JPS6024906Y2 - 多気筒内燃機関の過給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、軽量かつコンパクトな多気筒内燃機関の過給
装置に関するものである。

従来、内燃機関の出力増大を目的として、その内燃機関
の排出ガスを利用して駆動腰機関出力を増大させるター
ボチャーヂャが使用されているが、このターボチャーヂ
ャは高価な上、スペース上の制約のある小型車両のエン
ジンルームにとっては十分な設置スペースがとれないと
いう問題がある。

そこで、多気筒内燃機関を塔載した小型車両用の、その
機関の１部の気筒をコンプレッサ専用気筒に構成腰そこ
で発生した加圧空気を他の燃焼用気筒に過給すれば、軽
量かつコンパクトな過給装置が得られることに着目して
本考案がなされた。

一方、多気筒内燃機関の複数個の気筒に、１個以上の気
筒を他の気筒と一体的に設けて、流体コンプレッサとし
て使用する実公昭５１−２１２０２の考案、及び上記と
同様に構成されたコンプレッサ装置として使用される気
筒で圧縮された渦流発生用圧縮気体を、他の燃焼用気筒
の燃焼室にのぞんで設けられた渦流発生用噴射口からそ
の燃焼室内に吹込むように構成した特開昭５３−５９１
１２の発明もなれているが、本考案の過給装置において
は、上記と同様に構成されたコンプレッサ専用の気筒で
発生した加圧空気を他の燃焼用気筒に過給すると共に、
その過給の際にその内燃機関の負荷に応じてそのコンプ
レッサ専用の気筒の吸気弁のリフトを制御し、特にその
内燃機関の負荷が小さい時には、コンプレッサとしての
機能を停止させるようにすれば、低負荷時において不要
な過給が行なわれなくてすむことに着目したも°のであ
る。

従って、本考案は小型車両用のエンジンスペース内に収
納可能で、かつその内燃機関の低負荷時には過給を行な
わす、一方高負荷時には充分な過給を行ないうろ過給装
置を提供することを目的としたものである。

即ち本考案は、多気筒内燃機関の少なくとも１つのコン
プレッサ専用気筒の吸気弁に、吸気弁のリフト量が機関
負荷の大小に応じて変化する制御装置を設け、更に前記
コンプレサ専用気筒以外の気筒に設けた過給弁部分と、
前記コンプレッサ専用気筒の吐出弁部分とを蓄圧管にて
連通したことにより構成される。

以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。

まず、第１図に示す本考案の実施例における直列条気筒
内燃機関においては、例えば図示せる４個の気筒１．２
．３． ４のうちの１個の気筒１をコンプレッサ専用の
気筒に構成し、他の気筒２゜３．４を燃焼用の気筒とし
ている。

上記燃焼用の気筒２．３．４の燃焼室には従来通りの吸
気弁５及び排気弁（図示されていない）を設けると共に
、更に過給弁６をも設けており、吸気弁５及び排気弁は
ほぼ通常通りに作動するが、この吸気弁５は第２図の気
筒行程ダイヤグラムの線図５に示すごとく、通常の閉弁
時期が下死点ＢＤＣ後２０’から７０°にあるのに対し
、本考案の実施例における吸気弁５においては、線図５
ａに示す如く下死点ＢＤＣ後Ｏ０から２０°にその閉弁
時期を設定している。

一方、過給弁６は線図６に示す如く下死点ＢＤＣ前３０
°から０°にて開弁し、下死点ＢＤＣ後５０’から８０
°にて閉弁するように設定されている。

即ち、吸気弁５により吸入した空気は燃焼用の気筒２，
３．４内に充満され、コンプレッサ専用の気筒１内で圧
縮された空気は、その吐出弁であるリードバルブ７の設
置された排気ポートと、過給弁６の設置された過給ポー
トとを連通ずる蓄圧管９を通過して、これら気筒２．３
．４内に追加過給される。

従って、例えば本実施例のごとく４気筒の場合、コンプ
レッサ専用の気筒１からの空気は気筒２、３．４内に分
配され、はぼ７０％の過給が実現できる。

・なお、コンプレッサ専用の気筒１のボア・
ストロークの増加も可能であるので、１００％の空気を
追加過給することも可能である。

次に、第３図及び第４図の拡大図に示すように、コンプ
レッサ専用の気筒１の吸気弁１０のリフトを行なうロッ
カアーム１１が揺動自在なピン１２により支持されてお
り、そのピン１２はスプリング２１により押圧されなが
ら上下方向に摺動可能な支持アーム１３に取り付けられ
ている。

なお、ここで１７はロッカーアーム１１を揺動させるブ
ツシュロッドであり、１８は吸気弁１０を弾性支持する
バルブスプリングである。

このロッカーアーム１１の頂部には、カムシャフト１４
が配設されており、このカムシャフト１４のカム部が第
３図に示すようにロッカーアーム１１の頂部に位置した
時、吸気弁１０はフルリフトするように設定されている
。

また、このカムシャフト１４は、カムシャフトピン１５
を介してコントロールレバー１６に固定されており、こ
のコントロールレバー１６は、コントローラ１９により
操作されるダイヤフラム２０により矢印Ａ−Ｂのごとく
回動されるようになっており、この多気筒内燃機関の負
荷が小さな時には、その負荷をコントローラ１９が検知
し、ダイヤフラム２０を作動させ、コントロールレバー
１６を回動させることにより、カムシャフト１４のカム
リフトを小さくシ、コンプレッサ専用の気筒１の吸気弁
１０の作動を中止し、また減少させるようにしている。

即ち、上記コントローラ１９、ダイヤフラム２０１コン
トロールレバー１６、カムシャフト１４等からなる吸気
弁１０のリフト制御装置により、この多気筒内燃機関の
部分負荷時、または低負荷時等の吸入空気量が十分であ
る過給不要時には吸気弁１０のリフト量を０として、燃
焼用の気筒２．３．４への過給は行わず、また気筒１の
吐出弁であるリードバルブ７は逆止弁として作用するよ
うに構成されている。

一方、この多気筒内燃機関の高負荷時には、吸入空気量
を補充するべく前記リフト制御装置が吸気弁１０のリフ
ト量を設定値にする。

そして、前記リードバルブ７は蓄圧管９内の圧力と気筒
１とのバランスによって弁作動するように設定されてい
る。

なお、内燃機関の負荷に応じて上記吸気弁１０のリフト
を制御可能なリフト制御装置としては、上記実施例に限
定するものではなく、いかなる機構のものを使用しても
良い。

また、前記吸気弁１０のリフト量の設定値は変更するこ
とも可能である。

次に、本実施例における多気筒内燃機関の燃焼用の気筒
２，３，４及びコンプレッサ専用の気筒１に対する各ク
ランク角度Ｃを示すこの内燃機関全体の行程ダイヤグラ
ムにつき第５図を参照して説明する。

この燃焼用の気筒２，３．４は、着火間隔を２４０°ご
ととしており、コンプレッサ専用の気筒１は気筒２，３
，４のいずれかの気筒の着火上死点ＴＤＣよりクランク
角Ｃで１９０°から２３０°遅れた点に圧縮上死点ＴＤ
Ｃを設定するようにして２サイクルコンプレツサを構成
しており、第５図の■で示すのが吸気行程で、Ｃで示す
のが圧縮行程であり、また吐出弁であるリードバルブ７
開を点線ＯＲで示している。

また、燃焼用の気筒２，３．４において下死点ＢＤＣ及
び上死点ＴＤＣの間には、排気行程Ｅ１吸気行程１１圧
縮行程Ｃ１爆発行程Ｐの各行程が繰り返されることにな
り、また、Ｏやで示すのは排気弁開、Ｏｓで示すのは過
給弁開、ＯＩで示すのは吸気弁開である。

従って、本考案の過給装置は、軽量かつコンパクトに構
成されうるので小型車両用の過給装置としてそのエンジ
ンスペース内に容易に収納されることができ、しかもそ
の設備コストも安価であるという利点がある。

また、本考案の過給装置のコンプレッサ専用の気筒は、
その機関の負荷に応じてその吸気弁のリフトを制御して
おり、特に部分負荷時及び低負荷時にはそのコンプレッ
サ専用の気筒はその機能を停止して不要な過給は行なわ
ず、高負荷時には充分な過給が行われるので、部分負荷
時及び低負荷時に過給する無駄な仕事（ポンピングロス
）を過給機に行わせることがなくなり、燃料消費率低減
を図る上でも本考案は有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例における多気筒内燃機関の各気
筒要部を示す側断面図、第２図は第１図の燃焼用気筒に
おける行程ダイヤグラム、第３図は第１図のコンプレッ
サ専用の気筒の吸気弁のリフト制御装置の一部断面の要
部拡大の正面図、第４図は第３図の側面図、第５図は第
１図の多気筒内燃機関全体の行程ダイヤグラムである。 １・・・・・・（コンプレッサ専用の）気筒、２，３゜
４・・・・・・（燃焼用の）気筒、５・・・・・・吸気
弁、６・・・・・・過給弁、７・・・・・・リードバル
ブ、９・・・・・・蓄圧管、１０・・・・・・吸気弁、
１１・・・・・・ロッカーアーム、１３・・・・・・支
持アーム、１４・・・・・・カムシャフト、１６・・・
・・・コントロールレバー １９−−−−−−コントロ
ーラ、２０・・・・・・ダイヤフラム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多気筒内燃機関の少なくとも１つのコンプレッサ専用気
   筒の吸気弁に、吸気弁のリフト量を機関負荷の大小に応
   じて増減する制御装置を設け、更に前記コンプレッサ専
   用気筒以外の気筒に設けた過給弁部分と、前記コンプレ
   ッサ専用気筒の吐出弁部分とを蓄圧管にて連通したこと
   を特徴とする多気筒内燃機関の過給装置。