JPH036329B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、気化器を用いた内燃機関において燃
焼室に吸気のスワール（渦流）を発生させるため
の吸気通路を備えた、内燃機関の吸気装置に関す
るものである。

（従来の技術） 周知のように内燃機関には、気化器を用いた型
式のものと、気化器を使用せずに燃料噴射弁を用
いたものの２種がある。これらいずれの型式のも
のであつても、排気ガスの浄化ならびに燃費の向
上を図ることが要求される。このため、EGR（排
気ガス再還流）および希薄燃焼を行うことが多い
が、多量のEGRと希薄燃焼の両方の要求を満足
させつつ燃焼変動が失火を防ぐには、燃焼速度を
上げればよいことが知られている。燃焼速度を上
げるための一つの手段として、燃焼時に燃焼室の
内部に渦流（スワール）を発生させることが有効
であるとされる。そこで渦流を発生させるための
具体的な方法として、吸気通路を主吸気通路とな
る二次側通路と副吸気通路となる一次側通路とに
分け、吸気時にこの一次側吸気通路から燃焼室に
混合気を噴射させる技術がある。

特開昭54−84128号公報には吸気通路を一次側
と二次側とに分け、一次側の吸気通路から燃焼室
に混合気を噴射させる内燃機関の技術が開示され
ている。この公報記載の技術は燃料噴射弁を用い
たものであり、この燃料噴射弁を一次側の吸気通
路に設けたものである。燃料噴射弁を一次側の吸
気通路に設けたことによつて、使用頻度が高く、
かつ、燃焼状態が運転性や排気性能に大きな影響
をおよぼす低、中速域での燃料分配や燃料霧化を
良好に保ち、燃焼状態そのものが良好になる高速
域では全開出力を悪化させないようにしたもので
ある。

（発明が解決しようとする課題） 上記公報に記載された技術は、内燃機関が燃料
噴射弁を用いた型式のものであり、燃料噴射弁を
一次側の吸気通路に設けたことにより、低、中速
域と高速域の両方に良好な燃焼状態を得ることが
できるものである。しかしながら燃料噴射弁を用
いない型式の内燃機関にあつては、この公報記載
の技術によることはできないので、他の何らかの
構造によつて同様の効果が得られるようにする必
要がある。

本発明はこの点に鑑みて成されたものであり、
燃料噴射弁を用いずに気化器を用いた型式の内燃
機関において、機関の運転状態、すなわちアイド
リング時、低負荷運転時、中負荷運転時および高
負荷運転時のそれぞれに適した量の混合気を供給
することができ、かつ、多量のEGRを行うため
にスワールを発生させることの必要性の高い低負
荷運転時において、強いスワールを発生させるこ
とができる内燃機関を提供することを解決課題と
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するための手段とし
て、気化器を用いた内燃機関において、気化器に
２バレル気化器９を用い、その一次側通路１１
に、バタフライ弁である一次側絞り弁２４を回動
自在に設けると共に、該一次側絞り弁２４の回動
軸２３部分から主吸気弁１５の直前部位に至る隔
壁２５，２６，２７を設けて一次側絞り弁２４の
下流側を低負荷通路２８と中負荷通路２９の２本
に分岐し、該分岐された両通路２８，２９のうち
の中負荷通路２９を燃焼室４の前記主吸気弁１５
の直前部に開口させると共に、該中負荷通路２９
の前記一次側絞り弁２４の直下流の通路内に、該
一次絞り弁２４の閉弁時から機関の中負荷状態に
対応する開度までその端部が接触する突部３０を
形成し、前記隔壁２７によつて区画された低負荷
通路２８の途中には前記主吸気弁１５とは別途独
立した副吸気弁３１を設け、該副吸気弁３１を設
けた低負荷通路２８の出口端に、該低負荷通路２
８からの吸気をシリンダの内壁に沿う方向（矢印
Ａの方向）に指向させるための指向部材３３を設
けた構成としたものである。

（作用） このような構成とすれば、気化器９からシリン
ダヘツド２に至る連続した隔壁１０，１３，１４
と、一次側絞り弁２４の回動軸２３から燃焼室４
に至る隔壁２５，２６，２７によつて、他の通路
から中負荷通路２９が明確に画成されることにな
る。したがつて内燃機関がアイドリング状態のと
きには、その状態に適したもつとも少ない量の混
合気が燃焼室に供給され、低負荷運転時にはアイ
ドリング時よりは多い量の混合気が燃焼室に供給
される。さらに中負荷運転時にはさらに多い量の
混合気が燃焼室に供給され、高負荷運転時にはも
つと多い量の混合気が燃焼室に供給されることに
なる。そして指向部材３３によつて、スワールを
発生させることの必要性の高い低負荷運転時にお
いて強いスワールを発生させることができること
になる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図に基いて説明す
る。１はシリンダ、２はシリンダヘツド、３はピ
ストン、４は燃焼室であり、この燃焼室４には、
それぞれシリンダヘツド２に形成された主吸気ポ
ート５、副吸気ポート６、および排気ポート７が
それぞれ開口している。この主吸気ポート５と副
吸気ポート６は、吸気マニホールド８を介して、
混合気生成装置としての２バレル気化器（以下、
気化器という）９に接続されている。この気化器
９において符号１０で示すものは隔壁であり、符
号１１で示す部分はこの隔壁１０によつて仕切ら
れた一次側通路、符号１２で示す部分は二次側通
路である。

吸気マニホールド８内にも隔壁１３が設けられ
ており、気化器９の隔壁１０に連接している。さ
らにシリンダヘツド２内にも隔壁１４が設けら
れ、隔壁１３に連接させてある。これら隔壁１
０，１３，１４によつて気化器９から燃焼室４ま
でが一次側通路１１と二次側通路１２に画成され
る。二次側通路１２内には、主吸気弁１５が配設
され、カム１６、ロツカーアーム１７、リターン
スプリング１８等からなる周知の動弁機構によつ
て開閉駆動されるようになつている。カム１７に
は、排気弁１９を駆動するためのロツカーアーム
２０も接している。２１は点火プラグである。

気化器９内の一次側通路１１に設けられたベン
チユリ部２２の直下流部位には、回動軸２３を中
心にして回動するバタフライ弁である、一次側絞
り弁２４が設けられている。そしてこの回動軸２
３部分から、主吸気弁１５の直前部位である燃焼
室４に臨むところまで、気化器９内の隔壁２５、
吸気マニホールド８内の隔壁２６、およびシリン
ダヘツド２内の隔壁２７が連接して設けられ、こ
れら隔壁２５，２６，２７で、一次側通路が低負
荷通路２８と中負荷通路２９に分岐画成され、中
負荷通路２９は燃焼室４の主吸気弁１５の直前部
に開口することになる。

次に、本発明の特徴部分を説明する。本発明の
吸気装置にあつては、気化器９内の中負荷通路２
９の一次側絞り弁２４の直下流に、この中負荷通
路２９内に突出する突部３０が形成されている。
この突部３０は、一次側絞り弁２４がその閉弁時
から機関の中負荷状態に対応する開度まで、その
端部から離れないような大きさと形状を有すると
共に、その位置設定が成されている。これによつ
て中負荷通路２９の開度規制が行なわれることに
なる。低負荷通路２８内の途中部分（シリンダヘ
ツド２の部分で、燃焼室４とはある程度離れた部
分）には、二次側通路に設けられた主吸気バルブ
１５とは別途独立した副吸気弁３１が設けられて
いる。

この副吸気弁３１もロツカーアーム１７によ
り、主吸気弁１５と同時に開閉駆動される。３２
は副吸気弁３１のリターンスプリングである。副
吸気弁３１を設けた低負荷通路２８の出口端に
は、この低負荷通路２８からの吸気をシリンダ１
の内壁に沿う方向（シリンダ１をシリンダヘツド
２側からみた説明図である第２図における矢印Ａ
の方向）に指向させるための指向部材３３が設け
られている。この指向部材３３は隔壁２６の下端
に一体に取付けられているものであり、混合気が
隔壁２６から指向部材３３に沿つて燃焼室４に入
るとき、その流れが、第２図に矢印Ａで示すよう
にシリンダ１の内壁に沿うような形状を有するも
のである。図中、符号３４で示すものは二次側絞
り弁であり、３５はその回動軸である。

以上説明した内燃機関において、排気系路と主
吸気通路とは、図示を略すEGR用弁を介して接
続されているが、このEGR部分の構成は従来の
ものと変るところがないので、その説明は省略す
る。

次に、上記のように構成した内燃機関の吸気装
置の作用を、機関の運転状況に対応させて説明す
る。

アイドリング時 気化器９の二次側絞り弁３４は全閉状態とな
り、また一次側絞り弁２４はアイドリングに適
した開度、わずかに開いて、低負荷通路２８に
は、図示しないアイドリングポートからのアイ
ドリング用の燃料とこれに見合つた量の空気が
供給される。これら燃料と空気は混合気となつ
て、その一部は中負荷通路２９側にリークされ
るおそれがあるが、隔壁２５の上端が一次側絞
り弁２４の回動軸２３に接していること、およ
び、この中負荷通路２９には突部３０が形成さ
れて一次側絞り弁２４の端部に接していること
により、殆どリークせず、低負荷通路２８側に
のみ供給されることになる。そして副吸気弁３
１が開いたときに、混合気にはアイドリング時
の高い吸気負圧が作用し、指向部材３３によつ
てシリンダ１の内壁に沿う方向（第２図におけ
る矢印Ａの方向）に指向されて、燃焼室４内に
吸入される。

このように、混合気の大部分が小さな有効開
口面積を有する低負荷通路路２８より燃焼室４
へ吸入されるので、指向部材３３によつて一定
方向（第２図における矢印Ａの方向）に充分に
指向され、燃焼室４内においてスワール状とな
り、安定燃焼が行われる。二次側絞り弁３１が
一次側絞り弁１５と同一のロツカーアーム１７
によつて駆動されることにより、混合気の噴射
タイミングは、主吸気弁１５の開閉タイミング
と合致する。

低負荷運転時 一次側絞り弁２４が図における時計方向に開
き始め、その開度が、アイドリング時より多少
大きくなる。これにより中負荷通路２９も僅か
に開きかかるが、やはり突起３０の影響で混合
気の大部分は低負荷通路２８に流れ、ここから
燃焼室４に供給され、アイドリング時よりも大
きな流量によつて、燃焼室４内に強いスワール
を発生させる。

中負荷運転時 二次側絞り弁３４は未だ閉じたままである
が、一次側絞り弁２４の開度が大きくなるの
で、この一次側絞り弁２４が突部３０から徐々
に離れ、これによつて一次側通路１１から分岐
された低負荷通路２８、中負荷通路２９の両方
に混合気が流れることになる。したがつて燃焼
室４には、これら両方の通路２８，２９を通つ
た混合気が吸入される。このときにも、低負荷
通路２８を通つた混合気が指向部材３３によつ
て一定方向に指向され、吸入されるのでスワー
ルを発生することになるが、指向部材３３の背
部と主吸気弁１５の肩部との間から燃焼室４に
噴射される中負荷通路２９からの混合気によつ
て制約されるので、スワールは多少弱められる
ことになる。

高負荷運転時 一次側絞り弁２４と二次側絞り弁３４の両方
とも前開となる。これにより、突起３０は低負
荷通路２８に影響を与えないことになるので、
混合気は、一次側通路１１の低負荷通路２８、
中負荷通路２９、および二次側通路１２のすべ
てを通つて燃焼室４に供給されることになる。
混合気は、この高負荷運転時と前述の中負荷運
転時とともに低負荷通路２８からも燃焼室４に
供給されるが、低負荷通路２８は有効開口面積
が小さく、吸気抵抗が大きいことによつて、混
合気の大部分は中負荷通路２９と二次側通路１
２を流れること、並びに中負荷運転時のところ
で説明した理由によつて、スワールの発生は弱
くなる。そして高負荷運転時には燃焼室４内の
残留ガスが少なく、かつ混合気の空燃比は低く
（リツチ）になる。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように構成され、作用
するものであるから、燃料噴射弁を用いずに気化
器を用いた型式の内燃機関において、気化器９か
らシリンダヘツド２に至る連続した隔壁１０，１
３，１４と、一次側絞り弁２４の回動軸２３から
燃焼室４に至る隔壁２５，２６，２７とを設けた
ことによつて、他の通路から中負荷通路２９が明
確に画成されることになる。したがつて内燃機関
がアイドリング状態のときには、その状態に適し
たもつとも少ない量の混合気が燃焼室に供給さ
れ、低負荷運転時にはアイドリング時よりは多い
量の混合気が燃焼室に供給される。さらに中負荷
運転時にはさらに多い量の混合気が燃焼室に供給
され、高負荷運転時にはもつとも多い量の混合気
が燃焼室に供給されることになる。そしてこれら
の場合において、スワールを発生させることの必
要性がもつとも高い低負荷運転時においては、混
合気が指向部材の影響を受けることになるから、
このとき強いスワールを発生させることができる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図は混合気の流れ方向を説明するために第１図の
−線部分でシリンダヘツド側からピストン側
を見た説明図である。 １……シリンダ、２……シリンダヘツド、４…
…燃焼室、９……気化器、１０，１３，１４，２
５，２６，２７……隔壁、１１……一次側通路、
１２……二次側通路、１５……主吸気弁、２３…
…回動軸、２４……一次側絞り弁、２８……低負
荷通路、２９……中負荷通路、３０……突部、３
１……副吸気弁、３３……指向部材、３４……二
次側絞り弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 気化器を用いた内燃機関において、気化器に
   ２バレル気化器を用い、その一次側通路に、バタ
   フライ弁である一次側絞り弁を回動自在に設ける
   と共に、該一次側絞り弁の回動軸部分から主吸気
   弁の直前部位に至る隔壁を設けて一次側絞り弁の
   下流側を低負荷通路と中負荷通路の２本に分岐
   し、該分岐された両通路のうちの中負荷通路を燃
   焼室の前記主吸気弁の直前部に開口させると共
   に、該中負荷通路の前記一次側絞り弁の直下流の
   通路内に、該一次側絞り弁の閉弁時から機関の中
   負荷状態に対応する開度までその端部が接触する
   突部を形成し、前記隔壁によつて区画された低負
   荷通路の途中には前記主吸気弁とは別途独立した
   副吸気弁を設け、該副吸気弁を設けた低負荷通路
   の出口端に、該低負荷通路からの吸気をシリンダ
   の内壁に沿う方向に指向させるための指向部材を
   設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。