JPS5941009B2 - エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジン特に自動車用エンジンの改良に関す
るものである。

従来の自動車用エンジンでは、アイドル運転時及び軽負
荷運転時に、スロットル弁の開度が小さく吸気量が少量
であるため、吸入行程において吸気マニホルドからシリ
ンダ内に流入する混合気の速度が低く、従ってシリンダ
内における混合気のスワールも弱い。

この結果、通常圧縮行程の終期に行なわれる点火時に、
シリンダ内に残存する混合気のスワールも弱くなり、着
火及び燃焼性が低くなるので、安定なエンジンの運転を
確保するためには中及び高負荷運転時よりも空燃比が小
さい混合気を供給する必要があり、燃費の増大を招くだ
けでなく、濃混合気の不完全燃焼のために排ガス中のＣ
Ｏ，ＨＣが増加する不都合がある。

又近来、エンジンの排ガス中のＣＯ，ＨＣ特にＮＯｘを
減少させることを目的として、理論混合比よりも充分希
薄な混合気を燃焼させることが提案され、また排ガス中
のＮＯｘを減少させることを目的として排ガスの一部を
エンジンの排気系から抽出して混合気中に混合し燃焼さ
せることも提案されているが、何れの場合にも混合気の
着火性、燃焼性が低くなるために、アイドル運転及び軽
負荷運転時におけるドライバビリティが低下し、燃費も
悪化する不都合があった。

本発明の主たる目的は、特にアイドル及び軽負荷運転時
における燃費を改善し得る乗物用のエンジンを提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、通常のエンジンではアイドル及び
軽負荷時において安定した運転が困難な希薄混合気を安
定的に燃焼させることができ、この結果として排ガス中
の有害成分が少い乗物用のエンジンを提供することにあ
る。

本発明のさらに他の目的は、通常のエンジンではアイド
ル及び軽負荷時において安定した運転が困難な、多量の
還流排ガスを含む混合気を安定的に燃焼させることがで
き、この結果として排ガス中のＮＯｘを減少し得る乗物
用のエンジンを提供することにある。

本発明の他の目的は、大きな出力の低下、ドライバビリ
ティの悪化、燃費悪化等の不具合を伴なうことなく希薄
混合気又は多量の還流排ガスを含む混合気を安定的に燃
焼させ得る乗物用エンジンを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、アイドリンク及び低速低負荷
の軽負荷運転領域で排ガス中の有害ガス成分を従来のコ
ンベンショナルエンジンより低減し得る乗物用エンジン
を提供することにある。

上記本発明の諸口的は、燃焼室内に点火プラグのスパー
クギャップを臨ませるとともに、同スパークギャップの
近傍に上記燃焼室の設定方向に指向して空気希薄混合気
排気ガス等の気体を噴射する噴射孔を設けたエンジンに
おいて、上記燃焼室に主吸気弁を介して吸気を供給する
主吸気通路、同主吸気通路に設けられ吸気流量を制御す
るスロットル弁、上記噴射孔に連通ずるとともに上記吸
気通路とは別個に設けられた副吸気通路、及び同副吸気
通路を開閉するとともに上記スロットル弁と連動して作
動する制御弁を備え、スロットル弁開度が中程度の時上
記制御弁を最大開度とするように構成したことを特徴と
するエンジンにより効果的に達成される。

上記副吸気通路に供給される気体は、好ましくは空気で
あるが、燃料と空気との希薄混合気でもよく、またエン
ジン自身の排ガスでもよい。

上記気体が空気であるとき上記気体の供給源は大気であ
り、また希薄混合気の場合は気化器付エンジンでは気体
供給源は吸気マニホルドが適当であり、さらに排ガスの
場合は排気マニホルドが適当な気体供給源となる。

上記本発明に係るエンジンでは、特にアイドリンク時お
よび軽負荷運転時にはスロットル開度が小さいため、ス
ロットル弁の絞り作用が犬で主吸気通路からの吸気流入
速度は緩かで吸気量が少なく吸気行程において燃焼室内
は高負圧となり、気体供給源の気体はこの強力な燃焼室
内負圧に引かれて噴射孔より燃焼室内の設定方向に向か
って噴射され、燃焼室内に強力な渦流あるいは乱流が発
生して燃焼速度が上昇し、希薄燃焼限界が伸長して燃費
が改善され、また、燃焼室内に配置された点火プラグの
火花間隙周辺に上記噴射孔からの噴流が作用すると燃焼
ガスの掃気が行われて着火性が向上するとともに、同掃
気作用によっても希薄燃焼限界が伸長される。

従って、混合気の分配性が悪（、しかも燃焼室壁温か低
くて燃焼性が悪いアイドリンクあるいは軽負荷運転領域
において希薄混合気燃焼を行っても出力低下および燃費
増大が最小限に押えられ、また、空燃比増大により燃焼
最高温度が低下してＮＯｘの発生量が極度に低減される
。

また、本発明のエンジンに排ガス還流装置を併用すれば
、制御性の悪い空燃比を燃焼限界に近い高い値に設定し
なくても、容易にＮＯｘの発生量を低減することが可能
となり、排ガス還流による着火性および火焔伝播速度の
悪化も上気噴流により改善される。

さらに、本発明のエンジンによれば副吸気通路を介して
供給される気体流量を特に燃費の改善に適した特性に従
って供給するものである。

以下、第１図〜第５図に従って本発明の第１実施例を説
明する。

１０は自動車用ガソリン内燃機関の本体、１２はシリン
ダヘッド、１４はシリンダブロック、１６はピストン、
１８は燃焼室、２０は点火プラグ、２２は主吸気ポート
、２４は排気ポート、２６は主吸気弁、２８は吸気マニ
ホルド、３０は気化器、３２はエアクリーナである。

シリンダヘッド１２には燃焼室１８に開口する噴射孔３
４が穿設され、同噴射孔は点火プラグ２０の火花間隙３
６直下に指向されるとともにピストン１６０頂面と例え
ば３００〜６０°程度の設定角度を有してピストン１６
方向に指向されている。

また、同噴射孔３４は副吸気弁３８を介して副吸気通路
４０に接続されている。

主吸気弁２６および副吸気弁３８は共に同一のロッカア
ーム４２により駆動されるキノコ弁で、同ロッカアーム
はロッカシャフト４４に嵌合され、図示しない機関のク
ランクシャフトに連動して回動されるカムシャフト４６
に設けられたカム４８に当接して揺動する。

また、上記ロッカアーム４２のカム４８への当接面とは
反対側のアーム部は２叉に分岐し、各分岐部にはそれぞ
れアジャストスクリュ５０，５２が螺着され、一方のア
ジャストスクリュ５０端面ば主吸気弁２６の弁棒上端面
に当接し、他方のアジャストスクリュ５２端面ば副吸気
弁３８の弁棒端面に当接している。

なお、５４，５６はバルブスプリング、５８゜６０はス
プリングシート、６２は副吸気弁３８のバルブガイドで
ある。

エアクリーナ３２より気化器３０および吸気マニホルド
２８を介して吸気ポート２２に連通ずる主吸気通路６３
の気化器部分にはプライマリポート６４及びセカンダリ
ポート６５が設けられそれぞれにベンチュリ６６．６７
およびスロットル弁５８．６９が配置されている。

スロットル弁６８の全閉位置近傍の吸気通路内壁には主
としてアイドル時あるいは軽負荷時に燃料を供給するア
イドルポートＴＯおよびスローポート７２が穿設され、
アイドルポートＴＯには図示しないアジャストスクリュ
が設けられている。

一方、ベンチュリ６６゜６Ｔには主として中高負荷時に
燃料を供給するメインノズル７６．７７が設けられてい
る。

図示していないエンジンの排気通路例えば排気マニホル
ドに一端が連通された排ガス還流通路７８は途中に機関
の種々の運転状態を検出して排ガスの流量を制御する制
御弁８０を介して他端が吸気マニホルド２８の集合部に
連結されている。

また、上記副吸気通路４０は吸気マニホルド２８に一体
に鋳込まれたパイプ８２を介してベンチュリ６７より上
流側の主吸気通路６３に連通されている。

９０は上記副吸気通路４０に設けられた制御装置で、一
端がスロットル弁６８全閉位置の直上流に連通され他端
がダイヤフラム９２を有した負圧室９４に連通された吸
気系負圧通路９６、同吸気系負圧通路９６を大気開放す
るサーモバルブ９８、及び上記ダイヤフラム９２に連結
された制御弁１００を備えている。

１０２は上記負圧室９４に内設され上記ダイヤフラム９
２を介して制御弁１００を閉方向に付勢するスプリング
である。

上記サーモバルブ９８は上記吸気マニホルド２８に設け
られ機関冷却水が導入されるヒートライザ１０４に挿入
された感熱部１０６と同感熱部１０６に内設された熱膨
張性のサーモワックス１０８と、同サーモワックス１０
８の熱膨張により作動されるロッド１１０と、同ロッド
１１０の作動により上記吸気系負圧通路９６を大気開放
通路１１２に連通せしめる大気開放弁１１４と、同大気
開放１１４を閉方向に付勢するスプリング１１６と、及
びエアクリーナ１１８とを有している。

３９は上記副吸気通路４０のバイパス通路４１に設げら
れた絞りである。

上記制御装置９０は第５図に実線Ａで示すスロットル弁
６８全閉位置の直上流に連通された負圧室負圧特性に従
って作動し、且つ該負圧に比例して副吸気通路４０の開
度を得る。

第５図において、実線Ｂはバイパス通路４１のみにより
供給される流量％（全吸気量に対する）、実線Ｃは副吸
気通路４０およびバイパス通路４１により供給される流
量％、二点鎖線は等燃費向上率特性を示し、Ｘば１０％
、Ｙは５％、Ｚは２％の燃費向上率を示す。

上記構成に従い、機関温態時には第１図工点鎖線で示す
ごとく、サーモバルブ９８が吸気系負圧通路９６を連通
せしめるので、制御装置９０の負圧室９４に第５図Ａで
示すスロットル弁６８全閉位置直上流の負圧が供給され
、該負圧に比例して副吸気通路４０の開度を得、実線Ｃ
に従って燃焼室１８の噴射孔３４から気体が噴射される
。

一方、エアクリーナ３２から主吸気通路６３に吸入され
た空気の大部分が気化器３０において燃料と所定の空燃
比に混合されて吸気ポート２２から燃焼室１８に吸入さ
れる。

上記噴射孔３４からの噴射量および噴流の強さはスロッ
トル弁６８の開度すなわち機関の負荷及び副吸気通路４
０に設けられた制御弁１００の開度に応じて変化する。

即ちスロットル開度が小さいアイドリング時あるいは軽
負荷時にはスロットル弁６８の絞り作用により主吸気通
路６３から供給される混合気量が少なく、燃焼室１８に
は吸気行程中に高負圧が発生し、ベンチュリ６６上流側
の主吸気通路６３は略大気圧であるため、圧力差により
副吸気通路４０を介し多量の空気が噴射孔３４から燃焼
室１８内に強力に噴射される。

この結果燃焼室１８内の吸入混合気は上記空気の噴出流
により強い渦流あるいは乱流を生じるとともに空気の混
合により主吸気通路６，３から吸入された混合気は層状
化され、または不均質な斑状態で希釈される。

また、上記噴出流は点火プラグ２０の火花間隙３６直下
において同間隙近くを通過するため、火花間隙３６付近
の残留燃焼ガスも誘動されて掃気され、同火花間隙付近
に新しい吸入混合ガスが流入する。

従って、圧縮行程の後半期に行われる点火時においても
、空気と混合気が層状または斑状に分布した状態で強い
渦流あるいは乱流が存在しており、また、火花間隙３６
付近には常に吸入混合気が流動しているものと考えられ
、実験によれば従来の機関に比較して火焔伝播速度が向
上して失火限界が飛躍的に拡張され、燃費が改善される
とともに混合気を希薄化した場合でも出力低下が少な（
ドライバビリティが向上することを確認し得た。

また、排ガス還流通路７８を介して吸気マニホルド２８
内に吸入される排ガス量は制御弁８０により制御される
が、この排ガス還流量はＮＯｘの排出量を設定値以内に
抑えるように調整される。

次にスロットル開度が中程度の中負荷運転領域において
は、スロットル弁６８による絞り効果が中程度で、副吸
気通路４０と主吸気通路６３との差圧がやや小さくなる
が、上記制御弁装置９００制御弁１００が二点鎖線で示
すように最大開度となっているので、比較的多量の空気
が供給、噴射され、差圧の減少を充分に補償する。

一方、スロットル開度が大きい高負荷運転領域において
は、スロットル弁６８による絞り作用が小さく、主吸気
通路６３を介して多量の混合気が燃焼室１８内に吸入さ
れるため、又、制御弁１００が実線図示の如（副吸気通
路４０を閉塞するので、副吸気通路４０からの噴射量お
よび噴出力は、バイパス通路４１のみを介して行なわれ
るため低下して噴射空気のスワール効果も減少するが、
この場合には吸気効率が犬で、しかも混合気が吸気ポー
＋−２２より燃焼室１８に流入する時強力な渦流ある
いは乱流を生じ、また燃焼室１８の内壁の温度も上昇す
るため、特に噴射孔３４からの噴流により強い渦流や乱
流を発生させな（でも火焔伝播速度が高く燃焼性は良好
である。

又、機関冷態時には第１図実線で示す如くサーモバルブ
９８が吸気系負圧通路９６を大気開放せしめるので、制
御装置９０はスプリング１０２の付勢力により制御弁１
００が副吸気通路４０を閉塞する。

特に該機関冷態始動時には燃焼室１８内の燃焼が極めて
不安定であり、且つ燃焼限界最大空燃比が著しく低下す
るが、この時には上記燃焼室１８には主吸気通路６３の
みを介して気化器３０の形成した混合気が供給され、噴
射空気により空燃比が過大とならず、従って冷態時にお
いても安定した燃焼が行なえる。

以上より明らかなごとく、本実施例によれば、燃焼室１
８の内壁温度が比較的低く、吸入効率が悪い等の燃焼条
件の悪い軽負荷運転領域において、排ガスの一部を混入
した混合気にさらに燃焼室１８内で噴射孔３４より流入
する空気を混合して得られた総合空燃比が１１〜１４程
度の混合気は勿論のこと、総合空燃比が１５〜２１程度
の希薄混合気とした燃焼性の悪い混合気でも安定的に燃
焼させることができ、この際噴射孔３４からの強力な空
気噴射により強い渦流または乱流が発生するとともに、
噴射された空気が主吸気通路６３から吸入された混合気
に適度な層状または斑状態で混合されることにより、Ｎ
Ｏｘの発生量が増大することなく燃焼速度が向上して燃
焼完了時間が短縮され、燃費が低減されるとともにドラ
イバビリティが向上し、しかもＨＣ，ＣＯ等の未燃焼ガ
スの排出量も低減されるという効果を奏する。

第６図及び第７図に示す第２実施例は副吸気通路４０に
絞り弁１２０を設け、該絞り弁１２０のレバー１２２の
長さを１１ とし、ロッド１２４を介して取り付けら
れたスロットル弁６８のレバー１２６の長さを１２
とした場合に、１□（１２に設定することによりスロッ
トル弁６８開度と絞り弁１２０の開度とを上記第１実施
例第５図に示すものと略同−に設定するもので、該構成
によっても上記第１実施例同様の作用効果を奏する。

この時に上記絞り弁１２０は全閉又は全開位置において
も上記副吸気通路４０を完全に閉塞することな（所定の
間隙δ１．δ２を有するように配設される。

第８図に示す第３実施例は、上記副吸気通路４０の上流
端が、通常排気系における未燃焼成分の酸化反応を促進
させるために供給される二次空気の送給ポンプ吐出部に
開口したものであり、又、バイパス通路４１は絞り３９
を介してベンチュリ７６．７７の上流に開口している。

該二次空気送給ポンプの適切な実施例を第９図〜第１２
図に従って説明する。

符号２１０は自動車用４気筒エンジン本体を示し、２１
２は図示していないエンジン排気系に排ガス浄化用２次
空気を供給するためのダイヤフラムポンプを夫々総括的
に示す。

上記エンジン本体２１０の各気筒２１４゜２１６．２１
８及び２２０を形成するシリンダブロック２２２の下部
にはクランクシャフト２２４の軸受２２６を形成するた
め複数の仕切壁２２８が実質的に互に平行に配置されて
いる。

各仕切壁２２８間にはクランクシャフト２２４の１クラ
ンク２３０を内蔵するクランク室２３２，２３４゜２３
６．２３８が形成され、同クランク室２３２゜２３４．
２３６，２３８の上方は各気筒２１４〜２２０に連通す
るとともに下方はオイルパン２４０内に開口している。

気筒２１４及び気筒２１８を挾んテ隣接する各仕切壁２
２６の下部にはボルト２４２により仕切板２４４が固着
され、同仕切板２４４は気筒２１４に連通するクランク
室２３２と気筒２１８に連通するクランク室２３６をそ
れぞれ他のクランク室及びオイルパン２４０内と隔絶し
ている。

上記仕切板２４４にはボルト２４２のための嵌合穴２４
６が穿設されるとともに、湾曲した底板の中央部には排
油孔２４８が穿設されている。

上記ダイヤフラムポンプ２１２は、筐体２５０内に２枚
のダイヤフラム２５２，２５４が平行に配置され、両ダ
イヤフラム２５２，２５４間に仕切板２５６を介して２
つのポンプ室２５８゜２６０を形成し、ダイヤフラム２
５２により仕切られた圧力室２６２は空気通路２６４を
介してクランク室２３２に連通され、ダイヤフラム２５
４により仕切られた圧力室２６６は空気通路２６８を介
してクランク室２３６に連通されている。

仕切板２５６の中央部を摺動可能に貫通するロンド２７
０の両端は各ダイヤフラム２５２゜２５４の中央部に連
結されている。

ポンプ室２５８．２６０には各ダイヤフラム２５２゜２
５４を押圧するスプリング２７２．２７４が内蔵され、
ポンプ室２５８はリードバルブ２７６を介して吸入口２
７８より外気に開口されるとともに、リードバルブ２８
０を介して空気を圧送する吐出口２８２に連通されてい
る。

更に同吐出口２８２は図示しない導管を介してエンジン
排気系内の適所例えばサーマルリアクタもしくは触媒コ
ンバータ又はこれら排気浄化装置の上流側の排気ガス通
路に連通されている。

またポンプ室２６０はリードバルブ２８４を介して吸入
口２７８に連通されるとともにリードバルブ２８６を介
して吐出口２８２に連通されている。

なお、２８５は図示していないクラッチに接続されるフ
ライホイーノ瓢 ２８７は各気筒２１４〜２２０に嵌合
されたピストン、２８８はピストン２８７とクランク２
３０とを連結するコネクティングロッド、２９０は潤滑
油、２９２はオイルストレーナ、２９４は冷却ファン、
２９６はベアリング２２６のキャップボルトである。

ツキに、以上のように構成されたポンプ装置の作動につ
いて説明する。

周知のように、一般の４気筒エンジンでは、気筒２１４
と２２０のピストンに対するクランク取付角は等しく、
また、気筒２１６と２１８のピストンのクランク取付角
も等しく、両者は１８０゜の位相ずれを有している。

今、気筒２１４のピストンが下降するとクランク室２３
２内の空気は圧縮され、一部の空気は排油孔２４８ある
いは仕切壁２２８と仕切板２４４との隙間より流出する
が高圧となり、同高圧空気は空気通路２６４を介してダ
イヤフラムポンプ２１２の圧力室２６２に伝達される。

一方、気筒２１４内のピストンの下降時には気筒２１８
内のピストンが上昇するので、クランク室２３６内の空
気は膨張し、他のクランク室あるいはオイルパン２４０
内から一部の空気が排油孔２４８等を介してクランク室
２３６内に流入するが低圧となり、この低圧は空気通路
２６８を介して圧力室２６６に伝達される。

したがって、クランク室２３２とクランク室２３６は、
エンジンの１回転毎に圧力が１回高圧から低圧に夫々変
動し、そして、画室間では圧力の上昇と下降が反対時期
になり、エンジン１回転毎に両圧力室２６２，２６４内
の空気圧の差圧は逆転し、これによって差圧応動ポンプ
２１２が作動する。

すなわち、圧力室２６２内が高圧で圧力室２６４内が低
圧の時、ダイヤフラム２５２及び２５４はスプリング２
７２の付勢力に抗して第９図右方に変位し、ポンプ室２
５８内の空気は圧縮されてリードバルブ２８０が開き吐
出口２８２より送出され、ポンプ室２６０内の空気は膨
張してリードバルブ２８４が開き吸入口２７８よりポン
プ室２６０内に大気が吸入される。

逆に、圧力室２６２内が低圧で圧力室２６６内が高圧と
なると、ダイヤフラム２５２及び２５４はスプリング２
７４の付勢力に抗して第９図左方に変位し、リードバル
ブ２γ６が開いてポンプ室２５８内に大気が吸入され、
リードバルブ２８６が開いてポンプ室２６０内の空気が
吐出口２８２より送出される。

ここで、両ダイヤフラム２５２，２５４及びロッド２γ
０は、スプリング２７２，２７４の設定張力等に基づ（
固有の振動（往復動）周期を有し、上記設定張力を変更
することによりポンプ特性は変化するが本実施例におい
ては上記周期がエンジンの中速回転速度以下に設定され
ているので、エンジンの高速回転時には上記コンド２フ
０等の振動体は上記空気圧の変動周期に追従不能となり
、自動的にポンプ２１２の作動は停止し、不作動状態に
移行する。

上記ポンプ装置によれば第１２図に示すごとき空気流量
特性が得られる。

なお、上記第１２図において、実線は両スプリング２７
２，２７４の設定張力を大きくした場合の空気流量特性
を示し、破線は両スプリング２７２．２７４の設定張力
を小さくした場合の空気流量特性を示し、スプリング２
７２．２７４の設定張力を調整することにより空気流量
それ自体及び空気流量が急減少するエンジン回転数域を
所望の値に設定することが可能であり、上記ポンプ装置
の吐出口２８２より送出される空気流量特性は路上記第
１実施例第５図に示す副吸気通路４０の流量特性に適し
ている。

さらに上記第１実施例同様の制御弁装置９０により流量
が制御され、且つ吐出口２８２の吐出量が全くなく、又
は制御弁１００力糧１１吸気通路４０を完全に閉塞して
も上記バイパス通路４１を介して少量の空気が供給され
るものである。

次に第１３図〜第１６図に示す本発明の第４実施例につ
いて説明する。

第１３図〜第１６図に示す本発明の第４実施例において
３１０は自動車用ガソリン内燃機関の本体、３１２はシ
リンダヘッド、３１４はシリンダブロック、３１６はピ
ストン、３１８は燃焼室、３２０は点火プラグ、３２２
は主吸気ポート、３２４は排気ポート、３２６は主吸気
弁、３２８は吸気マニホルド、３３０は気化器、３３２
はエアクリーナである。

燃焼室３１８を限界するシリンダヘッド３１２の凹部は
半球形状で、点火プラグ３２０のスパークギャップ３３
４はシリンダヘッド３１２の燃焼室３１８を形成する球
状壁面３３６に設げられた小凹部３３８中央部において
上記球状壁面３３６の延長面の近傍に配置されている。

また、シリンダヘッド３１２には上記小凹部３３８に隣
接して開口し中心線がピストン３１６頂面と略６ｏ度の
角度を有する貫通孔３４０が穿設され、同貫通孔３４０
の燃焼室３１８側からは中空円筒状の噴射室形成部材３
４２が嵌合され、反対側からはバルブガイド３４４が嵌
合され、バルブガイド３４４端部外周面に設けられたオ
ネジ部と噴射室形成部材３４２端部内周面に設けられた
メネジ部とを螺合することにより両者は上記貫通孔３４
０内の小径部３４６を挾持してシリンダヘッド３１２に
固着されている。

バルブガイド３４４には副吸気弁３４８が摺動可能に嵌
合され、バルブガイド３４４のメネジ部側には副吸気弁
３４８外周面とバルブガイド３４４の内周面とが隙間を
有して断面形状が円還状の副吸気通路３５０を形成し、
同副吸気通路３５０はバルブガイド３４４に穿設された
孔３５２を介してシリンダヘッド３１２に形成された副
吸気通路３５４に連通されるとともに、噴射室形成部材
３４２内の噴射室３５６に開口され、同開口はバルブガ
イド３４４先端に形成されたバルブシート３５８に副吸
気弁３４８の傘部が当接することにより閉じられる。

上記噴射室形成部材３４２は主燃焼室３１８内に突設さ
れるとともに突出部に噴射室３５６と主燃焼室３１８を
連通ずる噴射孔３６０が穿設され、同噴射孔３６０はス
パークギャップ３３４近傍に設けられるとともに、スパ
ークギャップ３３４直下でしかもシリンダヘッド３１２
０球状壁面３３６に略沿った方向に指向されている。

主吸気弁３２６及び副吸気弁３４８はともに同一のロッ
カアーム３６２により駆動されるキノコ弁で、同ロッカ
アーム３６２はロッカシャフト３６４に嵌合され、機関
により回動されるカムシャフト３６６に設けられたカム
３６８に当接して揺動し、カム３６８−、の当接面とは
反対側のアーム部は２叉に分岐し、各分岐部にはそれぞ
れアジャストスクリュ３７０，３７２が螺着されている
。

アジャストスクリュ３７０の端面ば主吸気弁３２６の弁
棒上端面に当接し、アジャストスクリュ３７２の端面ば
副吸気弁３４８ノ弁棒端面に当接している。

なお、３７４，３７６はバルブスプリング、３７８．３
８０はスプリングシート、３８２゜３８４はシールリン
グである。

上記構成によれば、エアクリーナ３２より主吸気通路６
３に吸入された空気の大部分が気化器３０において燃料
と所定の空燃比に混合されて吸気ポート３２２より燃焼
室３１８に吸入される一方、上記吸入空気の一部はパイ
プ８２、副吸気通路３５４，３５０を介して噴射室３５
６に導かれ、噴射孔３６０より燃焼室３１８内に噴射さ
れる。

この噴射孔３６０からの噴射量及び噴流の強すはスロッ
トル弁６８，６９の開度すなわち機関の負荷に応じて変
化し、スロットル開度が小さいアイドリンク時あるいは
軽負荷時にはスロットル弁６８，６９０絞り作用により
主吸気通路６３より供給される混合気量が少な（、燃焼
室３１８には吸気行程特高負圧が発生し、ベンチュリ６
６．６７上流側の主吸気通路６３は略大気圧であるため
、圧力差により多量の空気が噴射孔３６０より強力に噴
出され、この噴出流は、スパークギャップ３３４近傍を
通過することにより同ギャップ３３４周囲の既燃ガスが
掃気されるとともに、球状壁面３３６に沿って流下し、
吸気ポート３２２より吸入された混合気に強力なスワー
ル及びタービレンスを与え、このスワール及びタービレ
ンスは圧縮行程中にも残存し、混合気と空気とを層状又
は斑状に分布させるとともに、点火後の火焔伝播を助け
る役目をするものと推考される。

また、スパークギャップ３３４で着火されると、一部の
火焔は噴射室３５６内に進入し、噴射室３５６内は小室
であるため急激に燃焼されて高温高圧となり、火焔が勢
いよく噴射孔３６０から主燃焼室３１８内に押し出され
、この噴流も主燃焼室３１８内で進行中の燃焼を促進す
るものと推考される。

一方スロットル開度が大きい高負荷運転領域においては
、スロットル弁６８，６９により絞り作用が小さく、主
吸気通路６３を介して多量の混合気が燃焼室３１８内に
吸入されるため、噴射室３５６からの噴射量及び噴出力
は低下するが、この場合には吸気効率が犬で、しかも混
合気が吸気ポー１−３２２より燃焼室３１８に流入する
時節力な渦流あるいは乱流を生じ、また燃焼室３１８の
内壁の温度も」−昇するため、特に噴射孔３６０かもの
噴流により渦流や乱流を発生させなくても火焔伝播速度
が上昇して燃焼性は向上する。

上記実施例において、スパークギャップ３３４と噴射孔
３６０との距離Ｘを余り小さくすると、噴射室形成部材
３４２が過熱されてホットスポットを形成し、ブレイグ
ニションの原因となり、また、距離Ｘを大きくすると掃
気効果が低減されるとともに、着火後、火焔の噴射室３
５６への侵入が遅れ、噴流による燃焼性向上は低下する
。

また、噴射室形成部材３４２の主燃焼室３１８内への突
出量を大きくすると、突出端がホットスポットとなって
この場合にもブレイグニションを生ずるため、出来るだ
けこの突出量は小さくした方がよい。

更に、上記実施例においては噴射孔３６０をスパークギ
ャップ３３４近傍に設けるとともに、スパークギャップ
３３４直下でしかもシリンダヘッド３１２の球状壁面３
３６に略沿った方向に指向しているが、直接スパークギ
ャップ３３４に指向させても、また、スパークギャップ
３３４直下より多少ずらせた方向に指向させても燃費は
向上する。

上記構成になるエンジンも上記第１実施例同様の作用効
果を奏し、又、上記第４実施例に示されるエンジンにお
いて、上記第２実施例に示す如くレバー比を変えてロン
ドを介して作動する絞り弁を設けるようにしても良（、
又、第３実施例に示す如（副吸気通路の上流端を適宜空
気送給ポンプの吐出部に開口させても良い。

また、上記実施例においては、気化器付ガソリンエンジ
ンの場合を示しているが、吸気ポートに導かれる混合気
の形成は燃料噴射装置等地の混合気形成装置による場合
でも同様な効果を奏し、また使用される燃料としては何
らガソリンに限定されるものではなく 、ＬＰＧ、灯油
あるいは軽油等信の燃料を使用した場合でも、燃焼性向
上、燃費低減効果を生じるものである。

さらに、エンジンの型式ば４サイクルエンジンに限定さ
れるものではなく、燃焼室内に点火プラグのスパークギ
ャップを臨ませるとともに同スパークギャップの近傍に
上記燃焼室内の設定方向に指向して空気、希薄混合気、
排気ガス等の気体を噴射させる噴射孔を設けた内燃機関
に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す概略説明図、第２図
は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は第１図のＢ−Ｂ矢視
図、第４図は第１図のＣ−Ｃ矢視断面図、第５図は本発
明の副吸気通路流量特性図、第６図は本発明の第２実施
例を示す概略説明図、第１図は第６図の要部説明図、第
８図は本発明の第３実施例を示す概略説明図、第９図は
第３実施例に適用する空気送給ポンプの概略説明図、第
１０図は第９図のＤ−Ｄ矢視断面図、第１１図は空気送
給ポンプ気筒の仕切板を示す斜視説明図、第１２図は空
気送給ポンプの吐出特性図、第１３図は本発明の第４実
施例を示す概略説明図、第１４図は第１３図のＡ−Ａ矢
視説明図、第１５図は第１３図の１３−Ｂ矢視説明図、
第１６図は第１３図のＣ矢視説明図である。 １０．３１０；エンジン本体、１２，３１２；シリンダ
ヘッド、１４，３１４；シリンダブロック、１６，３１
６ ；ピストン、１８．３１８；燃焼室、２０，３２０
；点火プラグ、２２，３２２；主吸気ポート、２４，３
２４；排気ポート、２６゜３２６：主吸気弁、２８，３
２８；吸気マニホルド、３０，３３０；気化器、３２，
３３２；エアクリーナ、３４，３６０ ；噴射孔、３６
．３３４；火花間隙、３８，３４８；副吸気弁、４０゜
３５０．３５４；副吸気通路、４１；バイパス通路、６
３：主吸気通路、６６．６７；ベンチュリ、６８．６９
；スロットル弁、８２；パイプ、８３；オリフィス、
９０；制御装置、９４；負圧室、９６；吸気系負圧通路
、９８；サーモバルブ、１００；制御弁、１０６；感熱
部、１１２；大気開放通路、１１４；大気開放弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼室内に点火プラグのスパークギャップを臨ませ
   るとともに、同スパークギャップの近傍に位置し同スパ
   ークギャップ近傍に指向して空気希薄混合気排気ガス等
   の気体を噴射する噴射孔を設けたエンジンにおいて、上
   記燃焼室に主吸気弁を介して吸気を供給する主吸気通路
   、同主吸気通路に設けられ吸気流量を制御するスロット
   ル弁、上記噴射孔に連通ずるとともに上記主吸気通路と
   は別個に設けられた副吸気通路、及び同副吸気通路を開
   閉するとともに上記スロットル弁と連動して作動する制
   御弁を備え、スロットル弁開度が中程度の時上記制御弁
   を最大開度とするように構成したことを特徴とするエン
   ジン。 ２ 上記副吸気通路のバイパス通路を設け、上記制御弁
   が全閉時に所定量の気体が上記バイパス通路により該副
   吸気通路に供給されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のエンジン。 ３ 上記主吸気通路のスロットル弁が該主吸気通路に設
   けられ混合気を主燃焼室に供給する気化器のスロットル
   弁であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   エンジン。 ４ 上記副吸気通路の上流端が気化器のベンチュリ部よ
   り上流に開口していることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載のエンジン。 ５ 上記副吸気通路の上流端が空気供給ポンプの吐出部
   に開口していることを特徴とする特許請求ノ範囲第３項
   記載のエンジン。 ６ 上記バイパス通路の上流端が気化器のベンチュリ部
   より上流に開口していることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載のエンジン。