JPH0528336Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、低回転域で圧力波が有効に作用して
慣性過給を行うように設定された内燃機関におい
て、中回転域では慣性過給を行わないようにする
内燃機関の慣性過給相殺装置に関する。

［従来の技術］ 内燃機関の吸気系において、吸気弁の開閉時に
発生する衝撃波等の圧力波を利用してシリンダ内
に吸入される空気の充填効率を高めるようにする
慣性過給方法は既に知られている。

しかしながら、この慣性過給を内燃機関の全回
転域において有効に作用させることは困難である
ため、例えば低回転域で有効に作用するという具
合に一定の回転域に限定してマツチングさせてい
る。

ところが、例えば慣性過給が低回転域で有効に
作用するようにマツチングさせると、それ以外の
回転域（中回転域や高回転域）では圧力波が吸気
抵抗となつてしまい慣性過給が逆に空気充填効率
を抑制するという問題があつた。なお、この場
合、高回転域では空気過剰となるのを抑える利点
があるが、中回転域では出力の低下を招くという
大きな問題がある。従つて、この問題を解決する
には中回転域では全く慣性過給を行わないか、あ
るいは中回転域でも慣性過給を有効に作用させ得
るようにすることが必要である。

そこで、従来では異なる回転域でも慣性過給を
有効に作用させるべく、即ち、圧力波の共鳴点を
ずらすために吸気管の長さや断面積を切換操作に
よつて変更するという装置が提案されるに至つて
いる（特開昭59−158320号公報等）。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の装置にあつては、圧力波
の共鳴点がずれるように吸気管の長さや断面積が
大きく変化する構造としなければならないため、
スペースを多く必要とし、また特開昭59−158320
号公報のようなものでは管長を電気的に切換える
ため、構造が複雑となるという問題があつた。

本考案は上記従来技術の問題点を解決すべくな
されたもので、特に低回転域で圧力波が有効に作
用して慣性過給を行うように吸気系がマツチング
された内燃機関において、中回転域でも出力の向
上が図れ、しかも構造が簡単でスペースをとらな
い内燃機関の慣性過給相殺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］ 上記目的を達成するために本考案は、内燃機関
の吸気管にサージボツクスを設け、該サージボツ
クスより下流側の吸気管路によつて慣性過給を行
うようにした内燃機関の吸気装置において、上記
吸気管路を低回転域で慣性過給が行われるように
設定し、該吸気管路と上記サージボツクスとの間
に、機関が低回転・高回転のときにはサージボツ
クスを固定支持し、機関が中回転のときはサージ
ボツクスを振動自在に支持するダンピング機構を
介設したことを特徴とする内燃機関の慣性過給相
殺装置である。

［作用］ 低回転域では、ダンピング機構がサージボツク
スを固定支持するので、該サージボツクスより下
流側の吸気管路によつて有効な慣性過給が行われ
る。

中回転域では、ダンピング機構がサージボツク
スを振動自在に支持する。すると、吸気管内の吸
気圧力波が、サージボツクス内面に作用し、サー
ジボツクスを振動させる。これにより、吸気圧力
波がサージボツクスの振動にエネルギ変換され、
吸気管内の圧力波が減衰する。この結果、慣性過
給は行われず、慣性過給のマツチングがずれた中
回転域において吸気圧力波が吸気抵抗となること
はない。

高回転域では、ダンピング機構がサージボツク
スを固定支持するので、慣性過給は相殺されず、
マツチングがずれた高回転域において吸気圧力波
が吸気抵抗となつて働く。よつて、高回転域では
一般に空気過剰ぎみになりがちであるが、この空
気過剰が防止され、ポンプ損失が減少する。

［実施例］ 以下に本考案の好適実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

第１図において、１は内燃機関であるエンジン
の吸気系を構成する吸気管であり、この吸気管１
はエンジンの低回転域で圧力波が有効に作用して
慣性過給を行うような長さに設定されている。

そして、上記吸気管１には中回転域の過給圧で
応動して上記圧力波を減衰するサージボツクス２
が設けられている。このサージボツクス２は吸気
管１の途中に設けられ、吸気管１の断面積を径方
向に拡縮する移動ボツクス３からなつている。こ
の移動ボツクス３と吸気管１との間には、上記過
給圧に抗すべく押圧付勢するためのダンピング機
構としての弾発手段であるスプリング４が介設さ
れている。更に具体的には吸気管１の途中には径
方向に分岐された筒体部５が形成され、この筒体
部５にはその開口部６を覆う有底筒体状の上記移
動ボツクス３がこれらによつて形成された室７の
断面積を拡縮すべく往復移動可能に嵌装されてい
る。この構成によれば、サージボツクス２より下
流側の吸気管路によつて慣性過給が行われること
になる。

上記筒体部５の外周部には突起８が設けられ、
移動ボツクス３の内周部にはその突起８によつて
往復移動範囲を規制する上限ストツパー９と下限
ストツパー１０とが設けられている。また、筒体
部５と移動ボツクス３との間の気密を保つために
移動ボツクス３の内周部には筒体部５の外周部を
摺動するＯリング１１が取付けられている。更
に、筒体部５と移動ボツクス３との間には移動ボ
ツクス３を下限ストツパー１０が突起８に当接す
るように引張る上記スプリング４が張設されてい
る。特にスプリング４は中回転域の過給圧Ｐと釣
合うスプリング力Ｆに設定され、中回転域の過給
圧Ｐにより第２図に示すように移動ボツクス３が
上限ストツパー９と下限ストツパー１０との間の
中立位置に浮上するようになつている。

次に作用を述べる。

低回転域では過給圧Ｐよりもスプリング力Ｆの
方が勝るため移動ボツクス３は第１図に示すよう
に下限ストツパー１０が突起８に当接した位置に
あり、慣性過給を相殺するようには働かない。従
つて、有効な慣性過給により空気充填効率を向上
させることができ、燃焼が向上し、出力の向上が
図れる。

次に中回転域ではその時の過給圧Ｐとスプリン
グ力Ｆとが釣合うため第２図に示すように移動ボ
ツクス３は上下に移動可能な中立状態に浮上す
る。中回転域では慣性過給のマツチングがずれる
ため圧力波が有効に作用せず、かえつて吸気抵抗
となつて空気充填効率を低下させるように働く。
即ち中回転域では慣性過給を相殺した方が、空気
充填効率を向上できる。このことはエンジンの回
転数と空気充填効率との関係を示す第５図からも
明らかである。ところが、中回転域では上記移動
ボツクス３は上下移動可能な中立状態にあるた
め、上記圧力波を受けて上下に運動し、スプリン
グ４の伸縮によるエネルギーロスやＯリング１１
の摺動摩擦エネルギーにより上記圧力波を減衰さ
せることになる。従つて、中回転域においても空
気充填効率を向上でき、出力の向上が図れる。

一方、高回転域では過給圧がスプリング力Ｆよ
りも勝るため移動ボツクス３は第３図に示すよう
に上限ストツパー９が突起８に当接した位置にな
る。この状態では移動ボツクス３が圧力波によつ
て上下動しないため、慣性過給は相殺されず、圧
力波が吸気抵抗となつて働く。従つて高回転域で
は一般に空気過剰ぎみになりがちであるが、この
空気過剰を防止し、ポンプ損失を減少させること
ができ、燃費の向上が図れる。

なお、第４図は移動ボツクス３の外側にダンピ
ング機構を構成する弾発手段である圧縮スプリン
グ４０を設けると共に、このスプリング４０に直
列にそのセツト長さ、即ちスプリング力を可変す
るためのシリンダ１２を連結した変形例を示して
いる。この場合シリンダ１２によつて移動ボツク
ス３の浮動する回転域を自由に設定することが可
能となる。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば次のような優れた
効果を発揮する。

(1) サージボツクスによつて中回転域における空
気充填効率の妨げとなる圧力波を減衰するよう
にしたので、低回転域で圧力波が有効に作用し
て慣性過給を行うようにマツチングされた内燃
機関において、中回転域でも空気充填効率を向
上させることができ、出力の向上が図れる。

(2) サージボツクスとダンピング機構とからなる
簡単な構造であるため、吸気管の長さや断面積
を大きく変更していた従来装置と異なり、小型
化でき、スペースをとらない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図及び第３図は同作用を説明するための断面図、
第４図は他の実施例を示す断面図、第５図はエン
ジン回転数と空気充填効率との関係を示すグラフ
である。 図中、１は吸気系を形成する吸気管、２はダン
ピングボツクス、３は移動ボツクス、４，４０は
弾発手段であるスプリングである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の吸気管にサージボツクスを設け、該
   サージボツクスより下流側の吸気管路によつて慣
   性過給を行うようにした内燃機関の吸気装置にお
   いて、上記吸気管路を低回転域で慣性過給が行わ
   れるように設定し、該吸気管路と上記サージボツ
   クスとの間に、機関が低回転・高回転のときには
   サージボツクスを固定支持し、機関が中回転のと
   きはサージボツクスを振動自在に支持するダンピ
   ング機構を介設したことを特徴とする内燃機関の
   慣性過給相殺装置。