JPS6193230A - 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〕 本発明は内燃ｆＡ関本体と同期して５駆動される容積型
過給器を備えた内燃機関に関する。

〔従来の技術およびその問題点〕

周知のように、容積型過給器（例えばピストン型の過給
器）を備えた内燃機関にあっては、過給器の下流側にサ
ージタンクを設ける場合がある。

このサージタンクは、過給器からの吐出にともなう吸気
脈動を減衰させるために設けるものであり、その容量が
小さすぎると、脈動を所定量以上減衰させることができ
なくなってしまう。

一方、サージタンク容量を大きく採りすぎる場合には、
機関作動開始後サージタンク内の圧力を所定の値にまで
達せしめる時間ｔ（第１図参照）が、長くかかりすぎる
という不具合が生じる。この時間τの長短は、機関のレ
スポンス特性を大きく左右する要因であり、こｎが長す
ぎるさ、レスポンス特性の悪化を来たしてしまい、ひい
ては自動二輪車用等のようｌこ使用回転域が広い内燃機
関の場合、動力性能の低下を招く。

このように、容積型過給器に付随して設けらｎるサージ
タンクは、その容量が小さすぎても大きすぎても不具合
を招いてしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、吸気脈動を
所定量以上減衰させて良好な秋気効率を得ることができ
、しかもレスポンス特性にも優れる過給器付内燃機関を
提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者等は、上記問題点に看目し、捌々冥験を重ねた
結果、以下の知見を得た。

すなわち、第２図は１機関作１ＪｊＪ開始後サージタン
ク内が所定の圧力に達するまでの時間ｔを、サージタン
ク容量を変化させて調べた結果を示すものであり、図か
ら明らかなように１時間τはサージタンク容量が増すに
つれて増加するものの、サージタンク容量がシリンダの
排気量の３倍以上かつ１０倍以内の場合には、レスポン
ス特性を許容範囲内に収めさせることができるのがわか
った。

また第３図は、吸気効率（吸気脈動の減挾童が主要素）
を、サージタンク容量を変えて調べた結果を表わすもの
であり、図から明、らかなように、吸気効率ηはサージ
タンク容量がシリンダＩＩ＋ｉｉ当たりの排気量の５倍
以上である限り、良好に保たれるのがわかった。

本発明では、上記知見に基づき、サージタンクの容量を
、過給対象であるシリンダ排気量の５倍以上かつ１０倍
以内に設定した構成としである。

〔作　用〕

本発明では、サージタンクを上記範囲内に設定している
から、吸気脈動を所定量以上減衰し得て良好な吸気効率
を得ることができ、しかも艮好なレスポンス特性を得る
こともできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第４図および第５図は本発明の第１実施例を示すもので
、第４図は本発明に係る内燃機関を塔載した自動二輪車
の側面図、第５図は内燃機関本体およびその付Ｆ４機器
の配置関係を示す概略構成図である。

第４図中１は、車体の長さ方向略中央部に固定されると
ともに、シリンダヘッド２がクランクケース３の前方（
車体を基準にして前方、以下前波、左右は車体を基準に
して称す）に略水平に延びるように設けられた率気筒展
の内燃機関本体、４はシリンダヘッド２の上方に配置さ
れたサージタンク、５はサージタンク４の右斜め下方に
かつサージタンクに接近して配置された気化器、６は内
燃機関本体１の後斜め上方に配置されたエアクリーナを
それぞれ示し、これら機器のうち内燃機関本体１、気化
器５は、その中心線が車体中心線を含む垂直平面内に位
置するように配置にされ、またサージタンク４はその中
心）腺が同垂直平面から左側へわずかにずｎた個所に位
置するように配置されている。なお、第４図〒７は前輪
、８はｆ＆秘、９はシート、１０はハンドルを示す。

前記内燃機関本体１およびその何編機器について詳しく
説明すると、第５図に示すようにクランクケース３の上
部には過給機１１が設けられており、この過給器１１は
、クランクケース２に一体的に設けらｆ？ｌ、たサブシ
リンダ１２％このサブシリンダ１２内に摺動自在に嵌装
されたサブピストン１３、およびサブピストン１３に一
端が回転自在に連結されるとともに他端が動力発生側の
コンロッド１４の基端部に回転自在に遅嶺されたサブコ
ンロッド１５から４成されている。なおサブコンロッド
１５の他端は、コンロッド１４を介することなく直接ク
ランク鵬１６に回転自在に連結させてもよい。また、過
給器１１を構成するサブシリンダ１２の容量は１本実施
例の場合、ｖＪ力発生側のシリンダ１７のそれと同じ値
に設定されているものの、その値は適宜設計変更可能で
ある。

サブシリンダ１２の外方端部には、吸入側リード弁１８
および吐出側リード升１９が一体に組み付けられたプレ
ート２０が取り付けられ、このプレート２０の上部には
一体に形成された２つの管２１．２２を有する接続部材
２３が取り付けらｎている。そして接続部材２３の一方
の管２１の一側は、コンチューブ２４を介して前記エア
クリーナ６に接続されるとともに、開管２１の他側は吸
入側リード弁１８に接続されている。なお、一方の管２
１には気化器５内のスロットル弁（図示せず）と同期し
て操作される１次スロットル弁２５が介在されている。

才た。接続部材２３の他方の・Ｒ２２の下流側はチャー
ジパイプ２６を介して前記サージタンク４に接続される
とともに、開管２２の他側は吐出側リード弁１９に接続
されている。

ここで、チャージパイプ２６は、サージタンク４が接続
部材２３に対して左斜め上方に位置しているため、一旦
上方に振り上げられた後左１１ＪＩＩｆこ屈曲され、さ
らｌこ前方へ向けて屈曲されることによりサージタンク
４に接続されている。

サージタンク４は、過給ａ１１から流れてくる圧村６空
気を一旦貯え、この貯えた圧縮空気を脈動を減衰した状
態で下流側に供給するものであり、第５図に示すように
後側タンク部２７と、同タンク部２７に流れ込む圧縮空
気の流れを１８０°変えて下流側に向かわせる前側接続
部２８とから成っている。またサージタンク４は前後に
２分割可能な構造きなっており、前側構成部材２９およ
び後側構成部材３０は互いにボルトによりて逼結されて
いる。さらに、サージタンク４は、その容積が過給対象
であるシリンダ１７の排気量の５倍以上かつ１０倍以内
に設定されている。そして、サージタンク４の吐出側開
口は、間に気化器５が介在された接続パイプ３１および
インレットパイプ３２を介して、シリンダヘッド２の上
部に指向して設けられた吸入通路３３に接続されている
。

次に、上記構成の内燃機関の作用について説明すると、
内燃機関本体１の始動に伴なって、過給器１１が駆動さ
れ、圧縮空気が内燃機関本体１へ供給される。

この過給動作について説明すれば、内燃機関本体１の始
動に伴ないクランク軸１６が回転し、過給器１１のサブ
ピストン１３が往復動させられる。

ここで、サブピストン１３のシリンダ１２の容積を拡大
する方向への移動を往動とし、逆方向への移動を復動と
すると、サブピストン１３の往動時においては、吸入側
リード弁１８が開状態、吐出側リード弁１９が閉状態と
なり、エアクリーナ６およびコンチューブ２４を介して
、外気がサブシリンダ１２内へ吸入される。他方、復Ｃ
時においては、サブシリンダ１２の内圧が上昇すること
により吸入側リード弁１８が閉状態、吐出側リード弁１
９が開状態となり、サブシリンダ１２内（こ吸入された
空気が、圧縮されつつチャージパイプ２６を経てサージ
タンク４へ送り込まれる。このようなサージタンク４へ
の圧縮空気の供給は、内燃機関本体１の動作中隷属して
行なわれる。

そして、サージタンク４へ貯えられた圧Ｍｉ全空気、脈
動が減衰された状態で＃、続パイプ３１に送られ、気化
器５を通過する際に燃料と混合された後、インレットパ
イプ３２を通ってシリンダ１７内へ供給される。

ここで、上記内燃機関では、サージタンク４の容量が過
給対象であるシリンダ１７の排気量の５倍以上かつ１０
倍以内に設定されているため、吸気脈動を所定量以上減
衰し得て良好な吸気効率を得ることができ、しかもレス
ポンス特性も許容範囲内に収まっている。加えて、サー
ジタンク４内の空気通路を１８０°屈曲させているから
、吸気脈動をさらに効率よく減衰し得、吸気効率をさら
に高めることができる。

第６図は本発明の第２実施例を示している。本実施例が
前記第１実施例と異なるところは、過給器１１とサージ
タンク４との間にインタークーラ４１を設けた点である
。すなわち、本実施例では、インタークーラ４１を設け
たがゆえに、過給温度　４を下げて出力の向上を図るこ
とができ、また耐ノツク性の向上を図ることができると
いう利点を得ている。また、上記インタークーラ４１を
サージタンク４の上流側に配しているため、容積型（ピ
ストン屋）過給器１１から供給される脈動を伴なった圧
縮空気を、整流させ得る利点もめる。

さらに、上記インタークーラ４１の容重を過給対象であ
るシリンダの排気量の５倍以上かつ１０倍以内に設定す
れば、同インタークーラ４１をサージタンク４の代用と
することも可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、答横型過給器の下
流側に配するサージタンクの容量を、過給対象であるシ
リンダの排気量の５倍以上かつ１０倍以下に設定してい
るから、吸気脈動を所定量以上減衰し得て良好な吸気効
率を得ることができ、しかも良好なレスポンス特性が得
られ、特に自動二輪車用等のように使用回転域が広い内
燃機関に用いて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は機関作動開始後の過給圧特性を示す図、第２図
はサージタンク容量を変化させた場合の。 機関作動開始後サージタンク内の圧力が所定の値に達す
るまでの時間の変化を示す図、第３図はサージタンク容
量を変化させた場合の吸気効率の変化を示す図、第４図
および第５図は本発明の第１実施例を示し、第４図は自
動二輪車の側面図、第５図は内燃機関の一部を断面した
側面図、第６図は本発明の第２実施例を示す一部を断面
した要部側面図である。 １・・・・・・内燃機関本体、２・・・・・・シリンダ
ヘッド、３・・・・・・クランクケース、４・・・・・
・サージタンク％　５・・・・・・気化器、６・・・・
・・エアクリーナ％　１１・・・・・・過給器、１６・
・・・・・クランク軸、３３・・・・・・吸入通路、４
１・・・・・・インターターラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　内燃機関本体と同期して駆動される容積型過給器と、
   該容積型過給器の吐出側と内燃機関本体の吸入通路との
   間に設けられるサージタンクとを備える内燃機関であっ
   て、前記サージタンクの容量は、過給対象である内燃機
   関本体のシリンダの排気量の５倍以上かつ１０倍以下に
   設定されていることを特徴とする過給器付内燃機関。