JPS63124828A

JPS63124828A - 過給式多気筒エンジン

Info

Publication number: JPS63124828A
Application number: JP26928886A
Authority: JP
Inventors: Toshio Senbo; 寿雄泉保
Original assignee: SENPO SEKKEI KK
Current assignee: SENPO SEKKEI KK
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1986-11-13
Publication date: 1988-05-28

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）本発明は過給式多気筒エンジンに関するものである。

（従来技術）近年、エンジン、特に自動車用エンジンにおいては、エ
ンジンのコンパクト化と高出力化という一見相反する２
つの課題を同時に実現する手段として、吸気を加圧して
これをエンジンの気筒内に供給する過給方式が多用され
ている。

ところで、この吸気の過給方式（加圧方式）としては従
来より種々の機構のもの、例えば、排気ターボ過給機と
か圧力波過給機に代表されるエンジンの排気エネルギー
を利用して吸気圧縮を行うものとか、ベーン式圧縮機、
ルーツ式圧縮機等の機械的圧縮機をエンジン動力によっ
て機械的に回転させるもの等が提案されており、そして
、これら各方式はそれぞれ所要の成果を挙げている。

ところが、これら各過給方式においては、それぞれ専用
のしかも比較的高価な過給装置をエンジンに付設するも
のであるため、エンジン装置の大型化及びコストアップ
を招くという欠点がある。

尚、自動車エンジン用過給装置として用いられる圧縮機
には、安価でありしかもその信頼性が高いことが要求さ
れるが、現在実用化されている圧縮機のうちではシリン
ダタイプの圧縮機が最もこの要件に合致するものである
といわれている。

また−′方、近年、自動車エンジンにおいては同−車種
の自動車に排気量の大小あるいは過給の有無等仕様の異
なるエンジンを何種類か用意し、ユーザのニーズにより
きめ細かく対応できるようにする傾向にあるが、この場
合、例えば排気量、気筒数、過給の有無等に合せてそれ
ぞれ専用のシリングブロック、シリンダヘッド等のエン
ジン構成部材を用意すると、部品の種類及び点数が増大
しまた、エンジンの種類に応じて車体側のエンジンマウ
ントを変更する必要があるなどコストアップの要因とな
るおそれがある。

（発明の目的）本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決しよ
うとするもので、安価で且つ信頼性が高くしかも仕様の
異なるエンジン相互間での互換性を有する過給式多気筒
エンジンを提供することを目的としてなされたものであ
る。

（目的を達成するための手段）本発明は上記の目的を達成するための手段として、複数
の気筒を備えた多気筒エンジンの上記各気筒を、混合気
を吸入してこれを燃焼させもって動力を取り出すように
した燃焼用気筒と、燃焼用空気を吸入してこれを加圧す
る過給用気筒とに分けるとともに、上記過給用気筒によ
り加圧された加圧空気を上記燃焼用気筒に供給するよう
にしたものである。

（作　用）本発明では上記の手段により、多気筒エンジンの各気筒
のうち、過給用気筒において加圧された加圧空気が燃焼
用気筒に供給されるため、該燃焼用気筒の吸気充填効率
が向上し、エンジンの過給運転が実現されることになる
。

（実施例）以下、第１図を参照して本発明の好適な実施例を説明す
ると、第１図には６個の気筒２Δ〜２１２を備えた直列
６気筒自動車用エンジンｌ及びその吸・排気系が示され
ている。この実施例においは、上記６個の気筒２Ａ〜２
Ｆのうち、気筒配列方向両端に位置する第１の気筒２Ａ
と第６の気筒２Ｆをエンジン本来の燃焼用気筒としてで
はなく吸気加圧用の過給用気筒として使用し、残りの第
２気［２Ｂから第３気筒２Ｅまでの４つの気筒のみを燃
焼用気筒として使用するようにしている。即ち、このエ
ンジン１は、形状的には６気筒エンジンであるが、実質
的には４気筒エンジンとされている。

以下、こののような各気筒２Ａ〜２Ｆを選択使用するた
めの具体的な吸・排気系の通路構成を詳述する。

各気筒２Ａ〜２Ｆは、それぞれ１個の排気ボート３と２
個の吸気ボート即ち、第１の吸気ボート４と第２の吸気
ボート５とを有している。

先ず、排気系の通路構成であるが、第１の気筒２Δの排
気ボート３と第６の気筒２Ｆの排気ボート３は、その通
路途中にインタークーラ２０を備えた共通の第１排気通
路３１を介して第１のサージタンク１６に接続されてい
る。一方、第２の気筒２Ｂから第５の気筒２Ｅまでの合
計４つの気筒の各排気ボート３．３・・は、それぞれ共
通の第２排気通路３２を介してマフラー２１に接続され
た後、大気に開放されている。

次に吸気系の通路構成であるが、第１の気筒２Ａの２つ
の吸気ボート４，５は共通の第１吸気通路４１に、また
第６の気筒２Ｆの２つの吸気ボート４，５は共通の第２
吸気通路４２にそれぞれ接続されている。この２つの吸
気通路４１．４２は、それぞれその上流端を後述する第
３吸気通路４３に接続させている。

第３吸気通路４３はその上流端が大気に開放され、下流
端が第２のサージタンク１７に接続されている。この第
３吸気通路４３の上記第１吸気通路４１及び第２吸気通
路４２との合流部より上流側にはエアクリーナ１８とエ
アフローメータ１９がそれぞれ相前後して設けられてい
る。

さらに、第２のサージタンク１７は、相互に独立した第
１自然吸気通路５１．第２自然吸気通路５２、第３自然
吸気通路５３及び第４自然吸気通路５４を介してそれぞ
れ第２の気筒２Ｂから第５の気筒２Ｅまでの４つの気筒
の６第１の吸気ボート４．４・・にそれぞれ接続されて
いる。

一方、第２の気ｎ２Ｂから第５の気筒２Ｅまでの４つの
気筒の６第２の吸気ボート５．５・・は、それぞれ相互
に独立した第１過給吸気通路５５、第２過給吸気通路５
Ｇ、第３過給吸気通路５７及び第４過給吸気通路５８を
介して上記第１のサージタンクＩＧに接続されている。

尚、第１図において、符号１１は各自然吸気通路５１．
５２，５３．５４にそれぞれ設けられたインジェクター
１１である。また、符号１２は各自然吸気通路５１．５
２，５３．５４にそれぞれ設けられた第１つスロットル
バルブ、符号１３は各過給吸気通路５５．５　Ｇ、５７
．５８にそれぞれ設けられた第２のスロットルバルブで
あり、各気筒毎にそれぞれ対をなす第１のスロットルバ
ルブ１２と第２のスロットルバルブ１３はそれぞれアク
セルペダル（図示省略）の作動に連動して開閉作動什し
められる。即ち、アクセルペダルの踏込み毒が段定量以
下の低負荷運転領域においては第１のスロットルバルブ
１２のみが開作動し、第２のスロットルバルブ１３は閉
弁状態のまま保持される。アクセルペダルの踏込みｍが
設定値以上の高負荷領域においては上記第１のスロット
ルバルブ１２の開作動に連動して第２のスロットルバル
ブ１３も開作動される。

また、符号！４は上記第１のサージタンク１６の下流側
において上記各過給吸気通路５５．５６゜５７．５８に
跨って設けられたロータリバルブであって、該ロークリ
バルブ１４はエンジン回転に同期して回転し、上記燃焼
用気筒２Ｉ３，２Ｃ，２Ｄ。

２Ｅへ過給吸気を供給するタイミングを調整する如く作
用する。尚、上記第１のサージタンク１６には、リリー
フバルブ１５が設けられており、該第１のサージタンク
Ｉ６の内圧の最高圧はこのリリーフバルブ１５により維
持される。

続いて、このエンジンＩの作動並びにその作用を１悦明
する。

エンジンの低負荷運転時には、各燃焼用気筒２Ｂ、２Ｃ
，２Ｄ、２Ｅの第２の吸気ボート５側に設けられた第２
のスロットルバルブ１３が閉弁保持されているため、こ
れら各燃焼用気筒２Ｂ、２０゜２Ｄ、２Ｅは実線矢印で
示すように第３吸気通路４３から各自然吸気通路５１，
５２，５３．５４を通って供給される非圧縮状態の自然
吸気Ａ、と各インジェクター１１から噴射される燃料と
の混合気により運転され、従ってこの場合の吸気充填率
は比較的低く、低出力運転状聾とされる。

また、この場合、２つの過給用気筒２　Ａ、２　Ｆはそ
れぞれ第１吸気通路４１あるいは第２吸気通路４２を介
して吸入した空気（自然吸気）を加圧し、これを破線矢
印で示すように加圧空気Δ、として第１のサージタンク
１６側に供給しでいるが、上記第２のスロットルバルブ
１３が閉弁状態にあるため、燃焼用空気としては利用さ
れず、第１のサージタンク１６のリリーフバルブ１５か
ら大気に放出される。

一方、エンジンの高負荷運転領域においては、各燃焼用
気筒２　ｆ３．２　Ｃ，２Ｄ、２　Ｅにそれぞれ設置す
た第１のスロットルバルブ１２と第２のスロットルバル
ブ１３とがと６に開弁状態にあるため、該各燃焼用気ｆ
？ｉ２　Ｉ３，２　Ｃ，２Ｄ、２　Ｅはそれぞれ第１の
吸気ボート４側から導入されろ自然空気と第２の吸気ボ
ート５側から導入される過給吸気とインジェクター１１
から噴射される燃料との混合気により運転される。従っ
て、各燃焼用気筒２Ｉ３゜２Ｇ、２Ｄ、２Ｅの吸気充填
効率は高く、エンジンの高出力運転が実現される。

尚、この場合、上記ロークリバルブＩ４のタイミング調
整により、吸入行程の終期、即ち、燃焼室内の吸気圧か
比較的高くなり、第１の吸気ボート４からの自然吸気の
導入が困難となるような領域から後の領域において第２
の吸気ボート５がら過給吸気が導入されるようになって
いる。

このように、このエンジンにおいては、合計６個の気筒
２Ａ〜２Ｆのうち、第２の気筒２Ｂから第５の気筒２Ｅ
までの４個の気筒のみを燃焼用気筒として作用させ、６
気筒でありながら４気筒エンジンと同様の作動をさＵｏ
ると同時に、他の２つの気筒２　Ａ、２　Ｆを過給用気
筒として利用してこれにより加圧された吸気を上記各燃
焼用気筒２Ｂ。

２Ｇ、２Ｄ、２Ｅに供給することにより過給を実現する
ようにしたものである。即ち、通常の６気筒エンジンを
もって、他に特別な付加装置、例えば過給装置等を設け
ることなく過給式４気筒エンジンを構成したものである
。即ち、仕様の異なるエンジン相互間におけるエンジン
の構成部品例えば、シリンダブロック、シリンダヘッド
等の共通化（互換性）が促進されるものである。

又、このように、エンジン部品の共通化が図れる結果、
例えば車体側のエンジンマウント部材等の共通化ら促進
されよりコストダウンに寄与できるという副次的効果ら
得られる。

さらに、その加工技術が確立されているところから加工
コストが安価でありしかもその信頼性も過去の経験から
実証されている往復ピストン機関を過給装置として用い
るため、過給装置自体の信頼性が高く且つ装置全体を安
価にできるという利点らある。

尚、上記実施例においては６つの気筒を備えたエンジン
を実質４気筒の過給式エンジンとして適用した場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく
、例えば８気筒エンジンを５つの燃焼用気筒と３つの過
給用気筒をもつ実力５気筒過給式エンジンに転用したり
、５気筒エンジンを３ないし４つの燃焼用気筒と２つな
いしひとつの過給用気筒をもつ実質３ないし４気筒過給
式エンジンに転用したり、あるいは４気筒エンジンを３
つの燃焼用気筒と１つの過給用気筒とをもつ実質３気筒
過給式エンジンとして転用したりし得ることは勿論であ
り、その選択は自由である。

尚、本発明は、上記実施例の如きレシプロエンジンの外
に、例えばロータリピストンエンジンにも適用できるも
のである。

（発明の効果）本発明は、複数の気筒を備えた多気筒エンジンの上記各
気筒を、混合気を吸入してこれを燃焼させもって動力を
取り出すようにした燃焼用気筒と、燃焼用空気を吸入し
てこれを加圧する過給用気筒とに分けるとともに、上記
過給用気筒により加圧された加圧空気を上記燃焼用気筒
に供給するようにしたことを特徴とするものである。

従って、本発明の過給式多気筒エンジンによれは、（１）加工技術が既に確立されしかも機摺的にその信頼
性が高いエンジンの気筒そのものを圧縮機として利用す
るようにしているため、信頼性の高い過給装置をしから
安価に人手でき、過給装置の耐久性の向上とエンジン装
置全体としてのコストダウンが同時に実現できる、（２）複数の気筒のうち一部の気筒を過給用気筒として
利用するものであるため、専用の過給装置をエンジンに
付設ずろ必要がなく、エンジン装置全体のコンパクト化
及びレイアウト性が向上する、（３）？Ｕ数の気筒のう
ち一部の気筒を過給用気筒として過給装置に転用する乙
のであるため、例えば上記複数の気筒の全てを燃焼用気
筒とした通常の多気筒エンジンのエンジン構成部品をそ
のまま本案の過給式多気筒エンジンに転用でき、エンジ
ン構成部品及びエンジンマウント部材の共通化を促進し
て仕様の異なるエンジン相互間の互換性を向上せしめ得
る、等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る自動車用過給式多気筒エ
ンジンの全体システム図である。 ■・・・・・エンジン２八〜２Ｆ・・・気筒３・・・・・排気ボート４．５　　・・・・吸気ボートＩｆ・・・・インジェクター１２、１３　・・・スロットルバルブ１４・・・・ロータリパルプ１５・・・・リリーフバルブ１６．１７　　・・・ザージタンク１８・・・・エアクリーナ１９・・・・エア７０−メータ２０・・・・インタークーラ２Ｉ・・・・マフラー３１．３２　・・・排気通路４１．４２．４３・・吸気通路５１〜５４・・・自然吸気通路５５〜５８・・・過給吸気通路

Claims

【特許請求の範囲】

１、複数の気筒を備えた多気筒エンジンの上記各気筒を
、混合気を吸入してこれを燃焼させもって動力を取り出
すようにした燃焼用気筒と、燃焼用空気を吸入してこれ
を加圧する過給用気筒とに分けるとともに、上記過給用
気筒により加圧された加圧空気を上記燃焼用気筒に供給
するようにしたことを特徴とする過給式多気筒エンジン
。