JPS5840260Y2 - ４ サイクルナイネンキカンノ キユウキカンセイソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は給気弁の開閉により設定される給気の時期を変
更することが自在な４サイクル内燃機関の給気管制装置
に関する。

４サイクル内燃機関の給気弁の目的は１吸気行程の始め
訃よび終りの適当な時期にシリンダ内と吸気管との連絡
路を開閉し所要の新気を十分シリンダ内に供給すること
、訃よび２、吸気以外の行程にトいてシリンダ内の圧縮
空気トよび高温高圧ガスと吸気管との間の気密を完全に
保つことの二つである。

この内２０目的のために弁座部は完全な気密を要求され
るので、主としてきのこ弁機構が採用されているが、こ
の弁機構は給気弁の開閉時期を機関運転中に自在に調節
することは困難である。

一方機関の性能上給気弁の開閉時期はかなり大きな影響
を有するので、機関出力の低力から全力まで良好な性能
を得るためには、できつれば運転中可変であることが望
ましい。

本考案はこの目的に沿って、機関の構造を大幅に変える
ことなく弁座部の気密性を満足させると同時に、給気弁
の開閉により設定される給気時期を変更することが自在
な４サイクル機関の給気管制装置を提供する。

以下本考案の詳細を好適な一実施例について説明する。

第１図に３いて、１は機関本体、２は機関本体１の上部
に設けられているシリンダカバ、３はきのこ形給気弁、
４はシリンダカバ２に設けられた給気通路、５は図示し
ない過給機に連通される給気主管であり、これらは従来
の４サイクル機関と変わるところはない。

シリンダカバ２の給気通路４と給気主管５との間には本
考案の要部をなすロータリ一式の給気管制弁６が設けら
れ、この管制弁６を介して給気主管５と給気通路４とが
連通されている。

上記給気管制弁６内には、第３図に示すように、弁板γ
が転勤自在に軸支され、その回転軸８は給気管制弁６外
に突設されている。

この給気管制弁６は第２図に示すように各給気通路４毎
に設けられていて、それら弁板γの回転軸８は共通軸と
されるかあるいは適当な手段で連結される。

第４図は給気管制弁６の駆動機構の１例を示す。

給気管制弁６から突出された回転軸８にはスプロケット
９が固着されている。

一方機関本体１に軸受されたスプライン軸１０にはスプ
ロケット１１が固着されており、これらスプロケット９
．１１がチェーン１２で連結されている。

機関本体１に軸受されたカム軸１４にはへりカルギヤ１
５が固着され、他のヘリカルギヤ１３に噛み合わされて
いる。

そして、このへりカルギヤ１３は、上記スプライン軸１
０に軸方向に摺動自在に設けられ、適当な手段を介して
手動あるいは電動でスプライン軸１０に沿って摺動させ
られるようになつている。

したがってヘリカルギヤ１３をスプライン軸１０の軸方
向に摺動させると、ヘリカルギヤ１３はヘリカルギヤ１
５に噛み合わされている関係からへりカルギヤ１５の螺
旋状の歯のゆるやかな傾斜にしたがって動かされること
になり、へりカルギヤ１５の上記歯の周方向の変位分だ
けへりカルギヤ１３が周方向に回動して回転位相をずら
す。

な訃、ヘリカルギヤ１３の上記位相の変更回動は、ヘリ
カルギヤ１５が停止している場合はヘリカルギヤ１３の
単純な回動によって、またヘリカルギヤ１５が回転して
いる場合は、増速、或いは減速という形態でそれぞれ行
なわれる。

上記のスプライン軸１０、ヘリカルギヤ１３，１５、チ
ェーン１２釦よびスプロケット１１は位相可変装置を構
成している。

上記のように構成される本給気管制装置の作用を説明す
る。

今第１図に３いて、シリンダカバ２の弁座は給気弁３に
より開閉され給気は給気主管５より給気管制弁６、シリ
ンダカバ２の給気通路４を経てシリンダ内に吸入される
。

給気管制弁６の弁板Ｔは、カム軸１４０回転によりヘリ
カルギヤ１５，１３ｔ−よびスプロケット１１、チェー
ン１２、スプロケット９を経て回転軸８が駆動されてカ
ム軸１４と同一周期で回転される。

この弁板７はその回転に上り給気主管５、給気管制弁６
釦よび給気通路４で形成する給気連絡路を開通あるいは
閉鎖するが、常時はこの弁板γによる給気連絡路の開閉
を給気弁３の開閉と同調させているため、給気管制弁６
は給気弁３による給気をさえぎることはなく給気の時期
は給気弁３の開閉により制御される。

機関運転中に給気弁３の開閉により設定された給気の時
期を変更する必要が生じた場合は、手動もしくは自動的
にヘリカルギヤ１３をスプライン軸１０方向に摺動させ
てヘリカルギヤ１３０回転の位相をずらせ、この位相の
変位をスプロケツＮＬ９訃よびチェーン１２を経て回転
軸８に伝達し弁板γの開閉時期を早めたり遅らせたりし
て給気弁３により設定された給気の開始時トよび終了時
を変え給気の時期を変更することができる。

この給気管制弁６による給気の時期の変更例を第５図イ
〜ハについて説明すると、同図イの曲線Ａはクランク角
度に対する給気弁３の給気の通路面積を示し、曲線Ｂ−
１は同じくクランク角度に対する給気主管５に取り付け
た給気管制弁６の給気の通路面積を示す。

曲線Ｂ−２とＢ−３は給気管制弁６の開閉位相を変更し
たときのクランク角度に対する給気管制弁６の給気の通
路面積を示す。

図より明らかなように給気管制弁６と給気弁３の開閉時
期が共に一致しているときはつまり曲線Ｂ−１のときは
、給気管制弁６の開閉は曲線Ａに影響を与えず給気、ｆ
ｆ３による給気を遮ることはない。

給気管制弁６の開閉時期を早めて曲線Ｂ−２のように変
更したときは、吸気弁３の閉じを早くしたのと同じ効果
を与え、第５図口に示すように給気終了時が早められる
。

このようにして給気の終了を早くすると機関出力の高力
に訃いてミラー効果、すなわち通常下死点後に閉じる給
気弁を下死点前に閉じ、ピストンの下降行程に３いて、
給気を膨張させ温度圧力を下げて、これによりエアーク
ーラーだけで得られない低温まで給気温を下げ、かつ圧
縮圧力をも下げることにより最大圧力（ｐｍａｘ）を抑
制する効果をもたらすことができる。

給気管制−ｕ６の開閉時期を遅らせて曲線Ｂ−３のよう
に変更すると、吸気弁３の開きを遅らせたのと同じ効果
を与え、第５図ハに示すように給気開始時が遅延される
。

このようにして給気開始時を遅延させ吸入の上死点に訃
いて給排気弁の、オーバーラツプを減らすと、機関出力
の低力に訃いて排気の給気通路４への吹きかえしを減少
させることができる。

上記実施例に訃いては給気管制弁６の駆動力をカム軸１
４からとったが、クランク軸あるいはアイドルギヤなど
構造上許しつるところから駆動力をとることができる。

またその１駆動機構に上記実施例ではスプロケット、チ
ェーン、へりカルギヤ１３ 、１５７１？ｔびスプライ
ン軸とからなる位相変更駆動装置が組み込まれているが
、その他適当な回転軸位相変更装置を用いて給気管制弁
６の開閉時期をずらすことができる。

本考案による４サイクル機関の給気管制装置は給気弁の
外側の給気連絡路に給気弁とは別間に開閉時期の位相を
制御されるロータリ一式の給気管制弁が設けられている
もので、この給気管制弁わ開閉時期の位相を変えること
により給気弁の開閉によって設定される給気の時期を変
更するものである。

したがって、この給気の時期の変更により上述のように
機関出力の低力にむいては排気の吹きかえしが減少され
高力に訃いてはミラー効果が実現されるので、機関出力
の低力から全力に亘って良好な性能を得ることができる
。

給気管制弁により上記利点を有すると同時に、併設した
給気弁により弁の高気密性を維持することができるので
、本給気管制装置によれば４サイクル機関の給気弁に要
求される給気の時期の自任な変更と弁の高気密性の課題
を完全に達成することができる。

また本給気管制装置は従来機関にその構造を大幅に変え
ることなく付設することができるので実用上の利点が太
きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の給気管制装置を付設された４サイクル
機関の要部を断面とした側面図、第２図は第１図Ａ−Ａ
線に沿つ爪面図、第３図は給気管制弁の拡大縦断面図、
第４図は給気管制弁の１駆動機構の１例を示す部分図、
第５図イはクランク角度に対する給気弁釦よび給気管制
弁の給気の通路面積を示す図表、同図口、ハは給気管制
弁の開閉時期をずらせた場合の給気の通路面積を示す図
表である。 ３・・・給気弁、６・・・給気管制弁、８・・・回転軸
、９・・・スプロケット、１０・・・スプライン軸、１
１・・・スプロケット、１２・・・チェーン １３・・
・ヘリカルギヤ、１４・・・カムＭ、１５・・・ヘリカ
ルギヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 給気弁の外側の給気連絡路内に、回転軸に取り付けられ
   た弁板からなるロータリ一式の給気管制弁が設けられ、
   この給気管制弁の回転軸は、弁板の開閉時期を変更させ
   る位相可変装置を介して前記給気弁を開閉させるカム軸
   に連結されたことを特徴とする４サイクル内燃機関の給
   気管制装置。