JPS60201025A - 圧力波過給機付エンジンの吸気系構造 - Google Patents

圧力波過給機付エンジンの吸気系構造

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JPS60201025A
JPS60201025A JP6008484A JP6008484A JPS60201025A JP S60201025 A JPS60201025 A JP S60201025A JP 6008484 A JP6008484 A JP 6008484A JP 6008484 A JP6008484 A JP 6008484A JP S60201025 A JPS60201025 A JP S60201025A
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JP
Japan
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air
intake
pressure wave
wave supercharger
engine
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Application number
JP6008484A
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English (en)
Inventor
Tsunao Yajima
矢嶋 綱夫
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/024Air cleaners using filters, e.g. moistened
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/32Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
    • F02B33/42Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with driven apparatus for immediate conversion of combustion gas pressure into pressure of fresh charge, e.g. with cell-type pressure exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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、圧力波過給機を備えたエンジンにおける吸気
系構造に関し、特に吸気系に設りるエアクリーナの配置
溝端に関づる。
(従来技術) 従来にす、エンジンに対して吸気を過給りる過給機の一
つとして圧力波過給機が知られ(いる(特公昭38−1
153号公報参照〉。この圧力波過給機は、ケース内に
回転可能に支1rされ、多数の小室を形成する多数の隔
壁が放射状に配設されたロータと、該ロータの一端側の
ケースに形成された吸気導入口および吸気吐出口並びに
上記1」−タの他端側のケースに形成された排気導入口
および排気吐出]」とを右していて、−[記[ュータの
回転に伴い、吸気導入口からロータの小室に吸入した吸
気に対して排気導入1」から該小室に4)+気を流入ざ
「、両者の圧力差により吸気を圧縮、加速して吸気吐出
口から吐出する。つまり4ノ)気の圧ツノ波エネルギー
を吸気に伝達することにより、吸気の過給を行う一方、
上記小室内に残る排気をIJI気吐出口から排出させる
とともに、吸気導入口から該小室内に吸気を導入するこ
とにより掃気を行うことを繰返Jようにしたものぐある
ところで、上記のJ、うな圧力波過給機を備えたエンジ
ンにおいて、圧力波過給機に吸入される吸気の吸気負圧
が大きいときには該圧力波過給機の小挙での吸気ににる
拍)気が十分に行われないことにより、吸気中に排気が
混入してエンジンの燃焼性が悪化りるとどしに、圧力波
過給機への吸気の吸入にjこる冷却作用が低下する。こ
のため、圧力波過給機の性能を十分に発揮さUるために
は」−記の吸気負圧の発生原因となる吸気抵抗を可及的
に小さくりる必要がある。
この吸気抵抗の+1(減対策とし′r:tよ、圧力波過
給1幾の上流側に設りられるエアクリーナの抵抗を小さ
くすればよい。特に吸気による排気の掃気作用おJ、び
Ll−夕の冷却作用を得るために通常のエンジンよりも
吸気を40〜50%も多く吸入づる関係1−1■アクリ
ーナが大きいものとなるので、その抵抗を低下させるこ
とは効果的で好ましい。しかし、反面、エアクリープの
抵抗を小さくするととは取りも直さず、エアクリーナの
エレメントの目が粗いものとなって、吸気の清浄化が十
分に行われず、その結果、比較的大きいダストが−[ン
ジンに吸入されて、エンジン性能に支障を来たすことに
なる。
(発明の目的〉 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、イの目的と
するところは、上記の如き圧力波過給機を備えたエンジ
ンにJ3いで、圧力波過給機からの要求とエンジンから
の要求とを嵩たすべく2つのエアクリーナを設けて、吸
気抵抗の低減化と吸気の清浄化とを両立させることにに
す、IJ力波過給機の十分なる性能の発揮とエンジン性
能の支障防止とを図ることにある。
(発明の構成) 上記の目的を達成づるため、本発明の解決手段は、上記
のようにロータの回転に伴いり1気の圧力波エネルギー
を吸気に伝達して吸気の過給を(jう圧力波過給機を備
えたエンジンにおいて、該圧力波過給機の吸気導入口を
目の粗いエアクリーナを介して人気と連通し、かつ吸気
吐出[1を上記エアクリープにりも目の郭1かいエアク
リーナを介してエンジンど連通りるように構成したちの
【ある。
このことにより、圧ツノ波過給機には目の粗い1アクリ
ーナを介して吸気を吸入づ−ることによって、「ツノ波
過給機への吸気の清浄度を必要限確保しながらその吸気
抵抗を可及的に小さくJ−る一方、該圧力波過給機から
吐出される吸気を目の細かいエアクリーナを介して1ン
ジンに吸入りることにJ:つて、エンジンに供給される
吸気の清l′I′I瓜を高めて、比較的大きいダストの
除去をMr実に(jうにうにしている。
(発明の効宋) したがって、本発明によれば、圧力波過給(;見付エン
ジンにおいて、圧力波過給1幾へは目の粗いエアクリー
ナを介して吸気を吸入してその吸気抵抗を小さくし、一
方、該圧力波過給機から吐出される吸気を目の細かいエ
アクリーナを介してエンジンに吸入してその吸気の清浄
度を高めたので、圧り波過給機の性能を十分に発揮でき
るとともに、比較的大きいダストの除去を確実に行って
エンジン性能に支障を与えるのを防止できる。しかも、
上記の2つのエアクリーナを容易に一体型のものとづ−
ることができ、その小型化が可能であり、設置スペース
上の制約も解消できるものひある。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づい(説明Jる。
第1図〜第3図は本発明の第1実施例を示し、1は第1
〜第4気筒1a〜1dを右する4気筒王ンジン、2は上
流端が人気に間口し下流端が分岐通路2a〜2dを介し
てエンジン1の合気iii 1 a〜1dに開口して該
エンジン1の各気筒’l a〜・1dに吸気を供給する
吸気通路、3はト流92;が分岐通路38〜3dを介し
てエンジン゛1の合気1にHa〜1dに開口し下流端が
大気に間口しく1ニンジン1の各気筒1a〜1dからの
4j1気を排出りる刊気通路である。
4は上記吸気通路2および1)+気通路3に跨って配設
され、エンジン1によって回転駆動される圧力波過給(
幾であって、該圧力波過給機4は、第2図に示−t 、
Iうに、ケース5内に回転可能に支持されたロータ6を
有し−(いて、該ロータ6の外周には多数の隔壁7.7
・・・が放用状に配設され、該隔壁7,7・・・にJ:
ってロータ6外周に円周方向に多数の小室8.8・・・
が形成されている。上記ロータ6の一端側のケース5に
は吸気導入口9および吸気吐出[110が形成されてお
り、該吸気う入口9は吸気通路2の圧力波過給機4上流
側に、吸気吐出[+10は吸気通路2の圧力波過給機4
下流側にそれぞれ連通しCいる。また、上記ロータ6の
他端側のケース5には排気導入[111および排気吐出
n i 2が形成され(J−3つ、それぞれ排気通路3
の圧力波過給(幾4上流側および下流側に)ル通してい
る。しかし℃、1]−タロの回転に伴い、低圧の吸気が
閉じ込められた小室8内に高圧の損気がIJI気導入1
」11から流入すると、その圧力差により圧力波(圧縮
衝撃波)が発生して小室8内を伝播し、吸気に1ノ1気
の圧力波エネルギーが伝達されることににす、吸気を圧
縮、加速して吸髪吐出口1Oから吐出し、吸気の過給を
行い、次いで上記小室8内に流入した排気を排気吐出1
」12から1」1出づるとともに、1及気導入口9から
該小室8内に吸気を導入して排気の掃気を行うことを繰
返寸ように構成されている。尚、ここ0、上記圧力波過
給1m 4への吸気の吸入量つまりエンジン1の吸気量
は、該吸気の吸入により排気の掃気を十分に(jいかつ
高温の排気ににって4渦した【」−夕6を1分に冷却づ
るために圧力波過給機のない通常のエンジンの吸気量に
比べて1/1.0〜150%に設定されている。また、
第2図中、13はLl−夕6の一端側(吸気側)のケー
ス5におい又吸気1BI出「110の1ュータ日転方向
(図中矢印方向)トレーリンク側に凹設された圧縮ポケ
ットであって、ロータ6(エンジン1)の低回転域でし
過給効宋を(!するためのものである。また、1/Iは
ロータ6の((!!喘側(排気側)のケース5にJ3い
て1J[気力入口11のロータ回転方向リーディング側
に凹設されたガスポケット、15は吸気側のケース5に
iJ3いて吸気吐出口10のロータ回転方向リーディン
グ側に凹設された膨張ポケットであって、両ポケット1
4 、 ’15の相互作用によりエンジン1の全運転域
C低圧(1j1気を可「Iヒにツるものである。
さらに、16は、1−記吸気通路2の圧力波過給機4下
流に介設された空冷式のインタークーラであって、江ツ
ノ波過給機4から過給される^渇の吸気を外気(走行風
)との熱交換により冷却するものぐある。
ぞして、上記のJ:うな圧力波過給機4を備えた」ニン
ジン1においc1吸気通路2の圧力波過給機4」−流に
は[1の粗い第1エアクリーナ17が介設されていC1
圧力波過給機4の吸気導入口9を該第11)1クリーノ
づ7を介し−〔人気ど連通りるようにしくいる。一方、
吸気通路2の圧力波過給機4+流で一インタークーラ′
16L流には上記第1」アクリーナ17J:りもI]の
却1かい第21アクリーナ′18が介設され−(いて、
圧力波過給機4の吸気吐出口10を該第2」ニアクリー
ナ18を介して1ンジン゛Iど連通りるようにしている
上記第1 J3よび第2エアクリーナ17.18は、第
3図に示すにうに一体型に形成されている。すなわら、
上下に互いに接合される上下ζ半割形状のケース部材1
9.20と、該両り−ス部!7119 。
20間の空間を第1室21と第2室22とに)「右に仕
切る仕切部材23ど、上記第1室21内に装着された例
えば60〜80μの目の粗い第1−L1ノメン1−24
と、上記第2室22内に装着された例えば20μ以下の
[1の細かい第2Lレメント2F5と、上記第1室21
の第1ニレメン1−24の十ド流にそれぞれ連通りるよ
うに1−十ケース部月19゜20に開口された第1流入
口20おJ:び第1流出口27と、上記第2室の第2丁
1ノメント25の−1−上流にそれぞれ連通づるように
十下ケース部月′19.20に聞1−1された第2流入
1−12ε’S J3よび第2流出L]29とを備えT
:イ1す、上記第1流入D 2 (5から流入した吸入
空気(人気)を口の粗い第1−ルメント24で濾過した
のら第2流出L29にり流出させることにより第11−
アクリープ17を構成しているとともに、第2流入口2
8から流入した吸入空気を目の細かい第2エレメント2
5で濾過したのら第2流出[129より流出させること
により第21アクリーナ18を構成している。
したがって、上記第1実施例にJ3いては、人気から吸
入された吸入空気は目の粗い第11アクリーナ17(第
1エレメント24)で濾過され、圧力波過給機4に損傷
を与えないように例えば60〜80μ以上のダストが除
去されたのち、吸気導入D 9から圧力波過給機4内に
吸入され、該圧力波過給機4にJ3いて吸気(吸入空気
〉への排気の圧力波エネルギーの伝達により吸気が加圧
されて吸気吐出口10から吐出される。次いで、この加
圧された吸入空気は目の細かい第21アクリーナ18(
第エレメント25)で濾過され、エンジン性能に支障を
与えないように例えば2oli以下のダストまでもが除
去されたのち、インタークーラ1Gで適湿に冷却されて
エンジン1に吸入される。
その場合、圧力波過給機4への吸気の吸入は目の粗い第
1エアクリーナ17を介して行われるので、圧力波過給
機4のダストによる損傷を防止しながら、該圧力波過給
機4への吸気の吸気抵抗が小さくなり、よって圧力波過
給機4の吸気による掃気および冷N」が十分に行われて
11力波過給機4の性能を十分に発揮さぼることがCき
る。しがも、その後の圧力波過給機4からの過給吸気の
エンジン1への吸入は目の細かい第21アクリーナ゛1
8を介して行われるのc1比較的大きいダストが確実に
除去されてエンジン性能に支障を来たりことがない。
また、上記第1 a3よび第2ニIニアクリーナ17゜
′18は、第3図に示づ如く容易に一体型のものに形成
づることができ、その小型化が可能ぐあるので、」−ア
クリーナの設置スペースの有利化を図ることができる。
第4図および第5図はそれぞれ本発明の第2および第3
実施例を示しく第1実施例と同一の部分ついては同一の
旬月をイ」シてその説明を省略りる〉、インタークーラ
16の冷却性能を補助するにうにしたものである。゛リ
−なわも、第4図に示づ第2実施例では、吸気通路2の
上流開口端つまり空気取入口30に対しC1一端がイン
タークーラ16の後面に対向しく前方に開口し他端が上
記吸気通路2の空気取入口30直下流に接続された補助
空気取入口3′1を設置ノ、該補助空気取入口31にお
い−(その前面間口端にス・j向する後壁に、走行風の
ml Lf−にJ:って111り常時閉の複数のバタフ
ライバルブ32.32・・・を設りるとともに、上記補
助空気取入口31の吸気通路2への接続部に、車両停止
時に該補助空気取入口31を開く切換バルブ33を設【
)だしのである。このことにより、車両走(1時に番よ
、走行用によって上記バタフライバルブ32.32・・
・が聞かれて、該走行風をインタークーラ16からバタ
フライバルブ32.32・・・を経て通過さμることに
より、インタークーラ1Gの冷却性能を十分に確保づる
一方、車両停止時には1、」−記切換バルプ33を「1
1いて、補助空気取入1」3′1から吸気を取入れるこ
とにより、この吸気の吸入流れににってインタークーラ
゛16を冷却し、車両1ε1[時の空冷式インタークー
ラ1Gの冷却性能をt)確保゛りるようにしたちのCあ
る。
また、第5図に承り第3実施例では、第1エアクリーナ
′17′内においてその第1ニレメン]−24′上流側
に第2エアクリーナ18′を配設してS第1エアクリー
ナ17′に流入づる吸入空気によって、第21アクリー
ナ18′を流通づ−る高湿の過給吸気を冷却することに
より、インタークーラ16の冷却性能を補助して過給吸
気の冷ノ4」竹を高めるようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を例示し、第1〜第3図は第1実
施例を示し、第1図は全体概略構成図、第2図はロータ
を展開した状態ぐの圧ツノ波過給機の模式説明図、第3
図は一体型1アクリープの斜視図であり、第4図おにび
第5図はそれぞれ第2実施例おにび第3実施例を承り第
1図相当図である。 1・・・エンジン、2・・・吸気通路、3・・・排気通
路、4・・・圧ツノ波過給機、5・・・ケース、6・・
・ロータ、7・・・隔壁、8・・・小室、9・・・吸気
導入口、1o・・・吸気吐出口、11・・・排気導入口
、12・・・排気吐出fコ、17.17’ ・・・第1
エアクリーナ、18.18’・・・第2エアクリーナ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ケース内に回転可能に支持され、多数の小室を形
    成づる多数の隔壁が放射状に配設されたロータど、該ロ
    ータの一端側のケースに形成された吸気導入口および吸
    気吐出口並びに上記ロータの他端側のケースに形成され
    た排気導入口33よび排気吐出口とを有し、上記ロータ
    の回転に伴い排気のn−ツノ波エネルギーを吸気に伝達
    して吸気の過給を行う圧力波過給機を備えたエンジンに
    J3いて、上記圧力波過給機の吸気導入口を目の粗い1
    アクリーナを介して大気と連通し、吸気吐出口を」:記
    エアクリーナよりも目の柵かい上アクリーナを介してエ
    ンジンと連通ずる構成としたことを特徴とする圧力波過
    給機(=lエンジンの吸気系構造。
JP6008484A 1984-03-27 1984-03-27 圧力波過給機付エンジンの吸気系構造 Pending JPS60201025A (ja)

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