JPH0350286Y2 - - Google Patents
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- JPH0350286Y2 JPH0350286Y2 JP1984085942U JP8594284U JPH0350286Y2 JP H0350286 Y2 JPH0350286 Y2 JP H0350286Y2 JP 1984085942 U JP1984085942 U JP 1984085942U JP 8594284 U JP8594284 U JP 8594284U JP H0350286 Y2 JPH0350286 Y2 JP H0350286Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- intake
- negative pressure
- engine
- intake air
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/003—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues using check valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0226—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
- F02B27/0268—Valves
- F02B27/0273—Flap valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/02—Other fluid-dynamic features of induction systems for improving quantity of charge
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/08—Modifying distribution valve timing for charging purposes
- F02B29/083—Cyclically operated valves disposed upstream of the cylinder intake valve, controlled by external means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は着火性を向上させて特に冷間時の始動
が良好になるようにしたデイーゼルエンジンの吸
気装置に関するものである。
が良好になるようにしたデイーゼルエンジンの吸
気装置に関するものである。
（従来技術）
近時デイーゼルエンジンにおいては、断熱圧縮
を有効に利用して吸気温度を上げることにより、
始動促進を図るようにしたものが提案されてい
る。すなわち、実開昭55−165935号公報に示すよ
うに、吸気行程時に吸気を絞ることにより、気筒
内を高負圧にしておく一方、吸気行程終期から圧
縮行程初期にかけて排気弁を開弁させて、上記高
負圧となつたシリンダ内に一気に排気ガスを吸引
させることにより、この一気に吸引された排気ガ
スによる断熱圧縮作用によつて、吸気温度を上昇
させるようにしたものが提案されている。
を有効に利用して吸気温度を上げることにより、
始動促進を図るようにしたものが提案されてい
る。すなわち、実開昭55−165935号公報に示すよ
うに、吸気行程時に吸気を絞ることにより、気筒
内を高負圧にしておく一方、吸気行程終期から圧
縮行程初期にかけて排気弁を開弁させて、上記高
負圧となつたシリンダ内に一気に排気ガスを吸引
させることにより、この一気に吸引された排気ガ
スによる断熱圧縮作用によつて、吸気温度を上昇
させるようにしたものが提案されている。
しかしながら、上記従来のものでは、高負荷時
にも不活性ガスである排気ガスを吸入するので、
高負荷時において出力がダウンしてしまう問題が
ある。また、上記従来のものにおいて、低負圧低
回転時にのみ排気ガスを吸入させるとすれば、そ
の動弁機構が極めて複雑となつてしまうという問
題も生じる。
にも不活性ガスである排気ガスを吸入するので、
高負荷時において出力がダウンしてしまう問題が
ある。また、上記従来のものにおいて、低負圧低
回転時にのみ排気ガスを吸入させるとすれば、そ
の動弁機構が極めて複雑となつてしまうという問
題も生じる。
このため、本出願人は、排気ガスを利用するこ
となく断熱圧縮を得るべく、エンジンの吸気通路
にタイミングバルブを配設して、このタイミング
バルブにより、吸気行程初期には吸気通路を閉じ
ておくことにより気筒内を高負圧とする一方、吸
気行程終期に吸気通路を開いて上記高負圧となつ
た気筒内に新気を一気に導入して、この一気に導
入された新気によつて断熱圧縮を行なうようにし
たものを開発した（実開昭59−70162）。
となく断熱圧縮を得るべく、エンジンの吸気通路
にタイミングバルブを配設して、このタイミング
バルブにより、吸気行程初期には吸気通路を閉じ
ておくことにより気筒内を高負圧とする一方、吸
気行程終期に吸気通路を開いて上記高負圧となつ
た気筒内に新気を一気に導入して、この一気に導
入された新気によつて断熱圧縮を行なうようにし
たものを開発した（実開昭59−70162）。
（考案の目的）
本考案は、上述のようなタイミングバルブを用
いることによつて排気ガスを利用することなく断
熱圧縮を行うようにしたものを前提として、この
断熱圧縮を効果的に補助してより一層吸気温度を
上昇させることのできるようにしたデイーゼルエ
ンジンの吸気装置を提供することを目的とする。
いることによつて排気ガスを利用することなく断
熱圧縮を行うようにしたものを前提として、この
断熱圧縮を効果的に補助してより一層吸気温度を
上昇させることのできるようにしたデイーゼルエ
ンジンの吸気装置を提供することを目的とする。
（考案の構成）
前述の目的を達成するため、本考案にあつては
次のような構成としてある。すなわち、 エンジンの吸気通路に、シリンダ内の負圧が所
定圧以上になつたときに開いてその上流側と下流
側とを連通させて吸気を導入させるように設定さ
れて、吸気行程初期に該吸気通路を閉じ吸気行程
終期に該吸気通路を開く負圧作動式のタイミング
バルブが配設され、 前記タイミングバルブ上流側の吸気通路に、吸
入空気を加熱するための電気式の吸気加熱装置が
配設されている、 ような構成としてある。
次のような構成としてある。すなわち、 エンジンの吸気通路に、シリンダ内の負圧が所
定圧以上になつたときに開いてその上流側と下流
側とを連通させて吸気を導入させるように設定さ
れて、吸気行程初期に該吸気通路を閉じ吸気行程
終期に該吸気通路を開く負圧作動式のタイミング
バルブが配設され、 前記タイミングバルブ上流側の吸気通路に、吸
入空気を加熱するための電気式の吸気加熱装置が
配設されている、 ような構成としてある。
（実施例）
第１図、第２図において、１はデイーゼルエン
ジンの本体で、このエンジン本体１は、互いに直
列に４つの気筒C1〜C4を有する直列４気筒型と
されている。各気筒C1〜C4には、吸気ポート２
および排気ポート３が開口され、吸気ポート２は
吸気弁４により、また排気ポート３は排気弁５に
より、それぞれエンジンの回転に同期して周知の
タイミングで開閉されるようになつている。
ジンの本体で、このエンジン本体１は、互いに直
列に４つの気筒C1〜C4を有する直列４気筒型と
されている。各気筒C1〜C4には、吸気ポート２
および排気ポート３が開口され、吸気ポート２は
吸気弁４により、また排気ポート３は排気弁５に
より、それぞれエンジンの回転に同期して周知の
タイミングで開閉されるようになつている。
エンジン本体１には吸気マニホルド６が接続さ
れ、その各分岐管６ａが、対応する吸気ポート２
に連通され、この分岐管６ａと吸気ポート２との
間には、それぞれタイミングバルブとしての負圧
開閉弁Ａが介装されている。この負圧開閉弁Ａ
は、それぞれ、第２図〜第４図にも示すようにエ
ンジン本体１と吸気マニホルド６との間に介装さ
れた弁保持体７に保持され、この弁保持体７は、
吸気ポート２と分岐管６ａとを連通する連通路７
ａを有して、この連通路７ａと吸気ポート２と分
岐管６ａとによつて、各気筒C1〜C4に対する分
岐吸気通路Ｂが構成されている。
れ、その各分岐管６ａが、対応する吸気ポート２
に連通され、この分岐管６ａと吸気ポート２との
間には、それぞれタイミングバルブとしての負圧
開閉弁Ａが介装されている。この負圧開閉弁Ａ
は、それぞれ、第２図〜第４図にも示すようにエ
ンジン本体１と吸気マニホルド６との間に介装さ
れた弁保持体７に保持され、この弁保持体７は、
吸気ポート２と分岐管６ａとを連通する連通路７
ａを有して、この連通路７ａと吸気ポート２と分
岐管６ａとによつて、各気筒C1〜C4に対する分
岐吸気通路Ｂが構成されている。
タイミングバルブとしての負圧開閉弁Ａは、第
４図、第５図に示すように、分岐吸気通路Ｂその
ものを開閉する主弁体として機能するシヤツタ板
８と、これに一体として取付けたケーシング９と
を有する。このシヤツタ板８の一端部は、弁保持
体７に回動自在に保持された回動軸１０に対して
ねじ止めされ、この回動軸１０の回動角度位置に
応じて、第３図あるいは第４図実線で示すような
セツト位置（閉位置）と、第４図一点鎖線で示す
リセツト位置（開位置）とをとり得るようになつ
ている。このセツト位置にあつては、弁保持体７
に形成した弁座７ｂにシヤツタ板８が着座して、
連通路７ａ（分岐吸気通路Ｂ）を閉とし、またリ
セツト位置にあつては、弁保持体７に形成された
収納凹所７ｃ内に負圧開閉弁Ａが全体的に収納さ
れて、連通路７ａを大きく開口させるようになつ
ている。上記回動軸１０は、２本に分割された軸
１０ａと、１０ｂとをオルダム継手１１等によつ
て一体回転するように連結してなり、その回動は
リンク１２を介して後述する負圧作動式のアクチ
ユエータ１３によつて行われるようになつてい
る。そして、エンジンが後述する所定の運転状態
のときにのみ、アクチユエータ１３によつて負圧
開閉弁Ａは、前述したリセツト位置となるように
されている。
４図、第５図に示すように、分岐吸気通路Ｂその
ものを開閉する主弁体として機能するシヤツタ板
８と、これに一体として取付けたケーシング９と
を有する。このシヤツタ板８の一端部は、弁保持
体７に回動自在に保持された回動軸１０に対して
ねじ止めされ、この回動軸１０の回動角度位置に
応じて、第３図あるいは第４図実線で示すような
セツト位置（閉位置）と、第４図一点鎖線で示す
リセツト位置（開位置）とをとり得るようになつ
ている。このセツト位置にあつては、弁保持体７
に形成した弁座７ｂにシヤツタ板８が着座して、
連通路７ａ（分岐吸気通路Ｂ）を閉とし、またリ
セツト位置にあつては、弁保持体７に形成された
収納凹所７ｃ内に負圧開閉弁Ａが全体的に収納さ
れて、連通路７ａを大きく開口させるようになつ
ている。上記回動軸１０は、２本に分割された軸
１０ａと、１０ｂとをオルダム継手１１等によつ
て一体回転するように連結してなり、その回動は
リンク１２を介して後述する負圧作動式のアクチ
ユエータ１３によつて行われるようになつてい
る。そして、エンジンが後述する所定の運転状態
のときにのみ、アクチユエータ１３によつて負圧
開閉弁Ａは、前述したリセツト位置となるように
されている。
前記ケーシング９内には、隔壁１４により弁室
１５が画成され、シヤツタ板８に形成した連通口
１６により、弁室１５と負圧開閉弁Ａ下流側の分
岐吸気通路Ｂとが連通され、またケーシング９に
形成した連通口１７により、弁室１５と負圧開閉
弁Ａ上流側の分岐吸気通路Ｂとが連通されてい
る。上記シヤツタ板８に形成した連通口１６は、
隔壁１４に摺動自在に保持された副弁体として機
能する弁体１８によつて開閉されるものである。
この弁体１８は、ケーシング９内に張設されたダ
イヤフラム１９に連結され、常時はリターンスプ
リング２０により、シヤツタ板８に着座されて連
通口１６を閉とする方向に付勢されている。
１５が画成され、シヤツタ板８に形成した連通口
１６により、弁室１５と負圧開閉弁Ａ下流側の分
岐吸気通路Ｂとが連通され、またケーシング９に
形成した連通口１７により、弁室１５と負圧開閉
弁Ａ上流側の分岐吸気通路Ｂとが連通されてい
る。上記シヤツタ板８に形成した連通口１６は、
隔壁１４に摺動自在に保持された副弁体として機
能する弁体１８によつて開閉されるものである。
この弁体１８は、ケーシング９内に張設されたダ
イヤフラム１９に連結され、常時はリターンスプ
リング２０により、シヤツタ板８に着座されて連
通口１６を閉とする方向に付勢されている。
前記ダイヤフラム１９によつてケーシング９内
に画成された負圧室２１が、弁体１８に形成され
た負圧導入路２２を介して、負圧開閉弁Ａ下流側
の分岐吸気通路Ｂに連通され、負圧室２１内の負
圧が所定の開弁圧にまで上昇すると、リターンス
プリング２０に抗して、ダイヤフラム１９が第５
図に示すように左方動して、すなわち弁体１８が
シヤツタ板８より離間して、連通口１６を開くよ
うになつている。そして、この負圧開閉弁Ａの開
弁圧は、互いにその開弁タイミング（連通口１６
を開としている時期）がオーバラツプしないよう
に設定されている。
に画成された負圧室２１が、弁体１８に形成され
た負圧導入路２２を介して、負圧開閉弁Ａ下流側
の分岐吸気通路Ｂに連通され、負圧室２１内の負
圧が所定の開弁圧にまで上昇すると、リターンス
プリング２０に抗して、ダイヤフラム１９が第５
図に示すように左方動して、すなわち弁体１８が
シヤツタ板８より離間して、連通口１６を開くよ
うになつている。そして、この負圧開閉弁Ａの開
弁圧は、互いにその開弁タイミング（連通口１６
を開としている時期）がオーバラツプしないよう
に設定されている。
再び第１図において、２３は電気式の吸気加熱
装置としてのエアヒータで、これは吸気マニホル
ド６の集合管部６ｂ部分に配設されている。この
エアヒータ２３は、例えば第６図に示すように、
耐熱性を有する絶縁体からなる環状のケーシング
２４と、吸気通路の一部を構成するケーシング２
４内の空間部分に配設されたステンレス製のヒー
タ線２５とからなる、このヒータ線２５は、その
通電端子２５ａ，２５ｂに電圧が印加されること
により加熱され、この加熱されたヒータ線２５に
吸入空気が接触することにより当該吸入空気が加
熱されるようになつている。
装置としてのエアヒータで、これは吸気マニホル
ド６の集合管部６ｂ部分に配設されている。この
エアヒータ２３は、例えば第６図に示すように、
耐熱性を有する絶縁体からなる環状のケーシング
２４と、吸気通路の一部を構成するケーシング２
４内の空間部分に配設されたステンレス製のヒー
タ線２５とからなる、このヒータ線２５は、その
通電端子２５ａ，２５ｂに電圧が印加されること
により加熱され、この加熱されたヒータ線２５に
吸入空気が接触することにより当該吸入空気が加
熱されるようになつている。
前記負圧開閉弁Ａのセツト位置とリセツト位置
との切換えは、コントロールユニツト２６に入力
されるエンジン回転数信号S1、エンジン負荷信号
S2、エンジン冷却水温信号S3に基づいて、当該コ
ントロールユニツト２６により前記アクチユエー
タ１３を制御することによりなされるものであ
る。そして、実施例では、冷却水温が−５℃以下
で、かつエンジン回転数とエンジン負荷とをパラ
メータとする第７図ハツチングを付した運転領域
（以下この領域を作動域と称す）となつた場合に
のみ、負圧開閉弁Ａをセツト位置とするようにし
てある。上記作動域は、エンジン回転数について
は負圧開閉弁Ａの信頼性（追従性の限界）を考慮
して、またエンジン負荷については気筒内の酸素
分が不足しないことを考慮して、それぞれ決定し
てある。また、エアヒータ２３の通電制御は、コ
ントロールユニツト２６に入力される前記冷却水
温信号S3の他のエンジン完爆信号S4に基づいて、
当該コントロールユニツト２６によりなされるも
ので、実施例では、エンジンの完爆前でかつエン
ジン始動が極めて困難な冷却水温が−15℃以下の
ときのみ通電、加熱されるようになつている。
との切換えは、コントロールユニツト２６に入力
されるエンジン回転数信号S1、エンジン負荷信号
S2、エンジン冷却水温信号S3に基づいて、当該コ
ントロールユニツト２６により前記アクチユエー
タ１３を制御することによりなされるものであ
る。そして、実施例では、冷却水温が−５℃以下
で、かつエンジン回転数とエンジン負荷とをパラ
メータとする第７図ハツチングを付した運転領域
（以下この領域を作動域と称す）となつた場合に
のみ、負圧開閉弁Ａをセツト位置とするようにし
てある。上記作動域は、エンジン回転数について
は負圧開閉弁Ａの信頼性（追従性の限界）を考慮
して、またエンジン負荷については気筒内の酸素
分が不足しないことを考慮して、それぞれ決定し
てある。また、エアヒータ２３の通電制御は、コ
ントロールユニツト２６に入力される前記冷却水
温信号S3の他のエンジン完爆信号S4に基づいて、
当該コントロールユニツト２６によりなされるも
ので、実施例では、エンジンの完爆前でかつエン
ジン始動が極めて困難な冷却水温が−15℃以下の
ときのみ通電、加熱されるようになつている。
なお、実施例では、エンジン本体１は、直接噴
射式とされたいわゆるマン型（蒸発燃焼式）とさ
れ、このため、第２図に示すように、ピストン２
７の頂壁にキヤビテイ２８が形成される一方、こ
のキヤビテイ２８内周壁に沿つて燃料が薄膜状に
流れるように、燃料噴射弁２９が当該キヤビテイ
２８に指向されている。
射式とされたいわゆるマン型（蒸発燃焼式）とさ
れ、このため、第２図に示すように、ピストン２
７の頂壁にキヤビテイ２８が形成される一方、こ
のキヤビテイ２８内周壁に沿つて燃料が薄膜状に
流れるように、燃料噴射弁２９が当該キヤビテイ
２８に指向されている。
以上のような構成の作用について説明するが、
先ず、断熱圧縮を行うか否かすなわち負圧開閉弁
Ａをセツト位置とするかリセツト位置とするかの
制御について、およびエアヒータ２３を作動させ
るか否かすなわちヒータ線２５に通電するか否か
の制御について、第８図に示すフロチヤートに基
づいて説明する。
先ず、断熱圧縮を行うか否かすなわち負圧開閉弁
Ａをセツト位置とするかリセツト位置とするかの
制御について、およびエアヒータ２３を作動させ
るか否かすなわちヒータ線２５に通電するか否か
の制御について、第８図に示すフロチヤートに基
づいて説明する。
先ず、イグニツシヨンスイツチがオンされる
と、ステツプ50で冷却水温信号S3が入力され、ス
テツプ51でこの冷却水温が−５℃以下であるか否
かが判別される。冷却水温が−５℃以下であると
きは、着火性が悪いすなわち始動困難の場合であ
るので、ステツプ52において負圧開閉弁Ａをセツ
ト位置とする。
と、ステツプ50で冷却水温信号S3が入力され、ス
テツプ51でこの冷却水温が−５℃以下であるか否
かが判別される。冷却水温が−５℃以下であると
きは、着火性が悪いすなわち始動困難の場合であ
るので、ステツプ52において負圧開閉弁Ａをセツ
ト位置とする。
次いで、ステツプ53において、エアヒータ２３
を作動させるか否かの境界値である冷却水温が−
15℃以下であるか否かが判別され、冷却水温が−
15℃以下である場合は、エンジン始動が極めて困
難な状況であるので、ステツプ54においてエアヒ
ータ２３をONすなわちヒータ線２５を通電し
て、吸入空気を加熱する。この後、ステツプ55で
完爆信号S4が入力された後、ステツプ56において
エンジンが完爆したか否かが判別され、完爆して
いない場合はステツプ55へ戻つて吸入空気の加熱
を続け、また完爆した場合は、エアヒータ２３を
OFFとして吸入空気の加熱を停止する。なお、
エンジン完爆後にエアヒータ２３をOFFするの
は、エアヒータ２３の消費電力が極めて大きいこ
とを考慮して、バツテリの負担を極力小さくする
ためである。また、エンジンが完爆したか否か
は、例えばオルタネータの起電力をみることによ
りなされる。
を作動させるか否かの境界値である冷却水温が−
15℃以下であるか否かが判別され、冷却水温が−
15℃以下である場合は、エンジン始動が極めて困
難な状況であるので、ステツプ54においてエアヒ
ータ２３をONすなわちヒータ線２５を通電し
て、吸入空気を加熱する。この後、ステツプ55で
完爆信号S4が入力された後、ステツプ56において
エンジンが完爆したか否かが判別され、完爆して
いない場合はステツプ55へ戻つて吸入空気の加熱
を続け、また完爆した場合は、エアヒータ２３を
OFFとして吸入空気の加熱を停止する。なお、
エンジン完爆後にエアヒータ２３をOFFするの
は、エアヒータ２３の消費電力が極めて大きいこ
とを考慮して、バツテリの負担を極力小さくする
ためである。また、エンジンが完爆したか否か
は、例えばオルタネータの起電力をみることによ
りなされる。
ステツプ57の後は、ステツプ58、59において順
次エンジン回転数信号S1およびエンジン負圧信号
S2が入力され、ステツプ60において、前述した負
圧開閉弁Ａの作動域であるか否かが判別される。
そして、この作動域にあると判別された場合は、
ステツプ58へ戻つて負圧開閉弁Ａをセツト位置に
保持し続け、この作動域にないと判定された場合
は、ステツプ61において負圧開閉弁Ａをリセツト
位置とする。
次エンジン回転数信号S1およびエンジン負圧信号
S2が入力され、ステツプ60において、前述した負
圧開閉弁Ａの作動域であるか否かが判別される。
そして、この作動域にあると判別された場合は、
ステツプ58へ戻つて負圧開閉弁Ａをセツト位置に
保持し続け、この作動域にないと判定された場合
は、ステツプ61において負圧開閉弁Ａをリセツト
位置とする。
なお、ステツプ51において、冷却水温が−５℃
を越えている場合は、着火性が良好な環境にある
としてそのままステツプ50へ戻り、また冷却水温
が−15℃を越えている場合はエアヒータ２３によ
る吸入空気の加熱は必要ないとして、ステツプ53
からステツプ58へと移行される。
を越えている場合は、着火性が良好な環境にある
としてそのままステツプ50へ戻り、また冷却水温
が−15℃を越えている場合はエアヒータ２３によ
る吸入空気の加熱は必要ないとして、ステツプ53
からステツプ58へと移行される。
次に、セツト位置にある負圧開閉弁Ａの作用に
ついて気筒C1に着目して説明することとする。
ついて気筒C1に着目して説明することとする。
先ず、エンジン始動前は、負圧開閉弁Ａは第４
図一点鎖線で示すリセツト位置にある。エンジン
を始動すべくイグニツシヨンスイツチをオンとす
ると、冷却水温度が−５℃以下であることを前提
として、負圧開閉弁Ａは第４図実線で示すセツト
位置となる。負圧開閉弁Ａがセツト位置にある状
態で、エンジンのクランキングが行なわれると、
気筒C1内のピストン２７が下降するのに伴つて、
気筒C1内の負圧が上昇する。そして、この気筒
C1内の負圧が所定の大きさすなわち前述したよ
うな開弁圧にまで高まると、連通口１６が開かれ
て、吸気が一気に気筒C1内に導入され、これま
でに吸入されていた吸入空気を断熱圧縮する。こ
の断熱圧縮により、吸気温度は数十度程度高めら
れることになり、この吸気温度上昇により、スム
ーズに着火されてエンジン始動か促進され、かつ
着火後の安定した燃焼が確保される。なお、負圧
開閉弁Ａ（の連通口１６）が開く前に吸引された
空気は、当該負圧開閉弁Ａ下流側の分岐吸気通路
Ｂ内にある空気である。
図一点鎖線で示すリセツト位置にある。エンジン
を始動すべくイグニツシヨンスイツチをオンとす
ると、冷却水温度が−５℃以下であることを前提
として、負圧開閉弁Ａは第４図実線で示すセツト
位置となる。負圧開閉弁Ａがセツト位置にある状
態で、エンジンのクランキングが行なわれると、
気筒C1内のピストン２７が下降するのに伴つて、
気筒C1内の負圧が上昇する。そして、この気筒
C1内の負圧が所定の大きさすなわち前述したよ
うな開弁圧にまで高まると、連通口１６が開かれ
て、吸気が一気に気筒C1内に導入され、これま
でに吸入されていた吸入空気を断熱圧縮する。こ
の断熱圧縮により、吸気温度は数十度程度高めら
れることになり、この吸気温度上昇により、スム
ーズに着火されてエンジン始動か促進され、かつ
着火後の安定した燃焼が確保される。なお、負圧
開閉弁Ａ（の連通口１６）が開く前に吸引された
空気は、当該負圧開閉弁Ａ下流側の分岐吸気通路
Ｂ内にある空気である。
エンジン始動後、エンジンの燃焼安定性が確保
される第７図に示す負圧開閉弁Ａの非作動領域に
なると、負圧開閉弁Ａは第４図一点鎖線で示す位
置となつて、分岐吸気通路Ｂの吸入抵抗を減少さ
せ、これにより馬力の向上が図られる。
される第７図に示す負圧開閉弁Ａの非作動領域に
なると、負圧開閉弁Ａは第４図一点鎖線で示す位
置となつて、分岐吸気通路Ｂの吸入抵抗を減少さ
せ、これにより馬力の向上が図られる。
ここで、負圧開閉弁Ａを通過する前の吸入空気
を加熱することによる吸気温度上昇の点について
説明する。いま、負圧開閉弁Ａ上流側の吸入空気
の温度をT0、圧力をP0、断熱圧縮後の吸入空気
の温度をT1、圧力をP1とし、吸入空気の比熱比
をκ（＝1.4）とすると、断熱変化であるからし
て、 の関係式が成り立つ。
を加熱することによる吸気温度上昇の点について
説明する。いま、負圧開閉弁Ａ上流側の吸入空気
の温度をT0、圧力をP0、断熱圧縮後の吸入空気
の温度をT1、圧力をP1とし、吸入空気の比熱比
をκ（＝1.4）とすると、断熱変化であるからし
て、 の関係式が成り立つ。
この関係式において、P1／P0＝２とした場合
を前提として、T0＝250゜KであるときはT1＝
305゜Kとなるが、エアヒータ２３による加熱によ
つてT0＝300゜Kとした場合は、T1＝366゜Kとな
る。このように、負圧開閉弁Ａ上流側の吸気温度
を上昇させると（上記数値例の場合の上昇分は
50゜K）、断熱圧縮後の吸気温度は、エアヒータ２
３による温度上昇（加熱）分だけ上昇されるので
はなく、それ以上上昇（上記数値例の場合は
61゜K）されることになつて、吸気温度を効果的
に高めることができる。
を前提として、T0＝250゜KであるときはT1＝
305゜Kとなるが、エアヒータ２３による加熱によ
つてT0＝300゜Kとした場合は、T1＝366゜Kとな
る。このように、負圧開閉弁Ａ上流側の吸気温度
を上昇させると（上記数値例の場合の上昇分は
50゜K）、断熱圧縮後の吸気温度は、エアヒータ２
３による温度上昇（加熱）分だけ上昇されるので
はなく、それ以上上昇（上記数値例の場合は
61゜K）されることになつて、吸気温度を効果的
に高めることができる。
ここで、ピストン２７が下降してシリンダ内温
度が低下したとき、この温度低下分をシリンダ壁
からの熱によつて補うような作用が行なわれる。
このとき、ヒータ２３はバルブＡの上流側に位置
しているので、上記シリンダ内温度低下に起因す
る加熱作用を別途行なうことがない。このこと
は、シリンダ壁の有する熱を有効に利用した温度
上昇を得て、ヒータ２３に無駄な仕事をさせない
ことになる。
度が低下したとき、この温度低下分をシリンダ壁
からの熱によつて補うような作用が行なわれる。
このとき、ヒータ２３はバルブＡの上流側に位置
しているので、上記シリンダ内温度低下に起因す
る加熱作用を別途行なうことがない。このこと
は、シリンダ壁の有する熱を有効に利用した温度
上昇を得て、ヒータ２３に無駄な仕事をさせない
ことになる。
なお、吸気弁４の開弁時期が各気筒間でオーバ
ラツプする場合は、各負圧開閉弁Ａの開弁タイミ
ングが互いにオーバラツプしないように、すなわ
ち一の負圧開閉弁Ａが開いているときに他の負圧
開閉弁Ａが開かないようにその開弁圧を設定して
おくことにより、いわゆる吸気干渉を防止して断
熱圧縮を有効に行なうことができる。
ラツプする場合は、各負圧開閉弁Ａの開弁タイミ
ングが互いにオーバラツプしないように、すなわ
ち一の負圧開閉弁Ａが開いているときに他の負圧
開閉弁Ａが開かないようにその開弁圧を設定して
おくことにより、いわゆる吸気干渉を防止して断
熱圧縮を有効に行なうことができる。
第９図は本考案の他の実施例を示すもので、前
記実施例と同一構成要素には同一符号を付してそ
の説明は省略する。
記実施例と同一構成要素には同一符号を付してそ
の説明は省略する。
本実施例では、１つの気筒Ｃに対して、主吸気
弁３０と副吸気弁３１との２つの吸気弁を設ける
と共に、主吸気弁３０に連なる有効開口面積の小
さな１次側吸気通路３２と、副吸気弁３１に連な
る有効開口面積の大きな２次側吸気通路３３とを
別途独立して設けてある。そして１次側吸気通路
３２には、互いに直列に負圧開閉弁Ａとエアヒー
タ２３とを配設する一方、２次側吸気通路３３に
は、シヤツタバルブ３４を設けてある。このシヤ
ツタバルブ３４は、冷却水温が−５℃以下でかつ
エンジンの運転状態が第７図に示す負圧開閉弁Ａ
の作動域である場合は２次側吸気通路３３を閉
じ、これ以外のときは２次側吸気通路３３を開く
ようになつており、この２次側吸気通路３３が開
いているときは、負圧開閉弁Ａがリセツト位置と
されてその作動が必然的に停止されることにな
る。このような構成により、負圧開閉弁Ａを利用
した断熱圧縮を行なわないときは、１次側吸気通
路３２および吸気通路３３からの吸入によつて充
填効率の向上が図られる。また、２次側吸気通路
３３の一部を構成するその吸気ポート３３Ａは、
いわゆるヘリカルポートとされて、吸気にスワー
ルを生じさせて燃焼改善が図られるようになつて
いる。
弁３０と副吸気弁３１との２つの吸気弁を設ける
と共に、主吸気弁３０に連なる有効開口面積の小
さな１次側吸気通路３２と、副吸気弁３１に連な
る有効開口面積の大きな２次側吸気通路３３とを
別途独立して設けてある。そして１次側吸気通路
３２には、互いに直列に負圧開閉弁Ａとエアヒー
タ２３とを配設する一方、２次側吸気通路３３に
は、シヤツタバルブ３４を設けてある。このシヤ
ツタバルブ３４は、冷却水温が−５℃以下でかつ
エンジンの運転状態が第７図に示す負圧開閉弁Ａ
の作動域である場合は２次側吸気通路３３を閉
じ、これ以外のときは２次側吸気通路３３を開く
ようになつており、この２次側吸気通路３３が開
いているときは、負圧開閉弁Ａがリセツト位置と
されてその作動が必然的に停止されることにな
る。このような構成により、負圧開閉弁Ａを利用
した断熱圧縮を行なわないときは、１次側吸気通
路３２および吸気通路３３からの吸入によつて充
填効率の向上が図られる。また、２次側吸気通路
３３の一部を構成するその吸気ポート３３Ａは、
いわゆるヘリカルポートとされて、吸気にスワー
ルを生じさせて燃焼改善が図られるようになつて
いる。
以上実施例について説明したが、本考案はこれ
に限らず、例えば次のような場合をも含むもので
ある。
に限らず、例えば次のような場合をも含むもので
ある。
エアヒータ２３によりエンジン完爆後も所定
時間吸入空気を加熱するようにしてもよく、ま
たこのエアヒータ２３としては適宜の形式のも
のを採択することができる。
時間吸入空気を加熱するようにしてもよく、ま
たこのエアヒータ２３としては適宜の形式のも
のを採択することができる。
タイミングバルブは一部の気筒に対してのみ
設けるようにしてもよい。すなわち例えば４気
筒デイーゼルエンジンにおいてタイミングバル
ブを１つの気筒に対してあるいは２つの気筒に
対して設けるようにすることができ、このよう
にすると、全ての気筒に対してタイミングバル
ブを設けた場合に比して、タイミングバルブを
作動させるための仕事を小さくすることができ
る。なお、１つの気筒が完爆すれば、これにつ
れて残りの気筒も完爆されるものであり、また
タイミングバルブを複数設ける場合、着火時期
が互いに隣り合わない気筒に対して設けるよう
にすると、吸気干渉による断熱圧縮の効率低下
を必然的に防止することができる。
設けるようにしてもよい。すなわち例えば４気
筒デイーゼルエンジンにおいてタイミングバル
ブを１つの気筒に対してあるいは２つの気筒に
対して設けるようにすることができ、このよう
にすると、全ての気筒に対してタイミングバル
ブを設けた場合に比して、タイミングバルブを
作動させるための仕事を小さくすることができ
る。なお、１つの気筒が完爆すれば、これにつ
れて残りの気筒も完爆されるものであり、また
タイミングバルブを複数設ける場合、着火時期
が互いに隣り合わない気筒に対して設けるよう
にすると、吸気干渉による断熱圧縮の効率低下
を必然的に防止することができる。
往復動型エンジンに限らず、ロータリピスト
ンエンジンにあつても同様に適用し得る。
ンエンジンにあつても同様に適用し得る。
（考案の効果）
本考案は以上如べたことから明らかなように、
断熱圧縮のために利用するガスとして、排気ガス
ではなく新気の空気を用いるようにしてあるの
で、高負圧時における出力ダウンを防止しつつ着
火性を向上させてエンジンの始動を良好に行なう
ことができ、かつ排気弁に対する動弁機構をこと
さら複雑なものとする必要がなくなつて、構造的
にも簡単なものとすることができる。
断熱圧縮のために利用するガスとして、排気ガス
ではなく新気の空気を用いるようにしてあるの
で、高負圧時における出力ダウンを防止しつつ着
火性を向上させてエンジンの始動を良好に行なう
ことができ、かつ排気弁に対する動弁機構をこと
さら複雑なものとする必要がなくなつて、構造的
にも簡単なものとすることができる。
また、本考案にあつては、ヒータに無駄な仕事
をさせるのを防止しつつ、タイミングバルブ単独
で設けた場合の吸気温度上昇分とヒータを単独で
設けた場合の吸気温度上昇分との加算値よりもさ
らに大きな吸気温度上昇分を得ることができる。
をさせるのを防止しつつ、タイミングバルブ単独
で設けた場合の吸気温度上昇分とヒータを単独で
設けた場合の吸気温度上昇分との加算値よりもさ
らに大きな吸気温度上昇分を得ることができる。
そして、タイミングバルブは、シリンダ内の負
圧が所定圧以上となつたときに開く負圧作動式と
してあるので、エンジン回転数に無関係にすなわ
ち特に良好な断熱圧縮が要求される始動時やアイ
ドル時などのエンジン低回転時でも、タイミング
バルブが開いた時点でのその上流側と下流側との
差圧を大きいものとして、吸気を勢いよくかつ多
量にシリンダに導入させて、断熱圧縮を効果的に
得ることができる。
圧が所定圧以上となつたときに開く負圧作動式と
してあるので、エンジン回転数に無関係にすなわ
ち特に良好な断熱圧縮が要求される始動時やアイ
ドル時などのエンジン低回転時でも、タイミング
バルブが開いた時点でのその上流側と下流側との
差圧を大きいものとして、吸気を勢いよくかつ多
量にシリンダに導入させて、断熱圧縮を効果的に
得ることができる。
第１図は本考案の一実施例を示す全体平面図。
第２図は実施例の一実施例を示す縦断面図。第３
図はタイミングバルブとしての負圧開閉弁を保持
した弁保持体を、吸気マニホルド側から見た正面
図。第４図、第５図はタイミングバルブとしての
負圧開閉弁の具体例とその作動を示す断面図。第
６図は吸気加熱装置としてのエアヒータの一例を
示す斜視図。第７図はタイミングバルブとしての
負圧開閉弁を作動させる運転領域の一例を示す
図。第８図はタイミングバルブとしての負圧開閉
弁および吸気加熱装置としてのエアヒータを作動
させる制御例を示すフローチヤート。第９図は本
考案の他の実施例を示す要部簡略平面断面図。 １……エンジン本体、６……吸気マニホルド、
２３……エアヒータ（吸気加熱装置）、２６……
コントロールユニツト、３２……１次側吸気通
路、Ａ……負圧開閉弁（タイミングバルブ）、Ｂ
……分岐吸気通路、Ｃ，C1〜C4……気筒。
第２図は実施例の一実施例を示す縦断面図。第３
図はタイミングバルブとしての負圧開閉弁を保持
した弁保持体を、吸気マニホルド側から見た正面
図。第４図、第５図はタイミングバルブとしての
負圧開閉弁の具体例とその作動を示す断面図。第
６図は吸気加熱装置としてのエアヒータの一例を
示す斜視図。第７図はタイミングバルブとしての
負圧開閉弁を作動させる運転領域の一例を示す
図。第８図はタイミングバルブとしての負圧開閉
弁および吸気加熱装置としてのエアヒータを作動
させる制御例を示すフローチヤート。第９図は本
考案の他の実施例を示す要部簡略平面断面図。 １……エンジン本体、６……吸気マニホルド、
２３……エアヒータ（吸気加熱装置）、２６……
コントロールユニツト、３２……１次側吸気通
路、Ａ……負圧開閉弁（タイミングバルブ）、Ｂ
……分岐吸気通路、Ｃ，C1〜C4……気筒。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 エンジンの吸気通路に、シリンダ内の負圧が所
定圧以上となつたときに開いてその上流側と下流
側とを連通させて吸気を導入させるように設定さ
れて、吸気行程初期に該吸気通路を閉じ吸気行程
終期に該吸気通路を開く負圧作動式のタイミング
バルブが配設され、 前記タイミングバルブ上流側の吸気通路に、吸
入空気を加熱するための電気式の吸気加熱装置が
配設されている、 ことを特徴とするデイーゼルエンジンの吸気装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984085942U JPS611656U (ja) | 1984-06-10 | 1984-06-10 | デイ−ゼルエンジンの吸気装置 |
| EP85107000A EP0167836B1 (en) | 1984-06-10 | 1985-06-05 | Intake system for diesel cycle engines |
| DE8585107000T DE3562795D1 (en) | 1984-06-10 | 1985-06-05 | Intake system for diesel cycle engines |
| US06/741,884 US4682576A (en) | 1984-06-10 | 1985-06-06 | Intake system for diesel cycle engines |
| KR1019850004070A KR890000749B1 (ko) | 1984-06-10 | 1985-06-10 | 디젤엔진의 흡기장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984085942U JPS611656U (ja) | 1984-06-10 | 1984-06-10 | デイ−ゼルエンジンの吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS611656U JPS611656U (ja) | 1986-01-08 |
| JPH0350286Y2 true JPH0350286Y2 (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=13872813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984085942U Granted JPS611656U (ja) | 1984-06-10 | 1984-06-10 | デイ−ゼルエンジンの吸気装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4682576A (ja) |
| EP (1) | EP0167836B1 (ja) |
| JP (1) | JPS611656U (ja) |
| KR (1) | KR890000749B1 (ja) |
| DE (1) | DE3562795D1 (ja) |
Families Citing this family (28)
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| US4796584A (en) * | 1986-02-07 | 1989-01-10 | Nippondenso Co., Ltd. | Intake control system for internal combustion engine and intake control valve used therein |
| US4732124A (en) * | 1986-06-12 | 1988-03-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Two-cycle internal combustion engine |
| US4732117A (en) * | 1986-07-02 | 1988-03-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Two-cycle internal combustion engine |
| JPH0663453B2 (ja) * | 1986-07-02 | 1994-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | ２サイクル内燃機関 |
| JPH06102981B2 (ja) * | 1986-07-02 | 1994-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | ２サイクル内燃機関 |
| JPH0663452B2 (ja) * | 1986-07-04 | 1994-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | ２サイクル内燃機関 |
| JPH086585B2 (ja) * | 1987-01-13 | 1996-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | ２サイクル内燃機関 |
| JPH0689681B2 (ja) * | 1987-02-18 | 1994-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | ２サイクル内燃機関 |
| DE3737829C2 (de) * | 1987-11-06 | 1994-09-08 | Schatz Oskar | Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit Taktladeeinrichtung |
| DE3737827C2 (de) * | 1987-11-06 | 1995-05-11 | Schatz Oskar | Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors und Verbrennungsmotor zur Durchführung des Verfahrens |
| US4951617A (en) * | 1989-09-22 | 1990-08-28 | Fred Linamen | Attachable intake valve assembly and method for using same |
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| JPS6036723A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-25 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気装置 |
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