JPH0131010B2 - - Google Patents

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JPH0131010B2
JPH0131010B2 JP58239614A JP23961483A JPH0131010B2 JP H0131010 B2 JPH0131010 B2 JP H0131010B2 JP 58239614 A JP58239614 A JP 58239614A JP 23961483 A JP23961483 A JP 23961483A JP H0131010 B2 JPH0131010 B2 JP H0131010B2
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JP
Japan
Prior art keywords
air
piston
cylinder
crankcase
surge tank
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Application number
JP58239614A
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English (en)
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JPS59120719A (ja
Inventor
Rongu Sheifua Benjamin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brunswick Corp
Original Assignee
Brunswick Corp
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Publication date
Application filed by Brunswick Corp filed Critical Brunswick Corp
Publication of JPS59120719A publication Critical patent/JPS59120719A/ja
Publication of JPH0131010B2 publication Critical patent/JPH0131010B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/26Four-stroke engines characterised by having crankcase pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクランクケース過給式4サイクル内燃
機関(エンジン)に関する。
内燃機関の過給は、燃料の燃焼をより効率良く
し、発生動力を高めるのにしばしば行なわれてい
る。普通、過給を行なうには、シリンダに送り込
む空気を圧縮、たとえば、クランクケースに充填
する。たとえば、「Model AirplaneNews」の
1981年5月号の32頁に始まる「Webra T4 Four
Cycle」なる題名の論文を参照されたい。
さらに、従来の或る種のエンジンでは、クラン
クケース出口をエンジン・シリンダに通じる空気
入口に接続して過給機能を与える流路を利用して
いる。クランクケース出口には一方向弁、たとえ
ば、リード弁が設けてあり、通路の中央に入口ポ
ツトあるいはサージタンクが配置してある。たと
えば、「Improvement of Volumetoric
Efficiency of 4−Stroke Cycle Engine by
Crankcase Superchaging」なる題名のDr.
Watanabeの論文にこのような技術が開示してあ
る。
さらに、2サイクルエンジンでは大気接続式ジ
エツトポンプが用いられ、燃料を含まない空気を
エンジンの燃焼室に与える助けとしている。たと
えば、Henriksonの米国特許第3257996号を参照
されたい。
本発明によるクランクケース過給式4サイクル
内燃機関は、ピストンの膨張行程毎に或る量の加
圧空気がクランクケースに送られ、それから一方
向弁およびノズルを通して密閉サージタンクに送
られるように設けた外部空気入口ポートを包含す
る。サージタンク内にはチユーニングパイプが配
置してあり、このチユーニングパイプはノズル出
口のところに入口を有し、弁付きポートを通して
シリンダに放出するように接続したチユーニング
(同調)通路を構成する。
ピストンの下降行程毎に、外部空気入口ポート
からの空気はクランクケースに押し込まれ、一方
向弁およびノズルを通して圧送されて或る量の圧
縮空気がサージタンクとチユーニングパイプ内に
捕えられる。ピストンの次の下降行程で、別の量
の圧縮空気がノズルを通してチユーニングパイプ
入口に圧送される。このとき、ベンチユリ効果が
生じ、サージタンク内に先に捕えられた圧縮空気
を引き出し、チユーニングパイプ内の圧力を高
め、吸気弁20を開いて噴射燃料と同調(チユー
ニング)して、新しい空気と先に共に保持してい
た圧縮空気を弁付きポートを通してシリンダに放
出させる。
以上の構成によれば、従来のクランクケース過
給器の達成しているシリンダ燃焼室への空気充填
率に比べてかなり効率良く空気を燃焼室に供給す
ることができる。また、部分絞りのときの燃料消
費率を低くすることもできる。空気を捕える装置
を使用することによつて得られる圧縮空気量の増
加と共にチユーニングパイプに通じる入口でベン
チユリ効果を生じさせるということは個別的にも
集合的にも作用して種々の利点を得ることができ
る。このような技術概念は従来まつたく知られて
いない。
以下、図面を参照しながら本発明を説明する。
4サイクル内燃機関10は少なくとも1つのピ
ストン11を有し、このピストンはシリンダ12
内に収容されている。シリンダ12は燃焼室13
を構成している。ピストン11は普通の要領で往
復動してクランクケース15内に配置したクラン
ク軸14を回転させる。クランクケース15はク
ランク室16を構成している。
図示のように、エンジン10はガソリン火花点
火式であり、そのシリンダ12には点火栓17が
装着してあり、また、排気ポート18およびそれ
に組込んだ弁19と吸気ポート20およびそれに
組込んだ弁21とを包含する。
クランクケース15を過給するために、ピスト
ン制御式空気取入ポート22がシリンダ12の壁
に設けてあり、この空気取入ポート22はピスト
ンがその上昇位置にあるときにピストン11の底
のすぐそばにある。空気取入ポート22は、ピス
トン11が上昇したときにクランク室16と連絡
するようになつているが、ピストンが他の位置に
あるときには閉鎖される。さらに、空気取入ポー
ト22は蝶型絞り弁23を経て大気に連通する。
通常のクランクケース過給によつて与えられる
ものと比べて、燃料室13への空気分配率をかな
り大きくすることが望ましい。部分絞りのときの
燃料消費率を低くすることも望もましい。
この目的のために、クランク室16は空気出口
ポート24を備え、この空気出口ポート24は一
方向弁25を通してノズル26を連絡する。図に
は、一方向弁25はノズル26ののど部にあるリ
ード弁として示してあり、このリード弁はクラン
クケース15からの空気の放出のみを許すように
なつている。ノズル26はその外端27に向つて
横断面積が減じており、本質的に閉じたサージタ
ンク28に開口している。このサージタンク28
は、本実施例では、エンジン10に装着したもの
として示してある。サージタンク28はチヤンバ
29を形成しており、その中に周知タイプのチユ
ーニングパイプ30が配置され、圧縮空気を保持
する手段を構成している。このチユーニングパイ
プ30は朝顔型に広がつた入口31を有し、この
入口はノズル26の放出端27に面し、それに接
近して配置してある。さらに、チユーニングパイ
プ30はチヤンバ29を燃焼室13に選択的に接
続する空気通路を構成している。この目的のため
に、チユーニングパイプ30の放出端はサージタ
ンク28の壁に設けた管継手32を通してシリン
ダ12のダクト33に接続しており、このダクト
33は燃焼室13の吸気ポート20に通じてい
る。
適当な燃料噴射器34がダクト33に接続して
あつてエンジン10に測定量の燃料を与えるよう
になつている。
作 動 第1図を参照して、この図にはエンジン10が
点火時期にある状態で示してあり、ピストン11
は上昇行程の終りの位置にあり、空気取入ポート
22が開いてクランク室16を大気と接続してい
る。弁19,21は閉じている。
点火時、ピストン11は下方へ押され、空気取
入ポート22を塞ぎ、空気をクランクケース15
に押し込む。第2図参照。圧縮下にある空気は、
クランクケース空気出口ポート24および一方向
弁25を通して押され、それからノズル26を通
してサージタンク28に押され、サージタンクの
チヤンバ29だけでなく、チユーニングパイプ3
0内にも或る量の圧縮空気を生じさせて、保持す
る。
ピストン11が排気行程にもどり始めると直ち
に、一方向弁25が閉じてサージタンク28内に
空気の流入を止め、排気弁19が開くと、ピスト
ンが第3図に示すように上方へ動き、最終的に
は、その最上方位置をとる。ここで、再び、空気
取入ポート22がクランク室16を大気に接続す
る。
ピストン11の次の下降行程中、空気が再びク
ランクケース15内に押し込められ、次に一方向
弁25およびノズル26に行く。しかしながら、
この瞬間、燃料がほぼ同時に噴射器34からダク
ト33内に噴射され、吸気弁21が開く。第4図
参照。ノズルからの2回目の放出空気は主として
チユーニングパイプ30に流れ、これを通つてシ
リンダ12に流れる。この時、ノズル26および
朝顔型入口31が協働してベンチユリ式のジエツ
トポンプを構成する。このジエツトポンプはサー
ジタンクのチヤンバ29内に最初に捕えられた空
気をチユーニングパイプ30内に引き込み、チユ
ーニングパイプを通つてシリンダ12に流れる圧
縮空気を増幅する。
ピストン11がその燃料吸気行程の終りに達
し、サージタンク28がほぼ空になると、ピスト
ンは圧縮行程に入り(第5図)、弁19,21,
25がすべて閉じ、空気取入ポート22も塞がれ
る。こうして、第1図に示すように、点火の準備
が整つたことになる。
ジエツトポンプ補助装置の基本的な動作を変え
ることなく今まで説明してきた構造に或る種の改
造を施せる。たとえば、燃料噴射器34の代りに
任意適当な設計の気化器を用い得る。さらに、空
気取入ポート22をシリンダ12ではなくてクラ
ンクケース15の壁に設け、ピストン制御式吸気
弁手段に代りに一方向リード弁あるいはクランク
軸回転式弁を用いてもよい。エンジンがデイーゼ
ルエンジンであれば、点火栓17の代りに燃料噴
射器を使用する。
【図面の簡単な説明】
第1図は点火時期にある4サイクルエンジンの
概略断面図である。第2図は点火後のピストンの
膨張行程を示す図である。第3図は排気行程の終
りに近いピストンを示す図である。第4図は次の
燃料吸気行程を示す図である。第5図は点火の直
前の圧縮行程を示す図である。 図面において、10……エンジン、11……ピ
ストン、12……シリンダ、13……燃焼室、1
4……クランク軸、15……クランクケース、1
6……クランク室、17……点火栓、18……排
気ポート、19……排気弁、20……吸気ポー
ト、21……吸気弁、22……空気取入ポート、
24……空気出口ポート、25……一方向弁、2
6……ノズル、28……サージタンク、29……
チヤンバー、30……チユーニングパイプ、31
……朝顔型開放入口、34……燃料噴射器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 クランクケースと、シリンダ内で往復動する
    ピストンと、このシリンダに燃料を供給する燃料
    噴射器と、前記シリンダに設けた弁付きの吸気お
    よび排気ポートを有する内燃機関であつて、前記
    内燃機関が、 (a) 前記シリンダの壁に設けてあり、前記ピスト
    ンがその上昇行程の最終位置にあるときに前記
    クランクケースと大気とを連通させる空気取入
    れポートと、 (b) 前記クランクケースに設けてあり、前記ピス
    トンの下降行程毎にクランクケースを通る圧縮
    空気を通過させるようになつている空気出口ポ
    ートと、 (c) (i) 前記クランクケースの空気出口ポートに接
    続して配置した密閉サージタンクと、 (ii) このサージタンク内に配置してあり、前記
    空気出口ポートに隣接した開放入口と、前記
    シリンダの吸気ポートに接続した出口を有す
    るチユーニング・パイプと、 を有する接続手段を包含し、さらに (d) 前記開放入口に隣接して配置した前記空気出
    口ポートのところで、前記ピストンの往復動に
    応答して前記サージタンクと前記チユーニン
    グ・パイプの間でベンチユリー式ジエツト・ポ
    ンプを構成するように空気ノズルが設けてある ことを特徴とするクランク室過給式4サイクル内
    燃機関。 2 クランクケースと、シリンダ内で往復動する
    ピストンと、このシリンダに燃料を供給する燃料
    噴射器と、前記シリンダに設けた弁付き吸気およ
    び排気ポートとを有するクランク室過給式4サイ
    クル内燃機関であつて、 (a) 前記シリンダの壁に設けてあり、前記ピスト
    ンがその上昇行程の最終位置にあるときに前記
    クランクケースと大気とを連通させる空気取入
    れポートと、 (b) 前記クランクケースに設けてあり、前記ピス
    トンの下降行程毎にクランクケースを通る圧縮
    空気を通過させる空気出口ポートと、 (c) この空気出口ポートを吸気ポートに接続し、
    圧縮空気を選択的に通す接続手段とを包含し、 (d) この接続手段が前記ピストンの往復動に応答
    して前記空気出口ポートから前記シリンダへ空
    気を通すとき、空気の圧縮率を増大させるため
    の空気圧増幅手段を包含し、さらに、 (e) 前記接続手段が、 (i) 前記クランクケースの空気出口ポートに隣
    接して配置した一方向弁と、 (ii) 前記ピストンの下降行程中に前記一方向弁
    を通つた圧縮空気を保持するように配置した
    チヤンバを有する密閉サージタンクと、 を包含し、 (iii) このサージタンクが前記ピストンの一回ご
    との下降行程後に前記一方向弁を通つた捕獲
    圧縮空気を保持する手段を構成し、 (f) 前記空気圧増幅手段が、 (i) 前記一方向弁に接続してあつて、前記サー
    ジタンクへ圧縮空気を送り込む空気ノズル
    と、 (ii) 前記サージタンク内に前記空気ノズルに面
    して配置した開放入口を有し、かつ前記シリ
    ンダの吸気ポートに圧縮空気を通す空気流路
    を形成しているチユーニング・パイプとを包
    含し、 (iii) 前記空気ノズルと前記チユーニング・パイ
    プ入口がベンチユリ手段を構成しており、こ
    のベンチユリ手段が、前記シリンダの弁付き
    吸気ポートの開放時に前記ピストンの別の下
    降行程で前記サージタンクから前記空気流路
    に前記捕獲圧縮空気を引き入れるようになつ
    ている ことを特徴とするクランク室過給式4サイクル内
    燃機関。 3 特許請求の範囲第2項に記載の内燃機関であ
    つて、前記チユーニング・パイプが朝顔型開放入
    口を有することを特徴とするクランク室過給式4
    サイクル内燃機関。
JP58239614A 1982-12-22 1983-12-19 クランク室過給式4サイクル内燃機関 Granted JPS59120719A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/452,153 US4461251A (en) 1982-12-22 1982-12-22 Crankcase supercharged four cycle engine with jet pump assist
US452153 1989-12-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59120719A JPS59120719A (ja) 1984-07-12
JPH0131010B2 true JPH0131010B2 (ja) 1989-06-22

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ID=23795262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58239614A Granted JPS59120719A (ja) 1982-12-22 1983-12-19 クランク室過給式4サイクル内燃機関

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JP (1) JPS59120719A (ja)

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