JPS6196123A - 過給器付内燃機関の吸入装置 - Google Patents

過給器付内燃機関の吸入装置

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Publication number
JPS6196123A
JPS6196123A JP59216974A JP21697484A JPS6196123A JP S6196123 A JPS6196123 A JP S6196123A JP 59216974 A JP59216974 A JP 59216974A JP 21697484 A JP21697484 A JP 21697484A JP S6196123 A JPS6196123 A JP S6196123A
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JP
Japan
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supercharger
internal combustion
combustion engine
sub
intake passage
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Pending
Application number
JP59216974A
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English (en)
Inventor
Kenichi Nakamura
中村 憲市
Shinya Adachi
真也 安達
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Publication of JPS6196123A publication Critical patent/JPS6196123A/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
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0205Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the charging effect
    • F02B27/0215Oscillating pipe charging, i.e. variable intake pipe length charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B61/00Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/02Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving cycles
    • 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)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

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J 本発明は過給器付内燃機関の吸入装置に係わり、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備え
た内燃機関の吸入装置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量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御設置され
るもので、内燃機関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精えた内燃
機関にあっては、前記過給器の体積効率が内燃機関のあ
る特定の回転数(負荷)において最大値をとらかつ該回
転数(負荷)以外の領域では低下してしまうことにより
、均一な過給が行なえないといった問題点である。
また、この体積効率の変化特性は、例えば第1図に示す
ように、過給器の上流側における吸気通路の等価管長が
長くなるにつれて、全体的に低回転(負荷)側へ移行す
る傾向にあるために、前述した等価管長の設定が過給特
性用いては襞間特性を大きく左右してしまう等の問題点
である。なお、第1図中に示す各等価管長は、jo  
<J+  <J2の関係である。
「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の吸入装置を提供せんとす
るもので、該吸入装置は、内燃機関の吸気通路の途中に
設けられかつ該内燃機関によって駆動される容積型の過
給器の上流側に、該上流側の吸気通路の等価管長を内燃
機関の負荷に基づいて変化させる調整手段を設けたこと
を特徴とする。
「作用」 本発明に係わる過給器付内燃機関の吸入装置は、調整手
段により内燃IIII!lの負荷に対応して過給器の体
積効率が最大値となるように、過給器の上流側における
吸気通路の等価管長を変化させることにより、内燃機関
の広い回転域(アイドリング−全負荷)に亘って高い体
積効率を維持するものである。
「実施例」 以下、本発明の第一実施例を第2図に基づき詳細に説明
する。
第2図中、符号1は本実施例が適用された過給器付内燃
機関を示すもので、吸気通路2aおよび排気通路2bを
備えた内燃機関2と、該内燃機関2の吸気通路2aの途
中に設けられ、かつ、内燃機関2によって直接駆動され
る容積型の過給器3とを備え、該過給器3の上流側の吸
気通路2aに、本実施例に係わる調整手段4が設置され
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排気通路2bが連゛
通されたシリンダ5と、該シ    □リンダ5内に摺
動自在に嵌装されたピストン6と、前記シリンダ5を支
承するクランクケース7に回転自在に配設されたクラン
ク軸8と、該クランク軸8と前記ピストン6とを相互に
連結するコンロッド9とを備えている。そして前記吸気
通路2aはエアクリーナ10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11と、前記
過給器3と内燃機関2のシリンダ5とを連通ずるチャー
ジバイブ12およびインレットパイプ13とによって形
成されている。
一方、前記コネクティングチュウブ11の途中には、゛
過給器3への流入空気量を調整するためのサブバルブ1
4が設けられている。また、前記チャージバイブ12と
インレットバイブ13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13
の途中には、内燃機関2への流入空気量の調整をなすメ
インバルブ16が内装され前記空気と燃料との混合気を
生成する気化器17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7に支承されたサブシリン
ダ18と、該サブシリンダ18内に摺動自在に嵌装され
たサブピストン19と、該サブピストン1つに一端が回
動自在に連結され他端が前記コンロッド9のクランク軸
8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20とによって構成されている。
そして前記サブシリンダ18の外方端部には、前記コネ
クティングチュウブ11およびチャージパイプ12がリ
ードバルブ21を介して取り付けられている。
該リードバルブ21は、サブシリンダ18とコネクティ
ングチュウブ11およびチャージバイブ12とを連通す
る吸入孔22および排出孔23が穿設された単一の支持
プレート24と、該支持プレート24のサブシリンダ1
8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のチャージバイブ12
側の面に取り付けられて、前記排出孔23の開閉をなす
り−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との接触面すなわち
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く図示路)が溶着される。そして
該ラバーは単一の支持プレート24の表裏面に溶着する
ものであるから、単一工程での溶着が可能である。
一方、前記調整手段4は、コネクテイングチュウブ11
の上流端側で、エアクリ−゛す10とサブバルブ14と
の間に配設された二又管27と、該二又管27の分岐部
に取り付けられた切替弁28と、該切替弁28を駆動す
るアクチュエータ29と、前記クランク軸8の回転数を
検出して前記アクチュエータ29へ動作信号を出力する
ガバナ等のセンサ30とによって構成されている。
そして、前記二又管27は、その一方の分岐管27aが
他方の分岐管27bよりも短く形成されている。
しかして、このように構成された本実施例の過給器付内
燃機関1の吸入装置は、内燃機関2の始動とともに動作
する過給器3の体積効率を内燃機関2の回転数(負荷)
に対応して高いレベルに保持する。
まず、過給動作について説明すれば、前記過給器3は、
内燃機関2の始動に伴って、そのサブシリンダ19が往
復動させられる。ここで、サブピストン19のサブシリ
ンダ18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1つの往動
時において、リードバルブ21の排出孔23がリード2
6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10およびコネクテイングチュウブ11
を介して外気がサブシリンダ18内へ吸入され、また、
往動時において、サブシリンダ18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18内に吸入された空気が圧
縮されつつチャージパイプ12を経てサージタンク15
へ送     1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13を経て、かつ、気化器17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5内へ供
給されるのであるが、このような過給動作は内燃機関2
の始動直後から行なわれるものであるから、Ia藺の回
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。
そして、内燃機関2の低回転時(低負荷時)にあっては
、調整手段4の切替弁28がアクチュエータ29によっ
て回動させられて、一方の(短い方の)分岐管27aを
閉塞して吸気通路2a  (コネクティングチュウブ1
1)の等価管長を長く設定している。したがって、前記
等価管長を過給器3の体積効率が低回転時にピーク値を
とりうるようにセットして、低回転時において高い体積
効率を確保する。
また、前記内燃8111A2の回転数を上げていくと、
前述した体積効率が徐々に低下していくが、該体積効率
がある設定されたしきい値、例えば80%程度まで低下
した時点で、前記アクチュエータ29により切替弁28
を回動させて他方の分岐管27bを閉塞し、これによっ
て吸気通路2aの等価管長を短くすることにより、低下
した過給器3の体積効率を再度高めることができる。
ここで前記切替弁28の切替え動作は、体積効率の変化
が内燃機関2の回転数すなわち過給器3の回転数の変化
に対応して変化しているから、該回転数をセンサ30に
よって常時検出しておき、体積効率のしきい値に対応す
る回転数を検出した時点で、前記アクチュエータ29へ
動作信号を出力することによって行なわれる。
したがって、回転数の広い範囲に亘って高い体積効率を
確保することができる。
一方、第3図は、本発明の第2実施例を示すものである
本実施例は、第1実施例の二又管27に代えて、固定管
31aと該固定管31aにその端部から突出、引込み可
能に装着された可動管31bとからなる伸縮管31を用
い、前記可動管31bを連動ワイヤ32によって気化器
17に設けられたスロットルドラム33に連絡したもの
である。
そして、前記可FII管31bは、内燃機関2の低回転
時に固定管31aから最も突出した位置にセットされて
、吸気通路2aの等価管長を最長とし、また、連動ワイ
ヤ32を介してスロットルドラム33と連動し、内燃機
関2の回転の上昇に伴い固定管31a内に引込まれるこ
とにより前記等価管長を短くするようになっている。
このような構成とすることによって、等価管長を連続的
に変化させて、過給器3の体積効率の変化をより平滑に
することができる。
また、第4図は、本発明の第3実施例を示すもので、吸
気通路2aの途中でサブバルブ14の上流側にレゾナン
スチャンバ34を連設し、該レゾナンスチャンバ34と
吸気通路2aとの連通部に開閉弁35を装着し、該開閉
弁35に第1実施例と同様のアクチュエータ29および
センサ3゜(何れも図示略)を連設したものである。
そして本実施例は、過給器3の上流側の吸気通路内に第
5図に、曲線すで示すように、リード25の開閉動作に
起因した吸気の脈動の負圧部分が内燃1rgJ2すなわ
ち過給器3のある特定の回転数においてリード25の開
く時期T1に同調させられることによる体積効率の低下
を防止するものである。
すなわち、内燃機関2の回転が、吸気通路2a内の脈動
の負圧部分とリード25の開く時期とが同調する回転数
に至ると、センサ3oがらアクチュエータ29へ動作信
号が出力されて開閉弁35が開放されることにより、吸
気通路2a内の脈動がレゾナンスチャンバ34によって
吸収されて前述した負圧部分が消滅あるいは大気圧近く
まで上昇し、前述した負圧部分とリード25の開く時期
との同調が回避される。
ざらに、第6図および第7図は、本発明の第4実施例を
示すもので、調整手段4を長さの異なる複数の補助管3
6.37.38と、それぞれの補助管36〜38に対応
して取り付は板39を介して設けられた容量の異なるリ
ード40,41.4   2とによって構成し、各リー
ド40〜42を内燃機関2の回転数に基づき個々に開閉
操作することにより、吸気通路2aの等価管長を選択し
得るようにしたものである。
このような構成とすることによって、体積効率の低下を
回転数の広い範何に亘って防止するとともに、リード4
0〜42により、サブパルプ14を省く口ともできる。
なお、前記実施例において示した調整手段4の分岐管2
7a 、27b 、固定管31a、可動管31b、ある
いは補助管36〜38等は、第8図に示ずようなテーパ
管43とすることもできる。これは、吸気通路2aをテ
ーパ形状とすることによって、吸気通路2a内に生じる
脈動を第9図に曲線Cで示すように減衰させて、過給器
3の体積効率の低下を防止することができる。また、各
実施例において示した構成部材の語形状や寸法等は一例
であって適用する過給器付内燃機関の種類あるいは設計
要求等に基づき種々変更可能である。
「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の
吸入装置によれば、調整手段によって機関の回転数(負
荷)に基づいて吸気通路の等価管長を変化させるもので
あるから、機関の広い回転域に亘って高い体積効率を維
持して、過給器ひいては内燃機関の特性を向上させるこ
とができる等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は吸気通路の長さをパラメータとした過給器の体
積効率と機関回転数との関係を示す図、第2図は本発明
の第一実施例を示す一部を断面した側面図、第3図は本
発明の第2実施例を示す第1図と同様の図、第4図は本
発明の第3実施例を示す要部の断面図、第5図は吸気通
路内の脈動の状態を説明するための概略図、第6図およ
び第7図は本発明の第4実施例を示すもので、第6図は
分解斜視図、第7図は底面図、第8図は吸気通路の変形
例を示ず断面図、第9図は第8図に示ず吸気通路形状に
よる脈動の減衰作用を説明するだめの概略図である。 1・・・過給器付内燃機関、2・・・内燃機関、2a・
・・吸気通路、2b・・・排気通路、3・・・過給器、
4・・・調整手段、27・・・二又管、27a ・・・
(一方の)分岐管1.27b・・・(他方の)分岐管、
28・・・切替弁、29・・・アクチュエータ、30・
・・センサ、31・・・伸縮管、31a ・・・固定管
、31b ・・・可動管、32・・・連動ワイヤ、34
・・・レゾナンスチャンバ、35・・・開閉弁−36〜
38・・・補助管、40〜42・・・リード、43・・
・テーバ管。 回転数N 第5図 第9図 第7図

Claims (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、該過給器の上流側に、該
    上流側の吸気通路の等価管長を内燃機関の負荷に基づい
    て変化させる調整手段を設けたことを特徴とする過給器
    付内燃機関の吸入装置。
JP59216974A 1984-10-16 1984-10-16 過給器付内燃機関の吸入装置 Pending JPS6196123A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012072670A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の吸気装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012072670A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の吸気装置

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