JPS5852329Y2 - 内燃機関の吸気管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の吸気管に係り、特に運転条件により
最適の体積効率を得て出力アップを図るために、慣性過
給管の長さを必要に応じて適宜変更しうる様になした吸
気管に関する。

ディーゼル機関においては、ピストンの上下動により、
シリンダ内に生じた負圧で、新らたに吸い込んだ空気と
燃料ガスとを混合するものであるから、シリンダ内に吸
い込まれる新らしい空気の体積が機関の出力、効率に大
きく影響する。

即ちシリンダ内に吸い込んだ空気の体積と行程容積との
比を体積効率と称し、内燃機関の構造や運転状態により
、シリンダ内に空気を吸い込む能力を示す尺度とされる
が、４サイクル機関では、ピストンの移動により、外部
から吸い込む新空気は吸気管や弁を通るとき、その抵抗
により大気圧より低くなり、又シリンダ内で暖められて
膨張するから一層減少し、大きい吸気弁をそなえ低速回
転をする機関は、十分空気を吸入できるため、小さい吸
気弁をそなえ高速回転する機関より一般的に体積効率は
大きい。

又、４サイクル機関の吸入行程では、吸入空気は吸気路
の内部抵抗やシリンダ内で暖められることなどのため、
その量が減少するものであるが、吸気管中の空気は、そ
の慣性によってピストンが下死点をすぎてもなお流入を
続けるもので、これによって体積効率の低下を補うばか
りでなく、場合によっては、１００％を越えることもあ
り、余分に流入した空気に相当するだけ余分の燃料を燃
焼させることができ、機関の出力を増すことができ、こ
のような所謂吸気の慣性効果は吸気管の長さ、吸気弁の
開き面積、及び閉じ時期、吸気通路の汚れの状態などに
よって左右される。

しかしながら従来のディーゼル機関においては、上記の
吸気管長さ、吸気弁の開き面積、閉じ時期等は全て一定
に保たれ、例えば舶用機関の場合全力航走時の如き最高
回転時か、底引き漁拐時の如き低速全負荷時かのどちら
を主に考えるかによって上記体積効率を決定する要素を
一義的に決定し、変更不可能であり、従って使用者側に
おいて、どちらを主に考えるかの選択の自由度も存在し
なかった。

本考案は上述の如き、従来のディーゼル機関の不都合を
解消することを目的とするものであり、従来一体鋳物製
で、その長さの変更が不可能であった吸気管の有効長さ
を、機関の負荷に応じて変更し５る如く調節自在となし
、出力の向上、燃費、排気色、排気温度等の大巾な改善
を図らんとするものである。

以下添付した図面を参照して、実施例を詳しく説明する
。

第１図は一実施例に係る吸気管の側面図であり、第２図
は同吸気管の部分的詳細を示す平面図、第３図は慣性過
給管の取付状態を示す断面図である。

図において、図外のクランクシャフトに連結され、上下
動するピストン１を収納したシリンダ２の上部に設けた
シリンダヘッド３の下面４に刻設した弁座５，５に装着
された吸気弁６，６は、クランクシャフトと同期して回
転する図示せぬカムの回転により上下動するブツシュロ
ッド１に一端８を押圧されて揺動するロッカーアーム９
の他端１０により押圧されるブリッジ１１の左右アーム
１２に弁棒１３の先端１４が当接していることにより弁
座５，５との間で開閉運動をなすものであり、上記弁座
５，５に連通してシリンダヘッド３内に設けられた吸気
ポート１５の出口１６に一端１７を固設され連通ずるＵ
字型の吸気マニホールド１８の他端側に設げられた空気
流入部１９に嵌着されボルト２０により固定されている
慣性過給管２１は、第３図に明らかな如く、ボンネット
２２にネジ２３によって固定された板バネ２４の左右ア
ーム２５により把持固定されており、その先端２６がラ
ッパ状のベルマウス２７のストレート部２８に挿入され
、該ベルマウス２１は、上記慣性過給管２１の先端２６
上を摺動可能であり、上記ストレート部２８の突設部２
９に螺着した止めネジ３０により慣性過給管２１に固定
されている。

上記慣性過給管２１上のベルマウス２７の取付部３１に
は機関の運転状態を示す記号や表示を併記した目盛り３
２が付されており、かかる記号、表示は例えば第２図に
示す如き機関回転数で表わしてもよく、「底引き作業」
や「最速航走１等の主たる運航状態を表わす文字を記し
たり、これらを色や記号で表示したものでよい。

次いで上記実施例の作用を説明すると、ベルマウス２Ｔ
の端部３４よりベルマウス２７中に吸込まれた吸気は、
慣性過給管２１内を通って、吸気マニホールド１８から
吸気ポート１５に入り、吸気弁６，６の開、閉に伴って
燃焼室内へ吸入される。

機関の負荷条件や機関回転数に応じて慣性過給管２１の
有効長さｌを調整する場合、手動で行うには、ボルト３
０を暖めてベルマウス２７を摺動させ、ベルマウス２７
り端部３５を慣性過給管２１の外表面に付した機関回転
数等の表示が併記された目盛り３２に合わせた後、ボル
ト３０を締めつげてベルマウス２１を慣性過給管２１に
固定する。

又シリンダヘッド３の取付ボルトを増給したり、バルブ
スキマの調整等を行う場合にはボルト２０を暖めて、慣
性過給管２１を板バネ２４より取外しボンネット２２を
開蓋することにより行う。

上記において慣性過給管２１の取付装置は別設、前記の
ボルト２０や板バネ２４に拘わるものではなく、吸気マ
ニホールド１５や慣性過給管２１の連結部３６に割溝を
施こして両者の弾性によって嵌着固定する等、容易に脱
着可能な全ての連結手段を含むものである。

なお、本考案の吸気管をディーゼルエンジンに取付け、
２２００〜２８０Ｏｒ、ｐ、ｍの機関回転速度に対応し
てベルマウスを調整し、吸気管の有効長さを体積効率が
最大となるよう変化させた場合と、２３０ Ｏｒ、ｐ、
ｍおよび２６００ｒ、ｐ、ｍでマツチングした有効長さ
の吸気管を取付け、回転速度を変化させて運転した場合
とにおける筒内最高圧力、排気温度、排気濃度指数およ
び燃費の変化を測定したところ第４図のグラフに示すよ
うな結果が得られた。

図中、ａは本考案の吸気管長さを回転速度に対応させて
変化させた場合、ｂは２３００ ｒ、ｐ、ｍに対応する
長さの吸気管を取付げた場合、Ｃは２６０Ｏｒ、ｐ、ｍ
に対応する長さの吸気管を取付けた場合におけるそれぞ
れの性能曲線である。

即ち、第４図のグラフから明らかな如く、従来の管有効
長さが固定されている場合には、２３００ｒ、ｐ、ｍに
調整した吸気管においては２６０Ｏｒ。

ｐｏｍで運転した場合、好結果をもたらすことは出来ず
、また逆に２６０Ｏｒ、ｐ、ｍに調整したものは２３０
０ｒ、ｐ、ｍで運転した場合も同様に好結果を得られな
いが、本考案の吸気管によれば、管の有効長さを調整す
ることにより２２００〜２８０Ｏｒ、ｐ、ｍの回転数全
滅に亘って筒内最高圧力、排気濃度、排気濃度指数およ
び燃費が大巾に改善されていることがわかる。

本考案は以上述べた如く、吸気マニホールドの空気流入
部に設けた慣性過給管に、該慣性過給管の管路の一部に
形成するベルマウスを摺動調節可能に接続し、慣性過給
管の有効長さを自由に変更し得るようにしたものである
から、機関使用時の負荷条件や機関回転数等の運転条件
に合わせて慣性過給管の有効長さを随時変更でき、例え
ば、実用最大出力時の漁携機器およびプロペラマツチン
グによる最大負荷時の機関回転数にベストマツチングす
るよう慣性過給管とベルマウスとの相対位置を調整する
だけで、容易に体積効率を最大に設定することができ、
もって内燃機関の出力、燃費、排気色、排気温度等の大
巾な改善を達成し得るというすぐれた効果を発揮する。

また、本考案によれば、前記慣性過給管の有効長さを変
更可能とする構成に加えて、慣性過給管にベルマウスと
の相対位置を表示する目盛りを付しているため、予め機
関の運転状態や機関回転数を示す目盛りに記号や表示を
併記しておけば、この目盛りにベルマウスを合わせるだ
けで、慣性過給管の有効長さを機関の運転条件に最も適
合した値に容易かつ正確に調節することが出来、調整作
業が迅速に行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例に係る吸気管の側面図、第２図は同吸
気管の部分的詳細を示す平面図、第３図は慣性過給管の
取付状態を示す断面図、第４図は本考案の吸気管を取付
けた場合と従来の有効長さ固定型の吸気管を取付けた場
合とにおける機関の性能を比較したグラフである。 １８・・・吸気マニホールド、１９・・・空気流入部、
２１・・・慣性過給管、２７・・・ベルマウス ３２・
・・目盛り。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気マニホールド１８の空気流入部１９に設けた慣性過
   給管２１に、該慣性過給管２１の管路の一部を形成する
   ベルマウス２７を摺動調節可能に接続し、かつ、機関の
   回転数に応じた前記ベルマウス２７と慣性過給管２１と
   の相対的位置を表示する目盛り３２を慣性過給管２１に
   付したことを特徴とする内燃機関の吸気管。