与拱状凹部51的周缘51a之间以越靠近排气阀口43侧越扩宽的方式形成,从超过进气阀口42的左右两端附近开始,以远离拱状凹部51的周缘51a且越靠近排气阀口43侧越变窄的方式形成。左右引导壁部53的靠排气阀口43侧与天棚面41前侧的起点以同样的左右位置为终端。
同时参照图2,在与气缸体16的上端部上的进气阀口42的突出部42a对置的部位,形成有在进气阀46升起时用于避开进气阀46的切口圆曲面55。切口圆曲面55形成在内凸缘部55a上,该内凸缘部55a覆盖气缸体16的上端部上的没有凸缘的气缸套15的上端部。切口圆曲面55沿进气阀46的阀体46a的周缘弯曲形成,并且沿进气阀46的滑动方向延伸到最大阀升起位置。
进气阀46的阀体46a在升起时接近切口圆曲面55滑动。由此,从进气阀46开始开启到到达最大阀升起位置期间,在进气阀口42的突出部42a侧(气缸外周侧),进气阀46的阀体46a的周缘与切口圆曲面55之间仅形成有狭小的缝隙,处于向燃烧室40的进气被阻止的遮蔽状态。
由此,来自进气阀口42的气缸外周侧的进气量较小,以来自进气阀口42的气缸内周侧的进气为主,从而成为容易产生滚流的构造。以突出部42a的开口周长相对于进气阀口42的开口边缘的整个周长的比例为遮蔽比例,在本实施方式中,由于进气阀口42的偏置引起的遮蔽比例在20%至50%左右。
活塞25的顶面25b的周缘部上的与进气阀口42对置的部位形成有与进气阀46的阀体46a的前端面平行的活塞切口面56。由此,在活塞25处于上死点附近,进气阀46开启时,从进气阀口42的气缸外周侧沿切口圆曲面55流入的进气的流入方向与活塞切口面56垂直,来自进气阀口42的气缸外周侧的进气被抑制,逆滚流的产生得以抑制。
参照图2,跨过进气管20及进气口44延伸的进气通路P内设有从进气管20的下游侧延伸到进气口44的下游侧(弯曲部)的分隔板60。分隔板60将进气通路P分隔为上进气通路PU及下进气通路PL。分隔板60具有与进气管20下游侧的树脂形成部分一体形成的进气管侧分隔板61和与铝合金制的气缸盖17一体形成的进气口侧分隔板62。
进气管侧分隔板61的下游侧端部61a比进气管20的下游侧开口端向下游侧突出而进入进气口44内。该进气管侧分隔板61的下游侧端部61a利用弹性变形的挤压力压接在进气管侧分隔板62的上游侧端部62a上。由此,进气管侧分隔板61与进气口侧分隔板62连续地相连。
分隔板60比沿剖面为圆形的进气通路P的上下宽度中心延伸的通路中心线C3偏向上方配置。由此,上进气通路PU的通路剖面面积比下进气通路PL的通路剖面面积小。在本实施方式中,上进气通路PU的通路剖面面积与下进气通路PL的剖面面积的比例,从两通路的上游侧端到下游侧端大致为3比7。
进气口侧分隔板62沿进气口44的长度方向弯曲。进气口侧分隔板62的下游侧端部62b被切成U形而朝向下游侧开口,进气阀46的阀门导管46e的下端部以与下游侧端部62b匹配的方式进入该下游侧端部62b内。由此,进气口侧分隔板62的下游侧端部62b尽可能延伸到从侧面看与进气阀46的阀门导管46e的下端部重叠的位置,到进气通路P的下游端(进气阀口42)附近,将进气通路P划分为上进气通路PU及下进气通路PL。
上进气通路PU从缸盖护罩18侧直到气缸内周侧,经过进气阀口42的气缸内周侧通向燃烧室40的中央部。下进气通路PL从气缸体16侧直到气缸外周侧,经过进气阀口42的气缸外周侧通向燃烧室40的外周部。喷射器23的燃料喷射口面向上进气通路PU,向在上进气通路PU内流动的进气喷射燃料。
节气阀22是例如使一对半圆形板阀体22b沿第一旋转轴22a的径向两侧延伸的蝶型阀,该第一旋转轴22a沿左右方向延伸且两端部支承在进气管20上。节气阀22使两板阀体22b的外周缘与进气管20的内周面匹配或接近,从而处于使进气通路P缩为最小的全闭状态。
同时参照图3、图4,通过使节气阀22从全闭状态沿附图中的箭头F2方向旋转,打开进气通路P,使两板阀体22b与通路中心线C3平行而处于全开状态(参照图4)。节气阀22被施力弹簧等向关闭进气通路P侧施力,通过克服该作用力旋转来打开进气通路P。
在进气管20内的节气阀22的下游侧,在进气管侧分隔板61的上游侧端部61b的正下方的部位配置有调整上下进气通路PU、PL的进气流量从而控制燃烧室40内的滚流的滚流控制阀65。滚流控制阀65是使单一的半圆形板阀体65b沿第二旋转轴65a的径向一侧延伸的瓣阀,该第二旋转轴65a与节气阀22的第一旋转轴22a平行地延伸且两端部支承在进气管20上。滚流控制阀65经由后述的连杆机构70与节气阀22连动,能够随节气阀22开闭。
滚流控制阀65使板阀体65b以相对于通路中心线C3越向上游侧越靠近下侧的方式倾斜,使板阀体65b的外周缘与进气管20的内周面匹配且抵接,并且使板阀体65b的直线状基端边缘与进气管侧分隔板61的上游侧端部61b的下表面抵接。由此,滚流控制阀65处于关闭下进气通路PL的上游端的全闭状态(参照图2)。
通过使滚流控制阀65从全闭状态沿附图中的箭头F3方向旋转,打开下进气通路PL的上游端,使板阀体65b与通路中心线C3大致平行而处于全开状态(参照图4)。滚流控制阀65被施力弹簧等向关闭下进气通路PL侧施力,通过克服该作用力旋转来打开下进气通路PL。通过该滚流控制阀65的旋转,能够改变上下进气通路PU、PL的进气流量的比例。
发动机10在节气阀开度(节气阀22从全闭状态旋转的角度)较小时处于低负荷状态(低负荷模式),在节气阀开度较大时处于高负荷状态(高负荷模式)。根据节气阀开度(即根据发动机10的负荷状态),经由后述的连杆机构70机械地控制滚流控制阀65的旋转。
图6的曲线图表示以节气阀22的全闭状态的节气阀开度为0°时,滚流控制阀65的旋转角度(纵轴)相对于节气阀开度(横轴)的变化。
滚流控制阀65在节气阀开度达到规定角度θ1(例如20°)之前不开启,从超过所述规定角度开始随着节气阀开度的增加而开启。设定为:滚流控制阀65的旋转角度的增加与节气阀开度的增加不完全成比例,滚流控制阀65的开始开启迅速开启从而消除滚流。滚流控制阀65在节气阀22成为全开状态时达到全开状态。
参照图2,在发动机10处于低负荷运转状态时,节气阀开度是不超过所述规定角度的小开度,滚流控制阀65未开启,下进气通路PL的进气入口处于关闭状态。由此,从节气阀22的周围流过的进气全部流入相对较窄的上进气通路PU,在上进气通路PU中以高速流动。该进气被分隔板60引导到进气阀口42附近后,由于进气阀口42的气缸外周侧的流路是收缩的,大部分的进气从进气阀口42的气缸内周侧被导入燃烧室40的中央部。伴随该进气指向排气阀口43侧的高速流动,在燃烧室40内产生较强的滚流。并且此时由于来自进气阀口42的气缸外周侧的进气被抑制,由该进气引起的逆滚流的产生也被抑制。由此,燃烧室40内的滚流加强而促进了低负荷时的燃烧。
参照图3,在发动机10处于中负荷运转状态时,节气阀开度达到超过所述规定角度的中开度,滚流控制阀65开启且开始打开下进气通路PL。与该开启量对应进气向下进气通路PL的流入量增加,而使进气通路P整体的进气流量增加。此时,上进气通路PU的进气流速被抑制,并且通过下进气通路PL也进行进气,由在上进气通路PU内流动的进气造成的燃烧室40内的滚流被抑制,并且利用由在下进气通路PL内流动的进气造成的逆滚流来抑制燃烧室40内的滚流。
参照图4,在发动机10处于高负荷运转状态时,节气阀开度达到最大,滚流控制阀65也达到全开状态从而进气向下进气通路PL的导入量达到最大(全开)。由此,上下进气通路PU、PL中流动有充足的进气,燃烧室40内的滚流被进一步抑制,在整个进气通路P中能够确保充足的进气量。
这样,在本实施方式的发动机10中,在划分进气通路P的分隔板60的上游侧端部61b附近设置滚流控制阀65,根据节气阀开度开闭该滚流控制阀65,通过使在上下进气通路PU、PL内流动的进气的比例变化而根据发动机10的负荷状态调整滚流的强度及进气流量从而能够实现良好的燃烧。
图7至图9是从第一旋转轴22a及第二旋转轴65a的轴向看到的使节气阀22及滚流控制阀65连动的连杆机构70的侧视图。需要说明的是,在这些附图中,表示为第一旋转轴22a及第二旋转轴65a是沿水平方向排列的。
节气阀22的第一旋转轴22的一端部上能够一体旋转地安装有卷绕开启侧节气阀拉索75及关闭侧节气阀拉索76的节气阀带轮77。拉拽开启侧节气阀拉索75而使该节气阀带轮77沿箭头F2方向旋转,节气阀22向同方向旋转而打开进气通路P(参照图3、图4)。节气阀带轮77的外周部下侧能够一体旋转地设有连结连杆部件78的后端部的第一突部77a。附图中的附图标记79表示将连杆部件78的后端部连结在第一突部77a上的与第一旋转轴22a平行的第一连结轴,附图标记71表示设在节气阀带轮77上的第一旋转轴22a及第一连结轴79之间的第一臂部,附图标记C11表示从第一旋转轴22a的轴心C9延伸到第一连结轴的轴心C10的第一臂轴线。
如图7所示,在节气阀22处于全闭状态时,第一臂部71以越向下侧越靠近前侧(第二旋转轴65a侧)的方式倾斜。
如图8所示,在节气阀22开启所述规定角度θ1时,第一臂部71大致沿附图中的正下方延伸。此时,第一臂轴线C11与正交线T2重叠,该正交线T2与连接第一旋转轴22a的轴心C9及第二旋转轴65a的轴心C12的直线T1正交并且通过第一旋转轴22a的轴心C9。
如图9所示,使节气阀22从该状态开始,进一步开启第二规定角度θ2(例如60°),节气阀22处于全开状态。
滚流控制阀65的第二旋转轴65a的与节气阀带轮77同侧的一端部上安装有连结连杆部件78的前端部并且相对旋转自如地支承在第二旋转轴65a上的连结臂81、与连结臂81分离且能够一体旋转地固定在第二旋转轴65a上的阀臂82。连结臂81经由连杆部件78与节气阀带轮77连结。该连结臂81随着节气阀带轮77的旋转而向箭头F3方向旋转,并且连结臂81使阀臂82向同一方向旋转,因此滚流控制阀65向同一方向旋转从而打开下进气通路PL。图中的附图标记83表示将连杆部件78的前端部连结在连结臂81上的与第二旋转轴65a平行的第二连结轴,附图标记72表示从连结臂81上的第二旋转轴65a延伸到第二连结轴83的第二臂部,附图标记C14表示从第二旋转轴65a的轴心C12延伸到第二连结轴83的轴心C13的第二臂轴线。
第二臂部72的长度(第二臂轴线C14的长度)比第一臂部71的长度(第一臂轴线C11的长度)短。连杆机构70主要由该第一臂部71、第二臂部72以及连杆部件78构成。另外,通过使连结臂81与阀臂82分离来构成在节气阀22开启规定角度θ1后使滚流控制阀65开启的空转机构73。空转机构73在第一臂部71进行规定的旋转为止使第二臂部72暂时不开始旋转,具有同样功能的机构也可以配置在第一臂部71侧或设在第一臂部71与第二臂部72之间。
在图7所示的节气阀22的全闭状态下,滚流控制阀65也处于全闭状态。此时,第二臂部72(连结臂81)在经由第一臂部71(节气阀带轮77)和连杆部件78被连结的状态下,以指向前方(与第一旋转轴22a相反的一侧)的姿态停止。并且此时,阀臂82在第二旋转轴65a的旋转方向上相对于连结臂81向滚流控制阀65的开启方向分开第三规定角度θ3。
连结臂81在从图7所示的状态如图8所示地向滚流控制阀65的开启方向旋转第三规定角度θ3时,处于滚流控制阀65的开启方向侧的卡合面81a与阀臂82的卡合部82a卡合(抵接)。此时,第二臂部72以越向下侧越靠近前方的方式倾斜(参照图8)。在连结臂81与阀臂82卡合后,阀臂82与连结臂81一起旋转。阀臂82的卡合部82a是螺纹连接在臂主体上的螺钉82b的前端部,通过调整该螺钉82b的旋入量能够调整连结臂81及阀臂82的卡合角度。
连杆部件78从供第一连结轴79插入并贯通的后端部向前方延伸,为了从向第二旋转轴65a的下方伸出的阀臂82的更下方迂回到连结臂81,在连结臂81附近形成凸向下方的弯曲部78a。
第一臂部71从节气阀22开启图8所示的规定角度θ1的状态到处于图9所示的全开状态,进一步旋转了第二规定角度θ2时,处于以越向下侧越靠近后侧(与第二旋转轴65a相反的一侧)的方式倾斜的姿态。
此时,第二臂部72从图8所示的以越向下侧越靠近前侧的方式倾斜的姿态,旋转如图9所示的第四规定角度θ4(例如65°),而处于图9所示的以越向下侧越靠近后侧的方式倾斜的姿态。此时,滚流控制阀65处于全开状态。
如图9所示,相对于与所述直线T1正交并且通过第二旋转轴65a的轴心C12的第二正交线T3,第二连结轴83在滚流控制阀65全闭时位于与第一旋转轴22a相反的一侧,在滚流控制阀65全开时位于第一旋转轴22a侧。即,第二连结轴83在滚流控制阀65的全闭时与全开时之间,跨过与所述第二正交线T3交叉的位置移动。需要说明的是,滚流控制阀65的旋转角度比节气阀22的旋转角度大,但是通过连杆机构70的设定能够适当地改变这些大小关系。
如上所述,在本实施方式的发动机10中,从第一旋转轴22a及第二旋转轴65a的轴向看,正交线T2与连接第一旋转轴22a及第二旋转轴65a的两轴心C9、C12的直线T1正交并且通过第一旋转轴22a的轴心C9,在第一连结轴79位于与正交线T2交叉的位置时,滚流控制阀65处于全闭状态,从该状态开始,第一连结轴79随着第一旋转轴22a的旋转而移动,第二旋转轴65a从而旋转而开启滚流控制阀65。
根据该构成,在滚流控制阀65从全闭状态开启时,能够使设在彼此分开的第一旋转轴22a与第二旋转轴65a之间的连杆部件78在与两旋转轴22a、65a分离的方向上移动,因此能够抑制第一连结轴79的移动向量的分散而以小的输入使滚流控制阀65大幅度地旋转。由此,能够迅速地从滚流控制阀65关闭的低负荷模式进入滚流控制阀65开启的高负荷模式。
另外,在本实施方式的发动机10中,从所述轴向看,以与所述直线T1正交并且通过第二旋转轴65a的轴心C12的第二正交线T3为基准,第二连结轴83在滚流控制阀65全闭时位于与节气阀22相反的一侧,在滚流控制阀65全开时位于节气阀22侧,从而使第二连结轴83在滚流控制阀65的全闭时与全开时之间移动时,跨过使连杆部件78在与两旋转轴22a、65a分离的方向上移动的点,因此能够抑制第二连结轴83的移动向量的分散而以小的输入使滚流控制阀65大幅度地旋转。由此,能够迅速地从滚流控制阀65关闭的低负荷模式进入滚流控制阀65开启的高负荷模式。
另外,在本实施方式的发动机10中,第一臂部71上的第一连结轴79与第一旋转轴22a之间的距离比第二臂部72上的第二连结轴83与第二旋转轴65a之间的距离大,因此节气阀22侧的臂长比滚流控制阀65侧的臂长长,能够以节气阀22小的旋转角使滚流控制阀65大幅度地旋转。
另外,在本实施方式的发动机10中,第二臂部72包括连结连杆部件78并且相对旋转自如地支承在第二旋转轴65a上的连结臂81、与连结臂81分离且能够一体旋转地支承在第二旋转轴65a上的阀臂82,连结臂81及阀臂82在节气阀22全闭时彼此分离,在节气阀22开启规定量时能够一体旋转地卡合,在节气阀22开启到规定量之前使滚流控制阀65处于全闭状态,在节气阀22开启规定量后使滚流控制阀65连动而开启的机构这样简单地构成,能够良好地维持在低负荷模式下的滚流。
另外,在本实施方式的发动机10中,由于连结臂81在滚流控制阀65的旋转方向上相对于阀臂82向关闭侧分开,因此能够简单且紧凑地构成使阀臂82延迟地跟随连结臂81旋转的机构。
另外,在本实施方式的发动机10中,由于连杆部件78在连结臂81附近具有避开阀臂82的弯曲部78a,因此能够简单且紧凑地形成使连杆部件78避开阀臂82而与连结臂81连结的构造。
需要说明的是,本发明不限于上述实施方式,可以使用例如DOHC式等各种动阀机构的发动机,并列以及V型等多气缸发动机、曲轴沿车辆前后方向的纵置发动机等各种形式的往复式发动机。
此外,上述实施方式中的构成是本发明的一个例子,在不脱离本发明主旨的范围内能够实施将实施方式中的构成元件替换为公知的构成元件等各种变更。

Claims (7)

1.一种内燃机的进气装置,包括:
气缸盖(17),其具有通过进气阀(46)开闭的进气口(44);
进气管(20),其连接在所述进气口(44)上;
分隔板(60),其设置在所述进气通路(P)内,以将包括所述进气管(20)的至少一部分的进气通路(P)分隔为到达气缸内周侧的上进气通路(PU)和到达气缸外周侧的下进气通路(PL);
节气阀(22),其设在所述进气管(20)内,调整进气量;
滚流控制阀(65),其设置在所述分隔板(60)的上游侧端部(61b)附近,开闭所述下进气通路(PL),
在所述滚流控制阀(65)关闭时,进气只在所述上进气通路(PU)内流动,在所述滚流控制阀(65)开启时,进气在所述上下进气通路(PU、PL)内流动而使进气量增加,
所述内燃机(10)的进气装置的特征在于,包括:
第一臂(71),其支承在支承所述节气阀(22)的第一旋转轴(22a)上;
第二臂(72),其支承在支承所述滚流控制阀(65)的与所述第一旋转轴(22a)平行的第二旋转轴(65a)上;
连杆部件(78),其连结所述第一臂(71)及第二臂(72)并使所述第一臂(71)及第二臂(72)能够连动;
空转机构(73),其在所述第一臂(71)进行规定的旋转为止使所述第二臂(72)暂时不开始旋转。
2.根据权利要求1所述的内燃机的进气装置,其特征在于,
从所述第一旋转轴(22a)及第二旋转轴(65a)的轴向看,正交线(T2)与连接所述第一旋转轴(22a)及第二旋转轴(65a)的两轴心(C9、C12)的直线(T1)正交并且通过所述第一旋转轴(22a)的轴心(C9),在连结所述第一臂(71)及连杆部件(78)的连结部(79)处于与所述正交线(T2)交叉的位置时,所述滚流控制阀(65)处于全闭状态,所述连结部(79)从该状态开始随着所述第一旋转轴(22a)的旋转而移动,所述第二旋转轴(65a)从而旋转而开启所述滚流控制阀(65)。
3.根据权利要求2所述的内燃机的进气装置,其特征在于,
从所述轴向看,连结所述第二臂(72)及连杆部件(78)的第二连结部(83),以与所述直线(T1)正交并且通过所述第二旋转轴(65a)的轴心(C12)的第二正交线(T3)为基准,在所述滚流控制阀(65)全闭时位于与所述节气阀(22)相反的一侧,在所述滚流控制阀(65)全开时位于所述节气阀(22)侧。
4.根据权利要求3所述的内燃机的进气装置,其特征在于,
所述第一臂(71)上的所述连结部(79)与第一旋转轴(22a)之间的距离比所述第二臂(72)上的所述第二连结部(83)与第二旋转轴(65a)之间的距离大。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的进气装置,其特征在于,
所述第二臂(72)包括:连结臂(81),其连结所述连杆部件(78)并且相对旋转自如地支承在所述第二旋转轴(65a)上;阀臂(82),其与所述连结臂(81)分离且能够一体旋转地支承在所述第二旋转轴(65a)上,
所述连结臂(81)及阀臂(82)构成所述空转机构(73),并且在所述节气阀(22)全闭时彼此分开,在所述节气阀(22)开启规定量时能够一体旋转地卡合。
6.根据权利要求5所述的内燃机的进气装置,其特征在于,
所述连结臂(81)配置为相对于所述阀臂(82)在所述滚流控制阀(65)的旋转方向上向关闭侧分开。
7.根据权利要求5或6所述的内燃机的进气装置,其特征在于,
所述连杆部件(78)具有在所述连结臂(81)附近避开所述阀臂(82)的弯曲部(78a)。
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