JPS62111120A - 過給式多気筒内燃機関 - 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、クランク軸を共通にした複数の気筒のうち少
なくとも１つの気筒を、他の燃焼用気筒に対する過給用
の気筒にした多気筒内燃機関に関するものである。

〔従来の技術〕

クランク軸を共通にした複数の気筒のうち少なくとも１
つの気筒を、他の燃焼用気筒に対する過給用の気筒にし
、該過給用気筒内に吸入通路を介して吸入した混合気を
、前記各燃焼用気筒に吸気通路を介して各々分配供給す
るようにした過給式多気筒内燃機関は、先行技術として
の特開昭５３−２４９１３号公報等に記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このようにクランク軸を共通にした複数の気筒
のうち少なくとも１つの気筒を、他の燃焼用気筒に対す
る過給用の気筒に構成すると、この過給用気筒及び当該
過給用気筒から各燃焼用気筒への吸気通路は、各燃焼用
気筒からの熱伝達を受けて温度が高くなり、特に、前記
先行技術のように３つの気筒のうち中央の気筒を過給用
気筒に、両側の気筒を燃焼用気筒にした場合には、過給
用気筒は両側の燃焼用気筒からの熱伝達を両側から同時
に受けるためにより高温になる。

そして、両側の燃焼用気筒からの熱伝達は、過給用気筒
の内壁面及び両吸気通路の壁面の温度を高め、燃焼用気
筒に流入する吸気混合気の温度が高くなるから、燃焼用
気筒に対する吸気混合気の体積効率を低下させると共に
、燃焼用気筒にノンキングが発生し易くなる。

従って、クランク軸を共通にした複数の気筒のうち一部
の気筒を、過給用気筒にした場合には、前記過給用気筒
における体積効率の低下に伴って、両燃焼用気筒への過
給効率が低下することにより、過給用気筒の行程容積と
してはこの過給効率の低下を見込んで大きくしなければ
ならないから、機関が大型になるのであり、しかも、燃
焼用気筒においてノッキングが発生−し易くなるために
、過給圧及び圧縮比を高くすることができないのであっ
た。

本発明は、クランク軸を共通にした複数の気筒のうち一
部の気筒を、過給用気筒にした場合における前記の問題
を回避することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本発明は、クランク軸を共通にした複数の気筒
のうち少なくとも１つの気筒を、他の燃焼用気筒に対す
る過給用の気筒にし、該過給用気筒に吸入通路を介して
吸入した混合気を、前記各燃焼用気筒に吸気通路を介し
て各々分配供給するようにした過給式多気筒内燃機関に
おいて、前記各燃焼用気筒への吸気通路の内壁面、過給
用気筒における吸入通路の内壁９面、過給用気筒におけ
るシリンダ室の内壁面及び過給用気筒におけるピストン
の頂面のうち、少なくとも一つ以上の内壁面又は頂面に
断熱手段を施した構成にしたものである。

〔発明の作用・効果〕

各燃焼用気筒への吸気混合気は、先づ吸入通路より過給
用気筒におけるピストンの下降動によって過給用気筒内
に吸入され、次いでピストンの上昇動によって圧縮され
つつ吸気通路を介して各燃焼用気筒に分配供給されると
き、前記吸入通路の内壁面、燃焼用気筒におけるシリン
ダの内壁面、吸気通路の内壁面、及び過給用気筒におけ
るピストンの頂面からの熱伝達によって、温度が高くな
るが、これら吸入通路の内壁面、燃焼用気筒におけるシ
リンダ室の内壁面、吸気通路の内壁面、及び過給用気筒
におけるピストンの頂面のうち、少なくとも一つ以上の
内壁面又は頂面に、断熱手段を施したことにより、吸入
通路がら過給用気筒のシリンダ室内を経て吸気通路より
燃焼用気筒に流れる吸気混合気への熱伝達を低減できる
ことになる。

従って本発明によると、各燃焼用気筒への吸気混合気の
温度が、各燃焼用気筒がらの熱伝達にて上昇することを
低減できるから、各燃焼用気筒における体積効率を高く
、従って過給効率を向上できることにより、過給用気筒
の行程容積を縮小できて機関を小型化できるのであり、
しかも、燃焼用気筒への吸気混合気の温度上昇を低減で
きることで、耐ノツキング性が向上し、燃焼用気筒にお
ける過給圧及び圧縮比を高くすることができるから、機
関の出力及び燃費を向上できる効果を有する。

〔実施例〕

以下本発明を実施例の図面について説明すると、図にお
いて１は両側に位置する第１気筒２及び第３気筒４を四
サイクルの燃焼用気筒とし、中央に位置する第２気筒３
を２サイクルの過給用気筒とした列型３気筒機関を示し
、該内燃機関における各気筒は１本のクランク軸（図示
せず）で構成されており、この内燃機関ｌにおいて、シ
リンダブロック５の上面に締結したシリンダへンド６に
は、第１気ｆｒ１２及び第３気筒４に各々吸気弁９，１
゜を備えた吸気ボート７．８と、各々排気弁（図示せず
）を備えた排気ボート１１．４２とがそれぞれ形成され
ると共に、第２気筒３の個所に１つの吸入通路１５が形
成されている。この場合、前記吸入通路１５は、前記シ
リンダヘッド６における一側面１３に、再排気ポート１
１．１２は、シリンダヘッド６における他側面１４に各
々開口している。

前記第１気筒２のピストン２ａ及び第３気筒４のピスト
ン４ａは同一位相で上下動するが、第２気筒３のピスト
ン３ａは、第１気筒２のピストン２ａ及び第３気筒４の
ピストン４ａとは正反対に上下動するようにクランク角
で１８０度ずれている一方、第１気筒２と第３気ｆｆ１
４とは、第１気筒２が爆発行程のとき第３気筒４が吸気
行程となるように点火時期がクランク角で３６０度ずれ
ており、且つ、第２気筒３の最初の圧縮行程のとき第３
気筒４が吸気行程で、第２気筒３の次の圧縮行程のとき
第１気筒２が吸気行程になるように設定されている。ま
た、前記第１気筒２と第３気筒４とにおけるピストン２
ａ、４ａ及び連接棒等の往復運動部分の質量及び回転運
動部分の質量を両党筒について同じにする一方、第２気
筒３におけるピストン３ａ及び連接棒等の往復運動部分
の質量及び回転運動部分の質量を、第１気筒２又は第３
気筒４における往復運動部分の質量及び回転運動部分の
質量の略２倍に設定することによって、往復質量及び回
転質量に対するバランスを保つように、換言すれば、第
２気筒３が第１気筒２及び第３気筒４に対するバランス
気筒を構成するようになされている。

また、前記第２気筒３における行程容積は、第１気筒２
及び第３気筒４の両方に対して過給を行うことができる
ように、第１気ｆｔＪ２又は第３気筒４の行程容積より
大きい値に設定されている。

一方、エアクリーナ１６からのスロットル弁１７付き吸
入管路１８は、前記スロットル弁１７の上流側に気化器
１９を備・えて、前記第２気筒３における吸入通路１５
に接続され、第２気筒３における吸入通路１５内には、
第２気筒３への方向にのみ開くようにした逆止弁２０が
設けられ、また、内燃機関１におけるシリンダヘッド６
内には、第２気筒３内と、第１気筒２及び第３気筒４に
おける吸気ボート７．８とを各々連通するようにした吸
気通路２１．２２を形成する。

この場合、前記気化器１９に変えて燃料噴射式にすると
きには、前記気化器１９を廃止する一方、エアクリーナ
１６の下流側にエアフローメータを設け、該エアフロー
メータで計測した空気量に対応する量の燃料を第１気筒
２及び第３気筒４又は第２気筒３に対して供給すれば良
く、ディーゼル機関のときには、前記スロットル弁１７
及び気化器１９を廃止し、第１気筒２及び第３気筒４に
燃料を直接噴射供給すれば良く、また、第１気筒２及び
第３気筒４の排気ボート１１．１２には、排気マニホー
ルド２３が接続されている。

そして、前記吸入通路１５の内壁面、第２気筒３におけ
るシリンダ室３ｂの内壁面、第２気筒３におけるピスト
ン３ａの頂面、及び前記両吸気通路２１．２２から吸気
ボート７．８にかけての内壁面のうち、少なくとも一つ
以上の内壁面又は頂面に、断熱手段２４を施して成るも
のであり、断熱手段２４は、前記の各内壁面及び頂面の
総てに施しても良いことは勿論である。

但し第２図は、断熱手段２４を、前記第２気筒３におけ
るピストン３ａの頂面、及び前記両吸気通路２１．２２
から吸気ボート７．８にかけての内壁面に施した場合の
実施例を示す。

この場合、吸入通路１５の内壁面及び／又は両吸気通路
２１．２２から吸気ボート７．８にかけての内壁面に施
す断熱手段２４としては、これらの内壁面にセラミック
コートを適宜の厚さで施すか、これらの通路をセラミッ
ク等断熱材料製のパイプにて形成しこのパイプをシリン
ダヘッド６の鋳造時に同時に鋳込むようにするか、これ
らの通路を内側パイプに外側パイプを隙間をあけて被嵌
して成る二重パイプにて形成しこの二重パイプを、シリ
ンダヘッド６の鋳造時に同時に鋳込むようにしても良く
、また、第２気筒３におけるピストン３ａの頂面に施す
断熱手段２４としては、ピストン３ａの頂面にセラミッ
クコートを適宜の厚さで施すか、ピストン３ａの頂面に
セーラミソク等の断熱板を張設しても良く、第２気筒３
におけるシリンダ室３ｂの内壁面に施す断熱手段として
は、シリンダ室３ｂの形成に、セラミック等のＩＪｆｒ
熱材料製のシリンダライナーを嵌挿すれば良いのである
。

この構成において、第２気筒３のピストン３ａが下降す
る吸入行程のとき、第１気筒２は圧縮行程、第３気筒４
は排気行程で、両党筒２．４における吸気弁９，１０は
いずれも閉じているから、エアクリーナ１６からの大気
空気は、逆止弁２０付き吸入通路１５を介して第２気筒
３のシリンダ室３ｂ内に混合気として吸入される、次い
で第２気筒３が圧縮行程になると、第３気筒４が吸気行
程になってその吸気弁１０が開くことより、第２気筒３
で圧縮された混合気が第３気筒４に吸気通路２２を介し
て圧縮供給され（この時、第３気筒４への圧縮空気は、
逆止弁２０の閉によってその上流側に逆流することはな
い）、第３気筒４に対しての過給が行なわれ、また、第
２気筒３における次の圧縮行程によって同様に第１気筒
２に対して過給が行なわれるのである。

このような第１気筒２及び第３気筒４に対する過給に際
して、吸気混合気は、吸入通路１５、シリンダ室３ｂ及
び両吸気通路２１．２２を流れるときにおいて、これら
の内壁面、及びピストン３ａの頂面からの熱伝達によっ
て温度が上昇するが、これらの内壁面及び頂面のうち少
なくとも一つ以上の内壁面又は頂面に対して前記のよう
に断熱手段２４を施したことにより、この断熱手段２４
によって内壁面又は頂面から吸気混合気への熱伝達を低
減できるから、吸気混合気の温度の上昇を少なくするこ
とができるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す図で、第１図は平面図、第
２図は第１図のｎ−ｎ視断面図である。 １・・・・内燃機関、２．３．４・・・・気筒、３ａ・
・・・過給用気筒のピストン、３ｂ・・・・過給用気筒
のシリンダ室、７．８・・・・吸気ポート、１５・・・
・吸入通路、２１．２２・・・・吸気通路、２４・・・
・断熱手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、クランク軸を共通にした複数の気筒のうち少な
   くとも１つの気筒を、他の燃焼用気筒に対する過給用の
   気筒にし、該過給用気筒に吸入通路を介して吸入した混
   合気を、前記各燃焼用気筒に吸気通路を介して各々分配
   供給するようにした過給式多気筒内燃機関において、前
   記各燃焼用気筒への吸気通路の内壁面、過給用気筒にお
   ける吸入通路の内壁面、過給用気筒におけるシリンダ室
   の内壁面及び過給用気筒におけるピストンの頂面のうち
   、少なくとも一つ以上の内壁面又は頂面に断熱手段を施
   したことを特徴とする過給式多気筒内燃機関。