JPS6336027A - 過給機付内燃機関 - 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〕 本発明は機械式過給機付内燃機関に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関の出力制御のためにスロットル弁を設けること
は一般的に行われているが、スロｙ）ル弁を設けると軽
負荷時に大きな吸気負圧を生じてポンピングロスが増大
するという問題点がある。

実開昭５７−１７４７１２号公報は吸気弁の開閉タイミ
ングをアクセルに連動して可変とすることによって出力
制御を行い、スロットル弁を省略して吸気負圧によるポ
ンピングロスを低下させるようにし次内燃機関を開示し
ている。機関の回転軸に電磁クラッチを介して連結され
た機械式過給機を備えた内燃機関は実開昭５９−１１０
３３０号公報に記載されているように公矧である。実開
昭５９−４９７４２号公報は過給機を備えた可変バルブ
タイミング内燃機関を開示しており、過給機の作動中は
パルプタイミングを遅らせることで有効圧縮比を下げ、
過給機の非作動中はバルブタイミングを進めることで有
効圧縮比を上げるようにして、高負荷時にノンキングが
生じないようＫしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記実開昭５７−１７４７１２号公報及び実開昭５９−
４９７４２号公報に記載された考案はともに可変パルプ
タイミング磯構を便用して蒐ハるが、可変バルブターｆ
ミング機構の構成（は複雑であり、コストアップになる
という問題があり、可変パルプタイミング機構は現在で
は使用されていない。

本発明は、可変パルプタイミング機構を使用することな
く、切り換えｉ［ｉ！Ｉ　＠Ｉ可能な機械式過給機とを
用いてパルプタイミングを適切に設定することにより、
軽負荷時に燃費が向上するとともに、高負荷時に出力が
向上する内燃機関を提供することと目的とするものであ
る。

〔問題点を解決する之めの手段〕

上記問題点を解決するために、本発明による過給機付内
燃機関は吸気通路に配置された機械弐過袷＠す、該過給
機の下流側に配置されたインタークーラとを備え、吸気
弁の閉じ時期を下死点後７０度よりも遅く設定するとと
もに、排気弁の開き時期を下死点＃４０度よりも遅く設
定することを特徴とするものでちる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について説明する。

機関本体２は公知のようにピストン４を有し、ピストン
４はコネクチングロッド６によりクランク／ヤント８に
連結されている。クランクノヤフト８にはクランクプー
リ１０が取９つけられている。機関本体に形成される燃
焼室には、吸気通路１２及び排気通路１４が連通して連
結され、これらの通路にはそれぞれ吸気弁及び排気弁が
配置されている。また、図示しない点火栓が配置される
。

吸気通路１２は公知のように吸気管、吸気マニホールド
、吸気ボートにより形成され、本発明においては上流側
から順にエアクリーナ１８、エア７０−メータ２０．ス
ロットル弁２２、過給機２４、インタークーラ２６、燃
料噴射弁２８が配置される。過給機２４は一対の双葉状
のロータ３０を有するルーツポンプにより構成され、一
方のロータ３０のロータ／ヤフト３２ｒζは電磁クラッ
チ３４が取９つけられる。ｔコ磁クラッチ３４のノーり
部はタイミングベルト３６によシクランクグーリ１０に
連結きれる。従って、過給機２４はエンジンにより機械
的に駆動される。過給機２４はベーンボング等により構
成されることもできる。

さらに、過給機２４及びインタークーラ２６をパイ・や
スしてパイ・マス通路３８が形成される。このパイ・マ
ス通路３８は一端がスロットル弁２２と過給機２４との
間において吸気通路１２に連結され、他端がインターク
ーラ２６の下流に連結される。バイパス通路３８にはバ
イパス制御弁４０が配ｌされる。このバイパス制御弁４
０は負圧作動式の弁であり、ダイヤフラム４０ａに取り
つけらｎｉ弁部材４０ｂを有し、ダイヤフラム４０ａの
一側に形成され次頁圧室４０ｃには弁部材４０ｂを閉じ
る方向にダイヤプラム４０ｍを付勢するスプリングが配
置されている。負圧室４０ｃは負圧通路４２に連結され
、負圧通路４２には負圧切換弁４４が配置される。負圧
通路４２は負圧切換弁４４の上流において二股の通路４
２ｍ　、４２ｂとなっており、通路４２＆はスロットル
弁２２の上流において吸気通路１２に連結され、もう一
方の通路４２ｂはスロットル弁２２と過給機２４との間
において吸気通路１２に連結される。この連結部はスロ
ットル弁２２の下流側にあるので吸気負圧が作用し、負
圧切換弁４４が負圧通路４２と４２ｂとを連通させると
きにバイパス制０ＬｌｌｙＰ４゜に作動負圧を供給する
。負圧通路４２ｂにはチエツク弁（図示せず）が配置さ
れることができ、作動負圧を念めることかできるように
なっている。

負圧切換弁４４が負圧通路４２と４２ａとを連通させる
ときにパイ・（ス制御弁４ｏにはスロットル弁２２の上
流のほぼ大気圧か供給され、パイ・ヤス制御弁４０が閉
じるようになる。

燃料噴射弁２８や図示しない点火栓の制御」のために制
帆装置が設けられる。この制御装資は種々のセンサーか
らの検出信号に応じて燃料噴射弁２８や点火栓を制御で
きるばかジでなく、電磁クラッチ３４及び負圧切換弁４
４も制御することができる。

機関本体２のシリンダヘット９には公知の吸気弁４６及
び排気弁４８が装着されており、好ましくは１気筒に２
個ずつの吸気弁４６及び排気弁４８が設けられる。本発
明に２いて：は、吸気升４６及び排気弁４８のパルプタ
イミングが従来のものよりもかなり遅れて設定されてお
り、これが第２図に示されている。第２図に示されてい
るように、吸気弁４６は吸入の上死点よジもわずかに早
く開弁じ、下死点を通り過ぎた後人度で閉弁する。一方
、排気弁４８は下死点前Ｂ度で開弁し、上死点よりもわ
ずかに遅れて閉弁する。従来の吸気弁４６の閉弁時期は
下死点後５０度前後に設定されるのが一般的であり、即
ち、従来のＡの値は５０度前後であった。１之、従来の
排気弁４８の開弁時期は下死点前５０度前後であり、Ｂ
の値が５０度前後であった。本発明におけるＡの値１−
１７０度よりも大きく、好ましくは９０度＠後である。

また１本発明におけるＢの値は４０度よりも小さく設定
される。さらに、機関本体２内に形成される燃焼室の圧
縮比は過給機２４がない場合に比べて高くなるようにな
っている。

次に作用について説明する。

軽負荷時には、電磁クラッチ３４が切られ、バイパス制
御弁４０が開かれる。従って、吸入空気はバイパス通路
３８を通って燃焼室に流れる。燃焼室に入った空気は吸
気弁４６の閉じ時期が遅Ａために一部は燃焼室から吸気
通路に戻る。従って、吸気弁４６が実際に閉じたときか
ら見た実圧縮比が小さくなる。点火後、吸入の上死点を
過ぎて膨張行程になると、排気弁４８が遅れて開き、そ
の結果実膨張比が大きくなる。このように、実圧縮比が
小さく、その後の実膨張比が犬きくなると。

いわゆるアトキンンンサイクルに近づき、燃費が向上す
る。しかしながら、吸気弁４６の閉じ時期を遅らせると
一度吸入した空気を戻すことになるために、高負荷時に
は吸入空気量が不足し、出力がでなくなる。

本発明においては、高負荷時にはバイパス制御弁４０が
閉じられるとともにｔａクラッチ３４が継がれて過給機
２４が作動される。すると空気が強制的に押しだされ、
インタークーラ２６を通って燃焼室に入る。このときに
も吸気弁４６の閉じ時期はかなり遅いので、燃焼室に入
った空気の一部は押し戻されようとする。しかしながら
、過給機２４は空気を強制的に押しだし、且つその押し
だし圧が燃焼室から押し戻されようとする空気の圧力よ
りも高いので実質的に多くの空気が吸入されることにな
り、よって高出力が得られる。このときに吸気通路の圧
力がかなＱ高くなるので、空気の温度が上昇するが、こ
れをインタークーラ２６によυ冷却し、幾何学的圧縮比
の高い内燃機関でもノッキングが発生しない。また、こ
のような高負荷時にも、前述したようなアトキンンンサ
イクルに近い燃焼が行われ、燃費を向上させることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば可変バルブタイミ
ング機構を設けることなく簡単に低燃費と高出力を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による過給機付内燃機関を示す図、第２
図は第１図の内燃機関に設定される吸気弁に排気弁のタ
イミングチャートである。 ２４・・・過給機、２６・・・インタークーラ、３４・
・・電磁クラッチ、３８・・・バイパス通路、４０・・
・パイ・デス制御弁、４６・・・吸気弁、４８・・・排
気弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気通路に配置された機械式過給機と、該過給機の下流
   側に配置されたインタークーラとを備え、吸気弁の閉じ
   時期を下死点後７０度よりも遅く設定するとともに、排
   気弁の開き時期を下死点前４０度よりも遅く設定するこ
   とを特徴とする過給機付内燃機関。