JPS5974328A - 過給式多気筒内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の気筒のうち一部の気筒を、他の燃焼用
気筒に対する過給用の気筒にした多気筒内燃機関に関す
るものである。

このように複数の気筒のうち一部の気筒を他の燃焼用気
筒に対する過給用気筒にした多気筒機関は、特公昭５１
−７２４２号公報、特開昭５１−９１４１６号公報及び
特開昭５２−７６５１７月公報によって提案されている
が、これら先行技術のものは、気化器からの混合気を総
て一旦過給用気筒に送って圧縮したのち他の燃焼用気筒
に供給するものであるから５機関の加速に際して燃料の
燃焼用気筒への供給遅れ、及び減速に際して燃焼用筒に
対しての燃料のカット遅れが大きいから、加減速の応答
性が悪るいのであり、また、機関の始動においても燃焼
用気筒への混合気の流入が遅れるから、機関の始動遅れ
が大きいのである。　しかも機関の温度が低いか、吸入
空気量が少ない運転時において過給用気筒の内壁面に燃
料が附着し易くこの附着した燃料が、ピストン外周面と
の摺動隙間から下部のクランクケースに流出するいわゆ
るオイルダイリュションが発生するのである。

本発明は、前記のように複数の気筒のうち一部気筒を、
他の燃焼用気筒に対する過給用の気筒にした多気筒内燃
機関において、吸気用エアクリーナからの吸入空気を先
づ過給用気筒に導入して圧縮し２次いでこの圧縮空気に
、当該圧縮空気を燃てから燃焼用気筒に吸気させること
により、燃料が過給用気筒に入らないようにして、オイ
ルダイリュションを防出すると共に、燃料の供給遅れ及
び燃料のカット遅れ１ζよる不具合が発生しないように
したものであり、更に本発明は前記に加えて過給用気筒
から燃焼用気筒に至る吸気通路１目と設けたスロットル
弁より上流側の圧力を、当該スロいように制御すること
により、スロットル弁を絞っての部分負荷域において、
スロットル弁の上流側と下流側との間の圧力差が大きく
なることで吸入空気量の調整が困難になることを防出し
たものである。

以下本発明を、３気筒機関に適用した場合の実施例につ
いて説明すると、図において（１）は、第１気筒（２）
及び第３気筒（４）を４サイクルの燃焼用気筒とし、第
２気筒（３）を２サイクルの過給用気筒とした判型３気
筒機関を示し、第１及び第３気筒（２）　（４）には吸
気弁（５）（６）付き吸気ポー）　（７）　（８）と排
気弁（９）　（ｊ（ｊ付き排気ポート０９αのとを、第
２気筒（３）には逆止弁式の吸入弁０東付き吸気ボート
α→と同じく逆止弁式の吐出弁００付き吐出ボートαＱ
とを各々備え、第１気筒（２）及び第３気筒のピストン
は同時に同一位相で上下動するが、第２気筒（３）のピ
ストンは第１及び第３気筒のピストンとは正反対に上下
動するようにクラン角で１８０°ずれている一方、第１
気筒（２）と第３気筒（４）とは、第１気筒（２）が爆
発行程のとき第３気筒（４）が吸気行程となるように点
火順序がクランク角で３６０°ずれており、第２気筒（
３）の最初の圧縮行程のとき第３気筒（４）が吸気行程
で、第２気筒（３）の次の圧縮行程のとき第１気筒（２
）が吸気行程であり、且つ第２気筒（３）に吐出量は、
第１及び第３気筒（２）（４）に対する最大過給に必要
な量に設定されている。　また、第１気筒（２）と第３
気筒（４）とにおける往復運動部分の質量及び回転運動
部分の質量を同じにする一方、その中間に位置する第２
気筒（３）における往復運動部分の質量を、他の気筒つ
まり第１気筒（２）又は第３気筒（４）の往復運動部分
の質量及び回転運動部分の質量の略２倍に設定すること
によって、往復質量及び回転質量に対するバランスを保
つように構成されている。

（Ｌ７）は吸気用のエアクリーナで、該エアクリーナα
ηを通路０８）を介して前記第２気筒（３）の吸入ボー
ト０→に接続する一方、第２気筒（３）の吐出ボートＱ
Ｑを脈動消去用のサージタンク０１を有する吸気通路（
イ）を介して、前記第１気筒（２）及び第３気筒（４）
の吸気ボー）　（７）　（ｓ）に対する吸気マニホール
ド＆］）に接続され、該吸気通路（１）にはサージタン
ク００より下流側゛７ つマリ吸気マニホールド寄りにスロットル弁（イ）付き
気化器（イ）が設けられている。　この場合、燃料噴射
式の機関の場合には、前記気化器（イ）の箇所にはスロ
ットル弁（イ）のみを設ける一方、吸気マニホールドＩ
２ηに第１及び第３気筒（２）　（４）に対する燃料噴
射ノズル（図示せず）を設けるようにすれば良い。

（財）は前記スロットル弁（イ）より上流側における吸
気通路翰又はサージタンクθＯに設けた過給空気放出用
のダイヤフラム式過給圧調整弁を示し、該過５− 給圧調整弁（財）の弁体（ハ）をダイヤフラム室（イ）
内のばね（イ）にて閉方向に付勢する一方、ダイヤフラ
ム室（ハ）内に前記スロットル弁（イ）より下流側の圧
力を通路（ハ）を介して導入することにより、スロット
ル弁（イ）より下流側の圧力が真空側に大きくなると弁
体（ハ）かばね（財）に抗して開いて、スロットル弁（
イ）より上流側の過給圧を放出するように構成して成る
ものである。　なお、第１及び第３気筒（２）（４）に
おける排気ポートα１）０２には排気マニホールド翰が
接続されている。

この構成において、第２気筒（３）の最初の圧縮行程の
とき、第３気筒（４）が吸気行程で、第２気筒（３）の
次の圧縮行程のとき第１気筒（２）が吸気行程であるか
ら、エアクリーナαカから第２気筒（３）に吸入され、
当該第２気筒（３）において圧縮された圧縮空気は、第
１気筒（２）と第３気筒（４）とに交互に吸気されるの
であり、この場合、前記圧縮空気に燃料を供給するため
の気化器（イ）又は燃料噴射ノズル等の燃料供給手段を
、過給用第２気筒（３）より下流側に設けたことにより
、気化器（ハ）等の燃料供給手段から−石一 供給された燃料は、過給用の第２気筒（３）を通過する
ことなく、燃焼用の第１気筒（２）及び第３気筒（４）
に送られるのである。

そして、過給用の第２気筒（３）の吐出量を第１及び第
３気筒（２）（４）に対する最大過給に必要な量に設定
したことにより、スロットル弁（イ）より上流側の圧力
は、スロットル弁のいかなる開度域でも大気以−りの圧
力となり、スロットル弁の開度が大きい高負荷域ではそ
の上流側と下流側との間の圧力差が小さいために問題に
なることはないが、スロットル弁の開度が小さい部分負
荷域では、スロットル弁（イ）より下流側の圧力が真空
側に大きくなるため、スロワＩ・ル弁（イ）の上流側と
下流側との圧力差カ大キクなり、スロットル弁（イ）に
よって吸入空気量を微細に調整することが著しく困難に
なり、このためスロットル弁における部品の加工精度の
向上、及び通路面積の縮小化等が必要になって著しいコ
ストアップを招来することになる。

そこでこの問題を解消するには、過給用の第２気筒（３
）の吸入ポートＱ４１とエアクリーナＱカとをつなぐ通
路（至）中に、スロットル弁（イ）に連動してこれと同
時に開閉する制御弁を設けば良いと考えられるが、斯く
すると、スロットル弁（イ）及び該制御弁を絞っての部
分負荷域において、第２気筒（３）にその吸気行程時に
直空側に大きい負圧が発生し、この大きな負圧のために
、ピストンリングから多くの潤滑油を第２気筒（３）内
に吸上げるいわゆるオイル上りが発生することになって
、潤滑油の消費量が増大するばかりか、排気ガス中の有
害成分が増大することになる。

これに対し本発明は前記のようにスロットル弁（イ）よ
り上流側に、スロットル弁（イ）より下流側の圧力に関
連した過給圧調整弁（ハ）を設けたもので、スロットル
弁（イ）の開度が大きい高負荷域では、スロットル弁（
イ）より下流側の圧力は大気圧以上か又は大気圧に近い
から、調整弁（財）は開くことはないがスロットル弁（
イ）を閉作動しての部分負荷ではスロットル弁（イ）よ
り下流側の圧力は真空側に高いから調整弁（ハ）が開い
て上流側の圧縮空気を放出するのであり、この場合、＆
スロットル弁（イ）より下流側の圧力は、スロットル弁
（イ）を閉じる程これに追従して真空側に高くなり、こ
れによって調整弁（ハ）もより大きく開いて、圧縮空気
の放出量が増大することにより、スロトル弁（イ）の上
流側の圧力がスロットル弁（イ）の閉作動につれて次第
に低下するから、スロットル弁（イ）の上流側と下流側
との圧力差が、スロットル弁の閉作動につれて極端に大
きくなるのを防出することができる一方、過給用の第２
気筒（３）に、当該第２気筒（３）の上流側にスロット
ル弁（イ）に連動する制御弁を設けた場合のように大き
な負圧が発生することを防出できるのである。

また、過給圧調整弁（ホ）の弁体（ハ）の形状を適当に
選ぶことにより、各負荷域において自由な過給特性を得
ることができるのである。

からの放出空気を、一点鎖線で示すように通路（至）を
介して排気マニホールド翰に排気ガス浄化用の二次空気
として供給したり、或いは二点鎖線で示すように通路１
；３Ｄを介してエアクリーナαηのクリ−９− ンサイド又はエアクリーナαカから第２気筒（３）への
通路０８）に導入するようにしたりしても良く、前者の
ように排気マニホールド（ホ）に供給するときには大気
中に放出する場合の騒音を低減をでき、また後者のよう
にエアクリーナＱ７１又は通路α８）に導入するときに
は、騒音を低減できること加えて、調整弁（財）からの
放出空気が第２気筒（３）との間を循環して、第２気筒
（３）における圧縮によって温度が急速に高められるこ
とになるから、吸気予熱として効果が高いのであり、ま
た、前記実施例は３気筒機関における中央の第２気筒（
３）を過給用気筒にした場合であったが、第１気筒（２
）又は第３気筒（４）を過給用気筒とし、他の気筒を燃
焼用気筒にしても良く、更に本発明は４気筒又は６気筒
機関等の多気筒機関に対しても同様に適用できることは
いうまでもない。

以上の通り本発明は、複数の気筒のうち一部の気筒を、
他の燃焼用気筒に対する過給用気筒に構成した多気筒内
燃機関において、前記過給用気筒の吸入ポートにエアク
リーナを接続する一方、過１０− 給用気筒の吐出ボートから燃焼用気筒に至る吸気通路中
にスロットル弁と燃料供給手段とを設け、前記吸気通路
にはスロワＩ・ル弁より上流側の部位に、スロットル弁
より下流側の圧力が真空側に大きくなると圧縮空気を放
出するようにした過給圧調整弁を設けたことを特徴とす
るもので、気化器等の燃料供給手段を過給用気筒の下流
に設けたことにより、燃料供給手段から供給された燃料
を過給用気筒を通過させることなく、燃焼用気筒に導く
ことができるから、燃料が過給用気筒を通過することに
よる供給遅れ及びカット遅れを防止できて、機関の加減
速に対する応答性を著しく向上できると共に機関の始動
遅れを低減できるのであり、しかも過給用気筒に燃料が
入ることがないから、機関の温度が低いときでも過給用
気筒においてオイルダイリュションを発生することがな
いのである。　その上本発明は、過給用気筒から燃焼用
気筒に至る吸気通路には、当該吸気通路中のスロットル
弁より上流側の部位に、スロットル弁より下流側の圧力
に応じて圧縮空気を放出するようにした過給圧調整弁を
設けたことにより、スロットル弁を絞っての部分負荷域
において、過給用気筒における負圧を真空側に大きくす
ることなく、スロットル弁の上流側と下流側との間の圧
力差を小さくすることができるから、スロットル弁おけ
る部品の加工精度を向上したり通路面積を縮少したりの
悪化を確実に防Ｉトシ、また自由な過給特性を選ぶこと
ができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す図である。 （１）・・・ａ　関、、、　（２）（３）　（４）・・
・気筒いα力・・・エアクリーナ。 （イ）・・・吸気通路、（ハ）・・・気化器、（イ）・
・・スロットル弁、（財）・・・過給圧調整弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、複数の気筒のうち一部の気筒を、他の燃焼用気
   筒に対する過給用気筒に描成した多気筒内燃機中 関に：６いてｓ　？ｉｉｔ記過給名筒の吸入ポートにエ
   アクリーナを接続する一方、過給用気筒の吐出ポートか
   ら燃焼用気筒に至る吸気通路中にスロットル弁と燃料供
   給手段とを設け、前記吸気通路にはスロットル弁より上
   流側の部位に、スロットル弁より下流側の圧力が真空側
   に大きくなると圧縮空気を放出するように過給圧調整弁
   を設けたことを特徴とする過給式多気筒内燃機関。