JPH089381Y2 - 切換弁装置 - Google Patents

切換弁装置

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JPH089381Y2
JPH089381Y2 JP1987068911U JP6891187U JPH089381Y2 JP H089381 Y2 JPH089381 Y2 JP H089381Y2 JP 1987068911 U JP1987068911 U JP 1987068911U JP 6891187 U JP6891187 U JP 6891187U JP H089381 Y2 JPH089381 Y2 JP H089381Y2
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air
switching valve
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cylinders
exhaust
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洋之 栗本
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Isuzu Motors Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、多気筒内燃機関の一部の気筒への燃料の供
給を停止して、これを空気圧縮機として使用するように
した内燃機関の一部気筒の排気管に設けた排気通路切換
弁装置の改良に関するものである。
〔従来技術〕 近年、車両に搭載された多気筒内燃機関の一部の気筒
への燃料供給を停止し、これらの気筒の排気管を遮断弁
を用いて閉止すると共に、この遮断弁の上流側の排気通
路に排気通路切換弁装置を設けて、前記燃料供給停止気
筒で得られた圧縮空気を排気通路切換弁装置を介して取
り出すことにより、この内燃機関を空気圧縮機として使
用することができる多気筒内燃機関があることは周知の
とおりである。
かかる従来の一部気筒を空気圧縮機として作動させる
多気筒内燃機関として、例えば実開昭59−4878号公報の
考案が知られている。この先行技術は、前記の排気通路
切換弁装置内のピストン部分から高圧空気が漏れること
を防止する改良に関する考案である。
第3図は、前記先行技術に示された図であり、積載す
る粉粒体を前記手段で得た圧縮空気で圧送する場合の構
成を図示したものである。即ち、8気筒のうち4気筒を
空気圧縮機として使用することのできるV型8気筒内燃
機関1に、この排気通路切換弁装置2を取り付けた説明
図である。即ち、この内燃機関1のC1,C3,C5,C7気筒
が燃料供給停止可能気筒となっており、これらの気筒の
排気管3Aの途中に管路遮断の機能を有する排気ブレーキ
4Aが設けられている。そしてもう一方の気筒列C2,C4
C6,C8の排気管3Bの途中にも排気ブレーキ4Bが設けら
れ、これらの排気管4A,4Bを通って排気ガスGはサイレ
ンサー5を経て外部に圧送される。
そして、この排気ブレーキ4Aの上流側に前記排気通路
切換弁装置2が取り付けられており、排気管3Aを圧縮空
気取出管6に連通させるように構成されている。
図中の7はエアフィルタ、8は粉末セメント、砂糖、
小麦粉等の粉粒体から成る積荷を収納する粉粒体タンク
で、内容物の搬出は、前記圧縮空気取出管6から送られ
る圧縮空気によりダクト9を通じて外部に圧送すること
によって行うものである。
前記排気通路切換弁装置2の構造を第4図によって説
明する。第4図は前記の排気通路切換弁装置2の詳細を
示す要部拡大断面図であり、図の排気通路切換弁装置2
は、ピストン装置10及び圧縮空気取り出し管6の一部を
成す本体ケーシング11の組立体から成り、ケーシング11
は、排気管3Aから圧縮空気取出管6を分岐する開口部12
に取付けられている。そしてピストン装置10によって操
作される弁13は、開口部12を開閉するように設けられて
いる。そして弁扞14は、戻しスプリング15と導管16とか
ら供給される高圧空気とによって往復動するピストン17
によって駆動され、弁傘18が弁座19に当接して開口部12
を開閉する。なお、20は弁扞14をシールするブッシュで
ある。
ピストン装置10を作動させる前記高圧空気は、高圧タ
ンク21から前記導管16によって供給さるもので、該導管
16に介装された電磁三方弁22によって制御される。
次に、以上説明した装置を用いてバルク運転動作につ
いて説明する。まず、C1,C3,C5,C7気筒への燃料の供
給が停止され、排気ブレーキ4Aが排気管3Aを閉じると共
に、排気通路切換弁装置2が前記要領で排気管3Aと圧縮
空気取出管6とを連通させると、C1,C3,C5,C7気筒が
空気圧縮機の働きをすることになる。
一方、C1,C3,C5,C7気筒を空気圧縮機として使用し
ないときは、電磁三方弁22が高圧空気Aを遮断し、ピス
トン装置10内の高圧空気Aを大気に放出することにより
弁13は閉止される。
ところで、かかる空気圧縮装置を作動させると、気筒
C1,C3,C5,C7の内部及び排気管3A内には、内燃機関と
して使用していたときの高温の排気ガスが滞留してお
り、この排気ガスが弁13を通過する際に排気ガス中の炭
化したハルツ状のオイル分が付着・堆積し、弁傘18と閉
弁後弁座19との間に図のFのように挾まれて、ここで固
化し両部材を固着するという問題がある。
〔考案の目的〕
本考案は、前記従来の問題点を解決するためになされ
たものであり、一部の気筒を空気圧縮機として使用する
内燃機関を、取り付けスペースが限られ、且つ限られた
燃料積載しかできない車両用に使用し、圧縮空気取り出
し用切換弁にカーボンが付着することを、効果的に防止
できる切換弁装置を提供することを目的としたものであ
る。
〔考案の構成〕
上記目的を達成するための本考案の切換弁装置の構成
は、一部の気筒を空気圧縮機として使用する車両用多気
筒内燃機関の排気管と圧縮空気取出管との間に設けた切
換弁部に、圧縮空気が切換弁に流入する方向から弁体に
向けて高圧空気を吹き付けるエアノズルを取り付け、前
記一部の気筒を空気圧縮機として使用開始から所定時間
の間、前記エアノズルから高圧空気を噴出させるように
したものである。
前記エアノズルは、前記切換弁部、即ち弁及び弁座の
周辺に強い気流を発生させ、排気管内に滞留していた排
気ガス中の炭化したオイル分が切換弁の弁及び弁座に付
着するのを防止するように作用させるものであり、前記
のとおり圧縮空気の流れに沿う方向から吹き付ける。
前記エアノズルから高圧空気の噴出は、排気管内に滞
留する排気ガスが残留する間だけでよいので、内燃機関
としての使用を停止し圧縮機として使用を開始したとき
から、使用する内燃機関に適合する所定時間内だけでよ
い。したがって本考案は、空気圧縮機として作動させる
装置と連動して一定時間だけ高圧空気を前記エアノズル
から噴出させる制御装置と組合せて実施する。
前記エアノズルの配設位置、ノズル先端の形状は、弁
座及びこれと接する弁面部に強い気流を吹き付けるもの
であれば特に限定はない。
〔作用〕
一部の気筒を空気圧縮機に切り換えた後の所定時間の
間だけ、圧縮空気が切換弁に流入する方向に配置したエ
アノズルから高圧空気を噴射する前記手段は、カーボン
が切換弁に付着するおそれのある間のみ強い空気流を切
換弁に吹き付けることによって、僅かな高圧空気量によ
って有効にカーボンの付着を防止できるように作用す
る。
したがって、高圧空気装置の容量と、高圧空気発生に
使用する燃料消費量とを可及的に小さくすることが可能
となるので、装置取り付けスペース及び重量が限られた
車両用の切換弁装置として有効に適用することができ
る。
〔実施例〕
以下図面を参照して本考案の実施例を説明するが、第
1図は本考案の一実施例における排気通路切換弁装置の
要部縦断面図である。
図において、本考案の排気通路切換弁装置2は、第3
図の従来例と同様に、一部の気筒C1,C3,C5,C7を空気
圧縮機として使用する内燃機関1の排気管3Aから圧縮空
気取出管6を分岐する位置に設けたものであり、第3
図,第4図と同様の部材には同じ引き出し番号で付し説
明を省略する。
そこで、本実施例では、第1図のごとく、排気管3Aの
分岐部12には、弁13の裏側に向かって高圧空気を吹き付
けるようにエアノズル25を配設し、この部分に強い気流
を作り、後から圧送される空気流と共に弁13と弁座19と
の間にケーシング11側に向かう強い気流を作るように構
成した。
このエアノズル25に高圧空気を送る導管26は電磁弁27
を介して高圧空気タンク21に接続されており、電磁弁27
は、コントローラ28によって制御されるように構成され
ている。
即ち、この内燃機関1を装備した粉粒体輸送のバルク
車は、一般走行時には切換弁13を閉じた状態で走行する
が、バルク運転スイッチ29がオンされて空気圧縮機運転
に切り替わると、切換弁13が開弁する。その開弁初期の
所定時間、本実施例では30秒の間エアノズル25より高圧
空気Aを弁傘18及び弁座19に所定時間吹き付けて、カー
ボン付着を防ぐ。
なお、このエアノズル25の内径については、本考案者
の実験結果では、通常の規模のバルク車の場合2.0から
2.6mm程度とすることが好ましく、2.6mmを超えると噴出
圧が低くなり、カーボン除去効果が得られなかった。
また、本実施例の場合には高圧空気Aの吹き付け時間
は30秒位が適当であり、その間は内燃機関1はアイドリ
ング運転を行なうものとし、上記高圧空気Aの吹き付け
をコントロールする電磁弁21の作動条件を第2図のフロ
ーチャートに示している。
即ち、第2図においてプログラムがスタートすると、
ステップ1で車内バルク運転スイッチがオンされている
か否かが判別される。否定結果が得られると再度ステッ
プ1の判別が繰り返される。
車内バルク運転スイッチ29がオンされると肯定結果が
得られ、ステップ2において内燃機関をアイドリング運
転とする操作と、排気ブレーキ4Aの閉弁と、排気通路切
換弁装置10の開弁と、電磁弁27の開弁と、電磁弁27開弁
後の経過時間の時計を実行する。この操作によって噴射
ノズルからエアノズル25から弁13に高圧空気の噴射が開
始される。
次いで、ステップ3で前記タイマの設定時間、即ち本
実施例では30秒が経過したか否かが判別され、否定結果
が得られると肯定結果が得られるまで判別が繰り返さ
れ、その間エアノズル25からの高圧空気の噴射が継続さ
れる。
30秒の高圧空気を噴射する時間が経過してステップ3
で肯定結果が得られると、ステップ4で電磁弁22がオフ
してノズル25からの高圧空気の噴射の停止と、前記アイ
ドリング運転の解除とが行われ、ステップ5において再
び車内バルク運転スイッチがオンされているか否かが判
別される。
バルク運転が継続している間はステップ5では否定結
果が得られ、その間ステップ5の判別動作が繰り返さ
れ、バルク運転が終了し、スイッチがオフされると肯定
結果が得られ本プログラムは終了する。
なお、この実施例では、圧縮空気取出管6のエアフィ
ルタ7の上流に温度センサ30を設け、所定時間内に、圧
縮空気の温度が一定値以上になった場合には、排気ブレ
ーキ4Aを開放し、且つ電磁三方弁22を閉じてバルク作業
を停止する機能をコントローラ28に持たせておくことに
より、高温の圧縮空気が粉粒体タンク8内に送られて粉
粒体に悪影響を与えないようにした。
〔考案の効果〕
以上に説明したように、本考案の切換弁装置は次の効
果を得ることができる。
(1)エアノズルの取り付けを、空気圧縮機として使用
する気筒から供給される圧縮空気が切換弁に流入する方
向から弁体に向けて高圧空気を吹き付けるようにしたの
で、空気圧縮機からの圧縮空気と共同して強い気流が得
られ、弁体と弁座との間に排気ガス中のカーボンが付着
することを効果的に防止することができる。
(2)エアノズルから高圧空気を噴出させる時間を、空
気圧縮運転に切換後の所定時間のみとしたので、可及的
に少ない高圧空気量、即ち少ない燃料消費量によって切
換弁にカーボンが付着することを効率的に防止すること
ができる。
したがって、より小型の高圧空気装置と、燃料消費と
によって切換弁にカーボンの付着を防止でき、弁体がバ
ルブシートに固着するなどの不具合発生を防止し、装置
の信頼性を高め、保守点検期間を延長できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例における排気通路切換弁装置
の要部縦断面図、第2図は第1図の切換弁装置の作動フ
ローチャートであり、第3図は気筒数可変内燃機関に取
付けた従来の排気通路切換弁装置の取付位置を示す要部
断面の配置系統図、第4図は第3図の排気通路切換弁装
置の詳細拡大縦断面図である。 1……内燃機関、2……排気管、3A,3B……排気ブレー
キ、4……圧縮空気取出管、8……高圧タンク、10……
排気通路切換弁装置、11……切換弁、13……バルブシー
ト、21……エアノズル、22……電磁弁、23……エアパイ
プ、24……コントローラ、A……高圧空気。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16K 31/122

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】一部の気筒を空気圧縮機として使用する車
    両用多気筒内燃機関の排気管と圧縮空気取出管との間に
    設けた切換弁部に、圧縮空気が切換弁に流入する方向か
    ら弁体に向けて高圧空気を吹き付けるエアノズルを取り
    付け、前記一部の気筒を空気圧縮機として使用開始から
    所定時間の間、前記エアノズルから高圧空気を噴出させ
    るようにした切換弁装置。
JP1987068911U 1987-05-11 1987-05-11 切換弁装置 Expired - Lifetime JPH089381Y2 (ja)

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JPS63183336U JPS63183336U (ja) 1988-11-25
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JP2008157067A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の気体供給装置

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