JPS6053618A - 吸気ポ−トの流路制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は吸気ポートの流路制御装置に関する。

従来技術 機関低負荷運転時に燃焼室内に強力な旋回流を発生せし
め、機関高負荷運転時に高い充填効率を確保するために
ヘリカル型吸気ポートの入日通路部から分岐路を分岐し
てこれをヘリカル型吸気ポートの渦巻部の渦巻終端部に
連結し、分岐路内に開閉弁を設けてこの開閉弁を低負荷
運転時に閉弁し、高負荷運転時に開弁するようにした内
燃機関が本出願人により既に提案されている。この内燃
機関では上述したように低負荷運転時に開閉弁が閉弁せ
しめられるために混合気は入口通路部から渦巻部内に流
入し、次いでこの混合気は渦を部の内周面に沿って旋回
せしめられるために低負イｉ：ｊ運転時に強力な旋回流
を発生せしめることができる。

従ってこの内燃機関ではアイドリング運転時においても
強力な旋回流が発生せしめられるために燃焼速度が速め
られ、斯くして稀薄混合気を用いても安定したアイドリ
ング運転を確保することができる。このようにアイドリ
ング運転時には燃焼速度が速められるのでこの点だけに
着目すると点火時期を遅くする必要があるように思われ
るか実際にはアイドリング運転時には多量の残留ガスが
燃焼室内に残留し、この残留ガスによる燃焼速度の遅延
作用が燃焼速度に大きな影響を与えるために点火時期は
かなり進角しなければならない。従ってこれらのことを
考慮してアイドリング運転時における点火時期はかなり
進角された時期に設定されている。

ところでこのような内燃機関においても例えばアイドリ
ング運転時においてパワーステアリングが操作された場
合にはアイドリング運転時であっても機関に負荷がかか
り、その結果機関が停止してしまう危険性がある。そこ
でこのような場合に機関が停止するのを阻止するために
アイドリング運転時において負荷が加わったときにはス
ロ・ノトル弁を一定開度だけ開弁して機関回転数を上昇
せしめる、いわゆるアイドルアンプ装置が必要となる。

ところがこのようにアイドリング運転時にスロットル弁
を開弁せしめると残留ガス量が減少するためにそれだけ
燃焼速度が速くなるがアイドリング運転時における点火
時期は無負荷状態において最適となるように設定されて
いるためにスロットル弁が開弁せしめられたときには点
火時期が進角されすぎている状態、即ち過進角状態とな
る。

また、このような過進角状態はスロットル弁が開弁した
ときに濃混合気を供給するようにした場合には更に激し
くなる。このような過進角状態になるとノッキングが発
生したり、アイドリング運転が不安定になったり、また
機関が停止してしまうという問題を生ずる。

発明の目的 本発明は機関アイドリング運転時に機関に負荷が加わっ
た場合に過進角状態になるのを阻止し、それによってこ
のような場合でも安定したアイドリング運転を確保でき
るようにした吸気ボートの流路制御装置を提供すること
にある。

発明の構成 本発明の構成は、吸気ボート内に吸気ボートの一側壁面
側に偏心させて開閉弁を配置し、開閉弁を機関負荷に応
動するアクチュエータに連結して機関負荷が予め定めら
れた負荷よりも低いときに開閉弁を閉弁状態に保持して
燃焼室内に旋回流を発生せしめるようにした内燃機関に
おいて、機関アイドリング運転時にスロットル弁を開弁
保持するアイドルアップ装置にアクチュエータを連結し
てアイドルアンプ時に開閉弁を強制的に開弁せしめるよ
うにしたことにある。

実施例 第１図から第４図を参照すると、■はシリンダブロック
、２はシリンダブロック１内で往復動するピストン、３
はシリンダヘッド、４ば燃焼室、５は吸気弁、６は吸気
ボート、７は排気弁、８は排気ポート、９は点火栓を夫
々示す。吸気ボー１６内には吸気ボート６の長手軸線に
沿って延びる隔壁１０が形成され、この隔壁１０は第１
図に示されるように吸気ボート６の上壁面から下方に突
出して吸気ボート６の底壁面近傍まで延びる。この隔壁
１０によって吸気ボート６内はヘリカル状通路１１と分
岐路１２とに分割される。即ち、ヘリカル状通路１１は
渦巻部Ｂと、この渦巻部Ｂに接線状に連結された入口通
路部Ａとにより構成され、分岐路１２は入口通路部Ａか
ら分岐されて渦巻部Ｂの渦巻終端部Ｃに連結される。分
岐路１２内には回転式開閉弁、即ちロークリ弁１３が配
置され、ロータリ弁１３の突出上端部にはアーム１４が
固定される。

第５図を参照すると、吸気ボート６は吸気マニホルド１
５を介して気化器Ｉ６に接続され、この気化器１６はス
ロットル弁１７を具備する。一方、各気筒のロータリ弁
１３のアーム１４は共通の連結ロンド１８を介してアク
チュエータ１９に連結される。第５図に示す実施例では
アクチュエータ１９が負圧ダイアフラム装置から構成さ
れており、このアクチュエータ１９はダイアフラム２ｏ
によって分離された負圧室２１と大気圧室２２とを具輿
する。連結ロッド１８はダイアフラム２０に連結され、
負圧室２１内にダイアフラム押圧用圧縮ばね２３が挿入
される。負圧室２１は負圧導管２４を介して吸気マニホ
ルド１５内に連結されており、負圧導管２４内には絞り
２５が挿入される。

スロットル弁１７の開度が小さな低負荷運転時には吸気
マニホルド１５内の負圧は大きく、従ってこのときアク
チュエータ１９の負圧室２１内の負圧も大きくなる。そ
の結果ダイアフラム２０が圧縮ばね２３に抗して負圧室
２１側に移動して第２図に示すようにロータリ弁１３が
分岐路１２を閉鎖する。このとき混合気はヘリカル状通
路１１内を流通せしめられ、斯くして混合気は渦巻部Ｂ
の内周面に沿って旋回せしめられるために強力な旋回流
が発生する。一方、スロットル弁１７の開度が大きくな
って高負荷運転が行なわれるとアクチュエータ１９の負
圧室２１内の負圧が小さくなるためにダイアフラム２０
は圧縮ばね２３のばね力により大気圧室２２側に移動し
、その結果ロータリ弁１３が回動せしめられてロータリ
弁Ｉ３が分岐路１２を全開する。斯くしてこのとき混合
気は吸気ボート６の全断面を通って流れ、斯くして高い
充填効率が得られることになる。このようにロータリ弁
１３は通常吸気マニホルド１５内の負圧、即ち機関負荷
に応動して開閉制御される。なお、このロータリ弁１３
を機関回転数、排気ガス川又は気化器ヘンチュリ負圧に
よって制御するごともでき、この場合にはロータリ弁１
３は機関回転数が予め定められた回転数よりも高くなっ
たとき、又は排気ガス圧或いはヘンチュリ負圧が予め定
められた設定値よりも高くなったときに開弁せしめられ
る。

一方、第５図に示されるように気化器１６にはスロット
ルポジショナ２６が取付りられる。このスロットルポジ
ショナ２６はスロソＩ・ル弁１７の弁軸２７に固着され
たアーム２８と、弁軸２７に回動可能に取付けられたレ
バー２９と、レバー２９を駆動するための負圧ダイアフ
ラム装置３゜とを具備する。負圧ダイアフラム装置３ｏ
はダイアフラム３１によって分離された負圧室３２と大
気圧室３３とを有し、ダイアフラム３１は制御ロッド３
４を介してレバー２９に連結される。負圧室３２内には
ダイアフラム押圧用圧縮ばね３５が配置され、また、負
圧室３２は負圧導管３６を介シテ負圧ボー１３７に連結
される。この負圧導管３６内にば並列配置された逆止弁
３８と絞り３９からなる負圧遅延弁４０が挿入される。

第５図に示すようにスロットル弁１７の開度が小さなと
きには負圧ポート３７はスロットル弁１７後流の気化器
吸気通路４１内に開口しており、従ってこのときには負
圧室３２内に負圧が加わるためにダ・イアフラム３１が
負圧室３２側に移動する。斯くしてこのときのレバー２
９とアーム２８との保合が解除されており、アイドリン
グ運転時であればスロットル弁１７がアイドリング開度
に保持される。

一方、第５図に示されるように負圧ダイアフラム装置２
６の負圧室３２は一方ではパワーステアリング装置４２
の大気開放弁４３に連結され、他方ではへソドランプ、
電動ファン、電動ブロア等の電気機器４４と連動する別
個の大気開放弁４５に連結される。更に、負圧室３２は
逆止弁４６を介してアクチュエータ１９の負圧室２１に
連結される。パワーステアリング装置４２は機関駆動の
パワーステアリングポンプ４７と、ステアリングギアボ
ックス４８と、加圧オイル供給管４９と、オイル返戻管
５０とを具備し、オイル返戻管５０にピストン５１およ
び弁５２を有する人気開放弁４３が取付げられる。この
弁５２は通常閉弁している。ステアリングを回すとオイ
ル返戻管５ｏのオイル圧が上昇し、その結果ピストン５
１が上昇するために弁５２が開弁する。弁５２が開弁す
ると負圧ダイアフラム装置３０の負圧室３２は大気開放
弁４３のエアフィルタ５３を介して大気に連通ずる。

一方、大気開放弁４５はソレノイ１゛弁がらなり、電気
機器４４の作動制御用スイッチ５４を介して電源５５に
接続される。電気機器４４を作動すへくスイッチ５４を
開成すると大気開放弁４５のソレノイドが付勢され、弁
５６が開閉する。その結果、負圧ダイアフラム装置３０
の負圧室３２ば大気開放弁４５のエアフィルタ５７を介
して大気に連通ずる。

このようにステアリングが回されるが、或いは電気機器
４４が作動せしめられると負圧ダイアフラム装置２６の
負圧室３２は大気圧となり、斯くしてダイアフラム３１
が圧縮ばね３５のばね力により大気圧室３３側に移動す
る。その結果レバー２９がアーム２８と係合してスロッ
トル弁１７を反時計回りに回動せしめ、それによってス
ロットル弁１７が一定開度に開弁保持される。その結果
機関回転数が上昇するためにパワーステアリング装置４
２に十分な駆動力を与えることができ、更にオールク不
−夕に負荷がかかってもオールクネータを十分に駆動す
ることができ、電気機器４４に対して十分な電力を供給
することができる。一方、ステアリングが回されるか、
或いは電気機器４４が作動せしめられるとアクチュエー
タ１９の負圧室２１内も大気圧となるためにロータリ弁
１３が分岐路１２を全開し、斯くしてこのときには旋回
流の発生が抑制される。

上述したようにアイドリング運転時においてスロットル
弁１７が一定開度に開弁保持せしめられると燃焼室４内
の残留ガス量が減少するためにそれだけ燃焼速度が速く
なる。更に、スロットル弁１７が開弁したときに濃混合
気を供給するようにしたときには更に燃焼速度が速くな
る。ところがこのときロータリ弁１３が全開して旋回流
の発生が抑制されるのでそれだけ燃焼速度が遅くなり、
斯くしてこのときの最適な点火時期は無負荷アイドリン
グ運転Ｂ４の点火時期とほぼ同じになる。従ってアイド
ルアンプが行なわれても過進角状態になることはなく、
安定したアイドリング運転を確保することができる。

でお、第５図に示す実施例ではロークリ弁１３を負圧ダ
イアフラム装置からなるアクチュエータ１９によって開
閉制御するようにしているがロータリ弁１３をステンプ
モークのような電気式アクチュエータによって開閉制御
するようにしてもよい。このような場合にはアイドルア
ップ状態を電気的に検出してアイトルアップ時に電気式
アクチュエータを作動させ、ロータリ弁１３を開弁させ
ればよい。また、第２図に示されるＩｔ／１％壁１０が
ない場合でもロークリ弁１３を閉弁することによって混
合気流を偏流させて燃焼室４内に旋回流を発生させるこ
とができ、従って本発明は隔壁１０かない場合にも適用
することができる。

発明の効果 アイドルアップずべ（スロットル弁が一定開度に開弁保
持されたときにロータリ弁を開弁することによって点火
時期が過進角状態となるのを阻止することができ、斯く
して安定したアイドリング運転を確保することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図のＩ−１線に沿ってのた側面断面図、第
２図は第１図のｎ−ｎ線に沿ってみた断面平面図、第３
図は第２図のｍ−ｔｎ線に沿ってみた断面図、第４図は
第２図のＩＶ−ＩＶ線にｌＯっでみた断面図、第５図は
内燃機関の全体図である。 ６・・・吸気ポート、１１・・・ヘリカル通路、■２・
・・分岐路、１３・・・ロータリ弁、１９・・・アクチ
ュエータ、２６・・・スロットルポジショナ、４２・・
・パワーステアリング装置。 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気ボート内に吸気ボートの一側壁面側に偏心させて開
   閉弁を配置し、該開閉弁を機関負荷に応動するアクチュ
   エータに連結して機関負荷が予め定められた負荷よりも
   低いときに該開閉弁を閉弁状態に保持して燃焼室内に旋
   回流を発生せしめるよかにした内燃機関において、機関
   アイドリング運転時にスロットル弁を開弁保持するアイ
   ドルアンプ装置に上記アクチュエータを連結してアイド
   ルアンプ時に開閉弁を強制的に開弁せしめるようにした
   吸気ポートの流路制御装置。