JPS6124668Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の吸気時期調整用スリーブ
バルブ装置に関するものであつて、その目的とす
るところは、吸気時期を早め、または吸気時期を
遅らせることが可能になり、さらにこの吸気時期
を遅らせたときの吸気行程時に排気ガスを新気と
共に吸入可能になり、この吸気閉時期を早めるこ
とにより、高速時過給圧が上昇しすぎて筒内圧が
限界を超えた場合に、この筒内圧を燃費を悪化さ
せることなく下げることができ、また吸気開時期
を遅らせることにより、始動性を向上させること
ができ、さらにこの吸気時期を遅らせた始動時に
おいて排気ガスを新気と共に吸入できることによ
り、始動時の筒内温度を上昇させて白煙の発生を
防ぐことができるようにした内燃機関の吸気時期
調整用スリーブバルブ装置を提供することにあ
る。

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

図中１は内燃機関（デイーゼルエンジン）であ
り、２は過給機である。内燃機関１の吸気マニホ
ールド３の入口側はアフタクーラ４の出口側に通
じており、過給機２の出口側は出口側配管５を介
してアフタクーラ４の入口側に通じている。吸気
マニホールド３には吸気路を横断するようにバル
ブ装入部Ａが設けてあり、このバルブ装入部Ａに
スリーブバルブ５が設けてある。

このスリーブバルブ５はバルブ装入部Ａのケー
シング２３に回転自在に支承された外筒６と、こ
れに回転自在に嵌合する内筒１０とからなつてお
り、外筒６には内燃機関１の各気筒の吸気ポート
に対応する位置に第１、第２、第３の吸気ポート
７，８，９が円周方向に開口して設けてある。ま
た吸気マニホールド３のバルブ装入部Ａのケーシ
ング２３には、第６図に示すようにスリーブバル
ブ５の外筒６の円周方向の一部で、かつ上記吸気
ポート７，８，９に対応する部分に吸気流入部Ｂ
が設けてあり、この吸気流入部Ｂが上記アフタク
ーラ４の出口側に配管１２を介して接続されてい
る。また吸気マニホールド３のバルブ装入部Ａの
ケーシング２３には上記吸気流入部Ｂと軸方向反
対側に、各気筒の吸気ポートに連通した吸気流出
部Ｃが各気筒の数だけ設けてある。

内筒１０の両端は閉じられており、この内筒１
０の一端部には軸１３が取付けてあり、この軸１
３にプーリ１４が固定してある。

なお、アフタクーラ４からの給気は、第１図で
鎖線で示すように、アフタクーラ４から配管１２
ａを介してスリーブバルブ５の内筒１０の一側部
に導入するようにしてもよい。

内燃機関１の動力取出軸１５にはプーリ１６が
固定してあり、両プーリ１４，１６にタイミング
ベルト１７が巻掛けてある。

内筒１０はプーリ１６、タイミングベルト１
７、プーリ１４よりなる動力伝達機構１８より内
燃機関１の回転数の1/2で回転するようになつて
いる。

一方外筒６の端部にはギヤ１９が固定してあ
り、このギヤ１９にラツク２０が噛合してある。
そしてこのラツク２０は圧力変換器２１のダイヤ
フラムに連結してある。圧力変換器２１の圧力室
は配管２２を介して過給機２の出口側に通じてい
る。

上記バルブ装入部Ａのケーシング２３には、排
気戻し通路２４が設けてある。この排気戻し通路
２４は吸気開を遅くするべく外筒６を回動した状
態で外筒に設けた開口を通して気筒側に連通する
ようになつている。

次に作動を説明する。

(1) スリーブバルブ５の全開時 クランク角が上死点前（BTDC）20゜（吸気
弁開）の状態では第３図イのようになり、また
クランク角が上死点後（ATDC）90゜（吸気行
程中間）の状態では第３図ロのようになり、さ
らにクランク角が下死点後（ABDC）20゜（吸
気弁閉）の状態では第３図ハのように、それぞ
れ内外筒１０，６は作動して吸気は内筒１０内
から開口部１１、第３開口９を介して気筒側へ
流れる。

(2) 吸気閉を早める場合 外筒６を上記全開時の状態から60゜位相をず
らせる。

この状態でクランク角が上死点前（BTDC）
20゜では第４図イのようになり、またクランク
角が上死点後（ATDC）90゜では第４図ロのよ
うになり吸気は内筒１０から開口部１１、第３
開口９を介して気筒側へ流れる。さらにクラン
ク角が下死点後（ABDC）20゜第４図ハに示す
ように第３開口９は閉じられる。

(3) 吸気開を遅くする場合 外筒６が全開時の状態から90゜位相をずらせ
る。

この状態でクランク角が上死点前（BTDC）
20゜では第５図イに示すようになり吸気の流れ
は停止される。クランク角が上死点後
（ATDC）90゜では第５図ロに示すようにな
り、吸気は上死点後（ATDC）80゜で内筒１０
から気筒側へ流れ出る。

クランク角が下死点後（ABDC）20゜では第
５図ハに示すようになり、吸気は内筒１０内か
ら開口部１１、第１開口７を介して気筒側へ流
れ出る。

上記第３図ロ，ハ、第４図イ，ロ、第５図イ，
ロ，ハに示す状態において、内筒１０内へは他の
位置の外筒６の開口から吸気流入部Ｂの吸気が流
入される。

そして上記のように吸気開を遅くした場合は、
外筒６が全開時の状態から90゜位相をずらせるこ
とにより、外筒６の第１開口７を介して排気戻し
通路２４が気筒側に連通し、排気ガスが気筒側へ
流入される。

内燃機関において、例えば低速トルクを向上す
るために、過給機２においてインペラに吹きつけ
る空気のノズルを絞り、タービンの回転を高くし
た場合、高速時過給圧が上昇しすぎ、筒内圧が限
界を超してしまう。

このような場合上記したように、吸気閉時期を
早めることにより、燃料消費率の悪化を伴わず筒
内圧を下げることができる。

また始動時に吸気開時期を遅らせると、まず筒
内温度がライナから伝熱のために低下せずに筒内
圧のみ低下し、その後の吸気を急激に開くと筒内
圧の上昇とともに筒内温度も上昇し、始動性が向
上する。

さらに通常のデイーゼルエンジンでは吸気絞り
がないため、吸気側へ排気ガスが戻りにくいた
め、排気ガスによる吸気温度の上昇は期待できな
い。

また多気筒をまとめて絞つた場合には、圧縮圧
力が低下して排気ガスは戻るが、うまく燃焼しな
くなる。

ところが本考案に係る構成にあつては、吸気行
程の初期（上死点前20゜付近）では吸気が停止さ
れるため、このときには排気ガスが吸気としてよ
く吸入され、これにより筒内温度が上昇されて白
煙の発生が防止される。

また吸気行程の終了では吸気の抵抗がなくなる
ため圧縮圧力が低下することはない。

本考案は以上のようになり、内燃機関１の吸気
マニホールド３に吸気路を横断するバルブ装入部
Ａを設け、バルブ装入部Ａに、周部に複数個の開
口７，８，９を有する外筒６と、外筒６内に位置
し、かつ周部に開口部１１を有する内筒１０とを
それぞれ回転可能に設け、内筒１０の閉塞端側を
内燃機関１の取出軸に動力伝達機構１８を介して
連結し、また外筒６の回転機構部を過給機２の出
口側に設けた圧力変換器２１の従動側に連結し、
内筒１０内に、過給機２の出口側に接続されたア
フタクーラ４の出口側に連通し、また上記吸気マ
ニホールド３のケーシング２３に、上記外筒６の
開口７，８，９に対向し、この開口７，８，９よ
り流出する吸気を内燃機関１の吸気ポートに導く
吸気流出部Ｃを設け、さらにバルブ装入部Ａのケ
ーシング２３に、吸気開を遅くするべく外筒６を
回動した状態で外筒６に設けた開口７を通して吸
気流出部Ｃに連通する排気戻し通路２４を設けて
内燃機関の吸気時期調整用スリーブバルブ装置を
構成したから、吸気閉時期を早め、または吸気時
期を遅らせることが可能になり、さらにこの吸気
時期を遅らせたときの吸気行程時に排気ガスを新
気と共に吸入可能になり、この吸気閉時期を早め
ることにより、高速時過給圧が上昇しすぎて筒内
圧が限界を超えた場合に、この筒内圧を燃費を悪
化させることなく下げることができ、また吸気開
時期を遅らせることにより、始動性を向上させる
ことができ、さらにこの吸気時期を遅らせた始動
時において排気ガスを新気と共に吸入できること
により、始動時の筒内温度を上昇させて白煙の発
生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る吸気時期調整用スリーブ
バルブ装置を備えた内燃機関の斜視図、第２図は
本考案の一実施例の概略的な斜視図、第３図、第
４図、第５図は同作動説明図、第６図は第２図の
−線に沿う断面図である。 １は内燃機関、２は過給機、３は吸気マニホー
ルド、６は外筒、７，８，９は開口、１０は内
筒、１１は開口部、１８は動力伝達機構、２１は
圧力変換器、２３はケーシング、２４は排気戻し
通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関１の吸気マニホールド３に吸気路を横
   断するバルブ装入部Ａを設け、バルブ装入部Ａ
   に、周部に複数個の開口７，８，９を有する外筒
   ６と、外筒６内に位置し、かつ周部に開口部１１
   を有する内筒１０とをそれぞれ回転可能に設け、
   内筒１０の閉塞端側を内燃機関１の取出軸に動力
   伝達機構１８を介して連結し、また外筒６の回転
   機構部を過給機２の出口側に設けた圧力変換器２
   １の従動側に連結し、内筒１０内に、過給機２の
   出口側に接続されたアフタクーラ４の出口側に連
   通し、また上記吸気マニホールド３のケーシング
   ２３に、上記外筒６の開口７，８，９に対向し、
   この開口７，８，９より流出する吸気を内燃機関
   １の吸気ポートに導く吸気流出部Ｃを設け、さら
   にバルブ装入部Ａのケーシング２３に、吸気開を
   遅くするべく外筒６を回動した状態で外筒６に設
   けた開口７を通して吸気流出部Ｃに連通する排気
   戻し通路２４を設けてなることを特徴とする内燃
   機関の吸気調整用スリーブバルブ装置。