JPH0324840Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、燃焼室に送られる吸気にスワールを
発生させるスワールポートおよび上記吸気にスワ
ールを発生させないダイレクシヨナルポートの２
つの吸気ポートと、該吸気ポートまたは該吸気ポ
ート上流の吸気通路に設けられた制御弁とを備え
たデイーゼルエンジンの吸気装置に関し、特にそ
の始動時における着火性の向上対策に関する。

（従来の技術） 従来、直噴式デイーゼルエンジンの吸気装置と
して、例えば実公昭52−32812号公報に開示され
ているように、燃焼室に送られる吸気にスワール
を発生させる２つのスワールポートを設けるとと
もに、一方のスワールポートに該スワールポート
を開閉制御する制御弁を設けて、低速運転時には
上記制御弁を閉じて１つのスワールポートのみか
ら吸気を燃焼室に送つて吸気に所定の強さのスワ
ールを発生させることにより、吸気と燃焼とを良
好にミキシングして、スモークの発生を抑制しな
がら出力を高める一方、高速運転時には上記制御
弁を開けて両方のスワールポートから吸気を供給
し、吸気の流速を低下させてスワールを弱めるこ
とにより、燃焼騒音やNOxの発生を抑制しなが
ら出力を高めるようにしたものは知られている。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、このような直噴式デイーゼルエンジ
ンでは、始動時の着火性の向上を図る場合、始動
時にスワールを可及的に弱めて、スワールによる
燃焼室の冷却作用を抑制することにより、混合気
を着火温度以上の温度に保とともに薄い均一な混
合気の形成を防止して偏在化した燃料により自己
着火を促進させることが望ましい。

しかし、上記従来の吸気装置では、始動時を含
めて低速運転時に所定の強さのスワールが発生す
るので、このスワールによる冷却作用および混合
気の希薄化、均一化によつて着火性が低下する。

本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、上記の如き２つの吸気ポ
ートを備えたデイーゼルエンジンの吸気装置にお
いて、その一方のポートをダイレクシヨナルポー
トにして、始動時にこのダイレクシヨナルポート
のみから吸気を供給してスワールを発生させない
ことにより、始動時における着火性を向上させる
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案の解決手段
は、燃焼室に送られる吸気にスワールを発生させ
るスワールポートおよび上記吸気にスワールを発
生させないダイレクシヨナルポートの２つの吸気
ポートと、該吸気ポートまたは該吸気ポート上流
の吸気通路に設けられた制御弁とを備えたデイー
ゼルエンジンの吸気装置において、始動時、上記
スワールポートを閉塞するとともに上記ダイレク
シヨナルポートを開くように上記制御弁を制御す
る制御装置を設けたものである。

（作用） 上記構成により、本考案では、始動時、ダイレ
クシヨナルポートのみから燃焼室に吸気を送つて
該吸気にスワールを発生させないことにより、ス
ワールによる冷却作用および薄い均一な混合気の
形成が防止されることになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案に係る吸気装置を備えた直噴式
デイーゼルエンジンを示す。Ｈはシリンダブロツ
ク上に配設されたシリンダヘツドであつて、シリ
ンダブロツクのシリンダ壁面とシリンダヘツドＨ
とにより燃焼室ｃが構成されている。上記シリン
ダヘツドＨには、上記燃焼室ｃに吸気を送るため
の第１および第２の２つの略並行な吸気ポート
１，２と、燃焼室ｃ内の排気ガスを排出するため
の排気ポート３とが対向して貫通形成され、上記
吸、排気ポート１，２，３の燃焼室ｃへの開口部
には該各開口部を開閉する吸気バルブ４，５およ
び排気バルブ６がそれぞれ配設されている。そし
て、上記吸気ポート１，２のうち排気ポート３か
ら離れた方の第１吸気ポート１は、その下流端が
上記吸気バルブ４のバルブステム４ａを取り囲む
ように燃焼室ｃに対し外周から中心に向つて渦巻
状に弯曲して形成されていて、吸気に図で時計回
り方向にスワールを発生させるスワールポートを
構成している。一方、排気ポート３に近い方の第
２吸気ポート２は、上記スワールポート１の開口
部に向つて略直線状に形成されていて、吸気にス
ワールを発生させないダイレクシヨナルポートを
構成している。

また、７はエアクリーナ（図示せず）からの吸
気を燃焼室ｃに供給するための集合吸気通路であ
つて、該集合吸気通路７の下流端は隔壁８によつ
て上記第１および第２吸気ポート１，２に対応し
て第１と第２の吸気通路７ａ，７ｂに仕切られ、
それぞれ対応する吸気ポート１，２に連通接続さ
れており、該第１および第２吸気通路７ａ，７ｂ
にはそれぞれ該各吸気通路７ａ，７ｂを開閉制御
する第１および第２制御弁９，１０が設けられて
いる。

上記第１および第２制御弁９，１０はそれぞれ
第１および第２アクチユエータ１１，１２によつ
て開閉制御される。該各アクチユエータ１１，１
２はそれぞれ、圧力応動式のダイヤフラム装置よ
りなり、制御弁９，１０にリンク連結されたダイ
ヤフラム１１ａ，１２ａと、該ダイヤフラム１１
ａ，１２ａによつて区画形成された負圧室１１
ｂ，１２ｂと、該負圧室１１ｂ，１２ｂ内に縮装
され制御弁９，１０を開弁方向に付勢するスプリ
ング１１ｃ，１２ｃとを備え、上記各負圧室１１
ｂ，１２ｂはそれぞれ第１および第２切換バルブ
１３，１４を介設した連通路１５，１６によつて
バキユームポンプ１７に連通されていて、第１、
第２切換バルブ１３，１４のOFF作動時には各
負圧室１１ｂ，１２ｂを大気に開放することによ
り、各制御弁９，１０をスプリング１１ｃ，１２
ｃの付勢力によつて開作動させる一方、各切換バ
ルブ１３，１４がON作動した時には、負圧室１
１ｂ，１２ｂをバキユームポンプ１７によつて真
空ないし負圧にすることにより、ダイヤフラム１
１ａ，１２ａをスプリング１１ｃ，１２ｃの付勢
力に抗して偏倚させて、第１制御弁９を閉作動
し、第２制御弁１２を半閉作動させるように構成
されている。そして、上記第１および第２切換バ
ルブ１３，１４はそれぞれ制御回路１８によつて
制御される。

上記制御回路１８は、第２図に示すように、第
１切換バルブ１３に接続された低温側固定接点１
９ａと後述する運転状態スイツチ２２を介して第
２切換バルブ１４に接続された高温側固定接点１
９ｂとバツテリ２０に接続された可動接点１９ｃ
とを有する第１スイツチ１９と、第２切換バルブ
１４に接続された低温側固定接点２１ａと不接続
の高温側固定接点２１ｂと上記第１スイツチ１９
の低温側接点１９ａに接続され上記第１スイツチ
１９の可動接点１９ｃに連動する可動接点２１ｃ
とを有する第２スイツチ２１と、第２切換バルブ
１４に接続された低速用固定接点２２ａと不接続
の高速用固定接点２２ｂと上記第１スイツチ１９
の高速側固定接点１９ｂに接続された可動接点２
２ｃとを有する運転状態スイツチ２２とを備えて
いる。上記第１および第２スイツチ１９，２１
は、エンジン冷却水温度を検出する水温センサ２
３によつて切換制御され、該冷却水温度が所定値
以下のときには上記第１および第２スイツチ１
９，２１の可動接点１９ｃ，２１ｃを低速側固定
接点１９ａ，２１ａに接続させておき、冷却水温
度が所定値を超えると、上記第１スイツチ１９の
可動接点１９ｃを低温側固定接点１９ａから高温
側固定接点１９ｂに切換えるとともに第２スイツ
チ２１の可動接点２１ｃを低温側固定接点２１ａ
から高速側固定接点２１ｂに切換えて開放する。
また、上記運転状態スイツチ２２は、エンジン回
転数を検出して開閉する回転数スイツチ２４とア
クセル踏込量を検出して開閉するアクセルスイツ
チ２５とを直列接続してなる運転状態センサ２６
によつて切換制御され、エンジン回転数が所定値
以下あるいはアクセル踏込量が所定値以下のエン
ジンの低速又は低負荷時には運転状態スイツチ２
２の可動接点２２ｃを低速側固定接点２２ａに接
触させておき、エンジン回転数が所定値を超えか
つアクセル踏込量が所定値を超える高速高負荷時
には上記運転状態スイツチ２２の可動接点２２ｃ
を低速側固定接点２２ａから高速側固定接点２２
ｂに切換えて開放する。よつて、エンジンの冷却
水温度が所定値以下のエンジン始動時には、これ
を検出する水温センサ２３により第１スイツチ１
９の可動接点１９ｃが低温側固定接点１９ａに接
していることにより、第１切換バルブ１３に通電
してON作動し、このことにより第１制御弁９を
閉作動させてスワールポート１を閉塞するととも
に、第２スイツチ２１の可動接点２１ｃが低温側
固定接点２１ａに接していることにより、第２切
換バルブ１４にも通電してON作動し、このこと
により第２制御弁１０を半閉作動させてダイレク
シヨナルポート２を半絞りする。一方、エンジン
冷却水温度が所定値を超えてエンジンが暖機され
たときには、水温センサ２３により第１スイツチ
１９の可動接点１９ｃが低温側固定接点１９ａか
ら高温側固定接点１９ｂに切換るとともに、第２
スイツチ２１の可動接点２１ｃが低温側固定接点
２１ａから高温側固定接点２１ｂに切換つて開放
される。そして、この状態で、エンジン回転数が
所定値以下あるいはアクセル踏込量が所定値以下
である低速運転時あるいは低負荷運転時には、こ
れを検出する運転状態センサ２６により運転状態
スイツチ２２の可動接点２２ｃが低温側固定接点
２２ａに接していることにより、第１切換バルブ
１３には通電せずOFF作動し、そのことにより
第１制御弁９を開作動させてスワールポート１を
開放するとともに第２切換バルブ１４には通電し
てON作動し、そのことにより第２制御弁１０を
半閉作動させてダイレクシヨナルポート２を半絞
りする。さらに、エンジン回転数が所定値を超え
かつアクセル踏込量が所定値を超える高速高負荷
運転時には、運転状態センサ２６により運転状態
スイツチ２２の可動接点２２ｃが低速側固定接点
２２ａから高速側固定接点２２ｂに切換つて開放
されることにより、第２切換バルブ１４を通電せ
ずにOFF作動し、そのことにより第２制御弁１
０を開作動させてダイレクシヨナルポート２も開
放するようにした制御装置２７が構成されてい
る。尚、２８は燃焼室ｃに燃料を噴射するための
燃料噴射ノズルが挿入される燃料噴出ノズル孔で
ある。

次に、上記実施例の作動について説明するに、
エンジンの始動時には、制御装置２７により第１
制御弁９が閉作動されてスワールポート１が閉塞
されるとともに、第２制御弁１０が半閉作動され
てダイレクシヨナルポート２が半絞りされること
により、燃焼室ｃにはダイレクシヨナルポート２
のみから吸気が送られることになり、よつて吸気
にスワールが発生しないので、スワールにより燃
焼室ｃが冷却されることがなく、混合気を着火温
度以上に保てる上、燃焼室ｃに燃料を適度に偏在
化させて自己着火を促進でき、エンジンの始動性
を著しく向上できる。さらに、ダイレクシヨナル
ポート２が半絞りされて低温の吸気が少量しか吸
入されないので、上記燃焼室ｃの冷却防止効果が
一層高められ、着火性をより一層向上させること
ができ好ましい。

一方、エンジン暖機後の低速又は低負荷運転時
には、制御装置２７により、第２制御弁１０の半
閉作動によるダイレクシヨナルポート２の半絞り
状態が維持されるとともに、第１制御弁９が開作
動されてスワールポート１が開放されることによ
り、燃焼室ｃにはスワールポート１からも吸気が
送られることになる。このスワールポート１から
の吸気によつて吸気に所定の強さのスワールが発
生するので、吸気と燃料とを良好にミキシングで
き、スモークの発生を抑制しながら出力を高める
ことができる。しかも、ダイレクシヨナルポート
２からも少量の吸気が燃焼室ｃに送られて充填効
率を高めることができるので、燃焼を良好に行う
ことができる。

さらに、エンジンの高速高負荷運転時には、制
御装置２７により第２制御弁１０も開作動されて
ダイレクシヨナルポート２も全開に開放されるこ
とにより、燃焼室ｃにはスワールポート１および
ダイレクシヨナルポート２から吸気が送られるこ
とになる。このことにより、吸気の流速が低下す
るとともに、ダイレクシヨナルポート２から燃焼
室ｃに流入する吸気がスワールポート１から燃焼
室ｃに流入する吸気に対向するように方向づけら
れることになり、スワールが弱められるので、燃
焼騒音やNOxの発生を抑制しながら燃焼を良好
に行うことができる。

尚、ダイレクシヨナルポート２は、吸気にスワ
ールを発生させないものであればよく、レイアウ
ト上若干の曲率を有するものであつても同様の作
用・効果を得ることができる。

（考案の効果） したがつて、本考案によれば、エンジンの始動
時、燃焼室にダイレクシヨナルポートのみから吸
気が送られて、吸気にスワールが発生しないの
で、スワールによる燃焼室の冷却作用および薄い
均一な混合気の形成を防止して始動時の着火性を
大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は全体概
略構成図、第２図は制御装置を示す回路図であ
る。 ｃ……燃焼室、１……第１吸気ポート（スワー
ルポート）、２……第２吸気ポート（ダイレクシ
ヨナルポート）、７ａ……吸気通路、７ｂ……吸
気通路、９……第１制御弁、１０……第２制御
弁、２７……制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃焼室に送られる吸気にスワールを発生させる
   スワールポートおよび上記吸気にスワールを発生
   させないダイレクシヨナルポートの２つの吸気ポ
   ートと、該吸気ポートまたは該吸気ポート上流の
   吸気通路に設けられた制御弁とを備えたデイーゼ
   ルエンジンの吸気装置において、始動時、上記ス
   ワールポートを閉塞するとともに上記ダイレクシ
   ヨナルポートを開くように上記制御弁を制御する
   制御装置が設けられていることを特徴とするデイ
   ーゼルエンジンの吸気装置。