JPS6235885Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関、更に詳しくは、吸気系を
構成する吸気通路にエアクリーナとプレクリーナ
が配設された内燃機関に関する。

従来より、内燃機関、特に土工車輛等に装着さ
れる内燃機関においては、例えばトンネル内で作
業する場合、作業中に土砂、小さなゴミ等が空気
中に飛散するために、通常のエアクリーナのみで
は非常に早期にエアクリーナの目詰まりが発生
し、そのため、エアクリーナと別個にプレクリー
ナを具備するものが使用されている。

このプレクリーナを具備する内燃機関では、プ
レクリーナ及びエアクリーナの作用によつて内燃
機関に供給される吸入空気を十分に清浄化するこ
とができるが、土砂等がプレクリーナのダストパ
ン部に蓄積されるために、長期間使用していると
このプレクリーナの機能が低下してエアクリーナ
の目詰まりが発生し、この目詰まりに起因して吸
入抵抗が大きくなつて内燃機関に十分な空気を供
給することができないという問題が起こる。

従つて、所要時間運転させた後は、このプレク
リーナを清掃しなければならなかつた。

特に、土工車輛を空気中に不純物（土砂、小さ
なゴミ等）が多く含まれている作業環境（例えば
トンネル内）において使用する場合には、プレク
リーナの機能の低下が早くなり、プレクリーナの
清掃を短期間運転した後に行なわなければなら
ず、従つて、プレクリーナの清掃が煩雑であると
共に、清掃のために時間を浪費するという問題が
あつた。

そこで、プレクリーナの機能低下を防止するた
めに、プレクリーナと内燃機関の排気系とを連通
するバイパス通路を設け、プレクリーナ内空気の
一部を排気ガスの作用によつて直接排気系に吸出
せしめ、この空気と共にプレクリーナのダストパ
ン部に付着している不純物を排気系に排出せしめ
る内燃機関が提案されている。

このバイパス通路を有する内燃機関において
は、内燃機関の運転中に排気ガスの作用によつて
プレクリーナ内の吸入空気の一部がプレクリーナ
のダストパン部に付着した不純物と共にバイパス
通路、排気系の排気通路を経て外部に排出される
ために、不純物によるプレクリーナの機能低下を
防止することができるが、しかし、内燃機関に供
給されるべき吸気の一部が無駄に排気系を経て外
部に排出されるため、土工車輛の実稼動時等高出
力が必要なときに、吸気の供給が十分に行えない
と共に排気系の排気ガスの背圧が高くなり、これ
に起因して、吸入効率及び排気効率が低下して内
燃機関の出力が低下したり、また排煙濃度が悪化
するという問題があつた。

本考案は上記事実に鑑みてなされたものであつ
て、その目的は、プレクリーナのダストパン部に
付着する不純物を効果的に外部に排出することが
できると共に、更に、実稼動時における出力低下
並びに排煙濃度の悪化をも防止することができる
改良された内燃機関を提供することである。

本考案よれば、吸気通路、該吸気通路に配設さ
れたエアクリーナ及びプレクリーナを含む吸気系
と、排気通路及び該排気通路に配設されたマフラ
を含む排気系と、該プレクリーナと該排気系を連
通するバイパス通路とを具備する内燃機関におい
て、 該バイパス通路には、該パイパス通路を開放す
る開状態と該バイパス通路を閉塞する閉状態に選
択的にせしめられる開閉弁部材が配設されてい
る、ことを特徴とする内燃機関が提供される。

以下、本考案に従つて構成された内燃機関の好
適具体例を添付図面を参照して説明する。

第１図において、参照番号２で示す例えば土工
車輛に装着される内燃機関には、その吸気側に、
吸入空気の流れる方向において上流側に向かつて
順次下流側通路を構成する吸気管４、エアクリー
ナ６、上流側吸気通路を構成する吸入管８及びプ
レクリーナ１０が接続され、また、その排気側
に、排気ガスの流れる方向において下流側に向か
つて順次上流側排気通路１１（第２図参照）を構
成する上流側排気管１２、マフラ１４及び下流側
排気通路１５（第２図参照）を構成する下流側排
気管１６が接続されている。

このプレクリーナ１０は、例えば、吸入空気流
の遠心力慣性によつて不純物をプレクリーナ１０
の内側面に設けられたダストパン部に分離する、
一般にSU形プレクリーナと呼ばれているそれ自
体公知のものである。

内燃機関２には、更に、上流側排気管１２に配
設され、排気ガスによつて回動せしめられるター
ビン（図示せず）と、吸気管４内に配設され、こ
のタービンと一体に回動するコンプレツサ（図示
せず）から成るターボ過給機１８が装着されてい
る。

従つて、上述した通りの内燃機関２において
は、吸気管４、コンプレツサ（図示せず）、内部
にフイルタ部材（図示せず）が配設されたエアク
リーナ６、吸入管８及びプレクリーナ１０によつ
て吸気系が構成され、また、上流側排気管１２、
タービン（図示せず）、マフラ１４及び下流側排
気管１６によつて排気系が構成されている。

内燃機関２には、更に、一端がプレクリーナ１
０に接続され、他端がマフラ１４に接続された管
部材２０が設けられている。管部材２０は、内燃
機関２をバイパスしてプレクリーナ１０内と排気
系のマフラ１４内とを直接連通するバイパス通路
２２（第３図参照）を構成している。

次いで、第２図を参照して上記マフラ１４につ
いて説明すると、マフラ１４は、マフラ本体２４
を具備している。マフラ本体２４には、上流側排
気管１２の一端部が接続され、その周面に複数個
の孔３２が形成された端部がマフラ本体２４内に
配設されている。また、上記下流側排気管１６の
一端部もマフラ本体２４に接続され、その周面に
複数個の孔３４が形成された端部がマフラ本体２
４内に配設されている。

従つて、マフラ１４において、内燃機関２から
排出された排気ガスは、上流側排気管１２の上流
側排気通路１１、上流側排気管１２に形成された
孔３２、下流側排気管１６に形成された孔３４及
び下流側排気管１６の下流側排気通路１５を経て
外部に排出される。

図示の具体例では、更に、マフラ本体２４内に
位置する下流側排気管１６の内部には、排気ガス
の流れる方向において、上記孔３４よりも下流側
の位置に絞り部３６が形成されており、そして、
この絞り部３６に下流側排気管１６の端壁を貫通
して、バイパス通路２２を構成する管部材２０の
一端部が配設されている。この絞り部３６は、排
気ガスの流速を速くして絞り部３６における排気
ガスの排気圧力をプレクリーナ１０内の吸気圧力
よりも低くするために設けられており、従つて、
排気ガスがこの絞り部３６を流れると、排気ガス
の作用によつて上述したプレクリーナ１０内の空
気がバイパス通路２２を経て下流側排気管１６の
下流側排気通路１５に吸出される。

上述した通りのバイパス通路２２を有する内燃
機関２は公知のものであり、従つて、内燃機関２
が運転されると、排気ガスの作用によつてプレク
リーナ１０内の吸気の一部がプレクリーナ１０の
ダストパン部（図示せず）に付着した不純物と共
にバイパス通路２２を経て下流側排気通路１５に
吸出され、そして、排気ガスと共に下流側排気通
路１５を通つて外部に排出されるが、しかし、吸
入空気の一部が直接排気系を通つて外部に排出さ
れるために、内燃機関に吸入される空気量が減少
して出力が低下すると共に排煙濃度が悪化すると
いう問題が発生する。

そこで、本考案は、第３図に図示するように、
バイパス通路２２に、この通路２２を開閉する開
閉弁部材３８を配設したことを特徴とするもので
ある。

図示の具体例では、弁部材３８がバタフライバ
ルブ４０から構成されている。バタフライバルブ
４０は、管部材２０に回動自在に装着された軸部
材４２に固定されており、従つて、外部から軸部
材４２を回動せしめることにより、バタフライバ
ルブ４０は第３図に実線で示す閉位置と第３図に
二点鎖線４０Ａで示す開位置との間を回動せしめ
られる。

図示していないが、上記軸部材４２の一端部に
はレバー部材が固定され、また土工車輛の運転席
には操作レバーが設けられ、レバー部材と操作レ
バーとがワイヤ等の連結部材で連結されている。
従つて、運転者が手でもつて操作レバーを操作す
ることによつて、連結部材、レバー部材を介して
バタフライバルブ４０が回動せしめられる。

次に、上述した通りの構成を有する内燃機関２
の作用効果について説明する。

例えば、点検時等、プレクリーナ１０内の不純
物を除去する場合には、手でもつて操作レバー
（図示せず）を操作し、バタフライバルブ４０を
第３図に実線で示す閉位置から第３図に二点鎖線
で示す開位置に位置付ける。かくすると、バイパ
ス通路２２が開放され、内燃機関２から排出され
る排気ガスの作用によつて、プレクリーナ１０内
の吸入空気の一部がプレクリーナ１０内の不純物
と共にバイパス通路２２を経て下流側排気通路１
５に吸出され、排気ガスと共に下流側排気通路１
５を通つて外部に排出される。かくして、プレク
リーナ１０内（ダストパン部）に付着した不純物
を排気系を通して外部に排出することができ、プ
レクリーナの機能低下を防止することができる。

プレクリーナ１０内に付着した不純物を除去し
た後は、操作レバー（図示せず）を操作して元の
状態に戻す。かくすると、バタフライバルブ４０
が第３図に二点鎖線４０Ａで示す開位置から第３
図に実線で示す閉位置に位置付けられ、バイパス
通路２２が閉塞される。かくして、プレクリーナ
１０内の吸入空気の一部がバイパス通路２２を経
て下流側排気通路１５に吸出されるのが阻止さ
れ、吸入効率及び排気効率の低下による内燃機関
２の出力低下並びに排煙濃度の悪化を防止するこ
とができる。

以上の記載から容易に理解される如く、本考案
は、空気中に不純物が多量に含まれている作業環
境において使用される土工車輛に装着される内燃
機関に特に有益なものである。

以上、本考案に従つて構成された内燃機関の好
適具体例を添付図面を参照して説明したけれど
も、本考案はかかる具体例に限定されるものでは
なく、本考案の範囲を逸脱することなく種々の変
形乃至修正が可能である。

例えば、具体例において、バタフライバルブは
運転席に配設された操作レバーによつて回動せし
められるが、場合により、電磁ソレノイド等によ
つて回動せしめることもできる。この場合には、
軸部材の一端部に固定されたレバー部材に直接電
磁ソレノイドの出力端を連結し、プレクリーナ内
の不純物を除去するときにのみ電磁ソレノイドを
付勢（例えば、運転席に操作スイツチを配設し、
この操作スイツチを閉にすることによつて電磁ソ
レノイドを付勢する）させてバタフライバルブを
開位置に位置付けれるように構成すればよい。

以上の記載では、全て手動でもつてバタフライ
バルブを開閉しているが、内燃機関の状態を検出
して自動的に開閉するようにすることもできる。
この場合には、例えば内燃機関にこの内燃機関の
温度を検出する温度検出器を配設し、他方、バタ
フライバルブが固定された軸部材の一端部にレバ
ー部材を固定し、また、このレバー部材に温度検
出器からの信号に基づいて付勢される電磁ソレノ
イドの出力端を連結し、そして、内燃機関の温度
が所定の温度以下のとき（内燃機関の暖機運転
中）に温度検出器からの信号に基づいて電磁ソレ
ノイドを付勢させてバタフライバルブを開位置に
位置付けるように構成すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に従つて構成された内燃機関
の好適具体例を図示する概略図、第２図は、第１
図に図示する内燃機関のマフラを示す一部省略し
た断面図、第３図は、第１図に図示する内燃機関
のバイパス通路の一部を示す一部省略した断面
図。 ２……内燃機関、４……吸気管、６……エアク
リーナ、８……吸入管、１０……プレクリーナ、
１１……上流側排気通路、１４……マフラ、１５
……下流側排気通路、２２……バイパス通路、３
８……弁部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 吸気通路、該吸気通路に配設されたエアクリ
   ーナ及びプレクリーナを含む吸気系と、排気通
   路及び該排気通路に配設されたマフラを含む排
   気系と、該プレクリーナと該排気系を連通する
   バイパス通路とを具備する内燃機関において、 該バイパス通路には、該バイパス通路を開放
   する開状態と該バイパス通路を閉塞する閉状態
   に選択的にせしめられる開閉弁部材が配設され
   ている、ことを特徴とする内燃機関。 ２ 該開閉弁部材は、該バイパス通路を開放する
   開位置と該バイパス通路を閉塞する閉位置の間
   を回動自在に装着されたバタフライバルブから
   構成されている実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の内燃機関。 ３ 該バイパス通路の一端は、該マフラ内に設け
   られた絞り部に開口せしめられている実用新案
   登録請求の範囲第１項又は第２項記載の内燃機
   関。