JPS6035108A - 内燃機関のシリンダに対する過給空気の導入方法およびこの方法を実施するエンジン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の要約Ｊ 変位過給機からの空気を所望の過給圧力に達するまでエ
ンジンシリンダ中へ導入する、内燃機関のシリンダに対
する過給空気の導入方法において、変位過給機のピスト
ンの排気運動をそこに設けたエンジンシリンダのピスト
ン運動と同期させて過給機から押出された空気を対応す
るエンジンシリンダに流入させることからなる過給空気
の導入方法につき開示する。

さらに、空気流入口を有するシリンダ内で移動しうる少
なくとも１個のピストンと、エンジンの空気流入口と供
給側で接続し九少なくとも１個の過給室をゼする変位過
給機とを備えた上記方法を実施する内燃機関において、
過給室（１８，４３３の互譲供給容積（２４，５１）が
過給すべきエンジンシリンダ（１０ｂ、３４）における
最大の所望給気骨に一致し、かつ変位過給機（１２゜４
２、＋Ｓ７　）とエンジンピストン運動との同期（１０
０）をエンジンピストン（１１ｂ、３５）が吸入行程を
行なう際に過給機（１２，４２，６７）が空気を空気流
入口（１４ｂ）の方向に移動させて圧縮するよう行なう
べく構成し、或いは過給室（１８，４３）の空気供給容
積（２４，５１）が過給すべきエンジンシリンダ（１０
ｂ、３４）内においてエンジンピストン（１１ｂ、３５
）により吸入された望気世に加え過給圧力まで圧縮する
最大所望の空気蓋に一致し、かつ変位過給機（１２，４
２゜６７）とエンジンピストン運動との同期をド死点の
領域におけるピストン運動の際に変位過給機が最大所望
の付加仝気ｉｉエンジンシリンダ（１０ｂ、３４）中に
流入させるよう行なうべく構成した内燃機関につき開示
する。

〔発明の属する技術分野〕

本発明は、変位過給機からの空気をシリンダ中へ所望の
過給機圧力に達するまで導入する内燃機関のシリンダ中
に過給空気を導入“する方法並びにこの方法を実施する
だめのエンジンに関するものである。

〔従来技術とその問題点」 従来使用されている過給機は、変位過給機または流体過
給機のいずれかである。所望の供給量は、変位過給機の
場合、回転数とストローク容積との積として得らｉ’Ｌ
る。小さいストローク容積は、高い回転数により均衡さ
せることができる。同様に、流体過給機についても、た
とえば排気ガスターボ過給機の回転数が２５００００、
−１ ｍ　Ｉ　ｎ　である時、エンジン回転数は僅かＡ　００
００＋ｒｕｎ　である。

いわゆるスーパーチャージの場合、コンプレッサにより
圧縮空気を準備し、これを流入弁の開放＆Ｃよクエンジ
ンシリンダ中へ流入させる。

この過給法は比較的高いエネルギ要求を示す。

何故なら、貯槽から圧縮空気を排出するためのエネルギ
要求は圧縮に必要とされるエネルギの何倍ｒ（もなるか
らである。

したがって、いわゆる付加過給の理論が展開されており
、シリンダからのを気の１部を吸入すると共に他の１部
をコンプレッサによシ圧縮して貯槽に押込み、そこから
吸入行程の終りに近い適当な時点でそれぞれ吸入された
エンジンシリンダに個々の空気配管を介して調時弁の開
放の後に流入させ、その際エンジンシリンダ中に存在す
る空気を所望程度−！で圧縮する。このため所望の過給
圧力よりもシリンダ中で高められた添加空気の圧縮およ
び貯槽における相応の押込みが必要となり、この必要と
するエネルギ消費はいわゆるスーパーチャージに比較し
て高くなる。他の欠点は付加的空気配管と弁制御のため
の高い構造上の無駄である。さらに、損失を伴なう押込
み過程が必要であシ、これは一方でＶよエネルギ要求を
さらに高め、かつ他方では過給空気の温度上昇を伴なう
。これは、特にオツトーエンジンの場合、給気冷却器の
使用を必要とし、大抵の機械駆動式過給装置については
高い駆動効率を必要とする。したがって付加過給は実際
には使用されていない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、圧縮の際の過給機の駆動効率と温度上
昇をできるだけ理論的最低値まで減少させ、既に圧縮さ
れた空気に対する排出を回避し、または減少させかつ構
造上の無駄を小さく保つことである。

〔発明の要点〕

上記目的は本発明によｎば、変位過給機のピストンの排
気運動をそこに設けたエンジンシリンダのピストン運動
と同期させて、過給機から押出ざｎた空気を対応のエン
ジンシリンダに流入させることにより達成される。

この方法によｎば、中間貯槽における排出操作が除去さ
れると共に、エンジンシリンダにおいて、過給圧力より
も相当品められる圧縮の必要性も除去さｎる。さらに、
第２の空気配管も除去される。過給機のピストン運動と
エンジンピストンの運動との間の同期に対する構造上の
手段も簡単となる。

好４具体例において、流入開始の際に大気圧の過給空気
が過給機からエンジンシリンダ中に流入し、かつ流入の
終りまで徐々に所望の過給圧力に高められる。

他の好適具体例によれば、シリンダ中に流入すべき空気
の１部をエンジンシリンヲ介シて吸入しかつ他の１部を
下死点の領域に訃けるピストン運動の際に過給機からエ
ンジンシリンダ中へ導入すｎば過給機の仕事をさらに少
なくすることができる。その際、給気用の流入口は必要
しこ応じ下死点を通った後に閉鎖することができる。

本発明による方法を実施するため、本発明は空気流入口
を有するシリンダ内で移動しうる少なくとも１個のピス
トンと、エンジンの空気流入口に供給側で持続した少な
くとも１個の過給室をイする変位過給機とを備えた内燃
機関において、過給室の空気供給容積が過給すべきエン
ジンシリンダにおける最大の所望給気Ｉ゛に相当し、か
つ変位過給機とエンジンピストン運動との同期をエンジ
ンピストンが吸入行程を行なう際に過給機が空気を空気
流入口の方向に移動させて圧縮するよう行なうことを特
徴とする内燃機関を包含する。

他の変形によれば過給室の空気供給容積は過給すべきエ
ンジンシリンダ内においてエンジンピストンにより吸入
される空気量に加え過給圧力まで圧縮する最大所望の空
気量に相当し、かつ変位過給機とエンジンピストン運動
との同期はド死点の領域に２けるピストン運動の際に変
位過給機が最大所望の付加空気ｉをエンジンシリンダ中
に流入させかつその際エンジンシリンダ中に存在する全
空気を圧縮するように行なわれる。

好適具体例によれば変位過給機はエンジン排気ガスによ
り駆動することができ、その際好適具体例ＶＣよれば変
位過給機の排気ガス流入口を排気ガスを発生するエンジ
ンシリンダの流出弁と直接に接続する。しかしながら、
変位過給機の排気ガス流入口に排気ガス収集器を設けか
つ過給室の排気ガス側にサイクル制御部を設けることが
できる。

さらに好適具体例によれば、変位過給機をエンジンのク
ランク軸と駆動接続し、その際特に好適にはエンジンの
クランク軸と変位過給機との間にベルト駆動機を配置し
、駆動しているベルトストランドと弛緩ベルトスト２ン
ドとの間のベルト長さの比を調整することができる。

その他の好適具体例は以下の説明から明らかとなるであ
ろう。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面ｆｔ参照して本発明を実施例につき詳細
に説明する。

よりよく理解するため、先ず本発明の作用効果を公知方
法と比較して第４図乃至第７図を参照しながら説明する
。これらのダイヤグラムにおいて、横軸をこけそれぞれ
過給室の容積を示し、全ての実施例において空気要求は
１．５ｔであシ、１５−Ａｔ 過給すべき燃焼室の容積は１ｔとし、したがって所望の
圧縮は１．５：１である。系における無用空間は、無視
することができる。縦軸には圧力を示し、圧力Ｐ１は大
気圧を、また圧力Ｐ２はエンジンシリンダにおける過給
最終圧力を示す。横軸に示したＵＴは下死点であり、す
なわち過給室がその作動サイクルにおいて最大容積を有
する変位過給機の位置であシ、゛またＯＴは上死点を示
し、すなわち過給室がその作動サイクルＶＣおいて最小
の容積を有する変位過給機の位置である。

第４図におけるダイヤグラムは、慣用の過給を実施する
除の変位過給機における運動経過と圧力経過とを示して
いる。この場合、給気は先ず大気圧Ｐ１から過給最終圧
力Ｐ２まで圧縮され、次いで変位過給機から中間貯槽（
空気分配器）中に排気され、そこから圧縮空気は次いで
エンジンシリンダへ流出する。圧力経過を示す際、簡略
にするため圧縮後の圧力Ｐ２が一定となるように無限に
大きい貯槽を仮定する。

１４− 第４図において、過給機の圧縮工程とエンジンピストン
の吸入行程との間には直接的な時間関係は存在しない。

何故なら、所定の空気容積がエンジンシリンダ中への流
入前の任意の時間にわたり過給圧力に達するからである
。圧縮操作を示す比較的小さい割合Ａ１の仕事と、これ
に対し相当大きい割合Ａ２の過給機から圧縮空気を排出
するための緩衝器における仕事が示され、この緩衝器は
中間貯槽もしくは空気分配装置によ勺形成され、一般に
エンジンシリンダもしくは過給室の大きい行程容積の能
力をＭする。

第４図による過給の場合、圧縮空気は吸入行程の開始か
ら（すなわち流入弁の開放後に）エンジンシリンダ中へ
流入し、その際Ａ２で示した排気操作の１部がエンジン
ピストンで生ずる。

第５図は、理論的な付加過給の場合の経過を示している
。この場合、所望の空気要求と過給すべきエンジンシリ
ンダにより吸入された空気量との間の容積差が変位過給
機により圧縮される。しかしながら、この容積差は高圧
力に圧縮されねばならず、この高圧力において貯槽に排
出され、その際圧縮操作をＡ３で示しかつ排出操作をＡ
４で示す。吸入行程の終シ頃、訓時弁の開放後に圧縮空
気は貯槽がらエンジンシリンダ中へ流入する。

第４図による過給の場合も、また第５図による慣用の付
加過給の場合も、変位過給機の運動と供給すべきエンジ
ンシリンダのピストン運動との間には決して同期が必要
とさｎず、または与えられない。本発明の利点はこのよ
うな同期から生じ、過給機から押出された空気は中間貯
槽なしに直接にエンジンシリンダ中へ流入する。

第６図および第７図はこの方法の２つの具体例を示して
いる。

第６図に示した方法において、変位過給機の排出行程と
圧縮行程とが実質的にエンジンピストンの吸入行程の全
持続時間にわたって生ずる。

給気はピストン運動にょ〕エンジンシリンダ中へ吸入さ
れ、それと平行してを気は変位過給機から排出されかつ
過給機の大きいストローク間隔のため同時に大気圧Ｐ１
から過給最終圧力Ｐ２まで圧縮され、したがってこの方
法を以下「平行過給」と呼ぶ。

この平行過給の場合、変位過給機から供給される空気量
は第４図に示した通常の過給の場合と同じ大きさである
が、過給最終圧力Ｐ２は、先ず変位過給機の圧縮行程の
終シ、すなわち上死点ＶＣおいて達成され、これは時間
的に対応エンジンシリンダの流入の終りと一致する。第
４図と第６図との比較から判るように、操作の無駄が実
質的に小はくなる。節約されたエネルギの部分をＥｌで
示す。この場合、変位過給機のピストンが若干遅れてエ
ンジンシリンダの流入弁が先ず閉鎖される場合、エンジ
ンピストンがそのＦ死点を既に通過するのが好適である
。これＱこよりコンプレッサの駆動に対するエネルギを
さらに節約することができる。何故なら、過給室ｅこ２
ける圧力は排気の際に先ず周囲圧力に保たれ、かつエン
ジンピストンがその下死点の範囲に入る過給行程の終シ
頃に始めて必要過給圧力Ｐ２まで上昇するからである。

第７図は、これに対しさらに改良された方法を示し、空
気は同様に変位過給機からエンジンシリンダ中へ流入し
かつエネルギ要求がさらに減少する。この方法において
は、エンジンシリンダは先ず大気圧の空気を吸入するが
、その際変位過給機からの給気を圧縮して排出すること
がない。ピストンがエンジンシリンダにおいてその下死
点の領域に存在する際初めて、中なゎち流入弁閉鎖の直
前に変位過給機から容積差が直接にエンジンシリンダに
移動して、さらに大気圧下で吸入された空気を所望の過
給最終圧力Ｐ２まで上昇させる。理論的に公知の第５図
に示した付加過給と異なり、この場合には、所定のエン
ジンシリンダにつき所望される空気容積差の圧縮は時間
的に正確にエンジンシリンダにおけるピストン運動と同
期し、その際直接に変位過給機から燃焼室へ圧入され、
したがってこの過給法を以下「直接的付加過給」と呼ぶ
。

第４図と第７図とを比較すれば判るように、直接的付加
過給における圧縮行程の際、第４図にＡ１で示した圧縮
作業が行なわれ、これはエンジンシリンダ内の圧力を過
給最終圧力まで上昇させる。通常の過給よりも節約され
たエネルギの割合はＥ２で示され、量的には第４図ＫＡ
２で示した排出作業と同一である。この操作法において
、過給装＃に対する駆動効率は、理論的ｔこ証明される
ように、第４図による給気が先ず圧縮されかつ緩衝器に
排出され次いでエンジンシリンダ中に流入する場合、必
要とされる駆動効率の約１８％である。

第１図は、２つのシリンダＩＱａおよび１０ｂにより示
される４サイクルエンジンを示している。このシリンダ
はそれぞれ空気流入口１４ａもしくは１４ｂと排気ガス
流出口１６ａもしくは１６ｂを備える。両シリンダ１０
ａ、１０ｂの間に排気ガス過給機１２が存在し、過給室
１日はピストンの形態の隔壁２０により排気室２２と給
気室２４とに分割される。排気室には排気ガス流入口２
６と排気ガス流出口２日とを設け、排気ガス流入口２６
をシリンダ１０ａの排気ガス流出口１６ａおよびシリン
ダ１０ｂの排気ガス流出口１６ｂに接続する一方、排気
室２２の排気ガス流出口２８をエンジンの排気系と接続
する。給気室２４は、逆止弁３１を配置１−た給気流入
口３０と、シリンダ１（ｌａの空気流入口１４ａおよび
シリンダＩＱｂの空気流入口１４ｂに接続した給気流出
口３２とを備える。

隔壁２０は案内棒２０１により案内２０２で案内される
。復帰ばね２０３は案内棒２０１を押圧し、排気ガス圧
力に抗する。これによ）、隔壁２０は排気ガスインパル
スが生ずる都度、給気室２４の下死点に存在することが
確保される。ばね２０３は、隔壁２０のストローク長が
それぞれ排気ガスインパルスの強度に相自するように設
定することができ、それによす給気室２４の供給量をエ
ンジンの負荷に適合はせることができる。

「平行過給」の方法において、過給機１２の供給容量は
、シリンダＩＱａもしくは１０ｂの最大空気要求が操作
サイクルを丁度カバーするような大きさである。

たとえば、シリンダＩＱｂにおけるピストン１１ｔ）の
上死点から下死点への運動によシ、空気流入口１４ｂが
開放されている際、空気は過給機１２の空気流入口３０
を介して吸入される。

それに同期した配置により、ピストン１　ｌ　ｂ（Ｄ吸
入行程の開始に際し、すなわちシリンダ１０ｂの空気流
入口１４ｂが開放された際、隔壁２０はシリンダ１［１
ａの排気ガス流出口１６ａからの圧力衝撃を受けて第１
図に七いて上方へ移動し、かくして空気流入口３０はそ
こに付設された逆止弁！Ｓ１によｐ即座に閉鎖され、か
つシリンダ１０ｂの全空気要求は過給機１２の給気室２
４によシカパーされ、隔壁２０の運動は給気圧力をこの
過程の終りまでに第６図に示したようにＰ２まで上昇さ
せる。兄生する対向圧力が復帰ばね２０３によって最終
的に隔壁２０を再び押し戻し、それにより排気ガスは排
気室２２から排気ガス流出口２８を介して排気系へ排出
される。同時しこ、給気室２４へは再び空気が給気２１
−Ａ 流入口３０を介して吸入され、その際付設逆止弁３１が
開放される。

「直接的付加過給」の場合、シリンダ１０ａの排気ガス
流出口１６ａからの排気ガスインパルスは、ピストン１
１ｂが吸入行程から圧縮行程まで移動する際に下死点の
領域に存在する時初めて、隔壁２０に達するよう時間的
に同期される。したがって、ピストン１１ｂはこの時点
で大気圧Ｐ１の給気を給気流人口３０と給気室２４と給
気流出口６２とを介して吸入する。最終的に隔壁２０が
上方（第１図）へ移動すると、逆止弁は給気流入口３０
′ｆｔ閉鎖し、シリンダ１０ｂ内の圧力が圧力Ｐ１から
圧力Ｐ２まで上昇し、これは第７図に示すようにピスト
ン１１ｂの比較的小さいクランク角度の際に生ずる。

第２図に示した変型の場合１個のみのエンジンシリンダ
３４が示され、これは第１図に示したシリンダ１０ｂに
対応する。このシリンダ３４はピストン３５を備え、こ
のピストンは連結棒３７を介してエンジンクランク軸３
９と接続さ。　−２２− れている。この変型の場合、排気ガス過給機４２は分岐
部３８を介してこの分岐部３８の上流の逆止弁４４を設
けた吸入経路３６に接続され、かくして過給機４２を迂
回して直接的吸入を行なうことができる。

変位過給機４２は短ストロークの平面ピストン過給機と
して形成され、その隔壁として作用するピストン４１に
は過給機４２のハウジング４３から導出されたピストン
棒４５を設け、このピストン棒をハウジング４３の外部
においてピストン運動の方向に案内４７および４ＨＣよ
シ案内する。その際、案内クリアランスおよび案内長さ
は、ピストンを必要に応じ存在させる封止部材と接触し
ないようにハウジング４３内で移動しうるような寸法と
する。これにより、極めてコンパクトかつコスト上有利
な高効率の構造が侍られる。過給機４２の給気室５１に
は互譲流人口５３および空気流出口５５にそれぞれ逆止
弁５７乃至５９を設けるが、空気流出口５５における逆
止弁５９は省略することもてきる。第２図による変型は
、「平行過給」または「直接的付加過給」のいずれにも
同様に使用することができる。平行過給の場合、排気ガ
ス流入口６１を介して過給機４２の排気室６３に流入す
る排気ガスの圧力によシ、ピストンもしくは隔壁４１は
第２図において下方向へ押圧され、その際エンジンピス
トン３５はその吸入行程を行なう。直接的付加過給の場
合、エンジンピストン３５がその下死点に存在する時初
めて、排気ガスインパルスケ化ずる。過給機４２の給気
行程の後、隔壁４１はピストン棒４５に作用する圧縮ば
ね６５により再び第２図における上方の終端位置ｌで復
帰移動する。

多くのエンジンの場合、空間的理由および／址たは弁運
動の時間的順序の理由から、上記の操作法を直接に応用
することができず、すなわちシリンダの流出弁から生ず
る排気ガス圧力波が＠接に他のシリンダへの給気の流入
を行なう。

したがって、エンジンシリンダの排気カス流出口と過給
室との間に排気ガス緩衝器を配置するのが有利であり、
この場合勿論過給室のサイクル作動を排気ガスと同期し
て制御せねばならず、すなわち過給室にはそれぞれコン
プレッサの所望の往復回数およびエネルギ要求に応じた
排気ガスｆを排気ガス緩衝器から供給する。さらにこの
場合、対応するエンジンシリンダの吸入行程を行なうた
め、給気室の圧縮行程の「直接」的な時間設定が可能で
ある。しかしながら、過給機とエンジンとの間に空気緩
衝を設けることも考えられ、これによシ過給機を駆動さ
せるための排気ガスインパルス金直接にエンジンから得
るような従来と同様な過給系が得られ、或いはサイクル
的に作動する装［ｆｆｉ設けることもできる。

必要に応じ、排気ガス−節のための過給室１８の排気ガ
ス側に流入弁および／または流出弁を設けることができ
る。過給室１８の排気ガス側に対する調節はさらに電子
的に行なうこともでき、この場合当業者はエンジン、過
給機などの操作データを電子的に処理して過給機操作を
最適化するためｔこ応用しうる手段を周知しているので
（内燃機関の制御を含む）、ここでは説明を省略する。

さらに、この最適化は過給装置に作用する排気ガスの逆
流によ）最適化することもできる。電子制御は、駆動系
の効率および挙動だけでなく、コストヲも有利に変化さ
せることができる。

エンジン構造および特にエンジンの最高回転数に応じて
、１台の過給機を４サイクルエンジンの複数のシリンダ
対に接続し、或いは２サイクルエンジンの複数のシリン
ダに接続するのが好適である。特に多気筒エンジンの場
合、複数のエンジンシリンダの排気ガスを共通の排気ガ
ス収集器に導入し、この収集器を同時に圧力均衡容器お
よび緩衝器として作用させる。その際、大型エンジンの
場合には、排気ガス収集器からなる複数の過給室１８を
設けるのがコスト上有利である。しかしながら、特に有
利にはこのようＩｃＩ、て、上記した直接的゛または個
々の平行過給または付加過給による個々のエンジンシリ
ンダの操作方式を任意の構造およびシリンダ数のエンジ
ンにも使用することができる。

個々のエンジンシリンダの直接的もしくは個別的な平行
過給または付加過給を実施するため、給気を圧縮する排
気ガスが過給室１日に到達する時点を、過給すべきシリ
ンダＩＱｂのエンジンピストン１１ｂの吸入運動に同期
させる。過給機ピストン２０に対する駆動エネルギを最
少化するため、給気の主要部を流入弁１４ｂの閉鎖直前
にエンジンシリンダ１０ｂに流入させれば好適である。

その際過給室１Ｂがシリンダ１０ａの流出弁１６ａによ
）直接に排気ガスエネルギを供給する限り、排気ガスが
流出弁と過給室との間に戻る経路を考慮せねばならない
ことは勿論である。

「平行過給」および「直接的付加過給」の上記方法にお
いて、エンジンピストンの運動と過給機の運動との間の
同期が重要である。しかしながら、これによプエンジン
運動と過給機運動との間の位相変化を介して量的制御を
行なうこともできる。このことは、たとえば第３図に示
したような機械作動式過給機の量的制御に対し特に興味
がある。何故なら、これにょシストローフ変化または回
転数制御による機械的過給機に対し必要とされるような
極めて面倒な量的制御を省略しうるからである。

第３図の過給機６７は、排気室６３が欠如しかつピスト
ン棒４５が連結棒６９を介してクランク７１と接続され
ている点において、第２図の排気ガスで駆動する過給機
４２と相違し、前者は全体として参照符号１００で示し
たベルト駆動機を介してエンジンクランク軸３９により
駆動することができ、ベルト駆動機１００はエンジンク
ランク軸３９と過給機６７を駆動させるよう作用するク
ランク７１との間の位相を変化させうる装置を備える。

この装置につき、以下第８図および第９図を参照してさ
らに詳細に説明する。

エンジンシリンダｘ４（第２図において）、「直接的付
加過給」における充分な充填量は過給機６７によシ及ぼ
される最大過給圧力への圧力上昇がエンジンシリンダ３
４における流入弁１４ｂの閉鎖に対し時間的に正確に同
期する際達せられる。過給機がその供給行程を終了する
時点を、流入弁が閉鎖される「最適」時点を越えて変位
させると、シリンダにおける最大圧力Ｐ２はもはや達成
されず、すなわち充填量はより少なくなる。

この場合、過給機をエンジンピストン３５の運動よりも
早くシ、或いは遅くすることができる。過給機が流入弁
１４ｂの閉鎖前にその供給行程の終りに達すると、エン
ジンピストン３５による吸入と過給機６７による空気供
給とがよシ強度になシ、エンジンシリンダ３４により吸
入行程の際に受入られる空気の総量がそれに応じて減少
する。過給機が流入弁１４ｂの閉鎖後に始めてその供給
行程の終りに達すると、過給機の全供給容積はもはやエ
ンジンシリンダ３４に到達せず、充填量が同様に少なく
なる。その際、勿論、供給行程の終期において過給機に
よシ無駄な仕事が行なわれる。エンジンの吸入配管に蓄
積する圧力はその次に点火されるエンジンシリンダの流
入弁が開放された後に有効となル、排気ガスの排出によ
るこのエンジンシリンダの７ラツシングを行なうことが
できる。

第３図に示した過給機６７はその上方範囲に空気流入口
と空気流出口とを備えた前壁部を備え、空気流入口と必
要に応じ空気流出口とに各１個の逆止弁を設けて、ｉ２
の給気室を簡単に得ることができる。好ましくは、これ
ら給気室のそれぞれをエンジンの空気流入口の半分に接
続する。かくして、より多いエンジンシリンダ数と、よ
り大きいエンジン回転数と共に増大する相対的な給気イ
ンパルスの妨害を有利に減少させることができる。

第８図に示したベルト駆動機１００はベルト１１０（好
ましくは歯付きＶベルト）を備え、このベルトを全部で
４個のローラに案内し、１個は駆動ローラ１１４であ夛
、１個は出力ローラ１１２であう、かつ出力ローラ１１
２と駆動ローラ１１４との間にはベルト走行方向でみて
ベルト走行方向に対し横方向すこ移動しうるロー２１２
０を備え、さらに駆動ロー２１１４と出力ロー２１１２
との間にはベルト走行方向に対し横方向に調整しうるロ
ー２１２２を備える。ローラ１２０はしたがって逆行す
るストランド１１６に当接する一方、ローラ１２２はベ
ルト１１０の駆動ストランド１１８に当接する。したが
って、この配置はローラ１２０がばね１２４によりベル
ト１１０に押圧されて所望のベルト緊張を維持しうるの
で好適である。

ローラ１２０がベルト走行方向に対し横方向に若干移動
し、しかもこれはロー２１２２の変位によらないので、
ローラ１２０の配置は駆動ストランドの領域においてこ
の駆動ストランドの僅かな長さ変化を無制御にて可能と
し、かくして駆動ローラ１１４と出力ローラ１１２との
絶対的平衡の変化を可能にする。

これに対し、ローラ１２２はベルト１１０の走行方向に
対し横方向の位置で調整することができる。図示した実
施例において、ロー２１２２はピストン棒１２６に支承
され、このピストン棒はシリンダ１２８内で移動自在に
配置されたピストン１３０と接続され、このピストン１
３０は両側で液圧作動され、ピストン１３０を備えるシ
リンダ１２８は復式液圧シリンダであって、それにより
ロー２１２２の位置が正確に調整される。液圧作動け、
外部で測定したパラメータ（たとえば自動車およびその
内燃機関の操作データなど）に応じてベルト駆動機の位
相を簡単に制御することができる。

ローラ１２２が第８図において右方向に移動すると、駆
動ストランド１１８が伸びるのに対し、逆行ストランド
１１６はそれに応じて短くなる。

出力ローラはそれにより駆動ローラよ）早くなる。ロー
ラ１２２を反対方向に移動させると、駆動ストランド１
１Ｂは徐々にその最も短い伸長位置に達し、これは好ま
しくは駆動ローラ１１４に比較して出力ローラ１１２が
遅くなることを意味し、先行と後行との可能性が望まし
ければロー２１２２の前記面位置の間のほぼ中央に位相
変化０点を設けるべきである。この配置は、両実施例に
おいて、調整自在なローラ１２２の一方の終端位置で一
方のストランド１１６または１１８が伸長状態で走行し
かつ他方のストランド１１８もしくは１１６が伸長じた
状態から最も離れた状態を有することができる。この前
提において、ローラ１２０および１２２の配置における
変化かり能である。第８図において、ローラ１２０がた
とえば他のベルト側に配置されれば、ストランド１１６
は左方向でなく右方向へ伸長位置から押圧されねばなら
ないであろう。第８図による配置の場合、はね１２４が
ローラ１２２の位置移動を均衡させねばならない。第９
図による実施例の場合とれは必要でなく、ここではより
小さくかつより硬質のばねを使用することができる。

第９図による実施例の場合、ピストン棒１２６に支持部
材１３２を接続し、ここにローラ１２２を堅固に支承す
る。ローラ１２０はスライダ１３４に支承され、このス
ライダは支持部材１３２においてベルト１１０の走行方
向に対し横方向に移動し、この目的で案内スリット１３
６がスライダ１３４を収容する作用を果す。スライダ１
３４は、ばね１３８によシ支持部材１３２に支持される
。このばねは、ベルト１１０ｉ所望の緊張下に維持する
という本質的な目的を有する。

ピストン１３０が移動すると、ローラ１２０および１２
２はこの運動に関与する。両ローラ１２０および１２２
は、ベルト１１０の同じ面に当接するので、他方のスト
ランド１１８が短縮される。両ストランド１１６と１１
８との対称位置のずれによって生ずる僅かの変動は、ば
ね１３８によシ均衡させることができる。

両ローラ１２０および１２２をそれぞれ他のベルト側に
配置する場合も同じ作用効果が得られ、これは第８図の
説明の終りに示したよりな配置のみに該当する。この前
提において、すなわち一方の終端位置において一方のス
トランドが伸長しかつ他方が最大に屈曲するという前提
において、ばね１３８の寸法決定に関し同じ利点をもっ
てロー２１２０をスライダ１３４によシ、ビストン棒１
２６およびこれに支承されたロー２１２２に対し強制的
に相対移動する支持部材に配置することができる（ただ
し、これは全体として無駄のある構造のため特に好適で
あるとは思われない）。しかしながら、位相変化を伴な
うベルト駆動を著しく異なる方法で実現することができ
、ｊ−たがって上記実施例のみに限定されない。

ベルト緊張度を調整しうるためには、好ましくははね１
２４または１３８の力を、ベルト駆動におい一〇周知さ
れＣいるようにルー整することができる。

好ましくは、過給機２６１たは６４に隔壁２０もしくは
４１の運動に対し緩衝器を設けて、これをたとえば液圧
式に形成することができる。

〔発明の効果〕

本発明の上記構成によｎば、過給機の駆動効率を高め、
圧縮の際の温度上昇を理論的最小限までできるだけ減少
させ、操作上の無駄を最小限をこすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法を実施するため２つのシリン
ダを変位過給機と接続した４サイクルエンジンの略図。 第２図は平面ピストン構造の変位過給機を有するエンジ
ンシリンダの略図、 第３図はエンジンクランク軸により駆動される変位過給
機を設けたエンジンの第２図と同様な略図、 第４図は従来の過給の作動ダイヤグラム、第５図は理論
的に知られた、いわゆる付加過給の作動ダイヤグラム、 第６図は本発明による方法の第１実施例の作動ダイヤグ
ラム、 第７図は本発明による方法の第２実施例の作動ダイヤグ
ラム、 第８図は第３図による配置に適したベルト駆動機の第１
実施例の略側面図、 第９図はこの種のベルト駆動・機の第２実施例の略側面
図である。 １０ａ、１０ｂ・・・シリンダ　１１ｂ、・、ビス　ト
　ン１２・・・過　給　機　１４ａ、１４ｂ・・・流入
口１６ａ、１６ｂ・・・流出口　１８・・・過　給　室
２０・・・隔　壁　２２・・・排　気　室２４・・・給
　気　室　２６・・・流　入　口２８・・・流　出　口
　３０・・・流　入　口３１　・・・逆　止　弁　３２
・・・流　出　口３４・・・シリンダ　３５・・・ピス
トン３６・・・吸入経路　３７・・・連　結　棒３８・
・・分　岐　部　４１・・・ピストン４２・・・過　給
　機　４３・・・ハウジング４４・・・逆　止　弁　４
５・・・ピストン棒４７．４９・・・案　内　５１・・
・給　気　室５３・・・流　入　口　５５・・・流　出
　口５７．５９・・・逆止弁　６１川流　入　口６３・
・・排　気　室　６５・・・ば　ね６７・・・過　給　
機　６９・・・連　結　棒７１・・・り　ラ　ン　り　
１００・・・ベルト駆動機１１０・・・ベ　ル　ト　１
１２，１１４・・・ローラ１１６．１１８川ストランド
　１２０，１２２・・・ローラー５７−　−を １２４・・・ば　ね　１２６・・・ピストン棒１２８・
・・シリンダ　１３０・・・ピストン１３２・・・支持
部材　１３４・・・スライダ１３６・・・案内スリット
１３８・・・ば　ね２０１・・・案　内　棒　２０２・
・・案　内２０３・・・ば　ね ン一　−５８− 手続補正書（顔） 昭和５９年　８月１６日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第９７６７４号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 氏　名　オスカル　シヤフラ （国籍）　（ドイツ連邦共和国） ４、代理人 （１）止へ凶凹別電確付（内容に変更ありまぜん）。 （２）別紙添付。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）変位過給機からの空気を所望の過給圧力に達する
   までエンジンシリンダ中へ導入する内燃機関のシリンダ
   に対する過給空気の導入方法において、変位過給機のピ
   ストンの排気運動をそこに設けたエンジンシリンダのピ
   ストン運動と同期させて、過給機から押出された空気を
   対応のエンジンシリンダに流入させることを特徴とする
   過給空気の導入方法。 ０）流入開始に際し大気圧の過給空気を過給機カラエン
   ジンシリンダに流入させ、かつ流入終了まで徐々に所望
   の過給圧力まで上昇させることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 Ｂ）シリンダ中へ導入すべき空気の１部を二ン−１−Ａ
   ワ ジンピストンによシ吸入し、かつ他の１部を下死点の領
   域でピストン移動する際に過給機からシリンダ中へ導入
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 （４）　ピストンが下死点を通る際に過給空気用の流入
   口を先ず閉鎖することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項または第３項記載の方法。 ＋５１　空気流入口を備えるシリンダ内で移動しうる少
   なくとも１個のピストンと、エンジンの空気流入口と供
   給側で接続した少なくとも１個の過給室を有する変位過
   給機とを備えた特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の方法を実施する内燃機関において、過給室（１８゜４
   ３）の９気供給容積（２４，５１）が、過給すべきエン
   ジンシリンダ（ｉｏｂ、３１）における最大の所望給気
   量に一致し、かつ変位過給機（１２、４２，６７３とエ
   ンジンピストン運動との同期（１００）をエンジンピス
   トン（１１ｂ、３５）が吸入行程を行なう際に過給機（
   １２，４２゜６７）が空気を空気流入口（１４ｂ）の方
   向に２− 移動させて圧縮するよう行なうことを特徴とする内燃機
   関。 （６）空気流入口を備えたシリンダ内で移動しうる少な
   くとも１個のピストンを備えかつエンジンの空気流入口
   と供給側において接続した少なくとも１個の過給室を有
   する変位過給機を備えた％詐請求の範囲第１項または第
   ６項記載の方法を実施する内燃機関において、過給室（
   １８，４３）の空気供給容積（２！、５１）が過給すべ
   さエンジンシリンダ（ＩＤｂ、３４）内においてエンジ
   ンピストン（１１ｂ、３５）によジ吸入された空気量に
   加え過給圧力まで圧縮する最大所望の仝気普に一致し、
   かつ変位過給機（１２、４２、６７１とエンジンピスト
   ン運動との同期をド死点の領域におけるピストン運動の
   際の変位過給機が最大所望の付加空気蓋をエンジンシリ
   ンダ（１（］ｂ、３４）中に流入させるよう行なうこと
   を特徴とする内燃機関。 ＋７１　ｆ位過給機（１２，４２）をエンジン排気ガス
   により駆動しうろことを特徴とする特許請求の範囲第５
   項または第６項記載の内燃機関。 １Ｂ）変位過給機（１２，４２）の排気ガス流入口（２
   ６，６１）を、排気ガスを放出するエンジンシリンダ（
   １０ａ）の流出弁（１６ａ）と直接に接続したことを特
   徴とする特許請求の範囲第７項記載の内燃機関。 （９）変位過給機（１２，４２）の排気ガス流入口（２
   ６，６１３に排気ガス収集器を付設しかつ過給室（１８
   ，４３）の排気ガス側（２２，６３）にサイクル制御部
   を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の
   内燃機関。 （１０）サイクル制御部の位相をエンジンクランク軸（
   ３９）のクランク角度に対し調整しうろことを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項記載の内燃機関。 （１１）変位過給機（６７）をエンジンのクランク軸（
   ３９）と駆動接続したことを特徴とする特許請求の範囲
   第５項または第６項記載の内燃機関。 （１２）変位過給機（６７）の運動の位相をエンジンク
   ランク軸（３９）のクランク角度に対し調整しうろこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の内燃機関。 （１３）エンジンのクランクｇ（３９）と変位過給機（
   ６７）との間にベルト駆動機（１００）を配置シ、駆動
   ベルトストランド（１１８）と弛緩ヘルドストランド（
   ＩＬ６）との間のベルト長さの比を調整しうろことを特
   徴とする特許請求の範囲第１２項記載の内燃機関。 （１４）ベルト（１１０）を駆動ローラ（１１２）およ
   び出力ローラ（１１４）並びにベルト（１１０）の走行
   方向に対し横方向に調整しうるローラ（１２２）を介し
   て案内することを特徴とする特許請求の範囲第１２項記
   載の内燃機関。 （１５）過給機ピストン（２０，４１３に排気ガスイン
   パルスに抗する復帰力を付与したことを特徴とする特許
   請求の範囲第７項記載の内燃機関。 （１６）　復帰力を、過給機ピストン（２０，４１３の
   ストローク長が排気ガスインパルスの強度に応じて変化
   するような大きさとすることを特徴とする特許請求の範
   囲第１５項記載の内燃機関。 （１７）過給機ピストン（２０，４１）の運動に緩衝を
   付与することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   １６項のいずれかに記載の内燃機関。