JPS62267558A - 内燃機関の吸気方法 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の吸気系に酸素富化装置を介設した内
燃機関の吸気装置に係り、特に酸素富化空気の供給量を
改善したｂのに関する。

［従来の技術１ 従来の酸素富化装置を島えた吸気装置は第４図に示ずよ
うに、吸気管１の途中に送」）Ｉン２により新気を供給
されるｗｉ素富化に置３を合流接続させ、これより上流
側の吸気管１に取り付けた吸気絞り弁４のか開度調整に
よって酸素゛畠化装？？　３に１ンジン吸気ｆ２　ＩＦ
を加え、これによりＲ１した酸素゛帛化空気をＬツノク
リーナ５を通−）で来た一般の空気ど共にエンジン６に
供給〈Ｊる構成となっている（例えば、特開１１ｊ１５
８−１３８２３９月公報）。

ところで、酸素富化装置３から介１１りる酸素富化空気
の流量及び耐格哨度を増加４るためには、酸淑富七菰買
３が、これに加える吸気負１１を増大するとその流１刊
及びｉ＃度がｌｌ加ヂるとい）１１４があることから、
吸気絞リフＴ　’ｌににる吸気絞りによ−、＞−Ｃエン
ジン吸気口ＩＦの増大か必東とイｊる。

しかし、吸気絞りには−Ｌンジンが運転を続番ノるため
の限界があり、土だ、過電の吸気絞りは吸気１１事のＪ
ｆ’１人による土ンジン慴能の悪化をＩｒｌ　＜ことに
なる。

［ブを明が解決しようとする問題点１ 上記したＪ、う１こ吸気絞りｔこよ−）−（１ンジン吸
気ね圧を増大４れば、酸素富化装ｈ′から発生１）る酸
素富化空気の流１１１及び酸素鋼亀をＩＱＩ加ざぜるこ
とはできるが、吸気絞りにはエンジン運転を維持させる
ための限界がおり、エンジン性能の悪化を招くという問
題点があった。

したがって本発明の目的は、機関運転のＮ侍を確保しつ
つ、且つ、別間性能の悪化を＋ａ　＜ことなく、酸素富
化装置に強い吸気負圧を加えることが可能な内燃別間の
吸気装置を１？供することである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、一般の空気を機関に導く吸気系を開閉制御す
る吸気弁の開弁時期を遅らせて、吸気弁のｍ１弁に先立
って単独で開弁する時期が確保された富化弁を吸気弁や
排気弁とは別個に備えている。

この富化弁は吸気系と独立して機関に連通する酸素富化
空気供給系にこれを開閉制御するために取り付けられる
。富化弁を取り付【ノた酸素富化空気供給系は機関の吸
気負圧で酸素富化空気を発生する酸素富化装置に連結さ
れる。

〔作　用］ 機関内圧が大きな負圧になったとき、吸気弁はまだ閉じ
ているから、単独で開弁じている富化弁からＡ！１７Ｉ
富化空気供給系を通して酸素富化装置に、その人きな吸
気負圧のｆべ“（が加わる。人さ・な吸気負圧が加わる
と酸素富化装置からその吸気Ｏ江に応じたｚｂい酸＊ｉ
ｌ麿及び多量の酸束富（上空気が発生し、Ｍ素気化空気
供給系を通して機関に供給される。

やがて閑じていた吸気弁が開弁し、絞り制り（！の行な
われていない吸気系を通して多（ｌの一般空気が、酸素
畠“化空気に引き続き！！１ｔｌｌＪに供給される１゜
［実施例１ 本発明の実施例を第１図〜第３図に尺づい（説明すれば
以下の通りである。

第２図は本発明の内燃機関の吸気装置％ｆ例を小すエン
ジンの平ｉ′ｆｉｉ図である。−Ｌレジン１６のシリン
ダには吸気弁２０、排気弁２″１σ）　（ｌｉ！に礒ま
たに第３の富化弁２２を設けである。こｈら３つの５ｔ
リツト［ｋ’ｉ　ｌ［ｌは第３図に示しχある。１死ｓ
：＊　Ｔ　ＯＣのｆ＋ｉｉ後で開弁する排気弁２１及び
吸気弁２０のう札の吸気弁２０の１ｍ弁簡明を今まで決
められ−（いた位置（実線）よりも遅らｔ！（点線）、
吸気弁２０の開弁に先立って吸気工程初ｉｌｌ富化弁２
２のみが単独でｆｌｉｔ弁するｎ、’Ｉ　ＩＩを富（ヒ
弁２２に設定確保し−（ある。

これら８弁２０．２１．２２は、それぞれ別個独立にシ
リンダｌベッドに形成されてシリンダ内に連通ずる３つ
のボート２３，２４．．２５を各々開閉ａｉ’制御する
しの−ぐ、そのうりの吸気か２０に連なる１す）気ボー
ト２３は第１図に示−！ｌ姐く、吸気マニホールド１１
に連結され一〇いる。この吸気マニホールド″１１には
、これＪ、り吸入される吸気量を絞る吸気絞り弁を必要
としないが、これを設けるようにし−〔シにい。

また、′畠化弁２２に連なる富化ポート２５は、吸気マ
ニホールド１１とは別個独立に設けてこれともよ合流し
ない酸木富１ヒ“仝気Ｕ（給管２６に連結さ机ている。

この酸素気１ヒ空気供給管２６は酸素重化装置１１こ）
、１−えばポリマー［畠°化膜２７を使用したちのに接
続され、これにシリンダ内に生じる吸気角１１−を加え
て送風ノアン１２にＪ、り供給される新気から酸素゛帛
化空気を発生ざＶ、発生しＩごＭ素気化空気をシリンダ
内に供給する。むａ５、こＣにｔよ１本の酸素気１ヒ空
気供給管２６しか示していないが、多気筒では各気筒か
ら分岐した酸＾ホ化空気供給管をまとめて１木にしたう
え℃・醗木′畠化ｖ装置１３に接続する。

次に、上記のような構Ｊ戊にｄ３りろ作動を説明する。

吸気（ｊ稈初明、ピストンの不時によりエンジン１６の
シリンダ内；王が大きなｆ１圧となる。この負Ｂ］は、
吸気弁２０が１７）Ｕ″ＣＪ３す、１１つ吸気ン二ホー
ルド１１と酸素“畠化゛仝気供給管２Ｇと（ま仝く別系
統になっているため、聞プｒしている＋％　Ｉヒ弁２２
より酸素富化空気供給管２６を通って酸素富化装置１３
にイのＪべてが１７１１ねる。、酸素富化に冒１３には
送風）７ン１２により新気が口（給され（いるものの、
この新気はポリマー酸木富化摸２７により阻まれ差圧力
によって始め″（透過するようになつ−Ｃいるため、酸
木富１ヒ空気洪給？ｆｆ　２６は検反過度のＩＭ気絞り
を行なっているのと同じ状態になる。

したがって、酸素富化装置１３のポリマーｌｌ！２木富
化膜２７には集計に大きな機関の吸気ｎ圧が加わり、酸
素富化ｖｉ置１３から酸素Ｍ度の高い多聞の酸素畠゛化
空気○が酸液富化空気供給管２６を通っ−Ｃエンジン１
６のシリンダ内へ供給される。

吸気１ｊ程初用後、富化弁２２に遅れて吸気弁２０から
新気が導入される。

すなわら、畠゛化弁２２がこのまま開き敢しで吸気弁２
０が閉じたままだと、大きな吸気絞り状態が継続づるた
め］ンジン運転を維持することが不ｉｉｊ能どなり、吸
気仕事が増大してエンジン性能が悪化りるので、これら
を回避リ−るためには大さ・な吸気絞り状態を解除する
必要がある。

そこＣ１本実施例では、第３図に示１ように富化１ｔ２
２に遅れて吸気弁２０を開弁さける。吸気マニホールド
１１の途中には吸気ｎ圧を調整づる吸気絞り弁を設けて
いないため（較り弁を設けている場合は過度な絞り量と
ならないように１６）、吸気低Ｖｉ　’＝よ酸ｉ富化装
：ｉの１３を右する酸奉冨化空気供給管２６に比して吸
気マニホールド１１の方が圧１目的に小さい。したがっ
て、吸気弁２ｏの聞かにより過ＩＳ１．な絞り状態にあ
る耐水富化空気供給管２６からの吸入が解除され、吸気
絞りのない吸気マニホールド１１を通って既にＭ素気化
空気が吸引されているエンジン１６のシリンダ内に多聞
の一般空気が系ねζ供給され、爆発（ｊＰＪ′時に（、
（必要な酸素濃度と空気量が確保される。

このように、富化弁２２の聞かにより一時的にエンジン
が運転を維持することが不可能な吸気絞りを行なってｂ
１吸気行稈が進み、吸気弁２０が開弁することによって
過度な吸気絞りを解除りるので、呂鋼度のｌｌＩ！Ｉ木
富化空気を多聞にエンジン１６に供給できるにも関わら
ず、土ンジン運転を維持Ｊることが不−ｉ１能とな−）
たり、吸気仕事の増大によってエンジン性能の悪化が生
じたりＪることがなく、高濃度の酸素富化空気の導入に
にっ”Ｃエンジンの出力向上及びスし−りの低減を図る
ことができる。

［発明の効果］ 以上型するに本発明によれば、酸素畠′化独冒に連なる
富化弁を新設し、これと吸気弁に連なる吸気弁との開弁
時１０１をずらし、富化弁に単独で開弁するＩｌ、’ｎ
　１１１１を先行して確保さ往るよう構成したことによ
り、畠′化弁の単独開弁により機関内”（・弁士する負
圧のすべてを酸素嘉゛化装置に一ロ、１的に加えること
ができるので、機関運転の維持を旧なったり、機関性能
を悪化さけたつりることなく、非常に大きな吸気負圧を
Ｍ索富化Ｐ装置に与えることができる、という優れた幼
宋を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る内燃機関の吸気表門の
構成図、第２図は第１図に示す６弁及びそのボートの配
首平面図、第３図は６弁のリフトタイミング図、第４図
は従来例を示す構成図である。 図中、１１及び２３は吸気系を構成する吸気マニホール
ド及び吸気ボート、２６及び２５はＦＩＪ　１４　ｌＮ
化空気供給系を構成ゴ゛る酸素富化゛り気供給管及び重
化ボート、１３はｌｌｌ！２素富化装素気１６はエンジ
ン、２０は吸気弁、２２は富化弁である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気系を開閉制御する吸気弁の開弁時期を遅らせて、吸
   気弁の開弁に先だち単独で開弁する時期を確保した富化
   弁を吸気系と独立して機関に連通する酸素富化空気供給
   系に取り付け、該供給系にこれより導かれる機関の吸気
   負圧で酸素富化空気を発生する酸素富化装置を連結した
   内燃機関の吸気装置。