JPS6256328B2 - - Google Patents

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JPS6256328B2
JPS6256328B2 JP58239613A JP23961383A JPS6256328B2 JP S6256328 B2 JPS6256328 B2 JP S6256328B2 JP 58239613 A JP58239613 A JP 58239613A JP 23961383 A JP23961383 A JP 23961383A JP S6256328 B2 JPS6256328 B2 JP S6256328B2
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JP
Japan
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crankcase
cylinder
piston
air
stroke
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JP58239613A
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English (en)
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JPS59119022A (ja
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Rongu Sheifua Benjamin
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Brunswick Corp
Original Assignee
Brunswick Corp
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Publication date
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Publication of JPS6256328B2 publication Critical patent/JPS6256328B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00—Use 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
    • F02B27/008—Resonance charging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00—Use 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/44—Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006—Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10026—Plenum chambers
    • F02M35/10045—Multiple plenum chambers; Plenum chambers having inner separation walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving 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)
  • Supercharger (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクランクケース過給式４サイクル内燃
機関（エンジン）に関する。
内燃機関の過給は、燃料の燃焼をより効率良く
し、発生動力を高めるのにしばしば行なわれてい
る。普通、過給を行なうには、シリンダに送り込
む空気を圧縮、たとえば、クランクケースに充填
する。たとえば、「Model AirplaneNews」の
1981年５月号の32頁に始まる「Webra、T4 Four
Cycle」なる題名の論文を参照されたい。
さらに、従来の或る種のエンジンでは、クラン
クケース出口をエンジン・シリンダに通じる空気
入口に接続して過給機能を与える流路を利用して
いる。クランクケース出口には一方向弁、たとえ
ば、リード弁が設けてあり、通路の中央に入口ポ
ツトあるいはサージタンクが配置してある。たと
えば、「Improvement of Volumetoric
Efficiency of4−Stroke Cycle Engine by
Crankcase Superch aging」なる題名のDr.
Watanabeの論文にこのような技術が開示してあ
る。
さらに、２サイクルエンジンでは大気接続式ジ
エツトポンプが用いられ、燃料を含まない空気を
エンジンの燃焼室に与える助けとしている。たと
えば、Henriksonの米国特許第3257996号を参照
されたい。
また、或る種のターボチヤージ式デイーゼルエ
ンジンはヘルムホルツ（Helmholtz）チユーニン
グした取入システムを備え、低速エンジン性能を
トルク出力の増加によつて改善している。このシ
ステムにおいて、空気は緩衝溜めおよびチユーニ
ングパイプを通してシリンダの吸気マニホルドに
連続的に送られる。「Helmholtz Tuned
Induction System For Turbocharged Diesl
Engine」という題名の、1979年２月にミシガン
州デトロイト市Congress、and、Exposition発行
のM.C.Brands著Paper790069を参照されたい。
４サイクル内燃機関で昇圧を行なうことの利点
を過給作用に頼ることなく得ることができる。
本発明によるクランクケース過給式４サイクル
エンジンは、ピストンの膨張行程毎に個々のパル
ス状の圧縮空気をクランクケースに送り、このク
ランクケースから一方向弁を通してサージタンク
に送るように設けた外部吸気ポートを包含する。
サージタンクのチヤンバはチユーニングパイプを
通してエンジン・シリンダの吸気部に通じるマニ
ホルドボリユームチヤンバに接続してある。チユ
ーニングパイプは適正な長さ、体積を持つて設計
してあり、低速でエンジン・トルクを増加させる
共鳴周波数を与える。
この構造はクランクケースとシリンダの間で閉
じたループ接続を行ない、ここにピストンの往復
動の頻度に正比例する空気圧力パルスを与える。
このループ内で圧力倍増効果が得られ、シリンダ
に最終的に送り込まれる空気の圧力をかなり増大
させる。
以下、添付図面を参照しながら本発明を説明す
る。
４サイクル内燃機関１０は少なくとも１つのピ
ストン１１を有し、このピストンはシリンダ１２
内に収容されている。シリンダ１２は燃焼室１３
を構成している。ピストン１１は普通の要領で往
復動してクランクケース１５内に配置したクラン
ク軸１４を回転させる。クランクケース１５はク
ランク室１６を構成している。
図示のように、エンジン１０はガソリン火花点
火式であり、そのシリンダ１２には点火栓１７が
装着してあり、また、排気ポート１８およびそれ
に組込んだ弁１９と吸気ポート２０およびそれに
組込んだ弁２１とを包含する。
クランクケース１５を過給するために、ピスト
ン制御式空気取入ポート２２がシリンダ１２の壁
に設けてあり、この空気取入ポート２２はピスト
ンがその上昇位置にあるときにピストン１１の底
のすぐそばにある。空気取入ポート２２は、ピス
トン１１が上昇したときにクランク室１６と連絡
するようになつているが、ピストンが他の位置に
あるときには閉鎖される。さらに、空気取入ポー
ト２２は蝶型絞り弁２３を経て大気に連通する。
ターボチヤージヤーに依存することなく低速で
エンジン１０の馬力を高めることが望ましい。
この目的のために、クランク室１６は閉じたル
ープ２４を通してシリンダ１２に接続してある。
図示のように、このループ２４はクランクケース
１５内の空気出口２５を包含し、この空気出口は
ノズル２７を有する一方向弁２６を包含するエア
ポンプと連通している。この一方向弁２６はノズ
ル２７ののど部にあるリード弁として示してあ
り、このリード弁はクランクケース１５からの空
気の放出のみを許すようになつている。ノズル２
７はサージタンク２８に通じており、このサージ
タンクは緩衝溜めとして作用すると共に拡大チヤ
ンバ２９を構成している。サージタンク２８は出
口３０を備えており、この出口にチユーニングパ
イプ３１の一端が装着してある。このチユーニン
グパイプは朝顔型に広がつた端を有し、前記の
Brands論文790069号に記載されているような共
鳴周波数を持つ。詳細はこの論文を参照された
い。チユーニングパイプ３１の反対端はマニホル
ド３３などの入口３２に装置してある。このマニ
ホルドは拡大ボリユームチヤンバ３４を与える。
マニホルド３４の放出部は短パイプ３５と管継手
３６を通してシリンダ１２のダクト３７に通じて
おり、このダクトは燃焼室１３の吸気ポート２０
に通じている。
適当なガソリン噴射器３８がダクト３７に接続
してあつてエンジン１０に測定した量の燃料を与
えるようになつている。
作 動 第１図を参照して、この図にはエンジン１０が
点火時期にある状態で示してあり、ピストン１１
は上昇行程の終りの位置にあり、空気取入ポート
２２が開いてクランク室１６を大気と接続してい
る。弁１９，２１は閉じている。
点火時、ピストン１１は下方へ押され、空気取
入ポート２２を塞ぎ、個々の量の空気をクランク
ケース１５に押し込む。第２図参照。圧縮下にあ
る空気は、クランクケース空気出口２３および一
方向弁２６を通して閉ループ２４内に押し込ま
れ、それからノズル２７を通してサージタンク２
８に押し込まれる。この圧縮空気はチユーニング
パイプ３１およびマニホルド３３も満たす。
ピストン１１が排気行程にもどり始めると直ち
に、一方向弁２６が閉じてループ２４内に空気を
捕え、排気弁１９が開くと、ピストンが第３図に
示すように上方へ動き、最終的には、その最上方
位置をとる。ここで、再び、空気取入ポート２２
がクランク室１６を大気に接続する。
ピストン１１の次の下降行程中に、第２の量の
空気が再びクランクケース１５内に押し込まれ、
次に加圧ループ２４内に噴射される。しかしなが
ら、この瞬間に、燃料もほぼ同時に噴射器３８か
らダクト３７内に噴射され、吸気弁２０が開く。
第４図参照。ノズル２７の放出した第２の量の空
気は圧力倍増効果を与え、非常に圧力の高い空気
がチユーニングしたループ２４を通り、燃焼室１
３に流入する。
ピストン１１がその２回目の膨張行程に達し、
ループ２４がほぼ空になると、ピストンが第５図
に示すように圧縮行程に入り、弁１９，２１，２
６がすべて閉じ、空気取入ポート２２が塞がれ
る。こうして、第１図に示すように点火の準備が
整う。
エンジンが作動し続けるにつれて、複数の連続
的な圧力パルスがループ２４に与えられる。これ
らのパルスの周波数はピストン往復動の周波数に
正比例し、したがつて、エンジン・クランク軸回
転数に正比例する。交互の連続的な新気が最初に
捕えられ、次に、第２の新気と一緒にシリンダ１
２に放出される。
ジエツトポンプ捕助装置の基本的な動作を変え
ることなく今まで説明してきた構造に或る種の改
造を施せる。たとえば、ガソリン噴射器３４の代
りに任意適当な設計の気化器を用い得る。さら
に、空気取入ポート２２をシリンダ１２ではなく
てクランクケース１５の壁に設け、ピストン制御
式吸気弁手段の代りに一方向リード弁あるいはク
ランク軸回転式弁を用いてもよい。エンジンがデ
イーゼルエンジンであれば、点火栓１７の代りに
燃料噴射器を使用する。
【図面の簡単な説明】
第１図は点火時期にある４サイクルエンジンの
概略断面図である。第２図は点火後のピストンの
膨張行程を示す図である。第３図は排気行程の終
りに近いピストンを示す図である。第４図は次の
燃料吸気行程を示す図である。第５図は点火の直
前の圧縮行程を示す図である。 図面において、１０……エンジン、１１……ピ
ストン、１２……シリンダ、１３……燃焼室、１
４……クランク軸、１５……クランクケース、１
６……クランク室、１７……点火栓、１８……排
気ポート、１９……吸気ポート、２２……空気取
入ポート、２４……閉鎖ループ、２５……空気出
口、２６……一方向弁、２７……ノズル、２８…
…サージタンク、２９……拡大チヤンバ、３０…
…出口、３２……入口、３３……マニホルド、３
４……拡大ボリユーム・チヤンバ、３５……短パ
イプ、３７……ダクト、３８……燃料噴射器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ クランクケースと、クランク軸と、シリンダ
    内で往復動するピストンと、前記シリンダに燃料
    を供給する装置と、前記シリンダに設けた弁付き
    の吸気、排気ポートとを有するクランクケース過
    給式４サイクル内燃機関であつて、 (a) 前記エンジンの壁に設けてあり、前記ピスト
    ンがその上昇行程の終りの位置にあるときに前
    記クランクケースと大気とを連通させる空気取
    入ポートと、 (b) 前記クランクケースを前記シリンダと接続
    し、それらの間に空気通路を与えるチユーニン
    グした閉鎖ループとを包含し、この閉鎖ループ
    が、 (i) 前記クランクケースに設けてあつて前記ピ
    ストンの下降行程毎にクランクケースを通る
    或る量の圧縮空気を受け取るようになつてい
    る空気出口ポートと、 (ii) この空気出口ポートに組込んだ一方向制御
    装置と、 (iii) 前記クランクケース空気出口ポートと連通
    する第１チヤンバおよび前記シリンダ入口と
    連通する第２チヤンバとを有する一対の拡大
    チヤンバを構成する手段と、 (iv) 前記チヤンバ間にあり、それらをつないで
    いるチユーニングパイプとを包含し、 (c) 前記ループがピストンの往復動に応答して前
    記クランクケースから連続的な圧縮空気の圧力
    パルスを受け取つて前記シリンダに連続的に送
    るチユーニングした手段を構成している シリンダ給気装置を包含することを特徴とするク
    ランクケース過給式４サイクル内燃機関。
JP58239613A 1982-12-22 1983-12-19 クランクケ−ス過給式４サイクル内燃機関 Granted JPS59119022A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/452,206 US4475499A (en) 1982-12-22 1982-12-22 Inlet tuning of crankcase supercharged four cycle engine
US452206 1982-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59119022A JPS59119022A (ja) 1984-07-10
JPS6256328B2 true JPS6256328B2 (ja) 1987-11-25

Family

ID=23795523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58239613A Granted JPS59119022A (ja) 1982-12-22 1983-12-19 クランクケ−ス過給式４サイクル内燃機関

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US (1) US4475499A (ja)
JP (1) JPS59119022A (ja)

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GB133085A (ja) *

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JPS59119022A (ja) 1984-07-10
US4475499A (en) 1984-10-09

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