JPH029065Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、吸気弁を複数個具えた、いわゆる複
吸気弁エンジンにおける吸気制御に関するもので
ある。

従来の技術 従来、２つの独立した吸気通路を有し、そのう
ち一方の常時開放している第１の吸気通路により
スワールを発生させ、他方の第２の吸気通路から
の吸気はストレートとなし、エンジンの低速低負
荷域では第１の吸気通路のみから吸気を供給し第
２の吸気通路を閉鎖し、一方、高速高負荷域では
第２の吸気通路をも開放させるようにして、燃費
を向上し排気ガスエミツシヨンの低減を図ろうと
する複吸気弁エンジンが知られている。（特開昭
54−84128号公報、特開昭58−25514号公報参照） 考案が解決しようとする問題点 上記の型式の複吸気弁エンジンにおいて、常時
開放している第１の吸気通路に燃料噴射弁を設置
した場合には、噴射された燃料は新気と共に勢い
良くエンジン燃焼室内に吸入されるためピストン
頂部側に濃い混合気層が形成される。燃焼を良好
にし燃費を向上させるためには可燃空燃比の最大
値すなわち燃焼のリーン限界を拡大することが必
要であり、そのためには燃焼室の点火栓周りの燃
料を濃くし、ピストン側を薄くする（以下成層化
という）とよいことが知られている。したがつ
て、上記のような混合気層の形成は逆成層とな
り、リーン限界を拡大しないものとなる。

一方、第２の吸気通路に燃料噴射弁を設置した
場合には、第２吸気通路に設けた吸気制御弁の下
流と燃焼室との圧力差のみにより燃料が燃焼室内
に吸入されるため、濃い混合気は燃焼室頭部すな
わち点火栓周りに漂い成層化は可能となる。しか
しこの場合にエンジンの運転条件により第２の吸
気通路内に残留する燃料が変化し、空燃比を制御
するために燃料噴射量を制御しても、空燃比は変
動することになる。特にエンジンの変速過渡期に
おいては空燃比は所望の値から大きくずれてしま
うことが多い。

本考案は複吸気弁エンジンにおいて、第２吸気
通路の閉鎖時に、噴射された燃料が混合気となつ
て燃焼室頭部の点火栓周りに滞留して成層化が行
われるようにし、もつて燃焼のリーン限界を拡大
し、上記の問題点を解決しようとするものであ
る。

問題点を解決するための手段 本考案は上記の問題点を解決するための手段と
して、常時開放している第１の吸気通路とエンジ
ン負荷に応じてその開閉が制御される第２の吸気
通路とを有するいわゆる複吸気弁エンジンにおい
て、第２の吸気通路中の吸気制御弁下流側に燃料
噴射弁を設け、さらにこの第２の吸気通路には吸
気制御弁を迂回するバイパス通路を設け、このバ
イパス通路中にはこの通路を開閉制御する開閉弁
を設け、この開閉弁を、燃料噴射後の所定の時期
及び所定の時間だけ開放するよう構成するもので
ある。

作 用 上記のように構成された本考案においては、第
２吸気通路中の吸気制御弁が閉じている時は噴射
された燃料は第２吸気通路内の空気との混合気と
なつて滞留しており、バイパス通路中の開閉弁が
開いてはじめて燃焼室内に混合気として供給され
る。この際バイパス通路を通る新気により燃料は
確実に燃焼室内に吸入され点火栓周りに滞留し、
燃焼室内に混合気の成層化が行われることにな
る。

実施例 本考案の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本考案の第１の実施例を示すものであ
る。

第１ａ，１ｂ図において、１は吸気通路であつ
て主吸気制御弁２を有し、その下流側で第１の吸
気通路３と第２の吸気通路４とに分岐しエンジン
燃焼室５に連通し、第１の吸気通路３の燃焼室側
には第１吸気弁６、第２吸気通路４の燃焼室側に
は第２吸気弁７がそれぞれ設けられる。第１吸気
通路３は常時開放されて燃焼室５に連通しヘリカ
ル状をなし、燃焼室５内にスワールを発生させる
ようになつている。一方、第２吸気通路４は、燃
焼室５の上部中央に設けられた点火栓８の近傍に
開口し、ストレート状を呈している。

第２吸気通路４には副吸気制御弁９が設けら
れ、さらにその下流側に燃料噴射弁１０が設けら
れる。また第２吸気通路４には副吸気制御弁９を
迂回する小径のバイパス通路１１が設けられ、こ
バイパス通路１１にはこの通路を開放、遮断する
ロータリーバルブ１２が設けられる。このロータ
リーバルブ１２は、第１、第２の吸気弁６，７を
開閉するカムシヤフト１３と連動するようベルト
１４を介して開閉制御される。なお１５は一対の
排気弁である。

第２吸気通路４中の副吸気制御弁９は適宜のア
クチエータ（図示しない）により開閉駆動され、
エンジンを低速、低負荷で運転する時、この第２
吸気通路４を閉鎖し、エンジンを高速、高負荷で
運転する時、第２吸気通路４を開放する。前記ア
クチエータは例えば、ダイヤフラムで大気圧室と
変圧室とに区画されたダイヤフラム室を有し、こ
の変圧室にエンジンの運転状態に応じて負圧又は
大気圧を導入して副吸気制御弁９の開閉を制御す
る負圧制御式アクチエータを用いる。

第２吸気通路４の副吸気制御弁９が閉じている
エンジンの低速、低負荷時には、吸気行程におい
て第１吸気通路３から新気のみが燃焼室５内に吸
入され、第２吸気弁７が開いても燃料噴射弁１０
から噴射された燃料は第２吸気通路４内の空気と
の混合気となつて滞留したままである。この時ロ
ータリーバルブ１２が開くとバイパス通路１１を
通つて新気が導入されるので、滞留していた燃料
はこの新気によりはじめて燃焼室５内に吸入され
れることになる。そしてこのロータリーバルブ１
２の開閉時期は、噴射された燃料が混合気となつ
て吸入行程の後半に吸入され燃焼室５の頭部の点
火栓８の周りに滞留するような時期及び時間だ
け、第２吸気通路４に新気を導入できる様に設定
する。

第２図は第２吸気通路４の閉鎖時における燃料
の噴射時の状態を示し、この時ロータリーバルブ
１２は閉じており、噴射された燃料は第２吸気通
路４内に滞留している。

第３図はその後のロータリーバルブ１２が開放
された時の状態を示し、滞留していた燃料はバイ
パス通路１１から導入された新気により燃焼室５
内に吸入される。

第４図は、排気弁１５、吸気弁６，７、燃料噴
射弁１０及びロータリーバルブ１２の開放時期を
示す線図であり、図中横軸は時間、縦軸は開度を
示す。またＷは排気弁１５、Ｘは吸気弁６，７、
Ｙは燃料噴射弁１０、Ｚはロータリーバルブ１２
の開度の変化を示すものである。同図によればロ
ータリーバルブ１２は吸入行程の終り近くに開放
されこの時の滞留されていた燃料がはじめて燃焼
室５内に吸入されることがわかる。上記のような
ロータリーバルブ１２の作用により、第２吸気通
路４の閉じているエンジンの低速、低負荷域にお
いて燃焼室５内における混合気の成層化が可能と
なり燃焼のリーン限界が拡大する。

なおエンジンの高速、高負荷域では第２吸気通
路４中の副吸気制御弁９は開放され第１及び第２
の吸気通路３，４の双方から多量の新気が導入さ
れることはいうまでもない。

本実施例においては、バイパス通路１１の入口
を主吸気制御弁２下流の第２吸気通路４内として
いるが、主吸気制御弁２上流にバイパス通路１１
の入口を設定して主吸気制御弁２の上流から新気
を導入するよう構成してもよい。

第５図は本考案の第２の実施例を示すものであ
る。

本実施例が第１実施例と相違する点はバイパス
通路１１中に設ける開閉弁としてロータリーバル
ブに代えて電磁弁を用いたことである。第５ａ，
５ｂ図を参照すると、バイパス通路１１にはこの
通路を開放、遮断する電磁弁１６が設けられてい
る。この電磁弁１６はコンピユータ１７に接続
し、このコンピユータ１７の指令によりその開閉
が制御されるようになつている。そしてこのコン
ピユータ１７はエンジン回転数、吸気管負圧（吸
入空気量）、燃料噴射量等の運転条件により電磁
弁１６の開閉時期及び時間を制御するものであ
る。

本実施例によれば第１実施例と同様に作用し、
しかもエンジンの運転条件の全域にわたつて燃焼
のリーン限界を拡大することが可能となる。

考案の効果 本考案は、第２の吸気通路にバイパス通路を設
けたことと、このバイパス通路にその開閉時期及
び時間を制御する開閉弁を設けたことが相俟つ
て、第２吸気通路の閉鎖時においても、濃混合気
を確実に燃焼室頭部の点火栓周りに滞留させるこ
とができ、混合気の成層化が可能となり燃焼のリ
ーン限界を拡大することができる。そしてその結
果燃焼は良好となり燃費を向上し、排気ガスエミ
ツシヨンを低減するものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す模式図で、
第１ａ図は正面図、第１ｂ図は平面図である。第
２図は上記実施例における燃料噴射時を示す模式
図、第３図は同上バイパス開放時を示す模式図、
第４図は同上実施例における排気弁、吸気弁、燃
料噴射弁及びロータリーバルブの開放時期を示す
線図である。第５図は本考案の第２実施例を示す
模式図で、第５ａ図は正面図、第５ｂ図は平面図
である。 ３……第１吸気通路、４……第２吸気通路、５
……燃焼室、９……副吸気制御弁、１０……燃料
噴射弁、１１……バイパス通路、１２……ロータ
リーバルブ、１６……電磁弁、１７……コンピユ
ータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 常時開放している第１の吸気通路と、エンジ
   ン負荷に応じて開放・閉鎖を行う吸気制御弁が
   設けられている第２の吸気通路とを、それぞれ
   エンジン燃焼室に接続した複吸気弁エンジンに
   おいて、前記第２の吸気通路中の前記吸気制御
   弁下流側に燃料噴射弁を設け、さらに前記第２
   の吸気通路には前記吸気制御弁を迂回するバイ
   パス通路を設け、このバイパス通路中には、燃
   料噴射後の所定の時期及び時間前記バイパス通
   路を開放する開閉弁を設けたことを特徴とする
   複吸気弁エンジン。 ２ 前記バイパス通路に設けた開閉弁がロータリ
   ーバルブであることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の複吸気弁エンジン。 ３ 前記バイパス通路に設けた開閉弁がコンピユ
   ータで制御される電磁弁であることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の複吸気
   弁エンジン。