JPS61218723A - エンジンの慣性過給制御装置 - Google Patents
エンジンの慣性過給制御装置Info
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- JPS61218723A JPS61218723A JP60060438A JP6043885A JPS61218723A JP S61218723 A JPS61218723 A JP S61218723A JP 60060438 A JP60060438 A JP 60060438A JP 6043885 A JP6043885 A JP 6043885A JP S61218723 A JPS61218723 A JP S61218723A
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- F02B27/021—Resonance charging
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、エンジンの慣性過給制御装置に係り、特に吸
気管長を一時的に変化させて共振状態を崩し、慣性過給
中のボンピングロスを減少させ、燃費の向上を図った慣
性過給制御装置に関する。
気管長を一時的に変化させて共振状態を崩し、慣性過給
中のボンピングロスを減少させ、燃費の向上を図った慣
性過給制御装置に関する。
従来技術
第5図において、慣性過給を行って、同調しているとき
のシリンダ内圧力は二点鎖線で示すように変化し、また
吸気管内(吸気弁直前)圧力は実線で示すように一定の
振幅及び周期で変動している。そしてこのように同調(
共振)しているときは、慣性効果によって吸気弁が閉じ
る時期の吸気管内圧力が高く、このため多くの空気がシ
リンダ内に入る。
のシリンダ内圧力は二点鎖線で示すように変化し、また
吸気管内(吸気弁直前)圧力は実線で示すように一定の
振幅及び周期で変動している。そしてこのように同調(
共振)しているときは、慣性効果によって吸気弁が閉じ
る時期の吸気管内圧力が高く、このため多くの空気がシ
リンダ内に入る。
しかし吸気行程中央付近(クランク回転角θ−430°
付近)においては、点Aの如く吸気管内圧力が最も低い
ため、シリンダ内圧力も当然低くなっている。これをP
v線図で示すと、第4図に点B、C,D、Bを結ぶ実線
で囲まれたガス交換行程となり、点りにおける圧力が極
端に低いため、過給中における有効な仕事面積である該
ガス交換行程面積が狭くなり、ボンピングロスが大きく
なっていることがわかる。これが従来「慣性過給はボン
ピングロスが大きい。」と言われている理由である。
付近)においては、点Aの如く吸気管内圧力が最も低い
ため、シリンダ内圧力も当然低くなっている。これをP
v線図で示すと、第4図に点B、C,D、Bを結ぶ実線
で囲まれたガス交換行程となり、点りにおける圧力が極
端に低いため、過給中における有効な仕事面積である該
ガス交換行程面積が狭くなり、ボンピングロスが大きく
なっていることがわかる。これが従来「慣性過給はボン
ピングロスが大きい。」と言われている理由である。
この慣性過給を行っているときの吸気管内の圧力の変動
は、ピストンの運動に起因する加振力による圧力変化に
よって生じ、その固有振動数は、吸気管の長さEl、吸
気管断面積F、シリンダの行程容積Vs (第3図参
照)で決まるが、従来の慣性過給を行うエンジンにおい
ては、これらの各パラメータが共振中に変化しないため
、吸気行程の中央付近では常に吸気管内圧力及びシリン
ダ内圧力が最も低くなり、従ってボンピングロスが大き
く、燃費が悪くなるという欠点があった。
は、ピストンの運動に起因する加振力による圧力変化に
よって生じ、その固有振動数は、吸気管の長さEl、吸
気管断面積F、シリンダの行程容積Vs (第3図参
照)で決まるが、従来の慣性過給を行うエンジンにおい
ては、これらの各パラメータが共振中に変化しないため
、吸気行程の中央付近では常に吸気管内圧力及びシリン
ダ内圧力が最も低くなり、従ってボンピングロスが大き
く、燃費が悪くなるという欠点があった。
目 的
本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、複数の気筒
のブロックごとに少なくとも2分割された吸気管の双方
に連通ずる連通管内に該連通管を開閉し得るロータリ弁
を設け、該ロータリ弁を何れかの気筒が吸気行程中央付
近にあるときに必ず開くようなタイミングで回転させる
ことによって、慣性過給を行っているエンジンの吸気行
程中央付近において一時的に吸気管の長さを変化させて
共振状態を崩し、吸気管内圧力及びシリンダ内圧力を上
昇させ、ボンピングロスを減少させることであり、また
これによって出力の増大と燃費の向上を図ることである
。また他の目的は、吸気管の長さを実際には何ら変化さ
せることなく、クランクシャフトの回転と同期して一方
向に連続回転するロータリ弁によって該吸気管の長さを
実質的に変化させることにより、往復動する弁機構や複
雑な弁機構を追加してシリンダ内行程容積を変化させる
必要性をなくしつつ慣性過給中におけるボンピングロス
を減少させることである。
たものであって、その目的とするところは、複数の気筒
のブロックごとに少なくとも2分割された吸気管の双方
に連通ずる連通管内に該連通管を開閉し得るロータリ弁
を設け、該ロータリ弁を何れかの気筒が吸気行程中央付
近にあるときに必ず開くようなタイミングで回転させる
ことによって、慣性過給を行っているエンジンの吸気行
程中央付近において一時的に吸気管の長さを変化させて
共振状態を崩し、吸気管内圧力及びシリンダ内圧力を上
昇させ、ボンピングロスを減少させることであり、また
これによって出力の増大と燃費の向上を図ることである
。また他の目的は、吸気管の長さを実際には何ら変化さ
せることなく、クランクシャフトの回転と同期して一方
向に連続回転するロータリ弁によって該吸気管の長さを
実質的に変化させることにより、往復動する弁機構や複
雑な弁機構を追加してシリンダ内行程容積を変化させる
必要性をなくしつつ慣性過給中におけるボンピングロス
を減少させることである。
構成
要するに本発明は、複数の気筒を有し慣性過給を行うよ
うにしたエンジンにおいて、該複数気筒に吸気するため
の吸気管が気筒のブロックごとに少なくとも2分割され
てなり、該2分割された吸気管の双方に連通ずる連通管
を設け、該連通管内に該連通管を開閉し得るロータリ弁
を設け、該ロータリ弁が前記各気筒における吸気行程中
央付近で開くように回転させるように構成したことを特
徴とするものである。
うにしたエンジンにおいて、該複数気筒に吸気するため
の吸気管が気筒のブロックごとに少なくとも2分割され
てなり、該2分割された吸気管の双方に連通ずる連通管
を設け、該連通管内に該連通管を開閉し得るロータリ弁
を設け、該ロータリ弁が前記各気筒における吸気行程中
央付近で開くように回転させるように構成したことを特
徴とするものである。
以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する6本発
明に係るエンジンの慣性過給制御装置1は、複数の気筒
2を有し、慣性過給を行うようにしたエンジン3におい
て、該複数気筒2に吸気するための吸気管4が気筒2の
ブロックB+ 、Bzごとに少なくとも2分割されてな
り、該2分割された吸気管4A、4Bの双方に連通ずる
連通管5を設け、該連通管内に該連通管を開閉し得るロ
ータリ弁6を設け、該ロータリ弁が各気筒2における吸
気行程中央付近で開くように回転させるように構成した
ものである。
明に係るエンジンの慣性過給制御装置1は、複数の気筒
2を有し、慣性過給を行うようにしたエンジン3におい
て、該複数気筒2に吸気するための吸気管4が気筒2の
ブロックB+ 、Bzごとに少なくとも2分割されてな
り、該2分割された吸気管4A、4Bの双方に連通ずる
連通管5を設け、該連通管内に該連通管を開閉し得るロ
ータリ弁6を設け、該ロータリ弁が各気筒2における吸
気行程中央付近で開くように回転させるように構成した
ものである。
第1図に示すエンジン3は、6気筒のエンジンであるた
め、気筒2のブロックB、は3気筒であり、ブロックB
8も同様に3気筒である。そして吸気管4の分割された
吸気管4Aは図中左から3番目までの気筒の吸気を担当
し、吸気管4Bは左から4番目乃至6番目の気筒2に対
する吸気を担当するように構成されている。連通管5は
、第2図に拡大して示すように、吸気管4Aと4Bに連
通して設けられており、ロータリ弁6の外周部6aが隙
間なく回転できるようにした円弧面5aと吸気管4A、
4Bの内部に夫々開口する開口部5b、5cとからなる
。そして開口部5bの肩部5dと開口部5Cの肩部5e
とがロータリ弁6の開かれている角度αを決定すること
になる。即ち肩部5d、5eとロータリ弁6の回転中心
Oとを夫々結ぶ直線で挾まれた範囲が角度αであって、
この角度αの範囲にロータリ弁がある場合に連通管5が
吸気管4A、4Bに対して開かれるように構成したもの
である。そしてロータリ弁6は回転軸8に固着されてお
り、該回転軸は第3図に示すように、クランクシャフト
9と破線で示すように機械的に連結されており、該クラ
ンクシャフトと一定の回転比で回転するように構成され
ている。
め、気筒2のブロックB、は3気筒であり、ブロックB
8も同様に3気筒である。そして吸気管4の分割された
吸気管4Aは図中左から3番目までの気筒の吸気を担当
し、吸気管4Bは左から4番目乃至6番目の気筒2に対
する吸気を担当するように構成されている。連通管5は
、第2図に拡大して示すように、吸気管4Aと4Bに連
通して設けられており、ロータリ弁6の外周部6aが隙
間なく回転できるようにした円弧面5aと吸気管4A、
4Bの内部に夫々開口する開口部5b、5cとからなる
。そして開口部5bの肩部5dと開口部5Cの肩部5e
とがロータリ弁6の開かれている角度αを決定すること
になる。即ち肩部5d、5eとロータリ弁6の回転中心
Oとを夫々結ぶ直線で挾まれた範囲が角度αであって、
この角度αの範囲にロータリ弁がある場合に連通管5が
吸気管4A、4Bに対して開かれるように構成したもの
である。そしてロータリ弁6は回転軸8に固着されてお
り、該回転軸は第3図に示すように、クランクシャフト
9と破線で示すように機械的に連結されており、該クラ
ンクシャフトと一定の回転比で回転するように構成され
ている。
例えば第1図に示す6気筒エンジンの場合には該エンジ
ンが4サイクルエンジンであればクランクシャフト9の
2回転に6回の吸気行程が存在し、またロータリ弁6は
1/2回転ごとに連通管5を開くので、ロータリ弁6を
クランクシャフト9の3/2倍の速さで回転させれば、
各気筒2の吸気行程においては必ずロータリ弁6が連通
管5を吸気管4A、4Bに対して開くようにすることが
できる。従って6気筒の4サイクルエンジンの場合にお
いては、第3図に破線で示すクランクシャフト9とロー
タリ弁6の回転軸8との機械的な駆動機構10は、クラ
ンクシャフト9に対してロータリ弁6を3/2倍の速さ
で回転させるような機構であればどΦようなものであっ
てもよい。
ンが4サイクルエンジンであればクランクシャフト9の
2回転に6回の吸気行程が存在し、またロータリ弁6は
1/2回転ごとに連通管5を開くので、ロータリ弁6を
クランクシャフト9の3/2倍の速さで回転させれば、
各気筒2の吸気行程においては必ずロータリ弁6が連通
管5を吸気管4A、4Bに対して開くようにすることが
できる。従って6気筒の4サイクルエンジンの場合にお
いては、第3図に破線で示すクランクシャフト9とロー
タリ弁6の回転軸8との機械的な駆動機構10は、クラ
ンクシャフト9に対してロータリ弁6を3/2倍の速さ
で回転させるような機構であればどΦようなものであっ
てもよい。
なお第3図に示すエンジン3においては、11はシリン
ダ、12はピストン、13はコンロッド、14は吸気弁
、15は排気弁、16はロッカアーム、18は該ロッカ
アームの支点、19はブツシュロッド、20はタペット
、21は排気弁駆動カム、22はカムシャフト、23は
カムシャフトギヤ、24はクランクシャフトギヤであり
、これらは公知の構成であるので説明を省略する。
ダ、12はピストン、13はコンロッド、14は吸気弁
、15は排気弁、16はロッカアーム、18は該ロッカ
アームの支点、19はブツシュロッド、20はタペット
、21は排気弁駆動カム、22はカムシャフト、23は
カムシャフトギヤ、24はクランクシャフトギヤであり
、これらは公知の構成であるので説明を省略する。
作用
本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。第1図から第3図において、クラン
クシャフト9が矢印Eの方向に回転すると、ピストン1
2はコンロッド13を介して矢印Gの如く下降し、エン
ジン3の何れかの気筒2は吸気行程となり、第3図に示
す位相においては、クランクシャフト9はその回転角θ
が約430eの位置にある。この場合において、ロータ
リ弁6が第3図に示すようにちょうど吸気管4A、4B
に対して直交する位置にタイミングを合わせておく。こ
のようにタイミングを合わせることによって何れかの気
筒2において吸気行程が行われ、そのクランク回転角θ
が約430°の場合において該ロータリ弁が最大限連通
管5を開くように構成する。このようにしておいて、ロ
ータリ弁6をクランクシャフト9の3/2倍で回転させ
ることにより、6気筒の4サイクルエンジン3において
は、クランクシャフト9の2回転に6回の吸気行程が存
在し、またロータリ弁6は1/2回転ごとに連通管5を
開くので、ちょうどクランクシャフト9の2回転に6回
連通管5が開かれることになり、何れの気筒の吸気行程
においても必ずその中央付近でロータリ弁6が連通管5
を開くようにすることができる。
について説明する。第1図から第3図において、クラン
クシャフト9が矢印Eの方向に回転すると、ピストン1
2はコンロッド13を介して矢印Gの如く下降し、エン
ジン3の何れかの気筒2は吸気行程となり、第3図に示
す位相においては、クランクシャフト9はその回転角θ
が約430eの位置にある。この場合において、ロータ
リ弁6が第3図に示すようにちょうど吸気管4A、4B
に対して直交する位置にタイミングを合わせておく。こ
のようにタイミングを合わせることによって何れかの気
筒2において吸気行程が行われ、そのクランク回転角θ
が約430°の場合において該ロータリ弁が最大限連通
管5を開くように構成する。このようにしておいて、ロ
ータリ弁6をクランクシャフト9の3/2倍で回転させ
ることにより、6気筒の4サイクルエンジン3において
は、クランクシャフト9の2回転に6回の吸気行程が存
在し、またロータリ弁6は1/2回転ごとに連通管5を
開くので、ちょうどクランクシャフト9の2回転に6回
連通管5が開かれることになり、何れの気筒の吸気行程
においても必ずその中央付近でロータリ弁6が連通管5
を開くようにすることができる。
クランクシャフト9が矢印Eの方向に回転するとクラン
クシャフトギヤ24によってカムシャフトギヤ23が矢
印Hの方向に・回転し、カムシャフト22及び排気弁駆
動カム21が同方向に回転して、タペット20.ブツシ
ュロッド19及びロッカアーム16を介して排気弁15
は完全に閉じている。
クシャフトギヤ24によってカムシャフトギヤ23が矢
印Hの方向に・回転し、カムシャフト22及び排気弁駆
動カム21が同方向に回転して、タペット20.ブツシ
ュロッド19及びロッカアーム16を介して排気弁15
は完全に閉じている。
このような吸気行程においてロータリ弁6が連通管5を
開くことによって吸気管4A又は4Bの実質的な長さ!
、が一時的に長くなることになるため、吸気管4の長さ
1.%吸気管断面積F、シリンダの行程容積V、で決ま
るピストン12の運動に起因する加振力によって生じる
圧力変化の共振は一時的に共振状態から非共振状態に移
行することとなり、この吸気行程中央付近における吸気
管内圧力及びシリンダ内圧力が一時的に上昇することに
なる。
開くことによって吸気管4A又は4Bの実質的な長さ!
、が一時的に長くなることになるため、吸気管4の長さ
1.%吸気管断面積F、シリンダの行程容積V、で決ま
るピストン12の運動に起因する加振力によって生じる
圧力変化の共振は一時的に共振状態から非共振状態に移
行することとなり、この吸気行程中央付近における吸気
管内圧力及びシリンダ内圧力が一時的に上昇することに
なる。
例えば第5図において吸気管内圧力は実線で示す状態か
ら破線で示す状態に変化し、吸気行程中央付近における
点Aはより上方の点A′に移動し、この吸気行程中央付
近における吸気管内圧力が上昇するものである。従って
これを第4図に示すpv線図で考察すると、過給による
吸気の押込み仕事を示す面積は曲線B、 C,D、 B
であったものが破線で示すように点りが点D′に移動す
るため点B、C,D’、Bで示す面積となり、実線で示
す面積と一部に破線を加えて示す面積との差の分だけ過
給による押込み仕事の面積が増大することになる。これ
によってポンピングロスが減少し、エンジン3の出力が
増大し、また燃費を向上させることができる。
ら破線で示す状態に変化し、吸気行程中央付近における
点Aはより上方の点A′に移動し、この吸気行程中央付
近における吸気管内圧力が上昇するものである。従って
これを第4図に示すpv線図で考察すると、過給による
吸気の押込み仕事を示す面積は曲線B、 C,D、 B
であったものが破線で示すように点りが点D′に移動す
るため点B、C,D’、Bで示す面積となり、実線で示
す面積と一部に破線を加えて示す面積との差の分だけ過
給による押込み仕事の面積が増大することになる。これ
によってポンピングロスが減少し、エンジン3の出力が
増大し、また燃費を向上させることができる。
なお第2図においてロータリ弁6は角度αの範囲におい
て連通管5を開くが、この角度αは任意に変えることが
でき、エンジン3の仕様によってどのように変えること
もできることは明らかである。またクランクシャフト9
とロータリ弁6との回転比はエンジン3の気筒数又は4
サイクルか2サイクルかによっても異なるものであるた
め、必ずしもクランクシャフト9の3/2倍の回転速度
で回転させるようにする必要はなく、要するに各気筒の
吸気行程中央付近において必ずこのロータリ弁6が開く
ような回転速度に設定しておけばよいことは明らかであ
る。
て連通管5を開くが、この角度αは任意に変えることが
でき、エンジン3の仕様によってどのように変えること
もできることは明らかである。またクランクシャフト9
とロータリ弁6との回転比はエンジン3の気筒数又は4
サイクルか2サイクルかによっても異なるものであるた
め、必ずしもクランクシャフト9の3/2倍の回転速度
で回転させるようにする必要はなく、要するに各気筒の
吸気行程中央付近において必ずこのロータリ弁6が開く
ような回転速度に設定しておけばよいことは明らかであ
る。
効果
本発明は、上記のように構成され、作用するものである
から、複数の気筒ののブロックごとに少なくとも2分割
された吸気管の双方に連通ずる連通管内に該連通管を開
閉し得るロータリ弁を設け、該ロータリ弁を何れかの気
筒が吸気行程中央付近にあるときに必ず開くようなタイ
ミングで回転させるようにしたので、慣性過給を行って
いるエンジンの吸気行程中央付近において一時的に吸気
管の長さを変化させて共振状態を崩し、吸気管内圧力及
びシリンダ内圧力を上昇させることができ、ポンピング
ロスを減少させることができる効果がある。またこの結
果出力の増大と燃費の向上を図ることができる効果が得
られる。また吸気管の長さを実際には何ら変化させるこ
となく、クランクシャフトの回転と同期して一方向に連
続回転するロータリ弁によって該吸気管の長さを実質的
に変化させるようにしたので、往復動する弁機構や複雑
な弁機構を追加してシリンダ内行程容積を変化させる必
要性をなくしつつ慣性過給中におけるボンピングロスを
減少させることができる効果がある。
から、複数の気筒ののブロックごとに少なくとも2分割
された吸気管の双方に連通ずる連通管内に該連通管を開
閉し得るロータリ弁を設け、該ロータリ弁を何れかの気
筒が吸気行程中央付近にあるときに必ず開くようなタイ
ミングで回転させるようにしたので、慣性過給を行って
いるエンジンの吸気行程中央付近において一時的に吸気
管の長さを変化させて共振状態を崩し、吸気管内圧力及
びシリンダ内圧力を上昇させることができ、ポンピング
ロスを減少させることができる効果がある。またこの結
果出力の増大と燃費の向上を図ることができる効果が得
られる。また吸気管の長さを実際には何ら変化させるこ
となく、クランクシャフトの回転と同期して一方向に連
続回転するロータリ弁によって該吸気管の長さを実質的
に変化させるようにしたので、往復動する弁機構や複雑
な弁機構を追加してシリンダ内行程容積を変化させる必
要性をなくしつつ慣性過給中におけるボンピングロスを
減少させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例に係り、第1図は慣性過給制御装
置を装着した吸気管及びエンジンの概略平面図、第2図
はエンジンの慣性過給制御装置の要部拡大横断面図、第
3図は慣性過給制御装置を装着したエンジンの概略図、
第4図は本発明の効果を示すPV線図、第5図はシリン
ダ内圧力及び吸気管内圧力を示す線図である。 1はエンジンの慣性過給制御装置、2は気筒、3はエン
ジン、4.4A、4Bは吸気管、5は連通管、6はロー
タリ弁、B+、Bzは気筒のブロックである。 第1図 第2図 へ←−h孔3Kに川骨
置を装着した吸気管及びエンジンの概略平面図、第2図
はエンジンの慣性過給制御装置の要部拡大横断面図、第
3図は慣性過給制御装置を装着したエンジンの概略図、
第4図は本発明の効果を示すPV線図、第5図はシリン
ダ内圧力及び吸気管内圧力を示す線図である。 1はエンジンの慣性過給制御装置、2は気筒、3はエン
ジン、4.4A、4Bは吸気管、5は連通管、6はロー
タリ弁、B+、Bzは気筒のブロックである。 第1図 第2図 へ←−h孔3Kに川骨
Claims (1)
- 複数の気筒を有し慣性過給を行うようにしたエンジンに
おいて、該複数気筒に吸気するための吸気管が気筒のブ
ロックごとに少なくとも2分割されてなり、該2分割さ
れた吸気管の双方に連通する連通管を設け、該連通管内
に該連通管を開閉し得るロータリ弁を設け、該ロータリ
弁が前記各気筒における吸気行程中央付近で開くように
回転させるように構成したことを特徴とするエンジンの
慣性過給制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60060438A JPS61218723A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | エンジンの慣性過給制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60060438A JPS61218723A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | エンジンの慣性過給制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61218723A true JPS61218723A (ja) | 1986-09-29 |
Family
ID=13142272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60060438A Pending JPS61218723A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | エンジンの慣性過給制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61218723A (ja) |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP60060438A patent/JPS61218723A/ja active Pending
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