JPS599048Y2 - 内燃機関の２次空気導入制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関において排気系に２次空気を導入し
、排気ガス中の有害或分のうち、特に一酸化炭素（ＣＯ
）と炭化水素（ＨＣ）とを酸化処理する際に使用される
２次空気導入制御弁に関するものである。

更に詳しくは、アイドリング乃至極低負荷時にのみ２次
空気を排気系に導入するための制御弁に関する。

この種の２次空気導入制御弁は、吸気系負圧の大小に応
じて開閉動作するように構或されており、アイドリング
時における吸気系の負圧が大きい場合に、その負圧を利
用して２次空気導入制御弁を開くことにより、排気系に
２次空気を導入してＣＯ，ＨＣを酸化処理するようにな
っている。

しかるにこのような構造によると、減速時吸気系負圧が
更に大きくなった場合でも、上記制御弁が開いて２次空
気を導入するので、このとき触媒コンバータでの酸化反
応が極度に進んで触媒コンバータを過熱し、排気浄化装
置の機能耐久性が低下する欠点がある。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたもので、吸
気系負圧で２次空気制御弁を開閉動作する場合において
、所定負荷以上の吸気系負圧が小さいときと減速時のよ
うに吸気系負圧が特に大きいときには、２次空気導入制
御弁を閉じ、アイドリング時のように吸気系負圧がそれ
らの中間のときにのみ開くように改良した２次空気導入
制御弁を提供するものである。

この目的を達戒するため本考案は、弁本体内部を単一の
弁座で２個の弁室に仕切り、それらの２個の弁室側にそ
れぞれ弁体を設けてこれらの弁体を圧力応動装置のダイ
ヤフラムからの共通の弁軸に取付けると共に、これら弁
室のうちの該応動装置側の弁室を排気系に、他の弁室を
大気にそれぞれ連通し、該応動装置の負圧室を吸気系に
連通してアイドリング時または極低負荷時に上記２個の
弁体をいずれも上記弁座から離して上記２個の弁室を連
通し排気系に、２次空気を導入し、所定負荷以上の運転
時、減速時には一方の弁体が弁座に接して閉じ２次空気
を導入しないように構或したことを特徴とする。

なお、関連する先行技術例としては、特開昭４９−２６
６１８号公報あるいは特開昭５０−１５４６１３号公報
に記載のものが知られているが、これらに対し本考案は
、２次空気導入制御弁を、単一の制御弁でありながら作
業負圧が小さいとき、および逆に大きいときに通路を閉
じる、いわゆる２系統の制御ができる構或とした点に特
徴がある。

以下、図面を参照して本考案の一実施例を具体的に説明
する。

第１図において、符号１は２次空気導入制御弁であり、
この制御弁１の弁本体２が単一の弁座３で２個の弁室４
，５に仕切られており、弁室４，５にそれぞれ弁体６，
７が弁座３に接離して弁室４，５を開閉するように設け
られ、これらの弁体６，７は、いずれも圧力応動装置の
ダイヤフラム９に一端を固着した弁軸８に取付けられて
いる。

また圧力応動装置には、ダイヤフラム９により仕切られ
た大気室１０と負圧室１１とが形或されており、負圧室
１１内で゛ダイヤフラム９がスフ゜リング１２により付
勢されている。

そして、このように構或された２次空気導入制御弁１の
弁室４が逆止弁２２、エアクリーナ２３を介して大気に
連通され、弁室５が２次空気通路１３を経てエンジン本
体１４の排気ポート１５に連通され、負圧室１１が、負
圧通路１６を経て気化器１７のスロットル弁１８のアイ
ドルリング開度位置の直下流で所定開度以上ではスロッ
トル弁１８の上流側に位置するポート１９に連通されて
いる。

またここで、スプリング１２のスフ゜リング力は、スロ
ットル弁１８のアイドリング開度または極低負荷時での
ポート１９における負圧力とが平衡し、弁体６，７がそ
れぞれ弁座３から離れ大気と排気ポート１５とが連通ず
るように設定されている。

本考案は、上述のように構或されているから、負荷が加
速時等の所定負荷以上の場合では、スロットル弁１８の
開度の増大によりポート１９と共に制御弁１の負圧室１
１の負圧が小さくなるので、スプリング１２の力でダイ
ヤフラム９が下方に撓んで弁軸８が下降し、弁体７が弁
座３に接して閉じる。

また減速時ポート１９の負圧が著しく高くなると、制御
弁１の負圧室１１においてダイヤフラム９がスプリング
１２に抗して上方に撓む。

このため弁軸８が上方へ移動して弁体６が弁座３に接し
て同様に閉じるｇかくしてこのような運転状態ではいず
れも排気ポート１５に、エアクリーナ２３、逆止弁２２
を介しての２次空気が導入されなくなる。

これに対して、アイドリング時におけるポート１９の負
圧は、上記２つの運転状態時の負圧の中間になって、そ
の負圧力と、負圧室１１のスプリング１２の力とが平衡
するため、弁体６，７はいずれも弁座３から離れて開き
、弁室４，５が連通して２次空気がエアクリーナ２３、
逆止弁２２を介してエンジン本体１４の排気ポート１５
に供給される。

がくしてこの運転状態では、排気管２０の途中に装着さ
れている触媒コンバータ２１が酸化雰囲気になって、排
気ガス中に含まれているＣＯ，ＨＣが酸化処理されるの
である。

尚、上記実施例において、触媒コンバータ２１は所定温
度以上にならないと高い浄化効率を示さない点に着目し
、負圧通路１６に、温度制御弁を設けて暖機の際のアイ
ドリング時には制御弁１に負圧が作用しないようにする
こともできる。

またその負圧通路１６にダンパバルブを設けると、吸気
系の脈動が制御弁１の方に伝わらなくなって、振動や音
の発生が防止され耐久性が増す。

次いで２次空気通路１３にチェックバルブを設けると、
排気ガスの逆流が確実に防止される。

更に負圧通路１６を吸気管に連通したり、２次空気通路
１３を排気マニホールドに連通させることもできるのは
、言うまでもない。

次いで第２図には、本考案による２次空気導入制御弁の
他の実施例が示されており、これでは負圧室１１がダイ
ヤフラム９を上方に位置しており上記実施例と逆の状態
で設けられている。

逆って、この実施例では所定負荷以上の吸気負圧が小さ
い場合には弁軸８が上方に移動して弁体６が弁座３に接
し、減速時吸気系負圧が大きい場合には、弁軸８が下降
して弁体７が弁座３に接するように逆に動作して弁体が
閉じて上記実施例と同一の作用効果を奏する。

このように本考案によると、弁体が吸気系負圧の大、中
、小の３段階の値で開閉動作し、その負圧が大きい減速
時には閉動作して２次空気を導入しなくなるので、排気
系に触媒コンバータを備える場合のその過熱が未然に防
止されるようになる。

また単一の構或で作動側の３段階の吸気系負圧の変化に
応じた動作を行い得るので、２次空気導入装置全体の構
造が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による２次空気導入制御弁の第１の実施
例を示す断面図、第２図は同第２の実施例を示す断面図
である。 １・・・・・・２次空気導入制御弁、２・・・・・・弁
本体、３・・・・・・弁座、４，５・・・・・・弁室、
６，７・・・・・・弁体、８・・・・・・弁軸、９・・
・・・・ダイヤフラム、１０・・・・・・大気室、１１
・・・・・・負圧室、１２・・・・・・スプリング、１
３・・・・・・２次空気通路、１４・・・・・・エンジ
ン本体、１５・・・・・・排気ボート、１６・・・・・
・負圧通路、１７・・・・・・気化器、１８・・・・・
・スロットル弁、１９・・・・・・ポート、２０・・・
・・・排気管、２１・・・・・・触媒コンバータ、２２
・・・・・・逆止弁、２３・・・・・・エアクリーナ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁本体内部を単一の弁座で２個の弁室に仕切りこれらの
   ２個の弁室にそれぞれ弁体を設けて、これらの弁体を、
   圧力応動装置のダイヤフラムからの共通の弁軸に取付け
   ると共に、これら弁室のうちの該応動装置側の弁室を排
   気系に、他の弁室を大気にそれぞれ連通し、該応動装置
   の負圧室を吸気系に連通してアイドリング時または極低
   負荷時に、上記２個の弁体をいずれも上記弁座から離し
   て上記２個の弁室を連通し排気系に、２次空気を導入し
   、所定負荷以上の運転時・減速時には一方の弁体が弁座
   に接して閉じ２次空気を導入しないように構或したこと
   を特徴とする内燃機関の２次空気導入制御弁。