JPH027250Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は、過給機付内燃機関に冷熱気量を調
整導入する調整弁作動用のアクチユエータの耐久
性を向上させた過給機付内燃機関の吸気自動温度
調整装置に関する。

〔考案の技術的背景〕

内燃機関においては、機関の燃焼性から最適温
度の吸気が導入されることが望ましい。そこで、
冷気と熱気とを混合して最適温度に吸気を制御す
る装置が提案された。この装置は、冷気導入通路
と熱気導入通路との合流部に冷熱気量を調整導入
する調整弁を設け、この調整弁をアクチユエータ
で作動している。アクチユエータは、ダイヤフラ
ムで区画形成された室と気化器絞り弁の下流側吸
気通路とを負圧通路で連通し、前記室に内装した
ばねと導入する負圧とにより前記調整弁を開閉制
御する。また、前記負圧通路の途中には、前記合
流部の下流側吸気通路に臨ませて温度感知弁を設
け、この温度感知弁により調整弁を開閉駆動する
作動負圧を吸気温度に応じて制御し、吸気温度を
調整している。

〔背景技術の問題点〕

ところが、過給機付内燃機関においては、アク
チユエータのダイヤフラムで区画形成された室に
は負圧とともに過給時の正圧が繰返し作用する。
このとき、ダイヤフラムは厚肉の受圧部で圧力を
受け、薄肉のビードで受圧部の変位を許容してい
るので、負圧と正圧との作用により受圧部は室の
内外方向に大きく変位し、さらに薄肉のビードも
室の内外方向に反転する。このような受圧部の大
きな変位やビードの反転が繰返されることによ
り、ダイヤフラム特にビードは早期に材質疲労を
招き、亀裂や切断などを生じてアクチユエータの
耐久性を損なう不都合があつた。

〔考案の目的〕

そこで、この考案はこのような問題を解消し、
過給機付内燃機関における冷熱気量の調整弁作動
用アクチユエータの耐久性を向上させることを目
的とする。

〔考案の構成〕

この目的を達成するためにこの考案は、過給機
コンプレツサの上流側に冷熱気量を調整導入する
調整弁作動用のアクチユエータを設け、このアク
チユエータ内を第１圧力室と第２圧力室とに区画
形成するダイヤフラムを設け、前記第１圧力室に
は前記調整弁を冷気量増加方向に作動すべく前記
ダイヤフラムを弾圧する弾圧具を設け、前記過給
機コンプレツサの下流側給気通路に前記コンプレ
ツサに近い側から順次にサージタンクと気化器と
を設け、前記気化器絞り弁の下流側給気通路と前
記第１圧力室とを連通する第１圧力通路を設ける
とともに設定給気温度以上で前記気化器絞り弁の
上流側給気通路のサージタンクに前記第１圧力通
路を連通する温度感知弁を前記サージタンクに設
け、この温度感知弁が設けられた前記気化器絞り
弁の上流側給気通路のサージタンクと前記第２圧
力室とを連通する第２圧力通路を設けたことを特
徴とする。

〔考案の実施例〕

次にこの考案の実施例を図に基づいて詳細に説
明する。図において、２は内燃機関、４は給気通
路、６は排気通路、８は過給機である。過給機８
は、給気通路４に臨ませたコンプレツサ１０を排
気通路６に臨ませたタービン１２により回転さ
せ、エアクリーナ１４から取入れた空気を圧送す
る。コンプレツサ１０から下流側の内燃機関２の
燃焼室１６に至る給気通路４には、コンプレツサ
１０に近い側から順次にサージタンク１８と気化
器２０とを設けている。燃焼室１６に始端する前
記排気通路６は、その途中に前記タービン１２を
臨ませて設け、触媒コンバータ２２を介して図示
しない消音器に連通している。

前記エアクリーナ１４の上流側には、外気取入
通路たる冷気導入通路２４と熱気導入通路２６と
を設け、合流部２８で合流させてエアクリーナ１
４に連通する。熱気導入通路２６は、適宜の昇温
機構により、例えば排気通路６周囲で加温された
熱気を導入するものである。

前記冷気導入通路２４と熱気導入通路２６との
合流部２８には、冷熱気量を調整導入する調整弁
３０を設ける。この調整弁３０は、アクチユエー
タ３２により開閉制御される。アクチユエータ３
２は、ダイヤフラム３４により内部を第１圧力室
３６と第２圧力室３８とに区画形成する。ダイヤ
フラム３４は、厚肉の受圧部４０とこの受圧部４
０の変位を許容する第１圧力室３６側へ突出する
断面略Ｕ字形の薄肉のビード４２とからなり、受
圧部４０に一端を固設したロツド４４の他端を前
記調整弁３０に連設する。

前記第１圧力室３６には、冷気量増加方向に、
即ち冷気導入通路２４を開放し熱気導入通路２６
を閉鎖する方向に調整弁３０を作動するように、
ダイヤフラム３４の受圧部４０を弾圧するばね４
６を内装している。このばね４６を内装した第１
圧力室３６とコンプレツサ１０の下流側給気通路
４に設けられた気化器２０の絞り弁４８の下流側
給気通路４とを連通する第１圧力通路５０を設け
る。つまり、第１圧力通路５０の給気通路側開口
端は、前記絞り弁４８の上流側給気通路４のサー
ジタンク１８よりも弱い圧力になる絞り弁４８の
下流側給気通路４に設けられている。この第１圧
力通路５０を、設定給気温度以上で気化器絞り弁
４８上流側の給気通路４に連通する温度感知弁５
２を設ける。図示実施例では、第１圧力通路５０
の途中に連通する第１圧力分岐通路５４を設け、
この第１圧力分岐通路５４を絞り弁４８上流側の
給気通路４に設けられたサージタンク１８の開口
５６に連通させ、所定給気温度以上で湾曲するバ
イメタル５８により弁体６０を開口５６から離間
させるとともに所定給気温度末端では復元して弁
体６０を開口５６に押圧する温度感知弁５２を前
記サージタンク１８に設けている。

また、ダイヤフラム３４で区画形成された第２
圧力室３８とコンプレツサ１０の下流側給気通路
４たる前記温度感知弁５２の設けられた気化器２
０の絞り弁４８の上流側給気通路４とを連通する
第２圧力通路６２を設ける。この実施例では、第
２圧力通路６２を温度感知弁５２の設けられた絞
り弁４８の上流側給気通路４のサージタンク１８
に連通開口させている。これにより、温度感知弁
５２と第２圧力通路６２の給気通路側開口端と
は、実質的に圧力が同一となる同一箇所、つま
り、絞り弁４８の下流側給気通路４よりも強い圧
力になる絞り弁４８の上流側給気通路４のサージ
タンク１８に設けられている。なお、６４はロツ
ド４４周囲を囲繞して設けたシール部材で、第２
圧力室３８の漏れを防止している。

次に作用を説明する。

内燃機関２の低負荷・低回転時には、給気圧は
低くなつている。このとき、給気温度が設定給気
温度未満であると、温度感知弁５２のバイメタル
５８は復元して弁体６０を開口５６に押圧するの
で、第１圧力室３６は絞り弁４８の下流側給気通
路４に連通している。したがつて、アクチユエー
タ３２の第１圧力室３６には絞り弁４８下流の弱
い給気圧が作用し、第２圧力室３８にはサージタ
ンク１８の強い給気圧が作用している。つまり、
給気通路４は、絞り弁４８が閉鎖されていること
により、絞り弁４８上流側と下流側とに相対的に
大きな圧力差を生じて絞り弁４８下流側の給気圧
が弱まり、絞り弁４８上流側のサージタンク１８
の給気圧よりも絞り弁４８下流側の給気圧が弱く
なる。これにより、アクチユエータ３２の第１圧
力室３６には弱い給気圧が作用し、第２圧力室３
８には強い給気圧が作用する。このため、アクチ
ユエータ３２は、ばね４６に抗してダイヤフラム
３４の受圧部４０が第１圧力室３６側に変位し、
ロツド４４を介して調整弁３０を破線の如く開放
動作する。これにより、冷気導入通路２４は通路
を縮少されるとともに熱気導入通路２６は通路を
開放されるので、熱気量が増加し給気温度は上昇
する。

低負荷・低回転時に給気温度が設定給気温度以
上になると、温度感知弁５２のバイメタル５８は
湾曲して弁体６０を開口５６から離間させる。そ
こで、第１圧力通路５０は第１分岐通路５４を介
してサージタンク１８に連通し、アクチユエータ
３２の第１圧力室３６にはサージタンク１８の給
気圧が作用するとともに第２圧力室３８にもサー
ジタンク１８の給気圧が作用することになり、両
圧力室３６，３８は同じ圧力になる。このため、
アクチユエータ３２は、ばね４６によりダイヤフ
ラム３４の受圧部４０が第２圧力室３８側に変位
し、ロツド４４を介して調整弁３０を実線の位置
に閉鎖動作する。これにより、熱気導入通路２６
は閉鎖されるとともに冷気導入通路２４は開放さ
れるので、冷気が多量に導入されて給気温度の上
昇を抑える。

内燃機関２の高負荷時には、給気圧は高くなつ
ている。このとき、給気温度が設定給気温度未満
であると、温度感知弁５２は開口５６を閉止する
ので、アクチユエータ３２の第１圧力室３６には
絞り弁４８下流の弱い給気圧が作用し、第２圧力
室３８にはサージタンク１８の強い給気圧が作用
する。つまり、給気通路４は、気化器２０のベン
チユリで絞られていることにより、通路障害とな
り、また、流速が早められ、さらには内燃機関２
の吸気作用も相俟つて、絞り弁４８上流側と下流
側とに相対的に小さな圧力差を生じて絞り弁４８
下流側の圧力が弱まり、絞り弁４８上流側のサー
ジタンク１８の給気圧よりも絞り弁４８下流側の
給気通路４の給気圧が弱くなる。これにより、ア
クチユエータ３２の第１圧力室３６には弱い給気
圧が作用し、第２圧力室３８には強い給気圧が作
用する。このため、アクチユエータ３２は、ダイ
ヤフラム３４の受圧部４０が第１圧力室３６側に
変位し、ロツド４４を介して調整弁３０を破線の
位置に開放動作する。これにより冷気導入通路２
４は縮少されるとともに熱気導入通路２６は開放
され、熱気の導入で給気温度は上昇する。

高負荷時に給気温度が設定給気温度以上になる
と、温度感知弁５２は第１分岐通路５４を介して
第１圧力通路５０をサージタンク１８に連通す
る。この連通で、アクチユエータ３２の第１圧力
室３６と第２圧力室３８とは同じ給気圧で作用す
るので、アクチユエータ３２はばね４６によりダ
イヤフラム３４が第２圧力室３８側に変位し、ロ
ツド４４を介して調整弁３０を実線の位置に閉鎖
動作する。これにより、熱気導入通路２６は閉鎖
され、冷気導入通路２４は開放されるので、冷気
が多量に導入されて給気温度の上昇を抑える。

このように、アクチユエータ３２の第１圧力室
３６に絞り弁４８の下流側給気通路４または絞り
弁４８の上流側給気通路４の給気圧を導入すると
ともに第２圧力室３８に絞り弁４８の上流側給気
通路４の給気圧を導入することにより、アクチユ
エータ３２のダイヤフラム受圧部４０は第２圧力
室３８側への大きな変位を抑制され、第１圧力室
３６側の変位で調整弁３０を作動制御する。ま
た、薄肉のビード４２も、この実施例では第２圧
力室３８に作用する給気を第１圧力室３６よりも
同等ないし大きくしているので、第１圧力室３６
側へ突出する薄肉のビード４２が第１圧力室３６
側から第２圧力室３８側へ反転することはない。
このため、疲労によるビード４２の亀裂発生のお
それもなく、アクチユエータ３２の耐久性を向上
し得る。

なお、第２圧力室３８に作用する圧力は、受圧
部４０が第２圧力室３８側へ大きく変位せず、ま
た、ビード４２が第２圧力室３８側へ反転しない
圧力であればよい。したがつて、ビード４２の強
度とあわせて第２圧力室３８の圧力が第１圧力室
３６の圧力よりも多少小さくても防止し得る。

〔考案の効果〕

このようにこの考案によれば、ダイヤフラムで
区画形成したアクチユエータ内の第１圧力室に気
化器絞り弁の下流側給気通路または気化器絞り弁
の上流側給気通路の給気圧を導入するとともに第
２圧力室に気化器絞り弁の上流側給気通路の給気
圧を導入することにより、第２圧力室に作用する
給気圧を第１圧力室に作用する給気圧よりも同等
ないし大きくし、ダイヤフラム受圧部の第２圧力
室側への大きな変位を抑制するとともにビードの
第２圧力室側への反転を阻止している。このた
め、ダイヤフラム特にビードの早期疲労による亀
裂や切断の発生を防止し、アクチユエータの耐久
性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図は、この考案の実施例を示す過給機付内燃機
関の吸気自動温度調整装置の概略図である。 図において、２は内燃機関、４は給気通路、６
は排気通路、１８はサージタンク、３０は調整
弁、３２はアクチユエータ、３４はダイヤフラ
ム、３６は第１圧力室、３８は第２圧力室、４０
は受圧部、４２はビード、４８は気化器絞り弁、
５０は第１圧力通路、５２は温度感知弁、６２は
第２圧力通路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過給機コンプレツサの上流側に冷熱気量を調整
   導入する調整弁作動用のアクチユエータを設け、
   このアクチユエータ内を第１圧力室と第２圧力室
   とに区画形成するダイヤフラムを設け、前記第１
   圧力室には前記調整弁を冷気量増加方向に作動す
   べく前記ダイヤフラムを弾圧する弾圧具を設け、
   前記過給機コンプレツサの下流側給気通路に前記
   コンプレツサに近い側から順次にサージタンクと
   気化器とを設け、前記気化器絞り弁の下流側給気
   通路と前記第１圧力室とを連通する第１圧力通路
   を設けるとともに設定給気温度以上で前記気化器
   絞り弁の上流側給気通路のサージタンクに前記第
   １圧力通路を連通する温度感知弁を前記サージタ
   ンクに設け、この温度感知弁が設けられた前記気
   化器絞り弁の上流側給気通路のサージタンクと前
   記第２圧力室とを連通する第２圧力通路を設けた
   ことを特徴とする過給機付内燃機関の吸気自動温
   度調整装置。