JPS5838613B2 - 内燃機関の給気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の給気装置の改善に達する。

従来の排気ターボ過給機関を第１図に示す。

図において、０１は内燃機関、０２はターボ過給機、０
２ａは圧縮機で、排気タービン０２ｂにより駆動され、
過給空気を給気部０３に圧送する。

排気タービン０２ｂは機関０１の排気ガスで駆動される
。

０２ｃは給気部連結管で、圧縮機０２ａの出口と給気部
０３とを連通している。

給気部０３は一個で、内部の圧力変動が無視できる容積
を持っている。

０４は複数の給気管で、給気脈動を利用する長い管で構
成され、０５は複数の吸気マニホルドで、給気管０４に
連通し、さらにシリンダと連通している。

０６は排気管で、機関０１の排気ガスを排気タービン０
２ｂへ導ひいている。

上記のような排気ターボ過給機関は、低回転域において
はシリンダに吸入される空気量が不足して黒煙の発生や
トルク不足を来たすことはよく知られている。

そこで、給気管０４及び吸気マニホルド０５の長さを適
当に選ぶと、ピストンの吸気行程中にシリンダ入口で発
生する膨張波が、吸気マニホルド０５及び給気管０４内
を給気部０３へ向って伝播し、給気部０３内で反射して
圧縮波となり再びシリンダへ向って戻って来る。

その戻る時期をうまく調節し、同一吸気行程中の終りに
合わせると、圧縮波の押し込みによって、シリンダ内に
吸入される空気量が増大することも、一般に給気脈動現
象としてよく知られている。

しかしながら、低回転域での空気量増大をはかつても、
高回転域では上記圧縮波の戻って来る時期が吸入行程の
終りよりも遅れてしまうので、かえって給気脈動現象を
利用しない場合よりも吸入空気量が減少してしまう。

その１例を第２図に示す。

横軸に機関回転数をとり、縦軸に体積効率の比がとっで
ある。

ηＶは給気脈動を利用した場合、ηＶ□は利用しなかっ
た場合の体積効率である。

この例では機関回転数Ｎ＝１２０Ｏｒｐｍで吸入空気量
が最大となるように計画されているので、約２００Ｏｒ
ｐｍ以上の高回転域では、給気脈動を利用しない場合よ
りも吸入空気量はむしろ減少する（図中のハツチング部
分）。

従って、本方式は理論のみで実用には供されていない。

本発明の目的は上記の点に着目し、低回転域での吸入空
気量を増大させ黒煙の発生を防止しトルク向上を実現す
ることのできる給気装置を提供することであり、その特
徴とするところは、低回転域では給気脈動現象を利用し
て吸入空気量を増加させ、高回転域では通常の方式とな
るように開閉弁で切換えるようにしたこと、即ち、給気
脈動現象を利用するように設けられた給気溝と、吸気マ
ニホルドとを連通ずる長い給気管の途中に上記給気溝と
バイパスする開閉弁を設けたことである。

以下図面を参照して本発明による実施例につき説明する
。

第３図は本発明による１実施例の給気装置を装着した内
燃機関を示す平面図、第４図は第３図の機関を示す側面
図、第５図及び第６図は第４図の■−■矢視断面図、第
７図は第３図の■−■矢視断面図である。

図において、１は内燃機関、２はターボ過給機で、２ａ
は圧縮機、２ｂは排気タービン、２ｃは連通管である。

３は給気溝で、圧縮機２ａから連通管２ｃを介して給気
が供給されている。

４は吸気マニホルドで、給気溝３に内蔵された状態で配
置され、内燃機関１の各シリンダと分岐通路を形成して
接続している。

５は給気管で、給気溝３に開口した１端側より外部に露
出する迂回路を形成し、他端側は給気溝３の壁面を貫通
して内部に挿入されて開口し、吸気マニホルド４と接続
している。

６は開閉弁で、給気溝３内にある給気管５の１部、例え
ば吸気マニホルド４と接続した部分、即チ吸気マニホル
ド４の分岐部より上流側に設けられ、図示しない開閉機
構によって開弁されたとき、給気管５を経由しないで、
給気溝３から直接吸気マニホルド４へ給気が供給される
ようになっている。

なお、７は排気管である。上記構成の場合の作用、効果
について述べる。

開閉弁６を閉じておくと、給気溝３内の給気は給気管５
を経由して吸気マニホルド４に送られる。

給気管５と吸気マニホルド４の管長を適当に選んでおく
と、機関の低速回転時に給気脈動現象を利用して充分な
給気をシリンダ内に押し込むことができる。

即ち、第６図の破線矢印のように給気が流れる。

機関１の回転が上昇してきて、給気脈動現象を利用でき
なくなった時点で、開閉弁６を開くと、給気は給気管５
を経ることなく弁口から吸入マニホルド４に、第５図の
破線矢印で示すように、流入して行く。

上述のように本発明による場合は次の効果がある。

低回転でも高回転でもシリンダ内への吸入空気量を充分
供給できるので、排煙濃度悪化やトルク不足等を改善す
ることができる。

また、給気管５を給気溝３内に収めることができるので
、装置がコンパクトにできる。

無過給機関にも給気溝３を設けて応用することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の排気ターボ過給機関を示す平面図、第２
図は給気脈動の効果を示す線図、第３図は本発明による
１実施例の給気装置を装着した内燃機関を示す平面図、
第４図は第３図の機関の側面図、第５図及び第６図は第
４図のｖ−■矢視断面図、第７図は第３図の■−■矢視
断面図である。 １・・・・・・内燃機関、２・・・・・・ターボ過給機
、２ａ・・・・・・圧縮機、２ｂ・・・・・・排気ター
ビン、２Ｃ・・・・・・連通管、３・・・・・・給気溝
、４・・・・・・吸気マニホルド、５・・・・・・給気
管、６・・・・・・開閉弁、７・・・・・・排気管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関側面に装着され給気が導入される給気部、同給
   気溜に開口する一端側より外部に露出する迂回路を形成
   した他端側を上気給気部内部に挿入して開口する給気管
   、上記給気潔白に設けられ一端側を上記給気管の開口に
   接続すると共に他端側を機関の複数個のシリンダに接続
   する分岐通路に形成した吸気マニホルド、上記給気潔白
   の上記分岐通路の上流側に設けられた開閉弁を備えたこ
   とを特徴とする内燃機関の給気装置。