JPS5823936Y2 - スワ−ルコントロ−ルソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はスワールコントロール装置に関し、殊に過給機
付板間に於てスワー件が弱いときには吸気ポートに圧縮
空気を噴射し逆にスワールが強すぎるときには吸気ポー
ト内の吸気の一部を外部に抽出することにより、機関の
運転状況に適合した強さのスワールを発生させんとする
ものである。

直噴式のディーゼル機関にあっては、圧縮上死点の近く
に於て燃料が燃焼室に直ｆｉ射され、それがただちに空
気と混合して、燃焼を開始しなげればならない。

この燃料と空気との混合を司どるものの一つが燃焼室内
に発生している空気の旋回渦流ニスワールであり、この
スワールの強さが直接機関の性能（出力、トルク、スモ
ーク、ＮＯｘ。

ＣＯ、ＨＣ，その他）を左右するのである。

従来から該スワールを得る手段として、へりカルポート
、ダイレクショナルポート、マスク弁などの方式が開発
されて来ているが、これらの手段によって発生せられる
スワールは機関の回転速度によって大きく変化してしま
い、時には強すぎ、時には弱すぎ、広い回転速度範囲で
運転される自動車用機関にあっては全稼動域で安定した
良好な強さのスワールとすることができなかった。

殊に過給機を装備し、該過給機と連絡する吸気ポートの
弁廻りに、該吸気ポート内側壁にエツジ部分を備えた渦
巻部が形成され、前記過給機にて加圧され吸気ポートに
流入した空気が稜渦巻部で旋回運動を与えられつつ燃焼
室に流入するようにした吸気装置な有する機関にあって
は機関が高速運転されていて十分な過給がなされる場合
にはスワールが強すぎ逆に機関が低速運転されていて十
分な過給がなされていない場合にはスワールが弱すぎる
傾向がはなはだしいのである。

本考案はこの点に鑑みてなされたもので、前記吸気ポー
ト内側壁にエツジ部分を備えた渦巻部が形成された吸気
装置を有する過給機付機関に於て、前記エツジ部分にエ
アノズルを配置してスワールの発生が弱い運転状態のと
きには前記エアノズルから吸気ポート内に圧縮空気を噴
射し、またスワールの発生が強すぎる運転状態のときに
は前記工アノズルから吸気ポート内の空気の一部を外部
に抽出することによって機関の負荷あるいは回転速度に
適合した強さのスワールを発生することのできるスワー
ルコントロール装置を提供せんとするものである。

以下図示する本考案の一実施例について説明する。

１はシリンダーヘンド２に形成された吸気ポートで、マ
ニホールド（図示せず）を介して該ポート１に流入した
吸気は吸気弁３の廻りに形成されている渦巻部４で旋回
運動を与えられて燃焼室５に流入する。

また前記渦巻部６には吸気ポート内側壁１１、即ち前記
燃焼室５の軸心Ｃに近い側の吸気ポート壁にエツジ部分
１３を備えている。

尚、これに対し外側壁１２は前記軸心Ｃより遠い側のポ
ート壁を示す。

６は前記エツジ部分１３の近傍でかつ上流側の吸気ポー
ト内側壁１１に配置したエアノズルであり、該エアノズ
ルには外側壁１２又は渦巻部４に向いている複数の噴孔
１を備えている。

Ａは空気を加圧するエアポンプＰと前記エアポンプＰで
加圧された空気を蓄積するタンクＴに連通している圧縮
空気系であり、Ｂは先端が大気に開放されている空気抽
出系である。

■は前記エアノズル６と前記圧縮空気系Ａおよび前記空
気抽出系Ｂに各々接続する切換弁で、該切換弁Ｖは機関
の運転状態に応じてエアノズル６と圧縮空気系Ａあるい
は空気抽出系Ｂとを連通させるか、又はエアノズル６、
圧縮空気系Ａ、空気抽出系Ｂのいずれもが連通しない様
に作動させられる。

尚、この図示実施例にあっては、空気抽出系Ｂの先端を
過給機Ｓの空気取入口Ｓ１に連結することにより大気開
放とされている。

また、Ｅは排気ポート、Ｈは排気通路、Ｔは排気タービ
ンを示す。

以上の如き構成から成る本考案に於て、例えば機関の低
・中速高負荷時に、切換弁Ｖを作動してエアポンプＰで
加圧されてタンクＴに蓄積されている圧縮空気を圧縮空
気系Ａからエアノズル６に導びきその噴孔７から外側壁
１２又は渦巻部４に向けて噴射する。

すると、吸気ポート１に流入した空気は、ノズル６から
の噴射空気によって加速されると同時に、エツジ部分１
３の近くを流れていて最も不安定な流れとなっている吸
気は偏向させられてポート１の外側壁１２から渦巻部４
側に強く押しつげられる傾向を持ち、吸気は渦巻部４を
有効に利用して強い旋回流となって燃焼室５に流入する
ことになる。

従って、＝般にスツールか弱く、燃料と吸気との混合が
はかばかしくない機関の低・中速高負荷時にあっても、
上述の様にノズル６から空気を噴射することにより、燃
焼室５に発生するスワールを強くすることができる。

また逆に機関が高速低負荷運転状態にあって過給機Ｓが
多量の空気を吸気ポート１に圧送していてスワールが強
大化する傾向にあるとき、切換弁Ｖを作動してエアノズ
ル６と空気抽出系Ｂとを連通ずる。

すると吸気ポート１に流入してエツジ部分１３にある吸
気の一部（正圧となっている）はエア／／＜ル６の噴孔
７を通して空気取入口Ｓ１に抽出されることになる。

従ってエツジ部分１３０近くを流れる吸気に乱れが生じ
、外側壁１２から渦巻部４に沿−って流れんとする吸気
流に剥離現象が現われて、渦巻部４に於ける吸気の旋回
運動は阻害され、燃焼室５内に発生するスワールは弱め
られることになる。

この他の機関の運転状態では切換弁Ｖがエアノズル６と
圧縮空気系Ａ又は空気抽出系Ｂのいずれとも連通しない
故、スワールは何ら制御されることもない。

以上の様に、本考案によれば、一般にスワールが弱く、
燃料と空気との混合が十分になされない状態にあるとき
：例えば機関の高負荷低速回転時にあっても、エアノズ
ルから噴射される空気によって吸気を加速し且つ偏向し
て渦巻部４に押しつげて強いスワールが得られる様にし
、また逆にスワールが強すぎて燃料と空気の混合バラン
スの崩れる機関の高速低負荷時にあっては、エアノズル
６から吸気の一部を外部に抽出して吸気の流れを乱し、
スワールを弱め得る様にしたから、低速から高速に至る
広い回転範囲内で常に安定したスワールの発生のもとに
１．良好な燃焼が達成され、出力、トルク性能の向上、
ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ、スモークなどの低減が図れる。

勿論、機関が最適な回転をしている場合（ス切換弁Ｖが
作動しないから、スワールの制御効果は生じないことは
言うまでもない。

尚、吸気ポートに噴射する空気は、吸気弁が開かれてい
るときだけ噴射することが有利であるが、連続的に噴射
してもさしつかえない。

そして過給機Ｓを備える機関である故吸気ポート１内の
吸気圧は正圧となっているので、前記空気抽出系Ｂは該
過給機Ｓの空気取入口Ｓ１に連結されることなく単に大
気に開放していても吸気を抽出することはできる。

また切換弁■の一例として３方弁式のものを示したが、
これに限られることなく広く他の弁をも応用することが
でき、且つ圧縮空気系Ａと空気抽出系Ｂの夫々に別々の
弁を配することもできる。

更に、該切換弁Ｖを制御する条件として、機関の運転状
況を吸気圧、排気圧力、燃料レバー位置、回転数などを
電気的にあるいは機械的に検出するに当っては、公知の
技術が広く適用され得る。

加うるに、エアノズル６に備えられる噴孔７は、これを
長孔としてスリント状となすこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すシリンダーヘッドの縦
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図と圧縮空気系と
空気抽出系との組合図である。 １・・・・・・吸気ポート、３・・・・・・吸気弁、４
・・・・・・渦巻部、６・・・・・・エアノズル、γ・
・・・・・噴孔、Ｐ・・・・・・エアポンプ、Ｔ・・・
・・・エアタンク、■・・・・・・切換弁、Ｓ・・・・
・・過給機、Ｅ・・・・・・排気ボート、Ａ・・・・・
・圧縮空気系、Ｂ・・・・・・空気抽出系。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過給機を装備し、該過給機と連絡する吸気ポートの弁廻
   りに、該吸気ポート内側壁にエツジ部分を備えた渦巻部
   が形成され、前記過給機にて加圧され吸気ポートに流入
   した空気′が該渦巻部で旋回運動を与えられつつ燃焼室
   に流入するようにした吸気装置において、前記エツジ部
   分の近傍でかつ上流側の吸気ポート内側壁にエアノズル
   な配置するとともに該エアノズルと圧縮空気系および空
   気抽出系に各４接続する切換弁な配設し、該切換弁が機
   関の運転状態に応じてエアノズルと圧縮空気系あるいは
   空気抽出系とを連通させるか、又はエアノズル、圧縮空
   気系、空気抽出系のいずれもが連通されない様にしたこ
   とを特徴とするスワールコントロール装置。