JP4056564B2 - 排気マニホルド装置 - Google Patents

Description

本発明は排気マニホルド装置に関するものである。
米国特許第３８７１１７５号明細書には、低いエンジン速度において未燃焼排気ガスを酸化するのに十分な空気を得るため排気マニホルドに空気を供給する二次空気供給装置が記載されている。
本発明は特に、中でも排気ガスがエンジンの通常運転中に、エンジンシリンダ内へ吸込まれるのを阻止するために、空気が排気マニホルドに侵入するのを自動的に可能にするようになった装置に関する。かかる装置ないし吸気装置は、たとえば米国特許第３４５５１０６号およびヨーロッパ特許第００４１８３１号各明細書にすでに開示されている。これまでに提案された装置は比較的複雑な機械的配置を有し、高いエンジン速度において或いは種々のエンジン速度において有効に作動しない。
本発明の目的は、これらの課題を解決または少なくとも減少することである。
本発明によれば、排気ガスが排気弁を通ってシリンダ内に引戻されることを抑制するため、内燃エンジンの運転中に空気がエンジン排気マニホルドへ選択的に侵入することを自動的に可能にする吸気装置が設けられ、該吸気装置はマニホルドへ連通して装着されたポートまで延在する中空本体によって形成されたアダプタと、第１逆止弁であってアダプタに装着され、マニホルド内側の圧力が該第１弁における圧力より大きい時にガスがマニホルドからポートを通って排出するのを阻止する第１逆止弁と、エンジン速度の増加とともに増加する、大気圧以上の異なった圧力で第２逆止弁に空気を供給する装置を有し、第２逆止弁は中間膨脹室を形成する通路によって第１弁に接続され、第２逆止弁は通路内側の圧力が第２弁における圧力より小さい時はいつも空気が通路に侵入することを可能にするように配置されている。
ポートはマニホルド内にその内面からさらに延長する管として形成されるのが好適である。
逆止弁はそれぞれ針弁を備えている。
通路は中間膨脹室を形成されるのが好適である。
第２逆止弁の位置は、第２弁が開閉する圧力差を変更するため、手動で調節可能である。
空気は、エンジンが取付けられた車両の前方に露出した入口を通して、空気ラムによって第２逆止弁に供給される。
空気はまた、或いはこれに代えて、空気ポンプで供給され、空気ポンプはエンジン用ターボ過給機の一部を形成することもできる。
以下、本発明による排気マニホルド装置すなわち吸気装置を添付した略図に基づいて例示として記載するが、それら図面において、
図１は、装置におけるアダプタの側断面図であり、
図２は、使用中アダプタ上方に装着された装置の側断面図であり、
図３は、排気マニホルドの上面図であり、そして
図４は、装置のターボ過給機用装置の上面図である。
図面を参照すると、図１において、アダプタはエンジンマニホルド１２に螺着されたポート１１を含む下方部分１０を有する。下方部分はグランド取付具１５まで延長する中空キャップ１４によって閉鎖された膨脹室１３を備え、グランド取付具１５はキャップ１４をシールし且つ円筒形管１６に連結している。
ポート１１の下端がマニホルド１２内に且つその内面からさらに延長しているのが認められるであろう。このことはポートをマニホルド内のガス流および圧力に一層敏感にさせる。また、高温排気ガスは、ポート内に掃過される傾きおよび装置内の弁座を腐蝕することが少ない。膨脹室１３の設置は、マニホルドに向かう空気流が加速されかつ、所要の際に、マニホルド内にポート１１を通って“押込まれる”ことを確実にする。
図２において、管１６はグランド継手１９によって第１逆止弁１８を備えた下方ハウジング１７に取付けられている。上方ハウジング２０は、ハウジングが一緒に膨脹室２０′を形成するように、下方ハウジング１７に摺動可能または別の方法で調節可能に取付けられている。室２０′の有効サイズないし容量は所望のようにかつ所望のときに変更可能であるが、第１弁１８と第２逆止針弁２１との間の圧力ダンパとして作用する。弁２１はばね２２によって偏倚され且つ、手動調節で有効なばね偏倚力を増減せしめ得るように、ねじによってハウジング２０の上端に装着されている。この調節は弁２１が開閉する圧力差を変更することを可能にする。装置は二つの高圧側路および逃がしポート２２および２３を有する。
一般に、装置は所望のようにかつ所望のときに、また従来技術の理論においてすでに公知のように、空気が弁１８および２１を通して排気マニホルドに侵入することが可能になるように形成されている。本発明の装置において、高圧空気の供給がつねに有効な運転を確保するためポート１１を通って実施されるように、エンジン速度が上昇するとき、空気は高圧で弁２１に供給される。高圧空気は、前方を向いた入口から空気を供給することによって移動する車両の排気に供給されるのが好適である。しかして、車両がスピードアップするとき、弁２１に供給される空気の圧力は、エンジン速度に対応しかつ所望のようにポート１１への高圧空気の供給を増加するため自動的に増加する。また高圧空気は、たとえば電動ファン、或いは図４に示されたように、ターボ過給機ファンから供給することができる。
図３は、符号３０で、４シリンダエンジンのマニホルドに装置を装着するための中央の好適な位置を示している。該位置は４シリンダすべてからの排気ガス流が全体的に均一に混合される領域と一致するように選択される。もちろん、他の位置を使用すること、或いは一つ以上の装置を設けることも可能であり、その場合の位置の選択は、どのシリンダが、そしていかに多くのシリンダが装置の影響をうけるかによる。
図４において、本発明の装置はターボ過給機ファン３２の出口に連結されたブリード弁３１から所望に応じて高圧の空気を得られる。排出空気は通常燃料−空気混合物をエンジンシリンダに押込むため供給されるが、十分な量が使用され、すなわち、装置の針弁１８への入口における空気の供給および上昇した圧力を発生するため、偏向または通気される。

Claims (8)

1. 排気ガスが排気弁を通ってシリンダ内に引戻されるのを阻止するため内燃エンジンの運転中に空気がエンジン排気マニホルドに選択的に侵入することを可能にする吸気装置であって、該吸気装置はマニホルド（１２）と連通して装着されたポート（１１）まで延在する中空本体（１０）によって形成されたアダプタ（１０，１１）と、第１逆止弁であってアダプタに装着され、マニホルド内側の圧力が該第１弁における圧力より大きい時にガスがマニホルドからポート（１１）を通って排出するのを阻止する第１逆止弁と、エンジン速度の増加とともに増加する、大気圧以上の異なった圧力で第２逆止弁（２１）に空気を供給する装置とを有する吸気装置において、第２逆止弁（２１）が、大気へ至る逃がしポートを備えた中間膨脹室（２０′）を形成する通路（２０）によって第１弁に接続され、第２逆止弁が通路（２０）内側の圧力が第２弁における圧力より小さい時はいつも空気が通路（２０）に侵入することを可能にするように配置されていることを特徴とする吸気装置。
2. ポート（１１）がマニホルド（１２）内にその内面からさらに延長する管として形成されたことを特徴とする請求項１に記載の吸気装置。
3. 逆止弁（１８，２１）がそれぞれ針弁を有することを特徴とする請求項１または２に記載の吸気装置。
4. 第２逆止弁（２１）の位置は第２弁（２１）が開閉する圧力差を変更するため手動で調節可能である請求項１から３のいずれか一項に記載の吸気装置。
5. エンジンが取付けられた車両の前方に露出した入口を通して、空気が空気ラムによって第２逆止弁（２１）に供給される請求項１から４のいずれか一項に記載の吸気装置。
6. 空気が空気ポンプによって供給される請求項１から５のいずれか一項に記載の吸気装置。
7. 空気ポンプがエンジン用ターボ過給機の一部を構成する請求項６に記載の吸気装置。
8. 空気がエンジンのすべての速度に対応して第２弁に供給されることを特徴とする請求項１に記載の吸気装置。

Images