JPS608422A - 過給式多気筒内燃機関における過給用気筒の弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の気筒のうち一部の気筒を、他の燃焼用
気筒に対する吸入空気圧縮用の過給用気筒に構成した多
気筒内燃機関において、その過給用気筒において空気の
吸入及び吐出を行なうための弁装置に関するものである
。

このように複数気筒のうち一部の気筒全、他の燃焼用気
筒π対する過給用気筒πした多気筒内燃機関け、特公昭
５５−２７２１８号公報及び特開昭５２−７６５１７８
公報によって提案されて−る。そしてこの種の過給式内
燃機関における過給用気筒には・空気の吸入時に開で空
気の吐出時に閉となる吸入弁、及び空気の吸入時に閉で
空気の吐出時に開となる吐出弁が必要であって、前記両
公報では、吸入弁を逆止弁型の吸入弁として、とｔ″Ｌ
を過給用気筒への吸入ポート内ＶＣ設ける一方、吐出弁
を他の燃焼用気筒πおける吸気弁に兼用させるようにし
ている。

ところが前記した先行技術のものでに、過給用気筒のじ
ストシが上死点に達した圧縮終りの時期及びピストンが
上死点からの下降行程Ｇでよって吸入を始める時期にお
ける気筒容積には、過給用気筒のシリ−Ｊり室から他の
燃焼用気筒における吸入弁までの間の吐出通路の容積が
加算されることになって、圧縮終り及び吸入始めの時期
６τおける隙間容積が大きいから、過給用気筒における
隙間容積比が大となり従って過給用気筒における体積効
率が低下して、燃焼用気筒への吸入効率及び過給効率が
低いのであった。

本発明は、前記のように複数の気筒のうち一部の気筒を
、他の燃焼用気筒に対する過給用気筒に構成した多気筒
内燃機関において、前記過給用気筒における吸入ボート
内π板ばね製のリード板を有する逆１ト弁型の吸入弁を
設けることに加えて、過給用気筒における吐出ボートに
も同じく板ばね製のリード板を有する吐出弁を設けるこ
とにより、過給用気筒から燃焼用気筒Ｃτ至る吐出通路
の容積が、隙間容積に加算しないように構成する一方、
吸入ボート内ＶＣ設けられる吸入弁πおける窓面積を行
程容積に対しである値に設定することによって、体積効
率を高めるようにしたものである。

以下本発明を、３気筒機関に適用した場合の実施例につ
いて説明すると、図において（１）は、第１気筒（２）
及び第３気筒（４）を４サイクルの燃焼用気筒とし、第
２気筒（３）を２サイクルの過給用気筒上した外型３気
筒機関を示し、第１及び第３気筒＋２＋　＋４１Ｋ（ｆ
ｌ吸気弁（５１（６）付き吸気ボートｆ７１　＋８＋と
排気−ＪＦ　（９１ｆｌＯ（付き排気ホードｔｌ１１　
（１２＋とを、第２気筒（３）Ｋに機関の一側面０３）
Ｋ開口する吸入ボート側と機関の他側面（１５１に開口
する吐出ボート（＋印とを各々備え、第１気筒（２）及
び第３気筒（４）のヒスト−Ｊは同時に同一位相で上下
動するが、第２気筒（３）のヒストｙは第１及び′第３
気筒のヒストンとは正反対に上下動するようにりうシフ
角で１８０°ずれている一方、第１気筒（２）と第３気
筒（４）とは、第１気筒（２）が爆発行程のとき第３気
筒（４）が吸気行程となるように点火順序がクラシフ角
で３６００ずれており、第２気筒（３）の最初の圧縮行
程のとき第３気筒＋４１が吸気行程で、第２気筒（３）
の次の圧縮行程のとき第１気筒（２）が吸気行程であり
、且つ第２気筒（３）Ｋおける行程容積は第１及び第３
気筒＋２）　ｆ４１に対する過給に必要な容積に設定さ
れている。

口ηは吸気用のエアクリーナで、該エアクリーナ（１７
１を吸気通路（ｉ鴇を介して前記第２気筒（３）の吸入
ホード圓π接続する一方、第２気筒（３）の吐出ボート
（１６）を脈動消去用のサージタンク（１９）と気化器
ＣＯ）等の燃料供給手段とを備えた吸気通路（２１）を
介して、前記第１気筒（２）の吸気ボート（７）及び第
３気筒（４１の吸気ホー１１８１＆で接続する。

（２２１は＠２気筒（３）に対する逆止弁型の吸入弁を
示り、該吸入弁ｆ２２］は、山形断面状の升取付部材囚
）と、該ブ↑収イｑ部材＋２３１にこれに合計６個穿設
の矩形状窓孔（２４）を塞ぐようＣでねしく嵩等にて固
着した板ばね製の１１−ド板（ｚ６）とからなり、この
吸入弁（２２１を吸入ボート（１のにそのリード板（２
６）が吸入ボート（＋４１内に位置するようにして取付
ける一力、第２気筒（３）Ｋおける吐出ホード［１Ｂ１
に、同じく山形断面形状の升月×付部材（２８）πその
窓孔（２９）を塞ぐように板ばね製のリード板（３０）
を固着して我る逆止弁型の吐出弁ｅ２７）全取付ける。

なお、第１及び゛第３気筒（２）　（４＋の排気ボート
ｔｉｌｌ　（１２１には排′気マニホールド（３Ｉ）が
接続され、また、前記第１気筒（２）と第３気筒（４）
とにおける往復運動部分の質量及び回転運動部分の質量
を同じにし、その中間に位置する第２気筒＋３１　ｖｃ
おける往復運動Ｗｌｓ分の質量及び回転運動部分の質量
を、他の気筒つまり第１気筒（２）又は第３気筒（４）
の往復運動部分の質量及び回転運動部分の質量の略２倍
に設定することによって、往復質量及び回転質量Ｃ４：
対する７Ｓラフスを保つように構成されている。

この構成において、第２気筒（３）におけるヒスト−７
ｆ３Ｚの上昇動【Ｃよる最初の圧縮行程のとき、第３気
筒（４）が吸気行程で、第２気筒（３）の次の圧縮行程
のとき第１気筒（２）が吸気行程であるから、エアクリ
ーナ（１ηから第２気筒（３）に吸入され当該第２気筒
（３）において圧縮された加圧空気は、第１気筒（２）
と第３気筒（４）とに交互に吸気されるのであり、この
場合、第１気筒（２）及び第３気筒〔４）への吸入空気
に燃料を供給するための気化器の等の燃料供給手段を、
過給用の第２気筒（３）より下流側に設けておけば、気
化器２０１によって供給された燃料は、過給用の第２気
筒（３）を通過することなく、燃焼用の第１気筒（２）
及び第３気筒（４）に送られるのである。

そして、前記第２気筒（３）は第４図の圧力線図に示す
ように、そのヒストンの下死点からの上昇動時Ｃτ１点
から圧縮を始め、シリンタ内の圧力がＰ２に達すると２
点で吐出弁伐ηが開いて圧縮空気全放出し、３点でヒス
トンが上死点に達Ｌ１そしてヒストシの下降に伴ってシ
リ：、Ｉり内の圧力がＰ２から大気圧以下のＰｌ−１で
膨張降下して４点になって吸入弁（２２１が開き、空気
を吸入しつつ１点に戻るサイクルを画くのである。

この第４図の圧力線図において行程容積をＶ１隙間容積
を７０１３〜４間の膨張後４点で新しい空気の吸入が始
するときの容積を■とした場合、４〜１間において新し
い空気を実際に吸入する容積は　Ｖ　−（Ｖｃｌ−Ｖｃ
）となるから、・・・・・■ となる、一方Ｍｆ７記圧力線図の状態変化はボリト０−
づ変イにで、ＰＶｍ＝一定であるから？これを前記０式
に代入すると、体積効率　は、大きい程、つ捷り隙間容
積が大きい程小さくなる。

この場合、本発明は過給用の第２気筒（３）における吸
入ボート＋１４１　Ｋ吸入弁！２２１　’！ｉｌ−設け
ることに加えて、吐出ボートＱ８１　ＶＣ吐吐出（２７
Ｉを設けたものであるから、前記隙間容積■にに、前記
した先行技術のように過給用気筒のシリンダ室から燃焼
用気筒における吸気弁＋５１　＋６）−１’での間の通
路の容積が加算されることはなく、隙間容積ＶＣを著し
く小さくできて、体圧力比が犬きくなると小さくなるか
ら、体積効率を高めるｖｃに圧力比を小さくしなければ
ならす、圧力比を小さくするには、吸入升聞における窓
孔（２４）の総面積つまり窓面積を大きくして吸入弁（
２２１ＶＣおける流れ抵抗を低減すれば良いが、吸入ボ
ート（１４）内に設けた吸入弁し２１における窓孔（２
４）全体の窓面積を大きくすることは、この各窓孔（２
４１を塞ぐり−ド板（２６）が大きくなり、従って吸入
ボート圓の内容積を増大しなければならないので、この
分だけ隙間容積ｖＣが犬となる。

すなわち、リード板を有する逆止弁型の吸入弁ｆ２Ｚを
吸入ボート（１４内Ｏて設けた場合、隙間容積（−Ｖ）
と圧力比（寸）とは体積効率に対して相反する関係にあ
って、圧力比を小さくするために吸入弁＋２Ｚの窓面積
を大きくすれば、隙間容積比が大きくなり、逆に隙間容
積比を小さくするために吸入弁（２ｚの窓面積音生さく
すｎは圧力比が大きくなる。

そこで本発明はこの両者の関係について種々検討した結
果、行程容積ＶＶｃ対する窓面積の割合を４．５〜ｇ、
　５　ｍｊ／ｃｃにしたときが最適であることを見出し
た。

すなわち、行程容積Ｖｖｃ対する窓面積の割合が４、５
　Ｊ　／ｃｃ未満であると、圧力比が大きくなることに
よる体積効率の低下が、隙間容積比が低下することによ
る体積効率の増加よりも大きくなって体積効率が低下し
、また、行程容積に対する窓面積の割合が８．５ｗｊ７
／ＣＣを越えると、隙間容積比が大きくなることによる
体積効率の低下が、圧力比が小さくなることによる体積
効率の増加よりも大きくなって体積効率が低下するので
あったが、行程容積ＩＣ対する窓面積の割合を前記のよ
うに４．５〜８．５１４／（！Ｏにしたとき、体積効率
を最大にできるのであった。

なお、前記実施例は３気筒機関（Ｃおける中火の第２気
筒（３）を過給用気筒にした場合であったが、第１気筒
（２）又は第３気筒（３）全過給用気筒π、曲の気筒を
燃焼用気筒にしても良く、捷た、４気筒又は６気筒機関
等の多気筒機関に対しても同様に適用できることはいう
捷でもない。

以上の通り本発明は、複数の気筒のうち一部の気筒を、
池の燃焼用気筒に対する過給用気筒π構成した多気筒内
燃機関において、前記過給用気筒における吸入ボート内
に板ばね製のリード板全有する逆止弁型の吸入弁を設け
る一方、過給用気筒における吐出ホードに同じく板げね
製のリード板を有する逆止弁型の吐出弁を設け、過給用
気筒の行程容積に対する吸入弁の窓面積の割合を４．５
〜８、５　ｍｊｖ／ｃａ　π構成したことを特徴とする
もので、過給用気筒の吐出ボートに吐出弁を設けたこと
及び過給用気筒の行程容積に対する吸入弁の窓面積の割
合を４．５〜８．５１１４／（！（！　Ｉｃ構成したこ
とで、過給用気筒における体積効率全相乗筒に向上でき
るから、燃焼用気筒π対する過給圧及び吸気効率がより
良くなって、機関の出力及び燃費を著しく改善できる効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は平面図、第２図
は第１図のｎ−ｎ視拡大断面図、第３図は第２図の■−
■視図、筒４図は過給用気筒の圧力線図である。 （１）・・・機関、＋２１　［３１＋４１・・・気筒、
０７＋・・・エアクリーナ、叩・°°吸気通路、■・・
・気化器、０４１・・・吸入ボート、叩・・・吐出ボー
ト、（２ｚ・・・吸入弁、（財）・・・リード板、（２
７Ｉ・・・吐出弁、（３０）・・・リード板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、複数の気筒のうち一部の気筒を、他の燃焼用気
   筒に対する過給用気筒に構成した多気筒内燃機関におい
   て、前記過給用気筒における吸入ホード内π板ばね製の
   リード板を有する逆ＩＬ弁型の吸入弁全段ける一方、過
   給用気筒における吐出ボートに同じく板ばね製のリード
   板を有する逆止弁型の吐出弁を設け、過給用気筒の行程
   容積に対する吸入弁の窓面積の割合ヲ４．５〜８．５　
   ａｊ　／（Ｋｌ！　ＶＣ構成したことを特徴とする過給
   式多気筒内燃機関における過給圧用気筒の弁装置。