JPH01240734A

JPH01240734A - 機械式過給機付エンジンの吸気系構造

Info

Publication number: JPH01240734A
Application number: JP6678988A
Authority: JP
Inventors: Shinji Seike; 真次清家; Toshikazu Kurokawa; 黒川　敏数
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-03-19
Filing date: 1988-03-19
Publication date: 1989-09-26
Anticipated expiration: 2010-05-17
Also published as: JPH0745822B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は過給圧制御のためのバイパス通路を備えた機械
式過給機付エンジンの吸気系構造に関する。

（従来技術）従来、例えば実開昭６１−５３３０号公報に記載されて
いるように、Ｖ型エンジンにおいてエンジン上方の左右
バンク間に機械式過給機を配置したものが知られている
。

ところで、機械式過給機付エンジンにおける過給圧制御
は、例えば実開昭６１−７８２５０号公報第４図に記載
されているような過給機をバイパスするエア量の制御に
よるものが一般的である。

そのようなバイパス制御では駆動損失が大きいとともに
吸気温度上昇という問題もあるということで、上記実開
昭６１−７８２５０号公報にも記載されているように、
過給機上流にスロットル弁を配設し、また、スロットル
弁と過給機との間に過給圧制御弁を設けて、過給機に入
る空気量を直接コントロールしようというむのも提案さ
れているが、バイパス通路自体は、とくに非過給域での
充＠量を確保し、また、とくに低負荷域での過給圧制御
を容易に行えるようにするためにも有効であっぜ、これ
を併設する必要のある場合が多い。その場合、上記Ｖ型
エンジンにおけるようにエンジン上方の空間に機械式過
給機を配置するものについては、過給機本体および上記
バイパス通路を含むエンジンの吸気系をいかにコンパク
ト化するか、また、その際、いかにして吸気抵抗の小さ
い吸気系を構成するかが重要な技術課題となる。

（発明の目的）本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、エ
ンジン本体上方に機械式過給機を配置したエンジンにお
いて、過給機およびそのバイパス通路を含むエンジンの
吸気系をコンパクト化し、かつ、吸気抵抗の増大を抑制
することを目的とする。

（発明の構成）本発明は、下記の構成、とくにバイパス管の適切な配管
構造によって上記技術課題を解決したものである。すな
わち、本発明に係る機械式過給機付エンジンの吸気系構
造は、エンジン上方に機械式過給機を配置し、その前方
にインタークーラを配置して、前記機械式過給機の上部
に開口する吐出部を前方に延ばして前記インタークーラ
を介し各気筒に至る吸気管に接続し、また、前記機械式
過給機の後部入口部にエアクリーナ下流の吸入管を接続
するとともに、前記機械式過給機の後方に位置する前記
吸入管と機械式過給機上部の前記吐出部をバイパス管で
接続したことを特徴としている。

（作用）機械式過給機はエンジン上方に配置され、しかも、過給
機後部の入口部と上部開口から前方に延びる吐出部とを
接続するようにバイパス管か設けられているので、バイ
パス管は短縮化され、また過給機上方の空間にコンパク
トに配設されるものとなる。また、インタークーラは、
過給機前方の空間に配設されて、過給機上部から前方に
延びる吐出部に接続されているため、この間の配管およ
びインタークーラから各気筒への吸気通路は、十分な通
路長さを確保しながら全体的にコンパクトで吸気抵抗の
小さい形に配設することができる。

さらにまた、過給機入口部は後部にあって、インターク
ーラ側配管その他と干渉することがないため、エアクリ
ーナに至る吸入管は配設が容易であり、また短縮化でき
る。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るエンジンの機械式過給
のシステムを概略的に示すものである。

このシステムにおいて、エンジン＋０１の吸気ポート１
０２とエアクリーナ１０３を連通ずる吸気通路１０４に
は、機械式過給機１０５が配設されている。この機械式
過給機１０５は、４葉の雄ロータと６つの溝を持つ雌ロ
ータとを組み合わせてなるいわゆるリショルム式のスク
リューコンプレッサをらとにしたものであって、過給機
１０５の下流には空冷式のインタークーラ１０６が接続
されている。また、スロットル弁１０７が過給機１０５
の上流に設けられ、該スロットル弁１０７の下流とイン
タークーラ１０６の下流を連通して過給機１０５をバイ
パスするバイパス通路＋０８が形成されている。吸気通
路１０４のバイパス通路１０８分岐点直下流位置には補
助スロットル弁１０９が設けられている。該補助スロッ
トル弁Ｉ０９は、補助スロットル弁しバーｌ！０．溝付
ロッド１１１を介してスロットル弁レバー１１２に連結
されている。スロットル弁１０７が所定開度まで開いた
とき補助スロットル弁１０９が開き始まる。また、バイ
パス通路１０８には、ダイアフラム式のバイパス弁１１
３が設けられている。非過給域ではこのバイパス弁１１
３が開いて過給機１０５を介さない形の自然吸気が行わ
れる。過給機１０５は電磁クラッチ１１４および遠心式
の可変プーリ１１５を介して原動側可変プーリ（図示せ
ず）に連結されている。吸気通路１０４にはまた、吸気
ボート１０２に近接してフュエルインジェクタ１１６が
設けられ、エアクリーナ１０３下流にエアフローメータ
１１７が配設されている。

電磁クラッチ１１４は、第２図に示すように低回転・低
負荷域でカットされ、その他の領域ではクラッチオンさ
れる。また、可変プーリ１１５およびこれと組み合わさ
れる駆動側可変ブーりは、それ自体、基本的には遠心プ
ーリとして公知のものであって、その組み合イつせによ
って、第３図に示すように、エンジン回転数に対して過
給機の回転数が高回転側で徐々に飽和するように、つま
り、エンジンの高回転域で過給圧があまり上がらないよ
うな特性を得るようにしている。したがって、まず、エ
ンジンの低回転・低負荷領域においては、電磁クラッチ
１１４がカットされるために過給が停止され、その他の
領域においては低回転側で十分な吸気量を確保しながら
高回転側では過給圧の過度な上昇を抑えるような制御が
行われるため、吸気リリーフによって過給を抑えるよう
な効率的にもまた熱的にも問題の多い手段によることな
く、低負荷域において過給を停止あるいは抑制すること
ができる。また、前述の補助スロットル弁１０９によっ
て、過給機１０５に入る空気量自体が調整されることに
より、負荷に対する過給圧の制御が行われる。したがっ
て、この電磁クラッチ１１４、可変プーリ１１５および
補助スロットル弁１０９の三つの組み合わせにより、低
負荷域での過給の停止ないし抑制と、その他の運転領域
におけるエンジン回転数と負荷に応じた過給制御が効率
的に実現できる。低負荷域では吸気負圧によってバイパ
ス弁＋１３が開かれ、バイパス通路１０８を介する自然
吸気が行われる。

第４図はこの実施例に係るエンジンの全体構造を示す正
面概略図、第５図はその要部詳細図であり、第６図はこ
の実施例の吸気系を平面図で示すものである。

このエンジン１０１は■型６気筒であって、左右バンク
の６三つの気筒は、互いに所定量オフセットして配列さ
れている。各バンクのシリンダヘッド１１８，１１９上
部にはそれぞれ内側に吸気側カム軸１２０，１２１が、
また、外側に排気側カム軸１２２，１２３が配設されて
いる。そして、外側の両排気側カム軸１２２，１２３の
フロント側端部にはプーリ１２４，１２５が取り付けら
れ、これらプーリ１２４，１２５はタイミングベルト１
２６を介してクランク軸側プーリ１２７に伝導連結され
ている。タイミングベルト１２６の張力および巻掛は角
は上部の一対のアイドラプーリ１２８．１２９と、下部
の一対のテンショナプーリ１３０．１３１によって調整
されるよう構成されている。また、内側に配設された吸
気側カム軸１１８、ｆ量９は、各一対の歯車１３２，１
３３゜１３４．１３５により各バンクの排気側カム軸１
２２．１２３に駆動連結されている。

このように、外側の排気側カム軸だけがタイミングベル
ト１２６で直接駆動され、しかも、タイミングベルト１
２６は第４図に示すように中央部が一対のアイドラプー
リ１２８，１２９によって下方に位置決めされた形とな
っているので、エンジンフロント面において後述の過給
機１０５およびその駆動プーリ１１５のためのスペース
が確保できる。

左右バンク間の空間にはりショルムタイプの過給機１０
５が長手方向に配設されている。そして、過給機＋０５
のフロント側端部には電磁クラッチ１１４を介して駆動
プーリ１１５が設けられ、この駆動プーリ！１５とエン
ジン１０１のフロント側左側方に設けられた従動プーリ
１３６の大径部との間にベルト１３７が張設され、また
、従動プーリ！３６の小径部とクランク軸に設けられた
大径の原動プーリ１３８との間にもベルト１３９が張設
されている。従動プーリ１３６の小径部および原動プー
リ１３８の大径部は、遠心重錘を利用した可変プーリと
されている。従動プーリ１３６側は遠心力によって径が
大きくなり、原動プーリ１３８側は遠心力によって逆に
径が小さくなる。

それによって、高回転側で過給機１０５の回転数が徐々
に飽和するような特性が得られる。

シリンダヘッド１１８．１１９内の吸気通路は燃焼室凹
部１４０，１４１の中心寄りに開口する吸気ボート１０
２ａ、１０２ｂから内方へ向けて少し延びた後すぐ上方
に立ち上がりシリンダヘッド１１８，１１９上部に開口
する。そして、そのシリンダヘッドｚｓ、１１９上部の
開口部１４２．１４３には接続管１４４，１４５が取り
付けられている。接続管１４４，１４５はＶバンクの内
側で上方に延び、過給機１０５の左右上方に位置する集
合管１４６，１４７に接続されている。

また、これら接続管１４４，１４５には、シリンダヘッ
ド１１８，１１９上部の１記聞口部Ｉ４２゜１４３への
取付端近傍の内方位置にインジェタタ取付部１４８，１
４９が形成され、該インジェクタ取付部１４８，１４９
上方の接続管１４４．＋４５壁面と過給機１０５との間
にフュエルインジェクタ１１６を配設する空間を確保す
るため、接続管１４４，１４５の上部がＶバンクの外方
に曲げられている。したがって、この部分で吸気通路１
０４ａ、１０４ｂは一旦外方に湾曲し、集合管１４６．
１４７内のサージタンク部１５０，１５１に連通ずる。

フュエルインジェクタ１１６は、ンリンダヘッド１１８
，１１９の上記開口部１４２，１４３直上流から各気筒
の吸気ボートｌ０２ａ、ｌ０２ｂに向けて燃料を噴射す
る。これらフュエルインジェクタ１１６に燃料を分配す
るフユエルディスパイブ１５２は、各フュエルインジェ
クタ１１６の上方空間をぐるっと一周した形で設けられ
ている。

過給機＋０５は、第６図に示すように入口部１５３がリ
ア側に位置し、吐出部１５４が過給機１０５−、Ｌ部に
開口してフロント側に延びるよう配設されている。過給
機＋０５の前方には、インタークーラ１０６が配設され
ている。インタークーラ１０６は、過給機１０５の吐出
部＋５４にフランジ結合される中央入口部１５５と、該
入口部の左右に水平方向に延びる冷却部１５６，１５７
と、左右冷却部１５６，１５７の外端に連結された各出
口部１５８，１５９で構成され、左右両端の出口部１５
８，１５９は後方内側に延びて左右バンクの集合管１４
６，１４７にそれぞれ接続されている。また、過給機１
０５の後方入口部１５３には、吸入管１６０が連結され
ている。該吸入管１６０の上流部にはスロットルボディ
１６１が介設され、さらにその上流側は図示しないエア
クリーナに接続されている。

スロットルボディ１６１には前記スロットル弁１０７が
設けられ、一方、スロットル弁１０７に対して遊びをも
ってリンク結合される前記補助スロットル弁１０９が過
給機！０５の入口部１５３に設けられる。また、吸入管
１６０には、過給機１０５との連結座直後方に上向きの
開口部１６２が形成され、該開口部１６２にはダイアフ
ラム式のバイパス弁＋１３が設けられている。そして、
吸入管１６０の上記開口部１６２と過給機１０５の吐出
部＋　５　ｌ！とをバイパス弁１１３を介して接続する
バイパス管１６３が設けられている。

バイパス管１６３は、第５図および第６図に示すように
、左右バンク間の上方にあって左右集合管１４６，１４
７の間をエンジン長手方向に略水平に延びており、スペ
ース的にも無駄がなく、しかも管長の短い構成となって
いる。

また、過給機１０５の吐出側はインタークーラ１０６を
介して左右に独立した長い吸気通路を形成した形で左右
バンクの集合管に接続されているため、共鳴効果が大き
く、とくに低速側におけるトルク特性が良好である。し
かも、そのように長い吸気通路でありながら、全体とし
てはコンパクトな配管購造とな−〕でいろ。

なお、上記実施例ではりショルム式の過給機を搭載した
エンジンについて説明したが、本発明はりンヨルム式に
限らず、その他の機械式過給機を搭載したエンジンに対
しても適用することができる。また、本発明は■型具外
のエンジンに対しても適用できる。

本発明はその他いろいろな態様で実施することができる
ものである。

（発明の効果）本発明は以上のように構成されているので、機械式過給
機のバイパス配管を短くして吸気系をコンパクト化する
とともに、吸気抵抗の増大を抑えることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るエンジン過給ンステム
の概略図、第２図および第３図は同エンジン過給ンステ
ムの特性図、第４図は同実施例に係るエンジンの正面概
略図、第５図は同要部詳細図、第６図は同平面図である
。＋０１　・エンノン、１ｏ５：機械式過給機、Ｉ０６：
インターターラ、１１３：バイパス弁、１５４．吐出部
、１６０；吸入管、１６３：バイパス管。代理人　弁理士　進　藤　純　−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジン上方に機械式過給機を配置し、その前方
にインタークーラを配置して、前記機械式過給機の上部
に開口する吐出部を前方に延ばして前記インタークーラ
を介し各気筒に至る吸気管に接続し、また、前記機械式
過給機の後部入口部にエアクリーナ下流の吸入管を接続
するとともに、前記機械式過給機の後方に位置する前記
吸入管と機械式過給機上部の前記吐出部をバイパス管で
接続したことを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸
気系構造。