JPH037550Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はデイーゼルエンジンの始動促進装置の
改良に関するものである。

（従来技術） 近時デイーゼルエンジンにおいては、断熱圧縮
を有効に利用して吸気温度を上げることにより、
始動促進を図るようにしたものが提案されてい
る。すなわち、実開昭55−165935号公報に示すよ
うに、吸気行程時に吸気を絞ることにより、気筒
内を高負圧にしておく一方、吸気行程終期から圧
縮行程初期にかけて排気弁を開弁させて、上記高
負圧となつたシリンダ内に一気にガスを吸引させ
ることにより、この一気に吸引されたガスによる
断熱圧縮作用によつて、吸気温度を上昇させるよ
うにしたものが提案されている。

しかしながら、上記従来のものでは、排気弁
を、通常の排気行程の他の、吸気行程終期から圧
縮行程初期にかけても開弁しなければならないの
で、その動弁機構が極めて複雑になる。これに加
えて、高負圧時にも不活性ガスである排気ガスを
吸入するので、この高負荷時において出力がダウ
ンしてしまうという問題がある。

（考案の目的） 本考案は上述のような事情を勘案してなされた
もので、排気ガスを利用することなく、断熱圧縮
による始動促進が行えるにようにしたデイーゼル
エンジンの始動促進装置を提供することを目的と
する。

（考案の構成） 前述の目的を達成するため、本考案にあつて
は、エンジンの吸気通路に、負圧開閉弁と圧力式
アクチユエータとからなる負圧開閉装置を設けて
あり、上記開閉弁は、通常は閉塞されて、気筒内
の負圧が所定負圧以上となつたときに開作動して
該気筒内を大気側と連通するようになつている。
これにより、気筒内の負圧が上記所定負圧にまで
上昇する前の段階では吸気通路は閉じられてい
て、気筒内の負圧が徐々に高まつていく。そし
て、気筒内の負圧が上記所定負圧にまで高まる
と、負圧開閉弁が開いて新気が導入されることと
なる。上記新気導入は、断熱圧縮のために用いら
れるものであり、したがつて、この新気導入を断
熱圧縮のため短時間の間に行うようにすなわち一
気に導入し得るように、圧力式アクチユエータに
よつて、開作動した負圧開閉弁を開方向へ付勢す
るようにしてある。このため、圧力式アクチユエ
ータは、通常は閉鎖弁により密閉されている密閉
室を備える一方、負圧開閉弁が開作動した際には
この密閉室が高負圧となつている気筒内へ連通さ
れることにより作動して、当該負圧開閉弁を前述
のように開方向へ付勢するようにしてある。

（実施例） 第１図において、１はデイーゼルエンジンの本
体で、このエンジン本体１は、互いに直列に４つ
の気筒C₁〜C₄を有する直列４気筒型とされてい
る。各気筒C₁〜C₄には、吸気ポート２および排
気ポート３が開口され、吸気ポート２は吸気弁４
により、また排気ポート３は排気弁５により、そ
れぞれエンジンの回転に同期して周知のタイミン
グで開閉されるようになつている。

エンジン本体１には吸気マニホルドが接続さ
れ、その各分岐管６ａが、対応する吸気ポート２
に連通され、この各分岐管６ａと吸気ポート２と
の間には、それぞれ負圧開閉装置Ａが介装されて
いる。この負圧開閉装置Ａは、それぞれ、第２図
〜第４図にも示すようにエンジン本体１と吸気マ
ニホルド６との間に介装された弁保持体７に保持
され、この弁保持体７は、吸気ポート２と分岐管
６ａとを連通する連通路７ａを有して、この連通
路７ａと吸気ポート２と分岐管６ａとによつて、
各気筒C₁〜C₄に対する分岐吸気通路Ｂが形成さ
れている。

負圧開閉装置Ａは、第３図、第４図に示すよう
に、分岐吸気通路Ｂそのものを開閉する主弁体と
して機能するシヤツタ板８と、これに一体のケー
シング９とを有する。このシヤツタ板８の一端部
は、弁保持体７に回動自在に保持された回動軸１
０に対してねじ止めされ、この回動軸１０の回動
角度位置に応じて、第２図あるいは第３図実線で
示すような閉位置と、第３図一点鎖線で示す開位
置とをとり得るようになつている。この閉位置に
あつては、弁保持体７に形成した弁座７ｂにシヤ
ツタ板８が着座して、連通路７ａ（分岐吸気通路
Ｂ）を閉とし、また開位置にあつては、保持体７
に形成された収納凹所７ｃ内に負圧開閉装置Ａが
全体的に収納されて、連通路７ａを大きく開口さ
せるようになつている。上記回動軸１０は、２本
に分割された軸１０ａと、１０ｂとをオルダム継
手１１等によつて一体回転するように連結してな
り、その回動はリンク１２を介して負圧作動式等
のアクチユエータ１３によつて行われるようにな
つている。そして、エンジンが設定負荷以上の高
負荷状態のときにのみ、アクチユエータ１３によ
つて負圧開閉装置Ａは、前述した開位置となるよ
うにされている。

前記ケーシング９は、シヤツタ板８と一体成形
されたケーシング構成体９ａに、他のケーシング
構成体９ｂを一体化することによりなる。このよ
うなケーシング９内は、ケーシング構成体９ａに
一体成形した隔壁１４および両ケーシング構成体
９ａと９ｂとの間に挟持されたダイヤフラム１５
により、シヤツタ板８側より順次、弁室１６、密
閉室１７、基準圧室１８が画成されている。弁室
１６は、シヤツタ板８に形成した連通口１９によ
り、負圧開閉装置Ａ下流側の分岐吸気通路Ｂと連
通され、またケーシング９（ケーシング構成体９
ａ）に形成した連通口２０により、負圧開閉装置
Ａ上流側の分岐吸気通路Ｂと連通されている。

シヤツタ板８に形成した前記連通口１９は、隔
壁１４に摺動自在に保持された、負圧開閉弁とし
て機能する弁体２１によつて開閉されるものであ
る。この弁体２１は、常時にリターンスプリング
２２により、シヤツタ板８のエンジン側の面に着
座されて連通口１６を閉とする方向に付勢されて
いる。そして、シヤツタ板８よりも下流側の負圧
すなわち気筒内負圧が所定の開弁圧にまで上昇す
ると、差圧によつて、弁体２１はリターンスプリ
ング２０に抗して、第５図に示すように左方へ変
位して、連通口１９を開とするようになつてい
る。このような、弁体２１は、内部に連通路２３
を有し、第５図に示す連通口１９を開くそのその
開作動時には、連通路２３を介して、密閉室１７
を気筒内と連通させる一方、第３図、第４図に示
す連通口１９を閉としたときには、隔壁１４に一
体形成された閉鎖弁２４に対して、密閉室１７を
閉状態に保持するようになつている。すなわち、
弁体２１は、閉鎖弁２４と協働して、密閉室１７
を開閉するための開閉弁を構成している。

前記基準圧室１８は、ケーシング９（ケーシン
グ構成体９ｂ）に形成した連通口２５により、大
気側の分岐吸気通路Ｂと連通され、したがつて、
密閉室１７が前述したように気筒内と連通された
ときは、ダイヤフラム１５は、これに作用する差
圧によつて第４図、第５図左方へ変位される。そ
して、このダイヤフラム１５は、これに取付けた
筒状の押圧体２６を介して弁体２１を押圧し、こ
れによつて、第５図に示すように開作動された弁
体２１は、ダイヤフラム１５からの押圧力を受け
て連通口１９を大きく開口させることになる。

次に上記構成の作用について説明するが、説明
の都合上、気筒C₁についてのみ着目した場合に
ついて説明する。エンジン始動時は、負圧開閉装
置Ａのシヤツタ板８が分岐吸気通路Ｂを閉とする
第３図実線位置とされ、かつ連通口１９は、負圧
開閉弁としての弁体２１によつて閉とされ、さら
に密閉室１７は当該弁体２１（閉鎖弁２４）によ
つて閉とされている。この状態から、エンジン本
体１をクランキングさせると、気筒C₁内のピス
トン（図示略）が下降するのに伴つて、気筒C₁
内の負圧が上昇する。そして、この気筒C₁内の
負圧が所定の大きさすなわち前記開弁圧にまで高
まると、第５図に示すように、連通口１９が開か
れる。そして、連通口１９が開とする弁体２１の
変位により、密閉室１７に負圧が導入される結
果、前述したようにダイヤフラム１５が第５図左
方へ変位して、弁体２１をさらに第５図左方へ付
勢して、連通口１９の開度を大きくする。このよ
うに、連通口１９は、弁体２１によつて若干開か
れた直後に即座にダイヤフラム１５の補助によつ
て大きく開かれることになり、この結果、高負圧
とされた気筒C₁内に一気に新気が導入される。
この新気の一気の導入により、これまでに吸入さ
れていた吸入空気を断熱圧縮すると共に、該新気
も後に導入される新気により順次断熱圧縮され
る。この断熱圧縮により、吸気温度は数十度程度
高められることになり、この吸気温度上昇によ
り、スムーズに着火されてエンジン始動が促進さ
れる。勿論、排気ガスのような不活性ガスを吸引
しないので、高負荷時における出力ダウンを防止
することができる。なお、負圧開閉装置Ａ（の連
通口１９）が開く前に吸引された空気は、当該負
圧開閉装置Ａ下流側の分岐吸気通路Ｂ内にある空
気である。

エンジン始動後、エンジンが高負圧運転状態に
なると、負圧開閉装置Ａは第３図一点鎖線で示す
位置となつて、分岐吸気通路Ｂの吸入抵抗を減少
させ、これにより馬力の向上が図られる。

そころで、各吸気弁４は、充填効率向上等のた
め、クランクシヤフト回転角度180゜以上の開弁角
を有して一の気筒における吸気弁４の開弁時期終
期に次に着火される気筒における吸気弁４が開弁
し始めるようにされて、吸気弁４の開弁タイミン
グが気筒間でオーバラツプされることが多い。こ
のようなオーバラツプは、吸気干渉を生じて、断
熱圧縮を有効に行う上で好ましくないものである
が、このような問題を解決するため、各負圧開閉
装置Ａ（弁体２１）の開弁時期がオーバラツプし
ないように、その開弁圧を設定しておくとよい。

第６図は本考案の他の実施例を示すもので、前
記実施例と同一構成要素には同一符号を付してそ
の説明を省略する。

本考案では、分岐吸気通路Ｂ内を隔壁２７によ
り互いに並列な一次側通路B₁と二次側通路B₂と
に画成し、一次側通路B₁に負圧開閉装置Ａを配
設する一方、二次側通路B₂に切換バルブ２８を
設けてある。そして、負圧開閉装置Ａは全体的に
不動とされて、高負荷時にあつても一次側通路
B₁を閉じるような状態とされる一方、切換バル
ブは、高負荷にときにのみ開弁されるようになつ
ている。このようにして、高負荷時における吸気
抵抗の減少が図られている。

（考案の効果） 本考案は以上述べたことから明らかなように、
吸気通路に負圧開閉装置を設けることによつて、
断熱圧縮による吸気温度を上昇させるようにした
ので、吸気弁あるいは排気弁に対する動弁機構を
こと更特別のものにする必要がなくなつて、簡単
な構造のものとすることができる。また、断熱圧
縮のために利用するガスとして、排気ガスではな
く新気の空気を用いるようにしてあるので、高負
荷時における出力ダウンをも防止できる。特に本
考案において、負圧開閉弁が開き始めたら、即座
に圧力式アクチユエータによりこの負圧開閉弁を
大きく開作動させるように助勢してあるので、高
負圧となつた気筒に対する新気の導入を極力短時
間の内に行つて断熱圧縮効果を高めて、エンジン
始動性を一層良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体平面図。
第２図は負圧開閉弁を保持した弁保持体を吸気マ
ニホルド側から見た正面図。第３図、第４図、第
５図は負圧開閉装置の具体例とその作動を示す断
面図。第６図は本考案の他の実施例を示す断面
図。 １：エンジン本体、２：吸気ポート、４：吸気
弁、Ａ：負圧開閉装置、１７分岐室気、２１：弁
体（負圧開閉弁）、２４：閉鎖弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジンの吸気通路に、負圧開閉弁と圧力式ア
   クチユエータとからなる負圧開閉装置が設けら
   れ、 前記負圧開閉弁は、通常閉塞されて、気筒内の
   負圧が所定負圧以上となつたときに開作動して該
   気筒内を大気側と連通させるようにされ、 前記圧力式アクチユエータは、通常は閉鎖弁に
   より密閉されている密閉室を備えて、前記負圧開
   閉弁が開作動したときに該密閉室が前記気筒内と
   連通されて該負圧開閉弁を開方向に付勢するよう
   にされている、 ことを特徴とするデイーゼルエンジンの始動促進
   装置。