JPS5928087Y2 - 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弁ヲもつ
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１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
き、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が増太し、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弁のロッ
カーアームのロッカー比を、すくなくとも吸排気弁に対
するロッカー比よりも大きくとることにより、有効リフ
トを増加させ十分な過給量を確保するようにした過給エ
ンジンを提供するものである。

以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明する。

第４図は吸気弁４と排気弁５の動弁機構を示し、カムシ
ャフト１５にはこれら吸排気弁用カム１６（ただし作図
の都合上単一のカムのみを示す）が一体的に形成され、
カムシャフト１５と平行に吸気側ロッカーシャフト１７
と排気側ロッカーシャフト１８が設けられる６ そして、それぞれロッカーシャフト１７と１８にはこれ
を支点としてカム１６によって駆動されるロッカーアー
ム２０と２１が取付けられ、吸気弁４と排気弁５を図示
しないバルブスプリングに抗して開弁させる。

この場合、カムシャフト１５と吸気弁４の間に吸気側ロ
ッカーシャフト１７が、またカムシャフト１５と排気弁
５との間に位置して排気側ロッカーシャフト１８がそれ
ぞれ配設される。

これに対して、第５図に示すようにカムシャフト１５を
中心として排気弁５と向風サイドにある第３弁９のロッ
カーアーム２３は、前記吸気側ロッカーシャフト１７を
揺動中心として支持され、そのロッカー比が吸排気側ロ
ッカー比よりもはるかに大きくなるように設定されてい
る。

第３弁用カム２４はカムシャフト１５に他のカム１６と
同じく一体的に形成されるが、そのリフト面の作動角（
円周角）はほぼ３０〜４００に設定される。

そして、このカム２４に接触させるため、上記ロッカー
アーム２３の従動端２３Ａは吸気弁側へと大きく折曲し
、全体的には１字型に形成されている。

このように構成したので、吸排気弁４，５に較べて第３
弁９のロッカー比がはるかに大きく、カムリフトを増幅
して第３弁９に伝達できる。

このため、第３弁用カム２４は作動角が小さいことから
リフトに制約を受け（カムの立上り部分は接線以下の角
度に設定される）でも、第５図に示すように、通常のロ
ッカー比をもつものに対して、第３弁９の駆動リフト量
を大きくすることが可能となる。

第３弁９は吸排気弁４，５に比較して小型軽量のため、
このようにロッカー比を大きくとって加速度を増加させ
ても、カム２４とロッカーアーム２３の接触面圧は設定
値以下に抑えることができるので、耐久性が低下するこ
ともない。

このようにして本考案によれば、第３弁の作動角が非常
に小さいのにもかかわらず、リフトは十分に大きくする
ことができるので、エンジン低速域などでも十分な過給
量を確保でき、燃費や出力の向上がはかれる。

ロッカー比を大きくするにあたり、ロッカーシャフトの
位置をカムシャフトの反対側へ移したので、エンジンの
幅を増加させずに十分大きなロッカー比をとることがで
きるという効果も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は過給エンジンの平面図、第２図、第３図は作動
状態を示す燃焼室の断面図、第４図は本考案実施例の吸
排気弁駆動部の正面図、第５図は同じく第３弁駆動部の
正面図、第６図は本考案の第３弁リフト特性を従来と比
較して示す説明図である。 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、１７，１８・・・・・・ロッカーシャ
フト、２０，２１・・・・・・ロッカーアーム、２３・
・・・・・第３弁ロツカーアーム、２４・・・・・・第
３弁用カム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 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、第３弁を駆動するロッカーアー
   ムのロッカー比を、吸排気弁を駆動するロッカーアーム
   のロッカー比よりも大きく設定したことを特徴とする過
   給エンジン。 ２、第３弁ロツカーアームの支点が、カムシャフトを挾
   んで第３弁と反対側に設けられている実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の過給エンジン。