JPS597566Y2 - 複式吸気内燃機関 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は機関低負荷と高負荷とで別系統の吸気ポートか
ら混合気を供給する内燃機関の改良に関する。

自動車用の内燃機関において、主として低負荷域での燃
焼特性を改善する目的で、吸気ポートにスワール発生手
段を設け吸入混合気流に筒内スワールを生じさせ、混合
気の均一的霧化の促進及び、火炎伝播速度の上昇などを
はかり、燃焼の安定限界を拡大することが知られている
。

しかし、このスワール発生手段により吸気抵抗の増大は
まぬがれえず、燃焼そのものが良好となる機関高負荷域
では、このために混合気の充填効率が低下し、機関全開
出力が減少してしまう。

そこで、低負荷域を中心として混合気にスワールを生起
させるプライマリ吸気ポートと、高負荷域で混合気を抵
抗なく吸入させるセカンダリ吸気ポートとの２つの吸気
ポートを備え、低負荷域での積極的なスワールと、高負
荷域での充填効率の向上とを同時に実現するようにした
内燃機関が考えられた。

（実公昭５０−４２２５６号公報）ところがこの場合、
セカンダリポートからの混合気が供給され始める前の中
速中負荷域では、低負荷域に比べて燃焼そのものが良好
となり、しかも吸入空気量が増加してスワールが一層増
速されるため、燃焼が過剰となって冷却損失（冷却水へ
の放熱量が増大）の増加に伴う燃費のロスが生じる。

また、セカンダリポートから混合気が供給されなくても
、セカンダリポートを開閉する吸気弁は通常通り作動す
る（プライマリ側と同期して作動する）ので、吸排気弁
のオーバラツプ時に既燃ガスがセカンダリポートに吹き
返され、ポート内の汚れが次第に蓄積される。

一方、このように燃焼の安定性が向上する中速中負荷域
では、空燃比を希薄化して燃費の改善をはかりたいので
あるが、気化器のマッチング技術上簡単に調整すること
はできない。

本考案はこのような問題を解決することを目的とする。

以下、実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図において、１はシリンダ、２は点火栓、３はプラ
イマリ吸気弁、４はセカンダリ吸気弁で、これらは図示
しないカムにより同期的に作動する。

５は吸入混合気流にスワールを発生させるようにポート
軸線を湾曲させたプライマリポート、６は高負荷域で混
合気を抵抗少なく流入させるセカンダリポートである。

なお、プライマリポート５にはスワール発生用のシュラ
ウド，ガイド翼などを設けてもよい。

７は排気弁、８は排気ポートである。

前記吸気ポートに混合気を送り込む気化器１０は、プラ
イマリ側１１とセカンダリ側１２とが分離構或され、プ
ライマリバルブ１１ ａが一定の高開度以上になると、
つまり高負荷領域に進入するとセカンダリバルブ１２
ａが開き始める。

なお、プライマリバルブ１１ ａはアクセルペダルに連
動して開閉し、セカンダリバルブ１２ ａはプライマリ
ベンチュリ負圧に応動するダイヤプラム装置（図示せず
）によって駆動される。

そして、このプライマリ側１１，セカンダリ側１２にそ
れぞれ連通し、かつ互に独立して前記プライマリポート
５とセカンダリポート６に接続するプライマリ吸気路１
４とセカンダリ吸気路１５とが、吸気マニホールド１６
に形戊される。

上記セカンダリ吸気通路１５へ中速中負荷域、例えば車
速にして約４５Ｋｍ／ｈあるいはそれ以上の領域で空気
を導入するように、空気導入路１７がセカンダリバルブ
１２ ａの下流に接続し、その途中には開閉弁として電
磁弁１９が介装してあって、電磁弁１９の開弁時にエア
クリーナ２０から空気を吸引させる。

電磁弁１９は、車速を電気的に検出する車速センサ２１
の出力にもとづき、制御回路２２からの作動信号により
励磁されて開弁ずる。

なお、中速中負荷域で空気導入路１７を開くために、プ
ライマリベンチュリ負圧まはは吸気負圧に応動するダイ
ヤフラム装置により、開閉弁１９を作動させることも可
能である。

とくに図示はしないが、プライマリ吸気路１４には排気
通路からの排気の一部が還流通路を介して混入されるよ
うにする。

以上のような構成において、機関低速低負荷域では気化
器１０のプライマリバルブ１１ ａのみが開き、プライ
マリポート５からのみ混合気が供給される。

したがって、シリンダ１内には強力なスワールが発生し
て低負荷域での燃焼特性を安定させる。

次に燃焼そのものが良好となる中速中負荷域へ移行、例
えば車速にして４５Ｋｍ／ｈ附近からの中速領域に移行
すると、車速センサ２１，制御回路２２を介して電磁弁
１９が開き、空気導入路１７からセカンダリ吸気路１５
に発生する吸気負圧に応じて空気が導入される。

この導入空気はプライマリポート５からの混合気を希釈
し、トータルの空燃比を燃費の最も良好な希薄域に調整
する。

一方、セカンダリポート６からシリンダ１内に吸入され
たこの空気流は、プライマリポート５からのスワールに
対向するように流れ、混合気のスワールを減衰させる。

本実施例ではプライマリポート５とセカンダリポート６
とをほぼ平行に配置しているので、両ポートからの流体
はシリンダ内周に沿って流れてから衝突するが、いずれ
にせよ、セカンダリポート６からの流入によりプライマ
リスワールは減衰されることになる。

これらの結果、燃焼条件が良好となる中速領域において
、過剰スワールを抑制して機関冷却水への放熱量を低減
し、かつ混合気の希薄化により燃費の改善がはかれるの
である。

また、セカンダリポート６からの空気の導入により、既
燃ガスがセカンダリポート６に吹き返すことによるポー
トの汚れを防止することができる。

次に、機関高負荷域では気化器１０のセカンダリバルブ
１２ ａが開き始め、セカンダリポート６からも混合気
が供給され、混合気のシリンダ内充填効率を高めて所定
の全開出力を確保する。

この場合、トータルの空燃比は、いわゆる出力空燃比（
混合比）となるように、予めセカンダリ側１２のマッチ
ングを濃いめに設定するか、あるいはセカンダリバルブ
１２ａの開き始めを感知して空気導入路１７の電磁弁１
９を閉じるようにしてもよい。

以上のように本考案によれば、まだ気化器セカンダリバ
ルブの開かない中速中負荷域において、セカンダリポー
トから空気を導入してプライマリポートからの混合気ス
ワールの減衰と、混合気の希薄化を行ない、自動車用機
関として使用頻度の高い領域での燃費の大幅なる改善を
はかり、さらにはセカンダリポートの汚れを防止できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の平面図、第２図は気化器の断面図であ
る。 １・・・・・・シリンダ、５・・・・・・プライマリポ
ート、６・・・・・・セカンダリポート、１０・・・・
・・気化器、１１ ａ・・・・・・プライマリバノレフ
゛、１２ ａ・・・・・・セカンタリハノレフ゛、１４
・・・・・・プライマリ吸気路、１５・・・・・・セカ
ンダリ吸気路、１７・・・・・・空気導入路、１９・・
・・・・電磁弁、２１・・・・・・車速センサ、２２・
・・・・・制御回路。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．機関低中負荷域でシリンダ内にスワールを発生させ
   るように混合気を供給するプライマリポートと、高負荷
   域で吸気抵抗少なく混合気を供給するセカンダリポート
   を備えた複式吸気内燃機関において、セカンダリポート
   に連通したセカンダリ吸気路に気化器をバイパスする空
   気導入路を接続し、該空気導入路に介装した開閉弁を機
   関中速中負荷域で開弁ずるようにした複式吸気内燃機関
   。
2. ２．開閉弁を電磁弁で構戊し、車速センサからの出力に
   応じて制御回路を介して電磁弁を開作動させるようにし
   た実用新案登録請求の範囲第１項記載の複式吸気内燃機
   関。