JPH0326263Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、排気ターボ過給機等の過給機を備え
た内燃機関に関するものである。

〔従来の技術〕

排気ターボ過給機等の過給機から気化器への過
給通路中に過給空気を冷却するためのインターク
ーラと脈動消去用のサージタンクとを設けた過給
機付き内燃機関は、先行技術としての実開昭59−
17224号公報に記載されている。

このように過給機付き内燃機関において過給機
から気化器への過給通路中に吸気脈動消去用のサ
ージタンクを設けることの意味は、吸気脈動によ
つて気化器における燃焼供給量が変動する等の悪
影響を及ぼすことを低減するためのであり、ま
た、過給機から吸気マニホールドへの吸気通路中
に過給空気を冷却するためのインタークーラを設
けることの意味は、機関への吸入空気の温度が過
給機での圧縮で上昇することにより機関に対する
空気の充填効率が低下して過給の効果が低減する
のを回避するためであるが、前記先行技術のもの
は、過給機からの過給空気を、機関の負荷とは無
関係に機関の低負荷域においてもインタークーラ
に通すようにしている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、このように過給機からの過給空気を機
関の低負荷域においても、インタークーラに通す
ことは、機関の低負荷域では排気ターボ過給機等
の過給機が十分に作動しておらず従つて過給機の
作動による吸入空気の温度上昇が低い一方吸入空
気量が少ないから、インタークーラにおける吸入
空気の冷却が過度になつて、気化器からの供給さ
れる燃料の気化が悪くなり、特に機関の温度又は
大気空気の温度が低い状態では、気化器にアイシ
ングが発生するのであつた。

本考案は、このように過給機から吸気マニホー
ルドへの過給通路中にインタークーラとサージタ
ンクとを設けた場合において、機関の低負荷域に
おいては、過給空気をインタークーラを通すこと
なくサージタンクに直接に流入させることによつ
て前記の問題を解消すると共に、高負荷域におけ
る充填効率の向上及びサージタンクの小型化を図
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本考案は、過給機から気化器への過給
通路中に過給空気を冷却するための空冷式インタ
ークーラと脈動消去用のサージタンクとを、前記
インタークーラがサージタンクより上流側に位置
するように設けて成る過給機付き内燃機関におい
て、前記過給通路には前記インタークーラの上流
側にインタークーラに対するバイパス通路を分岐
接続し、このバイパス通路を前記サージタンクに
接続し、該バイパス通路の過給通路に対する分岐
接続部には、機関の負荷に関連し機関の負荷が小
さいとき過給空気をバイパス通路に通すようにし
た過給切換弁を設ける一方、前記インタークーラ
からサージタンクへの過給通路の内径をインター
クーラへの過給通路の内径より大径に、前記バイ
パス通路の内径をインタークーラへの過給通路の
内径より小径に各々構成したことを特徴とするも
のである。

〔考案の作用・効果〕

このように構成すると、過給機からの過給空気
は、機関の高低負荷域においてはインタークーラ
を通つて冷却されたのち、サージタンクに入つた
のち気化器を経て各気筒の燃焼室に導入される
が、機関の低負荷域においてはインタークーラを
通ることなくバイパス通路からサージタンクに直
接的に入るように過給切換弁によつて切換えられ
ることになるから、機関の低負荷域において過給
空気がインタークーラを通ることによる過冷却を
回避できるのである。

そして、吸気脈動消去用サージタンクの容積
は、機関への吸入空気量に比例するから、当該サ
ージタンクとしては機関への吸入空気量の多い高
負荷域において吸気脈動の消去できるようなもの
にしなければならないが、前記のように過給空気
を、機関の高負荷域においてはインタークーラを
通る長い経路を経てサージタンクに導き、機関の
低負荷域においてはインタークーラに通すことな
くバイパス通路からサージタンクに短絡して導く
ようにすると、機関の高負荷域での吸気脈動は、
インタークーラにおいて或る程度消去され、次い
でサージタンクにおいて消去されることになり、
換言すれば、インタークーラとサージタンクとの
両方によつて消去されることになる。

この場合、機関の高負荷域における過給空気
は、インタークーラを通る長い経路を経てサージ
タンクに導かれるが、インタークーラからサージ
タンクへの過給通路の内径をインタークーラへの
過給通路の内径より大径に形成したことによつ
て、高負荷域における過給空気の流れ抵抗を低減
できるから、機関の高い負荷域における充填効率
の向上を図ることができるのである。

一方、機関の低負荷域において過給空気が流れ
るバイパス通路の内径をインタークーラへの過給
通路の内径より小径に形成したことにより、過給
空気は、この小径のバイパス通路を通るときにお
いて絞り作用を受けて、当該過給空気における吸
気脈動が減殺されたのちサージタンクにおいて再
度吸気脈動の消去作用を受ける。つまり、機関の
低負荷域での吸気脈動は、バイパス通路における
絞りによる作用とサージタンクとの両方によつて
消去されることになる。

従つて本考案によると、過給機付き内燃機関に
おける過給通路中に過給空気に対するインターク
ーラとサージタンクとを設けたものにおいて、機
関の低負荷域における過給空気のインタークーラ
による過冷却に伴う燃料の気化低下及びアイシン
グの発生等の不具合を防止できるものでありなが
ら、機関の高負荷域における充填効率の向上によ
つて機関の出力を増大できる一方、高負荷域での
吸気脈動をインタークーラ及びサージタンクの両
方によつて消去できることと、低負荷域での吸気
脈動をバイパス通路及びサージタンクの両方に消
去できることとが相俟つて、サージタンクをより
小型化できる効果を有する。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を図面について説明する
と、図において１は、シリンダブロツク２の上面
にシリンダヘツド３を、該シリンダヘツド３の上
面にシリンダヘツドカバー４を各々締結して成る
内燃機関を示し、前記シリンダヘツド３の一側面
に取付く吸気マニホールド５には気化器６が装着
され、該気化器６の上面には、脈動消去用のサー
ジタンク７が接合されており、また、前記シリン
ダヘツド３の他側面に取付く排気マニホールド８
には、排気タービン９ａとブロワー圧縮機９ｂと
を直結して成る排気ターボ過給機９が装着されて
いる。

この場合、内燃機関１は図示していないが、そ
の自動車におけるフロントにおけるエンジンルー
ム内に、自動車の前進方向に対して前記排気ター
ボ過給機９が前側で気化器６が後側に各々位置す
るように横向きに設置されている。

前記シリンダヘツドカバー４の上部には、一端
に入口ヘツダー１０ａを他端に出口ヘツダー１０
ｂを備えると共に、この入口ヘツダー１０ａと出
口ヘツダー１０ｂとの間を複数本のフイン付き偏
平冷却管にて接続して成る空冷式のインタークー
ラ１０を配設する。このインタークーラ１０の入
口ヘツダー１０ａには、過給空気の入口管１１
と、バイパス出口管１２とを設けて、その過給空
気入口管１１に、前記排気ターボ過給機９におけ
るブロワー圧縮機９ｂからの過給通路１３を接続
し、バイパス出口管１２をバイパス通路１４を介
して前記サージタンク７におけるバイパス入口管
１５に接続する一方、前記出口ヘツダー１０ｂに
おける過給空気出口管１６を過給管路１７を介し
て前記サージタンク７における過給入口管１８に
接続する。

この場合において、前記過給空気出口管１６及
び過給入口管１８の内径Ｄ２を、前記過給空気入
口管１１の内径Ｄ１より大径に構成する一方、前
記バイパス出口管１２及びバイパス入口管１５の
内径Ｄ３を、前記過給空気入口管１１の内径Ｄ１
より小径に構成する。つまり、Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３
に構成する。

また、前記インタークーラ１０における入口ヘ
ツダー１０ａ内には、過給空気入口管１１から流
入する過給空気をインタークーラ１０における各
フイン付き偏平冷却管内を通つて出口ヘツダー１
０ｂに流す場合と、過給空気入口管１１から流入
する過給空気をインタークーラ１１内を通すこと
なくバイパス出口管１２に導く場合とに選択的に
切換えるための過給切換弁１９が設けられてい
る。

この過給切換弁１９は、ダイヤフラム式の圧力
作動機構２０によつて作動するもので、この圧力
作動機構２０には、前記過給切換弁１９を、バイ
パス出口管１２を塞ぐ方向に付勢するようにした
ばね２１を備え、且つ、その圧力室２２を、前記
気化器６においてそのスロツトル弁２３より下流
側に設けたポート２４に圧力伝達通路２５を介し
て接続することにより、スロツトル弁２３より下
流側の吸気圧が真空側に大きい負圧のときこの負
圧によつて、過給切換弁１９がバイパス出口管１
２を開くように作動して、過給空気入口管１１か
ら流入する過給空気にインタークーラ１０内を通
すことなくバイパス出口管１２からサージタンク
７に導くようにするが、スロツトル弁２３より下
流側の吸気圧が大気圧に近付くように上昇する
と、過給切換弁１９がばね２１にてバイパス出口
管１２を塞ぐように作動して、過給空気入口管１
１から流入する過給空気をインタークーラ１０内
に通すようにする。

なお、前記圧力伝達通路２５中には、機関の温
度又はエンジンルーム内の温度若しくは大気空気
の温度に関連し、これらの温度が高いとき当該圧
力伝達通路２５を連通しているが、これらの温度
が低いとき当該圧力伝達通路２５の連通を遮断す
ると共に圧力室２２を大気通路２６に連通するよ
うに作動する温度切換弁２７が設けられている。

しかして、機関の温度又はエンジンルーム内の
温度若しくは大気空気の温度が高い場合におい
て、気化器６におけるスロツトル弁２３の開度が
小さい低負荷域においては、スロツトル弁２３よ
り下流側の吸気圧は、真空側に大きい負圧になる
ので、前記過給切換弁１９は、第３図に実線で示
すようにバイパス出口管１２を開くように作動す
るから、過給空気入口管１１から流入する過給空
気をインタークーラ１０内を通すことなく、当該
過給空気入口管１１より小径Ｄ３のバイパス出口
管１２からサージタンク７に導かれる。

そして、気化器６のスロツトル弁２３の開度を
大きい高負荷域においては、スロツトル弁２３よ
り下流側の吸気圧は大気圧に近付くように上昇す
ることにより、前記過給切換弁１９は、第３図に
二点鎖線で示すようにバイパス出口管１２を塞ぐ
ように作動するから、過給空気入口管１１から流
入する過給空気は、インタークーラ１０における
各偏平冷却管内を通つたのち、前記過給空気入口
管１１より大径Ｄ１の過給空気出口管１６からサ
ージタンク７に導かれるのである。

つまり、排気ターボ過給機９からの過給空気
は、機関の低負荷域においてはインタークーラ１
０に対する小径Ｄ３のバイパス出口管１２よりサ
ージタンク７に直接的に流入することにより、低
負荷域においてインタークーラ１０に通すことに
よる過冷却を防止できると共に、吸気脈動を小径
Ｄ３のバイパス出口管１２の絞り作用とサージタ
ンク７との両方によつて消去でき、また、機関の
高負荷域においては、インタークーラ１０を通つ
てサージタンク７に流入することになつて、この
高負荷域における過給空気をインタークーラ１０
によつて冷却できると共に、高負荷域における吸
気脈動を、インタークーラ１０とサージタンク７
の両方によつて消去でき、更には、過給空気出口
管１６及び過給入口管１８を大径Ｄ２に形成した
ことによつて、過給空気の流れ抵抗を低減できる
のである。

なお、バイパス出口管１２を小径Ｄ３に形成し
たことによつて、機関の低負荷域における過給空
気の流れ抵抗が増大して、低負荷域における加速
応答性が低下するように考えられるが、機関の低
負荷域における過給空気は、インタークーラ１０
を通ることがなくサージタンク７に至る経路長さ
が短くなつて、この分だけ抵抗が少なくなるか
ら、前記バイパス出口管１２を小径Ｄ３に形成し
たことによる加速応答性の低下を回避できるので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は過給機
付き内燃機関の平面図、第２図は第１図の−
視側面図、第３図はインタークーラとサージタン
クとの一部切欠平面図である。 １……内燃機関、２……シリンダブロツク、３
……シリンダヘツド、４……シリンダヘツドカバ
ー、５……吸気マニホールド、６……気化器、７
……サージタンク、８……排気マニホールド、９
……排気ターボ過給機、１１……過給空気入口
管、１２……バイパス出口管、１３……過給通
路、１４……バイパス通路、１６……過給空気出
口管、１７……過給管路、１９……過給切換弁、
２０……圧力作動機構、２３……スロツトル弁、
２５……圧力伝達通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過給機から気化器への過給通路中に過給空気を
   冷却するための空冷式インタークーラと脈動消去
   用のサージタンクとを、前記インタークーラがサ
   ージタンクより上流側に位置するように設けて成
   る過給機付き内燃機関において、前記過給通路に
   は前記インタークーラの上流側にインタークーラ
   に対するバイパス通路を分岐接続し、このバイパ
   ス通路を前記サージタンクに接続し、該バイパス
   通路の過給通路に対する分岐接続部には、機関の
   負荷に関連し機関の負荷が小さいとき過給空気を
   バイパス通路に通すようにした過給切換弁を設け
   る一方、前記インタークーラからサージタンクへ
   の過給通路の内径をインタークーラへの過給通路
   の内径より大径に、前記バイパス通路の内径をイ
   ンタークーラへの過給通路の内径より小径に各々
   構成したことを特徴とする過給機付き内燃機関。