JPH0243894B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記
載の内燃機関に関する。少なくとも１つのシリン
ダが、少なくとも１つの別のシリンダ内での燃焼
過程によつて生じた排ガスを受取るべく構成され
ている形式のこの種の内燃機関は公知である（西
独特許出願公開第2454829号明細書）。このシリン
ダの入口通路はこのことのために前述した別のシ
リンダの排出通路にじかに接続されている。排ガ
スを受取るべく定められたこのシリンダは、前記
の別のシリンダに比して異なる寸法の燃焼室を有
しており、かつ比較的大きな圧縮比を有してい
る。このように形成された内燃機関においては、
外部の冷却系に無関係に、シリンダからの排ガス
の戻すべき部分が、有害成分を軽減せしめるに足
る温度まで冷却され、それと同時に同内燃機関の
軽ろやかなスタートを可能ならしめる。

この種の別の公知内燃機関（西独特許出願公開
第2325060）では、シリンダが２つのグループに
分けられ、一方のグループのシリンダがスタート
のために、かつ他方のグループのシリンダが通常
出力の運転のために役立てられる。これによつ
て、機械的な負荷が軽減されると同時に大きな出
力を有するスタート能力が得られる。

上述した２つの公知例では、デイーゼルエンジ
ンをスタートしやすくするとともに、酸化窒素の
発生を軽減すべく燃焼を抑えることが基本的な課
題である。

しかし、これらのすべての手段は、すべての運
転状態において可能な限り均一かつ良好な燃料消
費を得るのに不適当である。特にオツト内燃機関
では、部分負荷範囲において圧縮行程の終了時点
における燃料空気混合物の温度を低下させること
は不利である。即ち点火性及び燃焼性が悪化す
る。従つて燃料が十分効果的に利用されない。過
給空気による燃焼室の充てんは主として全負荷運
転でのみ燃焼を改善するにとどまる。

本発明の要旨は特許請求の範囲第１項に記載し
た通りであり、その利点は、スタート時、部分負
荷運転並びに全負荷運転のいずれの状態において
も、燃料の燃焼が高いエネルギーレベルで行なわ
れることにある。良好な燃料消費のために、過給
による利点をスタート時及び部分負荷運転時に利
用し、しかも付加的な圧縮機を使用しない。この
ことのために、点火によつて機関として使用され
るシリンダの数を出力要求に適合せしめ、燃料を
供給しない、従つて点火されないシリンダを過給
機として使用する。

特許請求の範囲の従属項に記載の構成は本発明
の有利な実施例である。

点火によつて機関として利用されるシリンダの
吸込通路内にのみ絞りを配置するのが特に有利で
ある。燃料を供給しない、点火されないシリンダ
内へ空気を絞らずに吸込ませることによつて、過
給交換作業が著しく軽減される。貯蔵容器を介し
た部分的な排ガス戻しによつて燃料消費が一層改
善される。さらに、酸化窒素の発生が軽減され
る。

次に図示の実施例について本発明を具体的に説
明する。

第１図及び第２図に示す実施例において、内燃
機関５内に４つのシリンダ１，２，３，４が図示
されている。シリンダ１，２，３，４はシリンダ
ブロツク６内に配置されてピストン７を収容して
いる。シリンダヘツド８は、少なくとも部分的
に、吸込通路９，１０，１１，１２を形成してい
る。この吸込通路９，１０，１１，１２は共通の
１つの吸気管１３内に開口している。この吸気管
１３の入口には第１の絞り１４が設けられてい
る。シリンダヘツド８は部分的に出口通路１５，
１６，１７，１８をも備えており、さらにシリン
ダ２，３，４に通じた付加的な出口通路１９，２
０，２１をも備えている。出口通路１５，１６，
１７，１８は公知形式通り共通の１つの排出通路
２２内に開口しており、付加的な出口通路１９，
２０，２１は貯蔵容器２３内に開口している。こ
の貯蔵容器２３は接続通路２４を介してシリンダ
１のための吸込通路９に接続されている。この接
続通路２４内には第２の絞り２５が配置されてい
る。

貯蔵容器２３からさらに別の接続通路２６がシ
リンダ４のための吸込通路１２に通じている。こ
の接続通路２６は吸込通路１２に開口する手前に
遮断弁２７を備えている。接続通路２６の分岐通
路２８は圧力調整弁２９を介して１つの共通の吸
気管１３に通じている。圧力調整弁２９と貯蔵容
器２３に設けたセンサ３１とを制御導線３０が接
続せしめている。すべての吸込通路９，１０，１
１，１２は公知形式通り弁３２によつて開閉可能
であり、吸気通路９，１２はさらに付加的な絞り
３３，３４を備えている。即ち吸気通路９には第
３の絞り３３が、吸気通路１２には第４の絞り３
４が設けられている。両絞り３３，３４は連竿３
５によつて機械的に結合されている。吸気通路９
内には、接続通路２４の開口個所と、吸気管１３
への接続個所との間に遮断弁３６が配置されてい
る。同様な形式で吸気通路１２も遮断弁３７を備
えている。出口通路１５，１６，１７，１８は公
知形式通り弁３８によつて開閉可能である。付加
的な出口通路１９，２０，２１の閉鎖のために弁
３９が設けられており、この弁３９も別の入口弁
及び出口弁と同様に形成することができる。弁３
９は図示しない例えば米国特許第4009695号明細
書に開示された公知の電気的な特性範囲制御装置
によつてのみ、かつ弁３８は同制御装置によつて
付加的に制御される。弁３９が付加的な出口通路
１９，２０，２１を開放するエンジン運転状態に
おいてのみ、弁３８の前述した付加的な制御が行
なわれる。その場合、弁３９はピストン７の圧縮
行程中に開放され、弁３８は通常運転においてピ
ストン７の作業行程が行なわれる運動状態におい
てすでに予め開かれる。弁３８の付加的な制御も
省くことができる。

この内燃機関の運転は本実施例の場合、３つの
状態に分けられる。第１の運転状態はスタート、
アイドリング及び下方の負荷範囲における街路走
行状態であり、この運転状態では第１の絞り１
４、第３の絞り３３及び第４の絞り３４が全開さ
れる。遮断弁３６，２７は閉鎖され、シリンダ
２，３，４が燃料供給から遮断される。第２の絞
り２５によつて所望の出力が調整される。シリン
ダ２，３，４を介して媒体（この場合空気）が絞
られずに吸込まれ、吸込通路１０，１１，１２の
閉鎖後、そのさい開かれる付加的な出口通路１
９，２０，２１を介して貯蔵容器２３内へ圧送さ
れる。この貯蔵容器２３からは接続通路２４を介
して、燃料を供給されシリンダ１が過給され、点
火される。

シリンダ１の続く作業段階の間、弁３９は付加
的な出口通路１９，２０，２１を閉鎖状態に保
ち、弁３８は出口通路１６，１７，１８をすでに
開いている。この措置は、シリンダ２，３，４内
の負圧の発生によつて惹起されるエネルギー損失
を回避するためである。

勿論これで満足してもよいし、吸気通路１０，
１１，１２を開いてもよい。貯蔵容器２３内の圧
力が予定の過給限界に達するやいなや、センサ３
１の信号によつて圧力調整弁２９が開放され、空
気過剰分が共通の吸気管１３内へ戻される。第２
の絞り２５が全開するか、又は加速ペダルを一層
踏込んだときには、内燃機関５は第２の運転状態
へ切換えられる。

第２の運転状態では、遮断弁３６，３７が閉鎖
され、遮断弁２７が開放され、第１の絞り１４、
第２の絞り２５が全開され、シリンダ２，３が燃
料供給から遮断される。第３の絞り３３及び第４
の絞り３４によつて所望の出力が調整される。シ
リンダ２，３を介して吸込まれた空気は上述した
如く貯蔵容器２３内へ圧送される。この貯蔵容器
２３からは接続通路２４を介してシリンダ１が、
同様に接続通路２６を介してシリンダ４がそれぞ
れ過給される。シリンダ４へ通じた付加的な出口
通路２１は依然として閉じたままである。点火さ
れたシリンダ１，４は機関として働いて中程度の
部分負荷に相応する出力を提供する。

シリンダ２，３はシリンダ１，４のための過給
機として働く。第３、第４の絞り３３，３４の全
開後にシリンダ１，４の出力が上限に達すると、
第３の運転状態が導入される。

この第３の運転状態は高い部分負荷範囲及び全
負荷に相応する。遮断弁３６，３７は開放され、
遮断弁２７は閉鎖される。すべて４つのシリンダ
が燃料を供給されて点火される。絞り１４によつ
て公知形式通り所望出力が調整される。すべての
付加的な出口通路１９，２０，２１は閉じたまま
である。

第３図に示す第２実施例では、付加的な出口通
路１９，２０，２１の存在しない内燃機関４０を
示す。その代り、出口通路４１，４２，４３，４
４がそれぞれ２つの通路に分割されており、その
うちの分岐通路４５，４６，４７，４８が貯蔵容
器２３へ通じている。分岐個所のところには切換
弁４９が設けられている。

この内燃機関４０の作動は第１実施例のものと
同様である。第１実施例では弁３９を備えた付加
的な出口通路が設けられ、弁３８の付加的な制御
が行なわれるが、第２実施例ではその代りに、前
述した種々の運転状態が出口側でたんに切換弁４
９によつて調整される。出口通路４１をも切換制
御するので、第１及び第２の運転状態における過
給に排ガス戻し案内をも関係させることができ
る。シリンダ１若しくは４からの排ガスはシリン
ダ２，３，４若しくは２，３からの新気との混合
によつて十分冷却され、これによつて酸化窒素の
発生が軽減される。その上、燃料空気混合物の加
熱によつて点火性が高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の略示図、第２図
は同第１実施例のシリンダヘツドの部分断面図及
び第３図は本発明の第２実施例の略示図である。 １，２，３，４…シリンダ、５…内燃機関、６
…シリンダブロツク、７…ピストン、８…シリン
ダヘツド、９，１０，１１，１２…吸込通路、１
３…吸気管、１４…絞り、１５，１６，１７，１
８…出口通路、１９，２０，２１…付加的な出口
通路、２２…排出通路、２３…貯蔵容器、２４…
接続通路、２５…絞り、２６…接続通路、２７…
遮断弁、２８…分岐通路、２９…圧力調整弁、３
０…制御導線、３１…センサ、３２…弁、３３，
３４…絞り、３５…連竿、３６，３７…遮断弁、
３８，３９…弁、４０…内燃機関、４１，４２，
４３，４４…出口通路、４５，４６，４７，４８
…分岐通路、４９…切換弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のシリンダを備えた内燃機関であつて、
   シリンダの少なくとも１つが部分負荷運転時にコ
   ンプレツサとして駆動され、そのシリンダが出口
   側で、このシリンダを介して吸い込まれる媒体の
   ための貯蔵容器に接続されており、かつ、少なく
   とも他の１つのシリンダが入口側でこの貯蔵容器
   に接続可能であり、かつ遮断装置を介して吸気管
   から遮断可能である形式のものにおいて、すべて
   のシリンダが入口側で、調整可能な絞り１４を含
   む１つの共通な吸気管１３に接続可能であり、前
   記遮断装置が共通な１吸気管１３とシリンダ１，
   ４の吸込通路９，１２との間に配置されており、
   貯蔵容器が圧力調整弁を介して付加的に前記共通
   な１つの吸気管１３に接続されており、かつ、少
   なくとも１つのシリンダへの燃料供給を遮断する
   遮断手段が設けられており、かつ、入口側で貯蔵
   容器２３に接続可能なシリンダの入口通路内に、
   付加的に制御可能な絞りが設けられていることを
   特徴とする多吸気筒内燃機関。 ２ 別個の絞り３３，３４を備えた各吸込通路
   ９，１２がそれぞれ遮断弁３６，３７を有してお
   り、この遮断弁によつて、すべてのシリンダ１，
   ２，３，４のための前記共通の吸気管１３から遮
   断可能に構成されている特許請求の範囲第１項記
   載の内燃機関。 ３ 前記貯蔵容器２３から、選択されたシリンダ
   １，４の入口側への接続通路２４，２６の開口個
   所と、すべてのシリンダ１，２，３，４のための
   前記吸気管１３との間に前記遮断弁３６，３７が
   配置されている特許請求の範囲第２項記載の内燃
   機関。 ４ 前記貯蔵容器２３から、選択されたシリンダ
   ４の入口側への少なくとも１つの接続通路２６内
   に遮断弁２７が設けられている特許請求の範囲第
   １項から第３項までのいずずれか１項記載の内燃
   機関。 ５ 燃料供給から遮断可能なシリンダ２，３，４
   が付加的な出口を備えており、この出口が付加的
   な出口通路１９，２０，２１を介して前記貯蔵容
   器２３に接続されている特許請求の範囲第１項か
   ら第４項までのいずれか１項記載の内燃機関。 ６ 接続されたシリンダ２，３，４が燃料供給か
   ら遮断されている場合に、このシリンダ２，３，
   ４内で運動可能なピストンの吸込行程の直後の上
   昇運動時に、付加的な前記出口のための弁３９が
   開放されるように構成されている特許請求の範囲
   第５項記載の内燃機関。 ７ シリンダが燃料供給から遮断されている場合
   に、通常運転のために役立つ出口弁３８がすで
   に、さもなければ作業行程として役立つピストン
   行程中に開放されるように構成されている特許請
   求の範囲第６項記載の内燃機関。 ８ 燃料供給から遮断可能なシリンダ２，３，４
   の出口通路４２，４３，４４内に切換弁４９が配
   置されており、この切換弁が、前記貯蔵容器２３
   へ至る、前記出口通路の分岐通路４６，４７，４
   ８の前に位置している特許請求の範囲第１項から
   第４項までのいずれか１項記載の内燃機関。 ９ 前記切換弁４９が、外部へ通じた出口通路４
   １，４２，４３，４４を開放しかつ前記貯蔵容器
   ２３へ通じた分岐通路４６，４７，４８を閉鎖状
   態に保つ位置から、貯蔵容器２３へ通じた分岐通
   路４６，４７，４８を全開しかつ外部へ通じた出
   口通路４２，４３，４４を閉鎖する位置へ切換制
   御可能である特許請求の範囲第８項記載の内燃機
   関。 １０ 排ガス戻しのための前記切換弁４９が、燃
   料供給から遮断可能でないシリンダ１の出口通路
   ４１にも配置されている特許請求の範囲第１項か
   ら第９項までのいずれか１項記載の内燃機関。 １１ 燃料供給、燃料供給からの少なくとも１つ
   のシリンダ１の遮断及び付加的な弁３９の開閉運
   動のための制御若しくは調整、並びに切換弁４９
   の制御が、電気的な特性領域制御若しくは調整に
   よつて行なわれるようにした特許請求の範囲第１
   項から第１０項までのいずれか１項記載の内燃機
   関。