JPH0511302Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は多気筒内燃機関のクランクケース過給
装置に関する。

（従来の技術） 内燃機関の吸気を過給するものとしてターボチ
ヤージヤが知られているが、これは排気ガスによ
りタービンを駆動して過給するため、機関低速回
転時の過給効率が低下する。

これに対して機関に連動した機械ブロアで過給
するスーパーチヤージは低回転時にも確実な過給
作用が得られる。

しかしいずれについても、過給するための装置
と機関とは別に設ける必要があり、生産コストの
面で不利になるのと、自動車の比較的狭小なエン
ジンルームに配設するには設置スペースの関係か
ら種々の制約を受けるという難点があつた。

そこでこのような過給装置を新たに設けるので
はなく、機関のクランクケース内部でのピストン
の上下運動に伴い空間容積が変動する点に着目
し、このクランク室をポンプとして利用すること
により過給するようにした装置が、
SAEpaper840423にて提案されている。

これはピストンの上下運動によりクランクケー
スの内部空間の容積が拡大縮小することを利用し
て、クランクケースに吸入弁と吐出弁を設け、ピ
ストンの上昇時に吸入弁から空気を吸込み、下降
時に吐出弁から空気を押し出し、この圧縮空気を
機関の吸気通路に導入することにより、過給を行
うものである。したがつてこれによれば、特別な
過給装置を備えなることなく、低速回転時にも確
実に過給することができるため、コスト的にも設
置スペースの点からも極めて有利となる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、この過給装置はピストンの位相
差がない単一気筒または２気筒機関にのみ適用可
能であつて、多気筒機関について適用できないと
いう欠点があつた。

これは各気筒間でピストンの位相差によりクラ
ンクケースの内部空間の容積変動が互いに打ち消
され、内部空間での空気の移動に伴い圧力変動が
生じないためであつて、これにより外部からの空
気の吸入圧縮が行えないのである。

また、一般にクランクケース内部にはオイルパ
ンがあつてそれがデツドボリユームとなるためク
ランクケース圧縮を行つても効率のよい過給がで
きず、さらにエンジンオイルが過給空気に混入す
るためオイルの消費量が増大してしまうという問
題が生じる。

本考案はこのような問題を解決することを目的
としている。

（問題点を解決するための手段） そこで本考案は、シリンダブロツクのクランク
ケース内部にピストン位相差のある気筒間で仕切
壁を設けて独立したクランク室を形成し、各クラ
ンク室に対して吸入弁と吐出弁を設け、吐出弁を
過給通路を介して吸気通路に接続し、該過給通路
の途中にクランク室からの過給気からオイルを分
離するオイルセパレータを介装すると共に前記ク
ランク室の外部にオイルタンクを設け、このオイ
ルタンクには前記オイルセパレータからの分離オ
イルを戻す通路と、各クランク室からの余剰オイ
ルを戻す通路と、シリンダブロツクのオイルギヤ
ラリへとオイルを供給するオイルポンプを備えた
通路とをそれぞれ接続した。

（作用） したがつてピストンの上下運動に伴い各独立し
たクランク室の容積が変化し、ピストンの上昇す
る行程で外部から吸入弁を介して吸入した空気
を、ピストンの下降する行程で吐出弁から過給通
路に吐出し、吸気通路へと空気を圧送する。過給
作用は機関の１回転につき１回の割合で行なわ
れ、４サイクル機関の場合は吸入空気量の２倍の
過給量となる。

このとき、オイルタンクをクランク室の外部に
設けてあるのでクランク室のデツドボリユームを
最小にして効率よく過給作用が行われると共に、
クランク室から吐出される過給気にオイルが混入
していたとしても過給通路途中のオイルセパレー
タにより分離されてオイルタンクへと戻されるの
でオイル消費量が増大することもない。

（実施例） 本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例は本考案を６気筒機関に適用したも
ので、第１図〜第４図において、１はエンジン本
体、２は吸気通路、３は排気通路を示す。シリン
ダブロツク４の下部のクランクケース５の内部に
おいて、クランクシヤフト６にコンロツド７が連
結し、コンロツド７に連結したピストン８の上下
運動がクランクシヤフト６の回転運動に変換され
る。

６気筒機関の場合点火順序は気筒番号で１−４
−２−６−３−５、または１−５−３−６−２−
４であつて、たとえば最初の例では＃１と６、
＃４と３、＃２と５の気筒においてピストンが同
一位相となるように設定される。

ピストン８の位相差がある気筒間で、クランク
ケース５の内部のクランク室９を互いに仕切るた
め、この実施例では＃３と＃４気筒の間を除いて
各気筒間に仕切壁１０が設けられる。

仕切壁１０はシリンダブロツク４のスカート部
に一体的に形成した上部仕切壁１０Ａと、スカー
ト部に結合されるクランクケース５の内部を互い
に仕切る下部仕切壁１０Ｂとから構成される。

各クランク室９に対して開口するようにシリン
ダブロツク４には吸入口１３と、吐出口１４がそ
れぞれ設けられる。そして吸入口１３には外部か
らの空気の流入のみを許容する逆止弁で構成され
る吸入弁１５が、また吐出口１４にはクランク室
９からの流出のみを許容する逆止弁で構成された
吐出弁１６がそれぞれ設置される。

なお、互いに仕切られたクランク室９は共用す
る＃３，４気筒を含めてこの実施例では５室とな
るので、吸入弁１５と吐出弁１６はそれぞれ５個
づつとなる。

各吐出口１４に接続した過給通路１７が形成さ
れ、この過給通路１７は前記吸気通路２とダクト
１８を介して接続する。

吸入口１３については吸入通路１９が接続さ
れ、この吸入通路１９は図示しないエアクリーナ
を介して大気に連通する。

一方、上記過給通路１７の途中には、クランク
室９から過給気により持ち出されるオイルを分離
除去して外部のオイルタンク２２に戻すためのオ
イルセパレータ２１が介装される。

上記オイルセパレータ２１は、第５図に示した
ように円筒ケース２３の円周方向から上流側の過
給通路１７Ａを接続すると共に、その中心に下流
側の過給通路１７Ｂを接続し、過給気に含まれる
オイル分を遠心分離する。分離されたオイルは下
部のリターンパイプ２４を介してオイルタンク２
２に戻される。

オイルタンク２２のオイルポンプ２５によりシ
リンダブロツク４のオイルギヤラリへと送り込ま
れ、各部を潤滑したのちクランクケース５の底部
にたまつたものがクランクケース５方向へのオイ
ルの逆流を防止するための逆止弁２６を介してオ
イルタンク２２に還流されるようになつている。

次に、上記構成に基づく過給作用につき説明す
る。

クランク室９においてピストン８の上昇する行
程（燃焼室側では圧縮行程と排気行程）で容積が
拡大し、ピストン８の下降する行程（燃焼室側で
は吸気行程と膨張行程）で容積が縮小する。

クランクケース５の内部のクランク室９はピス
トン８の位相差のある気筒間で互いに仕切壁１０
により仕切られ、密閉された空間になつているた
め、ピストン８の上下運動に伴いクランク室９間
で空気が移動することがない。

したがつてクランク室９の拡大する行程で吸入
弁１５が開いて吸入通路１９から空気を吸入し、
吸入した空気はクランク室９の縮小する行程で開
く吐出弁１６を介して過給通路１７に圧送され
る。

このようにして各クランク室９では、機関の１
回転に対して１回の割合でポンピング作用が行な
われる。

過給通路１７は吸気通路２に接続しており、過
給空気が吸気通路２から機関本体１へと送り込ま
れる。

このようにしてクランク室８の容積の変動を利
用して空気を吸入圧縮して吸気通路２に供給する
ことができ、低回転域でも十分な過給作用がえら
れる。特にオイルタンク２２がクランクケース５
の外部にあつてクランク室９のデツドボリユーム
を最小にしているので、さらに効率のよい過給が
可能となつている。

なお、ピストン８の位相差のない気筒間ではク
ランク室９は同時に拡大縮小するので、互いに連
通状態にしておいても、空気の吸入圧縮を行うこ
とはできる。

この実施例は６気筒機関への適用例を示すが、
本考案は３気筒、４気筒、８気筒機関等に対して
も同様に適用できることは明白である。

（考案の効果） 以上のように本考案は、多気筒機関のピストン
の位相差のある気筒間でクランクケースの内部を
仕切ることにより、各クランク室の容積変動を利
用して外部から空気を吸入すると共に、これを圧
縮して吸気通路に送り込むことができ、したがつ
て機関本体の外部に特別な過給装置を備えること
なく、機関の低回転域から効率のよい過給を行え
るという効果がある。

また、本考案では過給通路の途中にオイルセパ
レータを介装して過給気に混入しているエンジン
オイルを分離してオイルタンクに戻すようにした
のでオイル消費量をすることができる。一方、前
記オイルタンクはクランク室外部に設けたことか
ら、クランク室のデツドボリユームを最小に抑え
て効率よく過給をすることができるという効果も
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
２図は第１図の側面断面図、第３図と第４図はそ
れぞれ異なる方向からの側面図である。第５図は
オイルセパレータの縦断面図である。 １……機関本体、２……吸気通路、３……排気
通路、４……シリンダブロツク、５……クランク
ケース、８……ピストン、９……クランク室、１
５……吸入弁、１６……吐出弁、１７……過給通
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダブロツクのクランクケース内部にピス
   トン位相差のある気筒間で仕切壁を設けて独立し
   たクランク室を形成し、各クランク室に対して吸
   入弁と吐出弁を設け、吐出弁を過給通路を介して
   吸気通路に接続し、該過給通路の途中にクランク
   室からの過給気からオイルを分離するオイルセパ
   レータを介装すると共に前記クランク室の外部に
   オイルタンクを設け、このオイルタンクには前記
   オイルセパレータからの分離オイルを戻す通路
   と、各クランク室からの余剰オイルを戻す通路
   と、シリンダブロツクのオイルギヤラリへとオイ
   ルを供給するオイルポンプを備えた通路とをそれ
   ぞれ接続したことを特徴とする多気筒内燃機関の
   過給装置。