JPS62135617A - 排気タ−ボ過給機付エンジン - 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〕 この発明は、排気ターボ過給機付エンジンに関するもの
である。

〔従来の技術〕

最近、車両においては、その商品性を高める観点等から
種々な工夫がなされている。例えば、車両用エンジンに
おいては、排気ターボ過給機を搭載し、排気ガスエネル
ギーを利用して吸入空気をエンジンに加圧供給し、充填
効率を高めてエンジンの出力アップを図ることが行なわ
れており、その１例として、従来、実開昭５６−１７１
６３０号公報に示されるものがある。即ち、これは、排
気系を点火順序の隣り合わない気筒毎に集合させて２系
統に分け、両排気系を各々２分割ターボ過給機のタービ
ンに導くようにしたもので、これにより高速時における
排気干渉を抑制して排気ガス流を有効に過給機のタービ
ンに導くようにしたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに上記従来公報記載の排気ターボ過給膜付エンジ
ンでは、これをレイアウトスペースの狭いエンジンルー
ム内に配設すると、エンジンと排気ターボ過給機との間
の距離を確保できず、上述のように排気系を点火順序の
隣り合わない気筒毎に集合させると、排気通路を相互に
交差させる必要があることから、排気通路に急激な湾曲
部ができ、その結果排気ガス量の少ない低速時には排気
通路の湾曲部が排気ガスの流通抵抗となって排気ガスエ
ネルギーを有効に過給機のタービンに作用させることが
できないという問題があった。

この発明は、かかる問題点に鑑み、高速時における排気
干渉を防止しつつ、低速時において排気ガスエネルギー
を有効に過給機のタービンに作用させることのできる排
気ターボ過給機付エンジンを提供せんとするものである
。

一方、最近の車両用エンジンには、上述のように１つの
気筒に対して１つの排気ポートを設けた方式のものの他
に、高速性能向上の観点等から、ＤＯＨＣ４バルブエン
ジンのように、１つの気筒に対して低速及び高速の２つ
の排気ポートを設けた方式のものがある。

そして本件発明者は、排気ターボ過給機付エンジンにお
いて高速時の排気干渉を防止しつつ、低速時にｕト気ガ
スを有効にタービンに導く方法を開発すべく鋭意研究し
た結果、上述の方式のエンジンにおける２つの排気ポー
トに着目し、高速系の排気ポートについてはこれを上記
従来公報記載の方式のように、点火順序の隣り合わない
気筒毎に集合させる一方、低速系の排気ポートについて
はこれを隣接する気筒毎に集合させ、高速の２つの排気
系と低速の２つの排気系とを各々１つずつ集合させて２
系統の排気通路を構成し、これを各々独立に過給機のタ
ービンに導くようにすれば、高速時における排気干渉を
防止でき、又低速排気系についてはその交差部をなくす
ことができ、これにより低速時における流通抵抗の問題
を解消できることを見い出した。

しかるにこの方法では、高速排気系と低速排気系とが集
合されていることから、今度は低速時において１つの気
筒に対する排気通路の通路面積が少ない排気ガス量のわ
りに大きく、流速を維持したまま排気ガス流をタービン
に導くことが難しいという問題が生じる。

〔問題点を解決するための手段〕

そこでこの発明は、１つの気筒に対して２つの排気ポー
トを有するエンジンにおいて、第１排気ポートは隣接す
る気筒を集合させて２系統の排気系を構成する一方、第
２排気ポートは点火順序の隣り合わない気筒を集合させ
て２系統の排気系を構成し、各２系統の排気系を各々１
つずつ集合させて排気系全体として２系統の排気通路を
構成し、該排気通路を各々独立にタービンに導く一方、
少なくとも低回転負荷時に第２排気ポートを集合させた
排気系からタービンへ排気ガスが流出するのを規制する
規制手段を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、第１排気ポートに接続される排気
系については隣接気筒毎に集合させるようにしたことか
ら、該排気系には交差部等の急激な湾曲部が出来ず、低
速時における排気ガス流の流通抵抗が低減され、しかも
少なくとも低回転低負荷時に第２排気ポートに接続され
る排気系からの排気ガスの流出を規制手段によって規制
するようにしたことから、排気通路の有効通路面積が太
き（なりすぎることもなく、これにより低速時において
排気ガスエネルギーが有効に過給機のタービンに作用し
、一方第２排気ポートに接続される排気系については点
火順序の隣り合わない気筒毎に集合させるようにしたこ
とから、気筒間における排気干渉が防止され、これによ
り高速時において排気ガスエネルギーが有効に過給機の
タービンに作用する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例による排気ターボ
過給機付エンジンを示す。図において、１は４気筒エン
ジンで、該エンジン１には排気ターボ過給機２が搭載さ
れ、エンジンｌのシリンダヘッド３には各気筒毎に低速
排気ポート（第１排気ボーＨ４ａ〜４ｄ、及び高速排気
ポート（第２排気ポート）５ａ〜５ｄが設けられている
。ここで低速排気ポート４ａ〜４ｄについては該ポート
同志のオーバーランプがなくなるように形成されている
。

またシリンダヘッド３には低速排気マニホールド６及び
高速排気マニホールド７が取付けられている。上記低速
排気マニホールド６はその上流端が各々各気筒の低速排
気ボー）４ａ〜４ｄに接続され、低速排気ポート６の下
流側部分は隣接する気筒毎に集合され、即ち第１気筒と
？Ｒ２気筒、及び第３気筒と第４気筒の低速排気マニホ
ールド６が各々集合されて第１．第２の２群の低速１ｊ
ｌ−気系８ａ、８ｂに分割されている。一方、上記高速
排気マニホールド７はその上流端が各々各気筒の高速排
気ポート５８〜５ｄに接続され、高速排気マニホールド
７の下流側部分は点火順序の隣り合わない気筒毎に集合
され、即ち第１気筒と第４気筒。

及び第２気筒と第３気筒の高速排気マニホールド７が各
々集合されてこれも第１．第２の２群の高速排気系９ａ
、９ｂに分割されている。ここでエンジン１の点火順序
はクランク角の１８０°毎に第■、第３．第４．第２気
筒の順に設定されている。

また上記第１の低速排気系８ａと第１の高速排気系９ａ
、及び第２の低速ＩＦ気系８ｂと第２の高速排気系９ｂ
とは各々集合されて２系統の排気通路ＩＱａ、１０ｂが
構成され、該両排気通路１０ａ、１０ｂは各々独立に上
記排気ターボ過給機２のタービン２ａに導かれている。

さらに上記第１゜第２の低速排気系８ａ、８ｂと第１．
第２の高速排気系９ａ、９ｂとの集合部１１ａ、ｌｌｂ
近傍には少なくとも低回転低負荷時に高速排気系９ａ。

９ｂを閉じる開閉弁（規制手段）１２が配設されている
。

次シこ動作について説明する。

エンジンの低速時においては、開閉弁１２は閉じて高速
排気系９ａ、９ｂから排気ターボ過給機２のタービン２
ａへの排気ガスの流出を規制しており、この状態ではエ
ンジンの排気ガスは各気筒の低速排気ボー１−４ａ〜４
ｄのみから排出されて低速排気系８ａ、Ｂｂ内を早い流
速でもってδ；Ｌれ、排気ターボ過給機２のタービン２
ａに導かれブロワ２ｂを駆動し、これにより吸入空気は
エンジンに加圧供給される。

一方、エンジンの高速時になると、開閉弁１２は高速排
気系９ａ、９ｂを開き、するとエンジンの排気ガスはそ
の一部が低速排気ポート４ａ〜４ｄから排出されるとと
もに、その大部分が高速排気ポー）５ａ〜５ｄから排出
され、多量の排気ガス流が各気筒間における排気干渉を
生ずることなく、低速排気系８ａ、Ｂｂ内及び高速排気
系９ａ。

９ｂ内を流れて排気ターボ過給機２のタービン２ａに導
かれてブロワ２ｂを駆動し、これにより吸入空気はエン
ジンに加圧供給されることとなる。

以上のような本実施例のエンジンでは、高速排気ポート
については点火順序の隣り合わない気筒を集合させて高
速排気系を構成し、低速排気ポートについてはそのオー
バーラツプをなくすように設定したので、高速時におけ
る気筒間の排気干渉をも■実に防止でき、排気ガス流を
有効に過給機のタービンに作用させることができる。

また本エンジンでは、低速排気ポートについては隣接す
る気筒を集合させて低速排気系を構成したので、低速排
気系に交差部等の急激な湾曲部が出来ることはなく、排
気ガスの流通抵抗を低減でき、しかも低速時には開閉弁
によって高速排気系を閉じるようにしたので、低速時に
おける排気通路の通路面積が排気ガス量のわりに大きく
なりすぎるということはなく、その結果低速時には排気
ガスを早い流速でもって滑らかに排気ターボ過給機のタ
ービンに導（ことができる。

なお上記実施例では規制手段として開閉弁を用いたが、
この規制手段は従来公知の排気弁の作動停止機構であっ
てもよい。またエンジンは４気筒以外の多気筒エンジン
であってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、１つの気筒に対して２つ
の排気ポートを有するエンジンにおいて、第１排気ポー
トは隣接する気筒を集合させて２系統の排気系を構成す
る一方、第２１井気ボー１−は点火順序の隣り合わない
気筒を集合させて２系（充の排気系を構成し、各２系統
の排気系を各々１つずつ集合させて排気系全体として２
系統の排気通路を描成し、該排気通路を各々独立にター
ビンに導く一方、少なくとも低回転負荷時に第２排気ポ
ートを集合させた排気系からタービンへ排気ガスが流出
するのを規制する規制手段を設けるようにしたので、低
速時における排気ガス流の通路抵抗を低減できるととも
に、高速時における気筒間の排気干渉を防止でき、これ
により広い運転域にわたって排気ガスエネルギーを有効
に過給機のタービンに遍くことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による排気ターボ過給機付エ
ンジンの全体構成図、第２図は上記エンジンの要部断面
図である。 １・・・エンジン、２・・・排気ターボ過給機、２ａ・
・・タービン、４ａ〜４ｄ・・・低速排気ポート（第１
排気ボー１−）、５ａ〜５ｄ・・・高速排気ポート（第
２排気ポート）、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ−排気系、Ｌ
Ｏａ、１０ｂ・・・排気通路、１２・・・開閉弁（規制
手段）。 第２図 ０ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つの気筒に対し２つの排気ポートを備えた排気
   ターボ過給機付エンジンにおいて、 上記排気ポートの内、第１排気ポートは隣接する気筒を
   集合させて排気系を２群に分けるとともに、第２排気ポ
   ートは点火順序の隣り合わない気筒を集合させて排気系
   を２群に分け、 第１排気ポートを集合させた排気系と第２排気ポートを
   集合させた排気系とを各々集合させて２系統の排気通路
   を構成し、 該排気通路を各々独立にタービンに導くとともに、 少なくとも低回転低負荷時、第２排気ポートを集合させ
   た排気系からタービンへの排気ガスの流出を規制する規
   制手段を設けたことを特徴とする排気ターボ過給機付エ
   ンジン。