JP2727662B2 - 機械駆動式過給機 - Google Patents
機械駆動式過給機Info
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- JP2727662B2 JP2727662B2 JP1155770A JP15577089A JP2727662B2 JP 2727662 B2 JP2727662 B2 JP 2727662B2 JP 1155770 A JP1155770 A JP 1155770A JP 15577089 A JP15577089 A JP 15577089A JP 2727662 B2 JP2727662 B2 JP 2727662B2
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- pressure
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- combustion engine
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関に備えられてその過給を行う機械
駆動式過給機に関する。
駆動式過給機に関する。
［従来の技術］ 近来にあっては、内燃機関に過給する装置として、そ
の排気ガスエネルギを利用する過給機（ターボチャージ
ャ）の他に、回転動力によって機械的に駆動される機械
駆動式過給機が使用されている。
の排気ガスエネルギを利用する過給機（ターボチャージ
ャ）の他に、回転動力によって機械的に駆動される機械
駆動式過給機が使用されている。
第４図に示すように、従来この種の機械駆動式過給機
１としては、スクリュー状の歯溝２を有したねじ形ロー
タ３と、このねじ形ロータ３を収容するケーシング４と
で構成されたものが提案されており、このケーシング４
の内壁に、内燃機関５の吸気通路６に接続する吸入ポー
ト７及び吐出ポート８が形成されている。
１としては、スクリュー状の歯溝２を有したねじ形ロー
タ３と、このねじ形ロータ３を収容するケーシング４と
で構成されたものが提案されており、このケーシング４
の内壁に、内燃機関５の吸気通路６に接続する吸入ポー
ト７及び吐出ポート８が形成されている。
ねじ形ロータ３には、内燃機関５のクランク軸９か
ら、その回転駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達系
10が連結されている。そして、ねじ形ロータ３が回転す
るに従って、歯溝２とケーシング４の内壁との間の容積
が変化することを利用して、吸入ポートから取り入れた
空気を軸方向Ａに送りつつ、吐出ポート８までの区間で
圧縮するようになっている。
ら、その回転駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達系
10が連結されている。そして、ねじ形ロータ３が回転す
るに従って、歯溝２とケーシング４の内壁との間の容積
が変化することを利用して、吸入ポートから取り入れた
空気を軸方向Ａに送りつつ、吐出ポート８までの区間で
圧縮するようになっている。
また要求される過給圧は、内燃機関５の運転状況（負
荷）により変化するが、機械駆動式過給機１の吐出圧力
（圧力比）は、ねじ形ロータ３の有効軸長や歯形状等に
よって固有の値となる。従って、過大な圧力となるよう
な場合は、吸気通路６に設けたバイパス路11のバイパス
弁12を制御装置（図示せず）により作動させて圧気を逃
がすか、或いは駆動伝達系10に設けた電磁クラッチ13を
切断してねじ形ロータ３の回転を停止させるかして、そ
の吐出圧力を制限するようになっている。
荷）により変化するが、機械駆動式過給機１の吐出圧力
（圧力比）は、ねじ形ロータ３の有効軸長や歯形状等に
よって固有の値となる。従って、過大な圧力となるよう
な場合は、吸気通路６に設けたバイパス路11のバイパス
弁12を制御装置（図示せず）により作動させて圧気を逃
がすか、或いは駆動伝達系10に設けた電磁クラッチ13を
切断してねじ形ロータ３の回転を停止させるかして、そ
の吐出圧力を制限するようになっている。
このように構成された機械駆動式過給機１は、ターボ
チャージャでは困難であった、排気ガス流量の少ないエ
ンジン低負荷時（部分負荷時）において確実に過給でき
ると共に、作動遅れ（ターボラグ）のない過給装置とす
ることができる。
チャージャでは困難であった、排気ガス流量の少ないエ
ンジン低負荷時（部分負荷時）において確実に過給でき
ると共に、作動遅れ（ターボラグ）のない過給装置とす
ることができる。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記従来の機械駆動式過給機１において
は、内燃機関５の高負荷時に所望の過給圧が得られるよ
うに形成した場合は、低負荷時には、バイパス弁10を開
放して圧縮した空気をバイパス路９に逃がすことにな
る。
は、内燃機関５の高負荷時に所望の過給圧が得られるよ
うに形成した場合は、低負荷時には、バイパス弁10を開
放して圧縮した空気をバイパス路９に逃がすことにな
る。
即ち第５図の過給機指圧線図に示すように、初期圧Pa
の吸入空気を固有の所定圧力P0になるまで圧縮した後
に、低負荷時において要求される過給圧Pbまで減ぜされ
て過給することになる。このため低速運転時には、この
吸入−圧縮−吐出行程における駆動力（第５図中、斜線
で示した面積S1）のうち、言わば圧縮し過ぎた分（図中
S2）だけ無駄に消費していることとなり、エンジン性能
に悪影響を与えているという問題があった。そしてこの
減圧は、急激な体積膨張を伴うことで、騒音の発生とも
なっていた。
の吸入空気を固有の所定圧力P0になるまで圧縮した後
に、低負荷時において要求される過給圧Pbまで減ぜされ
て過給することになる。このため低速運転時には、この
吸入−圧縮−吐出行程における駆動力（第５図中、斜線
で示した面積S1）のうち、言わば圧縮し過ぎた分（図中
S2）だけ無駄に消費していることとなり、エンジン性能
に悪影響を与えているという問題があった。そしてこの
減圧は、急激な体積膨張を伴うことで、騒音の発生とも
なっていた。
一方、低負荷時において所望の過給圧が得られるよう
に吐出圧力を設定し、高負荷に電磁クラッチ11を切断す
る場合においては、高速回転している駆動伝達系10に対
してねじ形ロータ３がON−OFFで接続することになり、
運転フィーリングに悪影響を及ぼすことになる。
に吐出圧力を設定し、高負荷に電磁クラッチ11を切断す
る場合においては、高速回転している駆動伝達系10に対
してねじ形ロータ３がON−OFFで接続することになり、
運転フィーリングに悪影響を及ぼすことになる。
そこで本発明は、上記事情に鑑み、低負荷時における
駆動力の低減ができ、しかも運転フィーリング等への影
響のない機械駆動式過給機を提供すべく創案されたもの
である。
駆動力の低減ができ、しかも運転フィーリング等への影
響のない機械駆動式過給機を提供すべく創案されたもの
である。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、内燃機関の吸気側に、吸気ポートと吐出ポ
ートを有するケーシングを接続すると共に、そのケーシ
ングにネジ形ロータを収容し、そのネジ形ロータで吸気
を圧縮する機械式過給機において、上記吐出ポートの位
置より１ピッチ程度の長さ圧縮方向上流側に副吐出ポー
トを形成すると共にケーシングに、吐出ポートと副吐出
ポートを連通する拡張部を形成し、上記副吐出ポート
に、上記内燃機関の運転状況に応じて開閉する弁手段を
設けたものである。
ートを有するケーシングを接続すると共に、そのケーシ
ングにネジ形ロータを収容し、そのネジ形ロータで吸気
を圧縮する機械式過給機において、上記吐出ポートの位
置より１ピッチ程度の長さ圧縮方向上流側に副吐出ポー
トを形成すると共にケーシングに、吐出ポートと副吐出
ポートを連通する拡張部を形成し、上記副吐出ポート
に、上記内燃機関の運転状況に応じて開閉する弁手段を
設けたものである。
［作用］ 上記構成によって、高負荷時には弁手段によって副吐
出ポートを閉成して、所定圧力に圧縮した空気を吸気ポ
ートから過給する。また低負荷時には副吐出ポートを開
放することで、圧縮途中の空気を吐出させ、内燃機関の
要求する過給圧に実質的に減ずる。
出ポートを閉成して、所定圧力に圧縮した空気を吸気ポ
ートから過給する。また低負荷時には副吐出ポートを開
放することで、圧縮途中の空気を吐出させ、内燃機関の
要求する過給圧に実質的に減ずる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を、添付図面に従って説明す
る。
る。
第１図は、本発明に係る機械駆動式過給機の一実施例
を示したものであり、従来と同様の構成には同一符号を
付し、その説明を省略する。
を示したものであり、従来と同様の構成には同一符号を
付し、その説明を省略する。
この機械駆動式過給機は、ケーシング４の吐出ポート
８の圧送方向Ａ上流側に副吐出ポート21が形成されてい
ると共に、この副吐出ポート21に、内燃機関５の運転状
況に応じて開閉する弁手段22が設けられて構成されてい
る。
８の圧送方向Ａ上流側に副吐出ポート21が形成されてい
ると共に、この副吐出ポート21に、内燃機関５の運転状
況に応じて開閉する弁手段22が設けられて構成されてい
る。
副吐出ポート21は、吐出ポート８から歯溝２の１ピッ
チ程度の長さだけ隔てられて位置され、その径方向外方
には、吐出側フランジ23に連続する拡張部24が形成され
ており、副吐出ポート21からの圧気を適宜吸気通路６へ
と導くようになっている。
チ程度の長さだけ隔てられて位置され、その径方向外方
には、吐出側フランジ23に連続する拡張部24が形成され
ており、副吐出ポート21からの圧気を適宜吸気通路６へ
と導くようになっている。
弁手段22は、副吐出ポート21に係合する弁体25と、弁
体25を適宜開閉作動させるための弁駆動手段26とで構成
されている。
体25を適宜開閉作動させるための弁駆動手段26とで構成
されている。
弁体25は、副吐出ポート21の開口面積と同等の広さを
有する円板で成り、略径方向に延出された弁ロッド27が
取り付けられている。弁ロッド27には、作動レバ28及び
スプリング29が備えられ、弁体25を副吐出ポート21を閉
成する方向に付勢するようになっている。
有する円板で成り、略径方向に延出された弁ロッド27が
取り付けられている。弁ロッド27には、作動レバ28及び
スプリング29が備えられ、弁体25を副吐出ポート21を閉
成する方向に付勢するようになっている。
弁駆動手段26は、内燃機関５の低負荷時に、弁体25を
副吐出ポート21から離間させるべく形成されている。本
実施例にあっては、アクセルの踏み込み状態によって、
弁体25を作動させるようになっており、アクセルペダル
30が踏み込まれていない位置に設けられた近傍センサ31
と、弁ロッド27の端部に設けられた金属板32に対向され
た電磁石33と、近接センサ31からの信号を電磁石33の励
磁電流に変換増幅する変換器34とにより構成されてい
る。電磁石33は、励磁されたときに、スプリング29の付
勢力に打ち勝つような吸引力を発揮するように形成され
ている。
副吐出ポート21から離間させるべく形成されている。本
実施例にあっては、アクセルの踏み込み状態によって、
弁体25を作動させるようになっており、アクセルペダル
30が踏み込まれていない位置に設けられた近傍センサ31
と、弁ロッド27の端部に設けられた金属板32に対向され
た電磁石33と、近接センサ31からの信号を電磁石33の励
磁電流に変換増幅する変換器34とにより構成されてい
る。電磁石33は、励磁されたときに、スプリング29の付
勢力に打ち勝つような吸引力を発揮するように形成され
ている。
次に本実施例の作用を説明する。
アクセルペダル30が踏み込まれた内燃機関５の高負荷
時においては、弁体25は、スプリング29の付勢力によっ
て、副吐出ポート21を塞いだ状態に係合される。ねじ形
ロータ３は、クランク軸から駆動力により回転されて、
ケーシング４内に吸入された空気を所定の吐出圧P0にな
るように圧縮し、吐出ポート８から吸気通路６を経由し
て、内燃機関のシリンダへと供給する。
時においては、弁体25は、スプリング29の付勢力によっ
て、副吐出ポート21を塞いだ状態に係合される。ねじ形
ロータ３は、クランク軸から駆動力により回転されて、
ケーシング４内に吸入された空気を所定の吐出圧P0にな
るように圧縮し、吐出ポート８から吸気通路６を経由し
て、内燃機関のシリンダへと供給する。
そして低負荷時においては、近接センサ31がそのアク
セルペダル30の位置（第１図中、一点鎖線にて示す）を
検出して信号を発信する。この信号により、電磁石33が
励磁されて弁ロッド27を吸引し、弁体25を副吸気ポート
21から離間する方向に移動させる。副吸気ポート21から
は、破線矢印にて示すように、所定圧P0に達しない圧縮
途中の空気が吐出され、圧力P1（＝Pb）の吸気となって
内燃機関５に供給される。
セルペダル30の位置（第１図中、一点鎖線にて示す）を
検出して信号を発信する。この信号により、電磁石33が
励磁されて弁ロッド27を吸引し、弁体25を副吸気ポート
21から離間する方向に移動させる。副吸気ポート21から
は、破線矢印にて示すように、所定圧P0に達しない圧縮
途中の空気が吐出され、圧力P1（＝Pb）の吸気となって
内燃機関５に供給される。
このように、吐出ポート８の圧送方向Ａ上流側に副吸
気ポート21を形成し、これを適宜開閉する弁手段22を設
けたので、低負荷時に余計な圧縮仕事をしないことで、
駆動力の削減が達成される。即ち、この時の駆動力は、
第２図に示すように、余計な部分がカットされた状態
（S1−S2）となるものである。
気ポート21を形成し、これを適宜開閉する弁手段22を設
けたので、低負荷時に余計な圧縮仕事をしないことで、
駆動力の削減が達成される。即ち、この時の駆動力は、
第２図に示すように、余計な部分がカットされた状態
（S1−S2）となるものである。
従って、エンジン性能に悪影響を与えることがなく、
またねじ形ロータ３は、負荷状態とは無関係にエンジン
運転中には常時回転されている状態になるので、運転フ
ィーリングに悪影響を及ぼすことがない。そして、吐出
圧と過給圧との不一致による騒音の発生も防止される。
またねじ形ロータ３は、負荷状態とは無関係にエンジン
運転中には常時回転されている状態になるので、運転フ
ィーリングに悪影響を及ぼすことがない。そして、吐出
圧と過給圧との不一致による騒音の発生も防止される。
また従来の機械駆動式過給機１においては、吸気通路
６にバイパス弁12を有したバイパス路11を形成しなけれ
ばならず、これを削減することが、省スペースを図る上
で課題になっていた。本発明においては、このバイパス
路11が不要になるので、省スペースが得られることとな
る。
６にバイパス弁12を有したバイパス路11を形成しなけれ
ばならず、これを削減することが、省スペースを図る上
で課題になっていた。本発明においては、このバイパス
路11が不要になるので、省スペースが得られることとな
る。
そして本実施例にあっては、弁体25の開閉動作がアク
セル動作に連動する世に弁駆動手段26を形成したで、運
転状況に応じて自動的に過給圧の調節ができる。
セル動作に連動する世に弁駆動手段26を形成したで、運
転状況に応じて自動的に過給圧の調節ができる。
なお、弁駆動手段26は第１図に示したような構成に限
らず、例えば弁体25を往復移動させるようなエアシリン
ダ等を設けて、これを適宜作動させるようにしてもよ
い。また、従来のバイパス弁あるいは電磁クラッチを作
動させるための制御装置を利用することもできる。さら
に、弁開閉動作のタイミングを自動的におこなうように
せず、弁手段22を作動させる手動スイッチを設けて、運
転者により任意に操作できるようにしても構わない。
らず、例えば弁体25を往復移動させるようなエアシリン
ダ等を設けて、これを適宜作動させるようにしてもよ
い。また、従来のバイパス弁あるいは電磁クラッチを作
動させるための制御装置を利用することもできる。さら
に、弁開閉動作のタイミングを自動的におこなうように
せず、弁手段22を作動させる手動スイッチを設けて、運
転者により任意に操作できるようにしても構わない。
次に第３図によって、本発明の他の実施例を説明す
る。
る。
この実施例にあっては、前記実施例と同様の副吸気ポ
ート21に、可撓性を有した弁手段たる弁体41が設けられ
て構成されている。
ート21に、可撓性を有した弁手段たる弁体41が設けられ
て構成されている。
この弁体41は、副吐出ポート21を閉塞するような大き
さを有し、その一端がケーシング４に固定されている。
そして、その可撓性は、副吸気ポート21位置でのケーシ
ング４内の圧力が、その外側の圧力よりも大きくなった
時に、その差圧によって外側へ折り曲げられるように形
成されている。即ち、低負荷時において、圧縮途中の空
気圧力P1が、内燃機関５が要求する過給圧Pbを上回った
ときに、副吸気ポート21を開放するようになっている。
さを有し、その一端がケーシング４に固定されている。
そして、その可撓性は、副吸気ポート21位置でのケーシ
ング４内の圧力が、その外側の圧力よりも大きくなった
時に、その差圧によって外側へ折り曲げられるように形
成されている。即ち、低負荷時において、圧縮途中の空
気圧力P1が、内燃機関５が要求する過給圧Pbを上回った
ときに、副吸気ポート21を開放するようになっている。
この実施例によれば、弁体41を副吐出ポート21に設け
るだけの簡単な構成で、低負荷時の圧力調整ができ、駆
動力の削減が達成される。
るだけの簡単な構成で、低負荷時の圧力調整ができ、駆
動力の削減が達成される。
そのほかの構成及び作用効果は、前記実施例と同様で
あるので、省略する。
あるので、省略する。
［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果
を発揮する。
を発揮する。
運転フィーリング等への影響なしに所望の圧力に調節
することができ、この駆動力を削減できると共に、省ス
ペースを図ることができる。
することができ、この駆動力を削減できると共に、省ス
ペースを図ることができる。
第１図は本発明に係わる機械駆動式過給機の一実施例を
示した構成図、第２図はその作用を説明するための過給
機指圧線図、第３図は本発明はの他の実施例を示した構
成図、第４図は従来の機械駆動式過給機を示した構成
図、第５図はその作用を説明するための過給機指圧線図
である。 図中、３はねじ形ロータ、４はケーシング、５は内燃機
関、８は吐出ポート、21は副吐出ポート、22は弁手段、
Ａは圧送方向である。
示した構成図、第２図はその作用を説明するための過給
機指圧線図、第３図は本発明はの他の実施例を示した構
成図、第４図は従来の機械駆動式過給機を示した構成
図、第５図はその作用を説明するための過給機指圧線図
である。 図中、３はねじ形ロータ、４はケーシング、５は内燃機
関、８は吐出ポート、21は副吐出ポート、22は弁手段、
Ａは圧送方向である。
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の吸気側に、吸気ポートと吐出ポ
ートを有するケーシングを接続すると共に、そのケーシ
ングにネジ形ロータを収容し、そのネジ形ロータで吸気
を圧縮する機械式過給機において、上記吐出ポートの位
置より１ピッチ程度の長さ圧縮方向上流側に副吐出ポー
トを形成すると共にケーシングに、吐出ポートと副吐出
ポートを連通する拡張部を形成し、上記副吐出ポート
に、上記内燃機関の運転状況に応じて開閉する弁手段を
設けたことを特徴とする機械駆動式過給機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155770A JP2727662B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 機械駆動式過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1155770A JP2727662B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 機械駆動式過給機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0323318A JPH0323318A (ja) | 1991-01-31 |
| JP2727662B2 true JP2727662B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=15613031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1155770A Expired - Lifetime JP2727662B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 機械駆動式過給機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727662B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2524257B2 (ja) * | 1990-11-06 | 1996-08-14 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関における過給圧制御方法 |
| KR100559509B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2006-03-10 | 현대자동차주식회사 | 가변 공기 과급장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02294520A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-05 | Yamaha Motor Co Ltd | スクリュー式過給機の過給圧制御装置 |
| JPH0318625A (ja) * | 1989-06-14 | 1991-01-28 | Mazda Motor Corp | 機械式過給機付エンジンの制御装置 |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1155770A patent/JP2727662B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0323318A (ja) | 1991-01-31 |
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