JPS6035534B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は内燃機関の吸気装置に関する。

一般に内燃機関の低負荷運転時、特にアィドリング運転
時には燃焼室への混合気の充填効率が低いため残留ガス
が多く、このため着火が安定せずに失火を招き易く、運
転に円滑さを欠きやすい不具合がある。

この発明はこのような事情にもとづいてなされたもので
、低負荷運転時において点火千全付近の残留ガスを掃気
し、かつ燃焼室内でのスワールを強化して着火および燃
焼の安定も図れ、しかも点火栓の過熱も同時に防止でき
る内燃機関の吸気装置を提供しようとするものである。

すなわち、本発明は上記目的を達成するため、シリンダ
の軸心から偏心した位置に点火栓を有した燃焼室に、吸
気弁を介して吸気通路を蓮通させた内燃機関において、
上記吸気通路内に絞り弁およびこの絞り弁の吸気下流側
に位置して上記絞り弁の開度に依存してやや遅れて開く
制御弁を設け、この吸気通路内の吸気弁近傍に、上言己
絞り弁と制御弁との間の吸気通路から導入した混合気を
燃焼室内に円周方向に向けて噴出させる小吸気通路の贋
口を開口させ、かつ上記吸気通路には絞り弁が閉止され
る位置よりも吸気上流側に補助吸気通路の上流端を閉口
させ、この補助吸気通路の下流端は、その噴流が前記燃
焼室内の点火栓に向うように関口させたことを特徴とす
る。以下この発明の一実施例を図面にもとづき説明する
。

図中Ｅは内燃機関であり、この機関Ｅは、シリンダ１と
、このシリンダ１内に摺動自在に欧入したピストン２お
よびシリソダヘツド３によって形成される燃焼室４を有
している。

この燃焼室４は２球式の燃焼室であり、スキッシュェリ
アを備えている。そして、燃焼室４は吸気弁６を介して
吸気通路６に、また排気弁７を介して排気通路８に蓮通
している。また、符号９は点火栓であり、燃焼室４の頂
部においてシリンダーの軸心に対して偏心した位置に設
けられている。上記吸気通路６は吸入管１０、蓮通管１
１および気化器１２を通って図示しないェアクリーナに
蓮通されている。上記気化器１２は吸気通路６に設けた
ベンチュリ１３に、このベンチュリ１３の閥口度を調整
するピストン１４を設け、このピストン１４に取着した
ニ−ドル弁１５によってニードルジェツト１６の関口を
制御するようになっている。そしてベンチュリ１３の吸
気下流には絞り弁１７を設けてあり、この絞り弁１７の
下流に位置した蓮通管１１には制御弁１８を設けてある
。絞り弁１７および制御弁１８の弁藤１７ａ，１８ａは
、それぞれレバー１９，２川こ連結されており、これら
レバー１９，２０は、たとえばワイヤ１９ａ，２０ａを
介して遊動装置２１に連結されている。遊動装置２１は
、ケース２２内に摺動子２３を設け、この摺動子２３を
スロットルグリップ等の操作子２４で作動させるように
なっており、絞り弁１７側のワイヤ１９ａはこの摺動子
２３に遊びを生じることなく連結されて、操作子２４の
操作による沼勤子２３の変位に追従して作動されるとと
もに、制御弁１８側のワイヤ２０ａは摺動子２３と遊び
を有して連結され、摺動子２３の所定量の変位の後に、
この摺動子２３に追従するようになっている。したがっ
て、操作子２４の操作によって絞り弁１７が所定量、た
とえば約５ｏ程度開かれるまでは制御弁１８は全く開か
れず、絞り弁１７がこれ以上開かれると制御弁１８はこ
れより遅れて開かれるようになっており、かつ絞り弁１
７が全開されると制御弁１８も全開され構成となってい
る。なお、絞り弁１７および制御弁１８はそれぞれ図示
しない復帰用ばねで自動的に回動復帰して吸気通路６を
閉止するようになっている。

また、符号２５は小吸気通路であり、前記吸気通路６よ
りも小径に形成されて制御弁１８を迂回して設けられて
いる。

つまり、小吸気通路２６の上流端は、絞り弁１７と制御
弁１８との間に位置した吸気通路６の底面に開口させて
あり、かつ下流端には噴口体２６を連結し、この贋口体
２６を、たとえば関弁中における吸気弁５の笠状部に指
向するように関口させてある。なお、この頃口体２６の
開□方向は、燃焼室４内の円周方向に向けて直接に開□
させてもよい。さらに、符号２７は補助吸気通路であり
、この補助吸気通路２７も吸気通路６より小径に形成さ
れ、絞り弁１７および制御弁１８を迂回して設けられて
いる。

すなわち、補助吸気通路２７の上流端は、少なくとも絞
り弁１７が閉止されている時に、この絞り弁１７よりも
吸気上流側に位置した吸気通路６の底面に開口させてあ
り、本実施例の場合、第３図に詳図されているように、
閉止状態の絞り弁１７に近接した僅かに上流側に設けて
ある。そして、補助吸気通路２７の下流端には他の頃口
体２８を連結してあり、この贋口体２８は吸気通路６内
において、吸気弁５と前記小吸気通路２５の階口体２６
の閉口端との間に開□されており、吸気弁５が開かれた
ときに、この階口体２８の閉口部が燃焼室４内の点火栓
９に指向するように形成されている。なお、この補助吸
気適路２７の下流端は、直接′に燃焼室４に蓮通させて
その開ロ端を点火栓９に向って関口させてもよいもので
ある。

このような構成における実施例の作用につき説明する。

操作子２４を操作しないアィドリング運転中においては
絞り弁１７が閉じているので、吸気弁５が開かれる吸気
行程時には、燃焼室４内の負圧が補助吸気通路２７の項
口体２８に伝えられる。このため、気化器１２のベンチ
ュリ１３を通過した混合気は、絞り弁１７近傍に閉口す
る補助吸気通路２７内に導かれて、贋口体２８を介して
燃焼室４内に噴出される。そして「 この混合気は燃焼
室４内の点火栓９に向って噴出されるので、点火栓９付
近に滞留されている残溜ガスがこの噴流によって吹き払
われ、このため点火栓９付近は新規な混合気に入れ替る
。それとともに、点火栓９自体が燃焼室４内においてシ
リンダーの執心に対して偏心しているので、噴口体２８
から点火栓９に向う混合気の流れによって、燃焼室４内
にはシリンダ１の周方向に沿うスワール（旋回流）が発
生する。

そしてこのスワールは、機関Ｅが圧縮行程に至っても残
存するので、点火栓９によって着火がなされる際には、
上記の如く点火栓９付近が新規な混合気に入れ替ってい
ることを相まって、点火栓９による着火が確実に行なわ
れ、燃焼が安定する。また、このように燃焼効率が良好
となると、点火栓９が過熱し易くなるが、この点火栓９
の付近には次の吸気行程時に引き続いて新規な混合気が
噴出されるので、この温度の低い混合気中に点火栓９が
さらされることになり、このため上記スワールの発生と
点火栓９の冷却とを同時に行なうことができる。

一方、操作子２４を操作して絞り弁１７を僅かに開いて
運転する低負荷運転時にあっては、制御弁１８がまだ閉
じているので、吸気弁５が開弁する吸気行程時には、燃
焼室４の負圧が同じく上記補助吸気通路２７および小吸
気通路２５を作用し、ベンチュリ１３を通過した混合気
は補助吸気通路２７および小吸気通路２５を介して吸気
運路６に供出される。

この場合、補助吸気通路２７の噂口体２８からの混合気
は、第３図中想像線で示すように前記絞り弁１８がやや
開くことに伴って流入量が減少されるが、前記と同様に
点火栓９に向って流れ、点火栓９付近を引き続いて掃気
する。また、小吸気通路２５の贋口体２６から噴出され
た混合気は、吸気弁５の笠状部に当って矢印方向へ転向
し、シリンダ１内に周万向に沿った高速のスワールを生
じる。このスワールは、吸気通路６内の圧力が低い低負
荷運転時になる程高速となるので、燃焼室４内のガスが
雌拝されることになる。しかも、このスワールは機関Ｅ
が圧縮行程に至っても残存するので、圧縮行程の終期に
点火栓９によって混合気に着火すると、点火栓９付近が
前記した補助吸気通路２７の作用によって掃気されてい
ることと相まって、点火栓９付近に確実に火焔核が生成
され、この火焔核は高速のスワールに乗って瞬時にシリ
ンダ１内に拡散し、直ちに成長を始める。したがって、
あたかも火焔伝播速度が急速に行われる場合のように短
時間に燃焼を完成し、燃え残りを生じることがなく、火
焔伝播速度の不安定に起因する運転の円滑さも改善でき
、排気中に含有される未燃焼、不完全燃焼成分も軽減さ
れることになる。そして、特にこの低負荷運転時には、
燃焼の高速化によって点火栓９が過熱し易くなるが、こ
の場合においても上述したアィドリング運転中と同様に
頃口体２８を通じて点火栓９付近に混合気が噴出される
ので、点火栓９の冷却を行うことができる。

次に、機関出力を増すべく操作子２４をさらに操作して
絞り弁１７をたとえば５０以上に開くと、絞り弁１７を
通過する混合気が増して補助吸気通路２７を導通される
混合気が減少し、これに代って小吸気通路２５を流れる
混合気が増す。

この状態にあっては、小吸気通路２５からの混合体の損
梓、拡散作用により、補助吸気通路２７による掃気作用
は殆んど必要としない。そして、小吸気通路２５が飽和
状態に達する以前に上記絞り弁１７よりも遅くれて制御
弁１８を通じて混合気が流れ始める。

このように制御弁１８の開度が増してくると、吸気通路
６内の圧力が上昇し、小吸気通路２５から供給される混
合気の流速が低下してスワールを発生させる機能も順次
低下するが、そのような運転状態下においては混合気の
充填効率も高く、かつスキッシュも有効に機能するので
吸気の燃焼状態もよく、小吸気通路２５の作用を本来的
に必要としない運転域となる。さらに操作子２４を操作
して絞り弁１７を全開して高出力運転状態に移ると、こ
のときには制御弁１８も全開状態となって吸気通路６を
流れる混合気の障害になるようなことはない。

この状態では小吸気速路２５が全く作用しなくても何ら
支しつかえないものである。以上詳述した本発明によれ
ば、アィドリング運転を含む低負荷運転時、つまり絞り
弁が閉止もしくは僅かに開かれて運転されるとき、新規
な混合気を絞り弁の上流から導入して燃焼室の点火栓に
向けて噴き付けることができる。

このため、点火栓付近に滞留し勝ちな残溜ガスが掃気さ
れ、点火栓付近は新規な混合気に入れ替るとともに、こ
の点火栓自体がシリンダ軸Ｄもこ対して偏○しているの
で、燃焼室内には上記混合気によって．スワールが形成
される。加えて、絞り弁が僅かに開かれた低負荷運転時
には、上記小吸気通路からの混合気とともに、絞り弁と
制御弁との間から導入した混合気が燃焼室の周方向に沿
って噴出されるので、上記絞り弁の開弁に伴って補助吸
気通路からの混合気の噴出量が少なくなっても、燃焼室
内には高速のスワールが継続して発生される。しかも、
このスワールは火焔伝播の安定性が低下する低負荷運転
時程高速となるので、上記掃気作用と相まって点火栓に
よる着火が確実に行なわれることになり、したがって、
安定した燃焼が可能となり、円滑な運転を行なえる。ま
た、補助吸気通路を通じて噴出する混合気中に点火栓が
さらされるので、高速燃焼させた場合に生じ易い点火栓
の過熱も同時に解消できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は機関の縦断
面図、第２図は第１図中ローロ線に沿う断面図、第３図
は第１図中ｍ部を拡大して示す説明図である。 １・・・・・・シリンダ、４・・・・・・燃焼室、５・
・・・・・吸気弁、６・・・・・・吸気運路、９・・・
・・・点火栓、１７…・・・絞り弁、１８・・・・・・
制御弁、２５・・・・・・小吸気通路、２７・・・・・
・補助吸気通路、２８・・・・・・暖□。 第１図第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダの軸心から偏心した位置に点火栓を有した
   燃焼室に、吸気弁を介して吸気通路を連通させ、この吸
   気通路内に絞り弁およびこの絞り弁の吸気下流側に位置
   して上記絞り弁の開度に依存してやや遅れて開く制御弁
   を設け、この吸気通路内の吸気弁近傍に、上記絞り弁と
   制御弁との間の吸気通路から導入した混合気を燃焼室内
   に円周方向に向けて噴出させる小吸気通路の噴口を開口
   させ、かつ上記吸気通路には絞り弁が閉止される位置よ
   りも吸気上流側に補助吸気通路の上流端を開口させ、こ
   の補助吸気通路の下流端は、その噴流が前記燃焼室内の
   点火栓に向うように開口させたことを特徴とする内燃機
   関の吸気装置。