JPH0968045A - 過給式エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過給機構を備える場合のノッキングを防止で
き、またコンパクト化を実現して小型車両への適用を可
能にできる過給式エンジンの吸気装置を提供する。 【解決手段】 過給機構により加圧された吸入空気を燃
焼室に供給するクランク室過給式エンジン１の吸気装置
を構成する場合に、上記過給機構と燃焼室とを吸気通路
３８，４６で連通接続するとともに、該吸気通路４６の
下流端に吸気弁７を開閉可能に配置し、該吸気弁７を下
死点後７０〜１００度の間で閉じるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過給機構を備えた
過給式４サイクルエンジンの吸気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、過給式４サイクルエンジンとし
て、クランク室，クランクウェブ及びピストンで囲まれ
たコンロッド収容室をコンロッドにより吸入室と圧縮室
とに区分けし、上記コンロッドの揺動により吸入した空
気を圧縮して燃焼室に過給するようにしたものが提案さ
れている（特開平６−９３８６９号公報参照）。

【０００３】このような過給式エンジンの吸気装置とし
て、従来、上記圧縮室に比較的大容量のチャンバを連通
接続し、該チャンバと燃焼室とを吸気通路で連通接続す
るとともに該吸気通路に気化器を介設したものがある。
このチャンバは、上記加圧した空気を貯溜しておくこと
により、吸入行程中に空気圧が低下するのを防止して充
填効率を高めるためのものであり、従来、チャンバ容積
をできるだけ大きく、例えばエンジン排気量の２０倍以
上に設定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記過
給式エンジンを、例えば自動二輪車等の小型車両に採用
する場合、上記容積の大きなチャンバの配置スペースを
確保し難いという問題がある。

【０００５】また、上記過給式エンジンの場合、圧縮比
を通常のままに設定して過給圧を上げるとノッキングが
発生し、混合気量を増やしてもエンジン出力が上がらな
くなるという問題がある。

【０００６】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、過給機構を備えた場合のノッキングを防止でき、ま
た小型化，コンパクト化を実現して小型車両への採用を
可能にできる過給式エンジンの吸気装置を提供すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、過給
機構により加圧された吸入空気を燃焼室に供給するよう
にした過給式エンジンの吸気装置において、上記過給機
構と燃焼室とを連通接続する吸気通路の容積をＶとし、
排気量をＶ0 とする時、Ｖ／Ｖ0 を１〜２０の範囲に設
定するとともに、吸気通路下流端の燃焼室開口を開閉す
る吸気弁を下死点後７０〜１００度で閉じるように構成
したことを特徴としている。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、上
記吸気通路の横断面積を、全長にわたって大略均一とし
たことを特徴としている。

【０００９】ここで、請求項２の発明において、横断面
積が大略均一とは、加圧空気の貯溜チャンバとして積極
的に機能する部分を有しないという意味である。また上
記吸気弁の閉タイミングは上記角度範囲内において固定
としても良いし、上記角度範囲内で又は上記角度範囲内
から範囲外において可変としても良い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図に基づいて説明する。図１ないし図６は、本発明の一
実施形態による４サイクル過給式エンジンの吸気装置を
説明するための図であり、図１は本実施形態エンジンの
断面側面図、図２は図１のII-II 線断面図、図３，図４
はそれぞれキャブレタ部分の断面側面図，断面背面図、
図５は本実施形態エンジンが搭載されたスクータ型自動
二輪車の側面図、図６はバルブタイミングのタイムチャ
ート図である。なお、本実施形態において、左, 右とは
車両進行方向に見た状態での左, 右である。

【００１１】図において、２００は本実施形態エンジン
が搭載されたスクータ型自動二輪車であり、これの車体
フレーム２０１はアンダーボーン型のもので、ヘッドパ
イプ２０１ａに側面視略Ｌ字状のメインフレーム２０１
ｂの上端を接続し、該メインフレーム２０１ｂの下端に
左右一対のサイドフレーム２０１ｃ，２０１ｃの前端を
接続し、該両サイドフレーム２０１ｃを上方に立ち上
げ、さらに後方に延長した構造となっている。また上記
ヘッドパイプ２０１ａには、下端で前輪２０２を軸支す
るフロントフォーク２０３が左右に操向自在に軸支され
ており、該フロントフォーク２０３の上端には操向ハン
ドル２０４が固定されている。

【００１２】上記操向ハンドル２０４の周囲はハンドル
カバー２０５で、上記ヘッドパイプ２０１ａの周囲は前
カバー２０６ａと後カバー２０６ｂとの２分割構造のフ
ロントカバー２０６でそれぞれ覆われている。また上記
メインフレーム２０１ｂとサイドフレーム２０１ｃとの
接続部には足載部を構成するフートボード２０７が配設
されており、上記サイドフレーム２０１ｃの左右側方に
はサイドカバー２０８が配設されている。このサイドカ
バー２０８の上部にシート２０９が配置されており、該
シート２０９の下方に収納ボックス２１０，燃料タンク
４９が搭載されている。

【００１３】上記左右サイドフレーム２０１ｃの上方立
上り部下方付近にユニットスイング式エンジンユニット
２１４が搭載されている。このエンジンユニット２１４
は、上記サイドフレーム２０１ｃ間に懸架ブラケット２
１２を介して架設されたピボット軸２１３により上下方
向揺動可能に懸架支持された後述するエンジン本体１
と、該エンジン本体１の左側部に後方に延びるよう一体
に接続形成された後輪伝動装置２１５とからなり、該伝
動装置２１５内にはベルトドライブ式無段変速装置（図
示せず）が内蔵されており、その後端部には後輪２１６
が軸支されている。また上記後輪伝動装置２１５の伝動
ケース２１５ａの後端部の上面にはリヤクッション２１
７の下端が軸支されており、該リヤクッション２１７の
上端は上記サイドフレーム２０１ｃに軸支されている。

【００１４】上記エンジン本体１の左側壁と伝動ケース
２１５ａの前壁とで形成されるコーナ部分にはエアクリ
ーナ２１８が配置されており、該エアクリーナ２１８は
エンジン本体１と伝動ケース２１５ａとにボルト締め固
定されている。このエアクリーナ２１８はエンジンユニ
ット２１４とともに揺動するようになっている。これに
より両者２１８，２１４の間には相対移動がないので両
者を連通接続するにあたってのフレキシブル性を不要に
でき、構造を簡素化できる。なお、エアクリーナ２１８
は、伝動ケース２１５ａの上部，あるいはエンジン本体
１の上部に配置してもよい。また上記エンジン本体１の
右側方にはオイルタンク２２０が配設されており、該エ
ンジン本体１の上部にはキャブレタ１００が配設されて
いる。さらに上記エンジン本体１の下面には排気管２２
１が接続されており、該排気管２２１の後端には後輪２
１６の右側方に配置されたマフラ２２２が接続されてい
る。

【００１５】次に本実施形態のエンジン本体１について
詳細に説明する。上記エンジン本体１はクランク軸横置
き４サイクル単気筒過給式エンジンであり、該エンジン
１のクランクケース２の前側合面には空冷式のシリンダ
ブロック３が接続されており、該シリンダブロック３の
前側合面にはシリンダヘッド４が接続されている。この
シリンダヘッド４の前側合面のシリンダボア３ａに対向
する部分には燃焼室を構成する燃焼凹部４ａが凹設され
ており、該凹部４ａ内には図示しない点火プラグが挿入
されている。

【００１６】上記シリンダヘッド４の燃焼凹部４ａには
吸気ポート５，排気ポート６がそれぞれ開口しており、
該吸気ポート５はシリンダヘッド４の上壁側に、排気ポ
ート６は下壁側にそれぞれ導出されている。また吸気ポ
ート５の燃焼室開口には吸気バルブ７が、排気ポート６
の燃焼室開口には排気バルブ８がそれぞれ各開口を開閉
自在に配置されており、この吸気バルブ７，排気バルブ
８はバルブスプリング９により閉方向に付勢されてい
る。

【００１７】上記シリンダヘッド４には各バルブ７，８
を開閉駆動する動弁機構としてのカム軸１０が紙面と直
角方向に向けて配置されている。このカム軸１０の一端
は図示しないスプロケット及びチエーンを介して後述の
クランク軸２０に結合された駆動スプロケット１３（図
２参照）に連結され、カム軸１０はクランク軸２０の１
／２の回転数に減速されている。上記カム軸１０の上,
下側にはこれと平行に延びる一対のロッカシャフト１
１，１１が配置されており、該各シャフト１１にはロッ
カアーム１２が揺動自在に装着されている。このロッカ
アーム１２の一端部はカム軸１０のカムノーズに当接し
ており、他端部は吸，排気バルブ７，８の上端に当接し
ている。

【００１８】そして上記吸気カムノーズの形状は、吸気
バルブ７をピストン１６の上死点前１０〜１５度で開
き、下死点後７０〜１００度の間で閉じるように設定さ
れている。また排気バルブ８は下死点前４０〜６０度で
開き、上死点後１０〜２０度で閉じるようにその排気カ
ムノーズの形状が設定されている。なお、点火タイミン
グは上死点前５〜２５度に設定されている。

【００１９】上記シリンダブロック３のシリンダボア３
ａ内にはピストン１６が摺動自在に挿入配置されてい
る。このピストン１６を境として燃焼室と反対側のシリ
ンダボア３ａ及びクランクケース２によりクランク室２
３が形成されている。上記ピストン１６にはコンロッド
１７の小端部１７ａがピストンピン１８，軸受１９を介
して連結されており、該コンロッド１７の大端部１７ｂ
はクランク軸２０のクランクピン２１に軸受２２を介し
て連結されている。

【００２０】上記クランク軸２０はクランク室２３のク
ランクケース室２３ａ内に収容されており、円板状の一
対のクランクウェブ２４同士を上記クランクピン２１で
連結するとともに、該各クランクウェブ２４にジャーナ
ル部２５を一体形成した構造となっており、このジャー
ナル部２５はジャーナル軸受２６を介してクランクケー
ス２に支持されている。また上記ジャーナル部２５はク
ランクケース２の外方に突出しており、一方の突出部に
は発電機２８が装着されている。なお、２７はオイルシ
ールである。

【００２１】上記クランクケース２のクランク軸２０と
直交する左右内側壁２ａと、シリンダブロック３のクラ
ンクケース２への嵌合部３ｂの図示上下に形成された切
欠き３ｃとは面一になっており、これらの左右内側壁２
ａ及び切欠き３ｃには上記コンロッド１７の左右側面１
７ｃが微小な隙間を持って摺接しており、また該クラン
クケース２のクランク軸２０を囲むように形成された円
弧状内周壁２ｂには上記コンロッド１７の大端部１７ｂ
の外周面が極めて微小な隙間を持って摺接している。ま
たクランクケース２の上記左右内側壁２ａには上記各ク
ランクウェブ２４が挿入配置される円形凹部２ｃが凹設
されており、該凹部２ａとクランクウェブ２４との間に
は僅かな隙間が設けられている。そしてクランクウェブ
２４のコンロッド側側壁２４ａとコンロッド１７の左右
側面１７ｃとも微小な隙間を持って摺接している。左右
の円形凹部２ｃのそれぞれの口元には、リング２ｄがク
ランクケース２に固定して配置されており、該リング２
ｄがクランクウェブ２４の凸状の外周に接触して、ある
いはほとんど０の隙間を持って摺接している。上記リン
グ２ｄはクランクケース２より高硬度、あるいは高摩耗
性を有する材料で形成されている。

【００２２】また上記ピストン１６のスカート部には三
角形状の凹部１６ａが凹設されており、この凹部１６ａ
のスカート外周との対向部は切欠き１６ｂとなってい
る。この凹部１６ａ内に上記コンロッド１７の小端部１
７ａが挿入配置されている。上記凹部１６ａの内周面に
は上記コンロッド１７の小端部１７ａの外周面が、また
凹部１６ａの左右側面１６ｃには上記左右側面１７ｃが
それぞれ微小な隙間を持って摺接している。

【００２３】上述の構成により上記クランク室２３，ク
ランクウェブ２４及びピストン１６で囲まれた部分がコ
ンロッド収容室となっている。ピストン１６が上死点付
近に位置する場合を除くクランク角度において該コンロ
ッド１７は上下の内、少なくとも一方のクランクケース
２の左右内側壁２ａあるいはシリンダブロック３の切欠
き３ｃに嵌り合うこととなり、上記コンロッド収容室は
コンロッド１７によって吸入室Ａと圧縮室Ｂとに区分け
されている。また、ピストン１６が上死点に位置する時
コンロッド１７と上記両左右内側壁２ａ，２ａとの嵌合
はないが、ピストン１６のスカート端部がシリンダボア
３ａの端部とほとんど一致するのでコンロッド１７によ
る吸入室Ａと圧縮室Ｂとの区分けは維持される。このよ
うにして上記ピストン１６が上死点に位置する状態から
クランク軸２０が時計方向に回転するに伴い、図１に示
すように、コンロッド１７が図示一点鎖線位置，二点鎖
線位置，さらに実線位置に移動することにより吸入室Ａ
の容積が増大して空気が吸入されるとともに圧縮室Ｂの
容積が減少し前行程で吸入された空気が圧縮される容積
型過給機が構成されている。なお、係る構造は上述の特
開平６−９３８６９号公報に詳細に記載されている。

【００２４】上記クランクケース２の下面には上記吸入
室Ａに連通し、かつ下方に開口する吸入通路３５が一体
形成されている。この吸入通路３５の図１手前側の壁面
に吸入口３５ａがクランク軸方向に指向するように形成
されており、該吸入口３５ａには吸入管３７の下流端が
接続されている。該吸入管３７はエンジンの側方を通っ
て外方に延びており、上流端には上述のエアクリーナ２
１８が接続されている。

【００２５】上記クランクケース２の上面には圧縮室Ｂ
に連通し、かつ上方に開口する吸気通路３８が一体形成
されており、該吸気通路３８には該通路３８と圧縮室Ｂ
とを仕切る隔壁部３９が一体形成されている。この隔壁
部３９には吸気通路３８と圧縮室Ｂとを連通する弁開口
４０が形成されており、該弁開口４０の開口面積は通気
抵抗を十分に小さくできる大きさに設定されている。

【００２６】上記隔壁部３９の外面には弁開口４０を開
閉するリード弁４２が配設されている。このリード弁４
２はチタンを主成分とした軽合金材料から構成された弁
板４１ａと、該リード弁４２のリフト側に配設され、上
記弁板４１ａの開度を規制するストッパ４１ｂとで構成
されており、該ストッパ４１ｂ，及び弁板４１ａの一端
が隔壁部３９にボルト４３で共締め固定されている。

【００２７】上記吸気通路３８には吸気管４６の上流端
が接続されており、該吸気管４６の下流端は上記シリン
ダヘッド４の吸気ポート５に接続されている。上記吸気
通路３８と吸入管３７とはバイパス通路５０を介して連
通されている。このバイパス通路５０はバイパス弁５１
により開閉自在となっている。このバイパス弁５１は弁
体５１ａをダイヤフラム室５２内の負圧により開位置に
移動させる構造のもので、上記ダイヤフラム室５２は上
記吸気管４６の下流端に負圧通路５３を介して連通され
ている。上記バイパス弁５１は、例えばスロットル開度
が小さいときに吸気負圧が大きくなると該負圧によりバ
イパス通路５０を開いて吸気通路３８内の圧力を下げる
ものである。

【００２８】上記吸気管４６の途中にはキャブレタ１０
０が介設されている。このキャブレタ１００は、キャブ
ボディ１０１の下面開口に燃料溜まり部としてのフロー
トチャンバ１０２をボルト締結したもので、上記キャブ
ボディ１０１は吸入空気が流れるベンチュリ通路１０３
を有する筒状の本体部１０１ａと、該本体部１０１ａか
ら上方に垂直に延び、かつベンチュリ通路１０３のベン
チュリ部１０３ａに開口するシリンダ部１０１ｂと、該
シリンダ部１０１ｂと同軸をなすようにフロートチャン
バ１０２内に延びる燃料導入部１０１ｃとを一体形成し
て構成されている。

【００２９】上記シリンダ部１０１ｂの上端開口には蓋
１０４が螺着されており、該シリンダ部１０１ｂ内には
有底円筒状の可変ピストンバルブ１０５が軸方向に摺動
自在に挿入されている。このピストンバルブ１０５と上
記蓋１０４との間には該ピストンバルブ１０５を閉方向
に常時付勢するスプリング１０６が配設されている。ま
た上記ピストンバルブ１０５にはスロットルケーブル１
０７の一端が接続されており、該ケーブル１０７の延長
端は上記蓋１０４に接続されたガイドチューブ１０８内
を通って上述の操向ハンドル２０４のスロットルグリッ
プ（図示せず）に連結されている。このスロトッルグリ
ップの操作により上記ピストンバルブ１０５が上下方向
に移動して上記ベンチュリ部１０３ａの通路面積を全閉
から全開の間で変化させるようになっている。また上記
シリンダ部１０１ｂには、ピストンバルブ１０５に設け
られた長溝に嵌合し、ピストンバルブ１０５の回り止め
となるディテントスクリュ１０９が装着されている。

【００３０】上記燃料導入部１０１ｃ内にはエアブリー
ドスリーブ１１０が挿入されており、該スリーブ１１０
の燃料吐出口１１０ａはベンチュリ部１０３ａ内のピス
トンバルブ１０５の下方に開口している。また上記エア
ブリードスリーブ１１０の下端にはメインジェット１１
１が螺着されており、これはフロートチャンバ１０２内
に開口している。上記エアブリードスリーブ１１０内に
はニードル１１２が進退可能に挿入されており、該ニー
ドル１１２の上端部はピストンバルブ１０５の底部に貫
通固定されている。このピストンバルブ１０５の上下移
動に伴ってニードル１１２が進退移動し、上記燃料吐出
口１１０ａの有効面積を変化させ、これによりベンチュ
リ通路１０３内に吸引される燃料量を調整するようにな
っている。

【００３１】上記燃料導入部１０１ｃの下流側にはスロ
ー燃料導入部１０１ｅが形成されており、該導入部１０
１ｅ内にはスロージェット１１５が挿入配置されてい
る。また上記燃料導入部１０１ｃの上流側には上記吸気
管４６に向けて開口するブリードエア導入孔１０１ｆが
形成されており、該導入孔１０１ｆ内にはエアジェット
１１６が挿入配置されている。上記エアブリードスリー
ブ１１０の側壁には不図示のブリードエア孔が設けられ
ている。

【００３２】上記キャブボディ１０１にはフロートチャ
ンバ１０２内に連通する燃料導入口１０１ｄが形成され
ている。該導入口１０１ｄには燃料供給ホース１１３の
一端が連通接続されており、該供給ホース１１３の他端
は燃料タンク４９の底部に連通接続されている。この燃
料タンク４９はキャブレタ１００より上方に位置してお
り、重力によりフロートチャンバ１０２内に燃料を供給
するようになっている。また上記燃料タンク４９の上壁
には上記吸気通路３８に連通接続された加圧パイプ１１
４ａが接続されており、これにより燃料タンク４９内の
燃料に過給圧を付加するようになっている。そして上記
燃料タンク４９のタンクキャップ１１４ｂには所定圧以
上の過給圧がかかった場合に開くリリーフ弁１１４ｃが
配設されている。

【００３３】また上記フロートチャンバ１０２内にはフ
ロート１２０が配設され、該フロート１２０はプレート
１１８，支持軸１１９により上下揺動可能に支持されて
いる。また上記フロートチャンバ１０２内の燃料導入口
１０１ｄには燃料取入弁１１７が配設されており、該取
入弁１１７の弁体１１７ａの下端は上記プレート１１８
に当接支持されている。これにより上記フロートチャン
バ１０２内の燃料の液面の変化に伴ってフロート１２０
が昇降して上記弁体１１７ａにより燃料導入孔が開閉さ
れ、フロートチャンバ１０２内の燃料の液面が一定に保
持される。

【００３４】そして上記キャブボディ１０１のシリンダ
部１０１ｂには軸方向に延びる加圧通路１２５が軸方向
に形成されており、該加圧通路１２５の下端はフロート
チャンバ１０２内に開口している。また上記加圧通路１
２５の上端には加圧ホース１２６の一端が接続されてお
り、該加圧ホース１２６の他端は吸気通路３８内に連通
接続されている。これにより吸気通路３８内の過給圧を
フロートチャンバ１０２内の液面に付加するように構成
されている。

【００３５】このようにキャブボディ１０１にフロート
チャンバ１０２内に連通する加圧通路１２５を形成し、
該加圧通路１２５と吸気通路３８とを加圧ホース１２６
により連通したので、過給圧によりベンチュリ部１０３
ａの圧力が高くなっても、該ベンチュリ部１０３ａの燃
料吐出口１１０ａ部分の圧力より大きな圧力をフロート
チャンバ１０２内の液面に付加することができ、これに
より燃料供給を安定して行うことができる。この場合、
過給圧の変動によりベンチュリ部１０３ａの吐出口１１
０ａの圧力が変動しても、この変動に応じた圧力がフロ
ートチャンバ１０２内に作用することから、燃料供給を
十分に行うことができ、ひいてはエンジン出力及び燃費
を向上できる。

【００３６】また燃料タンク４９内の燃料を重力により
供給する構成とするとともに、該燃料タンク４９内に過
給圧を付加したので、過給圧が低い運転域では、従来の
気化器式燃料供給装置と全く同様に燃料がフロートチャ
ンバ１０２内に燃料タンク４９から供給される。そし
て、過給域では、燃料タンク４９及びフロートチャンバ
１０２の両方に過給圧がかかるので燃料の圧力バランス
がとれ、上記重力によって燃料タンク４９からフロート
チャンバ１０２に供給される。このように燃料ポンプや
特殊なキャブレタを用いることなく過給式エンジン１に
燃料を供給することができ、よってコストを低減できる
とともに配置スペースを縮小できる。

【００３７】さらに上記吸気通路３８内の過給圧をフロ
ートチャンバ１０２内に付加するようにしたので、加圧
変動そのものを小さくすることができ、燃料供給をさら
に安定して行うことができる。また燃料噴射装置等によ
り燃料を常時加圧する必要もないので、始動時の燃料圧
力上昇のタイムラグの問題や電力消費の増加の問題も生
じない。さらにバッテリが放電状態となった場合におい
ても燃料供給を行えるのでエマージェンシー対策として
も有効である。

【００３８】６０は潤滑装置であり、これは第１潤滑シ
ステム６１と、これとは独立して設けられた第２潤滑シ
ステム６２とから構成されている。上記第１潤滑システ
ム６１は、４サイクル用オイルが充填された第１貯留タ
ンク６３に供給ポンプ６４を介在させてオイル供給管６
５を接続し、該供給管６５の供給口６５ａをシリンダヘ
ッド４の動弁機構を構成するカム軸１０部分に接続して
構成されている。またこのカム軸１０部分を潤滑したオ
イルは上記チェーンが収容されたチェーン室１０ｂ内に
戻り、ここでチェーン，駆動スプロケット１３，被駆動
スプロケット及び図２で左側ジャーナル軸受２６（シー
ルリング付き）をそれぞれ潤滑し、この後回収管６６を
通って上記第１貯留タンク６３に回収されるようになっ
ている。

【００３９】上記第２潤滑システム６２は、２サイクル
用オイルが充填された第２貯留タンク７０に主供給管７
１，圧送ポンプ７２を接続し、該ポンプ７２に第１，第
２副供給管７３，７４を接続し、該第１副供給管７３を
シリンダブロック３のピストン摺動部に接続するととも
に、第２副供給管７４をクランク室２３のジャーナル軸
受部に接続して構成されている。

【００４０】上記圧送ポンプ７２は、図示しないが、電
磁式オートルーブポンプのソレノイドを改良したもの
で、プランジャのプッシュロッドにアーマチュアを固着
し、該アーマチュアをソレノイドで吸引する方式のもの
である。これにより該ポンプ７２からの吐出圧力が増大
し、過給圧に打ち勝ってオイルを供給できるようになっ
ている。

【００４１】上記第１副供給管７３のオイル吐出口７３
ａはクランク軸２０と直交方向にシリンダブロック３の
ライナ部を貫通しており、下死点に位置するピストン１
６の第２ピストンリングよりクランク室側に位置してい
る。また上記ピストン１６の第２ピストンリングよりク
ランク室側の外面にはクランク軸方向に２つのオイル溜
め用凹部７５，７６が平行に切り欠いて形成されてい
る。この凹部７５は、ピストン１６の移動により吐出口
７３ａに一致した時に該吐出口７３ａから供給されて溜
まったオイルにより、また凹部７６は下記する様にして
上記吐出口７３ａから供給されて溜まったオイルによ
り、それぞれ上記吐出口７３ａがピストン１６で塞がっ
た時点での潤滑を行い、その結果、この吐出口７３ａが
ピストン１６で塞がれることによって生じる潤滑上のト
ラブルを防止している。

【００４２】また上記コンロッド１７の小端部１７ａの
外周面にはこれの周方向に延びるオイルガイド溝８１が
形成されており、上記ピストン１６にはこのガイド溝８
１と上記下側凹部７６とを連通する連通孔７７が形成さ
れている。また上記小端部１７ａの上記連通孔７７と反
対側にはピストンピン１８，軸受１９に連通する連通孔
７８が形成されている。これにより上記吐出口７３ａと
下記するオイル回収孔８０から供給される上記ガイド溝
８１内のオイルの一部が上記連通孔７８から軸受１９に
供給され、残りの一部が上記連通孔７７から小端部１７
ａとピストン１６との摺動面に供給され、さらに上記凹
部７６に供給されるようになっている。

【００４３】上記第２副供給管７４のオイル吐出口７４
ａはクランクケース２を貫通して図２における右側のジ
ャーナル軸受２６に達している。そしてこの右側のジャ
ーナル軸受２６に供給されたオイルは、クランクケース
２の各内周壁２ａ，２ｂ及び円形凹部２ｃとクランク軸
２０との隙間，及び各摺動面に供給される。

【００４４】また、上記隔壁部３９の傾斜面下部には吸
入通路３５に連通する小径のオイル回収孔８０が形成さ
れており、さらに上記クランクケース２下部に取付けら
れるカバー部３６には回収通路８３が形成されている。
該回収通路８３には回収管８４が接続されており、この
回収管８４は上記第２貯留タンク７０に接続されてい
る。

【００４５】これにより上記第１，第２副供給管７３，
７４から供給されたオイルは各摺動面を潤滑した後、吸
入通路３５内のカバー部３６上面に集まり、ここから回
収される。本実施例では、上記エンジン１を横置きと
し、過給圧の高い圧縮室Ｂを上に向けて配置するととも
に、空気をクランクケース２の下方から吸入する構成を
採用している。従って、重力と過給圧との相互作用によ
って潤滑オイルはクランクケース２の最下部に集まるこ
ととなり、そのためオイルの回収が確実となり、再使用
が可能となったものである。クランクケース２内は図２
左側のシールリング付き軸受２６のシールリングを境に
して、クランク室２３側が２サイクルオイルで、シール
リング付軸受のボール部を含めチェーン室１０ｂ側が４
サイクルオイルで潤滑される。

【００４６】次に本実施形態の作用効果について説明す
る。本エンジン１は、クランク軸２０が１回転する毎
に、コンロッド１７の大端部１７ｂがクランクケース２
の円弧状周壁２ｂに近づいて摺接開始する瞬間の圧縮室
Ｂの容積Ｖ2 からコンロッド１７ｂが最も隔壁部に近づ
いた時の圧縮室Ｂの最少容積Ｖ3 を差し引いた容積Ｖ1
の空気が吸気通路３８から吸気管４６に圧送されること
となる。

【００４７】吸気通路３８，キャブレタ１００前後の吸
気管４６，キャブレタ１００内部のベンチュリ通路１０
３及び吸気ポート５からなる吸気通路２００の容積Ｖ
は、ピストン１６がストロークすることによる排気量
（ボア×ストローク）Ｖ0 の１〜２０倍の範囲内の大き
さとしており、前の吸気行程末期において吸気バルブ７
が閉じる時、容積Ｖの空間である吸気通路２００に滞留
する新気に、過給機構から新たに容積２Ｖ1 の新気が押
し込まれて蓄えられ、この後の吸気バルブ７が開く吸気
行程において吸気通路２００中の新気が燃焼室内に入
る。すなわち、吸気通路２００中の圧力は概略（２Ｖ1
＋Ｖ）／Ｖに高められる。そしてエンジン１の吸入行程
で吸気バルブ７が開くと上記クランク軸２０の１回転分
の圧送空気Ｖ1の２倍の空気が燃焼室内に過給されるこ
ととなる。

【００４８】Ｖ1 ／Ｖ0 の比は１以上の大きな値として
おり、過給による新気充填量が増加し、これにつれ圧縮
比が増大し（圧縮比は形式上（２Ｖ1 ＋ＶC ）／ＶC と
なるが、圧縮室Ｂを形成するためコンロッド１７がクラ
ンクケースの円弧状周壁２ｂ、あるいはクランクウェッ
ブ２４の側壁２４ａ等に非接触で摺接しているが、これ
らの摺接部の洩れ、リード弁４２での僅かな逆流等によ
り、形式上の値より小さなものとなる。）、ノッキング
が発生することとなる。

【００４９】そこで本エンジン１では、ピストン１６の
下死点から７０度〜１００度に達した時点で吸気バルブ
７が閉じるので、実質的に圧縮比を小さくすることがで
き、過給機構で吸入空気を加圧する場合のノッキングの
発生を防止できる。また圧縮比だけを小さくして、ピス
トンのボア×ストロークと燃焼室容積から決まる膨張比
は変わることはないので、燃費及びエンジン出力への影
響を回避できる。

【００５０】また上記吸気バルブ７を遅閉じにしたの
で、混合気の吹き返しが懸念されるが、吸気通路２００
の容積Ｖ1 を排気量Ｖ0 の１〜２０倍程度の小さなもの
にしているので上記吹き返し量を抑制でき、吸気バルブ
閉タイミングが従来通りで容積Ｖ1 が排気量Ｖ0 の２０
倍以上のものと変わらない空気充填量を確保できる。

【００５１】また、本実施形態では大容量のチャンバを
不要にしているので、小型，コンパクトでかつ軽量な過
給エンジン１を構成でき、スクータ型自動二輪車２００
への採用が可能となる。

【００５２】さらにまた吸気バルブ７を遅閉じとし、過
給機構からの加圧空気を燃焼室に直接供給するので、チ
ャンバを介して供給する場合に比べて吸気が冷え易くな
る。このため過給機構からの加圧空気を冷却するインタ
クーラを不要にでき、この点からも小型化，コンパクト
化に対応できる。

【００５３】このように吸気通路２００の容積を小さく
したので、過給機構からの加圧空気を燃焼室に供給する
際の応答性を向上でき、それだけ加速時の立ち上がりが
速くなり加速性能を向上できる。また減速時においても
過給圧の低減が速やかに行われることから過渡特性を向
上できる。さらに大容量チャンバを不要としたので、キ
ャブレタ１００からの燃料が滞留することはなく、混合
比への影響を回避してエンジン停止や始動不良を防止で
きるとともに、バックファイヤ等が及んだ場合の損傷を
回避できる。

【００５４】なお、上記実施形態では、４サイクル単気
筒クランク室過給式エンジンを例にとったが、本発明は
上記以外の過給機構，例えばターボチャージャ，スーパ
ーチャージャを備えたエンジンにも勿論適用可能である
とともに、多気筒エンジンにも適用可能である。またス
クータ型自動二輪車に適用したが、本発明の適用範囲は
これに限られるものではなく、他の車両にも勿論適用で
きる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明にかかる過
給式エンジンの吸気装置よれば、下死点後７０〜１００
度で吸気弁を閉じるようにしたので、ピストンのボア×
ストロークと燃焼室容積とで決定される膨張比を変化さ
せることなく圧縮比のみを下げることができ、ノッキン
グを防止でき、かつ燃費の悪化を防止できる効果があ
る。

【００５６】一方、吸気弁の閉タイミングを下死点後７
０〜１００度と遅くした場合には、燃焼室に流入した吸
気が吸気通路に吹き返し易くなるが、本発明は、吸気通
路の容積を排気量の１〜２０倍としており、つまり加圧
空気貯溜チャンバとして積極的に機能する部分を有しな
いので、上記吹き返し量を抑制でき、吸気弁の閉タイミ
ングを従来どうりとするとともに大容量の吸気通路を備
えたものと同等の空気充填量を確保できる効果がある。

【００５７】また、チャンバを不要にしたものでは、過
給エンジン全体を小型化，コンパクト化でき、上述の小
型車両への採用を可能にできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による過給式４サイクルエ
ンジンの吸気装置を説明するための断面側面図である。

【図２】上記実施形態エンジンのクランク軸部分を示す
断面背面図（図１のII-II 線断面図) である。

【図３】上記実施形態装置のキャブレタの断面側面図で
ある。

【図４】上記実施形態装置のキャブレタの断面背面図で
ある。

【図５】上記実施形態エンジンが適用されたスクータ型
自動二輪車の側面図である。

【図６】上記実施形態エンジンのバルブタンミングを示
すタイムチャート図である。

【符号の説明】

１ クランク室過給式４サイクルエ
ンジン ４ａ 燃焼凹部（燃焼室） ７ 吸気バルブ ３８ 吸気通路 ４６ 吸気管（吸気通路）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過給機構により加圧された吸入空気を燃
   焼室に供給するようにした過給式エンジンの吸気装置に
   おいて、上記過給機構と燃焼室とを連通接続する吸気通
   路の容積をＶとし、排気量をＶ0 とする時、Ｖ／Ｖ0 を
   １〜２０の範囲に設定するとともに、吸気通路下流端の
   燃焼室開口を開閉する吸気弁を下死点後７０〜１００度
   で閉じるように構成したことを特徴とする過給式エンジ
   ンの吸気装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記吸気通路の横断
   面積を、全長にわたって大略均一としたことを特徴とす
   る過給式エンジンの吸気装置。