JPS62147017A

JPS62147017A - 直噴式デイ−ゼルエンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPS62147017A
Application number: JP60286000A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Kitamura; 哲郎北村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-12-19
Filing date: 1985-12-19
Publication date: 1987-07-01
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH076392B2

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、直噴式ディーゼルエンジンの吸気装置に関し
、特にエンジンの運転状態に応じた好適な吸気制御を行
ない得るものに関する。

（従来の技術）直噴式ディーゼルエンジンにおいては、燃焼室内におい
て初めて燃料と吸気との混合が行なわれるので、この混
合状態の良否が直接に燃焼性能を左右する。そのために
、従来からこの混合状態を好適に形成するために、吸気
により燃焼室内にスワールを形成するようにしている。

このスワールは、エンジンに応じて最適な強さがあり、
また、同一のエンジンにおいても運転条件に応じて特定
のスワール強さがあるので、例えば、実公昭５４−８２
４６号公報に開示されているように、吸気通路の断面積
をエンジン回転数に応じて可変となして、燃焼室内のス
ワール強さを制御している。

（発明が解決しようとする問題点）ここに、ディーゼルエンジンにおいては、始動時の着火
性を良くするために、スワールを弱くした方が形成され
た火災の吹き消えや、冷却損失が少なくなるので望まし
く、また、同様の理由で吸気量を必要最小限にした方が
好ましい。しかしながら、上述した従来の吸気装置にお
いては、このような点に対して何ら考慮がなされていな
い。

そこで、本発明の目的は、始動時の着火性を改善すると
共に、併せて、全運転領域において好適なスワール制御
を行ない得る、直噴式ディーゼルエンジンの吸気装置を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明の構成を、実施例を示す第１図を参照して説明す
る。本発明の装置は、吸気通路（８，６，７，５）およ
び補助吸気通路（１２，１４，１５，１６）を形成し、
該補助吸気通路を介して燃焼室４内に導入される吸気に
より該燃焼室内に形成されるスワールが、前記吸気通路
を介して導入される吸気により燃焼室４内に形成される
スワールよりも弱くなるように、前記補助吸気通路を前
記燃焼室４へ連通させ、前記吸気通路には、該通路を開
閉する第１開閉手段（１１，２１）を配置し、前記補助
吸気通路には、該通路を開閉する第２開閉手段（１７，
２２）′Ｊ６よび該通路を介して導入される吸気を加熱
する吸気加熱手段１３を配置し、前記第１および第２開
閉手段ならびに前記吸気加熱手段を、制御手段３１によ
り駆動制御して、少なくとも始動時には、前記補助吸気
通路のみを開くと共に、前記吸気’１０熱手役を作動さ
せるようにしたことを特徴としている。

また、本発明の好適な実施態様においては、更に、低速
運転領域では前記吸気通路のみを開き、また、高速運転
領域では、少なくとも前記補助吸気通路を開くようにし
たことを特徴としている。

（実施例）以下に、第１図および第２図を参照して、本発明の詳細
な説明する。

第１図は、本実施例の全体構成を示す図であり、図示の
ように本例は４気筒エンジンに関するものである。また
、第２図は第１図の■−■線にほぼ沿った断面部分を示
す図である。

図にふいて、１はシリンダブロック、２はシリンダヘッ
ドであり、シリンダヘッド２と、シリンダブロック１内
を上下に往復移動するピストン３との間に燃焼室４が形
成される。この燃焼室４に連通ずるシリンダヘッド２内
に形成したへりカルポート５には、吸気マニホールド６
の各分岐管７が接続されている。これらの分岐管７が集
合した上流側の吸気管８は大気側に連通し、こご：によ
って、燃焼室４内へ吸気を導入する吸気通路Ａが形成さ
れる。上記のヘリカルボート５の燃焼室側開口には吸気
弁９が配置されており、公知のようにカム機構によりこ
の弁の開閉駆動が行なわれる。

また、吸気マニホールド６において、各分岐管７が集合
した上流側の吸気管８内には、この通路を開閉する第１
の弁１１が配置されている。

一方、上記の第１の弁１１が配置された吸気管８の通路
部分よりも上流側の吸気通路には、この通路よりも小径
の分岐管１２が接続され、この分岐管１２の下流側端は
、エアヒーク１３を介して第２の吸気マニホールド１４
に接続され、更にこの第２の吸気マニホールド１４の各
分岐管１５は、シリンダヘッド２内に形成した各吸気ポ
ート１６に接続されている。この吸気ポート１６は、上
述のヘリカルポート５とは異なり、シリンダヘッド２内
をほぼ直線状に延びて、第２図に示すように、吸気弁９
の直上近傍の位置においてへりカルポート５に連通して
いる。このように、分岐管１２）吸気マニホールｉ゛１
４およびポート１６を介して、燃焼室３内へ吸気を導入
する補助吸気通路Ｂが形成される。この吸気通路已にお
いて、分岐管１５に接続する側の各吸気ポート１６内に
゛は、これらの各ポートを開閉するための第２の弁１７
が配置されている。ここに吸気マニホールド６の分岐管
７は、吸気マニホールド１４の分岐管１５よりも長くな
るように設定されている。

次に、２１および２２は、それぞれ第１の弁１１、第２
の弁１７の開閉を行なう第１および第２開閉器である。

それぞれの開閉器２１．２２は、弁に連結されたダイヤ
フラム２１ａ、２２ａ、！：ハウジング２１ｂ、２２ｂ
との間にばね２１Ｃ１２２ｃを介挿した負圧室２１ｄ、
２２ｄが形成され、この負圧室２１ｄ、２２ｄには、第
１および第２電磁弁２１ｅ、２２ｅを介して、大気およ
び不図示のバキュームポンプからの負圧が導入可能とな
っている。すなわち、各電磁弁２１ｅ、２２ｅがオンす
ると、負圧が負圧室内へ供給され、これによってダイヤ
フラム２１ａ、２２ａはばね力に抗して負圧室側へ吸引
され、この結果、弁１１．１７は吸気通路を閉じる方向
に回動する。

上記の各電磁弁およびエアヒータ１３の駆動制御は、例
えば１チツプマイクロコンピユータにより構成される制
御回路３１により行なわれる。すなわち、制御回路３１
は、エンジン回転数、アクセル開度、スタータ駆動信号
、ニュートラル・スイッチ信号等を入力として取り込み
、これらに基づき、次表に示すように各部の制御を行な
う。

次に、このように構成した本実施例の動作を説明する。

まず、始動時には、第１の弁１１が開、第２の弁１７が
開となり、この結果、分岐管１２）エアヒータ１３、マ
ニホールド１４、ポート１６を介する補助吸気通路Ｂの
みが形成され、この通路Ｂを介して吸気が行なわれる（
表の（イ））。

ここに、上述したように、この吸気通路Ｂの吸気ポート
１６は直線状であり、また分岐管１５が短かく、しかも
吸気弁９の直上近傍に吸気を導くようになっているので
、弱いスワールが燃焼室４内に形成される。また、この
通路Ｂの断面積は小さいので、吸気通路Ａに比べて小遣
の吸気が燃焼室４内へ供給される。この結果、吸気によ
る燃焼室内の冷却損失が最小に抑制でき、また、形成さ
れた火炎核が吹き消されることがないので、始動性が向
上する。更に、この始動時にはエアヒータ１３が作動し
、吸気の加熱が行なわれる。そして、このエアヒータ１
３の位置は、吸気ポート１６が直線状で短かく、しかも
マニホールド１４の分岐管１５が短かいので、燃焼室側
に近づけた位置とすることができる。従ってエアーヒー
タ１３により加熱された吸気が燃焼室に至るまでの熱損
失を少なくすることができる。従って、更に始動性が向
上する。次に、アイドリングにおいても、上記の始動時
と同一の状態に保持される（表の（ロ））。

次に、低速時においては、第１弁１１が開、第２弁１７
が閉となり、補助吸気通路Ｂが閉じて、マニホールド６
、ヘリカルボート５を介する吸気通路Δが形成される（
表の回）。この結果、補助吸気通路Ｂの使用時に比べて
、多量の吸気が燃焼室４内へ導入される。しかも、吸気
は、長い分岐管７およびヘリカルボート５を通って導入
されるので、燃焼室内には強いスワールが形成される。

従って、燃料と吸気との混合が促進されて、好適な混合
気が形成される。このようにして、低速時には通路Ａの
使用によって、好ましい燃焼が行なわれ、出力の向上が
図られる。一方、高速時には、双方の弁２１．２２がオ
ンとなり、吸気通路Ａ、補助吸気通路Ｂが共に形成され
る。この時には、エアヒータはオフにされる（表の（ニ
））。この結果、低速時よりも更に多量の吸気を燃焼室
４内に導入することが可能となる。しかも、第２図に示
すように、補助吸気通路Ｂの吸気ボート１６は、吸気弁
９の直上近傍においてヘリカルボート５に連通している
ので、ヘリカルボート５を介して燃焼室内に導入される
吸気によって形成されるスワールが、吸気ボート１６を
介して導入される吸気によって弱められる。従って、高
速時においては、オーバースワールによる燃焼悪化が防
止されて、出力の向上を達成することができる。

上述のように、本実施例によれば、始動性能が改善され
ると共に、運転条件に適した吸気状態を形成することが
できる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではない
。すなわち、単気筒あるいは他の多気筒エンジンにも適
用できることは勿論である。また、補助吸気通路Ｂは吸
気通路Ａから分岐させて形成することなく、独立のもの
として形成しても良く、更に、それぞれの吸気通路が別
個の吸気弁を備えた吸気ボートを介して直接に各気筒の
燃焼室に連通していても良い。更には、両吸気通路Ａ、
Ｂはそれぞれ強いスワール＄よび弱いスワールを形成す
る構造のものであればいかなる形状のものであっても良
いことは勿論である。

（発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば、始動時に、必要
とされる量のみの吸気を弱いスワールが形成されるよう
に燃焼室内へ導入すると共：二、エアーヒータにより導
入される吸気の加熱を行なうようにしているので、始動
時の吸気による冷却損失が掻めて少なくなり、従って、
始動性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図の■−■線にほぼ沿った部分を示す断面図である
。２・・・・・・シリンダヘッド、４・・・・・・燃焼室
、５・・・・・・へりカルポート、６・・・・・・吸気
マニホールド、７・・・・・・分岐管、１１・・・・・
・第１の弁、１２・・・・・・分岐管、１３・・・・・
・エアーヒータ、１４・・・・・・第２の吸気マニホー
ルド、１５・・・・・・分岐管、１６・・・・・・吸気
ボート、１７・・・・・・第２の弁、２１・・・・・・
８１開閉器、２２・・・・・・第２開閉器、２１ｅ・・
・・・・第１電磁弁、２２ｅ・・・・・・第２電磁弁、
３１・・・・・・制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吸気通路および補助吸気通路を形成し、該補助吸
気通路を介して燃焼室内に導入される吸気により該燃焼
室内に形成されるスワールが、前記吸気通路を介して導
入される吸気により燃焼室内に形成されるスワールより
も弱くなるように、前記補助吸気通路を前記燃焼室へ連
通させ、該補助吸気通路には、該通路を介して導入され
る吸気を加熱する吸気加熱手段を配置し、かつ吸気通路
を閉じる開閉手段を設け、該開閉手段ならびに前記吸気
加熱手段を、制御手段により駆動制御して、少なくとも
始動時には、前記補助吸気通路のみを開くと共に、前記
吸気加熱手段を作動させるようにしたことを特徴とする
直噴式ディーゼルエンジンの吸気装置。
（２）特許請求の範囲第（１）項に記載の装置において
、低速運転領域では前記吸気通路のみを開き、また、高
速運転領域では、少なくとも前記補助吸気通路を開くよ
うにしたことを特徴とする吸気装置。