JPS5910344Y2 - エンジンの分離過給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は吸気通路から独立した過給通路をもつエンジン
の分離過給装置に関する。

自動車用エンジンの燃費改善のために、排気圧力で゛回
転させられるタービンによりコンフ゜レツサを駆動し、
吸気の充填効率を高めぬるターボチャージャなど、過給
技術が最近注目を浴びている。

従来の過給機は全吸気量を過給する方式のため、過給機
が大容量で大きな駆動力が必要となるし、また低速域で
の過給率が小さいなどで、それなりの効果はあるにしろ
必らずしも十分満足できるものではなかった。

これに対して、分離過給システムとして、吸気通路とは
別の過給通路を設け、吸入行程が終了してから過給通路
の第３弁を開いてシリンダ内へ高圧空気を追加導入する
ことにより、小容量の過給機で実質的な吸気充填効率を
高められるようにした装置が提案されている（例えば、
特開昭５１−１０５５１４号公報参照）。

これによれば、低速域でも十分な過給率が得られ、燃費
の著しい改善とともにエンジンの小型化、軽量化もはか
れるものである。

ところで、このような過給エンジンにとっては、高速高
負荷時のエンジン耐久性やノツキング回避のために、過
給を適切に制御する必要がある。

そこで本考案は、過給通路の混合気（空気）を吸気通路
へ還流させる制御弁を設け、運転状態に応じて常に適正
な吸気過給を行えるようにしたエンジンの分離過給装置
を提供することを目的とする。

以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図ないし第３図の第１実施例において、１番目の気
筒は過給機（コンプレツサ）１として機能し、他の４つ
の気筒＃１〜＃４によりこれを駆動するようになってい
る。

各気筒＃１〜＃４へ混合気を供給する吸気通路２及び、
燃焼ガスを排出する排気通路３が設けられ、それぞれ通
路を気筒毎に設けた吸気弁４と排気弁５が開閉する。

また、過給機１にも同様の吸気弁４′と排気弁５が設け
られ、クランク１回転につき１回の吐出作用を生じる。

過給機１の吸込側は吸気通路２の絞弁６の下流に接続し
、気化器７で生戊した混合気の一部を吸込む。

過給機１の吐出側には過給通路８が接続し、この過給通
路８はそれぞれの気筒＃１〜＃４に設けた第３弁（過給
弁）９を介して燃焼室１０と連通ずる。

この第３弁９は吸入行程の終了付近から圧縮行程の初期
まで開き、シリンダ内へ高圧混合気を追加導入する。

一方、過給通路８から吸気通路２の絞弁６の下流に連通
ずる還流通路１１が設けられ、この還流通路１１の人口
部にはＩ） ＩＪ−フ弁１２が介装され、過給通路８の
圧力が所定値以上になるとＩＪ ＩＪ−フ弁１２が開い
て過給圧を低下させるようになっている。

第２図、第３図（気筒断面）において、１３はピストン
、１４はシリンダブロック、１５はシリンダヘッド、１
６はコンロツドを示すが、過給機１についても同様に構
或される。

第２図は吸入行程の後半で、吸気弁４からは吸気が、ピ
ストン１３の下降に伴って吸入される。

但し、過給機１は、出力気筒がクランク軸２回転で１行
程づつを行なうのに対して、クランク軸１回転毎に吸入
、吐出を行なう。

この状態ではまだ第３弁９は閉じており、過給通路（ポ
ート）８には過給機１からの加圧混合気が待機している
。

第３図は吸入行程が終了して吸気弁４が閉じたところで
、これらから圧縮行程へ移るのであるが、このときに第
３弁９が開弁ずる。

このため、シリンダ内には過給通路８から混合気が噴出
し、シリンダ内圧は瞬時にして上昇する。

ピストン１３による圧縮作用が始まりシリンダ内圧がさ
らに上昇し始めると、圧縮混合気が過給通路８へ逆流す
る前に第３弁９が閉じ、過給作用が終了するので゛ある
。

このようにして、順次各気筒＃１−＃４に対して混合気
が過給される。

一方、エンジンの高速高負荷時など過給機１からの吐出
量が増加して過給圧が所定値以上に高まると、リリーフ
弁１２が開き過給気の一部を低圧（負圧）の吸気通路２
へと還流させる。

この還流混合気により吸気通路２の負圧は低下し気化器
７を通過する新気の量は減少する。

このため各気筒＃１〜＃４に吸入される混合気の充填量
は、還流されずに第３弁９から高圧導入されるのに較べ
て低下し、燃焼が適度に抑制されるので、ノツキングの
問題やエンジン耐久性の問題が解消される。

なお、リリーフ混合気は絞弁６の下流に還流されるので
、過給気の全量を還流しても従来エンジンと同等の充填
効率が保持できるので、リリーフ作用に伴って運転性能
（動力性能）が低下して運転フィーリングを悪化させる
ことはない。

第４図の実施例は、リリーフ弁１２の代りに制御回路２
０からの負圧信号に応じて弁開度が増減する制御弁２１
を設けたもので、運転状態検出千段２２（例えばエンジ
ン回転数、吸入負圧、絞弁開度などの検出手段）からの
信号により、運転状態に応じて常に適正な過給を行える
ようにしてある。

なお、ノツキングを検出したときに過給圧を下げるよう
にしてもよい。

以上のように本考案によれば、過給圧を運転状態に応じ
て適正に制御でき、エンジンノツキングや耐久性の低下
を未然に回避できる。

過給混合気を外部や排気中に放出することもないので、
大気汚染や触媒焼損の問題も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の平面図、第２図、第３図
は燃焼室断面図、第４図は第２実施例の平面図である。 １・・・過給機、２・・・吸気通路、４・・・吸気弁、
５・・・排気弁、６・・・絞弁、８・・・過給通路、９
・・・第３弁、１１・・・還流通路、１２・・・リリー
フ弁、２１・・・制御弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■ エンジン吸気通路とは独立して形或され過給機と接
   続する過給通路と、エンジン吸入行程の終了付近から圧
   縮初期にかけて開き過給通路からの混合気を追加導入す
   る第３弁を備えたエンジンにおいて、過給通路と絞弁下
   流の吸気通路を接続する還流通路と、この還流通路をエ
   ンジン運転状態に応じて開閉する弁手段とを設けたこと
   を特徴とするエンジンの分離過給装置。 ２ 弁手段が過給圧上昇時に開くリリーフ弁である実用
   新案登録請求の範囲第１項記載のエンジンの過給装置。 ３ 弁手段がエンジン運転状態検出手段からの信号にも
   とづいて開度が増減される制御弁である実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のエンジンの分離過給装置。