JPS5851375Y2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の吸気装置に関する。

通常特にガソリン機関においては高速高負荷運転時にお
ける充填効率を高め、それによって十分な出力を得られ
るように吸気ポートは流体抵抗が小さなポート形状に形
成される。

しかしながらこのようなポート形状にした場合、高速高
負荷運転時には自然発生のかなり強力な乱れが燃焼室内
に生ずるので燃焼速度は十分に速められるが低速低負荷
運転時には燃焼室内に十分な乱れが発生せず、従がって
燃焼速度を十分に速めることができないという問題があ
る。

低速低負荷運転時に強力な乱れを発生させる方法として
、吸気ポートをヘリカル形状にしたり或いはシュラウド
弁を用いて燃焼室内に強制的に旋回流を発生させる方法
があるがこれらの方法では吸入混合気流に対する抵抗が
増大するため高速高負荷運転時における充填効率が低下
するという問題がある。

従がって高速高負荷運転時における高い充填効率を確保
しつつ低速低負荷運転時における燃焼速度を増大せしめ
るには吸気ポートを流体抵抗の小さなポート形状から形
成すると共に低速低負荷運転時に燃焼室内に強力な乱れ
を発生させるようにしなげればならない。

また低速低負荷運転時における燃焼を改善する方法とし
て燃焼室内に強力な乱れを発生させる以外に燃料の気化
を促進させることが挙げられる。

即ち、低速低負荷運転時には気化器ベンチュリ部を流れ
る空気の流速が遅く、従がって噴出燃料と空気流との相
対速度が遅いために燃料を十分に微粒化することができ
ず、その結果多量の燃料が液状のままで燃焼室内に供給
され、これが燃焼を悪化させしかも排気エミツションを
悪化させる一原因となっている。

これらの問題点を解決するために気化器スロットル弁上
流の吸気通路から副吸気通路を分岐してこれを気化器ス
ロットル弁後流の吸気通路内に再び開口せしめるように
した内燃機関が提案されている。

この内燃機関では気化器スロットル弁の開度が小さな機
関低負荷運転時には多量の混合気が吸気通路に比べて断
面積の小さな副吸気通路を介して燃焼室内に供給される
。

このとき上述したように副吸気通路は小さな断面積を有
するので混合気が副吸気通路内を高速度で流れ、斯くし
てこの際燃料の気化が促進される。

更に、副吸気通路から高速度で噴出する混合気流によっ
て燃焼室内には強力な乱れが発生せしめられる。

しかしながらこの内燃機関ではアイドリンク運転時には
大部分の混合気が副吸気通路を介して燃焼室内に供給さ
れ、しかもこのとき吸気管負圧が極めて大きなために副
吸気通路から噴出する混合気の流速は極めて速くなる。

その結果、アイドリンク運転時に燃焼室内に発生する乱
れが強くなり過ぎてかえって燃焼が悪化するという問題
がある。

本考案は機関高速高負荷運転時における高い充填効率を
確保しつつ機関低速低負荷運転時に燃焼室内に強力な乱
れを発生でき、しかもアイドリング運転時に燃焼室内に
過度に強力な乱れを発生させないようにした内燃機関を
提供することにある。

以下、添附図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第１図並びに第２図を参照すると、１は機関本体、２は
シリンダブロック、３はシリンダブロック２内で往復動
するピストン、４はシリンダブロック２上に固定された
シリンダヘッド、５はピストン３とシリンダヘッド４間
に形成された燃焼室、６は吸気ポート、Ｉは吸気弁、８
は排気ポート、９は排気弁、１０は点火栓、１１は吸気
マニホルド、１２は気化器、１３は気化器スロットル弁
、１４は気化器メインノズル、１５は排気マニホルドを
夫々示す。

第１図並びに第２図を参照すると、機関本体１の長手方
向に延びる分配通路１６がシリンダヘッド外壁面と吸気
マニホルド１１間に形成され、更にシリンダヘッド４内
に各気筒の吸気ポート６と分配通路１６とを連通ずる分
配枝路１７が形成される。

これら分配枝路１７の開口１８は吸気弁開弁時に吸気弁
とその弁座間に形成される間隙に指向され、しかもこの
開口１８は燃焼室５の周辺方向に指向される。

一方、分配通路１６の中央部は副吸気通路１９を介して
スロットル弁１３上流の混合気通路２０内に開口する開
孔２１に連結され、この副吸気通路２０内には負圧ダイ
ヤフラム式流量制御弁２２が設けられる。

この流量制御弁２２はダイヤフラム２３により隔成され
た負圧室２４と大気圧室２５とを有し、との負圧室２４
内にダイヤフラム押圧用圧縮ばね２６が挿入される。

また、ダイヤフラム２３には弁ポート２７の開閉制御を
する弁体２８が連結される。

一方、気化器１２には第２図に示すようにスロットル弁
１３がアイドリンク位置にあるときにはスロットル弁１
３上流の混合気通路２０内に開口し、スロットル弁１３
が開弁するとスロットル弁１３下流の混合気通路２０内
に開口する負圧ポート２９が形成され、流量制御弁２２
の負圧室２４は負圧導管３０を介してこの負圧ポート２
９に連結される。

一方、排気マニホルド１５内と吸気マニホルド１１内と
を連結する再循環排気ガス（以下、ＥＧＲという）供給
導管３１内には負圧ダイヤフラム式ＥＧＲ制御弁３２が
設けられる。

このＥＧＲ制御弁３２はダイヤフラム３３により隔成さ
れた負圧室３４と大気圧室３５とを有し、との負圧室３
４内にはダイヤフラム押圧用圧縮ばね３６が挿入される
。

一方、ダイ、ヤフラム３３には弁ポート３７の開閉制御
をする弁体３８が連結され、また負圧室３４は負圧導管
３９を介して負圧導管３０に連結される。

第２図に示すようにスロットル弁１３がアイドリング位
置にあるとき負圧ポート２９にはほぼ大気圧が加わり、
従がってこのとき両数圧室２４゜３４内はほぼ大気圧と
なる。

従がってこのとき両ダイヤフラム２３，３３は夫々圧縮
ばね２６，３６のばね力により大気圧室２５．３５側に
移動して各弁体２８，３８が夫々対応する弁ポート２１
。

３７を閉鎖し、その結果二方では副吸気通路１９が遮断
されるために混合気は吸気マニホルド１１を介して燃焼
室５内に供給され、他方ではＥＧＲ供給導管３１が遮断
されるためにＥＧＲガスの供給が停止される。

次いでスロットル弁１３が開弁じて低負荷運転が行なわ
れているとすると両数圧室２４．３４内には大きな負圧
が作用するために両ダイヤフラム２３．３３は圧縮ばね
２６．３６のばね力に抗して夫々負圧室２４，３４側に
移動し、斯くして両弁体２８．３８が夫々対応する弁ポ
ー）２７．３７を開口する。

従がってこのとき一方ではＥＧＲ供給導管３１からＥＧ
Ｒガスが吸気マニホルド１１内に供給され、他方では気
化器１２において形成された混合気の一部が副吸気通路
１９並びに分配通路１６を介して吸気行程下にある気筒
の吸気ポ−トロ内に分配枝路１７から噴出する。

第１図並びに第２図に示すように副吸気通路１９、分配
通路１６並びに分配枝路１７の断面積はかなり少さく、
従がって混合気はこれら通路１９．１６．１７内を高速
度で流れるためにこれら通路１６．１７゜１７内におい
て燃料の気化が大巾に促進されることになる。

また、分配枝路１７からは吸気ポート６内に混合気が高
速度で噴出するが前述したように分配枝路１７の開口１
８は吸気弁開弁時に吸気弁７とその弁座間に形成される
間隙に指向されているので分配枝路１Ｔから噴出した混
合気は高速度で上記間隙を通して燃焼室５内に流入し、
斯くして燃焼室５内に第１図において矢印Ｗで示すよう
な強力な旋回流が発生せしめられる。

その結果、燃焼速度は大巾に速められることになる。

一方、スロットル弁１３の開度が大きな高負荷運転時に
は負圧ポート２９に加わる負圧は極めて小さくなるため
に両弁体２８，３８が夫々対応する弁ポート２７．３７
を閉鎖し、斯くしてＥＧＲガスの供給が停止される。

このとき気化器１２において形成された混合気は流体抵
抗の小さな吸気マニホルド１１並びに吸気ポート６を介
して燃焼室５内に供給され、斯くして高い充填効率を確
保することができる。

以上述べたように本考案によれば機関アイドリンク運転
時には副吸気通路が遮断されるために燃焼室内に発生す
る乱れは過度に強くならず、斯くして良好な燃焼を確保
することができる。

また、アイドリンク運転時にはＥＧＲガスの供給が停止
されるのでこのときには燃焼室内にさほど大きな乱れを
発生せしめる必要がなく、更に特にアイドリンク運転時
のように気化器１２内を流れる混合気の流速は遅く従が
って燃料の気化が良好でないときにはメインノズルから
噴出した燃料の大部分が液状の状態でスロットル弁に付
着し、開孔２１から副吸気通路１９内に供給される混合
気は極めて稀薄となってしまう。

従がってこれらの点からみてもアイドリンク運転時に副
吸気通路から燃焼室内への混合気の供給を停止すること
が好ましい。

また流量制御弁２２およびＥＧＲ制御弁３２を制御する
ための負圧ポート２９を１側設ければよいので気化器の
製造が容易となる。

一方、スロットル弁が開弁した低負荷運転時には副吸気
通路を介して燃焼室に混合気が供給されるために燃焼室
内には強力な乱れが発生でき、更に高負荷運転時にはほ
とんど全部の混合気が流体抵抗の小さな吸気マニホルド
を介して燃焼室内に供給されるために高い充填効率を確
保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内燃機関の平面図、第２図は第１
図の側面断面図である。 ６・・・・・仮気ポート、Ｔ・・・・・・吸気弁、１１
・・・・・・吸気マニホルド、１２・・・・・・気化器
、１３・・・・・・スロットル弁、１６・・・・・分配
通路、１７・・・・・分装枝路、１９・・・・・・副吸
気通路、２２・・・・・・流量制御弁、３１・・・・・
・ＥＧＲ供給導管、３２・・・・・・ＥＧＲ制御弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 気化器スロットル弁上流の混合気通路から副吸気通路を
   分岐してこれを該スロットル弁後流の吸気ポート内に再
   び開口せしめ、排気マニホルドと吸気マニホルドとを再
   循環排気ガス供給導管により互に連結した内燃機関にお
   いて、負圧室を具えると共に該負圧室内の負圧が予め定
   められた負圧よりも大きくなったときに閉弁する流量制
   御弁を上記副吸気通路内に配置し、負圧室を具えると共
   にその負圧室内の負圧が予め定められた負圧よりも大き
   くなったときに閉弁する再循環排気ガス制御弁を上記再
   循環排気ガス供給導管内に設け、気化器スロットル弁が
   アイドリンク位置にあるときにスロットル弁上流の混合
   気通路内に開口しかつスロットル弁カ開弁するとスロッ
   トル弁下流の混合気通路内に開口する１個の負圧ポート
   を混合気通路内壁面上に設け、上記流量制御弁の負圧室
   と上記再循環排気ガス制御弁の負圧室を該負圧ポートに
   連結した内燃機関の吸気装置。