JPS6042173Y2 - エンジンの二次空気供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジンの排気ガス中に含まれる未燃焼戊分
分を再燃焼浄化するために排気通路に二次空気を供給す
るようにしたエンジンの二次空気供給装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、このようなエンジンの二次空気供給装置として、
例えば実開昭５２−４４９１１号公報に開示されるよう
に、エンジンにより駆動されるエアポンプからの二次空
気を排気通路に供給する二次空気供給通路と、該二次空
気供給通路の二次空気を制御する弁体と、負圧室を有し
該負圧室に導入される負圧により上記弁体を作動せしめ
るダイヤプラム装置で構成された負圧応動装置と、上記
負圧室と吸気通路とを連通し絞りを介設した負圧通路と
を備え、負圧室の負圧が設定値以上となる低負荷運転時
および上記絞りの時間遅れ作用により該負圧室の負圧が
設定値以上に維持される加速運転時には二次空気を排気
通路に供給する一方、負圧室の負圧が設定値以下の時、
すなわち高負荷運転時には二次空気の供給を停止するよ
うにし、よって高負荷運転時の排気ガス浄化装置の過熱
および出力低下を防止しつつ、低負荷運転と加速運転の
使用頻度の高い市街地走行においてもυＩ気ガス浄化を
効率的に行うようにしたものは知られている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の装置においては、加速運転時
には負圧応動装置の負圧室は絞りの作用により設定値以
上の負圧に維持されている一方、吸気通路の負圧はほぼ
大気圧近くになるため、この両者の差圧により、吸気通
路内の燃料の一部が負圧通路内に流入腰この流入した燃
料によって上記絞りに目詰りが生じやすく、その結果、
加速運転時での二次空気供給という本来の機能を行うこ
とができなくなるという問題があった。

特に、上記絞りが連続気泡型発泡樹脂で形威されている
場合には各孔径が極めて小さいことにより、目詰りによ
る絞りの機能障害が顕著であった。

本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、上記のように低負荷運転時および加速運
転時に二次空気の供給を行う一方、高負荷運転時に二次
空気の供給を停止するようにしたエンジンの二次空気供
給装置において、上記二次空気の排気通路への供給停止
時（すなわち高負荷運転時）におけるエアポンプからの
二次空気を利用し、この二次空気（加圧空気）を絞りよ
り上流の負圧通路に導いて、この加圧空気により負圧通
路に流入した燃料を該負圧通路から吸気通路へ追い出す
ようにすることにより、二次空気の制御という本来の機
能を支障なく十分に発揮できるようにすることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を遠戚するため、本考案の解決手段は、エン
ジンにより駆動されるエアポンからの二次空気を排気通
路に供給する二次空気供給通路と、該二次空気供給通路
の二次空気を制御する弁体と、負圧室を有し該負圧室に
導入される負圧により上記弁体を作動せしめる負圧応動
装置と、上記負圧室と吸気通路とを連通し絞りを介設し
た負圧通路とを備え、負圧室の負圧が設定値以上の時二
次空気を排気通路に供給し、設定値以下の時二次空気の
供給を停止するようにしたエンジンの二次空気供給装置
を前提とする。

そして、上記二次空気供給通路と上記絞りより上流の負
圧通路とを連通ずる空気通路を設けるとともに、上記負
圧室の負圧が設定値以下の時に上記弁体と同期作動して
上記空気通路を開く弁手段を設ける構成としたものであ
る。

（作 用） 上記の構成により、本考案では、負圧応動装置の負圧室
の負圧が設定値以上となる低負荷運転時および絞りの時
間遅れ作用により負圧室の負圧が設定値以上に維持され
る加速運転時には、エアポンプからの二次空気が排気通
路に供給されて、排気ガス中の未燃焼戊分が再燃焼浄化
され、低負荷運転時と加速運転との使用頻度の高い市街
地走行等での排気ガス浄化性能が高められる。

この場合、加速運転時には、負圧応動装置の負圧室は絞
りの作用により設定値以上の負圧に維持されているのに
対し、吸気通路の負圧はほぼ大気圧近くになるので、こ
の双方の差圧により吸気通路内の燃料の一部が負圧通路
内に流入し、あるいは流入しようとする。

一方、負圧応動装置の負圧室の負圧が設定値以下になる
高負荷運転時には、二次空気の排気通路への供給は停止
されるものの、空気通路が開かれるため、エアポンプか
らの二次空気は空気通路を介して絞りより上流の負圧通
路に供給されることになる。

このことにより、このエアポンプからの加圧空気によっ
て上述の如く負圧通路に流入したあるいは流入しようと
する燃料が負圧通路から吸気通路へ追い出されることに
なり、上記絞りが燃料によって目詰りを生じるのが防止
される。

ここにおいて、上記絞りを連続気泡型発泡樹脂で形威し
た場合には燃料による目詰りを生じやすいことから特に
有効である。

また、弁体を弁座に着座した時に二次空気を供給し、離
座した時に二次空気の供給を停止するように形成する一
方、空気通路の二次空気供給通路に開口する開口部を上
記弁体が弁座を離座した時に開くように弁座に形威し、
該弁体によって空気通路を開く弁手段を兼ねるようにす
れば、構造が簡単なものとなり有利である。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

図面において、１はエンジン、２は吸気通路、３は排気
通路、４は排気通路３に介設されたサーマルリアクター
あるいは触媒コンバータ等の排気ガス浄化装置、５は吸
気通路２に配設されたスロットル弁である。

また、６はエンジン１によって駆動されるエアポンプ、
７は一端がエアポンプ６に連結され他端が排気ガス浄化
装置４上流の排気通路３に開口して、上記エアポンプ６
からの二次空気を排気通路３に供給する二次空気供給通
路てあって、該二次空気供給通路７の途中には排気ガス
の逆流を阻止するチェック弁８が介設されている。

上記二次空気供給通路７のチェック弁８上流には大気に
開口するリリーフ孔９ａを一端に有するリリーフ通路９
が分岐されており、該リリーフ通路９には二次空気を制
御する弁体１０が弁座１１に対して着座可能に配設され
ていて、該弁体１０には弁体１０を作動制御するダイヤ
プラム装置で構成された負圧応動装置１２が連結されて
いる。

該負圧応動装置１２は、ダイヤフラム１３によって区画
形成された負圧室１４と大気室１５とを有し、該負圧室
１４には一端が吸気通路２のスロットル弁５下流に開口
する負圧通路１６が連通され、また負圧室１４にはスプ
リング１７が縮装されており、さらに上記ダイヤフラム
１３はロッド１８を介して上記弁体１０に連結されてい
る。

しかして、吸気通路２のスロットル弁５下流の吸気負圧
が設定値以上である低負荷運転時には、この吸気負圧が
負圧通路１６を介して負圧室１４に導入されてスプリン
グ１７のばねに抗してタイヤフラム１３を偏倚させ、こ
のダイヤフラム１３の偏倚により弁体１０を弁座１１に
着座せしめて、リリーフ通路９を閉塞し、よってエアポ
ンプ６からの二次空気を二次空気供給通路７を介ちて排
気通路３に供給する。

一方、上記吸気通路２のスロットル弁５下流の吸気負圧
が設定値以下である高負荷運転時には、上記ダイヤフラ
ム１３は負圧による偏倚動をせす、スプリング１７のば
ね力により復帰動して、弁体１０を弁座１１から離座さ
せ、リリーフ通路９を開放することにより、エアポンプ
６からの二次空気をリリーフ通路９を介して大気にＩＪ
ＩＪ−フして、排気通路３への二次空気の供給を停止
するように構成されている。

さらに、上記負圧通路１６の途中には例えは連続気泡型
発泡樹脂で形成された絞り１９と一方弁２０とを並設し
てなる遅延装置２１が介設されており、吸気通路２のス
ロットル弁５下流の吸気負圧が設定値以上から以下にな
るとき、すなわち低負荷運転から高負荷運転へ移行する
加速運転時には、一方弁２０が閉作動して、負圧室１４
の負圧を絞り１９により直ちにリークせずに所定時間の
時間遅れをもってリークさせることにより、その間負圧
室１４の負圧が設定値以上に維持され、よって排気通路
３への二次空気の供給を継続するように構成されている
。

そして、上記弁座１１には弁体１０が弁座１１を離座し
た時に開口する開口部２２が形成され、該開口部２２は
空気通路２３を介して、上記遅延装置２１より上流の負
圧通路１６に連通されており、弁体１０の弁座１１から
の離座時（すなわち排気通路３への二次空気供給停止時
）にはエアポンプ６からの二次空気（加圧空気）を空気
通路２３を介して遅延装置２１上流の負圧通路１６に供
給するように構成されている。

尚、２４は空気通路２３の負圧通路側開口部付近に設け
たオリフィスである。

したがって、上記実施例において、エンジン１の低負荷
運転時および加速運転時には、負圧応動装置１２の作動
により弁体１０が弁座１１に着座してリリーフ通路９を
閉塞していることにより、エアポンプ６からの二次空気
は二次空気供給通路７を介して排気通路３に供給され、
排気ガス中の未燃焼成分を再燃焼浄化するので、市街地
走行等において排気ガス浄化性能を効率的に向上させる
ことができる。

一方、エンジン１の高負荷運転時には、負圧応動装置１
２の不作動により弁体１０が弁座１１から離座すること
により、リリーフ通路９が開放されるとともに、弁座１
１に設けた空気通路２３の開口部２２が開かれるため、
エアポンプ６からの二次空気は二次空気供給通路７を介
して排気通路３に供給されずにリリーフ孔９ａより放出
されるとともに、空気通路２３を介して遅延装置２１（
絞り１９）より上流の負圧通路１６に供給される。

その結果、上述の加速運転時での負圧室１４と吸気通路
２との差圧により負圧通路１６に流入したあるいは流入
しようとする燃料は上記エアポンプ６からの加圧空気に
よって負圧通路１６から吸気通路２へ追い出され、よっ
て遅延装置２１の絞り１９が燃料によって目詰りを生ず
るのを未然に防止することができ、上記絞り１９の作用
による加速運転時での二次空気の供給を保証することが
できる。

尚、上記実施例では、二次空気を制御する弁体１０を、
負圧室１４の負圧が設定値以下の時に空気通路２３を開
く弁手段と兼用させるようにしたが、この弁手段を負圧
室１４の負圧が設定値以下の時に上記弁体１０と同期作
動して空気通路２３を開くように別個に設けてもよいの
は勿論である。

また、上記絞り１９は連続気泡型発泡樹脂で形成する他
に、種々の方法手段で形成することができるが、上記発
泡樹脂で形成した場合には各孔径が約０．５〜２．５μ
と極めて小さいため、目詰り防止の点で本考案の適用が
効果的である。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、低負荷運転時お
よび加速運転時に二次空気の排気通路への供給を行う一
方、高負荷運転時に二次空気の供給を停止するようにし
たエンジンの二次空気供給装置において、二次空気供給
停止時におけるエアポンプからの加圧空気を有効利用し
て、この加圧空気により、加速運転時での二次空気供給
を可能ならしめる絞りへ流入しようとする燃料を吸気通
路に追い出すようにしたので、上記絞りの燃料による目
詰りを未然にかつ確実に防止することができ、よって低
負荷運転時と併せて加速運転時での二次空気の供給を安
定保証して、排気ガス浄化性能の効率的な向上を確保す
ることができる。

特に、上記絞りを連続気泡型発泡樹脂で形成した場合に
有効である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を例示する概略構成図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・吸気通路、３
・・・・・・排気通路、４・・・・・・排気ガス浄化装
置、５・・・・・・スロットル弁、６・・・・・・エア
ポンプ、７・・・・・・二次空気供給通路、８・・・・
・・チェック弁、９・・・・・・リリーフ通路、９ａ・
・・・・・ＩＪ ＩＪ−フ孔、１０・・・・・・弁体、
１１・・・・・・弁座、１２・・・・・・負圧応動装置
、１３・・・・・・ダイヤフラム、１４・・・・・・負
圧室、１５・・・・・・大気室、１６・・・・・・負圧
通路、１７・・・・・・スプリング、１８・・・・・・
ロッド、１９・・・・・・絞り、２０・・・・・・一方
弁、２１・・・・・・遅延装置、２２・・・・・・開口
部、２３・・・・・・空気通路、２４・・・・・・オリ
フィス。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）エンジンにより駆動されるエアポンプからの二次
   空気を排気通路に供給する二次空気供給通路と、該二次
   空気供給通路の二次空気を制御する弁体と、負圧室を有
   し該負圧室に導入される負圧により上記弁体を作動せし
   める負圧応動装置と、上記負圧室と吸気通路とを連通し
   絞りを介設した負圧通路とを備え、負圧室の負圧が設定
   値以上の時二次空気を排気通路に供給し、設定値以下の
   時二次空気の供給を停止するようにしたエンジンの二次
   空気供給装置において、上記二次空気供給通路と上記絞
   りより上流の負圧通路とを連通ずる空気通路と、上記負
   圧室の負圧が設定値以下の時に上記弁体と同期作動して
   上記空気通路を開く弁手段とを設けたことを特徴とする
   エンジンの二次空気供給装置。
2. （２）弁体は弁座に着座した時に二次空気を供給腰離座
   した時に二次空気の供給を停止する一方、空気通路の二
   次空気供給通路に開口する開口部を、上記弁体が弁座を
   離座した時に開くように弁座に形成し、該弁体によって
   空気通路を開く弁手段を兼ねていることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第（１）項記載のエンジンの二次
   空気供給装置。
3. （３） 絞りを連続気泡型発泡樹脂で形成したことを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１）項記載のエ
   ンジンの二次空気供給装置。