JPS597539Y2 - 複吸気式内燃機関 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は低速用スワールポートと高速用出力ポートをも
った複吸気式内燃機間の改良に関する。

内燃機関の吸気ポートとして、主として低中速域で混合
気にスワールを附与し、燃焼を改善して希薄混合気化あ
るいは高率ＥＧＲ化をはがるためのスワールポートと、
高速域でスワールポートのみでは著しく低下する吸入効
率を補うために、吸気抵抗が少なくしたがって混合気の
吸入効率を向上させて所定の全開出力を確保するように
した出力ポートとを備えた複吸気式内燃機関が知られて
いる（特開昭５１− ４２８０６号）。

この場合、両ポートをそれぞれ設けた２個の吸気弁で開
閉するのと、両ポートを２重筒状にして単一の吸気弁で
同時開閉するものがあるが、いずれの方式においても、
複胴式気化器のｌ次側と２次側とにそれぞれ互に独立し
た吸気通路を接続し、両ポートに別々に混合気を供給す
るようにしている。

この結果、複胴式気化器以外の、例えばＳＵ気化器など
空気供給系が１系統のものには適用できず、また吸気マ
ニホールドを集合部がら１次と２次の通路に分ける必要
があり、構造が複雑化して重量が増大し、さらには２次
側の吸入抵抗が大きくなり全開出力が低下したり、低速
運転時など２次側絞弁が全開のときに、２次側の発生負
圧で１次側の混合気または燃焼ガスが２次吸気通路に回
り込み、吸気弁の開弁時に１次流速が低下してスワール
が弱まり燃焼改善効果が減少するなどの問題を生じた。

本考案はかかる問題を解決するために提案されたもので
、吸気通路のブランチ部及び吸気ポートを２つの通路に
分離し、このうち２次側に２次絞弁を設ける一方、この
絞弁上流の通路を１次と２次で共用化させるように合流
した複吸気式内燃機関を提供するものである。

以下、実施例を図面にもとすいて説明する。

第１図、第２図において、１はシリンダヘッド、２はシ
リンダブロック、３はピストン、４は燃焼室を示す。

さらに５は吸気弁、６は排気弁で、７は吸気ポート ８
は排気ポートを示す。

上記吸気ポート７は１次側スワールポー｝７ａと２次側
出力ポー｝７ｂとに隔壁９を介して分離され、ポー１−
７ａはいわゆる低ポートであって混合気の流入角が水平
に近く、吸気弁５を平面的にみて燃焼室中心（シリンダ
ボア中心）よりも偏在させたことにより生じるスワール
（筒内ガス流動）の貫性力を強める（ピストン３が下降
したときに、ピストン頂面に混合気流が衝突するまでの
シリンダ内における旋回々数を増やす）一方、ボー｝７
ｂは混合気の流入角をシリンダボア軸線方向に近づけ吸
入抵抗を減じて、主として高速域での吸入効率の低下を
防止する。

これら両ポー｝ ７ ａ ，７ ｂに接続して吸気マニ
ホールド１０のブランチ部１０ ａに、１次通路１１
ａと２次通路１１ ｂとが隔壁１２を介して形或され、
この２次通路１１ ｂを２次絞弁１３が開閉する。

この隔壁１２の始まり点Ａの位置は、スワールポート７
ａからの吸気にスワールを生せしめる程度の位置、即ち
吸気管とヘッド接合点附近の上流位置で十分である。

各２次通路１１ ｂの絞弁１３は共通の弁軸１４に固定
され、互に同一的な開度をもつように設定される一方、
ブランチ部９の上流の合流吸気通路１１に設けた主絞弁
１５と、例えばリンク１６及びレバ−１７ａ，１７ｂを
介して連動し、リンク１６の長孔１８にレバー１７ ｂ
の回動先端を遊嵌して、主絞弁１５が一定以上開いてか
ら２次絞弁１３が開き始めるようにする。

ナオ、レバー１７ ａと１７ ｂのレバー比を変えてお
くことで、主絞弁１５の全開に合せて２次絞弁１３を全
開させることができる。

主絞弁１５の上流部には、いわゆるＳＵ気化器本体１９
が設けられ、吸入空気流量に比例した負圧に応動するピ
ストン２０と、このピストン２０に取付けられた二一ド
ル２１が進退する燃料ノズル２２とを備え、吸入空気量
に応じてピストン２０が伸縮作動し、ノズル部を通過す
る流速（したがって燃料吸出負圧）を一定にして、この
とき二一ドル２１の位置にもとづいて決まるノズル開口
面積に比例して燃料を供給する。

以上のような構或において、機関低中速域では、２次絞
弁１３が閉じているので、図示しないアクセルペダルに
連動する主絞弁１５の開度に応じての吸入混合気が、全
て１次通路１１ ａ側に流入し、さらにスワールポー｝
７ａから吸気弁５の開弁に同期して燃焼室４内へと旋回
流を生じつつ吸入される。

したがって、このスワールによって安定した燃焼が得ら
れ、混合気の希薄化あるいは高率ＥＧＲ化を運転性を損
わずに実現できる。

他方、２次絞弁１３が閉じているので、各気簡の２次通
路１１ ｂ及び出力ポート７ｂは互に連通せず、したが
って、１次側混合気が他気簡の２次側通路に回り込むの
を確実に防止でき、スワールポート７ａの流速の低下を
防いで旋回流の強化がはかれ、したがってガス流動にも
とづく燃焼促進を効果的に行うことが可能となる。

機関の高速域では、主絞弁１５の開度が所定値以上にな
ると、リンク１６の長孔１８の端部に絞弁１３のレバー
１７ ｂが係合して、２次絞弁１３が開き始める。

このため混合気はｌ次と２次の通路１１ａ，１１ｂの両
方に流れ、このとき２次出力ポー｝７ｂは吸入抵抗が小
さいので、スワールポー｝７ａのみから混合気を供給し
ていたときに比べて全体としての吸入効率は大幅に改善
され、したがって、機関の全開出力を低下させずに所定
の運転出力性能を確保できるのである。

次に、第３図の実施例は、複胴式気化器２５を備える場
合に本考案を適用したもので、１次絞弁２６と２次絞弁
２７との下流は、通常の単独吸気方式の内燃機関と同じ
ように吸気通路１１を合流させた状態にする。

ただし、ブランチ部１０ ａの下流は前述した実施例と
同じように１次通路１１ ａと２次通路１１ ｂに分離
する。

また、第４図は、吸気ポート７に燃料噴射弁（図示せず
）を備えて、吸入空気量に応じて燃料噴射するタイプの
機関に本考案を適用した場合を示すが、吸気マニホール
ド３０から分岐したブランチ３１に１次と２次の通路１
１ ａ ，１ｌ ｂを区画する隔壁３３を設け、２次通
路１ｌ ｂに絞弁１３を設けることには、基本的に変わ
りはない。

さらに、第５図はスワールポー｝７ａと出力ポ−｝７ｂ
とを完全に独立させて、それぞれのポート７ａ，７ｂを
吸気弁５ａと５ｂで開閉するようにした例であるが、勿
論、この方式にも本考案は適用できる。

以上のように本考案によれば、単胴、複胴気化器のいず
れに対しても、また電子制御燃料噴射装置に対しても、
複吸気システムを適用でき、また、吸気マニホールドの
構造が簡略化されるとともに吸入抵抗が減少し、とくに
全開出力の改善がはかれる一方、■次通路と２次通路が
吸気弁付近から２次絞弁後の間で完全に独立していなく
ても、低中速域での２次側通路への混合気の回り込みを
防いでスワールを強化させることができ、燃焼特性の改
善が期待できる。

なお、上記実施例において、２次絞弁を主絞弁に対して
機械的に連動させたが、吸入空気量に比例した負圧を取
り出して、ダイヤフラム装置を介して２次絞弁を開弁さ
せることも可能である。

さらには、機関吸入負圧や回転数を検出して、機械的ま
たは電気的に開閉させるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の縦断面図、第２図は同じ
く横断面図、第３図は他の実施例の縦断面図、第４図イ
，口は他の実施例の吸気マニホールドの断面図、第５図
は複吸気弁方式の実施例を示す断面図である。 １・・・・・・シリンダヘッド、２・・・・・・シリン
ダブロック、３・・・・・・ピストン、４・・・・・・
燃焼室、５・・・・・・吸気弁、７ａ・・・・・・１次
スワールポート、７ｂ・・・・・・２次出力ポート、９
・・・・・・隔壁、１１ ａ・・・・・・ｌ次吸気通路
、１ｌ ｂ・・・・・・２次吸気通路、１１・・・・・
・吸気通路、１２・・・・・・隔壁、１３・・・・・・
２次絞弁、１５・・・・・・主絞弁、１６・・・・・・
リンク、１７ ａ ，１７ ｂ・・・・・・絞弁レバー
、１９・・・・・・ＳＵ気化器本体、２５・・・・・・
複胴式気化器、３０・・・・・・吸気マニホールド、３
１・・・・・・ブランチ、３３・・・・・・隔壁。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．機関低中速域では、燃焼室に流入する混合気流に施
   回運動を生じるように１次側スヮールポートを通して混
   合気を供給し、高速域では吸入抵抗の小さい２次側出力
   ポートからも混合気を供給するようにした多気筒内燃機
   関において、吸気マニホールドの各気簡のブランチ部に
   、前記両ポートにそれぞれ連通する１次、２次吸気通路
   を隔壁を介して形或し、この隔成された各気筒毎の２次
   吸気通路に設けた２次絞弁を、ブランチ部上流の集合吸
   気通路の主絞弁と直接または間接的に連動させるように
   した複吸気式内燃機関。
2. ２．２次絞弁の機関低中速域で全閉し、高速域で吸入空
   気量に応じて開動するようにした実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の複吸気式内燃機関。