JPS60261924A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
内燃機関の吸気装置Info
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- JPS60261924A JPS60261924A JP59118162A JP11816284A JPS60261924A JP S60261924 A JPS60261924 A JP S60261924A JP 59118162 A JP59118162 A JP 59118162A JP 11816284 A JP11816284 A JP 11816284A JP S60261924 A JPS60261924 A JP S60261924A
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- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/10006—Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
- F02M35/10078—Connections of intake systems to the engine
- F02M35/10085—Connections of intake systems to the engine having a connecting piece, e.g. a flange, between the engine and the air intake being foreseen with a throttle valve, fuel injector, mixture ducts or the like
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/02—Other fluid-dynamic features of induction systems for improving quantity of charge
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M35/10157—Supercharged engines
- F02M35/10163—Supercharged engines having air intakes specially adapted to selectively deliver naturally aspirated fluid or supercharged fluid
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- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
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- F02M35/108—Intake manifolds with primary and secondary intake passages
- F02M35/1085—Intake manifolds with primary and secondary intake passages the combustion chamber having multiple intake valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、内燃機関のアイドリング運転時等低負荷運転
時の燃焼性改善を図った吸気装置に関する。
時の燃焼性改善を図った吸気装置に関する。
〈従来の技術）
従来アイドリング時等の燃焼性改善を図った公知術とし
ては、たとえば第゛５図に示すようなものがある。これ
は気筒毎に２個ずつ備えられた吸気弁４１．４２の開時
期を変え、これら吸気弁４１．４２に通じる２つの吸気
ボート４３．４４を独立して設けるとともに、排気弁４
５とのオーバラップの大きな高速用の吸気′Ｊｔ、ｉｔ
ｚが装着された吸気ボート４４に開閉“弁４６を設け、
アイドリング特等低速領域では前記開閉弁４６を閉じて
実質的なバルブオーバラップ期間における排気の吹き返
しを阻止し、燃焼の改善を図っている（特公昭４７−３
１７２４号公報参照）。
ては、たとえば第゛５図に示すようなものがある。これ
は気筒毎に２個ずつ備えられた吸気弁４１．４２の開時
期を変え、これら吸気弁４１．４２に通じる２つの吸気
ボート４３．４４を独立して設けるとともに、排気弁４
５とのオーバラップの大きな高速用の吸気′Ｊｔ、ｉｔ
ｚが装着された吸気ボート４４に開閉“弁４６を設け、
アイドリング特等低速領域では前記開閉弁４６を閉じて
実質的なバルブオーバラップ期間における排気の吹き返
しを阻止し、燃焼の改善を図っている（特公昭４７−３
１７２４号公報参照）。
しかしながら、このような従来の吸気ボートを電断する
方式にあっては、開閉弁４６下流の吸気ポート４４の容
積が種々の制約から小さくすることは困難で、どうして
もシリンダ容積の１５〜２０％程度になる。この部分の
吸気ポート４４容積が大きいと特に吸気負圧の大きなア
イドリング時に以下のような問題が生じる。
方式にあっては、開閉弁４６下流の吸気ポート４４の容
積が種々の制約から小さくすることは困難で、どうして
もシリンダ容積の１５〜２０％程度になる。この部分の
吸気ポート４４容積が大きいと特に吸気負圧の大きなア
イドリング時に以下のような問題が生じる。
吸気行程が終り、圧縮行程の途中に高速用吸気弁４２が
閉じた時点で吸気ポート４４には圧縮途中の混合気が閉
じ込められるが、該混合気の圧力はアイドリング時であ
るから４００ｍｍ１ｇ程度の負圧の状態である。このた
め、排気行程の末期に高速用吸気弁４２が開くと、排圧
とこの負圧との差圧により、排気が吸気ポート４４内に
流入し、入り込んだ吸気ポート４４容積の約半分近くを
占める排気（既燃ガス）が続く吸気行程で燃焼室４７内
の混合気に混じる。特にアイドリング時は吸気量が少な
いため混合気中に含まれる既燃ガス割合が大きく、これ
により燃焼改善効果は大幅に目減りしている。
閉じた時点で吸気ポート４４には圧縮途中の混合気が閉
じ込められるが、該混合気の圧力はアイドリング時であ
るから４００ｍｍ１ｇ程度の負圧の状態である。このた
め、排気行程の末期に高速用吸気弁４２が開くと、排圧
とこの負圧との差圧により、排気が吸気ポート４４内に
流入し、入り込んだ吸気ポート４４容積の約半分近くを
占める排気（既燃ガス）が続く吸気行程で燃焼室４７内
の混合気に混じる。特にアイドリング時は吸気量が少な
いため混合気中に含まれる既燃ガス割合が大きく、これ
により燃焼改善効果は大幅に目減りしている。
このような不都合は機関低回転速度時に開閉弁−下流の
吸気ポート４４に向けて１アポンプ等がら高圧空気を過
給し、該運転領域における出方向上を図る内燃機関（た
とえば本願出願人出願に係る特願昭５８−２２８４９２
号参照）においても発生ずるものである。
吸気ポート４４に向けて１アポンプ等がら高圧空気を過
給し、該運転領域における出方向上を図る内燃機関（た
とえば本願出願人出願に係る特願昭５８−２２８４９２
号参照）においても発生ずるものである。
〈発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記のごとき高速用、低速用２つの吸気弁およ
び開閉弁を備えた機関の低負荷運転時における高速用吸
気ポートからの既燃ガスの吹き返しによる燃焼悪化の防
止と、低速領域における出力の向上とを図るべくな゛さ
れたものでアイドリング等の機関低負荷運転時における
気筒内残留ガス割合を減少させ、この運転領域における
燃費の向上を図るとともに、低速領域における出力の増
大をも図った吸気装置を提供することを目的とする。
び開閉弁を備えた機関の低負荷運転時における高速用吸
気ポートからの既燃ガスの吹き返しによる燃焼悪化の防
止と、低速領域における出力の向上とを図るべくな゛さ
れたものでアイドリング等の機関低負荷運転時における
気筒内残留ガス割合を減少させ、この運転領域における
燃費の向上を図るとともに、低速領域における出力の増
大をも図った吸気装置を提供することを目的とする。
く問題点を解決するための手段）
このために本発明では、高速用吸気ポートの開閉弁下流
側に過給通路を介して圧縮空気を供給する過給機と、前
記過給通路を開閉するタイミング制御弁と、低負荷運転
状態が検出されたときは前記タイミング制御弁を高速用
吸気弁の閉弁期間中のみ開弁作動させ、高負荷運転状態
が検出されたときは前記タイミング制御弁を吸気行程下
死点近傍から前記高速用吸気弁の閉時期まで開弁作動さ
せる弁作動切換手段とを設けた吸気装置を構成する。
側に過給通路を介して圧縮空気を供給する過給機と、前
記過給通路を開閉するタイミング制御弁と、低負荷運転
状態が検出されたときは前記タイミング制御弁を高速用
吸気弁の閉弁期間中のみ開弁作動させ、高負荷運転状態
が検出されたときは前記タイミング制御弁を吸気行程下
死点近傍から前記高速用吸気弁の閉時期まで開弁作動さ
せる弁作動切換手段とを設けた吸気装置を構成する。
（作用）
これによれば、低負荷運転時には高速用吸気ポートの開
閉弁下流側に新気が導入され、核部に発生する負圧が解
消され排隼の吹き返しが防止されて燃焼の安定化が図ら
れるとともに、高負荷運転時には過給が行われ機関出力
の上昇が図られる。
閉弁下流側に新気が導入され、核部に発生する負圧が解
消され排隼の吹き返しが防止されて燃焼の安定化が図ら
れるとともに、高負荷運転時には過給が行われ機関出力
の上昇が図られる。
（実施例〉
以下本発明を第１図〜第３図に示す一実施例に基づき説
明する。 ・ 排気ターボ過給機付内燃機関の燃焼室１には高速用吸気
弁２Ａ、低速用吸気弁２Ｂの２つの吸気弁および２つの
排気弁３Ａ、、３Ｂが設けである。
明する。 ・ 排気ターボ過給機付内燃機関の燃焼室１には高速用吸気
弁２Ａ、低速用吸気弁２Ｂの２つの吸気弁および２つの
排気弁３Ａ、、３Ｂが設けである。
前記高速用吸気弁２Ａ、低速用吸気弁２Ｂおよび排気弁
３Ａ、３Ｂはそれぞれに当接するカム４並びに５に従動
して開閉される。ここで高速用吸気弁２Ａ用のカム４Ａ
は第４図に示すように、高速用吸気弁２Ａの閉時期を大
きく遅らせて圧縮行程途中とするカム形状とし、低速用
吸気弁２Ｂ用の第２のカム４Ｂは同じ第４図に示すよう
に、低速用吸気弁２Ｂの閉時期を上記より早めて下死点
近傍とするカム形状とする。
３Ａ、３Ｂはそれぞれに当接するカム４並びに５に従動
して開閉される。ここで高速用吸気弁２Ａ用のカム４Ａ
は第４図に示すように、高速用吸気弁２Ａの閉時期を大
きく遅らせて圧縮行程途中とするカム形状とし、低速用
吸気弁２Ｂ用の第２のカム４Ｂは同じ第４図に示すよう
に、低速用吸気弁２Ｂの閉時期を上記より早めて下死点
近傍とするカム形状とする。
、 開時期については高速用吸気弁２Ａは排気行程後期
の吸気上死点前３０°付近から開き始め、低速用吸気弁
２Ｂは吸気上死点近傍から開き始めるようになっている
。この、ような吸気弁開時期の設定では、高速用吸気弁
２Ａ、と排気弁３Ａ、３Ｂとの開弁期間は若干オーバー
ラツプする。これに対し、低速用吸気弁２Ｂと排気弁３
Ａ、３Ｂとのオーバーラツプはほとんどない。
の吸気上死点前３０°付近から開き始め、低速用吸気弁
２Ｂは吸気上死点近傍から開き始めるようになっている
。この、ような吸気弁開時期の設定では、高速用吸気弁
２Ａ、と排気弁３Ａ、３Ｂとの開弁期間は若干オーバー
ラツプする。これに対し、低速用吸気弁２Ｂと排気弁３
Ａ、３Ｂとのオーバーラツプはほとんどない。
吸気通路６は、これら高速用吸気弁２Ａ、低速用吸気弁
２Ｂに独立してそれぞれに連通ずる高速用および低速用
の吸気ポー）６Ａ、６Ｂを有し、排気通路７は排気弁３
Ａ、３Ｂに独立してそれぞれに連通ずる排気ポー）７Ａ
、７Ｂを有する。そして高速用吸気ポー）６Ａにバタフ
ライ式開閉弁８を介装する。
２Ｂに独立してそれぞれに連通ずる高速用および低速用
の吸気ポー）６Ａ、６Ｂを有し、排気通路７は排気弁３
Ａ、３Ｂに独立してそれぞれに連通ずる排気ポー）７Ａ
、７Ｂを有する。そして高速用吸気ポー）６Ａにバタフ
ライ式開閉弁８を介装する。
多気筒機関の場合、該開閉弁８のシャフト９は各気筒に
わたって一軸に形成されており、該シャフト９の一端に
レバー１０を軸着し、該レバー１０の先端部にダイヤフ
ラム式アクチュエータ１１の出力ロットｌｌａを固定し
ている。ダイヤフラム式アクチュエータ１１は出力ロソ
ドｌｌａを固定したダイヤフラムｌｌｂにより一側に仕
切られる圧力作動室１１Ｃが過給圧導入管ｌｌｆを介し
て排気ターボ過給機のコンプレッサ（図示せず）下流の
吸気通路６に連通接続され二他側に仕切られる大気圧室
ｌｉｄにはリターンスプリングｌｉｅが介装される。そ
して前記コンプレッサによる過給圧が機関回転速度に対
して急増するインターセプト点付近の圧力に達すると、
リターンスプリングｌｉｅを押し縮めつつ出力ロソドｌ
ｌａが伸長し、レバーｌＯの回動を介して各気筒の開閉
弁８を閉から開に回動させるようになっている。
わたって一軸に形成されており、該シャフト９の一端に
レバー１０を軸着し、該レバー１０の先端部にダイヤフ
ラム式アクチュエータ１１の出力ロットｌｌａを固定し
ている。ダイヤフラム式アクチュエータ１１は出力ロソ
ドｌｌａを固定したダイヤフラムｌｌｂにより一側に仕
切られる圧力作動室１１Ｃが過給圧導入管ｌｌｆを介し
て排気ターボ過給機のコンプレッサ（図示せず）下流の
吸気通路６に連通接続され二他側に仕切られる大気圧室
ｌｉｄにはリターンスプリングｌｉｅが介装される。そ
して前記コンプレッサによる過給圧が機関回転速度に対
して急増するインターセプト点付近の圧力に達すると、
リターンスプリングｌｉｅを押し縮めつつ出力ロソドｌ
ｌａが伸長し、レバーｌＯの回動を介して各気筒の開閉
弁８を閉から開に回動させるようになっている。
そして、追加過給を行う過給機としてのベーンへ
式のエアポンプ１２が設けられ、該エアポンプ１２の吐
出口と前記開閉弁８下流の高速用吸気ポート６Ａとはロ
ータリ弐のタイミング制御弁２１を介装した過給通路１
４によって接続されている。エアポンプ１２はカムプー
リに連動して駆動されるようになっており、このエアポ
ンプ１２の吸入口と吐出口とを接続したバイパス通路１
５にリリーフ弁１６が設けられている。該リリーフ弁１
６はエアポンプ１２からの過給圧が所定値になると開弁
じて、該過給空気を吸入口側に還流することにより過給
圧を一定値以下に保持するためのものである。
出口と前記開閉弁８下流の高速用吸気ポート６Ａとはロ
ータリ弐のタイミング制御弁２１を介装した過給通路１
４によって接続されている。エアポンプ１２はカムプー
リに連動して駆動されるようになっており、このエアポ
ンプ１２の吸入口と吐出口とを接続したバイパス通路１
５にリリーフ弁１６が設けられている。該リリーフ弁１
６はエアポンプ１２からの過給圧が所定値になると開弁
じて、該過給空気を吸入口側に還流することにより過給
圧を一定値以下に保持するためのものである。
タイミング制御弁２１の弁体２１Ａに固定された歯車２
２は、カムシャフト２３に固定された歯車２４と噛合し
、弁体２１Ａがカムシャフト２３の１／２の回転速度で
回転するようになっている。ここで、弁体２１Ａにはタ
イミング制御弁２１を第４図に実線で示すタイミングで
開弁作動（高速用吸気弁２Ａ開弁中に開弁作動）させる
ための弁孔２１ａと、第４図に点線で示すタイミングで
開弁作動（高速用吸気弁２０Ａ閉弁中に開弁作動）させ
るための弁孔２１ｂとが軸方向に並設されている。
２は、カムシャフト２３に固定された歯車２４と噛合し
、弁体２１Ａがカムシャフト２３の１／２の回転速度で
回転するようになっている。ここで、弁体２１Ａにはタ
イミング制御弁２１を第４図に実線で示すタイミングで
開弁作動（高速用吸気弁２Ａ開弁中に開弁作動）させる
ための弁孔２１ａと、第４図に点線で示すタイミングで
開弁作動（高速用吸気弁２０Ａ閉弁中に開弁作動）させ
るための弁孔２１ｂとが軸方向に並設されている。
弁体２１Ａはその軸方向に摺動自由に支持されており、
歯車２２が固定されている側と反対側に形成されたフラ
ンジ２５と支持体２６との間に介装されたスプリング２
７により図で左向きに弾性付勢される。
歯車２２が固定されている側と反対側に形成されたフラ
ンジ２５と支持体２６との間に介装されたスプリング２
７により図で左向きに弾性付勢される。
一方、フランジ２５のスプリング２７が設けられている
側の反対側と支持体２６との間には油圧室２Ｂが形成さ
れ、該油圧室２Ｂに図示しない油圧源から供給される作
動油は電磁弁２９により制御されるようになっている。
側の反対側と支持体２６との間には油圧室２Ｂが形成さ
れ、該油圧室２Ｂに図示しない油圧源から供給される作
動油は電磁弁２９により制御されるようになっている。
この電磁弁２９の開閉を制御する制御回路３０には、吸
入負圧信号、′機関回転速度信号が人力されるようにな
っており、これらの信号に基づき機関負荷状態を検出し
、その結果に応じて電磁弁２９を開閉制御して油圧室２
８内の圧力を増減し、弁体２１Ａが図で右または左に移
動しタイミング制御弁２１の弁作動が切り換えられる。
入負圧信号、′機関回転速度信号が人力されるようにな
っており、これらの信号に基づき機関負荷状態を検出し
、その結果に応じて電磁弁２９を開閉制御して油圧室２
８内の圧力を増減し、弁体２１Ａが図で右または左に移
動しタイミング制御弁２１の弁作動が切り換えられる。
すなわち制御回路３０．電磁弁２９．油圧室２８．スプ
リング２７゜フランジ２５等が弁作動切換手段を構成す
ることになる。
リング２７゜フランジ２５等が弁作動切換手段を構成す
ることになる。
次に作用を説明する。
制御回路３０に入力される吸入負圧信号９機関回転速度
信号に基づき、たとえばアイドリング運転のような所定
の低負荷運転状態が検出された場合は、制御回路３０か
ら電磁弁２９を閉弁作動させる信、 号が発せられる。
信号に基づき、たとえばアイドリング運転のような所定
の低負荷運転状態が検出された場合は、制御回路３０か
ら電磁弁２９を閉弁作動させる信、 号が発せられる。
これにより、電磁弁２９は閉弁作動し、油圧室２Ｂ内に
は作動油が供給されなくなり、油圧室２８内の圧力が低
下し、フランジ２５の図で左側に作用する油圧力がフラ
ンジ２５の図で右側に作用するスプリング２７の弾性付
勢力よりも小さくなり、フランジ２５と一体の弁体２１
Ａが図で左に移動する。
は作動油が供給されなくなり、油圧室２８内の圧力が低
下し、フランジ２５の図で左側に作用する油圧力がフラ
ンジ２５の図で右側に作用するスプリング２７の弾性付
勢力よりも小さくなり、フランジ２５と一体の弁体２１
Ａが図で左に移動する。
これにより、エアポンブエ２から吐出される圧縮空気を
高速用吸気ポー）６Ａの開閉弁８下流側に供給する過給
通路１４の弁孔２１ｂにより開閉されるようになる。つ
まり、第４図の点線に示すように高速用吸気弁２Ａが閉
弁作動した後に過給通路１４が開き、高速用吸気ポー）
６Ａの開閉弁８下流側に空気が供給され、核部の負圧が
解消される。
高速用吸気ポー）６Ａの開閉弁８下流側に供給する過給
通路１４の弁孔２１ｂにより開閉されるようになる。つ
まり、第４図の点線に示すように高速用吸気弁２Ａが閉
弁作動した後に過給通路１４が開き、高速用吸気ポー）
６Ａの開閉弁８下流側に空気が供給され、核部の負圧が
解消される。
このため、排気行程末期に排蝉が吸気ボ・−トロＡの負
圧により核部に吸引され、−残留ガスが増加して燃費が
悪化することが防止される。また、吸気ポート６Ａには
残留ガスが流入しないため、高速用吸気ボート６Ａが清
浄に保たれる。さらに、吸気行程初期には高速用吸気ボ
ート６Ａ内の新気が低速用吸気ポー１−６Ｂを経て吸気
マニホールドに流出し、再度吸入される等ガス流動を活
発にして燃料の霧化が促進される。
圧により核部に吸引され、−残留ガスが増加して燃費が
悪化することが防止される。また、吸気ポート６Ａには
残留ガスが流入しないため、高速用吸気ボート６Ａが清
浄に保たれる。さらに、吸気行程初期には高速用吸気ボ
ート６Ａ内の新気が低速用吸気ポー１−６Ｂを経て吸気
マニホールドに流出し、再度吸入される等ガス流動を活
発にして燃料の霧化が促進される。
一方、高速用吸気弁２Ａの開弁中にはタイミング制御弁
１３は閉弁し、エアポンプ１２からの圧縮空気が燃焼室
１内に供給されることばないから、アイドリング運転状
態が乱されることはない。
１３は閉弁し、エアポンプ１２からの圧縮空気が燃焼室
１内に供給されることばないから、アイドリング運転状
態が乱されることはない。
以上の場合とは逆に、制御回路３０が高負荷運転状態を
検出した場合は、電磁弁２９に対して開弁信号が発せら
れる。これにより、電磁弁２９が開弁作動して作動油が
油圧室２８内に導入され、フランジ２５の図で左側に作
用する力がスプリング２７の付勢力より大きくなり、フ
ランジ２５と一体の弁体２１Ａが図で右に移動する。
検出した場合は、電磁弁２９に対して開弁信号が発せら
れる。これにより、電磁弁２９が開弁作動して作動油が
油圧室２８内に導入され、フランジ２５の図で左側に作
用する力がスプリング２７の付勢力より大きくなり、フ
ランジ２５と一体の弁体２１Ａが図で右に移動する。
これにより、過給通路１４は弁孔２１ａにより開閉され
るようになる。つまり、第４図の実線に示す智 ように
高速用吸気弁２Ａの開弁中のみ過給通路１４が開くよう
になり、この運転状態における出方向上のための追加の
過給が行われる。
るようになる。つまり、第４図の実線に示す智 ように
高速用吸気弁２Ａの開弁中のみ過給通路１４が開くよう
になり、この運転状態における出方向上のための追加の
過給が行われる。
すなわち、機関回転速度がたとえば１６００ｒｐｍ以下
の低速領域では、排気ターボ過給機の過給圧が小さいた
め、アクチュエータ１１の出力ロットｌｌａはリターン
スプリングｌｉｅの付勢力によって最短長さまで引込ま
れており、この状態で開閉弁８は −全閉となっている
。
の低速領域では、排気ターボ過給機の過給圧が小さいた
め、アクチュエータ１１の出力ロットｌｌａはリターン
スプリングｌｉｅの付勢力によって最短長さまで引込ま
れており、この状態で開閉弁８は −全閉となっている
。
したがって、吸入空気は、まず低速用吸気弁２Ｂが開か
れる吸気行程上死点近傍から同下死点近傍まで低速用吸
気ボー１−６Ｂのみを通じて燃焼室ｌ内に供給され、燃
焼室１内にスワールが大きく形成される。次いで、吸気
下死点から開となるタイミング制御弁２１によりエアポ
ンプ１２から吐出される高圧空気が過給通路１４を介し
て開閉弁８下流の高速用吸気ボート６Ａから燃焼室１に
過給される。この場合第４図に示すように、低速用吸気
弁２Ｂが閉じる時点では高速用吸気弁２Ａはまだ相当量
リフトがあり、過給のための高圧空気は大きな抵抗を受
けることなく速やかに充填される。また、低速用吸気弁
２Ｂはエアポンプ１２からの過給開始と略同時にに閉じ
られるので、低速用吸気ボート６Ｂへの吹き返しは防止
される。
れる吸気行程上死点近傍から同下死点近傍まで低速用吸
気ボー１−６Ｂのみを通じて燃焼室ｌ内に供給され、燃
焼室１内にスワールが大きく形成される。次いで、吸気
下死点から開となるタイミング制御弁２１によりエアポ
ンプ１２から吐出される高圧空気が過給通路１４を介し
て開閉弁８下流の高速用吸気ボート６Ａから燃焼室１に
過給される。この場合第４図に示すように、低速用吸気
弁２Ｂが閉じる時点では高速用吸気弁２Ａはまだ相当量
リフトがあり、過給のための高圧空気は大きな抵抗を受
けることなく速やかに充填される。また、低速用吸気弁
２Ｂはエアポンプ１２からの過給開始と略同時にに閉じ
られるので、低速用吸気ボート６Ｂへの吹き返しは防止
される。
このように、当該低速領域では排気エネルギが小さいた
め、排気ターボ過給機の過給圧力は小さいが、慣性の小
さな吸入空気を吸気行程下死点近傍まで十分に導入した
上で、さらにエアポンプ１２によって圧縮行程半ばまで
過給が行われるので、排気ターボ過給機の過給不足を十
二分に補うことができ、高い充填効率が得られ出力を大
幅に高めることができるのである。
め、排気ターボ過給機の過給圧力は小さいが、慣性の小
さな吸入空気を吸気行程下死点近傍まで十分に導入した
上で、さらにエアポンプ１２によって圧縮行程半ばまで
過給が行われるので、排気ターボ過給機の過給不足を十
二分に補うことができ、高い充填効率が得られ出力を大
幅に高めることができるのである。
一方、機関回転速度が増大して１６００ｒｐｍを超え排
気ターボ過給機の過給圧が約２００ｍｄｇ以上に達する
と、出力ロットｌｌａが伸長ストロークを開始して、レ
バー１０が第り図で反時計回りに回動し、これにシャフ
ト９を介して連結された各気筒の開閉弁８が同方向に回
動して開き始め、過給圧が３００ｍｄｇ程度に達すると
全開になり高速用吸気ボー）６Ａを開通させる。
気ターボ過給機の過給圧が約２００ｍｄｇ以上に達する
と、出力ロットｌｌａが伸長ストロークを開始して、レ
バー１０が第り図で反時計回りに回動し、これにシャフ
ト９を介して連結された各気筒の開閉弁８が同方向に回
動して開き始め、過給圧が３００ｍｄｇ程度に達すると
全開になり高速用吸気ボー）６Ａを開通させる。
このように、高速領域に移行して高速用吸気ボー）６Ａ
が開通すると、該高速用吸気ボー）６Ａと常時開通され
ている低速用吸気ポー）６Ｂの双方から吸入空気が供給
されるため、通路抵抗が減少すると共に、高速用、吸気
弁２Ａのみが開いている吸気行程下死点近傍から圧縮行
程半ばにかけては、高速回転により排気ターボ過給機の
過給圧が増大することに加えて慣性の増大により、慣性
効果を利用した過給も良好に行えるので、該排気ターボ
による過給圧力はエアポンプ１２からの過給を上回り、
吸気充填効率を最大限にまで高めることができる。また
、２つの吸気弁２Ａ、２Ｂが吸気流によって冷却され、
かつ、点火栓からの火炎伝播距離が等しいこと等により
ホットスポットができにくく、ノッキング発生傾向が減
少するという、いわゆる４バルブ機関の特長を十分に享
有することができ、一方、前記慣性効果を利用した過給
は外部からの仕事を受けないため、吸気温度の昇温につ
ながらず、ノンキング発生傾向を助長させることはない
。したがって、高速領域においてはノンキング発生を抑
制しつつ、可及的に吸気充填効率を高めて出力を向上さ
せることができ、燃費の悪化を防止できる。
が開通すると、該高速用吸気ボー）６Ａと常時開通され
ている低速用吸気ポー）６Ｂの双方から吸入空気が供給
されるため、通路抵抗が減少すると共に、高速用、吸気
弁２Ａのみが開いている吸気行程下死点近傍から圧縮行
程半ばにかけては、高速回転により排気ターボ過給機の
過給圧が増大することに加えて慣性の増大により、慣性
効果を利用した過給も良好に行えるので、該排気ターボ
による過給圧力はエアポンプ１２からの過給を上回り、
吸気充填効率を最大限にまで高めることができる。また
、２つの吸気弁２Ａ、２Ｂが吸気流によって冷却され、
かつ、点火栓からの火炎伝播距離が等しいこと等により
ホットスポットができにくく、ノッキング発生傾向が減
少するという、いわゆる４バルブ機関の特長を十分に享
有することができ、一方、前記慣性効果を利用した過給
は外部からの仕事を受けないため、吸気温度の昇温につ
ながらず、ノンキング発生傾向を助長させることはない
。したがって、高速領域においてはノンキング発生を抑
制しつつ、可及的に吸気充填効率を高めて出力を向上さ
せることができ、燃費の悪化を防止できる。
なお本発明は排気ターボを備えない内燃機関に対しても
適用され、同様の効果を奏する。このとき高速用吸気ポ
ートに設けられた開閉弁は、たとえば吸気負圧等を駆動
力源として低速時に閉、高速時に開となるようにすれば
よい。
適用され、同様の効果を奏する。このとき高速用吸気ポ
ートに設けられた開閉弁は、たとえば吸気負圧等を駆動
力源として低速時に閉、高速時に開となるようにすれば
よい。
〈発明の効果〉
以上説明したように１本発明では高速用吸気ポートの開
閉弁下流側に圧縮空気を供給する過給通路を開閉するタ
イミング制御弁を、低負荷運転状態が検出されたときは
高速用吸気弁の閉弁期間中のみ開弁作動させ、高負荷運
転状態が検出されたときは吸入行程下死点近傍から高速
用吸気弁の閉弁時期まで開弁作動させるようにした。こ
のため低速運転時から高速運転時にわたって出力の向上
が図られるとともに、低負荷運転時に高速用吸気ポート
の開閉弁下流側に負圧が貯えられるのが防−止され、核
部への吹き返しによる残留ガスの増大が抑制されて低負
荷運転時における燃費の向上が図られる。
閉弁下流側に圧縮空気を供給する過給通路を開閉するタ
イミング制御弁を、低負荷運転状態が検出されたときは
高速用吸気弁の閉弁期間中のみ開弁作動させ、高負荷運
転状態が検出されたときは吸入行程下死点近傍から高速
用吸気弁の閉弁時期まで開弁作動させるようにした。こ
のため低速運転時から高速運転時にわたって出力の向上
が図られるとともに、低負荷運転時に高速用吸気ポート
の開閉弁下流側に負圧が貯えられるのが防−止され、核
部への吹き返しによる残留ガスの増大が抑制されて低負
荷運転時における燃費の向上が図られる。
第１図〜第３図は本発明の一実施例の構成を小し、第１
図は内燃機関の吸排気系統部分を示す概略縦断面図、第
２図は同上の要部を示す横断面図、第３図はタイミング
制御弁の構成図、第４図は同上実施例の各部の特性を示
すタイムチャート、第５図は吸気装置の従来例を示す構
成図である。 ２Ａ・・・高速用吸気弁 ２Ｂ・・・低速用吸気弁 ６
Ａ・・・高速用吸気ポー） ６Ｂ・・・低速用吸気ボー
ト１２・・・エアポンプ １４・・・過給通路 ２１・
・・タイミング制御弁 ２１Ａ・・・弁体 ２１ａ・・
・弁孔（高負荷時用） ２１ｂ・・・弁孔（低負荷時用
）２７・・・スプリング ２９・・・電磁弁 ３０・・
・制御回路特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 會
図は内燃機関の吸排気系統部分を示す概略縦断面図、第
２図は同上の要部を示す横断面図、第３図はタイミング
制御弁の構成図、第４図は同上実施例の各部の特性を示
すタイムチャート、第５図は吸気装置の従来例を示す構
成図である。 ２Ａ・・・高速用吸気弁 ２Ｂ・・・低速用吸気弁 ６
Ａ・・・高速用吸気ポー） ６Ｂ・・・低速用吸気ボー
ト１２・・・エアポンプ １４・・・過給通路 ２１・
・・タイミング制御弁 ２１Ａ・・・弁体 ２１ａ・・
・弁孔（高負荷時用） ２１ｂ・・・弁孔（低負荷時用
）２７・・・スプリング ２９・・・電磁弁 ３０・・
・制御回路特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 會
Claims (1)
- 吸気行程上死点近傍に開時期を、下死点近傍に閉時期を
設定した低速用吸気弁を装着した低速用吸気ボートと、
排気行程後期に開時期を、圧縮行程途中に閉時期を設定
した高速用吸気弁を装着した高速用吸気ポートとを気筒
毎□に備えるとともにミ前記高速用吸気ポートに機関運
転条件に応じて開閉制御される開閉弁を備えた内燃機関
の吸気装置において、前記高速用吸気ポートの開閉弁下
流側に過給通路を介して圧□縮空気を供給する過給機と
、前記過給通路を開閉するタイミング制御弁と、低負荷
運転状態が検出されたときは前記タイミング制御弁を前
記高速用吸気弁の閉弁期間中のみ開弁作動させ、高負荷
運転状態が検出されたときは前記タイミング制御弁を吸
気行程下死点近傍から前記高速用吸気弁の閉時期まで開
弁作動させる弁作動切換手段とを設けたことを特徴とす
る内燃機関の吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118162A JPS60261924A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 内燃機関の吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118162A JPS60261924A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 内燃機関の吸気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60261924A true JPS60261924A (ja) | 1985-12-25 |
Family
ID=14729635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59118162A Pending JPS60261924A (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 内燃機関の吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60261924A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63223322A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-16 | Mazda Motor Corp | 過給機付エンジンの吸気装置 |
-
1984
- 1984-06-11 JP JP59118162A patent/JPS60261924A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63223322A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-16 | Mazda Motor Corp | 過給機付エンジンの吸気装置 |
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