JPS588904Y2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ディーゼルエンジンなどのような内燃機関
の吸気装置に関するものである。

内燃機関において、燃料と空気との混合状態を良好にし
、不完全燃焼による黒煙や白煙あるいは排気有害成分の
減少を行なわせるには、燃焼室内にはどよい強さのスワ
ールを形成することが効果的であることは知られている
。

このように燃焼状況に重大な影響を及ぼすスワールの強
さは、吸気通路の終端部に形成されたうず巻室によって
形威される渦流の強さによって左右されるものであるか
ら、内燃機関の回転数が低くて吸気通路内の流速が遅い
場合と、回転数が高くなって流速が早い場合とではおの
ずとスワールの強さも異なり、殊に内燃機関のアイドリ
ング時等においては充分な強さのスワールが得られず、
機関の全運転領域において理想的な燃焼を行なわせるこ
とは極めて困難であった。

この考案は、斯る従来の欠点を解消するためになされた
ものであって、内燃機関の回転数の変化すなわち吸気通
路内の流速の変化にともなって該通路内に設置したガイ
ドベーンを開閉させることによりうず巻室内に流入する
流速を制御し、全運転領域において最も理想とするスワ
ールを形成させることにより燃焼状況の改善を行なわせ
ようとするものである。

以下、添付図面に示す一実施例を参照してこの考案を詳
細に説明すると、１は内燃機関本体であって、シリンダ
２とシリンダヘッド３とピストン４とによって燃焼室５
を形威し、前記シリンダヘッド３には燃焼室５に連接さ
れた吸気マニホールド６と排気マニホールド７とをそれ
ぞれ装着している。

吸気マニホールド６から燃焼室５に至る吸気通路８の終
端部は、燃焼室５の中心部に向って彎曲したうす巻室９
を形成しており、該うず巻室９と燃焼室５とを吸気弁１
０にて区画している。

また、前記通路８における彎曲内側の壁面には、うず巻
室９に連なる凹部１１が形成されており、該凹部１１内
にはガイドベーン１２が収容されている。

該ガイドベーン１２は凹部１１内の上流側端部を貫通す
る支軸１３に固定されて自由端部をうず巻室９に臨ませ
たものであり、この自由端部を吸気通路８における彎曲
外側の壁面に向って接離可能なように枢着されている。

他方、このようにしてガイドベーン１１を枢着した支軸
１３の上端部には先端部に長孔１４を形成した揺動アー
ム１５の基端部が固定されており、揺動アーム１５の揺
動にともなってガイドベーン１２が吸気通路８内で揺動
し、該通路８の終端部に形成されたうず巻室９の流入口
を拡狭制御し得る如くに構成している。

前記揺動アーム１５の長孔１４にはシリンダヘッド３上
にブラケット１６を介して摺動自在に装着された連結杆
１７のビン１８が係合され、該連結杆１７の端部に固定
したフランジ１９を、内燃機関本体１の歯車列、例えば
タイミングギヤに噛合する駆動ギヤ２０と共に回転する
フライウェイト２１に対接させることにより、内燃機関
の回転数が低い場合はフライウェイト２１、フランジ１
９、連結杆１７、ビン１８、長孔１４、揺動アーム１５
、支軸１３を介してガイドベーン１２の自由端部を吸気
通路８の凹部１１から大きく揺動突出させて彎曲外側の
壁面に接近させ、うず巻室９の流入口を狭小変形させる
と共に、回転数が上昇するにともなってガイドベーン１
２の自由端部を彎曲外側の壁面から次第に離間させてう
ず巻室９の流入口を次第に拡開し、最終的にガイドベー
ン１２を凹部１１内に収納してうず巻室９の流入口を開
放する如く構成している。

２２は連結杆１７とシリンダヘッド３との間に張設した
リタンスプリングであって、連結杆１１の引戻作用を行
なうと共にフライウェイト２１に対するバランス作用を
行なうものである。

２３はフライウェイト２１と駆動ギヤ２０とを連結する
フライウェイトケース、２４はケースカバーである。

以上の実施例においては、ガイドベーン１２に固定した
揺動アーム１５に長孔１４を設けると共に、フライウェ
イト２１で摺動制御される連結杆１７にビン１８を固定
し、このビン１８を前記長孔１４に係合させてフライウ
ェイト２１とガイドベーン１２とを連動させたものであ
るが、両者の連動手段に他の機構を用いてもよく、また
、ガイドベーン１２は必ずしも連続的な揺動を行なう必
要はなく、例えば第３図に実線で示す位置と一点鎖線で
示す位置との間で段階的に揺動変位するものであっても
よい。

したがって、以上のように構成してなる吸気装置によれ
ば、内燃機関の回転数の変化にともなって吸気通路内の
流速が変化しようともガイドベーンの揺動による通路の
拡狭作用によってうず巻室に流入する吸気の流速を一定
にすることができ、燃焼室内に常に一定の強さのスワー
ルを形成させ得るのである。

なお、このように吸気通路の拡狭を行なうガイドベーン
は、吸気通路における彎曲内側の壁面に設けられている
ので、通路を拡狭した場合においても渦流の方向を決定
する彎曲外側の壁面の形状が変化することがなく、うず
巻室内における渦流はもとより、スワールの安定性に悪
影響を及ぼすことがない。

さらに、ガイドベーンは吸気通路とうず巻室との境界部
分、すなわち、渦流の発生部分に設けられているから、
ガイドベーンの揺動によって制御された吸気の流速が燃
焼室に至るまでに変動することがなく、安定したスワー
ルを得ることができるのである。

さらにまた、ガイドベーンを吸気通路の壁面に形成した
凹部内に装着しているので、ガイドベーンの全開面積を
大きくできると共に、全開時の流動抵抗を小さくできる
。

従って、機関の高速運転領域においても吸気通路の抵抗
係数を小さくでき、空気の充填効率が向上して燃焼効率
が向上する。

以上要するに、この考案によれば内燃機関の全運転領域
にわたって一定の強さのスワールを形成することができ
るために、例えば、低回転時における燃料と空気との混
合が困難な直接噴射式のディーゼルエンジン等に対する
吸気装置として最適である。

又、本考案では、ガイドベーンを揺動駆動する手段とし
てセンサとアクチュエータとの機能を備えたフライウェ
イトを使用して各気筒のガイドベーンを同時に作動させ
るようにしているので、気筒間におけるガイドベーンの
作動のバラツキをなくすことができると同時に、駆動手
段の構成を簡素化でき、この種吸気装置を安価に提供で
きる。

【図面の簡単な説明】 図面はこの考案に係る内燃機関の吸気装置の一実施例を
示すものであって、第１図は一部の平面図、第２図は要
部の縦断面図、第３図は要部の横断面図である。 ５・・・・・・燃焼室、８・・・・・・吸気通路、９・
・・・・・うず巻室、１０・・・・・・吸気弁、１１・
・・・・・凹部、１２・・・・・・ガイドベーン、１３
・・・・・・支軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気弁を介して燃焼室に連通ずる吸気通路の終端部を彎
   曲させて形成したうず巻室と、前記通路における彎曲内
   側の壁面に形成した凹部内に装着して自由端部を前記う
   ず巻室に臨ませたガイドベーンと、各気筒に対応するガ
   イドベーンを連動させる連動杆と、機関の回転数に比例
   した速度で回転駆動されて前記連動杆を往復移動させる
   フライウェイトと、フライウェイトの遠心力にともなう
   推力に抗して連動杆を一方に摺動付勢して各ガイドベー
   ンを凹部から突出回動させるリターンスプリングとを備
   え、機関の回転数が上昇するにともなって増大するフラ
   イウェイトの推力でリターンスプリングに抗して連動杆
   をガイドベーンの没入方向に移動させるよう構成したこ
   とを特徴とする内燃機関の吸気装置。