JPH04103232U - ターボ過給内燃機関の過給圧切替弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過給圧が弁体に常に閉め勝手にかかるよう構
成し、しかも応答性の良いターボ過給内燃機関の過給切
替弁を提供する。 【構成】 ダイヤフラム１９と連動する弁棒１６の下端
部に、弁体１７を摺動可能に挿着すると共に、記弁棒１
６の下端先端部に補助弁体部２５を形成し、この補助弁
体部２５により開閉される補助弁孔２７ａを弁体１７に
設けて、且つ該弁体１７の弁座１４を弁ハウジング１２
に形成し、該弁ハウジング１２と弁体１７との間に、該
弁体１７を弁座１４側に向けて偏倚させるようにばね１
８を縮設し、弁体１７のばね１８側にコンプレッサ下流
側通路２８を連通させ、弁体１７の弁座１４側にコンプ
レッサ上流側通路２９を連通させた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ターボ過給内燃機関の過給圧切替弁装置に関し、詳しくはコンプレ ッサ下流側の過給圧を上流側に逃すことによって、コンプレッサ圧力比を下げ、 コンプレッサのサージ防止等に使用されるターボ過給圧内燃機関の過給切替弁装 置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ターボ過給圧内燃機関の過給切替弁装置として、例えば実開昭５７−９ ０９７２号公報記載のものがある。

【０００３】 これによれば、図３に示すごとく、過給圧切替弁装置４１においては、ダイヤ フラム４９によりダイヤフラムケース５１を区画してダイヤフラム上室５２とダ イヤフラム下室５３とを形成し、ダイヤフラム上室５２には、前記内燃機関の図 示しない吸気通路と連通するポート５４より吸気圧が供給されるようになってお り、ダイヤフラム下室５３には弁ハウジング４２に穿設した通気オリフィス孔５ ７より大気を導入するようになっている。ダイヤフラム４９に一端が取付けられ 、弁ハウジング４２のボス部４２ａに圧入したガイドブッシュ４３に摺動自在に 支持された弁棒４６の他端に弁体４７を取付け、この弁体４７を、前記弁ハウジ ング４２に形成した過給圧逃し室４５のコンプレッサ下流側通路５６の入り口部 に設けられた弁座４４に着座させ、且つ弁体４７と弁ハウジング４２のボス部４ ２ａとの間にばね４８を介装して構成しており、ダイヤフラム上室５２にポート ５４を介してエンジン吸気側から供給される吸気圧とばね４８のばね力との合力 が過給圧に打ち勝っている限りは、弁体４７が弁座４４に偏倚されて、過給切替 弁装置４１が閉成状態に保たれているが、過給圧が高められて一方、ダイヤフラ ム上室４２に供給される吸気圧が低くなると、均衡が破れ、ばね４８に抗して開 弁が行われ、コンプレッサ下流側通路５６がコンプレッサ上流側通路５５と連通 することとなり、過給圧がコンプレッサ上流側通路５５側に逃がされることとな り、サージ現象によるコンプレッサ騒音を防止するようになっていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のターボ過給内燃機関の過給切替弁４１では、 コンプレッサ上流側通路５５が過給圧逃し通路４５を介して弁体４７側に連通さ せており、またコンプレッサ下流通路５６を弁座４４側に開口し、且つ前記弁体 ４７は、コンプレッサ下流通路５６側より常に過給圧を受けるように構成されて いる。これは所謂開き勝手とすることにより、図示しないスロットルバルブの閉 時に瞬時に弁体４７がばね４８に抗して開弁し、コンプレッサ下流側通路５６を コンプレッサ上流側通路５５に連通させて、過給圧をコンプレッサ上流側通路５ ５側に逃がすようになっている。

【０００５】 しかしながら、前記弁体４７は、常に過給圧を受けて、開き勝手になっている ために、ターボ過給内燃機関のターボ過給中に、開弁作動してしまい、過給圧と 吸気圧との均衡が保持されている状態にあっても、過給圧が逃げてしまい、所望 の過給圧制御ができないことが起こっていた。

【０００６】 本考案の目的は、かかる点に鑑み、過給圧が弁体に常に閉まり勝手にかかるよ う構成し、しかも応答性の良いターボ過給内燃機関の過給切替弁を提供するにあ る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の内燃機関の過給切替弁は、ダイヤフラムと連動する弁棒の下端部に、 該弁棒に対し摺動可能に且つ前記ダイヤフラムにより開閉弁動可能に弁体を挿着 すると共に、前記弁棒の下端先端部に前記弁体より受圧面積の小さい補助弁体部 を形成し、この補助弁体部により開閉される補助弁孔を前記弁体に設けて、且つ 該弁体と該弁体の弁座を形成した弁ハウジングとの間に、該弁体を前記弁座側に 向けて偏倚させるようにばねを縮設し、前記弁体の前記ばね側にコンプレッサ下 流側通路を連通させると共に、前記弁体の弁座側にコンプレッサ上流側通路を連 通させたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】

かかる構成のもとに、本考案の過給圧切替弁は、その弁体のばね側に常にコン プレッサ下流側通路より過給圧が導入され、ばねのばね力および過給圧の合力が エンジン吸気側からダイヤフラムに及ぼされる吸気圧に対し、打勝っている限り は、弁体が弁座に偏倚すると共に、補助弁体部が補助弁孔を閉塞して、閉成状態 に保たれている。この状態では、コンプレッサ下流側通路より導入される過給圧 は、弁体の閉まり勝手に作用して、過給時の弁体および弁座とのシール性を良く して、コンプレッサ上流側通路側に逃げないようになっている。また、弁体が閉 まり勝手に作用していることは、弁体自体の自励振動を押さえることとなる。

【０００９】 この状態より、過給圧が高められ、ダイヤフラムに供給される吸気圧が低くな ると、この吸気圧とばねのばね力および過給圧の合力との均衡が破れ、ばね力に 抗して開弁し、コンプレッサ下流側通路がコンプレッサ上流側通路と連通するこ とにより過給圧がコンプレッサ上流側通路側に逃がされるようになっている。こ の開弁作動は、弁体の受圧面積より、補助弁体部の受圧面積が小さいために、瞬 時に、弁棒が弁体に対して上方に摺動し、補助弁体部が補助弁孔を開口する。こ の結果、弁体の前後差圧すなわち、コンプレッサ下流側通路とコンプレッサ上流 側通路との間の差圧が低くなり、弁体の動作が機敏に行われることとなり、スロ ットルオフ時の応答性を良くして、タイミング良い開弁作動が行われて、コンプ レッサ下流側通路をコンプレッサ上流側通路に連通させて、過給圧をコンプレッ サ上流側通路側に逃がされることとなり、タイミング良い開弁作動を補償し、サ ージ現象によるコンプレッサの騒音を防止できる。

【００１０】

【実施例】

次に、本考案の一実施例につき、図１および図２を用いて説明する。

【００１１】 図１は、本考案の過給圧切替弁の一実施例を備えた過給機付内燃機関およびそ の周辺装置を表わす概略構成図であり、１は内燃機関本体で、この内燃機関の本 体１には、排気ガスの流速を利用して排気通路２に設けられたタービン３を回し 、吸気通路４に設けられたコンプレッサ５によって吸入空気を過給する過給機本 体６が取り付けられている。吸気通路４にはスロットルバルブ７がコンプレッサ ５より下流に設けられており、コンプレッサ５とスロットルバルブ７との間の吸 気通路４において、コンプレッサ５の上流に通ずるバイパス通路９を設け、この バイパス通路９に、該バイパス通路９の開閉を行う過給圧切替弁１０が設けられ ている。尚８は、エアークリーナーを示す。

【００１２】 図２は本考案を採用した内燃機関の過給切替弁の一実施例の構成を示す断面図 で、１２は過給切替弁１０の弁ハウジング、１３は弁ハウジング１２のボス部１ ２ａに圧入されたガイドブッシュ、１４は弁ハウジング１２に形成した過給圧逃 し室１５に形成された弁座である。

【００１３】 ガイドブッシュ１３には、弁棒１６が摺動自在に取付けてあり、この弁棒１６ の下端部には、弁体１７が摺動可能に挿着されている。そして、この弁体１７と ボス部１２ａとの間にばね１８を介装し、このばね１８のばね力により弁体１７ を弁座１４に向けて偏倚させるようにする。

【００１４】 さらに、前記弁棒１６の下端先端部には、円弧状の補助弁体部２５が形成され ており、また、前記弁体１７には、補助弁体部２５と補助弁機構２６を形成する 補助弁座２７が形成されている。この補助弁座２７は、前記弁棒１６を囲撓して 形成される立ち壁部２７ａと前記補助弁体部２５によって開閉される補助弁孔部 ２７ｂとより構成されている。前記立ち壁部２７ａには、前記弁棒１６の補助弁 体部２５のフランジ部２５ａが係合する係合部２７１が形成されており、補助弁 体部２５は、過給時には、補助弁孔２７ｂを過給圧により閉弁している。そして 、吸気圧が所定以下に下がって後述のポート２４よりやはり後述のダイヤフラム １９のダイヤフラム上室２２に吸気圧が導入されダイヤフラム１９が上方に吸引 された場合には、当初はそのフランジ部２５ａが係合部２７１に係合するまで、 弁体２７に対して弁棒１６が上方に移動する。この移動は、補助弁体部２５の受 圧面積が弁体の受圧面積より小さいために即時に行われ、前記フランジ部２５ａ と係合部２７１とを係合される。フランジ部２５ａと係合部２７１との係合後は 、弁棒１６は、弁体２７と共に上方に更に移動して、弁体２７が弁座１４より離 れて開弁動するようになっている。

【００１５】 １９はダイヤフラム、２０ａおよび２０ｂはダイヤフラム１９を上下から挟持 するようにして、弁棒１６の上端にダイヤフラム１９と共に取付けられる上板お よび下板、２１はダイヤフラムケースで、このダイヤフラムケース２１は前記ダ イヤフラム１９によってダイヤフラム上室２２とダイヤフラム下室２３とに区画 されている。

【００１６】 ２４はエンジンの吸気通路４と連通し吸気圧をダイヤフラム上室２２に供給す るポート、３０は、前記ダイヤフラム下室２３に一端が開口するよう弁ハウジン グ１２に穿設された大気導入用の通気オリフィスである。

【００１７】 そして、前記弁体１７のばね１８側は、前記過給圧逃し室１５を介して、コン プレッサ下流側通路２８に連通しており、また前記弁体１７の弁座１４側は、コ ンプレッサ上流側通路２９に連通するよう構成されている。

【００１８】 このように構成した過給圧切替弁１０では、弁体１７には、常にコンプレッサ 下流側通路２８より過給圧が導入されており、この結果、ばね１８のばね力およ び過給圧の合力がダイヤフラム上室２２にポート２４を介してエンジン吸気側か ら供給される吸気圧に対し、打勝っている限りは、弁体１７が弁座１４に偏倚さ れ、且つ補助弁２６の補助弁体部２５が補助弁座２７の補助弁孔２７ｂを閉塞し て、過給圧切替弁１０が閉成状態に保たれている。すなわち、コンプレッサ下流 側通路２８より導入される過給圧は、弁体１７の閉まり勝手に作用して、吸気圧 が所定以下にならない場合に、過給時の弁体１７および弁座１４とのシール性を 良くして、コンプレッサ上流側通路２９側に逃げないようになっている。また、 弁体１７が閉まり勝手に作用していることは、弁体１７自体の自励振動を押さえ ることとなる。

【００１９】 この状態より、吸気通路４に配設されたスロットルバルブ７の閉時等に過給圧 が高められ、ダイヤフラム上室２２に供給される吸気圧が低くなると、この吸気 圧とばね１８のばね力および過給圧の合力との均衡が破れ、ばね力に抗して開弁 が行われ、コンプレッサ下流側通路２８がコンプレッサ上流側通路２９と連通す ることにより過給圧がコンプレッサ上流側通路２９側に逃がされるようになって いるのであるが、この作動を詳細に説明すると、吸気圧が所定以上に低くなると 、弁体１７の受圧面積より、補助弁体部２５の受圧面積が小さいために、瞬時に 、弁棒１６が弁体１７に対して上方に摺動し、補助弁体部２５が補助弁座２７の 補助弁孔２７ｂを開口する。この結果、弁体１７の前後差圧すなわち、コンプレ ッサ下流側通路２８とコンプレッサ上流側通路２９との間の差圧が低くなり、弁 体１７の動作遅れを防止して、スロットルオフ時の応答性を良くして、タイミン グ良い開弁作動が行われて、コンプレッサ下流側通路２８をコンプレッサ上流側 通路２９に連通させて、過給圧をコンプレッサ上流側通路２９側に逃がされるこ ととなり、タイミング良い開弁作動により、サージ現象によるコンプレッサ５の 騒音を防止できる。

【００２０】

【考案の効果】

以上の構成にかかる本考案のもとに、本考案の過給圧切替弁は、ダイヤフラム と連動する弁棒の下端部に、弁体を摺動可能に挿着すると共に、前記弁棒の下端 先端部に補助弁体部を形成し、この補助弁体部により開閉される補助弁孔を前記 弁体に設け、且つ該弁体の弁座を弁ハウジングに形成し、該弁ハウジングと弁体 との間に、該弁体を前記弁座側に向けて偏倚させるようにばねを縮設し、前記弁 体の前記ばね側にコンプレッサ下流側通路を連通させると共に、前記弁体の弁座 側にコンプレッサ上流側通路を連通させたものであるから、弁体のばね側に常に コンプレッサ下流側通路より過給圧が導入され、ばねのばね力および過給圧の合 力がエンジン吸気側からダイヤフラムに及ぼされる吸気圧に対し、打勝っている 限りは、弁体が弁座に偏倚すると共に、補助弁体部が補助弁孔を閉塞して、閉成 状態に保たれることとなり、この状態では、コンプレッサ下流側通路より導入さ れる過給圧は、弁体の閉まり勝手に作用して、過給時の弁体および弁座とのシー ル性を良くして、コンプレッサ上流側通路側に逃げないようになっている。また 、弁体が閉まり勝手に作用していることは、弁体自体の自励振動を押さえること となる。

【００２１】 そして、過給圧が高められ、ダイヤフラムに供給される吸気圧が低くなると、 この吸気圧とばねのばね力および過給圧の合力との均衡が破れ、ばね力に抗して 開弁し、コンプレッサ下流側通路がコンプレッサ上流側通路と連通することによ り過給圧がコンプレッサ上流側通路側に逃がされることとなるが、この開弁作動 は、弁体の受圧面積より、補助弁体部の受圧面積が小さいために、瞬時に、弁棒 が弁体に対して上方に摺動し、補助弁体部が補助弁孔を開口し、この結果、弁体 の前後差圧すなわち、コンプレッサ下流側通路とコンプレッサ上流側通路との間 の差圧が低くなり、弁体の動作が機敏に行われることとなり、タイミング良い開 弁作動を補償し、サージ現象によるコンプレッサの騒音を防止する等実用上頗ぶ る多大な効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を採用した内燃機関の過給切替弁の一実
施例を採用した過給機付内燃機関およびその周辺装置を
表わす概略構成図である。

【図２】本考案を採用した内燃機関の過給切替弁の一実
施例の構成を示す断面図である。

【図３】従来の内燃機関の過給切替弁の構成を示す断面
図である。

【符号の説明】

５ コンプレッサ １０ 過給圧切替弁 １２ 弁ハウジング １４ 弁座 １６ 弁棒 １７ 弁体 １８ ばね １９ ダイヤフラム ２５ 補助弁体部 ２６ 補助弁 ２７ 補助弁座 ２７ｂ 補助弁孔 ２８ コンプレッサ上流側通路 ２９ コンプレッサ下流側通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイヤフラムと連動する弁棒の下端部
   に、該弁棒に対し摺動可能に且つ前記ダイヤフラムによ
   り開閉弁動可能に弁体を挿着すると共に、前記弁棒の下
   端先端部に前記弁体より受圧面積の小さい補助弁体部を
   形成し、この補助弁体部により開閉される補助弁孔を前
   記弁体に設け、且つ該弁体と該弁体の弁座を形成した弁
   ハウジングとの間に、該弁体を前記弁座側に向けて偏倚
   させるようにばねを縮設し、前記弁体の前記ばね側にコ
   ンプレッサ下流側通路を連通させると共に、前記弁体の
   弁座側にコンプレッサ上流側通路を連通させたことを特
   徴とするターボ過給内燃機関の過給圧切替弁装置。