JPS6267231A - 過給式内燃機関 - 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） 本発明はクランク室の圧力を利用して混合気を燃料室に
過給する過給式内燃機関に関する。

（従来の技術） 従来において４サイクルタイプのクランク室の圧力を利
用して過給する過給式内燃機関は、キャブレタを介して
クランク室に連通ずる吸気パイプと、クランク室と、ク
ランク室と燃焼室とを連通ずる連通パイプとにより吸気
通路が構成されており、また上記連通パイプには一定容
積の貯圧室が形成されている。そして、ピストンの上４
に伴って吸気パイプから混合気がクランク室に吸入され
、ピストンの下降に伴ってり）ンク室から混合気が貯圧
室へ加圧送給され、吸気バルブの開動作時に加圧された
混合気が燃焼室へ供給される。この場合、４サイクルタ
イプにおいては、４サイクル中、貯圧室への送給は２回
行なわれ、燃焼室への過給は１同行なわれる。このよう
にして、貯圧室において吸気の脈動を減少し、吸気の充
填効率を高めて、機関出力の増大を図っている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来における４サイクルタイプの過給式
内燃機関において、クランク室から一定容積の貯圧室に
供給される過給圧は、機関容量に応じて限度を有すると
ともに、ピストン運動に伴って変動するため、貯圧室内
の過給圧やその安定性にも限度を有する。従来から過給
式内燃機関においては、貯圧室と機関が一定容量であっ
ても過給圧がより増大でき、安定化できることが望まれ
ている。

そこで、本発明は一定容量の貯圧室および機関において
も、過給圧の増大および過給圧の安定供給を可能とし、
機関出力の向上、レスポンス性の向−１−を図ることを
１１的とするものである。

（問題点の解決１段およびその作用） 本発明の４サイクルタイプの７Ｂ給式内燃機関は、キャ
ブレタからクランク室を介して燃焼室に吸気通路により
連通されており、この吸気通路に連通ずるクランク室の
吸入ポートおよびｎ１出ボートにはそれぞれ逆ＩＩ−弁
が装着されている。クランク室の吐出ポートと燃焼室と
の間の吸気通路には所定６梼の貯圧室が介装されている
。また、ピストンが挿入されるシリンダは、クランクケ
ース側が大径となる段付きに形成されるとともに、この
段付きシリンダに対応した段付き形状にピストンが形成
されている。さらに、１．配役付きシリンダには、ピス
トンの往復罪動時に大汗部内に形成５れる空間に連通ず
る吸入ボートおよび吐出ポートが設けられ、これらの各
ポートには逆１１−弁が装着されている。そして、段付
きシリンダの吸入ボートは連通路によりト記キャブレタ
の下流側で１−記クランク室の吸入ボートのし流側の吸
気通路に連通され、吐出ポートは連通路により１−記貯
圧室の−１−流側で［−記クランク室の吐出ポートの下
流側の吸気通路に連通されている。

したがって、ピストンの往復運動に伴って貯圧室には、
クランク室とシリンダの大径部の空間部から交互に吸気
が加圧送給される。この過給はそれぞれ４サイクル中２
回行なわれる。その結果、貯圧室内の過給圧を増大でき
、過給率を高めることができる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

本実施例の４サイクルタイプの過給式内燃機関を第１図
に示す、第１図において、（１）はシリンダヘッド、（
２）は動弁機構、（３）、（４）は吸気および排気バル
ブ、（５）は燃焼室、（８）、（７）はシリンダブロッ
クおよびシリンダ、（８）はピストン、（９）、（１０
）はクランクケースおよびクランク室である。同図に示
すように、シリンダヘッド（１）、シリンダ（７）およ
びクランクケース（９）により画成される内部空間は、
シリンダ（７）内に往復動可能に挿入されるピストン（
８）により、燃焼室（５）と、第１の過給室となるクラ
ンク室（１０）とに区画されている。クランクケース（
８）内にはクランクシャフト（１１）が収納されており
、クランクシャツ）　（１１）はそのアーム部（１２）
が円板状に形成され、このアーム部（１２）に支持され
たクランクビン（１３）にメタル軸受（＋４）を介して
コンロッド（］５）の大径部が連結されている。このク
ランクケース（９）は、その内周が−１−記円板状のア
ーム部（１２）の外周に僅かな隙間を保つよう形成ｙれ
、クランク室（ｌＯ）内の容積を岐少限にし圧縮効率を
高めた構造となっている。また、クランクケース（８）
には吸入ポー）（１Ｂ）と吐出ポー）　（１？）が形成
され、吸入ボート（＋７）には吸気用のリードバルブ（
逆ｌ）二弁）（１８）を介して吸気パイプ（１９）が連
結しており、吸気パイプ（１８）の上流側にはキャブレ
タ（図示省略）が介装されている。他方、σ！出ポート
（＋７）には吐出用のリードバルブ（逆井弁’Ｉ（２０
）を介して連通パイプ（２１）の一端側が連結され、連
通パイプ（２１）の他端側か燃焼室（５）の吸入ポー）
　（２ａ）に連結されており、連通パイプ（２１）の中
間部には所定容積の針圧室（２２）が形成されている。

つまり、これら吸気パイプ（１９）、クランク室（１０
）および連通パイプ（２２）により吸気通路が構成され
ている。

また、上記シリンダ（７）は、クランク室側の内径Ｄ２
が燃焼室側の内径ＤＩよりも大径に形成され、したがっ
て軸心方向に沿う中間部に段部を有する段付きシリンダ
に形成されている。これとともに、シリンダ（７）内に
挿入されるピストン（８）も段付きのシリンダ（７）に
対応した段付きのピストンに形成されている。そして、
シリンダ（？）およびピストン（８）に形成される段部
の位置は、ピストン（８）が上死点に達してもこれらの
段部間に僅かな隙間が形成される一方、ピストン（８）
が下死点に達してもシリンダ（７）内から抜脱しない位
置に設けられている。したがって、ピストン（８）が上
死点から第１図中の二点鎖線で示す下死点に向は移動す
ると、シリンダ（７）の大径部内にはシリンダ（７）と
ピストン（８）によって画成された空間部（２３）の容
積が次第に増大して最大に至り、これに対しクランク室
（ｌＯ）の容積は、最大から最小に至り、この空間部（
２３）が第２の過給室としての機能を有する。つまり、
−１−記空間部（２３）とクランク室（１０）とは、ピ
ストン（８）の往復運動に伴って、交りに拡縮が行なわ
れる。

さらに、シリンダ（７）の大径部には、第２図に示すよ
うに、上記空間部（２３）に連通ずる吸入ポート（２４
）および吐出ボー）　（２５）が設けられている。

吸入ポート（２４）はシリンダブロック（８）に形成さ
れた連通路（２Ｂ）により、キャブレタとクランク室（
１０）の吸入ポート（＋８）とのｎＩｌの吸気通路に連
通され、他方吐出ボー）　（２５）はシリンダブロック
（８）に形成された連通路（２７）により、クランク室
（１０）の吐出ボー）　（１７）と針圧室（２２）との
間の吸気通路に連通されており、各連通路（２Ｂ）と（
２７）にはそれぞれリードバルブ（逆１１二弁）　（２
Ｂ）　、　（２９）が介装されている。

このような過給式内燃機関において、クランク室（ｌＯ
）では、ピストン（８）の上昇時にはその容積が増大す
るため、リードバルブ（１８）を介して上流側の吸気通
路から吸気が吸入され、ピストン（８）の下降時にはク
ランク室（ｌＯ）からリードバルブ（２０）を介して針
圧室（２２）に加圧された吸気が圧送され、針圧室（２
２）に蓄積される。他方、シリンダ（７）の大径部内に
形成される空間部（２３）では、ピストン（８）の下降
時にはその容積が増大するため、リードバルブ（２８）
を介して上流側の吸気通路から吸気が吸入され、ピスト
ン（８）の上昇時には空間部（２３）からリードバルブ
（２８）を介して針圧室（２２）に加圧された吸気が圧
送され、針圧室（２２）内に蓄積される。クランク室（
１（１）からと空間部（２３）からの針圧室（２２）へ
の過給は、交互に行なわれ、４サイクル中、それぞれ２
回ずつ行なわれる。そして、４サイクル中１回だけ、吸
気バルブ（３）の開動作に伴って、針圧室（２２）に蓄
積された吸気が一度に燃焼室（５）へ過給される。した
がって、４サイクル機関における過給圧の安定した供給
が行なわれる。

この場合、上記シリンダ（７）の燃焼室（５）側の内径
をＤｌ、大径部の内径をＤ２．ピストン（８）のストロ
ーク量をＬとすると、従来の如き大径部を有しないクラ
ンク室の容積変化量は１ｍ￥２Ｌとなるのに対し、大径
部を有する本実施例のクランク室の容積変化量は略ｗｒ
−＝２１．となる、ここでＤ２＞Ｄ、であるので４＞４ となり、したがって、クランク室（ｌＯ）から針圧室（
２２）へ過給される吸気の量は従来に比べて増加し、こ
れに伴って過給圧も増大するので、燃焼室（５）への過
給率を高めることができる。

他方、シリンダ大径部内の空間部（２３）においては、
その容積の変化量は略ｉ　（Ｄ２２−Ｄｌ　２）Ｌとな
り、上記クランク室（１Ｇ）からの過給に加えて、空間
部（２３）から加圧吸気が針圧室（２２）に圧送される
ので、更に過給圧が高まり、過給率を増大することがで
きる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明に係る４サイクルタイ
プの過給式内燃機関によれば、シリンダおよびピストン
のクランク室側を大径に形成し。

クランク室およびシリンダの大径部内の空間部を共に過
給室として構成したことにより、一定容量の貯圧室およ
び機関においても、従来に比べて吸気の過給圧を増大で
きる。また、クランク室と空間部とから交互に加圧送給
される吸気を貯圧室に蓄積し、その後一度に燃焼室に過
給するので、過給圧を安定して供給することができる。

これらの結果、４サイクル機関においても過給率を大幅
に増大でき、機関出力の向上、レスポンス性の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例に係り、第１図
は過給式内燃機関の縦断面図、第２図はシリンダの吸入
および吐出ボートを示す第１図中のＩＩ　−ＩＩ矢視断
面図である。 図面中、（５）は燃焼室、（７）はシリンダ、（８）は
ピストン、（９）、（１０）はクランクケースおよびク
ランク室、（１Ｂ）　、（１７）はクランク室の吸入ポ
ートおよび吐出ボート、（１８）　、（２０）、（２８
）　、（２９）はリードバルブ（逆１１二弁）　、　（
２２）は貯圧室、（２３）は空間部、（２４）、（２５
）は空間部の吸入ボートおよび吐出ボート、（２Ｂ）、
（２７）は連通路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ内がこれに往復動可能に挿入されるピストンに
   より燃焼室とクランク室とに区画され、キャブレタが吸
   気通路によりクランク室を介して燃焼室に連通され、前
   記クランク室の吸入ポートおよび吐出ポートに逆止弁が
   装着されるとともに、前記吸気通路のクランク室と燃焼
   室との間に所定容積の貯圧室が介装され、前記ピストン
   の往復運動に伴うクランク室の圧力を利用して混合気を
   燃焼室に過給する４サイクルタイプの過給式内燃機関に
   おいて、前記シリンダをクランクケース側に大径部を有
   する段付きシリンダに形成するとともに、前記ピストン
   を段付きシリンダに対応した段付きピストンに形成し、
   この段付きピストンの往復運動に伴い段付きシリンダの
   大径部内に形成される空間部に連通する吸入ポートおよ
   び吐出ポートとを前記段付きシリンダに設け、この段付
   きシリンダの吸入ポートを連通路により前記吸気通路の
   キャブレタとクランク室の吸入ポートとの間に連通する
   一方、前記段付きシリンダの吐出ポートを連通路により
   前記吸気通路のクランク室の吸入ポートと貯圧室との間
   に連通したことを特徴とする４サイクルタイプの過給式
   内燃機関。