JPS603315Y2 - 排気タ−ボチヤ−ジヤ付内燃機関の吸気冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は排気ターボチャージャ付内燃機関の吸気冷却装
置に関する。

排気ターボチャージャ付内燃機関ではコンプレッサによ
る圧縮作用により吸入空気温が上昇し、その結果充填効
率が低下するばかりでなくノッキングが発生するという
問題がある。

このような問題を解決するために排気ターボチャージャ
付内燃機関を搭載した車両は通常コンプレッサ吐出側か
ら吸気マニホルドに至る吸気ダクト内にインタクーラを
具備し、このインタクーラによって吸入空気を冷却する
ようにしている。

従来よりこのインタクーラは冷却効率を向上するために
機関本体からなり離れた位置に配置されており、しかも
このインタクーラは大きな容積を有するのでコンプレッ
サ吐出側から吸気マニホルドに至る吸気通路の容積がか
なり大となっている。

しかしながらこのように吸気通路の容積を大きくした場
合にはアクセルペダルの踏込み動作に対する機関の応答
性が悪化するという問題がある。

本考案は良好な機関の応答性を確保しつつ吸入空気を効
果的に冷却することのできる吸気冷却装置を提供するこ
とにある。

以下、添附図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第１図を参照すると、１は機関本体、２は吸気マニホル
ド、３は燃料噴射弁、４は排気マニホルド、５は機関本
体１の前方に設けられたラジェータ、６はコンプレッサ
Ｃと排気タービンＴよりなる排気ターボチャージャを夫
々示す。

第１図に示されるようにコンプレッサＣの吸入ロアは図
示しないエアフローメータ並びにエアクリーナを介して
大気に連結され、コンプレッサＣの吐出孔８は円管から
なる吸気ダクト９を介して吸気マニホルド２の吸入空気
流入孔１０に連結される。

一方、排気タービンＴの排気ガス流入室１１は排気マニ
ホルド４に連結され、排気タービンＴの排気ガス流出口
１２は大気に連結される。

なお、吸気ダクト９内にはスロットル弁１３が挿入され
る。

第１図に示すように吸気ダクト９はまっすぐに延びる直
管部分９ａを有し、この直管部分９ａの内部中央部にヒ
ートパイプ１４の吸熱端部１５が挿入される。

第１図からこの吸熱端部１５は直管部分９ａの全長に亘
って延びかつその両端部が吸気ダクト９の周壁面により
支持されていることがわかる。

なお、吸気ダクト９の内壁面と吸熱端部１５の外壁面間
に形成される流路断面積は吸気マニホルド２の吸入空気
流入孔１０とほぼ等しい断面積を有する。

一方、第１図並びに第２図に示されるようにラジェータ
５の前方にはヒートパイプ１４の放熱端部１６が配置さ
れ、この放熱端部１６の両端部はラジェータ５に取付け
られたブラケット１７により支持される。

なお、この放熱端部１６はラジェータ５の後方に配置し
てもよいし、またその他の車両ボディー内の冷却可能な
箇所に配置することができる。

一方、第２図に示されるように放熱端部１６の前方には
放熱端部１６の全長に亘って延びる遮蔽板１８が配置さ
れ、この遮蔽板１８の上縁部はブラケット１７に回転可
能に支持されたロッド１９に固定される。

ロッド１９の端部にはアーム２０が固定され、このアー
ム２０の先端部はダイヤフラム装置２１のダイヤフラム
２２に連結された制御ロッド２３に連結される。

このダイヤフラム装置２１はダイヤフラム２２により隔
成された制御圧力室２４と大気圧室２５とを有腰この大
気圧室２５内にダイヤフラム押圧用圧縮ばね２６が挿入
される。

一方、第１図並びに第２図に示されるように制御圧力室
２４は導管２７を介して吸気ダクト９内に連結される。

スロットル弁１３の開度が小さな低負荷運転時には吸気
ダクト９内はほぼ大気圧に近い負圧となっており、この
ときダイヤフラム２２は第２図に示す位置を占めるので
遮蔽板１８がヒートパイプ放熱端部１６の前方を遮蔽す
る。

一方、スロットル弁１３の開度が大きな高負荷運転時に
は排気ターボチャージャ６の回転数が高くなるために吸
気ダクト９内の正圧は大きくなる。

このときダイヤフラム２２は圧縮ばね２６に抗して下降
するために遮弊板１８は破線１８′で示すように水平位
置まで回転する。

ヒートパイプ１４はよく知られているようにその吸熱端
部１５において吸収した熱をその放熱端部１６に輸送し
、放熱端部１６において熱を放出する。

従ってコンプレッサＣから吐出されかつコンプレッサＣ
の圧縮作用により温度上昇した吸入空気は吸気ダクト９
内を流入する間にヒートパイプ吸熱端部１５により熱を
奪われて冷却され、次いで吸気マニホルド２内に供給さ
れる。

従って機関シリンダ内に送り込まれる吸入空気の温度が
低くなるためにノッキングの発生を阻止することができ
、更に充填効率の向上とあいまって点火時期を進角する
ことができるために機関出力を大巾に増大することがで
きる。

機関低負荷運転時にはコンプレッサＣによる昇圧作用が
ほとんど行なわれず、従って機関シリンダ内に供給され
る吸入空気温はかなり低くなっている。

このようなときに吸入空気温度を極度に低下せしめると
燃料噴射弁３から噴射された燃料の気化が悪化する。

従って、機関低負荷運転時には遮弊板１８によってヒー
トパイプ放熱端部１６の前方を遮蔽し、それによってヒ
ートパイプ１４による吸入空気の冷却能力を低下させる
ことが好ましい。

本考案によれば吸入空気を冷却するためにヒートパイプ
を用いることによってコンプレッサ吐出側から吸気マニ
ホルドに至る吸気通路の容積を従来の如くインタクーラ
を用いた場合に比べて大巾に低減することができる。

その結果アクセルペダルの踏込み動作に対する機関の応
答性を向上することができる。

更に、吸気ダクトに直管部分を設け、この直管部分内に
その全長に亘って延びるようにヒートパイプの吸熱端部
を挿入することによって吸熱面積を大きくすることがで
き、斯くして吸入空気の冷却効率を向上することができ
る。

更に、コンプレッサと吸気マニホルドとを連結するため
に本来必要な吸気ダクトにヒートパイプの吸熱端部を挿
入するだけで冷却装置を形成することができるので冷却
装置のために特にスペースを必要としないという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内燃機関の一部断面平面図、第２
図は第１図の拡大一部側面図である。 ２・・・吸気マニホルド、４・・・排気マニホルド、６
・・・排気ターボチャージャ、９・・・吸気ダクト、１
０・・・吸入空気流入孔、１３・・・スロットル弁、１
４・・・ヒートパイプ、１５・・・吸熱端部、１６・・
・放熱端部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気ターボチャージャのコンプレッサ吐出孔と吸気マニ
   ホルドの吸入空気流入孔とを連結する吸気ダクトに直管
   部分を設け、該直管部分の内部に直管部分の全長に亘っ
   て延びるヒートパイプの吸熱端部を挿入すると共に該ヒ
   ートパイプの放熱端部を冷却せしめるようにした排気タ
   ーボチャージャ付内熱機関の吸気冷却装置。