JPH0523779Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、機関ピストンの往復運動に伴うクラ
ンク室の体積変化により吸気を過給するようにし
た内燃機関の過給装置に関する。

〈従来の技術〉 このような内燃機関の過給装置としては、第４
図に示すようなものが知られている（SAE
PEPER840423参照）。

すなわち クランクケースｂに吸入弁ｃと吐出
弁ｄとを設け、該吐出ｄの下流側を機関の吸気ボ
ートｅに連通したものである。そして、ピストン
ｐの上昇時に吸入弁ｃからクランク室ａ内に空気
を吸い込み、ピストンｐの下降時に排気弁ｄから
クランク室ａ内の空気を押し出して、吸気ポート
ｅを介して機関の各気筒に過給するようにしてい
る。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような内燃機関の過給装置
においては、全運転領域で空気をクランク室ａ内
で圧縮して吸気ポートｅに過給するようにしてい
るため、たとえば、始動時にも空気の圧縮が行わ
れスタータに負荷がかかり特に低温時の始動性を
悪化させたり、低負荷運転時に無駄な過給が行わ
れてポンピングロスを生じさせ燃費が悪化する。

本考案はこのような従来の技術の問題点に着目
してなされたもので、過給することが不都合又は
不要の運転状態には過給しないようにした内燃機
関の過給装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本考案では、機関のピストンの往復
運動に伴うクランク室の体積変化により、外気を
吸入弁を介してクランク室内に吸入し吐出弁を介
して吸気通路に吐出して過給するようにした内燃
機関の過給装置において、前記吸入弁の上流側で
エアクリーナの下流側外気通路と該吸入弁の下流
側外気通路とを圧力逃がし通路により連通すると
共に、該圧力逃がし通路に駆動装置により開閉作
動される開閉弁を介装する一方、機関運転状態を
検出する手段を設け前記駆動装置を機関運転状態
に応じて駆動するようにすると共に、スタータモ
ータが駆動されていることを示す信号により前記
開閉弁を開とするようにした。

〈作用〉 上記のような構成を採用したので、過給が不都
合または必要でない機関運転状態、たとえば始動
時や低負荷運転時には開閉弁を開弁させ圧力逃が
し通路からクランク室内の圧力を逃がして過給を
中止する。これにより、たとえばスタータの負荷
が低減し始動性が向上し、ポンピングロスが低減
し燃費ｃが向上する。又、吸入弁の上流側でエア
クリーナの下流側外気通路と該吸入弁の下流側外
気通路とを圧力逃がし通路により連通しているた
め、この連通状態でピストンが上昇しても圧力逃
がし通路から外気が吸入されることがなく、万が
一、空気が外気通路内の圧力分布により圧力逃が
し通路内に若干移動しても、塵埃が侵入すること
がない。

〈実施例〉 本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例は、本考案を６気筒機関に適用したも
のである。第１図及び第２図に示すように、機関
本体１には、６個の気筒＃１〜＃６が設けられ、
各気筒＃１〜＃６にはそれぞれ吸気通路２と排気
通路３とが連通形成されている。ここで、６気筒
内燃機関の場合における点火順序は、気筒番号で
＃１→＃４→＃２→＃６→＃３→＃５或いは＃１
→＃５→＃６→＃２→＃４であつて、最初の例で
は＃１と＃６、＃２と＃５、＃３と＃４の気筒に
おいてピストンが同一位相となるように設定され
ている。

シリンダブロツク４のスカート部にクランクケ
ース５を結合してクランク室９を形成している。
クランク室９内にはクランク軸６が設けられ、該
クランク軸６にはコンロツド７を介してピストン
８が連結されている。

各気筒＃１〜＃６間には気筒＃３と気筒＃４と
の間を除いて仕切壁１０が設けられ、クランク室
９をピストンの位相差のある気筒間で５つの隔室
９ａに隔成している。なお、仕切壁１０は、シリ
ンダブロツク４のスカート部に一体的に形成した
上部仕切壁１０ａと、クランクケース５の内側に
一体的に形成した下部仕切壁１０ｂとにより構成
されている。

各隔室９ａに対して独立して開口するようにシ
リンダブロツク４には各隔室９ａの数に対応した
数の吸入口１３と吐出口１４とがそれぞれ設けら
れている。吸入口１３には外部からの空気の流れ
のみを許容するチエツク弁で構成された吸入弁１
５が、また吐出口１４にはクランク室９からの流
れのみを許容するチエツク弁で構成された吐出弁
１６がそれぞれ配置される。

各吐出口１４にはそれぞれ過給通路１７が連結
されており、各過給通路１７は１つのエアダクト
１８を介して吸気通路２に連通されている。一
方、各吸入口１３については吸入通路１９が接続
され、該吸入通路１９は図示しないエアクリーナ
ーを介して大気に連通されている。

前記吸入通路１９、各隔室９ａ、過給通路１７
及びエアダクト１８は、本考案の外気通路を構成
する。

ここで、吸入弁１５の上流側でエアクリーナの
下流側外気通路と該吸入弁１５の下流側外気通路
とは圧力逃がし通路２０により連通される。

即ち、エアダクト１８の中間部と吸気通路１９
との間には圧力逃がし通路２０が設けられてい
る。該圧力逃がし通路２０には開閉弁２１が介装
されており、該開閉弁２１は圧力逃がし通路２０
の外部に設けた本考案の駆動装置としてのエアシ
リンダ２２により開閉作動されるようになつてい
る。

第３図に示すように、前記エアシリンダ２２に
は、ソレノイド操作式３ポート弁２３を介してエ
アが供給される。３ポート弁２３のソレノイド２
３ａは、本考案の機関運転状態検出手段の１つを
構成する常開のリミツトスイツチ２４を介してバ
ツテリ２５に接続されている。該リミツトスイツ
チは、図示しない燃料噴射ノズルのコントロール
ラツクを駆動するコントロールレバの近傍に設け
られたものであり、コントロールレバの回転角度
が所定角度以下にあるとき（すなわち、機関負荷
が低負荷領域にあるとき）にのみ閉じるようにな
つている。また、リミツトスイツチ２４と並列に
キースイツチ２６のスタータスイツチSTが接続
されている。スタータスイツチSTは、機関を始
動する際に閉じスタータリレ２８を介して機関の
クランク軸６に連結されているスタータモータ２
７に給電するものである。ここで、スタータスイ
ツチSTは、本考案の機関運転状態検出手段の１
つとしての機能を兼備する。

次に作用について説明する。

各隔室９ａにおいてピストン８の上昇する行程
（燃焼室側では圧縮行程と排気行程）で容積が拡
大し、ピストン８の下降する行程（燃焼室側では
吸気行程と膨張行程）で容積が縮小する。これに
伴つて、各隔室９ａの拡大する行程で吸入弁１５
が開いて吸入通路１９から空気が吸入され、吸入
した空気は各隔室９ａの縮小行程で開く吐出弁１
６を介して過給通路１７に吐出される。このよう
にして、各隔室９ａでは機関の１回転に対して１
回の割合でポンピング作用が行われることにな
る。そして、過給通路１７はエアダクト１８を介
して吸気通路２に接続されているので、吐出空気
が吸気通路２から機関本体１の各気筒＃１〜＃６
に送り込まれ過給される。

各隔室９ａはピストン８の位相差のある気筒間
で互いに仕切壁１０により仕切られ、相互に独立
した密閉空間となつているため、各隔室９ａの容
積変化が打ち消し合うことなく有効に過給するこ
とができる。

このように、ピストン８の往復運動による各隔
室９ａの体積変化により吸気通路２に過給するの
で、過給量が空気の脈動周波数すなわち機関回転
速度に比例し、低速回転時にも過給量、低速トル
ク、加速応答性を向上させることができる。

一方、始動時にスタータスイツチSTを閉じる
と、３ポート弁２３のソレノイド２３ａに給電さ
れる。これにより、エアがエアシリンダ２２に供
給され開閉弁２１が開弁し、エアダクト１８（こ
れに連通する過給通路１７及び各隔室９ａ）内
が、圧力逃がし通路２０を介して吸入通路１９と
連通する。この結果、ピストン８が往復運動して
も、各隔室９ａ内で空気の圧縮は行われず、始動
時のスタータモータ２７の負荷が低減され始動性
が向上する。

同様に、機関の低負荷運転状態には、コントロ
ールレバに近接して設けたリミツトスイツチ２４
が閉状態となつて、エアシリンダ２２により開閉
弁２１が開弁される。これにより、低負荷状態で
ポンピングロスを低減でき、燃費の悪化が抑制で
きる。

また、エアクリーナ下流側にある吸入通路１９
と、吐出弁１６下流側にあるエアダクト１８との
間に圧力逃がし通路２０を設けたので、これらが
連通した状態でピストン８が上昇しても圧力逃が
し通路２０から外気が吸入されることがない。万
が一、空気が外気通路内の圧力分布により圧力逃
がし通路２０内を若干移動しても、エアクリーナ
の下流側に接続してあるから塵埃が侵入すること
がない。

なお、実施例では、圧力逃がし通路２０をエア
ダクト１８と吸入通路１９との間に設けている
が、吸入弁１５の上流側でエアクリーナの下流側
外気通路と該吸入弁１５の下流側外気通路とを連
通したものであれば、たとえば吐出弁１６の下流
側の外気通路（すなわち各隔室９ａ）と吸入通路
１９を連通するようにしたものでも、同様な効果
を奏する。

また、上記実施例では、開閉弁２１を始動時及
び低負荷状態時に開弁させるようにしたが、本考
案の要旨とするところは過給することが不都合又
は不要の場合に過給を行わないようにするもので
あり、上述の場合以外でも過給に不適な運転状態
で開弁させることができる。

また、上記実施例では、機関負荷をコントロー
ルレバの回動位置により検出するようにしている
が、その他の周知手段たとえば、冷却水温度等に
より機関負荷を検出するようにしてもよい。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、吸入弁
の上流側でエアクリーナの下流側外気通路と該吸
入弁の下流側外気通路とを圧力逃がし通路により
連通し、該圧力逃がし通路に駆動装置により開閉
作動される開閉弁を介装する一方、機関運転状態
に応じて前記駆動装置を駆動するようにすると共
に、スタータモータが駆動されていることを示す
信号により前記開閉弁を開とするようにしたか
ら、過給の必要な運転状態にのみ過給を行うこと
ができ、始動性や燃費を向上でき、特に、圧力が
逃しが通路から外気が吸入されることがなく、万
が一、空気が外気通路内の圧力分布により圧力逃
がし通路内に若干移動しても、塵埃が侵入するこ
とがないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の断面図、第２図は同
上の断面図、第３図は同上の電気・空気圧回路
図、第４図は従来の内燃機関の過給装置の断面図
である。 ２……吸気通路、８……ピストン、９……クラ
ンク室、９ａ……隔室、１５……吸入弁、１６…
…吐出弁、１８……エアダクト、１９……吸入通
路、２０……圧力逃がし通路、２１……開閉弁、
２２……エアシリンダ、２４……リミツトスイツ
チ、２６……キースイツチ、ST……スタータス
イツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関のピストンの往復運動に伴うクランク室の
   体積変化により、外気を吸入弁を介してクランク
   室内に吸入し吐出弁を介して吸気通路に吐出して
   過給するようにした内燃機関の過給装置におい
   て、前記吸入弁の上流側でエアクリーナの下流側
   外気通路と該吸入弁の下流側外気通路とを圧力逃
   がし通路により連通すると共に、該圧力逃がし通
   路に駆動装置により開閉作動される開閉弁を介装
   する一方、機関運転状態を検出する手段を設け前
   記駆動装置を機関運転状態に応じて駆動するよう
   にすると共に、スタータモータが駆動されている
   ことを示す信号により前記開閉弁を開とするよう
   にしたことを特徴とする内燃機関の過給装置。