JPS6030422Y2

JPS6030422Y2 - 過給エンジン

Info

Publication number: JPS6030422Y2
Application number: JP12883380U
Authority: JP
Inventors: 誠之助原; 隆治後藤
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 1980-09-10
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1985-09-12
Also published as: JPS5751125U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は吸入行程の終期から圧縮行程の初期にかけて開
く第３弁を介して過給を行うようにしたレシプロエンジ
ンに関する。

自動車用エンジンなどの出力・燃費の向上をはかるため
に、吸気を過給するようにしたエンジンが知られている
が、通常は、ターボチャージャなどを含めて全吸気量を
過給する方式のため、過給機の容量は最大出力時を基準
として設定されている。

しかし、これでは過給機が大容量となってしまうため、
本出願人は、吸気の一部のみを第３弁を介して過給する
ことにより、小容量で効率的な過給を行うことができる
過給エンジンを提案している。

（例えば特開昭５３−７４６１ｆｆ公報参照）。これを
第１図によって説明すると、１は吸気通路、２は排気通
路であり、第１気筒＃１ないし第４気筒＃４と同一クラ
ンク軸にポンプ気筒３が取付けられ、このポンプ気筒３
からの吐出空気が過給通路４を経て各気筒＃１〜＃４へ
と供給される。

各気筒＃１〜＃４は、吸気弁５と排気弁６の他に、過給
専用の第３弁７を備えており、この第３弁７は吸気弁５
の閉じ終り付近から開き始めて圧縮行程の初期ないし中
期に閉じる。

ポンプ気筒３は吸入弁８と吐出弁９を有し、クランク軸
の１回転につき１サイクルの吸入、吐出作用を行う。

したがって、ポンプ気筒３から過給通路４へ排出された
加圧空気は、第３弁７の開弁に伴って各気筒＃１〜＃４
へと押し込められ、圧縮行程でシリンダ内圧が過給圧よ
りも上昇する直前に第３弁７が閉弁することにより、そ
の逆流を阻止する。

このようにして予めシリンダに吸気を吸入したところへ
過給気を追加供給するので、全量過給するのに比べて小
量の過給で実質的に大きな過給効果（例えば、５０％の
過給を行うのには、ポンプ気筒の容量は各気筒と同一で
あればよいが、全量過給のときは各気筒の３倍の容量が
必要となる）が得られるのである。

しかも、絞弁１０の下流から吸気の一部をポンプ気筒３
に吸い込んで、これを過給することが可能なため、過給
気としては、単に空気のみではなく、燃料との混合気と
することも可能であり、さらに第３弁７からの噴出過給
気の流量、流入方向を制御することにより筒内スワール
を高めて燃焼改善にも効果を生じる、などの種々の利点
をもつのである。

ところが、本考案者らの実験にようと、エンジンの１サ
イクル（２回転）あたり２回の吐出作用で４気筒に過給
を行う場合、吐出直後に第３弁が開く気筒に過給気が偏
って供給されやすい傾向のあることがわかった。

第２図は、ポンプ気筒の吐出弁のリフトと第３弁の作動
状態との関係をあられすが、この図のように吐出弁の開
弁直後に第３弁の開く第１気筒と第４気筒に対する過給
気の供給割合が多くなるのである。

これは、クランク軸のバランスの点から、第１気筒と第
４気筒のストロークタイミングに合せてポンプ気筒のコ
ンロッドをクランク軸に取付ける必要があること、ポン
プ気筒の吐出タイミングをポンピングの慣性効果を利用
して各気筒に過給気を送り込めるようにすること、ある
いは第３弁からの過給気を筒内ガス流動の強化に役立た
せるように吸気行程の終期付近から供給したいこと、な
どからどうしても避けられないのである。

このようにして過給気の供給量が気筒間で不均一となれ
ば、気筒間の出力アンバランスを生じてエンジン回転の
円滑性が失われ振動の増加などを招いたりする。

本考案はこのような問題を解決するために、ポンプ気筒
から各気筒の第３弁に至る過給通路の抵抗を気筒毎に変
化させ、過給量のアンバランスを是正するようにした過
給エンジンを提供することを目的とする。

以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明する。

第３図に示す第１の実施例は、具体的な構造については
第１図と全く同様なのであるが、過給量均一化手段とし
て第３弁７の開弁時期に気筒間で変化をもたせ、ポンプ
気筒３の吐出弁９とのオーバラップ量をバランスさせる
ようにしたものである。

具体的には、直列４気筒エンジンにおいて、図示するよ
うに、吐出弁９に対して第３弁７の作動時期を相対的に
早め、第１気筒＃１と第３気筒＃３の第３弁７の開弁期
間が共に吐出弁９の開弁期間にほぼ等しくオーバラップ
し、同じく第４気筒＃４と第２気筒＃２が略同−的にオ
ーバラップするように設定する。

したがって、第３弁７としては、各気筒＃１〜＃４の吸
気弁５の開弁期間の中程あるいは終期から開き始め、圧
縮行程の比較的早い時期に閉じることになるが、過給に
伴うガス流動の強化は従来と同様に行うことができる。

図の斜視域で吐出弁９と第３弁７とがオーバラップする
わけであるが、吐出弁９の開き始めは過給気の慣性遅れ
があるので、第１気筒＃１、第４気筒＃４に対して第３
気筒＃３、第２気筒＃２の第３弁オーバラツプ量（開口
面積）が若干小さくても、過給量としてはほぼ同一に保
てる。

これに対して、第４図の実施例は、第３弁７の開弁時期
そのものは、従来、第１図、第２図と同じなのであるが
、過給量均一化手段として第３弁７のリフト量に変化を
もたせである。

つまり、吐出弁９とのオーバラップ量の少ない第３気筒
＃３と第２気筒＃２のリフト量を、第１気筒＃１、第４
気筒＃４に比べて大きくすることにより、実質質的な過
給抵抗を互にほぼ等しくして、過給気の分配均一化をは
かつている。

第３弁７の開弁リフトが大きくなれば、それだけ過給気
の流入は効率よく行われる。

したがって、吐出弁９とのオーバラップが小さくても、
過給量そのものは第１気筒＃１と第３気筒、及び第４気
筒＃４と第２気筒＃２とでバランスが保たれるのである
。

これら、第１、第２の実施例が、第３弁７の作動時期や
リフトを変化させることにより、各気筒＃１〜＃４での
実質的な過給抵抗をほぼ均一化し、過給量をバランスさ
せたのに対し、以下の第３、第４実施例では、これと共
に、あるいは全く独立して、過給通路４から分岐するブ
ランチ通路１５の抵抗を変えて過給量のアンバランスを
是正するようにしている。

つまり、第５図の実施例は、過給量均一化手段として過
給量が増加する傾向にある第１気筒＃１と第４気筒＃４
の過給ブランチ通路１５ａを、第２、第３気筒＃２．
＃３のブランチ通路１５ｂに比べて小径に設定しである
。

また、第６図の実施例は、過給量均一化手段として第１
、第４気筒＃１．＃４のブランチ通路１５ａにオリフ
ィス１６を設けて通路断面を紋り込んでいる。

このようにして、過給が特定の気筒にのみ多く行われる
のを防止することができ、エンジン出力の均一化をはか
つている。

以上説明したように本考案によればポンプ気筒の吐出行
程と第３弁の開弁時期とが均等に同期しないものに対し
て各作動気筒への過給流路抵抗を異なるように設定した
過給量均一化手段を設け、過給通路の流路抵抗を気筒毎
に変化させて過給気の供給量を均一化するようにしたの
で、エンジン出力の気筒間アンバランスを是正し、エン
ジン振動を抑制しつつ燃費率、出力の向上をはかること
ができる。

【図面の簡単な説明】第１図は従来装置の概略図、第２図は第３弁の作動状態
を示す説明図、第３図は本考案の第１実施例における第
３弁とポンプ気筒吐出弁の作動状態を示す説明図、第４
図は同じく第２実施例の説明図、第５図、第６図は第３
、第４実施例の概略図である。１・・・・・・吸気通路、３・・・・・・ポンプ気筒、
４・・・・・・過給通路、５・・・・・・吸気弁、６・
・・・・・排気弁、７・・・・・・第３弁、８・・・・
・・吸入弁、９・・・・・・吐出弁、１５・・・・・・
ブランチ通路、１６・・・・・・オリフィス。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

エンジン各気筒に吸排気弁とともに第３弁を設け、この
第３弁を吸入行程の終期から圧縮行程で開弁し、ポンプ
気筒から過給通路を介して過給気を気筒内に追加導入す
るようにした過給エンジンにおいて、過給通路に過給気
を圧送するポンプ気筒を各作動気筒と連動構成し、かつ
ポンプ気筒の吐出行程と第３弁の開弁時期とが均等に同
期しないものに対して各作動気筒への過給流路抵抗を異
なるように設定した過給量均一化手段を設けてことを特
徴とする過給エンジン。