JPH0232822Y2 - - Google Patents

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JPH0232822Y2
JPH0232822Y2 JP1983173570U JP17357083U JPH0232822Y2 JP H0232822 Y2 JPH0232822 Y2 JP H0232822Y2 JP 1983173570 U JP1983173570 U JP 1983173570U JP 17357083 U JP17357083 U JP 17357083U JP H0232822 Y2 JPH0232822 Y2 JP H0232822Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、過給機付多気筒エンジンの改良に関
するものである。
近来、エンジンの排気ガスが保有するエネルギ
を利用して排気ガスタービンを駆動し、同タービ
ンによりコンプレツサを駆動して加圧された空気
をエンジンに供給するようにしたターボ過給機が
広く採用されるようになつた。しかし、アイドル
回転数から最高回転数まで広い回転数域に亘つ
て、しかも頻繁に回転数を変動しながら運転され
る車両用のエンジンにおいては、上記過給機は一
般に最も使用頻度が高いエンジン回転数域に適応
するように設計され、それより低い回転数域で
は、排気ガスが不足するために十分な量の空気を
エンジンに供給することができず、エンジンの低
速トルクが不足する一般的傾向がある。又、反対
にエンジンの回転数が上記設計回転数より大きく
なつた場合、エンジンが必要とする空気量以上の
過量の空気が過給機によつて供給されるので、所
謂オーバブーストの問題が発生する。
一方、エンジンの各気筒における吸気開始時
に、吸気ポート付近で発生した圧力波に基因する
吸気管系内の圧力振動を利用して、気筒内により
多くの吸気を押しこみ吸気充填効率を向上させる
ようにした所謂慣性過給方式が知られている。こ
の慣性過給と過給機による過給とを組み合わせ、
後者の弱点であるエンジンの低速回転時において
慣性過給効果が得られるようにすることによつ
て、低速から高速までエンジンの広い回転速度範
囲において、エンジンを一層効率良く運転するこ
とができる。しかしながら、エンジンの低速回転
にチユーニングした慣性過給を利用した場合、体
積効率が増大する(即ち吸入空気量が増大する)
エンジンの回転速度域の部分負荷において、ポン
プ損失即ちガス交換損失が増大し、燃費が悪化す
る不具合がある。
本考案は、上記事情に鑑み創案されたもので、
排気ターボン過給機を具えたエンジンの多数の気
筒を吸気弁開タイミングが実質的にオーバラツプ
しない複数の気筒群に群別し、各群の気筒に各々
連通する集合室をそれぞれ設けてこれら集合室を
相互に連通させ又は遮断する開閉弁を設けると共
に、上記各集合室に下流側が連通しかつ上流側が
相互に合流する吸気供給管を設け、上記開閉弁を
閉止することによりエンジンの比較的低い第1の
設定回転域で慣性過給が生起されるように上記合
流点を設定し、上記第1の設定回転域よりも高い
第2の設定回転域に適応するように上記ターボ過
給機を設定したものにおいて、上記エンジンの回
転数を検出する回転数センサ、上記エンジンの負
荷を検出する負荷センサ、及びこれら両センサか
らの検出信号に応じて上記開閉弁を開閉制御する
コントローラを備え、上記コントローラが、上記
開閉弁を上記第1の設定回転域でかつ低負荷時に
開き、また上記第1の設定回転数でかつ高負荷時
に閉じ、さらに上記第2の設定回転域では高負荷
又は低負荷のいずれの時も閉じるように構成され
たことを特徴とする過給機付多気筒エンジンを要
旨とするものである。
以下本考案の実施例を添付図面について具体的
に説明する。先ず、本考案をトラツク用の6気筒
デイーゼルエンジンに適用した第1図において、
10は第1乃至第6気筒を有するエンジンを総括
的に示し、12は第1乃至第3気筒の吸気ブラン
チ14a,14b,14cの連通する吸気共通
管、16は同様に第4乃至第6気筒の吸気ブラン
チ14d,14e,14fに連通する吸気共通
管、18は上記吸気共通管12,16を相互に連
通させ又は遮断する開閉弁、20及び22は夫々
の下流側が上記吸気共通管12及び16に連通さ
れ、夫々の上流端が合流点24で合流した吸気共
給管であつて、更にその上流には図示しないター
ボ過給機のコンプレツサが連結されている。26
は上記開閉弁18を開閉させるアクチユエータで
あつて、図示の実施例では一例として空気圧応動
装置が示されている。28は圧縮空気タンク、3
0は同タンク28とアクチユエータ26との間に
介装された電磁弁、32は上記電磁弁30を開閉
制御するコントローラであつて、エンジンの回転
数Neを検知する回転数センサ34及びエンジン
負荷を検知する負荷センサ36に接続され、エン
ジン10が予め定めた低回転数、低負荷状態で運
転しているときだけ上記電磁弁30を開いて、圧
縮空気タンク28内の圧縮空気をアクチユエータ
26に供給して開閉弁18を開き、その他のエン
ジン運転状態では、電磁弁30と圧縮空気タンク
28との間の連通を遮断し、アクチユエータ26
の作動室を大気に連通させ、上記開閉弁18を閉
止するように構成されている。なお、上記回転数
センサ34には、エンジンのクランクシヤフトと
同期して回転するスリツト付の回転円板と光源と
フオトトランジスタとからなる光電式センサ等が
周知であり、又負荷センサ36としては、アクセ
ルペダルの回転角度、燃料ラツクのストローク等
をポテンシオメータその他により電気量に変換す
る装置等が公知であり、かつ広く実用されてい
る。
上記装置において、第1乃至第6気筒の点火順
は、第1、第4、第2、第6、第3、第5となつ
ていて、第1、第2、第3気筒は、クランク角度
120度毎に点火し、又第4、第5、第6気筒も同
様である。従つて吸気共通管12,16に連通す
る各気筒群内で、各気筒の吸気弁開タイミングは
夫々実質的にオーバラツプしない。そして、各気
筒の吸気ブランチから吸気供通管20,22の合
流点24までの管路の寸法は、上記開閉弁18が
閉止しているときに、エンジンの予め設定された
比較的低回転数、例えば1000rpmにおいて丁度慣
性過給効果がピークになるようにチユーニングさ
れている。今これを第2図(同図の縦軸には体積
効率ηvが、又横軸にはエンジンの回転数Neがと
られている)について説明すると、図中実線Aが
開閉弁18を閉止して慣性過給が行なわれた場合
を、又点線Bが開閉弁18を開き慣性過給を利用
しない場合を示し、曲線Aからエンジン回転数
1000rpmで体積効率ηvが最大値に達し、その後回
転数Neの増加と共に、体積効率ηvが低下し、曲
線Bとの対比から明らかなように慣性過給を停止
したときよりも寧ろ体積効率が低くなつているの
である。(なお、第2図は体積効率ηvとエンジン
回転数Neとの関係を示すもので、エンジンの気
筒内に供給される空気量を意味するものではな
い。エンジンの気筒内に供給される空気量は、実
質的に上記合流点24における空気密度と体積効
率と気筒排気量とを乗じたものとなり、従つて、
エンジンの回転数が増大しターボ過給機のブース
ト圧が高くなれば、空気供給量は勿論増大する) 従つて、上記装置によれば、ターボ過給機のブ
ースト圧が低く、エンジン10に対する空気供給
量が不足するエンジンの低速回転数域において、
慣性過給を利用して供給空気量を増加させること
ができる。即ち、縦軸に空気過剰率λをとり横軸
にエンジン回転数Neをとつて示した第4図にお
いて、実線A′が慣性過給を行つた場合、点線
B′が慣性過給なしの場合を示しているが、A′で
はエンジンの1000rpm付近でλが大巾に向上して
いることが明らかである。なお図中斜線を施した
ゾーンCは、一般に、適当といわれている空気過
剰率1.6〜1.7の範囲を示し、空気過剰率がこれよ
り大きい場合、少くとも無駄な空気、更にはオー
バブーストにより却つて有害な結果を生むことと
なる。即ち第4図から、ターボ過給機のブースト
圧が十分に高くなるエンジンの高速回転数域で
は、本考案によれば、負荷の大小とは関係なく開
閉弁18が閉止され、従つて慣性過給を利用する
状態にあるが、チユーニング回転数の1000rpmか
ら外れているために、逆の効果として体積効率ηv
も下り(第2図)、過剰空気率λも下る。従つて
本考案によれば、過給機によるオーバブーストの
弊害が効果的に回避されるのである。
次に、第3図は縦軸にポンプ損失即ちガス交換
損失Pl(Kg/cm2)をとり、横軸にエンジン回転数
Neをとつて、第1図の装置におけるポンプ損失
を示したものである。図中実線A″は、第1図中
の開閉弁18を閉じて慣性過給状態にある場合
を、又点線B″は開閉弁18を開いて慣性過給を
やめた場合を示している。曲線A″とB″とを対比
すると、慣性過給のチユーニング回転数1000rpm
付近では、開閉弁18を閉じているとポンプ損失
が大きく、エンジンの回転数が1300rpmを越える
付近から開閉弁18を開いた状態よりもポンプ損
失が小さくなることが明らかである。そこで本考
案では、低速、低負荷域において、コントローラ
32により電磁弁30を開いて、アクチユエータ
26を作動させ、開閉弁18を開くようにする。
エンジンの低速、低負荷域では、勿論多くの空気
量を必要としないので、慣性過給を停止しても何
等問題がなく、第3図に斜線を施したゾーンD分
に相当するポンプ損失を解消すると共に、上述し
たように高速域においても図中Eで示したゾーン
分だけポンプ損失を低減することができ、相応し
てエンジンの燃費を改善することができるのであ
る。
以上の綜合結果として、本考案によれば、慣性
過給とターボ過給とを組み合わせることによつ
て、エンジン低回転速度域における後者の欠点を
補ない、同時に、慣性過給に伴なつて発生する特
に低速域におけるポンプ損失の増加を効果的に回
避することができ、従つてエンジンの燃費を改善
し得る利点がある。
叙上のように、本考案に係る過給機付多気筒エ
ンジンは、排気ターボン過給機を具えたエンジン
の多数の気筒を吸気弁開タイミングが実質的にオ
ーバラツプしない複数の気筒群に群別し、各群の
気筒に各々連通する集合室をそれぞれ設けてこれ
ら集合室を相互に連通させ又は遮断する開閉弁を
設けると共に、上記各集合室に下流側が連通しか
つ上流側が相互に合流する吸気供給管を設け、上
記開閉弁を閉止することによりエンジンの比較的
低い第1の設定回転域で慣性過給が生起されるよ
うに上記合流点を設定し、上記第1の設定回転域
よりも高い第2の設定回転域に適応するように上
記ターボ過給機を設定したものにおいて、上記エ
ンジンの回転数を検出する回転数センサ、上記エ
ンジンの負荷を検出する負荷センサ、及びこれら
両センサからの検出信号に応じて上記開閉弁を開
閉制御するコントローラを備え、上記コントロー
ラが、上記開閉弁を上記第1の設定回転域でかつ
低負荷時に開き、また上記第1の設定回転数でか
つ高負荷時に閉じ、さらに上記第2の設定回転域
では高負荷又は低負荷のいずれの時も閉じるよう
に構成されたことを特徴とし、エンジンの全回転
数域に亘つて優れた過給効果を得ることがき、又
低速、低負荷域におけるポンプ損失を低減して燃
費を改善することができるので、極めて有利であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例を示す概略構成図、
第2図は本考案に係るエンジンの体積効率とエン
ジン回転数との関係を示したグラフ、第3図は本
考案に係るエンジンのポンプ損失とエンジン回転
数との関係を示したグラフ、第4図は本考案に係
るエンジンの空気過剰率とエンジン回転数との関
係を示したグラフである。 10……エンジン、24……合流点、12,1
6……吸気共通管、26……アクチユエータ、1
8……開閉弁、32……コントローラ、20,2
2……吸気供給管。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 排気ターボ過給機を具えたエンジンの多数の気
    筒を吸気弁開タイミングが実質的にオーバラツプ
    しない複数の気筒群に群別し、各群の気筒に各々
    連通する集合室をそれぞれ設けてこれら集合室を
    相互に連通させ又は遮断する開閉弁を設けると共
    に、上記各集合室に下流側が連通しかつ上流側が
    相互に合流する吸気供給管を設け、上記開閉弁を
    閉止することによりエンジンの比較的低い第1の
    設定回転域で慣性過給が生起されるように上記合
    流点を設定し、上記第1の設定回転域よりも高い
    第2の設定回転域に適応するように上記ターボ過
    給機を設定したものにおいて、上記エンジンの回
    転数を検出する回転数センサ、上記エンジンの負
    荷を検出する負荷センサ、及びこれら両センサか
    らの検出信号に応じて上記開閉弁を開閉制御する
    コントローラを備え、上記コントローラが、上記
    開閉弁を上記第1の設定回転域でかつ低負荷時に
    開き、また上記第1の設定回転域でかつ高負荷時
    に閉じ、さらに上記第2の設定回転域では高負荷
    又は低負荷のいずれの時も閉じるように構成され
    たことを特徴とする過給機付多気筒エンジン。
JP17357083U 1983-11-08 1983-11-08 過給機付多気筒エンジン Granted JPS6081228U (ja)

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JP17357083U JPS6081228U (ja) 1983-11-08 1983-11-08 過給機付多気筒エンジン

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JP17357083U JPS6081228U (ja) 1983-11-08 1983-11-08 過給機付多気筒エンジン

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Publication Number Publication Date
JPS6081228U JPS6081228U (ja) 1985-06-05
JPH0232822Y2 true JPH0232822Y2 (ja) 1990-09-05

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JP17357083U Granted JPS6081228U (ja) 1983-11-08 1983-11-08 過給機付多気筒エンジン

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2879002B2 (ja) * 1995-10-09 1999-04-05 京浜精密工業株式会社 可変慣性過給弁

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5924822Y2 (ja) * 1980-11-28 1984-07-23 日産ディ−ゼル工業株式会社 内燃機関の吸気装置
JPS57153730U (ja) * 1981-03-25 1982-09-27

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JPS6081228U (ja) 1985-06-05

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