JPS62111121A - 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３つの気筒のうち中
央に位置する１つの気筒を、その両側における２つの燃
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３つの気筒のうち中央に位置す
る１つの気筒を、その両側に位置する２つの燃焼用気筒
に対する過給用の気筒にし、該過給用気筒に逆止弁付き
吸入通路を介して吸入した混合気を、前記両燃焼用気筒
に各々吸気通路を介して交互に分配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５３−２
４９１３号公報に記載されており、この先行技術のもの
は、過給用気筒からの吸気通路の燃焼用気筒に対する開
口部中心及び過給用気筒における排気ポートの開口部中
心を、過給用気筒における長手中心線と直角方向の中心
線上に配設した構成にしている。

〔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３つの気筒
のうち中央に位置する１つの気筒を、その両側における
２つの燃焼用気筒←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両燃焼用気筒へ
の吸気通路は、過給用気筒の両側に位置する燃焼用気筒
によって挟まれた位置にあって、両燃焼用気筒からの熱
伝達を同時に受ける形態になっていると共に、過給用気
筒のピストンが上死点に達した圧縮終わりの時期及びピ
ストンが上死点からの下降行程によって吸入を始める時
期における気筒容積つまり隙間容積には、燃焼用気筒へ
の両吸気通路の内容積が加算されることにより、隙間容
積が増大する。

そして、両側の燃焼用気筒からの熱伝達は、過給用気筒
のおよび両吸気通路の壁面の温度を高め、吸入空気の温
度が高くなって、両燃焼用気筒に対する吸入空気の体積
効率を低下させると共に、燃焼用気筒にノッキングが発
生し易くなる。一方、過給用気筒における隙間容積の増
大は、当該過給用気筒における体積効率を低下させるこ
とになる。

従って、過給用気筒を２つの燃焼用気筒の間に配設した
場合には、前記過給用気筒における体積効率の低下及び
燃焼用気筒における体積効率の低下とによって、両燃焼
用気筒への過給効率が可成り低下するから、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
、しがも、燃焼用気筒においてノンキングが発生し易（
なるために過給圧及び圧縮比を高（することができない
点に問題があった。

本発明は、２つの燃焼用気筒の間に当該両燃焼用気筒に
対する過給用気筒を配設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３つの気筒
のうち中央に位置する１つの気筒を、その両側における
２つの燃焼用気筒に対する過給用の気筒にし、該過給用
気筒に逆止弁付き吸入通路を介して吸入した混合気を、
前記両燃焼用気筒に各々吸気通路を介して交互に分配す
るようにした過給式多気筒内燃機関において、前記両吸
気通路における燃焼用気筒内への開口部中心を、機関の
平面視において燃焼用気筒の略中心を通って機関の長手
中心線に対して直角に延びる直交中心線よりも過給用気
筒側に偏芯した部位に、前記両燃焼用気筒における排気
ポートの開口部中心を、前記直交中心線よりも外側に偏
芯した部位に各々配設した構成にしたものである。

〔発明の作用・効果〕

このように、両吸気通路における燃焼用気筒内への開口
部中心を、機関の平面視において燃焼用気筒の略中心を
通って機関の長手中心線に対して直角に延びる直交中心
線よりも過給用気筒側に偏芯した部位に設置したことに
より、該両吸気通路の長さは、当該吸気通路の燃焼用気
筒内への開口部中心を前記先行技術のように燃焼用気筒
の略中心を通る直交中心線上に配設した場合よりも短く
なるから、この短くなる分だけ過給用気筒における隙間
容積を縮小できると共に、過給用気筒から両燃焼用気筒
への吸入空気の流れ抵抗を低減でき、更には、吸気通路
内を流れる吸入空気への熱伝達を低減できる。一方、両
燃焼用気筒における排気ポートの開口部中心を、燃焼用
気筒の略中心を通る直交中心線よりも外側に偏芯した部
位に配設したことより、燃焼用気筒において特に高温に
なる排気ポートの開口部は、過給用気筒及び両吸気通路
から遠ざかることになって、当該排気ボートから過給用
気筒及び両吸気通路への熱の伝達が低減するから、過給
用気筒及び両吸気通路の壁面温度を、排気ポートの開口
部中心を前記先行技術のように燃焼用気筒の略中心を通
る直交中心線上に配設した場合よりも低くすることがで
きるのである。

従って本発明によると、隙間容積の縮小によって過給用
気筒における体積効率を高くできる一方、燃焼用気筒へ
の吸入空気の流れ抵抗の低減と過給用気筒及び両吸気通
路における壁面温度の低下とによって両燃焼用気筒にお
ける体Ｍ効率を高くでき、これら両者が相俟って両燃焼
用気筒に対する過給効率を高めることができるから、過
給用気筒の行程容積を縮小できて機関の小型化を図るこ
とができるのであり、しかも、燃焼用気筒への吸入空気
の温度上昇を低減できるから、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
できて、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判型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１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ヘッド６に
は、第１気筒２及び第３気筒４に各々吸気弁９．１０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１１．１２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、両排気ボート１１．
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及び第３気筒４のピストンは同一位相で
上下動するが、第２気１１１？ｉ３のピストンは、第１
気筒２及び第３気筒４のピストン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気筒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
ける往復運動部分の質量及び回転運動部分の質量を両気
筒について同じにする一方、第２気筒３における往復運
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ムこ、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できるよ
うに、第１気筒２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、前記第１気筒２及び第３気筒４における吸気ボ
ート７．８の開口部？ａ、８ａの中心を、機関の平面視
において第１気筒２及び第３気筒４の略中心点を通って
機関の長手中心線２４と直角に延びる直交中心線２５．
２６よりも第２気筒３側に適宜の距離（ｅｌ）だけ偏芯
した部位に配設する一方、前記第１気筒２及び第３気筒
４における排気ポー）１１．１２の開口部中心を、前記
直交中心線２５，２６°よりも外側に適宜の距離（ｅ２
）だけ偏芯した部位に配設した構成する。

この構成において、第２気筒３のピストンが下降する吸
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、両気筒２，４における吸気弁７．８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を介して第２気筒３内に吸入される、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ｌＯ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への混合気は、
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。

この場合において、両吸気通路２１．２２に連通ずる吸
気ボート７．８における開口部７ａ、８ａの中心を、長
手中心線２４と直角の直交中心線２５．２６よりも第２
気筒３側に適宜の距離（ｅｌ）だけ偏芯した部位に設置
したことにより、第２気筒３から第１気筒２及び第３気
筒４に至る吸気通路２１．２２長さは、前記偏芯距離（
ｅｌ）だけ短くなるから、この短くなる分だけ第２気筒
３における隙間容積を縮小できると共に、第２気筒３か
ら第１気筒２及び第３気筒４への吸入空気の流れ抵抗を
低減できるのであり、また、第１気筒２及び第３気筒４
における排気ポート１１１２の開口部中心を、長手中心
線２４と直角の直交中心線２５．２６よりも外側に適宜
の距離（ｅ２）だけ偏芯した部位に設置したことにより
、第１気筒２及び第３気筒４において特に高温になる排
気ポート１１．１２の開口部は、第２気筒３より前記偏
芯距離（ｅ２）だけ遠ざかることになるから、当該排気
ポー）１１．１２から第２気筒３及び吸気ボート７．８
並びに吸気通路２１．２２への熱の伝達は低減するので
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挽断面図である。 １・・・・内燃機関、２．３．４・・・・気筒、７，８
・・・・吸気ボート、７ａ、８ａ・・・・開口部、１１
゜１２・・・・排気ポート、１５・・・・吸入通路、１
６・・・・エアクリーナ、１８・・・・吸入管路、２ｏ
・・・・逆止弁、２１．２２・・・・吸気通路、２４・
−・・長手中心線、２５．２６・・・・直交中心線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、クランク軸を共通にした３つの気筒のうち中央
   に位置する１つの気筒を、その両側における２つの燃焼
   用気筒に対する過給用の気筒にし、該過給用気筒に逆止
   弁付き吸入通路を介して吸入した混合気を、前記両燃焼
   用気筒に各々吸気通路を介して交互に分配するようにし
   た過給式多気筒内燃機関において、前記両吸気通路の燃
   焼用気筒内への開口部中心を、機関の平面視において燃
   焼用気筒の略中心を通って機関の長手中心線に対して直
   角に延びる直交中心線よりも過給用気筒側に偏芯した部
   位に、前記両燃焼用気筒における排気ポートの開口部中
   心を、前記直交中心線よりも外側に偏芯した部位に各々
   配設したことを特徴とする過給式多気筒内燃機関。