JPH0346180Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、排気ターボ過給機等の過給機を備え
た内燃機関に関するものである。

〔従来の技術〕

排気ターボ過給機等の過給機から気化器への過
給通路中に過給空気を冷却するためのインターク
ーラと脈動消去用のサージタンクとを設けた過給
機付き内燃機関は、先行技術としての実開昭59−
17224号公報に記載されている。

このように、過給機付き内燃機関において過給
機から気化器への過給通路中に吸気脈動消去用の
サージタンクを設けることの意味は、吸気脈動に
よつて気化器における燃焼供給量が変動する等の
悪影響を及ぼすことを低減するためであり、ま
た、過給機から吸気マニホールドへの吸気通路中
に過給空気を冷却するためのインタークーラを設
けることの意味は、機関への吸入空気の温度が過
給機での圧縮で上昇することにより機関に対する
空気の充填効率が低下して過給の効果が低減する
のを回避するためであるが、前記先行技術のもの
は、過給機からの過給空気を、機関の負荷とは無
関係に機関の低負荷域においてもインタークーラ
に通すようにしている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、このように過給機からの過給空気を機
関の低負荷域においても、インタークーラに通す
ことは、機関の低負荷域では排気ターボ過給機等
の過給機が十分に作動しておらず従つて過給機の
作動による吸入空気の温度上昇が低い一方吸入空
気量が少ないから、インタークーラにおける吸入
空気の冷却が過度になつて、気化器からの供給さ
れる燃料の気化が悪くなり、特に機関の温度又は
大気空気の温度が低い状態では、気化器にアイシ
ングが発生するのであり、しかも、機関の低負荷
域において過給空気をインタークーラに通すこと
はそれだけ通路の長さが長く、且つ、通路の屈曲
部が多くなつて吸入空気の流れ抵抗が増大するか
ら、機関の低負荷域での加速応答性が低下するの
であつた。

本考案は、このように、過給機から吸気マニホ
ールドへの過給通路中にインタークーラとサージ
タンクとを設けた場合における前記の問題を解消
することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため本考案は、過給機から
気化器への過給通路中に過給空気を冷却するため
の空冷式インタークーラと脈動消去用のサージタ
ンクとを、前記インタークーラがサージタンクよ
り上流側に位置するように設けて成る過給機付き
内燃機関において、前記インタークーラを、その
一端に入口ヘツダーを他端に出口ヘツダーを有す
るものに構成して、このインタークーラを、前記
内燃機関の上部に、当該インタークーラにおける
入口ヘツダーから出口ヘツダーへの吸気の流れ方
向が前記内燃機関の長手方向と略平行にするよう
にして配設する一方、前記脈動消去用サージタン
クを、前記内燃機関の長手側面における気化器の
上流部に取付けて、このサージタンクの両端のう
ち前記インタークーラの出口ヘツダー側の一端部
に、前記出口ヘツダーからの過給管路を接続し、
更に、前記インタークーラにおける入口ヘツダー
に、前記過給機からの過給通路を、当該インター
クーラにおける入口ヘツダーから出口ヘツダーへ
の流れ方向と略直角に接続すると共に、前記イン
タークーラに対するバイパス通路を、前記入口ヘ
ツダーへの前記過給通路と略一直線状に接続し
て、このバイパス通路を、前記サージタンクの両
端のうち前記インタークーラの入口ヘツダー側の
他端部に接続し、且つ、前記インタークーラにお
ける入口ヘツダー内に、内燃機関の負荷に関連し
内燃機関の負荷が小さいとき過給空気をバイパス
通路に通すようにした過給切換弁を設ける構成に
した。

〔考案の作用・効果〕

このように構成すると、過給機からの過給空気
は、内燃機関の高低負荷域においてはインターク
ーラを通つて冷却されたのち、サージタンクに入
つたのち気化器を経て各気筒の燃焼室に導入され
るが、内燃機関の低負荷域においては、インター
クーラを通ることなくバイパス通路からサージタ
ンクに直接的に入るように過給切換弁によつて切
換えられることになるから、内燃機関の低負荷域
において過給空気がインタークーラを通ることに
よる過冷却及び通路長さの増大を回避できるので
ある。

一方、吸気脈動消去用サージタンクの容積は、
内燃機関への吸入空気量に比例するから、当該サ
ージタンクとしては機関への吸入空気量の多い高
負荷域において吸気脈動の消去できるようなもの
にしなければならないが、前記のように過給空気
を、内燃機関の高負荷域においてはインタークー
ラを経てサージタンクに導き、内燃機関の低負荷
域においてはインタークーラに通すことなくバイ
パス通路からサージタンクに導くようにすると、
内燃機関の高負荷域での吸気脈動は、インターク
ーラにおいて或る程度消去され、次いでサージタ
ンクにおいて消去されることになり、換言すれ
ば、インタークーラとサージタンクとの両方によ
つて消去作用を受けることになり、また、内燃機
関の低負荷域における吸気脈動は、サージタンク
によつて消去作用受けることになるから、内燃機
関の高負荷域の低負荷域の両方における吸気脈動
を、サージタンクを大きくすることなく、確実に
消去することができる。

この場合において、前記過給機からインターク
ーラの入口ヘツダーに至る過給通路と前記バイパ
ス通路とを、略一直線状にしてその途中に前記過
給切換弁を設ける一方、このバイパス通路を、前
記サージタンクの両端のうち前記インタークーラ
の入口ヘツダー側の他端部に接続したことによ
り、内燃機関の低負荷時における過給空気は、過
給通路からバイパス通路へと真直ぐに直線的に流
れることになると共に、バイパス通路の長さが短
くなるから、低負荷域における過給空気の流れ抵
抗を著しく低減できるのである。

また、前記インタークーラを、その一端に入口
ヘツダーを他端に出口ヘツダーを有するものに構
成して、このインタークーラを、前記内燃機関の
上部に、当該インタークーラにおける入口ヘツダ
ーから出口ヘツダーへの吸気の流れ方向が前記内
燃機関の長手方向と略平行にするようにして配設
し、その出口ヘツダーからの過給管路を、前記内
燃機関の長手側面に取付くサージタンクの両端の
うち前記インタークーラの出口ヘツダー側の一端
部に対して接続したことにより、インタークーラ
内における吸気の曲がり個所が少なくなると共
に、このインタークーラの出口ヘツダーからサー
ジタンクに至る過給管路の長さが短くなるから、
高負荷域における過給空気の流れ抵抗を著しく低
減できるのである。

従つて本考案によると、過給機付き内燃機関に
おける過給通路中に過給空気に対するインターク
ーラとサージタンクとを設けたものにおいて、内
燃機関の低負荷域における燃料の気化低下及びア
イシングの発生等の不具合を確実に防止できるも
のでありながら、高負荷域及び低負荷域における
過給空気の流れ抵抗を低減できることにより、内
燃機関の全負荷域における加速応答性を向上でき
ると共に、内燃機関の全負荷域における出力をも
向上できる効果を有する。

しかも、前記インタークーラを、内燃機関の上
部に、当該インタークーラにおける入口ヘツダー
から出口ヘツダーへの吸気の流れ方向が前記内燃
機関の長手方向と略平行にするようにして配設
し、その出口ヘツダーからの過給管路を、サージ
タンクにおける両端のうち前記インタークーラの
出口ヘツダー側の一端部に対して接続する一方、
前記入口ヘツダーからのバイパス通路を、サージ
タンクにおける両端のうち前記インタークーラの
入口ヘツダー側の他端部に対して接続したことに
より、内燃機関の横幅寸法が増大することがない
から、内燃機関の大型化を招来することがない効
果をも有する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面について説明する
と、図において１は、シリンダブロツク２の上面
にシリンダヘツド３を、該シリンダヘツド３の上
面にシリンダヘツドカバー４を各々締結して成る
内燃機関を示し、前記シリンダヘツド３の一側面
に取付く吸気マニホールド５には気化器６が装着
され、該気化器６の上面には、脈動消去用のサー
ジタンク７が接合されており、また、前記シリン
ダヘツド３の他側面に取付く排気マニホールド８
には、排気タービン９ａとブロワー圧縮機９ｂと
を直結して成る排気ターボ過給機９が装着されて
いる。

この場合、内燃機関１は図示していないが、そ
の自動車におけるフロントにおけるエンジンルー
ム内に、自動車の前進方向に対して前記排気ター
ボ過給機９が前側で気化器６が後側に各々位置す
るように横向きに設置されている。

前記シリンダヘツドカバー４の上部には、一端
に入口ヘツダー１０ａを他端に出口ヘツダー１０
ｂを備えると共に、この入口ヘツダー１０ａと出
口ヘツダー１０ｂとの間を複数本のフイン付き偏
平冷却管にて接続して成る空冷式のインタークー
ラ１０を、当該インタークーラ１０において入口
ヘツダー１０ａから出口ヘツダー１０ｂへの吸気
の流れ方向が前記内燃機関の長手方向と略平行に
するようにして配設する。このインタークーラ１
０の入口ヘツダー１０ａには、過給空気の入口管
１１とバイパス出口管１２とを設けて、その過給
空気入口管１１に、前記排気ターボ過給機９にお
けるブロワー圧縮機９ｂからの過給通路１３を接
続し、バイパス出口管１２をバイパス通路１４を
介して前記サージタンク７の左右両端のうち前記
入口ヘツダー１０ａ寄りの部分に設けたバイパス
入口管１５接続する一方、前記出口ヘツダー１０
ｂにおける過給空気出口管１６からの過給管路１
７を、前記サージタンク７の左右両端のうち前記
出口ヘツダー１０ｂ寄りの部分に設けた過給入口
管１８に接続する。

この場合において、前記過給空気入口管１１と
バイパス出口管１２とを一直線状に配設する一
方、前記インタークーラ１０における各フイン付
き偏平冷却管１０ｃを、一直線状の過給空気入口
管１１とバイパス出口管１２とに対してこれらと
略直角方向に延びるように構成する。

また、前記インタークーラ１０における入口ヘ
ツダー１０ａ内には、一直線状に配設した過給空
気入口管１１とバイパス出口管１２との間に過給
切換弁１９を設ける。この過給切換弁１９は、過
給空気入口管１１から流入する過給空気をインタ
ークーラ１０における各フイン付き偏平冷却管内
を通つて出口ヘツダー１０ｂに流す場合と、過給
空気入口管１１から流入する過給空気をインター
クーラ１１内を通すことなくバイパス出口管１２
に導く場合とに選択的に切換えるためのものであ
る。

そしてこの過給切換弁１９は、ダイヤフラム式
の圧力作動機構２０によつて切換え作動する。す
なわち、この圧力作動機構２０には、前記過給切
換弁１９を、バイパス出口管１２を塞ぐ方向に付
勢するようにしたばね２１を備え、且つ、その圧
力室２２を、前記気化器６においてそのスロツト
ル弁２３より下流側に設けたポート２４に圧力伝
達通路２５を介して接続することにより、スロツ
トル弁２３より下流側の吸気圧が真空側に大きい
負圧のときこの負圧によつて、過給切換弁１９が
バイパス出口管１２を開くように作動して、過給
空気入口管１１から流入する過給空気をインター
クーラ１０内を通すことなくバイパス出口管１２
からサージタンク７に導くようにするが、スロツ
トル弁２３より下流側の吸気圧が大気圧に近付く
ように上昇すると、過給切換弁１９がばね２１に
てバイパス出口管１２を塞ぐように作動して、過
給空気入口管１１から流入する過給空気をインタ
ークーラ１０内に通すようにする。

なお、前記圧力伝達通路２５中には、機関の温
度又はエンジンルーム内の温度若しくは大気空気
の温度に関連し、これらの温度が高いとき当該圧
力伝達通路２５を連通しているが、これらの温度
が低いとき当該圧力伝達通路２５の連通を遮断す
ると共に圧力室２２を大気通路２６に連通するよ
うに作動する温度切換弁２７が設けられている。

しかして、機関の温度又はエンジンルーム内の
温度若しくは大気空気の温度が高い場合におい
て、気化器６におけるスロツトル弁２３の開度が
小さい低負荷域においては、スロツトル弁２３よ
り下流側の吸気圧は、真空側に大きい負圧になる
ので、前記過給切換弁１９は、第３図に実線で示
すようにバイパス出口管１２を開くように作動す
るから、過給空気入口管１１から流入する過給空
気はインタークーラ１０内を通ることなく真直ぐ
にバイパス出口管１２からバイパス通路１４を経
てサージタンク７に導かれる。

そして、気化器６のスロツトル弁２３の開度を
大きい高負荷域においては、スロツトル弁２３よ
り下流側の吸気圧は大気圧に近付くように上昇す
ることにより、前記過給切換弁１９は、第３図に
二点鎖線で示すようにバイパス出口管１２を塞ぐ
ように作動するから、過給空気入口管１１から流
入する過給空気は、インタークーラ１０における
各偏平冷却管内を通つたのちサージタンク７に導
かれるのである。

つまり、排気ターボ過給機９におけるブロワー
圧縮機９ｂからの過給空気は、機関の低負荷域に
おいては過給通路１３からバイパス管路１４に向
かつて真直ぐに流れたのちサージタンク７に直接
的に流入することにより、低負荷域においてイン
タークーラ１０に通すことによる過冷却・流れ抵
抗の増大を防止でき、且つこの低負荷域における
吸気脈動はサージタンク７によつて消去されるの
であり、機関の高負荷域においては、インターク
ーラ１０を通つてサージタンク７に流入すること
になつて、この高負荷域における過給空気をイン
タークーラ１０によつて冷却できると共に、高負
荷域における吸気脈動を、インタークーラ１０と
サージタンク７の両方によつて消去できるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は過給機
付き内燃機関の平面図、第２図は第１図の−
視側面図、第３図はインタークーラとサージタン
クとの一部切欠平面図である。 １……内燃機関、２……シリンダブロツク、３
……シリンダヘツド、４……シリンダヘツドカバ
ー、５……吸気マニホールド、６……気化器、７
……サージタンク、８……排気マニホールド、９
……排気ターボ過給機、１３……過給通路、１４
……バイパス通路、１９……過給切換弁、２０…
…圧力作動機構、２３……スロツトル弁、２５…
…圧力伝達通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過給機９から気化器６への過給経路中に過給空
   気を冷却するための空冷式インタークーラ１０と
   脈動消去用のサージタンク７とを、前記インター
   クーラ１０がサージタンク７より上流側に位置す
   るように設けて成る過給機付き内燃機関におい
   て、前記インタークーラ１０を、その一端に入口
   ヘツダー１０ａを他端に出口ヘツダー１０ｂを有
   するものに構成して、このインタークーラ１０
   を、前記内燃機関１の上部に、当該インタークー
   ラ１０における入口ヘツダー１０ａから出口ヘツ
   ダー１０ｂへの吸気の流れ方向が前記内燃機関１
   の長手方向と略平行にするようにして配設する一
   方、前記脈動消去用サージタンク７を、前記内燃
   機関１の長手側面における気化器６の上流部に取
   付けて、このサージタンク７の両端のうち前記イ
   ンタークーラ１０の出口ヘツダー１０ｂ側の一端
   部に、前記出口ヘツダー１０ｂからの過給管路１
   ７を接続し、更に、前記インタークーラ１０にお
   ける入口ヘツダー１０ａに、前記過給機９からの
   過給通路１３を、当該インタークーラ１０におけ
   る入口ヘツダー１０ａから出口ヘツダー１０ｂへ
   の流れ方向と略直角に接続すると共に、前記イン
   タークーラ１０に対するバイパス通路１４を、前
   記入口ヘツダー１０ａへの前記過給通路１３と略
   一直線状に接続して、このバイパス通路１４を、
   前記サージタンク７の両端のうち前記インターク
   ーラ１０の入口ヘツダー１０ａ側の他端部に接続
   し、且つ、前記インタークーラ１０における入口
   ヘツダー１０ａ内に、内燃機関１の負荷に関連し
   内燃機関１の負荷が小さいとき過給空気をバイパ
   ス通路１４に通すようにした過給切換弁１９を設
   けたことを特徴とする過給機付き内燃機関。