JPS61250337A - 過給機付エンジンの吸気装置 - Google Patents

過給機付エンジンの吸気装置

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JPS61250337A
JPS61250337A JP60090456A JP9045685A JPS61250337A JP S61250337 A JPS61250337 A JP S61250337A JP 60090456 A JP60090456 A JP 60090456A JP 9045685 A JP9045685 A JP 9045685A JP S61250337 A JPS61250337 A JP S61250337A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
passage
supercharging
valve
natural
intake
Prior art date
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Pending
Application number
JP60090456A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruo Okimoto
沖本 晴男
Seiji Tajima
誠司 田島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP60090456A priority Critical patent/JPS61250337A/ja
Publication of JPS61250337A publication Critical patent/JPS61250337A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/08Modifying distribution valve timing for charging purposes
    • F02B29/083Cyclically operated valves disposed upstream of the cylinder intake valve, controlled by external means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/06After-charging, i.e. supplementary charging after scavenging
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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、過給機付エンジンの吸気装置に関する。とく
に、本発明は、自然吸気通路と過給通路とを有し、過給
通路からの過給気はタイミングバルブにより吸気行程の
終期に燃焼室に送り込まれるようになった形式の過給機
付エンジンの吸気装置に関する。
(従来技術) 一つの燃焼室に通じる自然吸気通路と過給通路とを有し
、過給通路からの過給気は吸気工程の終期にタイミング
バルブにより燃焼室に送り込まれるようになった形式の
吸気装置は、たとえば特開昭56−18024号公報に
開示され、公知である。この形式の吸気装置では、自然
吸気通路の吸気弁が開くと燃焼室の負圧により自然吸気
により大気圧状態の空気が燃焼室に流入しはじめ、その
流入は燃焼室の容積が増加しつづける間継続する1下列
点では燃焼室の容積増加は止まり、逆に容積は減少しは
じめるが、燃焼室内の圧力は大気圧より幾分低く、しか
も自然吸気通路には燃焼室に向う吸気流があるため、そ
の吸気流の慣性の影響もあって、吸気は自然吸気通路か
ら流入しつづける。
しかし、この自然吸気行程の終期に吸入される吸気の量
は、初期および中期に吸入される吸気の量に比し少なく
なる。そして、下死点後適当な時期に吸気弁が閉じられ
る。この自然吸気行程の終期、たとえば下死点よりわず
かに前の時点でタイミングバルブが開かれ、過給気が燃
焼室に流入し、吸気行程終期の自然吸気による吸気量の
低下を補って過給効果を達成する。したがって、この形
式の吸気装置は、少ない量の過給気で高い過給効果を得
ることができるものと考えられる。
(発明が解決しようとする問題点) 吸気効率を高めるためには、自然吸気と過給とによる吸
気導入をともに効率よく達成することが必要であるが、
自然吸気による吸気は、過給気に比べて流速と圧力がと
もに低く、したがって過給気により吹き返されたり、流
速を著しく弱められたりするため、吸気量が減少すると
いう問題がある。また、過給気は、タイミングバルブが
閉じている間に過給機から送られて来る空気により圧力
上昇を生じており、この圧力の高い過給気が、タイミン
グバルブが開くと同時に燃焼室に流入することになるの
で、自然吸気の吹き返しはさらに助長されることになる
過給気による自然吸気の吹き返しを防止するには、タイ
ミングバルブが開いた直後の過給気の圧力と流速を低下
させればよいが、このためには過給気の一部をリリーフ
するか、蓄圧器により圧力を分散させねばならない。過
給気のリリーフは仕事量の損失を意味するので好ましい
解決策ではなく、また蓄圧室を設けると、平均の過給圧
が低下するため、有効な過給を行なうことができない。
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するため、本発明においては、過給通
路を自然吸気通路に接続する連通路を形成し、この連通
路に、自然吸気行程の終期に開く逆流防止用タイミング
バルブを設ける。連通路は、同一の燃焼室に通じる過給
通路と自然吸気通路を互いに連通させるように形成して
もよく、また多気筒エンジンのばあいには、連通路は、
一つの燃焼室に通じる過給通路を他の燃焼室に通じる自
然吸気通路に接続するようにすることができる。後者の
ばあいには、互いに連通路によって接続される気筒の位
相関係を適当に選んで、過給通路内の圧力の脈動のピー
ク時に逆流防止用タイミングバルブが開かれるようにす
ることが望ましい。
(作用) 本発明によれば、自然吸気行程の終期の、過給通路から
過給気が燃焼室に流入しはじめる時期に、逆流防止用タ
イミングバルブが開かれて、過給圧の空気が自然吸気通
路に流入する。したがって、自然吸気通路の圧力が高ま
り、燃焼室からの吸気の吹き返しが防止される。また、
逆流防止用タイミングバルブを開くことにより、過給通
路内の圧力が低下させられるため、過給通路から燃焼室
に流入する過給気の、流入しはじめの圧力が低くなり、
逆流防止作用が一層高められる。
(効果) 本発明においては、過給通路を自然吸気通路に接続する
連通路が形成され、この連通路に、自然吸気行程の終期
に開く逆流防止用タイミングバルブを設けたので、過給
気が燃焼室に導入される時期に、自然吸気通路の圧力が
高められ、燃焼室からの吸気の吹き返しが防止され、高
い過給効果が得られる。
(実施例) 第1図を参照すると、エンジン1は、シリンダ2と該シ
リンダ2内に往復運動自在に配置されたピストン3とを
有し、シリンダ2の上部には、燃焼室4が形成されてい
る。シリンダ2には燃焼室4に開口する自然吸気ポート
5と過給ポート6が形成されている。自然吸気ポート5
には吸気バルブ7が、過給ポート6には過給バルブ8が
それぞれ設けられる。図には示していないが、シリンダ
2の上部には、さらに排気ポートが形成され、該排気ポ
ートに排気バルブが設けられる。
自然吸気ポート5には自然吸気通路9が接続されている
。自然吸気通路9は、上流端にエアクリーナ10を有し
、該エアクリーナ10より下流側にエアフローセンサ1
1が配置されている。さらに、自然吸気通路9には第1
絞り弁12が設けられ、該第1絞り弁12の下流側にサ
ージタンク13が形成されている。過給ポート6には過
給通路14が接続されている。この過給通路14は、上
流端に過給機15を有し、過給機15の下流側に過給気
を冷却するためのインタークーラー16が配置されてい
る。インタークーラー16より下流側にはサージタンク
17が形成され、さらに該サージタンク17の下流側に
過給用タイミングバルブ18が設けられている。過給機
15の吸入端は、吸入通路19を介して、エアフローセ
ンサ11と絞り弁12の間で自然吸気通路9に接続され
ている。過給通路14には、第2絞り弁20が、タイミ
ングバルブ18より下流側に配置されている。サージタ
ンク17は、リリーフ弁21を有するリリーフ通路22
により、エアフローセンサ11と第1絞り弁12との間
で自然吸気通路9に接続されている。
サージタンク17と過給用タイミングバルブ18との間
で、過給用通路14に連通路23の一端が開口しており
、この連通路23の他端は、自然吸気ポート50近くで
自然吸気通路9に噴出口24を介して開口している。第
1図に示すように、噴出口24は、自然吸気ポート5に
向けて開口させることが好ましい。連通路23には逆流
防止用タイミングバルブ25が設けられ、このタイミン
グバルブ25の下流側に第3絞り弁26が配置されてい
る。第1.第2、第3絞り弁12.20.26は互いに
連動しており、エンジン出力制御部材、たとえばアクセ
ルペダルにより操作される。
自然吸気通路9には燃料噴射弁27が設けられている。
燃料噴射弁27を制御するために制御装置28が設けら
れる。この制御装置28は、エアフローセンサ11から
の吸入空気量信号と、絞り弁12の開度センサ29から
の開度信号と、エンジン速度センサ30からのエンジン
速度信号とを入力とし、演算を行なって燃料噴射量を決
定し、出力を燃料噴射弁27に与える。
過給用タイミングバルブ18と逆流防止用タイミングバ
ルブ25は、エンジンクランク軸(図示せず)に同期し
て回転駆動され、周期的に開閉する。第2図はバルブタ
イミングを示すものである。
自然吸気バルブ7は曲線aで示すタイミングで開かれ、
過給バルブ8は自然吸気バルブ7より遅れて曲線すで示
すタイミングで開く。過給用タイミングバルブ18は、
自然吸気バルブ7による自然吸気行程の終期に、線Cで
示すタイミングで開く。
逆流防止用タイミングバルブ25は、過給用タイミング
バルブ18とほぼ同時に開き、吸気バルブ7とほぼ同時
に閉じる。このようなバルブタイミングをとることによ
り、燃焼室4内の負圧が比較的強い、自然吸気行程の初
期および中期には、この負圧による自然吸気が行なわれ
、自然吸気が弱まる自然吸気行程の終期には、過給通路
14から過給気が送り込まれ、吸気の過給を行なうこと
ができる。このとき、過給気は、連通路23を介し。
て自然吸気通路9にも送られるので、自然吸気ボ−ト5
の圧力も高まり、過給気による燃焼室4内の吸気の吹き
返しが防止される。また、バルブ25が開かれることに
より、過給用タイミングバルブ18の上流側の圧力も低
下するので、バルブ18が開いた直後に高圧の過給気が
燃焼室に流れ込んで吹き返しの原因となるという問題も
生じない。
J冒し1夜男 第3図を参照すると、この実施例は4気筒エンジンに関
するもので、エンジン51は、第1、第2、第3、第4
気筒のための燃焼室52a、52b。
52C,52dを有し、これら燃焼室には、自然吸気ポ
ート53 a、 53 b、 53 c、 53 dと
過給ポー)54a、54b、54c、54d、および排
気ポー) 55 a、 55 b、 55 c、 55
 dがそれぞれ開口している。排気ポー)55a、55
b。
55c、55dは、排気マニホルド56に接続されてい
る。図には示していないが、これらポートには、それぞ
れ自然吸気バルブ、過給バルブ右よび排気バルブが設け
られ、エンジン回転に同期して開閉される。
自然吸気ポート53a、53b、53c、53d・はそ
れぞれ自然吸気通路57a、57b、57Z%57dに
接続され、これら自然吸気通路は共通の主吸気通路58
に接続されている。主吸気通路58は、前例の自然吸気
通路と同様に、上流側から順にエアクリーナ59、エア
フローセンサ60、第1絞り弁61右よびサージタンク
62を有する。
過給ポート54a、54b、54c、54dはそれぞれ
分岐過給通路63a、63b、63c。
63dに接続されている。第1、第4気筒の分岐過給通
路63a、63dは、第10−タリーバルブ64を介し
て第1過給通路65に接続され、第2、第3気筒の分岐
過給通路63b、63dは、第20−タリーバルブ66
を介して第2過給通路67に接続されている。第1、第
2過給通路65.67は主過給通路68に接続されてい
る。主過給通路68は、前例における過給通路と同様に
、上流側から過給機69、インタークーラー70、サー
ジタンク71をそれぞれ有し、過給機69の吸入側は、
エアフローセンサ60と第1絞り弁61との間で主吸気
通路58に接続されている。サージタンク71は、リリ
ーフ弁72を有するリリーフ通路73を介して、エアフ
ローセンサ60と第1絞り弁61との間で主吸気通路5
8に接続されティる。分岐過給通路63a、63b% 
63C%63dにはそれぞれ第2絞り弁74a、74b
74c、74dが設けら九ている。
第10−タリーバルブ64は弁ハウジング75の中を回
転する中空円筒状の弁体64aを有し、該弁体64aの
内部が第1過給通路65に接続されている。弁体64a
は2つの弁開口が形成され、これら弁開口がそれぞれ分
岐過給通路63a163dに周期的に開かれる。弁ハウ
ジング75には弁体64aの弁開口に周期的に連通ずる
ポート76a、76bが形成され、これらポート76a
76bは、それぞれ第2、第3気筒の自然吸気通路57
b 、 57 cに、連通路??a、77bにより接続
されている。第20−タリーバルブ66は、弁体64a
 と一体に形成された中空円筒状の弁体66aを有し、
この弁体66aの内部は第2過給通路67に接続されて
いる。弁体66aは2つの弁開口を有し、これら弁開口
が周期的に、第2、第3気筒の分岐過給通路63b、6
3cに連通する。弁ハウジング75には弁体66aの弁
開口に周期的に連通するポー)76c、76dを有し、
これらポー)76c、76dは、それぞれ第1、第4気
筒の自然吸気通路57a、57dに、連通路’?7c、
77dにより接続されている。連通路77a、77b、
77c、?7dには、それぞれ第3絞り弁78 a、 
78 b、 78 C,78dが設けられている。第1
、第2、第3絞り弁は、前例におけると同様に互いに連
動して動かされる。弁体64a、66aは、プーリ79
.80とベルト81からなる機構により、クランク軸8
2の回転に同期して駆動される。
図示例のエンジンの点火順序は1−3−2−4であり、
そのバルブタイミングを第4図に示す。
本例では、過給用タイミングバルブは、弁体64a16
6aと分岐過給通路63a、63b、63cm、63d
との間で構成され、逆流防止用タイミングバルブは弁体
64a、66aと弁ハウジング75のポート76 a、
 76 b、 76 c、 76 dとの間で構成され
る。吸気バルブと過給バルブおよび過給用タイミングバ
ルブの開放タイミングは前例と同じであり、各気筒につ
いて、それぞれ線a、b、Cで示す。本例においては、
逆流防止用タイミングバルブは、過給用タイミングバル
ブが閉じた後で開かれる。この状態を線dで示す。たと
えば第1気筒の逆流防止用タイミングバルブの開放によ
り連通路77aに生じた圧力は、第4図に矢印Aで示す
ように、連通路77aを介して第3気筒の過給用タイミ
ングバルブが開(時点で同気筒の自然吸気ポート53c
に伝えられる。同様に、第3、第2気筒の逆流防止用タ
イミングバルブの開放により生じた圧力は、それぞれ矢
印B、Cで示すように、第2気筒および第4気筒に伝え
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す過給機付エンジンの概
略図、第2図は第1図のエンジンのバルブタイミングを
示す図表、第3図は本発明を多気筒エンジンに適用した
例を示す概略図、第4図は第3図のエンジンのバルブタ
イミングを示す図表である。 4・・・・・・燃焼室、5・・・・・・自然吸気ポート
、6・・・・・・過給ポート、9・・・・・・自然吸気
通路、14・・・・・・過給通路、15・・・・・・過
給機、18・・・・・・過給用タイミングバルブ、23
・・・・・・連通路、25・・・・・・逆流防止用タイ
ミングバルブ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 燃焼室に通じる自然吸気ポートと過給ポートが
    設けられ、前記自然吸気ポートには自然吸気通路が、前
    記過給ポートには過給機からの過給空気が導かれる過給
    通路がそれぞれ接続されており、前記過給通路と前記過
    給ポートにより構成される過給系には過給用タイミング
    弁が設けられて前記自然吸気ポートによる自然吸気行程
    の終期に前記過給用タイミング弁が開かれるようになっ
    た過給機付エンジンの吸気装置において、前記過給通路
    を前記自然吸気通路に接続する連通路が形成され前記連
    通路には前記自然吸気ポートによる自然吸気行程の終期
    に開く逆流防止用タイミングバルブが設けられたことを
    特徴とする過給機付エンジンの吸気装置。
  2. (2) 前記第(1)項において、前記連通路は、同一
    の燃焼室に通じる過給通路と自然吸気通路を互いに連通
    させるように配置された過給機付エンジンの吸気装置。
  3. (3) 前記第(1)項において、エンジンは複数気筒
    であり、一つの燃焼室に通じる過給通路が前記連通路に
    より他の燃焼室に通じる自然吸気通路に連通させられた
    過給機付エンジンの吸気装置。
JP60090456A 1985-04-26 1985-04-26 過給機付エンジンの吸気装置 Pending JPS61250337A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015074986A (ja) * 2013-10-04 2015-04-20 スズキ株式会社 内燃機関の過給システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015074986A (ja) * 2013-10-04 2015-04-20 スズキ株式会社 内燃機関の過給システム

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