JPS6185538A - 過給器付内燃機関 - 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」 本発明は過給器付内燃Ｉ大関に係わり、特に、内燃機関
によって直接駆動される容積型の過給器を（もえた過給
器付内燃（大関に関するものである。

「従来の技術」 従来、内燃機関にあっては、過給器によって燃焼室内（
すなわちシリンダ内）に圧縮空気を供給することにより
、燃焼に供される酸素ｍを増加させて出力内上等を図る
ことが実施されている。

そして、前記過給器として内燃機関によって直接駆動さ
れる容積型のものが知られている。

この容積型の過給器は、内燃機関の吸気通路の途中で、
該吸気通路に設けられた気化器よりも上流側に設置され
るもので、内燃Ｉ層間の始動と同時に駆動されて、吸気
通路内に吸入された空気を圧縮するとともに、該圧縮空
気を下流側の気化器を経て内燃機関の燃焼室内へ供給す
るようにしている。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は前述した従来の技術における次のような問題点
を解決せんとするものである。

すなわち、前述した従来の容積型の過給器を備えた内燃
機関にあっては、内燃機関が運転されている間、内燃機
関の回転数（負荷状態）に係りらず過給動作も継続して
行なわれているから、例えば部分負荷時に気化器の絞り
弁を絞っていくと、過給圧が異常に上昇させられてしま
うといった問題点である。

そして、このような問題点は、内燃機関の低負荷時にお
いて過給型自体の仕事量を増加させることになり、この
結果、内燃機関全体としての効率を低下させる原因とな
っている。

「問題点を解決するための手段」 本発明は前述した従来の技術における諸問題点を有効に
解決し得る過給器付内燃機関を提供せんとするもので、
該過給器付内燃機関は、内燃機関の吸気通路の途中に内
燃機関によって駆動される容積型の過給器を設け、該過
給器の下流側に、前記内燃機関の出力調整をなす第１絞
り弁を設けるとともに、前記過給器の上流側に、該過給
器への流入空気ｍの調整をなす第２絞り弁を設けたこと
を特徴とし、前記第１絞り弁および第２絞り弁は、相互
に所定範囲内の絞り世の差を維持した状態で連動可能に
連絡されていることを含む。

「作用」 本発明に係わる過給器付内燃（大関は、第２絞り弁によ
って過給器への流入空気量を調整することにより、部分
負荷時の過給圧の５￥常上昇を抑制づるとともに過給器
の仕事量を軽減して、内燃機関の効率低下を防止するも
のである。

「実施例」 以下、本発明の好適な一実施例を第１図〜第６図に基づ
き詳細に説明する。

第１図中、符号１は本実施例に係わる過給器付内燃機関
を示すものである。

まず該過給器付内燃機関１の概略について説明すれば、
内燃機関２の吸気通路２ａの途中に内燃機関によって駆
動される容積型の過給器３を設け、該過給器３の下流側
に、前記内燃別間２の出力調整をなす第１絞り弁４を設
けるとともに、前記過給器３の上流側に、該過給器３へ
の流入空気量の調整をなす第２絞り弁５を設けた構成と
なっている。

次いでこれらの詳細について説明すれば、前記内燃機関
２は、燃焼に供される空気を供給するための吸気通路２
ａおよび燃焼ガスを排出するためのＩＪＩ気通路２ｂが
連通されたシリンダ６と、該シリンダ６内に摺動自在に
嵌装されたピストン７と、前記シリンダ６を支承するク
ランクケース８に回転自在に配設されたクランク軸９と
、該クランク軸９と前記ピストン７とを相互に連結する
コンロッド１０とを備えている。そして前記吸気通路２
ａはエアクリーナ１１を介して前記過給器３と外部とを
連通ずるコネクティングチュウブ１２と、前記過給器３
と内燃機関２のシリンダ６とを連通するチャージバイブ
１３およびインレットパイプ１４とによって形成されて
いる。

一方、前記コネクテイングチュウブ１２の途中には、過
給器３への流入空気量を調整するための第２絞り弁５が
設けられ、また、前記チャージバイブ１３とインレット
バイブ１４との間には、両者を連通しかつ過給器３から
送り込まれる圧縮空気を貯留するサージタンク１５が設
けられ、さらに、前記インレットパイプ１４の途中には
、内燃機関２への流入空気量を調整して出力調整をなす
第１絞り弁４を有しかつ該空気と燃料との混合気を生成
する気化器１６が設けられている。

′　前記過給器３は本実施例ではピストン型の過給器を
示してあり、前記クランクケース８に支承されたサブシ
リンダ１７と、該サブシリンダ１７内に摺動自在に嵌装
されたサブピストン１８と、該サブピストン１８に一端
が回動自在に連結され他端が前記コンロッド１０のクラ
ンク軸９との連結部（すなわち大径部）に回動自在に連
結されたサブコンロッド１９とによって構成されている
。

そして前記サブシリンダ１７は、その中心１ＩＩｌｌｌ
Ｉ！＋１が内燃機関２のシリンダ４の中心軸線を通りか
つクランク軸９と直交する面内に位置するように、また
、両中心軸線によってほぼ９０度の挟角を形成するよう
にクランクケース８に支承されており、その内部にはラ
イナ２０が取り付けられて前記シリンダ４と同容積とな
され、また、外方端部には、前記コネクティングチュウ
ブ１２Ｊ５よびチャージバイブ１３がリードバルブ２１
を介して取り付１プられている。

該リードバルブ２１は、サブシリンダ１７とコネクティ
ングチュウブ１２およびチャージパイプ１３とを連通ず
る吸入孔２２および排出孔２３ｈ（穿Ｓ２された単一の
支持プレート２４と、該支持プレート２４のサブシリン
ダ１７側の面に取り付けられて前記吸入孔２２の開閉を
なすリード２５と、支持プレート２４のチャージパイプ
１３側の面に取り付けられて、前記排出孔２３の開閉を
なすり一ド２６とによって構成されている。また、前記
支持プレート２４の各リード２５．２６との接触面ηな
わら弁座には、リード２５．２６の閉動作時における破
損を防止するためにラバー（図示略）か７８＠される。

そして該ラバーは単一の支持プレー　１−２４の表裏面
に溶桧するものであるから、単一工程での溶着が可能で
ある。

前記サブピストン１８は、本実施例では内燃機関２のピ
ストン７と同様のものが用いられ、また、該ピストン７
に用いられているピストンピンと同様のピストンピン２
７によってサブコンロッド１９に回動自在に連結されて
いる。

該サブコンロッド１９は、第２図に示すように、前記コ
ンロッド１０を挾むように一対設（プられており、それ
ぞれの一端は、前記ピストンピン２７を介してサブピス
トン１８へ連結され、他端は、コンロッド１０の大径部
、すなわちクランク軸９との連結部に設けられた支持環
２８に嵌め合わされることによって、コンロッド１０に
回動自在に連結されている。

したがって、前記サブコンロッド１９は、コンロッド１
０に連結した状態において、第３図に示すように、コン
ロッド１０の最大厚さ内に収められ、また、サブコンロ
ッド１９の一端に連結されたサブピストン１８は、内燃
機関２のピストン７の移動面と同一面内に保持される。

一方、前記気化器１６には、第１図に示すように、第１
絞り弁４の開閉動をなすスロットルドラム２９および該
スロットルドラム２９に接続されたスロットルワイヤ３
０が取り付けられているとともに、前記スロットルドラ
ム２９と第２絞り弁５の支持ロッド３２との間には、連
動ワイヤ３１か張設されていて、内燃機関２のスロット
ル操作によって両絞り弁４および５が連動し得るように
なっている。かつ、両絞り弁４および５は、前述しＩＣ
連動状態において、それぞれの絞り量の差を第４図にホ
リ゛ように±３％以内維持するように、例えば補則絞り
吊が設定されている。

しかして、このような構成を有する本実施例の過給器付
内燃襞間１にあっては、内燃機関２の始ｎ）と同時に過
給器３が駆動されて、内燃機関２への過給動作が開始さ
れる。

すなわち、内燃機関２の始動にともなうクランク軸９の
回転によって過給器３のサブピストン１８が往復動させ
られる。ここで、サブピストン１８のサブシリンダ１７
の容積を拡大する方向への移動を１１動とし、逆方向へ
の移動を復動とすると、サブピストン１８の往動時にお
いて、リードバルブ２１の排出孔２３がリード２６によ
って閉塞されるとともに吸入孔２２が開放されて、エア
クリーナ１１Ｊ＞よびコネクテイングチュウブ１２を介
して外気がサブシリンダ１７内へ吸入され、また、往動
時において、サブシリンダ１７の内圧が上昇することに
よりリード２５が押圧されて吸入孔２２が閉塞されかつ
リード２６が押圧されて排出孔２３が開放されることに
よって、サブシリンダ１７内に吸入された空気が圧縮さ
れつつチャージパイプ１３を経てサージタンク１５へ送
り込まれる。

そして、サージタンク１５に貯えられた圧縮空気は、イ
ンレットパイプ１４を経て、がっ、気化器１６を通過す
る際に燃料と混合されて内燃機関２のシリンダ６内へ供
給される。

このような過給動作は前述したように内燃機関２の始動
直後から行なわれるものであるから、機関の回転に対す
るタイムラグがほとんどなく、もって、低回転域からの
機関の性能向上がなされる。

一方、前記過給動作は内燃機関２の運転中継続して行な
われるものであるが、部分負荷時にあっては、第２絞り
弁５が連動ワイヤ３１を介して第１絞り弁４と連動し第
１絞り弁４と同様に絞られているから、該第２絞り弁５
によって過給器３へ流入する空気ωが制限されるととも
に、該過給器３によって生成される圧縮空気の塁が減少
し、もっＣ１過給圧の異常上昇が抑制され、また、過給
器３の仕事伍が減少して摩擦損失馬力が低減する。

さらに、前記第２絞り弁５の絞り但が第１絞り弁４の絞
り吊に対応して変化し、すなわら本実施例では連動ワイ
ヤ３１によって、両者の絞り量の差が±３％以内に維持
されているから、アイドリンク時〜部分負荷時〜全負何
時の全領域に亘って内燃機関２への適正な過給がなされ
る。すなわち全領域にａ５いて適正な過給状態が得られ
る。

らなみに、本実施例に係わる過給器付内燃機関１による
過給圧の変動および摩擦損失馬力の変動と、本実施例に
おける第２絞り弁５を有しない従来の過給器付内燃機関
のそれとを比較したところ、第５図および第６図に示す
結果が得られた。この結果からも明らかなように性能の
差が極めて顕著である。

なお、前記実施例において示した各構成部材の諸形状、
寸法等は一例であって設計要求等に基づき種々変更可能
である。例えば、第１絞り弁４と第２絞り弁５との絞り
量の差の範囲設定は、内燃間開２の容積と過給器３の容
積との比率等によって変更し得るものであ。また、前記
０′！２絞りｊｔ　５は、一実施例に示したバタフライ
弁に代えて第７図に示すようなロータリ弁３３としても
よい。該ロータリ弁３３を用いることにより、コネクテ
ィングチュウブ１２の長さ方向のコンパクト化を図るこ
とができる。さらに前記連動ワイヤ３１に代えてリンク
機構によって両絞り弁４および５を連動させるようにし
てもよい。

「発明の効果」 以上説明したように本発明に係わる過給器付内燃機関に
よれば、内燃機関の吸気通路の途中で過給器の上流側に
第２絞り弁を設け、該第２絞り弁によって過給器への流
入空気Φを調整することにより、過給器で生成される圧
縮空気のｄｌを調整し、もって、アイドリング時や部分
負荷時の過給圧の異常上昇を抑制するとともに過給器の
仕＄用を軽減し、また、アイドリング時から全負同時に
至・５仝岨１銭に亘って適［トな過給を実施して、別間
効・＋３を向−Ｌさけることができる等の１多れた効果
を奏する。１ ／ｌ　、　＋２１面の簡単な説明 第１図〜第６図は本発明の一実施例を示すもので、第′
１図は全体を示１′一部を断面した側面図、第２図（よ
内燃（人間および過給器の可動部の分解斜？１２図、第
３図は内燃機関および過給器の可動部を９ランク軸に組
み込んだ状ｆｇを示す正面図、第４図は第゛１絞り弁と
第２茂り弁の連動関係を示す図、第５図Ｊ５よび第６図
は部分負び１時での性能曲線図、第７図は第２絞り弁の
池の（：４　；貨例である。

１・・・過給：Ｓ　（”ｊ内燃間開、２・・・内燃別間
、２　ａ　・・・吸気通路、２ｂ・・・排気通路、３・
・・過給器、４・・・第１絞り弁、５・・・第２攻り弁
、１６・・・気１ヒ器、２９・・・スロワ１〜ル１−ラ
１１．３０・・・スロツ］−ルワイＡ７．３１・・・連
動「ノイ（）１．′３２・・・支持ロッド、３３・・・
ロータリナ書゛。

３％ 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内燃機関の吸気通路の途中に内燃機関によって駆動
   される容積型の過給器を設け、該過給器の下流側に、前
   記内燃機関の出力調整をなす第１絞り弁を設けるととも
   に、前記過給器の上流側に、該過給器への流入空気量の
   調整をなす第２絞り弁を設けたことを特徴とする過給器
   付内燃機関。 ２）前記第１絞り弁および第２絞り弁は、相互に所定範
   囲内の絞り量の差を維持した状態で連動可能に連絡され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の過
   給器付内燃機関。