JPS6036757Y2 - supercharged engine - Google Patents
supercharged engineInfo
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- JPS6036757Y2 JPS6036757Y2 JP5338881U JP5338881U JPS6036757Y2 JP S6036757 Y2 JPS6036757 Y2 JP S6036757Y2 JP 5338881 U JP5338881 U JP 5338881U JP 5338881 U JP5338881 U JP 5338881U JP S6036757 Y2 JPS6036757 Y2 JP S6036757Y2
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- valve
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- supercharging
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Description
【考案の詳細な説明】
この考案は過給エンジン、詳しくは部分負荷時の燃料消
費の低減を図った過給エンジンに関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a supercharged engine, and more particularly to a supercharged engine that aims to reduce fuel consumption during partial load.
一般に、自動車の運行燃費を改善するには、エンジンの
効率を高めるとともに、エンジンの小型軽量化を図るこ
とが望ましい。In general, in order to improve the operating fuel efficiency of automobiles, it is desirable to increase the efficiency of the engine and to reduce the size and weight of the engine.
このため、近年、ターボチャージャなどによる過給技術
に関心が払われている。For this reason, in recent years, attention has been paid to supercharging technology using turbochargers and the like.
しかしながら、従来の過給機はエンジンの全吸気量を過
給する方式であるため過給機が大容量となっていた。However, conventional superchargers have a large capacity because they supercharge the entire intake air amount of the engine.
そのため、駆動損失が大きく、また低速域では過給率が
悪く必要な出力が得られないなどの問題点があった。Therefore, there were problems such as large driving loss and poor supercharging rate in low speed ranges, making it impossible to obtain the necessary output.
そこで、このような問題点を解決するとともに、エンジ
ンの小型軽量化を可能にし、大幅な燃費の改善が図れる
過給エンジンがすでに提案されており、この過給エンジ
ンを第1図乃至第3図に基づき説明する。Therefore, a supercharged engine has already been proposed that can solve these problems, make the engine smaller and lighter, and significantly improve fuel efficiency. The explanation will be based on.
1はエンジンの気筒であり、これら気筒1はエンジン吸
気通路2の一端にそれぞれ連通している。Reference numeral 1 indicates cylinders of the engine, and these cylinders 1 each communicate with one end of an engine intake passage 2.
エンジン吸気通路2の他端は図示しない気化器に連通し
ており、気化器からの混合気は各給気弁3に分配される
。The other end of the engine intake passage 2 communicates with a carburetor (not shown), and the air-fuel mixture from the carburetor is distributed to each intake valve 3 .
4は過給機としてのエアポンプであり、このエアポンプ
4はエンジン動力で駆動されている。4 is an air pump serving as a supercharger, and this air pump 4 is driven by engine power.
エアポンプ4の吸入口5はエンジン吸気通路2に連通し
、その吐出口6は過給気通路7の一端に連通されている
。An intake port 5 of the air pump 4 communicates with an engine intake passage 2, and a discharge port 6 thereof communicates with one end of a supercharging passage 7.
過給気通路7の他端は各気筒1に設けられた過給気弁と
しての第3弁8にそれぞれ連通し、エアポンプ4から吐
出される高圧混合気は各第3弁8に分配される。The other end of the supercharging passage 7 communicates with a third valve 8 as a supercharging valve provided in each cylinder 1, and the high-pressure air-fuel mixture discharged from the air pump 4 is distributed to each third valve 8. .
第3弁8はエンジンの吸入行程終了付近から圧縮行程初
期までの期間開弁するようになっており、この期間に前
記高圧混合気が燃焼室である各気筒1内に追加導入(過
給)される。The third valve 8 is opened for a period from near the end of the engine's intake stroke to the beginning of the compression stroke, and during this period, the high-pressure air-fuel mixture is additionally introduced into each cylinder 1, which is a combustion chamber (supercharging). be done.
各気筒1内にはピストン9が摺動自在に収容されており
、ピストン9はコンロッド10を介してクランクピン1
1に連結されている。A piston 9 is slidably housed in each cylinder 1, and the piston 9 is connected to a crank pin 1 via a connecting rod 10.
1.
なお、12は排気弁、13はスロットルバルブであり、
スロットルバルブ13は図示しないアクセルと連動して
その開度が変化する。In addition, 12 is an exhaust valve, 13 is a throttle valve,
The opening degree of the throttle valve 13 changes in conjunction with an accelerator (not shown).
作用を概略説明する。The action will be briefly explained.
第2図に示すように、クランクピン11が矢印の向きに
回転すると、ピストン9は下降し給気弁3から混合気が
気筒1内に吸入される。As shown in FIG. 2, when the crank pin 11 rotates in the direction of the arrow, the piston 9 descends and air-fuel mixture is sucked into the cylinder 1 through the intake valve 3.
このとき、第3弁8は閉弁している。At this time, the third valve 8 is closed.
ピストン9が下死点に到達した頃に第3弁8は開弁し、
第3図に示すように、エアポンプ4からの高圧混合気が
気筒1内に導入される。When the piston 9 reaches the bottom dead center, the third valve 8 opens,
As shown in FIG. 3, high pressure air-fuel mixture from the air pump 4 is introduced into the cylinder 1.
さらに、クランクピン11が回転し、ピストン9が上昇
しはじめ、エンジンの圧縮行程となるが、このとき第3
弁8は再び閉弁する。Furthermore, the crank pin 11 rotates and the piston 9 begins to rise, resulting in the compression stroke of the engine.
Valve 8 is closed again.
第3弁8は給気弁3に比して小径となっており、エアポ
ンプ4から吐出される混合気が第3弁8を介して気筒1
内に導入される際の混合気の流速は給気弁3から気筒1
内に吸入される混合気の流速よりも2〜3倍高められる
。The third valve 8 has a smaller diameter than the intake valve 3, and the air-fuel mixture discharged from the air pump 4 is delivered to the cylinder 1 via the third valve 8.
The flow rate of the mixture when introduced into the cylinder is from the intake valve 3 to the cylinder 1.
The flow rate of the air-fuel mixture sucked into the tank is two to three times higher.
この結果、燃焼速度が増大し、燃費が効果的に低減され
る。As a result, the combustion rate is increased and fuel consumption is effectively reduced.
このような過給エンジンはエンジン吸気の一部を加圧し
て各気筒に追加導入するようにしたため、小容量の過給
機でも低速域で十分な過給率を得ることができ、また過
給機駆動によるエンジン動力の損失は小さい。In such supercharged engines, a portion of the engine intake air is pressurized and additionally introduced into each cylinder, so even a small capacity supercharger can obtain a sufficient supercharging rate in the low speed range. Loss of engine power due to mechanical drive is small.
この結果、エンジンの小型軽量化を可能にし、かつ大幅
な燃費の改善が期待できる。As a result, it is possible to make the engine smaller and lighter, and a significant improvement in fuel efficiency can be expected.
ところが、この過給エンジンの過給機は小容量のエアポ
ンプであるから、エアポンプの吐出側の圧力が吸入側の
圧力より低い場合、エアポンプはこの圧力差によって駆
動可能であるという特長がある。However, since the supercharger of this supercharged engine is a small-capacity air pump, it has the advantage that if the pressure on the discharge side of the air pump is lower than the pressure on the suction side, the air pump can be driven by this pressure difference.
この考案はこのような過給エンジンの特長に着目してな
されたものであり、エンジンのアイドリング時および部
分負荷時を検出して遮断指令を送信する検出手段と、エ
ンジンと過給機との間に介在し検出手段からの遮断指令
を受信するとエンジンと過給機とを遮断するクラッチと
、過給機の回転軸で駆動されるオルタータと、を備えエ
ンジン動力の負荷を軽減し、一段と燃費の改善を図るこ
とを目的としている。This invention was developed with a focus on the features of supercharged engines, and includes a detection means that detects when the engine is idling or under partial load and sends a shutoff command, and a means that detects when the engine is idling or under partial load and transmits a shutoff command, and a It is equipped with a clutch that cuts off the engine and the supercharger when it receives a cutoff command from the detection means, and an alternator that is driven by the rotating shaft of the supercharger, reducing the engine power load and further reducing fuel consumption. The purpose is to make improvements.
以下この考案を図面に基づいて説明する。This invention will be explained below based on the drawings.
第4図および第5図はこの考案の一実施例を示す図であ
る。FIGS. 4 and 5 are diagrams showing an embodiment of this invention.
まず、構成を説明する。1はエンジンの気筒であり、こ
れら気筒1はエンジン吸気通路2の一端にそれぞれ連通
している。First, the configuration will be explained. Reference numeral 1 indicates cylinders of the engine, and these cylinders 1 each communicate with one end of an engine intake passage 2.
エンジン吸気通路2の他端は図示しない気化器に連通し
ており、気化器からの混合気は各給気弁3に分配される
。The other end of the engine intake passage 2 communicates with a carburetor (not shown), and the air-fuel mixture from the carburetor is distributed to each intake valve 3 .
7a、7bは過給気通路であり、過給気通路7aの一端
はエンジン吸気通路2に、他端は過給機としてのエアポ
ンプ4の吸入口5にそれぞれ連通している。7a and 7b are supercharging air passages, one end of the supercharging air passage 7a communicates with the engine intake passage 2, and the other end communicates with the intake port 5 of the air pump 4 serving as a supercharger.
エアポンプ4の入力軸21は電磁クラッチ22を介して
エンジン動力が伝達され、出力軸23はオルタネータ2
4に直結されている。Engine power is transmitted to the input shaft 21 of the air pump 4 via the electromagnetic clutch 22, and the output shaft 23 is connected to the alternator 2.
It is directly connected to 4.
また、過給気通路7bの一端はエアポンプ4の吐出口6
に、他端は過給気弁としての第3弁8にそれぞれ連通し
ている。Further, one end of the supercharging air passage 7b is connected to the discharge port 6 of the air pump 4.
In addition, the other end communicates with a third valve 8 serving as a supercharging valve.
この結果、過給気通路7a、7bはエンジン吸気通路2
から分岐して第3弁8に連通し、エアポンプ4は過給気
通路7の途中に介装されている。As a result, the supercharging passages 7a and 7b are connected to the engine intake passage 2.
The air pump 4 is interposed in the middle of the supercharging passage 7, and is connected to the third valve 8.
前記エンジン吸気通路2にはスロットルバルブ13が設
けられ、このスロットルバルブ13は図示しないアクセ
ルの踏込によってその開度を変化させ、混合気の流量を
制御している。A throttle valve 13 is provided in the engine intake passage 2, and the opening degree of the throttle valve 13 is changed by pressing an accelerator (not shown) to control the flow rate of the air-fuel mixture.
すなわち、アクセルの踏込が弱い部分負荷時にはスロッ
トルバルブ13の開度は小さく、各給気弁3に配分され
る混合気の流量は減少する。That is, under partial load when the accelerator pedal is weakly pressed, the opening degree of the throttle valve 13 is small, and the flow rate of the air-fuel mixture distributed to each intake valve 3 is reduced.
このとき、エンジン吸気通路2から過給気通路7aに流
れる混合気の流量は相対的に増大する。At this time, the flow rate of the air-fuel mixture flowing from the engine intake passage 2 to the supercharging passage 7a increases relatively.
この結果、エアポンプ4の吸入口5側の圧力が吐出口6
側の圧力よりも高くなる。As a result, the pressure on the suction port 5 side of the air pump 4 is reduced to the discharge port 6.
higher than the side pressure.
25は検出手段としての圧力スイッチであり、この圧力
スイッチ25はエンジン吸気通路2を流れる混合気の流
量の増減による圧力変化によってダイヤフラム26が端
子27,28を短絡・開放する。Reference numeral 25 denotes a pressure switch as a detection means, and a diaphragm 26 short-circuits and opens terminals 27 and 28 in response to pressure changes caused by increases and decreases in the flow rate of the air-fuel mixture flowing through the engine intake passage 2.
この端子27.28の短絡・開放によって前記電磁クラ
ッチ22のソレノイドが励磁または非励磁となる。The solenoid of the electromagnetic clutch 22 is energized or de-energized by shorting and opening the terminals 27 and 28.
この結果、エアポンプ4はエンジン動力伝達部29と接
離する。As a result, the air pump 4 comes into contact with and separates from the engine power transmission section 29.
次に作用を説明する。Next, the action will be explained.
第4図において、アイドリング時または部分負荷時には
図示しないアクセルの踏込が弱いので、スロットルバル
ブ13の開度は小さい。In FIG. 4, when the vehicle is idling or under partial load, the accelerator pedal (not shown) is pressed weakly, so the opening degree of the throttle valve 13 is small.
この結果、給気弁3に配分される混合気の流量は減少し
、スロットルバルブ13より下流のエンジン吸気通路2
の圧力は低下する。As a result, the flow rate of the air-fuel mixture distributed to the intake valve 3 decreases, and the engine intake passage 2 downstream of the throttle valve 13
pressure decreases.
この結果、圧力スイッチ25のダイフラム26は吸引さ
れ、端子27.28は開放されるので電磁クラッチ22
のソレノイドは非励磁となる。As a result, the diaphragm 26 of the pressure switch 25 is attracted, and the terminals 27 and 28 are opened, so that the electromagnetic clutch 22
The solenoid is de-energized.
したがって、エアポンプ4の入力軸21はエンジン動力
伝達部29との連結が断たれる。Therefore, the input shaft 21 of the air pump 4 is disconnected from the engine power transmission section 29.
一方、気化器からの混合気の大部分が過給気通路7aに
流れる。On the other hand, most of the air-fuel mixture from the carburetor flows into the supercharging passage 7a.
この結果、エアポンプ4の吸入口5側の圧力が吐出口6
側の圧力よりも高くなり、エアポンプ4はこの圧力差で
駆動され混合気を第3弁8に吐出する。As a result, the pressure on the suction port 5 side of the air pump 4 is reduced to the discharge port 6.
The air pump 4 is driven by this pressure difference and discharges the air-fuel mixture to the third valve 8.
エアポンプ4が駆動されるとオルタネータ24も駆動さ
れ発電出力が得られる。When the air pump 4 is driven, the alternator 24 is also driven and power generation output is obtained.
エアポンプ4の回転速度は圧力差およびオルタネータ2
4の負荷によって異なるが、スロットルバルブ13の開
度、すなわち、エンジン吸気通路2と過給気通路7aと
の混合気の配分比を定めればよい。The rotational speed of air pump 4 depends on the pressure difference and alternator 2.
4, the opening degree of the throttle valve 13, that is, the distribution ratio of the air-fuel mixture between the engine intake passage 2 and the supercharging passage 7a may be determined.
したがって、アイドリング時も含めてこの期間、エンジ
ン動力の消費がないので、燃費が改善される。Therefore, since no engine power is consumed during this period, including during idling, fuel efficiency is improved.
第5図は高負荷時を示している。Figure 5 shows a high load situation.
すなわち、スロットルバルブ13の開度が大きくなると
、吸気弁3に配分される混合気が増加し、相対的に過給
気道路7aに流入する混合気が減少する。That is, when the opening degree of the throttle valve 13 increases, the air-fuel mixture distributed to the intake valve 3 increases, and the air-fuel mixture flowing into the supercharging road 7a relatively decreases.
エンジン吸気通路2の圧力が高くなり、圧力スイッチの
ダイヤフラム26は押圧されて端子27.28を短絡す
る。The pressure in the engine intake passage 2 increases and the diaphragm 26 of the pressure switch is pressed, shorting out the terminals 27,28.
この結果、電磁クラッチ22はソレノイドが励磁され、
エアポンプ4の入力軸21がエンジン動力伝達部29に
連結される。As a result, the solenoid of the electromagnetic clutch 22 is energized,
An input shaft 21 of the air pump 4 is connected to an engine power transmission section 29 .
なお、エアポンプ4の出力軸23とオルタネータ24と
の連結は同軸である必要はなく、ベルトを介した構造で
もよい。Note that the connection between the output shaft 23 of the air pump 4 and the alternator 24 does not need to be coaxial, and may be structured through a belt.
また、検出手段として、圧力スイッチ25である必要な
く、スロットルバルブ13の開度を検出するもの、ある
いは、エアポンプ4の吸入圧力を検出するものでもよい
。Further, the detection means need not be the pressure switch 25, but may be one that detects the opening degree of the throttle valve 13 or one that detects the suction pressure of the air pump 4.
以上説明してきたように、この考案によれば、過給機に
伝達されるエンジン動力を遮断連結するクラッチと、エ
ンジンのアイドリング時および部分負荷時を検出して前
記クラッチに遮断動作をさせる検出手段と、前記過給機
に直接駆動されるオルタネータと、を備えるようにした
ので、エンジン動力を消費せず発電出力が得られ、燃費
が効果的に改善される。As explained above, according to this invention, there is provided a clutch that disconnects and connects the engine power transmitted to the supercharger, and a detection means that detects when the engine is idling or under partial load and causes the clutch to perform a disconnecting operation. and an alternator that is directly driven by the supercharger, so power generation output is obtained without consuming engine power, and fuel efficiency is effectively improved.
第1図は本出願人が提案した過給エンジンの吸気系を示
すその構成図、第2図および第3図は第3弁の作動説明
図、第4図および第5図はこの考案に係る過給エンジン
の吸気系を示すその構成図である。
1・・・・・・気筒(燃焼室)、2・・・・・・エンジ
ン吸気通路、4・・・・・・エアポンプ(過給機)、7
・・・・・・過給気通路、訃・・・・・第3弁(過給気
弁)、22・・・・・・電磁クラッチ、23・・・・・
・出力軸、24・・・・・・オルタネータ、25・・・
・・・圧力スイッチ(検出手段)。Figure 1 is a block diagram showing the intake system of a supercharged engine proposed by the present applicant, Figures 2 and 3 are illustrations of the operation of the third valve, and Figures 4 and 5 are related to this invention. 1 is a configuration diagram showing an intake system of a supercharged engine. 1... Cylinder (combustion chamber), 2... Engine intake passage, 4... Air pump (supercharger), 7
...Supercharging passageway, bottom...Third valve (supercharging valve), 22...Electromagnetic clutch, 23...
・Output shaft, 24... Alternator, 25...
...Pressure switch (detection means).
Claims (1)
間開弁する過給気弁と、エンジン吸気通路から分岐して
前記過給気弁に連通する過給気通路と、該過給気通路の
途中に介装されエンジン動力で回転軸が駆動される過給
機と、を有し、過給気弁から燃焼室に過給気が追加供給
される過給エンジンにおいて、エンジンのアイドリンク
時および部分負荷時を検出して遮断指令を送信する検出
手段と、エンジンと過給機との間に介在し検出手段から
の遮断指令を受信するとエンジンと過給機とを遮断する
クラッチと、前記過給機の回転軸で駆動されるオルタネ
ータと、を備え、エンジンのアイドリング時および部分
負荷時には過給気通路に生ずる負圧で過給機を駆動し、
この動力でオルタネータを駆動させるようにしたことを
特徴とする過給エンジン。A supercharging air valve that is open from near the end of the intake stroke of the engine to the beginning of the compression stroke, a supercharging air passage that branches from the engine intake passage and communicates with the supercharging air valve, and an intermediate part of the supercharging air passage. In a supercharged engine that has a supercharger installed in the engine and whose rotating shaft is driven by engine power, and in which supercharge air is additionally supplied to the combustion chamber from the supercharge valve, the a detection means for detecting a load state and transmitting a cutoff command; a clutch interposed between the engine and the supercharger and cutting off the engine and the supercharger when receiving a cutoff command from the detection means; an alternator driven by the rotating shaft of the engine, and when the engine is idling or under partial load, the negative pressure generated in the supercharging air passage drives the supercharger,
A supercharged engine characterized by using this power to drive an alternator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5338881U JPS6036757Y2 (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | supercharged engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5338881U JPS6036757Y2 (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | supercharged engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57167225U JPS57167225U (en) | 1982-10-21 |
JPS6036757Y2 true JPS6036757Y2 (en) | 1985-10-31 |
Family
ID=29850029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5338881U Expired JPS6036757Y2 (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | supercharged engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6036757Y2 (en) |
-
1981
- 1981-04-14 JP JP5338881U patent/JPS6036757Y2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57167225U (en) | 1982-10-21 |
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