JPS6397826A - 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空気を、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５２−７６
５１７号公報等において提案されている。

〔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つの燃焼用気筒に対する過給用の気筒に構成した過給
式多気筒内燃機関においては、そ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が、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、再燃焼用気筒からの熱伝達を同時に受ける形態
になっていて、燃焼用気筒に対する吸入空気の温度が高
くなる傾向が強いから、再燃焼用気筒に対する吸入空気
の充填効率を低下させると共に燃焼用気筒にノンキング
が発生し易くなる。

つまり、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、前記燃焼用気筒に対する充填効率が低下する
ことに加えて、燃焼用気筒においてノンキングが発生し
易くなって過給圧及び圧縮比を高くすることができない
から、過給による燃費の低減及び出力の向上が低いので
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、
つまり過給による燃費の低減及び出力の向上の低さを、
過給用気筒から再燃焼用気筒への吸気通路に工夫を施し
て改善するものである。

〔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空気を、前
記再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を、燃焼用気筒内に対し
て接線状に開口する一方、この両吸気通路の平面視にお
ける中心線を、当該両吸気通路における開口部の中心に
対して燃焼用気筒における中心から外側方向に０．２Ｄ
〜０．５Ｄ（但し、Ｄは両吸気通路の内径）だけ偏芯し
た構成にしたものである。

〔作　　　用〕

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
を、燃焼用気筒内に対して接線状に開口したことにより
、再燃焼用気筒内に吸入空気のスワールを発生すること
ができる一方、両吸気通路の平面視における中心線を、
当該両吸気通路における開口部の中心に対して燃焼用気
筒における中心から外側方向に０６２Ｄ〜０．５Ｄ（但
し、Ｄは両吸気通路の内径）だけ偏芯したことにより、
前記燃焼用気筒内に吸気スワールを強くすることができ
て、以下に述べる実験で明らかなように、再燃焼用気筒
における燃焼最高圧力及び燃焼圧力上昇率を、ノンキン
グの発生を増大することなく向上できると共に、燃焼時
間を短縮できるのである。

〔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
いて符号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気筒内燃
機関を示し、該内燃機関１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
ダへソド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、点火栓１３゜１４を各々備え、また
、前記第２気筒３０個所には、１つの吸入通路１５が形
成されている。

この場合、前記第２気筒３に対する吸入通路１５は、前
記シリンダヘッド６における一側面１６に、第１気筒２
及び第３気筒４における排気ボー）１１．１２は、シリ
ンダヘッド６における他側面１７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２ａ。

４ａは同一位相で上下動するが、第２気筒３のピストン
３ａは、第１気筒２及び第３気筒４のピストン２ａ、４
ａ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、第１気筒２が爆発行程で、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、第３気筒４が爆発行程
になるように設定されている。

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４０両方に対して過給を行うことができる
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１８からのスロットル弁１９付き吸
入管路２０は、前記スロットル弁１９の上流側に気化器
２１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２２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２３．２４を形成する。

この場合、前記気化器２１に変えて燃料噴射式にすると
きには、当該気化器２１を廃止する一方、吸入空気量に
対応する量の燃料を、前記スロットル弁１９より下流に
おける吸入管路２０又は第２気筒３、若しくは第１気筒
２及び第３気筒４に対して噴射供給するようにすれば良
い。また、前記第１気筒２及び第３気筒４の排気ポート
１１．１２には、排気マニホールド２５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７ａ、８ａを、第１気筒２及び第３
気筒４の各々に対して接線状に開口する一方、両吸気通
路２３．２４の平面視における中心線２３３．２４ａを
、前記開口部開口部？ａ、８ａの中心７ｂ、８ｂに対し
て第１気ｖＩ２及び第３気筒４の中心２ｂ、４ｂから外
側方向に適宜距離ｅだけ偏芯するように構成する。

この構成において、第２気筒３のピストン３ａが下降す
る吸入行程のとき、第１気箇２はそのピストン２ａが上
昇する圧縮行程、第３気筒４はそのピストン４ａが上昇
する排気行程で、第１及び第３気筒２．４の各々におけ
る吸気弁９．１０はいずれも閉じているから、エアクリ
ーナ１８からの大気空気は、逆上弁２２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１０が
開くことにより、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２４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２２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
程には、当該第２気筒３で圧縮された混合気が第１気筒
２に吸気通路２３を介して供給されることにより、第１
気筒２に対して過給が行なわれるのである。

そして、第２気筒３における過給空気を第１気筒２及び
第３気筒４に導くための両吸気通路２３゜２４に連通す
る吸気ボート７．８における開口部７ａ、８ａを、第１
気筒２及び第３気筒４の各々に対して接線状に開口した
ことにより、第１気筒２及び第３気筒４内にスワールを
生成することができるのである。

この場合において、両開口部？ａ、８ａの中心７ｂ、８
ｂに対して、両吸気通路２３．２４の中心線２３ａ、２
４ａを外側方向に偏芯した場合における偏芯距離ｅが、
第１気筒２及び第３気筒４内におけるスワールに及ぼす
影響を実験した結果は、第５図に示す通りであった。

前記両吸気通路２３．２４の内径をＤとしたとき、その
偏芯距離ｅが０．２Ｄ、０．５Ｄと太き（なることに伴
って、各気筒内でのスワールが強くなって、燃焼最高圧
力及び燃焼圧力上昇率を向上できるのであったが、偏芯
距離ｅが前記の０．５Ｄを越えると、燃焼最高圧力が高
くなり過ぎることにより、ノンキングが多発する現象が
認められたのであり、各気筒内における燃焼時間も、偏
芯距離ｅを大きくすることによって短縮できることが認
めるられた。

すなわち、前記偏芯距離ｅを、 ０．２Ｄ〜０．５Ｄの範囲内に設定した場合において、
第１気筒２及び第３気筒４における燃焼最高圧力及び燃
焼圧力上昇率を、ノッキングの発生を増大することなく
向上できると共に、燃焼時間を短縮できるのであった。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明によると、再燃焼用気筒における燃焼
最高圧力及び燃焼圧力上昇率を、ノッキングの発生を増
大することなく向上できるから、両燃焼用気筒に対する
過給用の気筒を、両燃焼用気筒の間に配設したことによ
る弊害を補填して、出力と燃費とをより向上できる一方
、燃焼時間を短縮できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は平面図、第２図
は第１図のｎ−ｎ挽断面図、第３図は第１図のｍ−ｍ挽
断面図、第４図は第１図のＩＩ／−ＩＩ／視断面断面図
５図は吸気通路の偏芯距離と燃焼最高圧力、燃焼圧力上
昇率及び燃焼時間との関係を示す図である。 ｌ・・・・内燃機関、２，３．４・・・・気筒、７，８
・・・・吸気ボート、７ａ、８ａ・・・・開口部、７ｂ
。 ８ｂ・・・・開口部の中心、１１．１２・・・・排気ポ
ート、１５・・・・吸入通路、１８・・・・エアクリー
ナ、２０・・・・吸入管路、２２・・・・逆止弁、２３
．２４・・・・吸気通路、２３ａ、２４ａ・・・・吸気
通路の中心線、２ａ、４ａ・・・・気筒の中心、ｅ・・
・・偏芯距離。

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空気を、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を、燃焼用気筒内に対して接線状に
   開口する一方、この両吸気通路の平面視における中心線
   を、当該両吸気通路における開口部の中心に対して燃焼
   用気筒における中心から外側方向に０．２Ｄ〜０．５Ｄ
   （但し、Ｄは両吸気通路の内径）だけ偏芯したことを特
   徴とする過給式多気筒内燃機関。