KR820000594B1 - Engine - Google Patents

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KR820000594B1
KR820000594B1 KR7701117A KR770001117A KR820000594B1 KR 820000594 B1 KR820000594 B1 KR 820000594B1 KR 7701117 A KR7701117 A KR 7701117A KR 770001117 A KR770001117 A KR 770001117A KR 820000594 B1 KR820000594 B1 KR 820000594B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
intake
passage
throttle
engine
Prior art date
Application number
KR7701117A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
다쯔로오 나까가미
Original Assignee
구보 도미오
미쓰비시 지도오샤 고오교 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 구보 도미오, 미쓰비시 지도오샤 고오교 가부시끼 가이샤 filed Critical 구보 도미오
Priority to KR7701117A priority Critical patent/KR820000594B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M23/00Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture
    • F02M23/04Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture with automatic control
    • F02M23/08Apparatus for adding secondary air to fuel-air mixture with automatic control dependent on pressure in main combustion-air induction system, e.g. pneumatic-type apparatus

Abstract

The auxiliary charge of air, fuel mixture, and or recycled exhaust gas in injected into the combustion chambers (18) of an engine through directional ports adjacent the spark plug gaps (36) to enhance combustion, reduce noxious emissions, scavenge exhaust gases, etc. The injection timing is controlled by cam driven valves(38). The injection magnitude is regulated in accordance with both engine temperature & throttle valve opening or engine load. The latter is sensed by vacuum passages adjacent the throttle in the carburettor throat of by a direct coupling to the throttle valve(68,69).

Description

엔 진engine
제1도는 본 발명의 제1실시예를 표시한 개략설명도.1 is a schematic illustration showing a first embodiment of the present invention.
제2도는 제1도의 A-A 투시도.2 is an A-A perspective view of FIG.
제3도는 제1도의 B-B 투시도.3 is a B-B perspective view of FIG.
제4도는 제1도의 C-C 투시단면도.4 is a C-C perspective cross-sectional view of FIG.
제5도는 본 발명의 부흡기 통로유량 특성도.5 is a view of the intake passage flow rate characteristics of the present invention.
제6도는 본 발명의 제2 실시예를 표시한 개략설명도.6 is a schematic illustration showing a second embodiment of the present invention.
제7도는 제6도의 요부설명도.7 is an explanatory diagram of the main part of FIG.
제8도는 본 발명의 제3실시예를 표시한 개략설명도.8 is a schematic illustration showing a third embodiment of the present invention.
제9도는 제3실시예에 적용하는 공기급송펌프의 개략설명도.9 is a schematic explanatory diagram of an air supply pump applied to the third embodiment.
제10도는 제9도의 D-D 투시단면도.10 is a D-D perspective sectional view of FIG.
제11도는 공기급송 펌프기통의 칸막이판을 표시한 사시설명도.11 is a private facility name indicating the partition plate of the air supply pump cylinder.
제12도는 공기공급 펌프의 토출특성도.12 is a discharge characteristic of the air supply pump.
제13도는 본 발명의 제4실시예를 표시한 개략설명도.Fig. 13 is a schematic illustration showing a fourth embodiment of the present invention.
제14도는 제13도의 E-E 투시설명도.14 is the E-E dumping degree of FIG.
제15도는 제13도의 F-F 투시설명도.15 is the F-F dumping degree of FIG.
제16도는 제13도의 G-G 투시설명도.FIG. 16 is the G-G dumping degree of FIG.
제17도는 본 발명의 제5 실시예를 표시한 개략설명도.17 is a schematic illustration showing a fifth embodiment of the present invention.
제18도는 제17도에 있어서의 H-H 투시단면도.FIG. 18 is an H-H perspective sectional view in FIG. 17. FIG.
본 발명은 엔진, 특히 자동차용 엔진의 개량에 관한 것이다.The present invention relates to an improvement of an engine, in particular an automobile engine.
종래으이 자동차용 엔진에서는 아이들 운전시 및 경부하 운전시에 스롯틀변의 개도가 작고 흡기량이 소량이기 때문에 흡입행정에 있어서 흡기통로로부터 실린더내에 유입하는 혼합기의 속도가 낮고 따라거 실린더내에 있어서의 혼합기의 빨아드림도 약하다. 이 결과 통상 압축행정의 종기(終期)에 행해지는 점화시에 실린더내에 잔존하는 혼합기의 빨아드림이 약해지며 또 착화 및 연소성이 악화하므로 안정한 엔진의 운전을 확보하기 위하여서는 중 및 고부하 운전시 보다도 공연혼합비가 작은 혼합기를 공급할 필요가 있게 되며 연료비의 증대를 초래할 뿐만 아니라 농혼합기의 불완전 연소 때문에 배기가스중의 CO, HC가 증가하는 결점이 있었다. 또 근래 엔진의 배기가스중의 CO, HC 또는 NOX를 감소시키는 것을 목적으로 하여 이론혼합보다도 충분히 희박한 혼합기를 연소시키는 것이 제안되고 또 배기가스 중의 NOX를 감소시키는 것을 목적으로 하여 배기가스의 일부를 엔진의 배기계통으로부터 추출하여 혼합기중에 혼합시켜 연소시키는 것도 제안되고 있으나 어떠한 경우에도 혼합기의 착화성 및 연소성이 불량하게 되며, 특히 아이들 운전 및 경부하 운전시에 있어서의 운전성능이 저하하게 되므로 연료비가 증가하는 불편이 있었다.Conventionally, in the engine for automobiles, the opening degree of the throttle side is small and the intake amount is small during idle operation and light load operation. Therefore, the speed of the mixer flowing into the cylinder from the intake passage in the intake stroke is low, and therefore, Sucking is weak. As a result, the suction of the mixer remaining in the cylinder is weakened and the ignition and combustibility deteriorate during the ignition normally performed at the end of the compression stroke, so that the performance of the engine is more stable than the medium and high load operation in order to secure stable engine operation. It is necessary to supply a mixer with a small mixing ratio, not only to increase fuel costs but also to increase the CO and HC in the exhaust gas due to the incomplete combustion of the rich mixer. In recent years, it has been proposed to burn a mixer that is sufficiently thinner than theoretical mixing for the purpose of reducing CO, HC or NOX in the exhaust gas of the engine, and a part of the exhaust gas for the purpose of reducing the NOX in the exhaust gas is proposed. It is also proposed to extract from the exhaust system and mix in the mixer to combust, but in any case, the ignition and combustibility of the mixer will be poor, and in particular, the fuel performance will be increased since the driving performance is reduced during idle operation and light load operation. There was an inconvenience.
본 발명의 주된 목적은 아이들 및 경부하 운전시에 있어서의 연료비를 개선할 수 있는 자동차 엔진을 제공하고저 하는데 있다.The main object of the present invention is to provide an automobile engine which can improve fuel costs in idle and light load driving.
본 발명의 다른 목적은 통상의 엔진에서는 아이들 및 경부하시에 있어서 안정한 운전이 곤란하게 되는 희박혼합기를 안정적으로 연소시킬 수가 있고 이 결과로서 배기가스중의 유해성분을 적게하는 자동차용 엔진을 제공하고저 하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 통상의 엔진에서는 아이들 및 경부하시에 있어서 안정한 운전을 곤란케하는 다량의 환류 배기가스를 함유하는 혼합기를 안정적으로 연소시킬 수가 있고 이 결과로서 배기가스중의 NOX를 감소시키게 되는 자동차용 엔진을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a vehicle engine capable of stably burning a lean mixture, which is difficult to operate stably under idle conditions and light loads in a conventional engine, and as a result, reduces harmful components in exhaust gas. It is. It is another object of the present invention to stably burn a mixer containing a large amount of reflux exhaust gas, which makes it difficult to operate stably at idle and light loads in a conventional engine, and as a result, to reduce NOx in the exhaust gas. It is to provide a vehicle engine.
본 발명의 또 다른 목적은 큰 출력저하와 운전성의 악화, 연료비 악화 등의 좋지 못한 조건을 수반하지 않고 희박혼합기 또는 다량의 환류배기가스를 함유하는 혼합기를 안정적으로 연소시킬 수 있는 자동차용 엔진을 제공하고저 하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 아이들링 및 저속, 저부하의 경부하운전 영역에서, 배기가스중의 유해가스 성분을 종래의 엔진보다 감소시킬 수 있는 자동차용 엔진을 제공하고자 하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide an automobile engine capable of stably burning a lean mixer or a mixer containing a large amount of reflux exhaust gas without entailing unfavorable conditions such as large power deterioration, deterioration in driving performance, and deterioration in fuel cost. I'm doing it. It is still another object of the present invention to provide an automobile engine capable of reducing harmful gas components in exhaust gas compared to a conventional engine in an idling, low speed, and light load driving region.
본 발명의 다른 목적은 아이들링 및 저부하 운전영역의 광범위 운전영역에 있어서, 실린더내에 흡입된 혼합기에 가장 적당한 빨아드림을 발생시키고 연소성을 개선할 수 있는 자동차용 엔진을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide an automobile engine capable of generating the most suitable suction and improving the combustibility in a mixer inhaled in a cylinder in a wide range of driving ranges of idling and low load driving ranges.
상기 본 발명의 모든 목적은 연소실내에 점화플러그의 점화캡을 장치함과 동시에 점화캡 근방에 상기 연소실의 설정방향으로 향하여 공기, 혼합기, 배기가스등의 기체를 분사하는 분사공을 설치한 엔진에 있어서, 상기 연소실에 주흡기변에 의하여 흠기를 공급하는 주흡기통로롸 주흡기통로에 설치되어 흡기유량을 제어하는 스롯틀변과 상기 분사공에 연통됨과 동시에 상기 주흡기통로와는 별개로 설치된 부흡기통로 및 상기 스롯틀변과 연동(連動)하여 부흡기통로를 개폐하는 제어변을 구비하여 스롯틀변 개도가 중정도일때, 상기 제어변을 최대개도가 되도록 구성한 것을 특징으로 하는 엔진에 의하여 효과적으로 달성된다.The present invention is directed to an engine in which an ignition cap of an ignition plug is installed in a combustion chamber and an injection hole is installed near the ignition cap to inject air such as air, a mixer, and exhaust gas toward the set direction of the combustion chamber. And an intake passage provided in the combustion chamber by a main intake passage for supplying a defect by the main intake passage, which is connected to the throttle side for controlling the intake flow rate and the injection hole, and is installed separately from the main intake passage. And a control valve for interlocking with the throttle valve to open and close the intake air passage, and when the throttle valve opening degree is medium, the control valve is effectively achieved by the engine.
상기 부흡기통로에 공급되는 기체는 공기가 바람직하지만 연료와 공기와의 혼합기도 좋고, 또 엔진자신의 배기가스도 좋다. 상기 기체가 공기일 때는 상기 기체의 공급원은 대기이고, 또 혼합기의 경우에는 기화기부착 엔진에서는 기체공급원이 기화기의 연료노즐이 개구하는 벤츄리보다 하류측이며, 스롯틀변보다 상류측의 주흡기통로가 적합하며, 또 배기가스인 경우에는 배기 매니홀드가 적합한 기체 공급원이 된다.The gas supplied to the intake passage is preferably air, but may be a mixture of fuel and air, or may be an exhaust gas of the engine itself. When the gas is air, the source of the gas is air, and in the case of a mixer, the gas supply source is downstream from the venturi where the fuel nozzle of the vaporizer opens, and the main intake passage upstream from the throttle side is suitable. In the case of exhaust gas, the exhaust manifold is a suitable gas supply source.
상기 본 발명에 관한 엔진에서는 특히 아이들링시 및 경부하 운전시에는 스롯틀 개도가 적기 때문에 스롯틀변의 스롯틀작용이 크므로 주통로로 부터의 흡기 유입속도는 완만하고 흡기량이 적으며, 흡기행정에 있어서 연료실내가 높은 부압으로되고, 기체 공급원의 기체는 강력한 연소실내의 부압에 끌려서 분사공으로부터 연소실내의 설정방향을 향하여 분사되고 연소실내에 강력한 와류 혹은 난류를 발생시키며, 연료속도가 상승하고 희박 연소한계가 신장하여 연료비가 개선되고 또 연소실내에 배치된 점화플러그의 불꽃 간극 주변에 상기 분사공으로부터의 분류가 작용하면 연소가스의 소기가 행해져서 착화성이 향상됨과 아울러 소기작용에 의하여 희박연소한도가 신장된다.In the engine according to the present invention, the throttle opening of the throttle is large because the throttle opening degree is small, especially during idling and light load operation, so that the intake rate from the main passage is slow and the intake amount is small. The fuel chamber is at a high negative pressure, and the gas from the gas source is attracted to the negative pressure in the powerful combustion chamber and is injected from the injection hole toward the set direction in the combustion chamber to generate a strong vortex or turbulent flow in the combustion chamber, and the fuel speed is increased and lean. When the combustion limit is extended and the fuel cost is improved, and the fractionation from the injection hole is applied around the spark gap of the spark plug disposed in the combustion chamber, the combustion gas is scavenged to improve the flammability and the lean combustion by the scavenging action. The limit is extended.
따라서 혼합기의 분배성이 불량하고 또한 연소실 벽온도가 낮아서 연소성이 불량해지는 아이들링 혹은 경부하 운전영역에 있어서 희박 혼합기연소를 행하여도, 출력저하가 최소한으로 억제되며 동시에 연료비가 개선되고 또 공연혼합비의 증대에 의하여 연소최고온도가 저하하여 NOX의 발생량이 극도로 감소된다. 또 본 발명의 엔진에 배기가스 환류장치를 병용하면, 제어성이 불량한 공연혼합비를 연소한계에 가까운 높은치로 설정하지 않아도 용이하게 NOX의 발생량을 감소시킬 수가 있으며, 배기가스 환류에 의한 착화성 및 화염 전파속도의 악화도 상기 분류에 의하여 개선된다.Therefore, even if the mixing of the mixer is poor and the combustion chamber is low due to the low combustion chamber wall temperature, the lean mixture burning in the idling or light load operating range is reduced to a minimum, the fuel cost is improved, and the performance mixing ratio is increased. As a result, the maximum combustion temperature is lowered and the amount of NOx generated is extremely reduced. When the exhaust gas reflux device is used in combination with the engine of the present invention, the generation amount of NOX can be easily reduced without setting the air-fuel mixture ratio having poor controllability to a high value close to the combustion limit. Deterioration of the propagation speed is also improved by the above classification.
또한 본 발명의 엔진에 의하면 부흡기통로를 경유하여 공급되는 기체유량을 특히 연료비 개선에 적합한 통성을 따라 공급하게 하는 것이다.In addition, according to the engine of the present invention, the gas flow rate supplied through the intake air passage may be supplied along with a passage suitable for improving the fuel cost.
다음에 본 발명을 제1도 내지 제18도에 표시하는 실시예에 의하여 상세하게 설명한다.Next, the present invention will be described in detail with reference to Examples shown in FIGS.
또 각 실시예를 표시한 도면에 있어서 동일 또는 실질적으로 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여한다.In addition, in the figure which showed each Example, the same code | symbol is attached | subjected about the same or substantially the same part.
이하 제1도 내지 제5도에 따라 본 발명의 제1실시예를 설명한다. (10)은 자동차용 개소린 내연기관읠 본체, (12)는 실린더헤드, (14)는 실린더부룩, (16)은 피스톤, (18)은 연소실, (20)은 점화플러그, (22)는 주흡기공, (24)는 배기공, (26)은 주흡기변, (28)은 흡기매니홀드, (30)은 기화기, (32)는 에어클리너이다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. Numeral 10 denotes an internal combustion engine for automobiles, numeral 12 denotes a cylinder head, numeral 14 denotes a cylinder brook, numeral 16 denotes a piston, numeral 18 a combustion chamber, numeral 20 a spark plug, numeral 22 The main intake hole, 24 is an exhaust hole, 26 is a main intake valve, 28 is an intake manifold, 30 is a vaporizer, and 32 is an air cleaner.
실린더헤드(12)는 연소실(18)로 개구하는 분사공(34)이 천설되어 있으며 동분사공은 점화플러그(20)의 불꽃간극(36) 직하로 향함과 동시에 피스톤(16) 상면과 예를 들어 30°내지 60° 정도의 설정 각도를 가지고 피스톤(16) 방향으로 지향되어 있다. 또 분사공(24)은 부흡기변(38)에 의하여 부흡기통로(40)와 접속되어 있다.The cylinder head 12 is provided with injection holes 34 opening to the combustion chamber 18, and the copper injection holes are directed directly below the flame gap 36 of the spark plug 20, and at the same time as the upper surface of the piston 16, for example. It is directed in the direction of the piston 16 with a setting angle of about 30 ° to 60 °. The injection hole 24 is connected to the intake air passage 40 by the intake air intake valve 38.
주흡기변(26) 및 부흡기변(38)은 다같이 동일한 록크아암(42)에 의하여 구동되는 버섯형 변이며 록크아아은 록크샤프트(44)에 감합되고 도시되지 않은 기관의 크랭크 샤후트에 연동하여 회동되는 캠샤후트(46)에 설치된 캠(48)에 당접하여 요동한다.The main intake side 26 and the intake side 38 are both mushroom-shaped sides driven by the same lock arm 42, and the lock arm is fitted to the lock shaft 44 and interlocked with a crank shaft of an engine not shown. The cam 48 is mounted on the cam shaft 46 that is rotated so that the cam 48 swings.
또 상기 록크 아암(42)의 캠(48)에의 당접면과는 반대측의 아암부는 두 갈래로 분기되고 각 분기부에는 각각 조정나사(50),(52)가 부착되며 한 쪽의 조정나사(50) 끝면은 부흡기변(38)의 변봉끝면에 당접하게 된다.The arm part opposite to the contact surface of the lock arm 42 to the cam 48 is bifurcated, and each of the branch parts is provided with adjustment screws 50 and 52 and one adjustment screw 50. ) End face is in contact with the edge of the edge of the intake side (38).
또, (54),(56)은 밸브스프링, (58)(60)은 스프링 리테이니, (62)는 부흡기변(38)의 밸브 가이드이다. 에어클리너(32)로부터 기화기(30) 및 흡기매니홀드(28)을 경유하여 흡기공(22)에 연통되는 주흡기통로(63)의 기화기 부분에는 주포오트(64) 및 보조 포오트(65)가 설치되며, 각각에 벤츄리(66),(67) 및 스롯틀변(68),(69)이 배치된다. 스롯틀변(68)의 전폐위치 근방의 흡기통로 내벽에는 주로 아이들시 혹은 경부하시에 연료를 공급하는 아이들구멍(70) 및 스로오구멍(72)이 천설되며 아이들구멍(70)에는 도시하지 않은 조정나사가 설치된다. 한편 벤츄기(66)(67)에는 주로 중고부하시에 연료를 공급하는 메인노즐(76),(77)이 설치된다.In addition, 54 and 56 are valve springs, 58 and 60 are spring retainers, and 62 are valve guides of the intake valve 38. The main port 64 and the auxiliary port 65 are provided in the vaporizer portion of the main air intake passage 63 which communicates with the intake hole 22 from the air cleaner 32 via the vaporizer 30 and the intake manifold 28. Are provided, and venturis 66, 67 and throttle sides 68, 69 are disposed on each. On the inner wall of the intake passage near the fully closed position of the throttle side 68, an idle hole 70 and a throat hole 72 which supply fuel during idle or light load are laid, and the idle hole 70 is not shown. The screw is installed. On the other hand, the main vents (76) and (77) for supplying fuel at the heavy loads are installed in the ventilators (66) and (67).
도시하지 않은 엔진의 배기통로, 예를들어 배기 매니홀드에 일단이 연통된 배기가스 환류통로(78)는 도중에 기관의 여러가지 운전상태를 검출하여 배기가스의 유량을 제어하는 제어변(80)이 개재되어 다른 끝이 흡기매니홀드(28)의 집합부에 연결된다.The exhaust passage of the engine (not shown), for example, the exhaust gas return passage 78 having one end connected to the exhaust manifold is interposed with a control valve 80 for detecting various operating states of the engine and controlling the flow rate of the exhaust gas. And the other end is connected to the collection portion of the intake manifold 28.
또 상기 부흡기통로(40)는 흡기매니홀드(28)에 일체적으로 주조된 파이프(82)와 기화기(30)에 일체적으로 형성된 통로에 의하여 벤츄리(67)보다 상류측의 주흡기통로(63)에 연통되어 있다. (90)은 상기 부흡기통로(40)에 설치된 제어장치이며 일단이 스롯틀변(68) 전폐위치의 직상류와 연통되고, 다른 끝에는 다이어후램(92)를 가진 부압실(94)에 연통된 흡기계통 부압통로(96)와 동흡기계통 부압통로(96)를 대기 개방하는 써어모 밸브(98) 및 상기 다이어후램(92) 중앙에 연결된 제어변(100)이 구비되어 있다. (102)는 상기 부압실(94)에 내설되고 상기 다이어후램(92)에 의하여 제어변(100)을 폐쇄방향으로 부세하는 스프링이다.In addition, the sub intake passage 40 is formed by the pipe 82 integrally cast in the intake manifold 28 and the main intake passage upstream than the venturi 67 by a passage formed integrally with the vaporizer 30 ( 63). 90 is a control device installed in the sub intake passage 40, one end of which is in communication with the upstream of the throttle side 68, the closed position, the other end of the intake air in communication with the negative pressure chamber 94 with a diaphragm 92 A thermo valve 98 for opening the system negative pressure passage 96 and the negative pressure suction passage 96 to the atmosphere and a control valve 100 connected to the center of the diaphragm 92 are provided. Reference numeral 102 is a spring which is built in the negative pressure chamber 94 and biases the control valve 100 in the closing direction by the diaphragm 92.
상기 써어모밸브(98)은 상기 흡기매니홀드(28)에 설치되어 기관냉각수가 도입되는 가열기(104)에 삽입된 감열부(106)와 동감열부(106)에 내설된 열팽창성 써머왁스(108)와 동써머왁스(108)의 열팽창에 의하여 작동되는 롯드(110)와 동롯드(110)의 작동에 의하여 상기 흡기계통 부압통로(96)를 대기 개방통로(112)에 연통시키는 대기 개방변(114)과 동대기 개방변(114)을 폐쇄방향으로 부세하는 스프링(116)과 아크리이너(118)를 가지고 있다. (39)는 상기 부흡기통로(40)의 제어변(100) 위치보다 상류측과 하류측을 연결하는 바이패스 통로(41)에 마련된 스롯틀이다.The thermo-valve 98 is installed in the intake manifold 28 and inserted into the heater 104 into which the engine cooling water is introduced, and the thermally expandable thermal wax 108 installed in the copper-sensitive portion 106. ) And an air opening side for communicating the intake pipe negative pressure passage 96 to the air opening passage 112 by the operation of the rod 110 and the copper rod 110 operated by thermal expansion of the copper thermal wax 108. And a spring 116 and an acriliner 118 that bias 114 and the open air side 114 in the closing direction. Reference numeral 39 is a throttle provided in the bypass passage 41 that connects the upstream side and the downstream side from the position of the control side 100 of the intake passage 40.
상기 제어장치(90)는 제5도에 실선 A로 표시한 스롯틀변(68) 전폐위치의 직상류에 연통된 부압실에 발생하며 제5도에서 실선으로 표시된 부압특성에 따라 작동되는 부압에 비례하여 부흡기 통로(40)의 개도를 얻게 된다.The control device 90 is generated in the negative pressure chamber communicating with the upstream of the throttle edge 68 closed position indicated by the solid line A in FIG. 5 and is proportional to the negative pressure operated according to the negative pressure characteristic indicated by the solid line in FIG. The opening degree of the intake passage 40 is obtained.
제5도에 있어서 실선 B는 바이패스 톨로(41)만에 의하여 공급되는 유량 %(전흡기량에 대한)이며 실선 C는 부흡기 통로(40) 및 바이패스 통로(41)에 이하여 공급되는 유량 %이며 2점쇄선은 동일 연료비 향상을 특성을 표시하고, X는 10% Y는 5%, Y는 2%의 연료비 향상율을 표시한다.In FIG. 5, the solid line B is the flow rate% (relative to the amount of intake air) supplied by the bypass tolo 41 only, and the solid line C is the flow rate supplied to the sub intake passage 40 and the bypass passage 41. The dashed dashed line indicates the same fuel cost improvement, with X representing 10% Y, 5%, and Y representing 2%.
상기 구성에 따라 기관이 온태(溫態)일 때에는 제1도 2점 쇄선으로 표시한 바와 같이 써어모 밸브(98)가 흡기계통 부압통로(96)를 연통시킨 상태에서 대기개방통로(112)를 폐쇄하므로 제어장치(90)의 부압실(94)에는 제5도 A에 표시한 스롯틀변(68)의 전폐위치 직상류의 부압이 공급되고 이 부압에 비례하여 부흡기통로(40)가 개방되어 실선 C에 따라 연소실(18)의 분사공(34)으로부터 기체가 분사된다. 한편 에어크리너(34)로부터 주흡기 통로(63)로 흡입된 공기의 대부분은 기화기(30)에서 연료와 소정의 공연혼합비로 혼합되어 흡기공(22)으로부터 연소실(18)로 흡입된다.According to the above configuration, when the engine is in the warm state, as shown in the dashed-dotted line in FIG. 1, the atmospheric opening passage 112 is opened in the state in which the thermo valve 98 communicates the intake cylinder negative pressure passage 96. Since it is closed, the negative pressure chamber 94 of the control device 90 is supplied with a negative pressure upstream of the fully closed position of the throttle side 68 shown in FIG. 5A, and the negative intake passage 40 is opened in proportion to the negative pressure. Gas is injected from the injection hole 34 of the combustion chamber 18 along the solid line C. FIG. On the other hand, most of the air sucked from the air cleaner 34 into the main intake passage 63 is mixed with the fuel in the vaporizer 30 at a predetermined air mixing ratio and is sucked into the combustion chamber 18 from the intake hole 22.
상기 분사공(34)에서의 분사량 및 분류의 강도는 스롯틀변(68)의 개도 즉 기관의 부하 및 부흡기 통로(40)에 설치된 제어변(100)의 개도에 따라 변화한다. 즉 스롯틀개도가 작은 아이들링시 혹은 경부하시에는 스롯틀변(68)의 스롯틀작용에 의하여 주흡기통로(63)에서 공급되는 혼합기량이 적고 연소실(18)에는 흡기 행정중에 높은 부압이 발생하고 벤츄기(66) 상류측의 주흡기통로(63)는 대략 대기압이 되기 때문에 압력차에 의하여 부흡기통로(40)를 경유하여 다량의 공기가 분사공(34)으로부터 연소실(18)내에 강력하게 분사된다. 또 이때 흡기계통 부압통로(96)를 경유하여 부압실(94)에도 대략 대기압공기가 공급되어 제어변(100)은 스프링(102)의 부세력에 의하여 폐쇄상태가 된다. 이 결과 연소실(18)내의 흡입 혼합기는 상기 공기의 분출류에 의하여 강한 와류 혹은 난류를 발생함과 동시에 공기의 혼합에 의하여 주흡기통로(63)로부터 흡입된 혼합기는 층상으로 되고 또 균일한 반상태(斑狀態)로 희석된다. 또 상기 분출류는 점화플러그(20)의 불꽃간극(36) 직하에 있어서는 동간극 가까이를 통과하기 때문에 불꽃간극(36) 부근의 잔류연소 가스도 유동되어 소기되므로 불꽃간극 부근에 새로운 흡입 혼합가스가 유입된다. 따라서 압축행정의 후반기에 행해지는 점화시에 있어서도 공기와 혼합기가 층상 또는 반상태롤 분포한 상태로서 강한 와류 혹은 난류를 발생시키며 또 불꽃 간극(36) 부근에는 항상 흡입 혼합기가 유동하고 있는 것이라고 생각되며 실험에 의하면 종래의 기관과 비교하여 화염전파속도가 향상되고 실화한계가 비약적으로 확장되며 연료비가 개선되과 동시에 혼합기를 희박화한 경우에도 출력저하가 적어지며 운전성이 향상되는 것을 확인할 수가 있었다.The amount of injection and the intensity of jetting in the injection hole 34 change depending on the opening degree of the throttle edge 68, that is, the load of the engine and the opening degree of the control valve 100 provided in the intake passage 40. That is, when idling or when the throttle opening is small, the amount of the mixer supplied from the main air inlet passage 63 is small due to the throttle action of the throttle edge 68, and the combustion chamber 18 generates a high negative pressure during the intake stroke. Since the main air intake passage 63 upstream of the chute 66 becomes approximately atmospheric pressure, a large amount of air is strongly injected from the injection hole 34 into the combustion chamber 18 through the intake air passage 40 due to the pressure difference. do. At this time, the atmospheric pressure air is also supplied to the negative pressure chamber 94 via the intake pipe negative pressure passage 96 so that the control valve 100 is closed by the negative force of the spring 102. As a result, the suction mixer in the combustion chamber 18 generates a strong vortex or turbulence by the jet of the air, and the mixer sucked from the main inlet passage 63 by the mixing of the air becomes a layer and has a uniform half state. Dilute to (iii). In addition, since the jet flows near the same gap just below the spark gap 36 of the spark plug 20, the residual combustion gas near the spark gap 36 also flows and is evacuated. Inflow. Therefore, even in the ignition performed in the second half of the compression stroke, the air and the mixer are distributed in the form of layers or semi-states, and generate strong vortex or turbulence, and the intake mixer always flows near the flame gap 36. Experiments show that the flame propagation speed is improved, the fire limit is greatly expanded, the fuel cost is improved, and the output decreases and the operability is improved even when the mixer is thinned compared to the conventional engine.
또 배기가스 환류통로(78)를 경유하여 흡기매니홀드(28)내로 흡입되는 배기가스량은 제어변(80)에 의하여 제어되나 이 배기가스 환류량은 Nox의 배출량을 설정치 이내로 제어하도록 조정된다. 다음에 스롯틀 개도가 중정도인 중부하운전 영역에 있어서는 스롯틀변(68)에 의한 스롯틀 효과가 중정도로 되며 부흡기통로(40)와 주흡기통로(63)사이의 차압이 약간 작아지지만, 상기 제어변 장치(90)의 제어변(100)이 2점 쇄선에 의해 표시된 바와 같이, 최대개도로 되어 있기 때문에 비교적 다량의 공기가 공급, 분사되며 차압의 감소를 충분히 보상하게 된다.The amount of exhaust gas sucked into the intake manifold 28 via the exhaust gas reflux passage 78 is controlled by the control valve 80, but the amount of exhaust gas reflux is adjusted to control the amount of discharged Nox within the set value. Next, in the heavy load driving region where the throttle opening degree is medium, the throttle effect due to the throttle edge 68 becomes medium and the differential pressure between the intake air passage 40 and the main air intake passage 63 becomes slightly smaller. As the control valve 100 of the control valve device 90 is indicated by the two-dot chain line, a relatively large amount of air is supplied and injected, thereby sufficiently compensating for the reduction of the differential pressure.
한편 스롯틀 개도가 큰 고부하 운전영역에 있어서는 스롯틀변(68)에 의하여 스롯틀작용이 작고 주흡기통로(63)를 경유하여 다량의 혼합기가 연소실(18)내로 흡입되기 때문에 연소실(18)에 있어서의 발생부압은 작으며 부흡기통로(40)로부터의 분사량 및 분출력은 저하하여 분사공기의 빨아드림 효과도 감소하지만 이 경우에는 흡기효율이 크고 또한 혼합기가 흡기공(22)으로부터 연소실(18)로 유입할 때 강력한 와류 혹은 난류를 발생하며 또 연소실(18)의 내벽의 온도 역시 상승 하기 때문에 특히 분사공(34)으로부터의 분류에 의하여 강한 와류나 난류를 발생시키지 않아도 화염전파 속도가 높으며 연소성도 양호하게 된다.On the other hand, in the high load operating region with a large throttle opening degree, since the throttle action is small by the throttle edge 68 and a large amount of the mixer is sucked into the combustion chamber 18 via the main air inlet passage 63, the combustion chamber 18 The generated negative pressure is small and the injection amount and partial output from the intake air passage 40 are lowered, thereby reducing the sucking effect of the injection air. However, in this case, the intake efficiency is high and the mixer is supplied from the intake hole 22 to the combustion chamber 18. Strong vortices or turbulences are generated when entering the furnace, and the temperature of the inner wall of the combustion chamber 18 also rises, so the flame propagation speed is high and the combustibility is high even without generating strong vortices or turbulences due to the classification from the injection hole 34. It becomes good.
그리고 기관냉태시에는 제1도 실선으로 표시하는 바와 같이 써버 밸브(98)가 흡기계통 부압통로(96)를 대기 개방시키게 되므로 제어장치(90)는 스프링(102)의 부세력에 의하여 제어변(100)이 부흡기통로(40)를 폐색하게 된다. 특히 이 기관냉태 시동시에는 연소실(18)내의 연소가 극히 불안정하고 또 연소한계 최대 공연비가 현저하게 저하하나 이 때에는 상기 연소실(18)은 주흡기통로(63)만에 의하여 기화기(30)에 혼합기가 공급되며 분사공기에 의하여 공연비가 과대가 되지 않고 따라서 냉태시에 있어서도 안정한 연소가 행해진다.When the engine is cold, the server valve 98 opens the air intake cylinder negative pressure passage 96 to the atmosphere as indicated by the solid line in FIG. 1, so that the control device 90 is controlled by the bias force of the spring 102. 100 to block the intake passage (40). Particularly, in the engine cold start, the combustion in the combustion chamber 18 is extremely unstable, and the maximum air limit of the combustion limit is remarkably lowered. At this time, the combustion chamber 18 is mixed with the vaporizer 30 by the main intake passage 63 only. Is supplied, and the air-fuel ratio is not excessively increased by the injection air, so that stable combustion is performed even in the cold state.
이상에서 명백한 바와 같이 본 실시예에 의하면 연소실(81)의 내벽 온도가 비교적 낮고 흡입효율이 불량등 연소조건이 불량한 경부하 운전영역에 있어서 배기가스의 일부를 혼입한 혼합기에 다시금 연소실(18)내에서 분사공(34)으로부터 유입되는 공기를 혼합하여 얻어지는 총합공연비가 11내지 14정도의 혼합기는 물론 총합공연비가 15 내지 21정도로 희박 혼합된 연소성이 불량한 혼합기라도 안정적으로 연소시킬 수가 있으며 이 때 분사공(34)으로 부터의 강력한 공기분사에 의하여 강한 와류 또는 난류가 발생함과 동시에 분사된 공기를 주흡기통로(63)로부터 흡입된 혼합기에 적합한 층상 또는 반상태로 혼합시킴으로서 Nox의 발생량의 중대함이 없이 연소속도를 향상시켜 연소완료기간이 단축되고 연료비가 저감됨과 동시에 운전성이 향상되고 또한 Ho,Co 등의 미연소가스의 배출량도 감소시키는 효과를 나타낸다.As is apparent from the above, according to the present embodiment, the combustion chamber 18 is again in the combustion chamber 18 into a mixer in which a part of the exhaust gas is mixed in the light load operation region in which the inner wall temperature of the combustion chamber 81 is relatively low and the suction efficiency is poor. In addition, the total air fuel ratio obtained by mixing the air flowing from the injection hole 34 is about 11 to 14, as well as a poorly combustible mixer having a low total air fuel ratio of about 15 to 21, which can be stably combusted. The strong vortex or turbulence is generated by the strong air injection from (34), and the injected air is mixed in a layered or half state suitable for the mixer sucked from the main intake passage 63, thereby increasing the importance of the amount of generated Nox. By improving the combustion speed, the combustion completion period is shortened, the fuel cost is reduced, and the operability is improved. It also shows an effect of reducing the amount of unburned gas such as
제6도 및 제7도에 표시하는 제2실시예는 부흡기통로(40)에 스롯틀변(120)을 설치하고 이 스롯틀변(120)의 레버(122)의 길이를 ℓ1으로 하고 롯드(124)를 경유하여 부착된 스롯틀변(68)의 레버(126)의 길이를 ℓ2로 한 경우에 ℓ1〈 ℓ2되게 설정하므로서 스롯틀변(68)개도와 스롯틀변(120)의 개도를 상기 제1실시예 제5도에 있어서의 실선 C에 의하여 표시하는 것과 거의 동일하게 설정한 구성에 의하여도 상기 제1실시예와 같은 작용효과를 나타낸다. 이 때 상기 스롯틀변(120)은 전폐 또는 전개위치에 있어서도 상기 부흡기통로(40)를 완전하게 폐색하지 않고 소정의 간극을 갖도록 배치된다.In the second embodiment shown in FIG. 6 and FIG. 7, the throttle edge 120 is provided in the intake passage 40, and the length of the lever 122 of the throttle edge 120 is set to 1 , and the rod ( When the length of the lever 126 of the throttle side 68 attached via 124 is set to ℓ 2 , the opening degree of the throttle side 68 and the opening of the throttle side 120 are set to ℓ 1 〈ℓ 2. First Embodiment An effect similar to that of the first embodiment can be obtained also by the configuration set substantially the same as that indicated by the solid line C in FIG. At this time, the throttle side 120 is arranged to have a predetermined gap without completely closing the sub-aspirator passage 40 even in the fully closed or deployed position.
제8도에 표시하는 제3실시예는 상기 부흡기통로(40)의 상류끝이 통상 배기계에 있어서의 미연소 성분의 산화반을을 촉진시키기 위하여 공급되는 2차 공기의 급송펌프 토출부로 개구된 것이며 또 바이패스 통로(41)는 스롯틀(39)를 경유하여 벤츄리(76),(77)의 상류로 개구된 것이다. 2차 공기급송 펌프의 적절한 실시예를 제9도 내지 제12도에 의하여 설명한다. 부호(210)은 자동차용 4기통 엔진본체를 표시하며(212)는 도시하지 않은 엔진배기 계통에 배기가스 정화용 2차 공기를 공급하기 위한 다이어후램 펌프를 각각 총괄적으로 표시한 것이다.In the third embodiment shown in FIG. 8, the upstream end of the intake air passage 40 is opened by the feed pump discharge portion of the secondary air supplied to facilitate the oxidation of the unburned components in the exhaust system. The bypass passage 41 is opened upstream of the venturis 76 and 77 via the throttle 39. A suitable embodiment of the secondary air delivery pump will be described with reference to FIGS. 9 to 12. Reference numeral 210 denotes a four-cylinder engine body for an automobile, and 212 denotes a diaphragm pump for supplying secondary air for purification of exhaust gas to an engine exhaust system (not shown).
상기 엔진본체(210)의 각기통(214)(216)(218)(220)을 형성하는 실린더 부록(222)의 하부에는 크랭크 샤후트(224)의 축수(226)를 형성하기 위하여 복수의 칸막이벽(228)이 서로 평행으로 배치되어 있다. 각 칸막이벽(228)사이에는 크랭크 샤후트(224)의 하나의 크랭크(230)을 내장하는 크랭크실(232)(234)(236)(238)이 형성되고 동 크랭크실(232)(234)(236)(238)의 상방은 각 기통(214)내지 (220)에 연통함과 동시에 하방은 오일펜(240)내로 개구되어 있다. 기통(214) 및 기통(218)을 사이에 끼고 인접하는 각 칸막이벽(226)의 하부에는 볼트(242)에 의하여 칸막이판(244)이 고착되고 동 칸막이판(244)은 기통(214)과 연통된 크랭크실(232) 그리고 기통(218)과 연통된 크랭크실(236)을 각각 기타 크랭크실 및 오일펜(240)과 격리 절연시켜 있다.A plurality of partitions are formed in the lower portion of the cylinder appendix 222 forming the respective cylinders 214, 216, 218, and 220 of the engine body 210 to form the bearing 226 of the crank shaft 224. The walls 228 are arranged parallel to each other. Between each partition wall 228 is formed a crank chamber 232, 234, 236, 238, which incorporates one crank 230 of the crank shaft 224, and the crank chamber 232, 234 The upper portions 236 and 238 communicate with the respective cylinders 214 and 220 while the lower portions are opened into the oil pen 240. A partition plate 244 is fixed to the lower portion of each partition wall 226 adjacent between the cylinder 214 and the cylinder 218 by a bolt 242, and the partition plate 244 is connected to the cylinder 214. The crank chamber 232 and the crank chamber 236 in communication with the cylinder 218 are insulated from the other crank chamber and the oil pen 240, respectively.
상기 칸막이판(244)에는 볼트(242)을 위한 감합구멍(246)이 천설됨과 동시에 만곡한 저판의 중앙부에는 배유공(248)이 천설되어 있다.A fitting hole 246 for the bolt 242 is installed in the partition plate 244, and an drain hole 248 is installed in the center of the curved bottom plate.
상기 다이어후램 펌프(212)는 광체(筐體)(250)내에 두장의 다이어후램(252)(254)가 평행으로 배치되며 양 다이어후램(252)(254) 사이에 칸막이판(256)을 두어 두 개의 펌프실(258)(260)을 형성하며 다이어후램(252)에 의하여 칸막이된 압력실(262)은 공기통로(264)를 경유하여 크랭크실(232)과 연통되고 다이어후램(254)에 의하여 칸막이된 압력실(266)은 공기통로(268)를 경유하여 크랭크실(236)과 연통되어 있다. 칸막이판(256)의 중앙부를 접동 가능하게 관통하는 롯드(270)의 양단은 각 다이어후램(252)(254)의 중앙부에 연결되어 있다. 펌프실(258)(260)에는 각 다이어후램(252)(254)를 억압하는 스프링(272)(274)이 내장되고 펌프실(258)은 리이드밸브(276)를 경유하여 흡입구(278)에 의해 외기로 개구됨과 동시에 리이드밸브(280)에 의하여 공기글 압송하는 토출구(282)와 연통되어 있다.In the diaphragm pump 212, two diaphragms 252 and 254 are arranged in parallel in the housing 250, and a partition plate 256 is disposed between the diaphragms 252 and 254. The pressure chamber 262, which forms two pump chambers 258, 260 and is partitioned by the diaphragm 252, communicates with the crank chamber 232 via the air passage 264 and is connected by the diaphragm 254. The partitioned pressure chamber 266 communicates with the crank chamber 236 via the air passage 268. Both ends of the rod 270 slidably penetrating the central portion of the partition plate 256 are connected to the central portions of the diaphragms 252 and 254. In the pump chambers 258 and 260, springs 272 and 274 for suppressing the diaphragms 252 and 254 are built in, and the pump chamber 258 is supplied to the outside air by the inlet 278 via the lead valve 276. The discharge port 282 which is opened at the same time and is air-feeded by the lead valve 280 is communicated with each other.
또한 동 토출구(282)는 도시하지 않은 도관을 통하여 상기 부흡기통로(40)와 연통되어 있다. 또 펌프실(260)은 리이드밸브(284)를 경유하여 흡입구(278)와 연통되며 동시에 리이드밸브(286)을 경유하여 토출구(282)우 연통되어 있다.In addition, the discharge port 282 is in communication with the negative air intake passage 40 through a conduit (not shown). The pump chamber 260 communicates with the inlet port 278 via the lead valve 284 and at the same time communicates with the outlet port 282 via the lead valve 286.
또(285)는 도시되지 않은 클러치에 접속된 후라이 휘일이며, (287)은 각기통(214)내지 (220)에 갑함된 피스톤이며(288)은 피스톤(287)과 크랭크(230)을 연결하는 연결봉이며, (290)은 윤활유이며(292)는 오일 스트레이며(294)는 냉각환이며 (296)은 베아링(226)의 캠볼트이다.285 is a fryer wheel connected to a clutch (not shown), 287 is a piston enclosed in each of the cylinders 214 to 220, and 288 is a piston connecting the piston 287 to the crank 230. The connecting rod, 290 is lubricating oil, 292 is oil strain, 294 is cooling ring and 296 is cambol of bearing 226.
다음은 이상과 같이 구성된 펌프장치의 작동에 대하여 설명한다.Next, the operation of the pump device configured as described above will be described.
주지하는 바와 같이 일반적인 4기통 엔진에서는 기통(214)와 (220)의 피스톤에 대하 크랭크 부착각을 같게하며 또 기통(216)과 (218)의 피스톤의 크랭크 부착각도 같게 하고 양자는 180°의 위상차를 가지게 한다. 지금기통(214)의 피스톤이 하강하면 크랭크실(232)내의 공기는 압축되고 일부의 공기는 배유공(248) 혹은 칸막이벽(288)과 칸막이판(244)의 각극 사이로 유출하나 고압이 되고 동고압 공기는 공기통로(264)를 경유하여 다이어후램펌프(212)의 압력실(262)에 전달된다. 한편 기통(214)내의 피스톤 하강시에는 기통(218)내의 피스톤이 상승하므로 크랭크실(236)내의 공기는 팽창하며 다른 크랭스실 혹은 오일팬(240)으로부터 일부의 공기가 배유공(248)등을 통하여 크랭크실(236)내에 유입하나 저압이 되고 이 저압은 공기통로(268)을 통하여 압력실(266)에 전달된다.As is well known, in a four-cylinder engine, the crank attachment angles of the pistons of the cylinders 214 and 220 are the same, and the crank attachment angles of the pistons of the cylinders 216 and 218 are the same, and the phase difference is 180 °. To have. When the piston of the cylinder 214 descends, the air in the crank chamber 232 is compressed and some air flows out between the drain hole 248 or the angular pole of the partition wall 288 and the partition plate 244, but becomes high pressure. The high pressure air is delivered to the pressure chamber 262 of the diaphragm pump 212 via the air passage 264. On the other hand, when the piston in the cylinder 214 is lowered, the piston in the cylinder 218 rises, so that the air in the crank chamber 236 expands, and some air is drained from the other crank chamber or the oil pan 240. Inflow into the crank chamber 236 through the low pressure is transmitted to the pressure chamber 266 through the air passage 268.
따라서 크랭크실(232)과 크랭크실(236)은 엔진 1회전마다 압력이 1회 고압에서 저압으로 각각 변동하며 양실사이에는 압력의 상승과 하강이 반대시기로 되며 엔진 1회전마다 양압력실(262)(264)내의 공기압의 차압은 역전되고, 따라서 차압응 등펌프(212)가 작동한다.Therefore, in the crank chamber 232 and the crank chamber 236, the pressure fluctuates from high pressure to low pressure once in each engine revolution, and the pressure rises and falls between the two chambers as opposite periods, and the positive pressure chamber 262 for each engine revolution. The differential pressure of the air pressure in 264 is reversed, so that the differential pressure equalizing pump 212 operates.
즉 압력실(262)내가 고압이고 압력실(264)내가 저압일 때 다이어후램(252)(254)은 스프링(272)의 부세력에 항거하여 제9도 우방으로 변위되며 펌프실(258)내의 공기는 압축되어 리이드밸브(280)가 개방되므로서 토출구(282)로 송출되고 펌프실(260)내의 공기는 팽창하여 리이드밸브(284)가 개방되므로서 흡입구(278)에서 펌프실(260)내로 대기가 흡입된다. 반대로 압력실(262)내가 저압이고 압력실(266)내가 고압일 때는 다이어후램(252)(254)는 스프링(274)의 부세력에 항거하여 제9도 좌측으로 변위되며 리이드밸드(276)가 개방되므로서 펌프실(258)내로 대기가 흡입되고 리이드밸브(286)가 개방되므로서 펌프실(260)내의 공기가 토출구(282)로 송출된다.That is, when the inside of the pressure chamber 262 is high pressure and the inside of the pressure chamber 264 is low pressure, the diaphragm 252 and 254 are displaced to the right of FIG. 9 in response to the negative force of the spring 272 and the air in the pump chamber 258 Is compressed and discharged to the discharge port 282 as the lead valve 280 is opened, and the air in the pump chamber 260 expands and the lead valve 284 is opened, so that air is sucked into the pump chamber 260 from the inlet port 278. do. On the contrary, when the inside of the pressure chamber 262 is low pressure and the inside of the pressure chamber 266 is high pressure, the diaphragm 252 and 254 are displaced to the left of FIG. 9 in response to the force of the spring 274, and the lead valve 276 is As it opens, air is sucked into the pump chamber 258 and the lead valve 286 is opened, so that air in the pump chamber 260 is discharged to the discharge port 282.
여기서 양 다이어후램(252)(254) 및 롯드(270)은 스프잉(272)(274)의 설정장력 등에 의하여 고유의 진동(왕봉귿)주기를 가지며, 상기 설정장력을 변경하므로서 펌프특성이 변화되나 본 실시예에 있어서는 상기 주기가 엔진의 중속(中速)회전속도 이하로 설정되어 있으므로 엔진이 고속회전 시에는 상기 롯드(270)등의 진동체는 상기 공기압의 변동주기에 추종불능으로되며 자동적으로 펌프(212)의 작동이 정지하고 부작동상태로 된다.Here, both diaphragms 252 and 254 and the rod 270 have inherent oscillation (rounding) cycles due to the set tension of the scoop 272 and 274, and the pump characteristic is changed by changing the set tension. In the present embodiment, however, the cycle is set to be equal to or lower than the engine's medium speed rotation speed, and thus, when the engine is rotated at high speed, the vibrating body such as the rod 270 becomes incompatible with the fluctuation period of the air pressure and automatically. As a result, the operation of the pump 212 is stopped and a non-operating state.
상기 펌프 장치에 의하면 제12도는 포시하는 바와 같은 공기유량 특성이 얻어진다.According to the pump device, airflow characteristics as shown in FIG. 12 are obtained.
또 상기 제12도에 있어서 실선은 양스프링(272)(274)의 설정장력을 크게 한 경우의 공기류량 특성을 표시하며, 파선은 양스프링(272)(274)의 설정장력을 작게 한 경우의 공기유량 특성을 표시한다. 스프링(272)(274)의 설정장력을 조정하므로서 공기유량자체 그리고 공기유량이 급감소하는 엔진 회전수 영역을 소망이 값으로 설정할 수 있으며 상기 펌프장치의 토출구(282)로부터 송출되는 공기류량 특성이 대략 상기 제1실시예 제5도에 표시하는 부흡기통로(40)의 유량특성에 적용한다. 또한, 제1실시예와 같은 제어변장치(90)에 의하여 유량이 제어되고 또 토출구(282)의 토출량이 전혀 없거나 또는 제어변(100)의 부흡기통로(40)을 완전히 폐색하드라도 상기 바이패스 통로(41)을 경유하여 소량의 공기가 공급되는 것이다.In FIG. 12, the solid line indicates the airflow flow rate characteristic when the set tension of both springs 272 and 274 is increased, and the broken line indicates the case where the set tension of both springs 272 and 274 is reduced. Display air flow characteristics. By adjusting the set tension of the springs 272 and 274, the air flow rate itself and the engine speed range in which the air flow rate decreases can be set to a desired value, and the air flow rate characteristics discharged from the discharge port 282 of the pump device Approximately the flow rate characteristics of the intake air passage 40 shown in FIG. 5 of the first embodiment. In addition, even if the flow rate is controlled by the control valve 90 as in the first embodiment, and the discharge amount of the discharge port 282 is not at all or the sub-intake path 40 of the control valve 100 is completely closed, the A small amount of air is supplied via the pass passage 41.
다음에 제13도 내지 제16도에 표시하는 본 발명의 제4실시예에 대하여 설명한다.Next, a fourth embodiment of the present invention shown in FIGS. 13 to 16 will be described.
제13도 내지 제16도에 표시하는 본 발명의 제4실시예에 있어서 (310)은 자동차용 가소린 내연기관의 본체이며, (312)는 실린더헤드, (314)는 실린더부록, (316)은 피스톤, (318)은 연소실, (320)은 점화플러그(322)는 주흡기공, (324)는 배기공, (326)은 주흡기변이다.In the fourth embodiment of the present invention shown in FIGS. 13 to 16, reference numeral 310 denotes a main body of an automobile gasoline internal combustion engine, 312 denotes a cylinder head, 314 denotes a cylinder appendix, and 316. Silver piston, 318 is the combustion chamber, 320 is the spark plug 322 is the main inlet hole, 324 is the exhaust hole, 326 is the main intake side.
연소실(318)을 한정하는 실린더헤드(312)의 凹부는 반구형상이며 점화플러그(320)의 점화캡(334)은 실린더헤드(312)의 연소실(318)을 형성하는 구형벽면(336)에 설치된 작은 凹부(338)중앙부에 상기 구상벽면(336)의 연장면 근방에 배치되어 있다. 또 실린더헤드(312)에는 상기 작은 凹부(338)에 인접하여 개구하고 중심선이 피스톤(316) 정면과 대략 60도 각도를 형성하는 관통공(340)이 천설되어 있고 이 관통공(340)의 연소실(318)쪽에서 중공원통형의 분사실 형성부재(342)가 감합되며, 반대쪽에는 밸브가이드(344)가 감합된다. 밸브 가이드(344)끝부 외주면에 설치된 숫나사와 분사실 형성부재(342)끝부 내주면에 설치된 암나사를 체결하므로서, 양자는 상기 관통공(340)내의 소경부(346)를 협지하여 실린더헤드(312)에 고착된다. 밸브 가이드(344)에는 부흡기변(348)이 접동가능하게 감합되며 밸브가이드(344)의 암나사측에는 부흡기변(348)외주부와 밸브가이드(344)의 내주면 사이에 간극을 형성하면 단면형상이 환상인 부흡기통로(350)리 형성하고 동부흡기통로(350)는 밸브가이드(344)에 천설된 구멍(352)을 통하여 실린더헤드(312)에 형성된 부흡기통로(354)에 연통됨과 동시에 분사실 형성부재(342)내의 분사실(356)로 개구된다. 동개구는 밸브가이드(344)선단에 형성된 밸브시이트(358)에 부흡기변(348)의 베벨부가 당접하므로서 닫혀진다. 상기 분사실형성부재(342)는 주연소실(318)내에 돌설됨과 동시에 돌출부에 분사실(356)과 주연소실(318)을 연동하는 분사공(360)이 천설되어 있으며 동분사공(360)은 점화캡(334) 직하 그리고 실린더헤드(312)의 구상벽면(336)에 연하는 방향으로 지향하게 된다. 주흡기변(326) 및 부흡기변(348)은 동일하게 록크아암(362)에 의하여 구동되는 버섯형 밸브이며 록크아암(362)는 록크샤프트(364)는 감합되고, 기관에 의하여 회동되는 캠샤후트(366)에 설치된 캠(368)에 당접하여 요동하며, 캠(368)와의 당접면 반대측의 아암부는 2길래로 분기되고, 각 분기부에는 각각 조정나사(370)(372)가 부착되어 있다.The concave portion of the cylinder head 312 defining the combustion chamber 318 is hemispherical in shape, and the ignition cap 334 of the spark plug 320 is installed on the spherical wall surface 336 which forms the combustion chamber 318 of the cylinder head 312. It is arrange | positioned in the vicinity of the extension surface of the said spherical wall surface 336 in the center part of the small recess 338. As shown in FIG. In addition, the cylinder head 312 is provided with a through hole 340 which is opened adjacent to the small recess 338 and whose center line forms an approximately 60 degree angle with the front face of the piston 316. The injection chamber forming member 342 of the hollow cylinder cylinder is fitted on the combustion chamber 318, and the valve guide 344 is fitted on the opposite side. The male screw provided on the outer circumferential surface of the end of the valve guide 344 and the female screw provided on the inner circumferential surface of the end of the injection chamber forming member 342 are fastened so that both of them sandwich the small diameter portion 346 in the through hole 340 to the cylinder head 312. Sticks. The inlet side 348 is slidably fitted to the valve guide 344, and a cross section is formed on the female thread side of the valve guide 344 by forming a gap between the outer side of the inlet side 348 and the inner circumferential surface of the valve guide 344. The annular intake passage 350 is formed and the eastern intake passage 350 communicates with the intake passage 354 formed in the cylinder head 312 through a hole 352 installed in the valve guide 344 and at the same time, it is divided into minutes. In fact, it opens to the injection chamber 356 in the forming member 342. The opening is closed by abutting the bevel portion of the intake side 348 with the valve seat 358 formed at the tip of the valve guide 344. The injection chamber forming member 342 protrudes in the main combustion chamber 318 and is provided with injection holes 360 interlocking the injection chamber 356 and the main combustion chamber 318 with the protruding portion, and the copper injection hole 360 is ignited. Directly under the cap 334 and in a direction extending to the spherical wall surface 336 of the cylinder head 312. The main intake valve 326 and the sub-intake valve 348 are the same mushroom-type valve driven by the lock arm 362 and the lock arm 362 is the camshaft that is fitted with the lock shaft 364 and is rotated by the engine. The cam 368 provided on the hoop 366 abuts and swings, and the arm portions opposite to the contact surface with the cam 368 are bifurcated, and adjustment screws 370 and 372 are attached to each branch. .
조정나사(370)의 끝면은 주흡기변(326)의 변봉상단면에 당접하며 조정나사(372)의 끝면은 부흡기변(348)의 변봉 끝면에 당접한다.The end surface of the adjustment screw 370 abuts the upper end surface of the main intake side 326, and the end surface of the adjustment screw 372 abuts the end side of the side edge of the sub-aspirator side 348.
또 374,376은 밸브스프링이며 378,380은 스프링 리테이너, 382,384는 씨일링이다.374 and 376 are valve springs, 378 and 380 spring retainers and 382 and 384 seals.
상기 구성에 의하면 에어크리너(32)로부터 주흡기통로(63)로 흡입된 공기의 대부분이 기화기(30)에서 연료와 소정의 공연비로 혼합되어 흡기공(322)으로부터 연소실(318)로 흡입되는 한편 상기 흡입공기의 일부는 파이프(82)와 부흡기통로(354)(350)을 경유하여 분사실(356)에 인도되고 분사공(360)에서 연소실(318)내로 분사된다.According to the above configuration, most of the air sucked from the air cleaner 32 into the main intake passage 63 is mixed with the fuel in the vaporizer 30 at a predetermined air-fuel ratio and sucked into the combustion chamber 318 from the intake hole 322. A portion of the intake air is led to the injection chamber 356 via the pipe 82 and the sub-intake passages 354 and 350 and injected into the combustion chamber 318 from the injection hole 360.
이 분사공(360)으로부터의 분사량 및 분류의 강도는 스롯틀변(68)(69)의 개도, 즉 기관의 부하에 따라 변화하며, 스롯틀 개도가 작은 아이들링시 혹은 경부하시에는 스롯틀변(68)(69)의 스롯틀 작용에 의하여 주흡기통로(63)로부터 공급되는 혼합기량이 적어지며 연소실(318)에는 흡기행정시 고부압이 발생하여 벤츄리(66)(67)상류측의 주흡기통로(63)가 대략 대기압이기 때문에, 압력차에 의하여 다량의 공기가 분사공(360)에 의하여 강력하게 분출되고 이분출류는 점화캡(334) 근방을 통과하므로서 캡(334)주위의 연소 가스를 소기함과 동시에 구상벽면(336)을 따라 유하하여 흡기공(322)으로부터 흡입되는 혼합기에 강력한 빨아드림과 와류를 부여한다. 이 빨아드림과 와류는 압축행정 중에도 잔존하며 혼합기와 공기를 층상 또는 반상으로 분포시킴과 동시에 점화후의 화염전파를 돕는 역할을 하는 것이라고 추정된다.The amount of injection and the intensity of jetting from the injection hole 360 change depending on the opening degree of the throttle edges 68 and 69, that is, the load of the engine, and the throttle edge 68 at idling or at light load with a small throttle opening degree. Due to the throttle action of (69), the amount of the mixer supplied from the main intake passage (63) decreases, and a high negative pressure is generated during the intake stroke in the combustion chamber (318), so that the main intake passage (upstream) of the venturi (66) (67) ( Since 63) is approximately atmospheric pressure, a large amount of air is strongly ejected by the injection hole 360 due to the pressure difference, and this jet flows near the ignition cap 334, thereby scavenging the combustion gas around the cap 334. At the same time, a strong suction and vortex are applied to the mixer which flows along the spherical wall surface 336 and is sucked from the intake hole 322. This suction and vortex remain in the compression stroke and are thought to play a role in distributing the mixer and air in a layered or half phase and at the same time assisting flame propagation after ignition.
또 점화캡(334)에 의해 착화되면 일부의 화염은 분사실(356)내로 진입하며 분사실(356)내는 소실이기 때문에 급격하게 연소되어 고온 고압이 되고 화염이 기세있게 분사공(360)으로부터 주연소실(318)내로 압출되고 이 분류도 주연소실(318)내에서 진행 중의 연소를 촉진하는 것으로 추정된다.When the flame is ignited by the ignition cap 334, some of the flame enters the injection chamber 356, and since the combustion chamber 356 is burned out, the flame is rapidly burned to obtain a high temperature and high pressure, and the flame urges from the injection hole 360. Extruded into the chamber 318 and this fraction is also assumed to promote ongoing combustion in the main combustion chamber 318.
한편 스롯틀 개도가 큰 고부하운전영역에 있어서는 스롯틀변(68)(69)에 의한 스롯틀작용이 작으며 주흡기통로(63)을 경유하여 다량의 혼합기가 연소실(318)내로 흡입되기 때문에, 분사실(356)에서의 분사량 및 분출력을 저하하나, 이 경우에는 흡기효율이 크고, 또한 혼합기가 흡기공(322)에서 연소실(318)로 유입할 때 강력한 와류 혹은 난류가 생기고 또 연소실(318)의 내벽의 온도도 상승하기 때문에, 비단 분사공(360)으로부터의 분류에 의하여 와류나 난류를 발생시키지 않아도 화염전파속도가 상승하여 향상하게 된다.On the other hand, in the high load operation region where the throttle opening degree is large, the throttle action by the throttle edges 68 and 69 is small and a large amount of the mixer is sucked into the combustion chamber 318 via the main air inlet passage 63. Although the injection amount and the split power in fact 356 are lowered, in this case, the intake efficiency is high, and when the mixer enters the combustion chamber 318 from the intake hole 322, a strong vortex or turbulent flow is generated and the combustion chamber 318 is reduced. Since the temperature of the inner wall also increases, the flame propagation speed rises and improves without generating vortices or turbulence due to the jetting from the jet hole 360.
상기 실시예에 있어서 점화캡(334)과 분사공(360)의 거리 X를 너무 작게 하면 분사실 형성부재(342)가 과열되어 과열 스폿트가 형성되어 사전연소의 원인이 되고 또 거리 X를 크게하면 소거 효과가 감소됨과 동시에 착화후, 화염의 분사실(356)침입이 늦어지고, 분류에 의한 연소성 향상이 저하하게 된다.In the above embodiment, if the distance X between the ignition cap 334 and the injection hole 360 is made too small, the injection chamber forming member 342 overheats to form an overheated spot, which causes pre-combustion and increases the distance X. When the lowering effect is reduced, the ignition of the flame injection chamber 356 is delayed after ignition, and the improvement of the combustibility due to the classification is lowered.
또 분사실 형성부재(342)의 주연소실(31)내의 돌출량을 크게하면 돌출단에 광려스폿트가 되어 이 경우에도 사전연소가 발생하기 때문에 될 수 있는데로 이 돌출량을 작게하는 것이 좋다. 또한 상기 실시예에 있어서는 분사공(360)을 점화캡(334) 근방에 설치함과 동시에 점화캡(334) 직하 그리고 실린더헤드(312)의 구상벽면(336)에 연하는 방향으로 지향하게 하였으나 직접 점화캡(334)를 지행하게 하여도 연료비는 향상된다.In addition, when the amount of protrusion in the main combustion chamber 31 of the injection chamber forming member 342 is increased, it becomes a bright spot at the end of the injection, and in this case, pre-combustion may occur. In addition, in the above embodiment, the injection hole 360 is installed near the ignition cap 334 and at the same time is directed in the direction directly under the ignition cap 334 and to the spherical wall surface 336 of the cylinder head 312. Even if the ignition cap 334 runs, the fuel cost is improved.
상기 구성에 의한 엔진도 상기 제1실시예와 같은 작용효과를 나타내며 또 상기 제4실시예에 표시된 엔진에 있어서 상기 제2실시예에 표시한 바와 같이 레버 및 롯드에 의하여 작동하는 스롯틀변을 설치하여도 좋으며 또 제3실시예에 표시한 바와 같이 부흡기통로의 상류단을 적합하게 공기급송펌프의 토출부에 개구시켜도 좋다.The engine according to the above configuration also has the same operation and effect as the first embodiment, and in the engine shown in the fourth embodiment, as shown in the second embodiment, a throttle side operated by a lever and a rod is provided. As shown in the third embodiment, the upstream end of the intake air passage may be appropriately opened in the discharge portion of the air supply pump.
다음에 제17도 및 제18도에 따라 본 발명의 제5실시예를 설명한다. (410)은 자동차용 가소린 내연기관의 본체이며(412)는 실린더헤드, (414)는 실린더부톡, (416)은 피스톤, (418)은 연소실, (420)은 점화플러그, (422)는 주흡기포오트, (424)는 배기공, (426)은 주흡기변, (428)은 흡기매니홀드, (430)은 기화기(432)는 에어크리너이다.Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 17 and 18. FIG. Reference numeral 410 denotes a body of a gasoline internal combustion engine for automobiles, where 412 is a cylinder head, 414 is a cylinder buttock, 416 is a piston, 418 is a combustion chamber, 420 is a spark plug, and 422 is a The main intake port, 424 is the exhaust hole, 426 is the main intake valve, 428 is the intake manifold, and 430 is the vaporizer 432 is the air cleaner.
실린더헤드(412)에는 연소실(418)로 개구하는 분사공(434)이 천설되고 동 분사공은 점화플러그(420)의 불꽃간극(436)직하로 지향됨과 동시에 피스톤(416)의 정면과 예를 들면 30-60° 정도의 설정각도를 가지고 피스톤(416) 방향으로 지향되고 있다.The cylinder head 412 is provided with an injection hole 434 opening to the combustion chamber 418 and the injection hole is directed directly below the spark gap 436 of the spark plug 420 and at the same time the front of the piston 416. For example, it is directed toward the piston 416 at a set angle of about 30-60 °.
또 동분사공(434)은 부흡기변(438)을 통하여 부흡기통로(440)와 접속되어 있다. 주흡기변(426) 및 부흡기변(438)은 동일한 록크아암(442)에 의하여 구동되는 버섯형변이며 동 록크아암은 목크샤후트(444)에 감합되고 도시하지 않은 기관의 크랭크 샤후트에 연동되어 회동되는 캠샤후트(446)에 설치된 캠(448)에 당접하여 요동한다. 또 상기 록크아암(442)의 캠(448) 당접면 반대측의 아암부는 두 갈래로 분기되고, 각 분기부에는 각각 조정나사(450),(452)가 부착되며 한쪽의 조정나사(450) 끝면은 주흡기변(426)의 변상봉단면에 당접하고 다르쪽 조정나사(452)끝면은 부흡기변(438)의 변봉끝면에 당접하게 된다. (454)는 상기 배기공(424)에 설치된 배기변이며 캠(456)에 의하여 록크아암(458)을 통해 개폐되고 배기가스를 배기매니홀드(460)로 배출한다. 에어크리너(432)로부터 기화기(430) 및 배기매니홀드(428)를 경유하여 흡기공(422)에 롯통된 주흡기통로(462)의 기화기 부분에는 주포오트(464) 및 보조 포오트(466)이 설치되어 각가 변츄리(468)(470) 및 스롯틀변(472)(474)이 배치된다.The copper injection hole 434 is connected to the intake air passage 440 through the intake air valve 438. The main intake side 426 and the side intake side 438 are mushroom-shaped sides driven by the same lock arm 442, and the lock arm is fitted to the mock shaft 444 and interlocked with a crank shaft of an engine (not shown). And the cam 448 provided on the cam shaft 446 rotated in contact with the cam shaft to swing. The arm of the lock arm 442 opposite to the contact surface of the cam 448 is bifurcated, and each branch is provided with adjustment screws 450 and 452, and one end of the adjustment screw 450 is The end surface of the main intake side 426 is in contact with the end surface of the intake bar 426, and the other end of the adjustment screw 452 is in contact with the end surface of the side intake side 438. 454 is an exhaust side installed in the exhaust hole 424 and is opened and closed by the cam 456 through the lock arm 458 and discharges the exhaust gas to the exhaust manifold 460. The main port 464 and the auxiliary port 466 are provided in the vaporizer portion of the main air intake passage 462 which is passed from the air cleaner 432 to the intake hole 422 via the vaporizer 430 and the exhaust manifold 428. This is provided, and the corner edges 468 and 470 and the throttle sides 472 and 474 are disposed.
상기 벤츄기(468)(470)에는 주로 중고 부하시에 연료를 공급하는 메인노즐(476)(478)이 설치된다.The ventilators 468 and 470 are provided with main nozzles 476 and 478 which mainly supply fuel at a heavy load.
또 상기 부흡기토로(440)는 흡기매니홀드(428)에 일체적으로 형성된 부흡기통로(480)를 통하여 주포오트(464)의 벤츄리(468)보다 하류측 그리고 스롯틀변(472)보다 상류측의 주흡기통로(462)와 상시 연통되어 있다. 이 부흡기통로(480)에는 스롯틀(482)이 설치되며 흡기유량의 제어와 더불어 제어변 장치(484)가 설치되므로서 개폐제어한다. 스롯틀(482)와 제어변장치(484)부착위치의 상류측과 하류측을 연결하는 바이패스통로(488)에 스롯틀(486)가 장치되어 있어 흡기유량을 제한하게 된다.In addition, the sub-intake path 440 is downstream from the venturi 468 of the main port 464 and upstream from the throttle side 472 through the sub-intake path 480 formed integrally with the intake manifold 428. It is always in communication with the main intake passage (462). The sub intake passage 480 is provided with a throttle 482 and the control valve 484 is installed in addition to the control of the intake flow rate, thereby controlling the opening and closing. The throttle 486 is provided in the bypass passage 488 which connects the upstream side and the downstream side of the throttle 482 and the control valve 484 attachment position to limit the intake air flow rate.
상기 제어장치(484)는 일단이 스롯틀변(472) 전폐위치의 직하류위치(490)와 연통되며 타단에는 다이어후램(492)를 가진 부압실(494)에 연통된 흡기계통부압통로(496)와 동 부압통로(496)가 대기 개방되는 써머벨브(498) 및 상기 다이어후램(492) 중앙부에 고착된 제어변(500)을 구비하고 있다. (502)는 상기 부압실(494)에 내설되고 상기 다이어후램(492)에 의하여 제어변(500)을 폐방향으로 억합하는 스프링이다.The control device 484 has one end communicating with the downstream position 490 of the fully closed position of the throttle side 472 and the intake pipe negative pressure passage 496 communicating with the negative pressure chamber 494 having the diaphragm 492 at the other end thereof. A vortex pressure passage 496 is provided with a thermovalve 498 in which the air is open to the air, and a control valve 500 fixed to a central portion of the diaphragm 492. Reference numeral 502 is a spring which is built in the negative pressure chamber 494 and constrains the control valve 500 in the closed direction by the diaphragm 492.
상기 써머밸브(498)는 상기 흡기매니홀드(428)에 설치되어 기관냉각수가 도입되는 히이트라이저(504)에 섭입된 감열부(506)와 감열부(506)에 내설된 열팽창성 써머왁스(508)와 써머왁스(508)의 열팽창에 의하여 작동되는 롯드(510)와 롯드(510)의 작동에 의하여 상기 스롯틀 부압통로(496)를 대기 개방통로(512)와 연통시키는 대기 개방변(514)과 에어크리너(516)을 가지고 있다.The thermal valve 498 is installed in the intake manifold 428 and the thermally expandable thermowax in the thermal portion 506 and the thermal portion 506 incorporated in the heat riser 504 into which the engine cooling water is introduced. 508 and the air opening side 514 for communicating the throttle negative pressure passage 496 with the air opening passage 512 by the operation of the rod 510 and the rod 510 operated by thermal expansion of the thermal wax 508. ) And an air cleaner 516.
상기 구성에 따라 기관온태시에는 롯드(510)가 작동하여 써머밸브(498)가 흡기계통부압통로(496)를 연통시킨 상태로 대기개방통로(512)를 폐색하므로 제어변장치(484)의 부압실(494)에 스롯틀변(472)전폐위치 직상류의 부압이 공급되며 이 부압에 비례하여 부흡기통로(440)의 개도를 얻게되며 여소실(418)의 분사공(434)으로부터 기체가 분사된다.In accordance with the above configuration, when the engine is warmed, the rod 510 operates to block the atmospheric opening passage 512 in a state in which the summer valve 498 communicates with the intake pipe negative pressure passage 496, so that the negative pressure of the control valve 484 is reduced. The chamber 494 is supplied with a negative pressure directly upstream of the throttle edge 472 and the opening position of the intake air passage 440 is proportional to the negative pressure, and gas is injected from the injection hole 434 of the combustion chamber 418. do.
한편 에어크리너(432)로부터 주흡기통로(42)로 흡입된 공기의 대부분은 기화기(430)에 연료와 소정의 공연비로 혼합되어 흡기공(422)에 의해 분사실(418)로 흡인된다.On the other hand, most of the air sucked from the air cleaner 432 into the main intake passage 42 is mixed with the fuel in the vaporizer 430 at a predetermined air-fuel ratio and drawn into the injection chamber 418 by the intake hole 422.
상기 분사공(434)에서의 분사량 및 분류의 강도는 스롯틀변(472)의 개도, 즉 기관의 부하 및 부흡기통로(440)에 설치된 제어변(500)의 개도에 따라 변화한다. 즉 스롯틀개도가 작은 아이들링시, 혹은 경부하시에는 스롯틀변(472)의 스롯틀작용에 의하여 주흡기통로(462)에서 공급되는 혼합기 양이 적어지며 연소실(418)에는 흡기행정중에 고부압이 발생하고 스롯틀변(472) 상류측의 주흡기통로(462)가 대략 대기압이 되기 때문에 압력차에 의하여 부흡기통로(440)를 통하여 스롯틀(486)에 의해 제한받은 공기가 분사공(434)으로부터 연소실(418)내로 강력하게 분사된다. 또 이 때 흡기계통부압통로(496)를 경유하여 부압실(494)에도 대략 대기압이 공급되며 제어변(500)은 스프링(502)의 부세력에 의하여 폐쇄상태가 된다. 이 결과 연소실(418)내의 흡입 혼합기는 상기 공기의 분출류에 보다 강한 와류 혹은 난류를 발생시킴과 동시에 공기와의 혼합에 의하여 주흡기통로(462)로부터 흡입된 혼합기는 층상화되고 또는 불균일한 반상태로 희석된다.The injection amount and the intensity of the jetting in the injection hole 434 change depending on the opening degree of the throttle edge 472, that is, the load of the engine and the opening degree of the control valve 500 installed in the intake air passage 440. That is, during idling with a small throttle opening or at light load, the amount of the mixer supplied from the main air inlet passage 462 is reduced by the throttle action of the throttle side 472, and the high negative pressure is generated in the combustion chamber 418 during the intake stroke. Since the main intake passage 462 upstream of the throttle side 472 becomes approximately atmospheric pressure, the air restricted by the throttle 486 through the intake passage 440 due to the pressure difference is discharged from the injection hole 434. Is strongly injected into the combustion chamber 418. At this time, the atmospheric pressure is also supplied to the negative pressure chamber 494 via the intake pipe negative pressure passage 496, and the control valve 500 is closed by the negative force of the spring 502. As a result, the suction mixer in the combustion chamber 418 generates a stronger vortex or turbulence in the jet flow of the air, while the mixer sucked from the main inlet passage 462 by mixing with the air is layered or uneven. Dilute to state.
또 상기 분출류는 점화플러그(420)의 불꽃간격(436)가까이를 통과하기 때문에 불꽃간극(436)부근의 잔류연소 가스를 유동시켜 소기하고 동 불꽃 간극 부분에 새로운 흡입 혼합가스를 유입시킨다.In addition, since the jet flows near the flame gap 436 of the spark plug 420, the residual combustion gas near the flame gap 436 flows to scaveng, and a new suction mixed gas flows into the flame gap.
따라서 압축행정의 후반기에 행해지는 점화시에 있어서도 공기와 혼합기가 층상 또는 반상으로 분포한 상태로 강한 와류 혹은 난류로 존재하게 되며, 또 불꽃간극(436) 부근에는 항상 흡입혼합기가 유동하고 있는 것으로 생각되어 실험에 의하면 종래의 기관에 비교하여 화염 전파속도에 향상되고 실화한계가 비약적으로 확장되며 연료비가 개선됨과 동시에 혼합기를 희박화한 경우에도 출력저학 적고 운정성이 향상됨을 확인할 수 있었다.Therefore, even in the ignition performed in the second half of the compression stroke, the air and the mixer are in the form of stratified or half-phase and exist in strong vortex or turbulent flow, and the intake mixer always flows near the flame gap 436. As a result of the experiment, it was confirmed that the flame propagation speed was improved, the fire limit was greatly expanded, the fuel cost was improved, and the fuel efficiency was lowered and the transportability was improved even when the mixer was thinned compared to the conventional engine.
다음에 스롯틀 개도가 중정도의 중부하 운전영역에 있어서는 스롯틀변(472)에 의한 스롯틀 효과가 중정도가 되며 부흡기통로(440)와 주흡기통로(462)사이의 차압이 약간 작아지나, 상기 제어 장치(484)의 제어변(500)의 스롯트변(472)전폐위치 직상류위치(490)의 부압에 따라 최대 개도가 되므로 스롯틀(482) 및 바이패스통로(488)의 스롯틀(486)에 의하여 제한되는 비교적 다량의 공기가 공급, 분사되며 차압의 감소를 충분히 보상하게 된다. 한편 스롯틀 개도가 큰 고부하 운전영역에 있어서는 스롯틀변(472)에 의한 스롯틀 작용이 작으며 주흡기통로(462)를 경유하여 다량의 혼합기가 연소실(418)내로 흡입되기 때문에, 연소실(418)에 있어서의 발생부압이 작고 부흡기통로(440)에서의 분사량 및 분출력은 저하하여, 분사공기의 빨아드림 효과도 감소하나 이 경우에는 흡기효율이 크고, 더욱이 혼합기가 흡기공(422)로부터 연소실(418)로 유입할 때, 강력한 와류 혹은 난류를 발생시키며, 또 연소실(418)의 내벽의 온도도 상승하기 때문에, 특히 분사공(434)으로부터의 분류에 보다 강한 와류나 난류를 발생시키지 않아도 화염전파 속도가 높으며 연소성도 양호하다.Next, in the heavy load operating region with a moderate throttle opening, the throttle effect due to the throttle edge 472 becomes medium, and the differential pressure between the intake air passage 440 and the main air intake passage 462 decreases slightly. Since the maximum opening degree depends on the negative pressure of the slot side 472 of the control side 500 of the control unit 484, the upstream position 490 of the closed position, the throttle of the throttle 482 and the bypass passage 488. A relatively large amount of air, which is limited by the lottle 486, is supplied and injected to compensate for the reduction in the differential pressure. On the other hand, in the high load operating region where the throttle opening degree is large, the throttle action by the throttle edge 472 is small and a large amount of the mixer is sucked into the combustion chamber 418 via the main air inlet passage 462, so that the combustion chamber 418 is used. The generated negative pressure in the gas inlet is small, and the injection amount and power output in the intake air passage 440 are decreased, so that the sucking effect of the injection air is also reduced, but in this case, the intake efficiency is high, and the mixer is further discharged from the intake hole 422. When flowing into 418, a strong vortex or turbulence is generated, and since the temperature of the inner wall of the combustion chamber 418 also rises, the flame does not need to generate a stronger vortex or turbulence in particular from the jetting hole 434. High propagation speed and good combustibility.
또 기관 냉태시에는 제18도 실선으로 표시하는 바오 같이 써버밸브(498)가 흡기계통부압통로(496)를 대기개방시키므로 제어변치장(490)는 스프링(502)의 부세력에 의하여, 제어변(500)에 의해 부흡기통로(480)폐을색한다. 특히 이 기관 냉태시 동시에는 연소실(418) 내의 연소가 극히 불안정하고 또 연소한계최대 공연비가 현저하게 저하하나 이 때에는 상기 연소실(418)에는 주흡기통로(462)와 부흡기통로(440)의 바이패스통로(488)와 스롯틀(486)만을 경유하여 기화기(430)에 의해 형성된 혼합기와 제한된 공기가 공급되며 이 제한된 분사공기에 의하여 공연비가 과대해지지 않고 따라서 냉태시에 있어서도 안정된 연소가 행해진다.When the engine is cold, as shown in FIG. 18 by the solid line, the server valve 498 opens the air intake cylinder pressure passage 496 to the atmosphere, so that the control valve 490 is controlled by the bias force of the spring 502. By 500, the intake air passage 480 is closed. In particular, at the same time when the engine is cold, the combustion in the combustion chamber 418 is extremely unstable and the maximum combustion limit air-fuel ratio is remarkably lowered. At this time, the combustion chamber 418 is connected to the main intake passage 462 and the sub intake passage 440. The mixer formed by the vaporizer 430 and the limited air are supplied via only the path passage 488 and the throttle 486, and the air-fuel ratio is not excessively increased by the limited injection air, so that stable combustion is performed even in cold conditions.
이상으로 명백한 바와 같이 본 실시예에 의하면 연소실(418)의 내벽온도가 비교적 낮고 흡입효율이 불량한 등의 연소조건이 좋지 못한 경부하운전영역에 있어서 연소실(418)내에서 분사공(434)으로부터 유입되는 공기를 혼합하여 얻어지는 총합공연비가 11 내지 14정도의 혼합기 뿐만 아니라 총합공연비가 15 내지 21정도의 희박혼합기 또는 배기가스환류를 행하여 얻은 연소성이 불량한 혼합기체도 안정적으로 연소시킬 수가 있으며 이 때 분사공(434)에서는 강력한 공기분사에 의하여 강한 와류 또는 난류를 발생함과 동시에 분사된 공기가 주흡 기통로(462)로부터 흡입된 혼합기에 적당한 층상 또는 반상태로 혼합되므로서 Nox의 발생량이 증대함이 없이 연소속도가 향상되며 연소완료시간이 단축되고 연료비가 절감됨과 동시에 운전성이 향상하고, 또 HC, CO등의 미연소가스의 배출량도 감소된다는 효과를 나타낸다.As apparent from the above, according to the present embodiment, the inlet wall 418 flows from the injection hole 434 in the combustion chamber 418 in a light load operation region in which the internal wall temperature of the combustion chamber 418 is relatively low and the suction efficiency is poor. It is possible to stably burn not only a mixer having a total air fuel ratio of about 11 to 14 obtained by mixing air, but also a lean mixer having a total air fuel ratio of about 15 to 21 or a poor combustible mixture gas obtained by performing exhaust gas reflux. At 434, strong vortex or turbulence is generated by the strong air injection, and the injected air is mixed in a suitable layered or half state to the mixer sucked from the main inlet passage 462 without increasing the amount of Nox generated. Improved combustion speed, shortened combustion completion time, reduced fuel cost and improved operability. Also, HC, CO Emissions of unburned gas also shows the effect that reduction.
또 본 실시예에 의하면 부흡기통로(440)에 공급되는 공기량은 스롯틀(482) 및 스롯틀(486)의 직경을 각각 단독으로 적당히 설정할 수 있으므로 운전조건에 따른 적절한 분사 공기량을 얻는 등의 효과를 나타낸다.In addition, according to the present embodiment, since the air amount supplied to the intake air passage 440 may be appropriately set to the diameters of the throttle 482 and the throttle 486, respectively, it is possible to obtain an appropriate amount of injection air according to the operating conditions. Indicates.
또 상기 각 실시예에 있어서는 기화기가 부착된 가소린 엔진의 경우를 표시하고 있으나 흡기공에 도입되는 혼합기의 형성은 연소분사장치등 다른 혼합기 형성장치에 의한 경우에도 같은 효과를 나타내며 또 사용되는 연료로서는 하등 가소린에 한정되는 것은 아니고 LPG, 등유 혹은 경유등 다른 연료를 사용한 경우에도 연소성 향상 연료비절감 효과를 발생하는 것이다.In each of the above embodiments, the case of a gasoline engine with a carburetor is shown, but the formation of the mixer introduced into the intake hole has the same effect even with other mixer-forming apparatuses such as a combustion jetting apparatus. It is not limited to lower gasoline, and even when other fuels such as LPG, kerosene, or diesel are used, combustion efficiency improvement fuel cost reduction effects are generated.
또한 엔진의 형식은 4싸이클 엔진에 한정되는 것은 아니고 연소실 내에 점화플러그의 점화캡을 장치함과 동시에 동 점화캡 근바에 상기 연소실내의 설정방향에 지향하여 공기과 혼합기 및 배기가스등 기체를 분사시키는 분사공을 설치한 내연기관에 적용할 수 있는 것이다.In addition, the type of engine is not limited to a four-cycle engine, and an ignition cap of the spark plug is installed in the combustion chamber, and at the same time, an air, a mixer, and an exhaust gas are injected to the set direction in the combustion chamber near the ignition cap. It can be applied to an internal combustion engine with a gong installation.

Claims (1)

  1. 연소실내에 점화플러그의 점화캡이 장치됨과 동시에 점화캡 근방의 연소실 설정방향으로 지향하여 공기와 혼합기 및 배기가스등의 기체를 분사하는 분사공을 설치한 엔진에 있어서, 상기 연소실에 주흡기변을 통하여 흡기를 공급하는 주흡기 통로와 동 주흡기통로에 설치된 흡기유량을 제어하는 스롯틀변과 상기 분사공에 연통함과 동시 주흡기통로와는 별개로 설치된 부흡기통로와 스롯틀변과 연동하여 부흡기통로를 개폐하는 제어변을 포함하며 스롯틀변 개도가 중정도일 때 제어변을 최대 개도가 되도록 하는 구성을 특징으로 하는 엔진.In an engine in which an ignition cap of a spark plug is installed in a combustion chamber and an injection hole for injecting gas such as air, a mixer, and exhaust gas is directed toward a combustion chamber setting direction near the ignition cap, the combustion chamber is provided with a main intake valve. A throttle side for controlling the intake flow rate installed in the main intake passage and the main intake passage for supplying the intake air, and a secondary intake passage in communication with the injection hole and the secondary intake passage and the throttle side installed separately from the main intake passage. An engine comprising a control valve for opening and closing the control valve to the maximum opening degree when the throttle opening is medium.
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