JPS6321320A - 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】 本発明は機関の出力軸へ連結する容積型ポンプを備え、
有効圧縮比に対して膨張比を大とした内燃機関において
、機関の作動室内に■■される給気の温度を低下させて
熱負荷の減少とノッキングの抑制とを図ったものに関す
る。

本発明を理解する為に、先ず本発明に■る前記内燃機関
について説明する。

第１図において、１はピストン（往復式、又は回転式ピ
ストン。ここでは前者とする）を有する内燃機関、６は
機関の出力軸へベルト、チェーン等を介して連結する容
積型ポンプを示す。

排気弁３の開閉時期は従来通り（例えばピストンの下死
点前５０°で開き、上死点後２０°で閉じる）であるが
、吸気弁２については開弁時期は従来通り（例えば上死
点前２０°で開く）であるものの閉弁時期が従来よりも
かなり遅くなる様に（例えば下死点後１００°〜１２０
°）設定されているのである。

従って、作動室４内に一旦充■された給気は作動室４の
圧縮行程中に相当量吐き出され、吸気弁２が閉じるに到
ると実質的な圧縮過程が開始される様になっている。

この為、吸気弁２の閉弁時期を考慮に入れた有効圧縮比
に対して膨張比は大幅に大となる。

然るに他方においては最大トルク・出力は大幅に減少す
るので、機関の負荷の増大に従ってバイパス弁８を全閉
し、容積型ポンプ６により給気を強制的に機関の作動室
４内へ圧送して、これを防いでいるのである（容積型ポ
ンプ６の容量を更に大として、最大トルク・出力を一般
と増加させる事もできる）。

この場合、容積型ポンプ６によって圧縮された給気を二
点鎖■示の如く給気冷却器９により冷却して、機関に供
給する事が望ましい。

機関の部分負荷域においてはバイパス弁８を開き、容積
型ポンプ６の駆動馬力損失を減少させる。

かくして有効圧縮比に対して膨張比が大幅に大となるの
で、バイパス弁８が開いた機関の部分負荷域には機関の
燃費は著しく向上する。

又、機関がオットー機関の場合には、バイパス弁８が開
いた機関の部分負荷域における作動室４のＰ−Ｖ■図を
示した第２図からも明らかな様にポンプ損失（吸気抵抗
損失）が大幅に減少し、燃費を一段と向上させる事がで
きる（ＶＣ点は吸気弁２の閉弁時期を示す）。

さて以上の如く構成された内燃機関においては、作動室
４内に一旦■■された給気は吸気弁２が閉じるまでに相
当量給気通路５内へ吐き出され、作動室４内へ再び吸入
されるサイクルを繰り返す為、作動室４内に■■される
給気は結果としてかなり■温する事になるが、この事は
バイパス弁８が開いた機関の部分負荷域においては機関
がオットー機関であってもディーゼル機関であっても好
都合であるが（と言うよりはむしろ必要である）、バイ
パス弁８が全閉した機関の高負荷域においては容積型ポ
ンプ６から圧送されてくる高温の給気と相まって作動室
４内に■■される給気の温度が著しく上昇し、為に機関
の熱負荷を増大させる不具合を発生させる。

のみならず機関がオットー機関の場合にはノッキングを
多発させる事になる。

本発明はこの様な欠点を解決しようとしたもので、以下
図面に従って説明する。

第３図は本発明による内燃機関の一実施例で、排気弁３
、吸気弁１０の開閉時期は従来通りであるが（例えば前
者は下死点前５０°で開き、上死点後２０°で閉じ、後
者は上死点前２０°で開き、下死点後５０°で閉じる）
、吸気戻し弁１１については閉弁時期が吸気弁１０のそ
れよりもかなり遅くなる様に（例えば下死点後１００°
〜１２０°）設定されている（吸気戻し弁１１の開弁時
期は特に定っているわけではないが、できる限り下死点
に近く、例えば下死点前４０°とするのが良い）。

即ち、吸気戻し弁１１を有する給気戻し通路１３は、吸
気弁１０を有する給気供給通路１２と作動室４との連通
が遮断される時点よりも所定期間だけ遅れて圧縮行程中
に作動室４との連通が遮断される様に構成されているの
である。

かくして第１図と同様に、有効圧縮比に対して膨張比が
大幅に大となり、機関がオットー機関である場合は、バ
イパス弁８が開いた機関の部分負荷域におけるポンプ損
失を大幅に減少させ、機関の燃費を著しく向上させる事
ができるのである。

給気戻し通路１３は給気冷却器１４に連絡している。

今、機関の高負荷域を考えると、バイパス弁８は全閉し
ており、作動室４内に一旦■■された給気は、作動室４
の圧縮行程中に（ピストンの上昇行程中に）吸気戻し弁
１１が閉じるまで相当量給気戻し通路１３内へ吐き出さ
れ、更に給気冷却器１４によって十分に冷却された後に
、給気供給通路１２内へ戻され、再び作動室４内へ吸入
される様になっている。

従って、給気戻し通路１３内へ吐き出された作動室４内
から逆流して来た給気は、ピストン、シリンダー等によ
って加熱されかなり高温になっているはずであるが、給
気冷却器１４によって十分に冷却された後に再び作動室
４内へ吸入される為、結果として作動室４内に■■され
る給気の温度を大幅に低下させる事ができる。

従って、機関の熱負荷を大幅に減少させる事ができ、機
関がオットー機関の場合でもノッキングを十分に抑制す
る事ができる。

かくして本発明の目的も達成する。

この場合、第１図と同様に容積型ポンプ６によって圧縮
された給気を二点鎖■示の如く給気冷却器９によって冷
却して機関に供給する様にする事が望ましい。

尚、バイパス弁８が開いた機関の抵負荷域においては、
作動室４内に■■される給気の温度が過度に低下しない
様に給気戻し通路１３内を流れて来る給気を給気冷却器
１４をバイパスさせて機関の作動室４内へ供給する様に
する事が望ましい。

給気冷却器９と１４とを一体的に形成した実施例を、第
４図に示す。

又、給気冷却器１４を給気冷却器９で代用した実施例、
■■すれば給気戻し通路１３内を流れてくる給気を冷却
する給気冷却器が給気供給通路１２内を流れる給気をも
冷却する様に構成した実施例を、第５図に示す。

本発明は以上の如く構成されているので、機関の熱負荷
は大幅に軽減され、機関がオットー機関の場合でもノッ
キングを十分に抑制する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関の図、第２図はＰ−Ｖ■図、第
３・４・５図は本発明による内燃機関を示す図。 １は機関、２・１０は吸気弁、３は排気弁、４は作動室
、５は給気通路、６は容積型ポンプ、７はバイパス通路
、８はバイパス弁、９・１４は給気冷却器、１１は吸気
戻し弁、１２は給気供給通路、１３は給気戻し通路であ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピストンを有する内燃機関の作動室内へ給気を供
   給する給気供給通路と、前記作動室と前記給気供給通路
   との連通が遮断される時点よりも所定期間だけ遅れて前
   記作動室の圧縮行程中に前記作動室との連通が遮断され
   る給気戻し通路とを備え、前記給気供給通路へ連絡する
   容積型ポンプを機関の出力軸へ連結した内燃機関におい
   て、前記給気供給通路内へ給気を戻す前記給気戻し通路
   を給気冷却器に連絡せしめ、少なくとも機関の高負荷域
   には前記給気戻し通路内の給気を前記給気冷却器を介し
   て前記作動室内へ供給する様にした事を特徴とする内燃
   機関。
2. （２）給気戻し通路内を流れて来る給気を冷却する給気
   冷却器が、給気供給通路内を流れる給気をも冷却する様
   に構成した特許請求の範囲第１項記載の内燃機関。
3. （３）機関の抵負荷域において、給気戻し通路内を流れ
   て来る給気を給気冷却器をバイパスさせて機関の作動室
   内へ供給する様に構成した特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の内燃機関。