JPS6045741B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として自動車用内燃機関の改良に関するも
のである。

近年の自動車用内燃機関の排気系には、排ガス浄化を目
的として種々の装置が付設されており、この排ガス浄化
装置の一つの触媒コンバータがある。 ところで、上記
触媒コンバータに用いられる触媒は、一般に機能または
効果による分類とは別にその組成によりＰｔ（プラチナ
）あるいはＰｄ（パラジウム）等を主体とした酸化触媒
、Ｒｕ（ルテニウム）を主体とした還元触媒、およびＲ
ｈ（ロジウム）を含ませて酸化及び両作用を行なわせる
三元触媒に分類される。

この分類は、現時点で酸化、還元または三元触媒として
作用させる場合において、触媒性能、耐久性、コスト面
等を考慮して最も実用的なものは何であるかという観点
からの分類であつて、一般の触媒は程度の差こそあれ総
て酸化及び還元の両活性特性を有している。

すなわち、上記触媒は排ガスの性状によつてその活性作
用が変化し、例えば排ガス中に未燃焼ガスであるＨＣ．
．ＣＯが多量に含まれた還元雰囲気下では主に還元作用
をし、排ガス中に０２が多量に含まれた酸化雰囲気下で
は主に酸化作用をし、両雰囲気の中間においては酸化、
還元の両作用を活発化する。

一般にＨＣ．．ＣＯ及びＮＯｘの３要素を効率よく浄化
するシステムとして、主に次の２つのシステムが提案さ
れ、実用化が計られている。

第１のシステムは、エンジンに供給される混合気の空燃
比を理論空燃比付近に制御し、触媒を三元触媒として作
用させる方式である。第２のシステムは、排気系に還元
触媒と酸化触媒とを直列に介装し、上記両触媒間の排気
通路に２次空気を供給する方式である。上記第１のシス
テムは、ＨＣ．．ＣＯ及びＮＯｘの総ての浄化効率が高
くなる空燃比幅が非常に狭く、従つて、上記３者の浄化
効率を高く維持するためには、機関に供給される混合気
の空燃比制御幅を非常に厳格に管理する必要があり、特
にエンジンの運転状態が常に変動する自動車用に採用す
るためには空燃比のフィードバックコントロール機能．
が必要とされる。

また、上記第２のシステムは、一般に耐久性、還元活性
性能等を考慮して特に高価な貴金属系触媒のＲｈまたは
Ｒｕを多量に含ませた触媒が還元触媒として用いられる
ため、結果として触媒コンバーータが高価なものとなる
欠点がある。

なお、Ｒｕについては、酸化雰囲気でのＣＯの浄化効率
が低いという欠点をも有している。

本発明の主目的は、排ガス中のＨＣｌＣＯ及びＮＯｘが
総て効果的に低減される主として自動車一用の内燃機関
を提供することにある。

本発明の他の目的は、排気系に設けられる触媒コンバー
タ及び二次空気供給装置が安価なものとなる主として自
動車用の内燃機関を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、二次空気供給装置から供給
される空気の供給口より上流側に配置された酸化触媒を
一時的に三元触媒または還元触媒として作用させ、通常
は酸化触媒として作用させることにより、同酸化触媒に
よるＨＣ，．ＣＯ及びＮＯｘの浄化効率が高く、しかも
、上記酸化触媒の耐久性が大である主として自動車用の
内燃機関を提供することにある。

上記諸目的は、機関の各シリンダ内に、少なくともチョ
ーク弁作動時またはスロットル弁開度が大の加速時には
一時的に理論空燃比における混合気により濃化され、部
分負荷における定常走行状態では理論空燃比における混
合気より希薄化された混合気を供給する混合気生成装置
、上記各シリンダより排出される排ガスの一部を機関の
運転状態に応じて上記各シリンダに還流する排ガス還流
装置を有する内燃機関において、上記各シリンダに近接
配置された排気マニホルド内に設けられた酸化触媒コン
バータ、同排気マニホルドの後流側に形成された流通断
面積が小の排気通路、同排気通路の下流側に接続された
他の酸化触媒コンバータ、上記両コンバータ間の上記粒
通断面積が小の排気通路内またはその上流側に補助空気
を供給する二次空気供給装置を具備し、上記触媒コンバ
ータに使用される触媒を実質的にパラジウム、プラチナ
またはそれらの混合物としたことを特徴とする構成によ
り達成される。

上記構成においては定常走行状態時に機関に供給される
混合気が理論空燃比における混合気より希薄であるため
、希薄燃焼が良好に行なわれるようにする工夫が必要で
ある。

この希薄燃焼を良好に行なわせる方法としては、従来よ
り種々のものが提案され、また、実用化されており、そ
の代表的なものとしては、燃焼室に副室を形成し、同副
室には濃混合気を供給し、同濃混合気を着火してトーチ
燃焼により主燃焼室に供給される希薄混合気の燃焼を促
進する副室式層状燃焼方法、燃焼室に流入する混合気に
指向性を与えて燃焼室内で強力なスワールを発生させ、
同スワールによつて希薄混合気の燃焼を促進させる方法
、燃焼室内の点火プラグ付近に濃混合気を集め、他の部
分に空気または希薄混合気を導びき、着火性および燃焼
性を向上させた開放室式層状燃焼方法等がある。

本発明は、上記のごとき希薄燃焼を良好に達成する方法
を採用した機関に適用すればより効果的である。

なお、混合気生成装置としては一般に多用されている気
化器あるいは燃料噴射装置がシリンダ内において設定さ
れた希薄混合気を生成するように調整されたものを採用
すればよく、特殊な装置を採用する必要性は全くない。

また、触媒コンバータに導びかれる二次空気の供給装置
としては、機関の駆動に直接機械的に連動される一般の
ベーンポンプあるいは、吸気系、排気系またはクランク
室等に発生する負圧あるいは変動圧を利用して作動させ
るブースタポンプ等、一般に多用されているポンプを用
いればよいが、定常走行状態では希薄混合気の燃焼ガス
が排気系に導びかれているため、その吐出量は少なくて
よく、従つて、二次空気供給装置用のポンプとしては低
性能の安価なものでよく、また、上記ベーンポンプを用
いた場合でも、その駆動による機関出力損失は少なくて
すむ。次に、本発明を図面に示す実施例により詳細に説
明する。

第１図に示す本発明の一実施例において、自動車用火花
点火式多気筒内燃機関の本体１０は主としてシリンダブ
ロック１２及びシリンダヘッド１４から構成され、シリ
ンダヘッド１４の一側には吸気マニホルド１６が固着さ
れるとともに他側には詳細に後述する排気マニホルド１
８が固着されている。

吸気マニホルド１６の上端開口部には従来一般の気化器
２０が接続され、さらに気化器２０の上方にはエアクリ
ーナ２２が取付けられている。エアクリーナ２２、気化
器２０及び吸気マニホルド１６は主吸気通路２４を形成
し、同通路２４はシリンダヘッド１４に形成された吸気
ボート２６に接続され、同ボート２６は燃焼室２８を形
成するシリンダヘッド１４の半球形状凹部面３０に開口
され、同開口は主吸気弁３２により開閉される。燃焼室
２８は上記半球形状凹面３０と、シリンダブロック１２
に形成されたシリンダ３４の内周面３６と、同内周面３
６上を摺動するピストン３８の頂面４０とにより限界さ
れて構成されている。また、上記半球形状凹面３０は、
排気弁４２により開閉される排気ボート４４が開口され
るとともに、詳細に後述する噴射孔４６及び図示しない
点火プラグが配設されている。噴射孔４６は副吸気弁４
８を介して副吸気通路５０に接続され、同副吸気通路５
０の上流側は主吸気通路２４に介装されたスロットル弁
５２との関係で決定される主吸気通路２４の特定の通路
壁に開口された２個の開口５４，５６に接続されている
。

気化器２０内に形成された主吸気通路２４には上流側よ
り下流側に向けて順番に、チョーク弁５８、ベンチユリ
６０及び上記スロットル弁５２が介装され、エアクリー
ナ２２には円環状のクリーナエレメント６２が介装され
ている。また排気ボート４４には排ガスの一部を主吸気
通路２４に還流する排ガス還流通路６４の一端が接続さ
れ、同通路６４の他端は主吸気通路２４のスロットル弁
５２より下流側に接続されている。

上記排ガス還流通路６４の途中には流量を制御する弁６
６が介装され、同弁６６は機関の運転状態に応じて開閉
制御される。上記弁６６はスロットル弁５２の開度に応
じて機械的に連動されて開閉される弁、主吸気通路２４
の特定位置に発生する負圧あるいは排気通路に発生する
排圧等の変化に応じて作動するダイヤフラム式アクチュ
エータにより開閉される弁、機関温度に応じて開閉され
る弁、機関の回転数に応じて開閉されるソレノイド弁等
種々の制御弁が必要に応じて、単独で、あるいは組合せ
て採用されるものである。

ところで、排気ボート４４に接続された排気マニホルド
１８の下端集合部は、流通断面積が小の排気管６８を介
して詳細に後述する触媒コンバータ７０に接続され、同
コンバータ７０はさらに排気管７２に接続され、同排気
管７２は図示しない排気マフラを介して大気に開放され
ている。

上記排気マニホルド１８の集合部下方には二次空気供給
用バイブ７４の一端が接続され、同バイブ７４の他端は
ブースタポンプ７６に接続されている。同ブースタポン
プ７６はシリンダブロック１２により形成されたクラン
ク室７８内に発生すＪる変動圧を作動源とするダイヤフ
ラムポンプである。そこで、次に上記作動源とダイヤフ
ラムポンプ７６との詳細を第１図及び第２図により説明
する。

上記機関本体１０のシリンダブロック１２には、上方に
上記シリンダ３４を含む４つのシリンダ３４，８０，８
２，８４が形成されるとともに、下方にはクランクシャ
フト８６の軸受８８を形成するため実質的に平行に配置
された複数の仕切壁９０，９２，９４，９６，９８が形
成され、各仕切壁間の空間の上方はそれぞれ各シリンダ
３４，８０，８２，８４に連通するとともに、下方はオ
イルパン１００内に開口している。本実施例においては
、ポンプ７６を作動するための変動圧を発生するため、
シリンダ３４を挾んだ両仕切壁９０，９２の下端間に仕
切板１０２が固着され、同仕切板１０２は連接棒１０４
と、クランクシャフト８６の１クランク１０６を内蔵し
、シリンダ３４のピストン３８より下端の両仕切壁９０
，９２に挾まれた空間を、他の仕切壁間及びオイルパン
１００内の空間から隔絶している。

上記仕切板１０２は図示しないボルトにより両仕切壁９
０，９２の下端面に固着されるとともに、湾曲した底板
１０８と１対の側板１１０とから構成され、側板１１０
の底板１０８付近には排油孔１１２が穿設されている。
ブースタポンプ７６は、筐体１１４内がダイヤフラム１
１６により２室１１８，１２０に分割され、一方の室１
１８は空気通路１２２によりシリンダ３４に連通する上
記隔絶された空間に連通されて変動圧力室として作用し
、他方の室１２０はリード弁１２４およびエアフィルタ
１２６を介して大気に連通されるとともに、他のリード
弁１２８を介して二次空気供給用バイブ７４に連通され
．てポンプ室として作用する。上記ダイヤフラム１１６
の両側面には、１対のスプリング１３０，１３２が対向
した付勢力を有して当接している。

次に、第３図及び第４図により主としてシリン．ダヘツ
ド１４の内部構造を詳細に説明する。

シリンダヘッド１４に螺着された点火プラグ１３４のス
ーパーギャップ１３６は半球面形状凹面３０の延長面上
またはその近傍に配置され、またシリンダヘッド１４に
は上記スパークギャップ１３６に−隣接して貫通孔が設
けられ、同貫通孔に中空中筒状の噴射室形成部材１３８
及びバルブガイド１４０が嵌合され、バルブガイド１４
０内には副吸気弁４８のステム外周面とバルブガイド１
４０内周面とが隙間を有して形成された断面形成が円環
状の副吸気通路５０ａが形成され、同通路はバルブガイ
ド１４０に穿設された半径方向の通路５０ｂを介してバ
ルブガイド１４０の外周面と上記貫通孔内周面とが隙間
を有して形成された副吸気通路５０ｃに連通され、同副
吸気通路５０ｃはシリンダヘッド１４に形成された副吸
気通路５０ｄに連通され、さらに、副吸気通路５０ｄは
上記吸気マニホルド１６に一体的に形成された副吸気通
路に連通されている。副吸気通路５０の上流端に設けら
れた前記ボート５４，５６のうち、ボート５４はスロッ
トル弁５２より常に上流側に位置する主吸気通路２４の
通路壁に開口され、ボート５６はスロットル弁５２が通
常のアイドル開度にある状態で同弁端部に対向する位置
または同端部よりやや下流側に位置し、スロットル弁５
２が開動すると上流側に位置する通路壁に開口されてい
る。

上記副吸気通路５０ａは噴射室形成部材１３８内に形成
された噴射室１４２に開口され、同開口はバルブガイド
１４０先端に形成されたバルブシートに副吸気弁４８の
フェースが当接することにより閉じられる。

上記噴射室形成部材１３８は燃焼室２８内に一部が露出
部に噴射室１４２と燃焼室２８とを連通する上記噴射孔
４６が穿設され、同噴射孔４６はスパークギャップ１３
６近傍に設けられるとともに、スパークギャップ１３６
方向またはその付近に指向されている。

主吸気弁３２及び副吸気弁４８は共に同一のロッカアー
ム１４４により駆動されるキノコ弁で、同ロッカアーム
１４４はロッカシャフト１４６に嵌合され、機関により
回動されるカムシャフト１４８に設けられたカム１５０
に当接して揺動し、カム１５０への当接面とは反対側の
アーム部は２叉に分岐し、同分岐部にはそれぞれアジヤ
ストスクリユ１５２，１５４が螺着されている。

アジヤストスクリユ１５２の端面は主吸気弁３２のステ
ム上端面に当接され、アジヤストスクリユ１５４の端面
は副吸気弁４８のステム上端面に当接されている。

なお、第３図において、１５６，１５８，１６０はバル
ブスプリング、１６２，１６４，１６６はスプリングリ
テーナ、１６８は排気弁４２用口ツカアームである。

次に、上記実施例の内燃機関に採用されている排気系の
構造を第５図により詳細に説明する。

この排気系はシリンダヘッドの一側に触媒コンバータ内
蔵の排気マニホルド１８が固着され、同マニホルドの下
流側端部にはシールリング１７０を介して流通断面積が
小の排気管６８が接続され、同排気管６８の後流側は他
の触媒コンバータ７０に接続された構成である。排気マ
ニホルド１８は上部の分岐部１７２と下部の集合部１７
４との２分割構造で、集合部１７４の円筒状空間部には
セラミック製のハニカム状モノリス担体１７６か弾性支
持部材１７８及びガス１８０を介して弾性的に支持され
、また、上記集合部１７４のモノリス担体１７６介装位
置より下流側には上記二次空気供給用バイブ７４が接続
される二次空気供給口１８２が設けられている。

一方、触媒コンバータ７０は触媒ケーシング１８４内に
セラミック製のハニカム状モノリス担体１８６が弾性支
持部材１８８を介して弾性的に支持された構成である。
上記両モノリス担体１７６，１８６には貴金属触媒の中
では比較的安価で、資源として豊富な実質的にＰｄまた
はＰｔのみから成る触媒またはＰｄとＰｔとが混合され
た触媒が担持されている。次に、上記構成を有する実施
例の作用効果について詳細に説明する。機関駆動状態に
おいて、エアクリーナ２２よる主吸気通路２４に吸入さ
れた空気の大部分が気化器２０において燃料と所定の空
燃比に混合されて吸気ボート２６より燃焼室２８に吸入
される一方、上記吸入空気の一部は微量の燃料を含んだ
状態でボート５４，５６より副吸気通路５０を通つて噴
射室１４２に導びかれ、同噴射室１４２に導びかれた空
気は噴射孔４６より燃焼室２８内に噴射される。

この噴射孔からの噴射量及び噴流の強さは主としてスロ
ットル弁５２の開度すなわち機関の負荷に応じて変化し
、スロットル開度が小さいアイドリング時あるいは軽負
荷時にはスロットル弁５２の絞り作用により主吸気通路
２４より供給される混合気量が少なく、燃焼室２８には
吸気行程時高負圧が発生し、一方、主吸気通路２４のス
ロットル弁５２より上流側は略大気圧または低負圧であ
るため、圧力差により多量の空気が噴射孔４６より強力
に噴射され、この噴出流は、スパークギャップ１３６ま
たはその近傍を通過することによりその電極が清掃され
、また同ギャップ１３６周囲の既燃ガスが掃気されると
ともに、半球形状凹面３０に沿つて流下し、吸気ボート
２６より吸入された混合気に強力なスワール及びターピ
レンスを与え、このスワール及びターピレンスは圧縮行
程中にも残存し、混合気と空気とを適度に混合するとと
もに、点火後の火焔伝播を助ける役目をする。

上記着火性の向上及び燃焼速度の増大により、通常の燃
焼方式に比して稀薄燃焼限界が飛躍的に伸び、燃費も改
善される。この稀薄燃焼限界の飛躍的な伸長により、気
化器２０による吸入混合気のリーンセツトが可能となり
、また、排ガス中のＮＯｘ低減を目的として行なわれる
排ガス還流通路６４を通じての主吸気通路２４への排ガ
ス投入量の増量も可能となる。

第６図は通常の運転域における定常走行状態での燃焼室
２８内に生じる混合気を空燃比特性の一例を示し、本実
施例においてはこの第６図に示すごとく定常走行状態に
おける吸入混合気の空燃比は理論空燃比より大すなわち
空燃比が略１５．０より大に設定されている。なお、第
６図および以下に示す第７図及び第８図において、実線
Ａは機関の全開出力線を示す。

また、第７図は弁６６により制御された排ガス還流率（
重量％）を示し、この排ガス還流率（重量％）は再循環
排出ガス（重量）÷吸入新気量（重量）×１００により
算出されたもので、上記環流特性によりドライバビリテ
イを損うことなく、ＮＯｘの発生が効果的に低減されて
いる。ところで、機関加速時には、気化器２０に付設さ
れた図示しない従来一般の加速ポンプからの燃料供給に
より、一時的に混合気は濃化され、また、エンジン冷態
時においてチョーク弁５８が閉動されている時にも気化
器２０の特性により混合気は濃化され、空燃比は略理論
空燃比になるか、またはそれより小さくなる。

排気行程において、排気弁４２が開くと燃焼室２８内の
燃焼ガスが排気ボート４４内に排出され、同排出ガスは
排気マニホルド１８、排気管６８を通つて触媒コンバー
タ７０に導びかれる。

この触媒コンバータ７０に流入する排ガスに含まれたＨ
Ｃ．．ＣＯの未燃焼ガスは、定常走行状態では非常に少
ない。すなわち、噴射孔４６からの噴出流による燃焼性
向上と、気化器２０がリーンセツトに調整されているた
めで、この少量の未燃焼ガスはモノリス担持体１７６，
１８６に設けられた多数の小通路内を流下中において、
ＰｄまたはＰｔ触媒の作用で効果的に浄化され、ＨＣ，
．ＣＯが非常に低減された清浄な排ガスとして大気中に
放出される。

他方ＮＯｘについては、主として排ガス還流により燃焼
室２８内での発生が低減されるため、両触媒コンバータ
に流入する排ガス中のＮＯｘは少ない。

従つて、気化器２０の特性により排ガス中に余剰酸素が
多量に含まれた酸化雰囲気下で両担体１７６，１８６の
触媒が作用し、Ｐｄｌｐｔによる還元作用は少なく、結
果として両触媒コンバータによるＮＯｘの浄化効率は低
いが元々燃焼室２８でのＮＯｘの発生が非常に少なくな
るように調整されているため、定常走行状態において両
触媒コンバータによるＮＯｘの低減効果が低くても、排
ガス浄化面での影響は少ない。加速時及びエンジン冷態
時には、燃焼室２８に濃混合気が供給され、排ガスはＨ
Ｃ，．ＣＯが多く、残留酸素の少ない還元雰囲気となり
、この排ガスが前段のモノリス担体１７６内に流入する
と、Ｐｄ，．Ｐｔは三元触媒として酸化、還元の両作用
を行ない、ＨＣｌＣＯ及びＮＯｘが総合的に浄化され、
還元雰囲気のため完全に浄化しきれなかつたＨＣ．．Ｃ
Ｏは、排ガスがバイブ７４を通つて二次空気供給口１８
２より集合部１７４の下方に供給さ．れる二次空気と混
合された後、後段のモノリス担体１８６内を流下するこ
とにより、担体１８６に担持されたＰｄまたはＰｔの触
媒によつて良好に低減される。

ところで、特にＰｄ触媒はＲｈ等の触媒に比して。ＨＣ
．．ＣＯが多く、残留酸化の少ない排ガスが通過する還
元雰囲気下での耐久性に劣るが、本実施例においては多
用される定常走行状態において常に気化器２０が理論空
燃比よりリーン側に設定されているため、長期使用によ
る浄化効率の低下は少・ない。また、気化器２０は通常
の気化器に比して全体的にリーン側にオフセットされる
とともに、定常走行状態においては常に理論空燃比より
リーン側になるように調整されているため、バイブ７４
より触媒コンバータ７０に２次空気として追加する空気
量は少量でよく、このため、バイブ７４に空気を送り出
すエアポンプとしては簡素なものを使用することが可能
とある。

また、上記構成の排気系においては、前段の触媒コンバ
ータは機関本体１０の排気ボート４４に近接した排気マ
ニホルド１８内に設けられているため、燃焼室２８より
排出される排ガスは、その・排ガス温度が高い状態で上
記前段の触媒コンバータ内を通過し、触媒による還元ま
たは酸化作用が活発に行なわれるとともに、機関冷態始
動後において、上記前段の触媒コンバータが直ちに稼動
温度にまで昇温され、上記前段の触媒コンバータにおけ
るＨＣ，．ＣＯ及びＮＯｘの排ガス浄化性能が高くなる
。

また、ブースタポンプ７６よりニ次空気供給用バイブ７
４を通つて二次空気供給口１８２から集合部１７４内に
噴射される二次空気は、両触媒コンバータの流通断面積
に対して絞られた排気管６８を通過するとともに後段の
触媒コンバータ７０に至るまでの通路長さが十分確保さ
れているため、排ガスと良好に混合された状態で上記後
段の触媒コンバータ７０を通過し、同触媒コンバータ７
０での触媒による酸化作用が担体１８６全域で略均等に
行なわれる結果となり、上記後段の触媒コンバータにお
けるＨＣ．．ＣＯの浄化性能も高くなる。

なお、上記実施例においては、二次空気供給口１８２を
排気マニホルド１８の集合部１７４に設けたが、この供
給口１８２は排気管６８に設けても排ガスと二次空気と
の混合性は良好である。

次に、ブースタポンプ７６の作用について説明する。今
、ピストン３８が下降すると、仕切壁９０，９２及び仕
切板１０２により囲まれたクランク室内の空気は圧縮さ
れ、一部の空気は排油孔１１２等の隙間より流出するが
高圧となり、同高圧空気は空気通路１２２を通つてブー
スタポンプ７６の圧力室１１８に伝達される。

一方、ピストン３８が上昇すると、上記クランク室内の
空気は膨張し、外部より排油孔１１２等の隙間を通つて
クランク室内に一部の空気が流入するが低圧となり、同
低圧空気は同様に圧力室１１８に伝達される。したがつ
て、機関の１回転毎に圧力室１１８の圧力が高圧から低
圧に１回変動し、圧力が上昇するとダイヤフラム１１６
はスプリング１３２の付勢力に抗して第１図右方に押圧
され、ポンプ室１２０内の空気が圧縮される。この時、
リード弁１２４が閉じてリード弁１２８が開き、ポンプ
室１２０内の空気はバイブ７４に吐出される。

圧力室１１８内の圧力が低下すると、ダイヤフラム１１
６はスプリング１３０の付勢力に抗して第１図左方に変
位し、ポンプ室１２０の容積が増大されてリード弁１２
８は閉じるとともにリード弁１２４が開き、エアフィル
タ１２６により浄化された大気がポンプ室１２０内に吸
入される。上記ブースタポンプ７６の吐出量特性は、ダ
イヤフラム１１６の径、両室１１８，１２０の容積、ス
プリング１３０，１３２の押圧力等を変更することによ
り容易に好適な特性とすることができるが、本実施例に
おいては第８図に示すごとき流量特性が得られるように
調整されている。ところで、上記ブースタポンプ７６に
おいては、その作動変動圧としてシリンダ３４下部に発
生する変動圧のみを利用しているが、それではブースタ
ポンプ７６からの二次空気吐出量が少ない場合には、他
のシリンダ下部に発生する変動圧との組合せで二次空気
供給用のブースタポンプを作動するように構成すればよ
い。この場合、例えばシリンダ３４のピストン３８と、
シリンダ８２のピストンとはクランク角で１８０リの位
相ずれを有しているため、上記両シリンダ３４，８２の
各々の下部に発生する変動圧は、その高圧時と低圧時と
が常に逆になるため、ブースタポンプとしては２枚のダ
イヤフラムを利用し、一方のダイヤフラムにより仕切ら
れた両室を圧力室とし、各圧力室に上記各々の変動圧を
導びき、上記ダイヤフラムの変位に連動される他方ダイ
ヤフラムを一側壁として形成されたポンプ室よりバイブ
７４に空気を吐出する構成となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す自動車用火花点火式多
気筒内燃機関の概略システム図、第２図は上記一実施例
におけるシリンダブロック部の断面図、第３図は主とし
て上記一実施例における機関本体を構成するシリンダヘ
ッドの断面図、第４図は第３図のＡ−Ａ矢視図、第５図
は上記一実施例における排気系の一部断面平面図、第６
図は上記一実施例に供される気化器の空燃比特性線図、
第７図は上記一実施例における排ガス還流量特性線図、
第８図は上記一実施例に供されるブースタポンプの吐出
量特性線図である。 】０：機関本体、１２：シリンダプロツク、１４：シリ
ンダヘツド、１６：吸気マニホルド、１８：排気マニホ
ルド、２０：気化器、２４：主吸気通路、２６：吸気ボ
ート、２８：燃焼室、３２：主吸気弁、４４：排気ボー
ト、４６：噴射孔、４８：副吸気弁、５０：副吸気通路
、５２：スロツトル弁、５８：チヨーク弁、６４：排ガ
ス還流通路、６６：弁、６８：排気管、７０：触媒コン
バータ、７４：パイプ、７６：ブースタポンプ、９０，
９２，９４，９６，９８：仕切壁、１００：オイルパン
、１０２：仕切板、１２２：空１気通路、１３４：点火
プラグ、１７６，１８６：モノリス担体、１８２：ニ次
空気供給口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関の各シリンダ内に少なくともチョーク弁作動時
   またはスロットル弁開度が大の加速時には一時的に理論
   空燃比における混合気より濃化され、部分負荷における
   定常走行状態では理論空燃比における混合気より希薄化
   された混合気を供給する混合気生成装置、上記各シリン
   ダより排出される排ガスの一部を機関の運転状態に応じ
   て上記各シリンダに還流する排ガス還流装置、上記各シ
   リンダに近接配置された排気マニホルド内に設けられた
   酸化触媒コンバータ、同排気マニホルドの後流側に形成
   された流通断面積が小の排気通路、同排気通路の下流側
   に接続された他の酸化触媒コンバータ、上記両コンバー
   タ間の上記流通面積が小の排気通路内またはその上流側
   に補助空気を供給する二次空気供給装置を具備し、上記
   両触媒コンバータの担体には実質的にパラジウム、プラ
   チナまたはそれらの混合物から成る触媒を担持させたこ
   とを特徴とする内燃機関。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の機関において、上記混
   合気生成装置により上記定常走行状態で空燃比が理論空
   燃比１４．７から１６．０までの範囲内に制御されるこ
   とを特徴とする内燃機関。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の機関において、上記二
   次空気供給装置に用いられている空気ポンプとして機関
   のクランク室に発生する変動圧力を作動源とするダイヤ
   フラムポンプとしたことを特徴とする内燃機関。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の機関において、上記機
   関の各シリンダには燃料−空気の混合気が導かれる給気
   ポート及び高速で上記シリンダには燃料−空気の混合気
   が導びかれる給気ポート及び高速で上記シリンダ内に気
   体を噴射する噴射ポートが開口され、上記各シリンダ内
   において、上記噴射ポートから高速で供給される給気に
   より上記給気ポートから供給される給気にスワールまた
   はタービレンスを与える構成としたことを特徴とする内
   燃機関。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の機関において上記給気
   ポートには気化器により生成された混合気が導びかれ、
   上記噴射ポートには空気または希薄混合気が導びかれる
   ことを特徴とする内燃機関。