JPS5916509Y2 - 過給エンジン - 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と第３弁をもつ
過給エンジンに関する。

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プレッサを駆動し、吸
気の充填効率を高め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）。

この分離過給装置の一例を第１図〜第３図にもとづいて
説明する。

第１図において、１番目の気筒が過給機（コンプレッサ
）１として機能し、他の４つの作動気筒＃１〜＃４と同
一クランク軸に連結している。

つまり、気筒＃１〜＃４の出力の一部により過給機１が
駆動される。

各気筒＃１〜＃４に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とが設けられ、各気筒の
吸気弁４と排気弁５がこれら通路２゜３との接続ポート
をエンジン回転に同期して開閉する。

過給機１の吸入口と吐出口も、同様に構成された吸気弁
４′と排気弁５′で開閉され、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で生成した混合気の一部を吸込む。

また、その吐出側には過給通路８が接続し、この過給通
路８は各気筒＃１〜＃４に設けた第３弁（過給弁）９を
介して燃焼室１０とを連通ずる。

そして、この第３弁９は吸入行程の終了付近から圧縮行
程初期にかけて開き、燃焼室１０内へ過給通路８からの
加圧混合気を追加導入するようになっている。

この点について、第２図、第３図によってさらに説明す
ると、第２図は吸入行程であって、吸気弁４が開いてピ
ストン１１の下降に伴い、吸気通路２からの混合気が吸
入される。

このとき第３弁９は閉じており、過給通路８には過給機
１からの吐出混合気が待機している。

第３図のように吸入行程が終了して吸気弁４が閉じると
、第３弁９が開く。

このため、過給通路８から瞬時のうちに加圧混合気が燃
焼室１０へ追加導入される。

そして第３弁９は、ピストン１１の上昇に伴いシリンダ
内圧が高まり内部ガスが過給通路８に逆流する前に閉弁
して、過給を終了する。

このようにして吸気通路２から独立した過給通路８より
第３弁９を介して過給するのであるが、この第３弁９の
作動角（開弁期間）は吸入行程終了後から圧縮初期にか
けての僅かな間（クランク角にして６０〜７０°）のた
め（これは開き始めが早過ぎると吸気弁４から吹抜ける
し、遅過ぎれば過給系へ逆流するから）、カムプロフィ
ルが正の曲率をとるように制約されることから、最大リ
フト量が小さくなって十分な過給量が得られないことが
あった。

必要な過給量を確保するためには過給圧を高めてやれば
よいが、その分だけ過給機の消費エネルギーが増大し、
結局エンジンの燃費低下を招く。

本考案はこのような問題を解決するため、第３弁を駆動
するカムのベースサークルを可及的に大きくすることに
より、作動角を変えずにリフト量を増加させるようにし
た過給エンジン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４図は吸排気及び第３弁の動弁機構を示すものである
が、カムシャフト１５には吸気弁用カム１６と、第３弁
用カム１７が同軸的に取付けられている。

そして、図から明らがなように、吸気弁用カム１６に比
較して第３弁用カム１７のベースサークル１７Ａの直径
が可及的に大きく形威しである。

ただし、カムプロフィル ト１５の軸受部が二つ割タイプでないときは、その内径
よりも最大径を小さくする必要がある。

図中１８は吸気弁４のロッカアーム、１９は第３弁９の
ロッカアームを示し、それぞれカム１６と１７とに接触
する。

なお、この他に排気弁用カムも取付けられるのであるが
、これについては実質的に従来と変わるところがないの
で、作図の都合上、省略した。

第５図にも示すように、第３弁９の作動角をαとすると
、カム１７のベースサークルを大きくするほど（ｄ１→
ｄ２）その円弧長は１１→１２と大きくなる。

したがって、カムリフト面の立上り、立下りにおける曲
率に制約を受けても、円弧長が長いほどその後最大リフ
トに達するまでの斜面長を長くできる関係上、ベースサ
ークルの大きいものほど実質的な許容最大リフト量をｈ
１→ｈ２と大きくできるのである。

このようにして第３弁９のカム１７のベースサークル１
７Ａを吸排気弁４，５のものに比較して大きく設定した
ので、従来に較べて、同一作動角であるにもかかわらず
、実質的な第３弁９のリフト量を増加できるようになっ
た。

第３弁９は吸排気弁４，５に較べれば小型、軽量のため
、最大リフトを大きくするのに立上り後のカムプロフィ
ル傾斜面を急傾斜として、開弁加速度を大きくしても問
題はない。

このように本考案によれば、第３弁のカムベースサーク
ルを可及的に大きくすることにより、作動角に変更を及
ぼすことなく有効リフト量を大きくすることができ、常
に十分な過給量が確保され、エンジン燃費や出力をなお
一層向上させられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は過給エンジンの概略平面図、第２図、第３図は
作動状態を示す燃焼断面図、第４図は本考案の動弁機構
の断面図、第５図はカムの直径とノットの関係をあられ
す説明図である。 １・・・・・・過給機、２・・・・・・吸気通路、４・
・・・・・吸気弁、５・・・・・・排気弁、８・・・・
・・過給通路、９・・・・・・第３弁、１５・・・・・
・カムシャフト、１６・・・・・・吸気弁用カム、１７
・・・・・・第３弁用カム、１７Ａ・・・・・・ベース
サークル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン吸気通路と独立して形成され過給機と接続する
   過給通路と、エンジン吸入行程終了付近から圧縮初期に
   開き過給気を燃焼室へ追加導入する第３弁を有する過給
   エンジンにおいて、吸排気弁のカムベースサークルより
   も第３弁のカムベースサークルの直径を大きく設定した
   ことを特徴とする過給エンジン。