JP4598684B2 - Air cleaner - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のエアクリーナの技術に関する。 The present invention relates to an air cleaner technology for an internal combustion engine.
従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関において、エンジンの吸気系における吸気負圧は、エンジン回転数に依存するものであり、エンジン回転数の増加に伴い、より負圧化する特性があった。また一般的に、エンジンの効率は吸気負圧の負圧化が進むほど低下する特性があるため、エンジン高回転時には、エンジンの効率低下が起こる状況であった。そこで、エンジンの吸気系の容量設計においては、法規制による吸気負圧の許容値を考慮しつつ、最大エンジン回転数における吸気負圧を基準として、更に容量になるべく余裕を持たせて、効率低下を抑えるように配慮をした設計が行われてきた。 Conventionally, in an internal combustion engine such as a diesel engine, the intake negative pressure in the intake system of the engine depends on the engine speed, and has a characteristic of becoming more negative as the engine speed increases. In general, the engine efficiency has a characteristic of decreasing as the intake negative pressure becomes negative. Therefore, the engine efficiency decreases at a high engine speed. Therefore, in the capacity design of the intake system of the engine, while taking into account the allowable intake negative pressure due to legal regulations, the intake negative pressure at the maximum engine speed is used as a reference, and there is a margin as much as possible to reduce the efficiency. Designs have been made with consideration given to suppressing the above.
また、エンジンの吸気系に配設される乾式のエアクリーナにおいては、塵挨の除去性能の見地から見て、フィルターエレメントにおけるろ過速度が速すぎると、塵挨がフィルターエレメントを目抜けして捕集できなかったり、フィルターエレメントの寿命を縮めてしまったりするため、フィルターエレメントの使用終期における圧力損失や、実使用域でのエンジンの最大回転数を考慮しつつ、エアクリーナの容量になるべく余裕を持たせて、ろ過速度が遅くなるように配慮した設計が行われてきた。 Also, in a dry air cleaner installed in the engine intake system, if the filtration speed of the filter element is too high from the viewpoint of dust removal performance, dust will pass through the filter element and be collected. In order to reduce the life of the filter element, it is necessary to allow sufficient air cleaner capacity while considering the pressure loss at the end of use of the filter element and the maximum engine speed in the actual operating range. Therefore, the design has been made so that the filtration rate becomes slow.
しかし、設置スペース、デザイン性、経済性等の見地から見ると、吸気系の容量設計時の余裕率をむやみに大きくとることはできず、また、エンジン回転数の上限値はエンジンの種類や用途によってさまざまであり、吸気系容量を性能と設置スペース等のバランスを考慮したものとするためには、エンジンの種類や用途ごとに個別に吸気系容量の設計をする必要があった。つまり、これまでは、各エンジン等毎に吸気系容量の設計を行う必要があるという問題があった。 However, from the standpoint of installation space, design, economy, etc., it is not possible to unnecessarily increase the margin when designing the capacity of the intake system, and the upper limit of the engine speed is the type and application of the engine. Depending on the engine type and application, it was necessary to individually design the intake system capacity in order to consider the balance between performance and installation space. That is, until now, there has been a problem that it is necessary to design the intake system capacity for each engine or the like.
そこで、エンジン高回転時の効率低下を抑制するために、ディーゼルエンジン等の内燃機関において、吸気マニホールドに可変バルブを備えたバイパス管を接続し、検知した吸気負圧に応じて前記可変バルブを開閉して吸気通路の流通抵抗を変化させることにより、吸気負圧を制御することを可能とした技術が公知となっている(特許文献1参照)。この技術によれば、エンジンの高回転数と低回転時に適した吸気負圧に調整することが可能となるため、エンジン高回転時の能力低下を抑えることができる。
しかしながら、前記公知技術においては、吸気負圧を制御するために、吸気負圧の検知手段が必要であり、部品点数が増え、コストが掛かるものであった。また、既存の汎用ディーゼルエンジン等に適用することは、吸気マニホールドの見直しが必要であるため非常に困難であった。 However, in the known technique, in order to control the intake negative pressure, a means for detecting the intake negative pressure is necessary, which increases the number of parts and costs. Moreover, it was very difficult to apply to existing general-purpose diesel engines, etc., because it was necessary to review the intake manifold.
また近年、環境負荷低減が重要視されている折、内燃機関において、EGR(排気ガス再循環:Exhaust Gas Recirculation)の技術を適用することにより、NOx(窒素酸化物)やPM(粒子状物質:Particulate Matter)の低減がなされ、環境負荷低減に有効であることが知られている。そして、EGRの適用に際しては、排気ガスの再循環量を適正制御することが重要であり、吸気系における吸気負圧と、排気消音器等における排気背圧との差圧を一定に保つことが、制御の安定化のために望ましいとされている。そこで本発明では、以上のような状況を鑑み、吸気マニホールドの形状等をなるべく変更せずに吸気負圧の制御を可能とするべく、エアクリーナに着目し、必要な塵挨除去性能を確保しつつ、吸気負圧の制御を可能とした、汎用性のあるエアクリーナを提供することを課題としている。 In recent years, when reduction of environmental load is regarded as important, in an internal combustion engine, by applying an EGR (Exhaust Gas Recirculation) technique, NOx (nitrogen oxide) and PM (particulate matter: It is known that Particulate Matter) is reduced and effective in reducing environmental burden. When applying EGR, it is important to properly control the exhaust gas recirculation amount, and the differential pressure between the intake negative pressure in the intake system and the exhaust back pressure in the exhaust silencer or the like can be kept constant. It is desirable for control stabilization. In view of the above situation, the present invention focuses on the air cleaner and ensures the necessary dust removal performance so that the intake negative pressure can be controlled without changing the shape of the intake manifold as much as possible. An object of the present invention is to provide a versatile air cleaner that can control intake negative pressure.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
請求項1においては、内燃機関に配設されるエアクリーナ(1)であって、該エアクリーナ(1)の内部のフィルター通過領域を仕切り板(8)を設けて、第一濾過室(10)と第二濾過室(11)とに分割し、該第一濾過室(10)内に低速用フィルターエレメント(6)を、該第二濾過室(11)内に高速用フィルターエレメント(7)を配置し、該第一濾過室(10)に低速用吸気口(12)を、該第二濾過室(11)に高速用吸気口(13)をそれぞれ開口し、該低速用吸気口(12)に入口管(3)を接続し、前記高速用吸気口(13)に入口分岐管(4)を接続し、該入口分岐管(4)を入口管(3)の途中部に連通させ、該入口分岐管(4)が入口管(3)と連通する部分の入口分岐管(4)の側にバルブ(9)を配設し、該バルブ(9)は、吸気負圧に応じて開閉する可変バルブにより構成したものである。 In Claim 1, It is an air cleaner (1) arrange | positioned by an internal combustion engine, Comprising: The filter passage area | region inside this air cleaner (1) is provided with a partition plate (8), and a 1st filtration chamber (10) and It is divided into a second filtration chamber (11), a low speed filter element (6) is arranged in the first filtration chamber (10), and a high speed filter element (7) is arranged in the second filtration chamber (11). The low-speed inlet (12) is opened in the first filtration chamber (10), the high-speed intake (13) is opened in the second filtration chamber (11), and the low-speed intake (12) is opened. An inlet pipe (3) is connected, an inlet branch pipe (4) is connected to the high-speed inlet (13), and the inlet branch pipe (4) is communicated with a middle portion of the inlet pipe (3). A valve (9) is disposed on the side of the inlet branch pipe (4) where the branch pipe (4) communicates with the inlet pipe (3), Lube (9), which is constituted by a variable valve that opens and closes according to the intake negative pressure.
請求項2においては、請求項1記載のエアクリーナにおいて、前記バルブ(9)は、前記入口分岐管(4)を塞ぐ板状部材の弁体(9a)により構成し、前記入口分岐管(4)の入口側下方内側面には、略半月状の鋼板部材である取付部材(15)を配設し、該弁体(9a)を、取付部材(15)に対して回動自在に支持させ、該弁体(9a)は入口分岐管(4)を閉塞する方向に付勢されているものである。 The air cleaner according to claim 1, wherein the valve (9) is configured by a plate-like valve body (9 a) that closes the inlet branch pipe (4), and the inlet branch pipe (4). An attachment member (15), which is a substantially half-moon shaped steel plate member, is disposed on the lower inner surface of the inlet side, and the valve body (9a) is supported rotatably with respect to the attachment member (15). The valve body (9a) is biased in a direction to close the inlet branch pipe (4) .
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、内燃機関に配設されるエアクリーナ(1)であって、該エアクリーナ(1)の内部のフィルター通過領域を仕切り板(8)を設けて、第一濾過室(10)と第二濾過室(11)とに分割し、該第一濾過室(10)内に低速用フィルターエレメント(6)を、該第二濾過室(11)内に高速用フィルターエレメント(7)を配置し、該第一濾過室(10)に低速用吸気口(12)を、該第二濾過室(11)に高速用吸気口(13)をそれぞれ開口し、該低速用吸気口(12)に入口管(3)を接続し、前記高速用吸気口(13)に入口分岐管(4)を接続し、該入口分岐管(4)を入口管(3)の途中部に連通させ、該入口分岐管(4)が入口管(3)と連通する部分の入口分岐管(4)の側にバルブ(9)を配設し、該バルブ(9)は、吸気負圧に応じて開閉する可変バルブにより構成したので、バルブの開閉により、吸気負圧を制御することができる。
つまり、バルブの開放により、吸気負圧の下限に制限を設けることができ、吸排気の差圧も制御することができる。また、高速用と低速用の吸気口を設けることができ、回転数に応じて吸気量を制御できる。
In Claim 1, It is an air cleaner (1) arrange | positioned by an internal combustion engine, Comprising: The filter passage area | region inside this air cleaner (1) is provided with a partition plate (8), and a 1st filtration chamber (10) and It is divided into a second filtration chamber (11), a low speed filter element (6) is arranged in the first filtration chamber (10), and a high speed filter element (7) is arranged in the second filtration chamber (11). The low-speed inlet (12) is opened in the first filtration chamber (10), the high-speed intake (13) is opened in the second filtration chamber (11), and the low-speed intake (12) is opened. An inlet pipe (3) is connected, an inlet branch pipe (4) is connected to the high-speed inlet (13), and the inlet branch pipe (4) is communicated with a middle portion of the inlet pipe (3). A valve (9) is disposed on the side of the inlet branch pipe (4) where the branch pipe (4) communicates with the inlet pipe (3), Lube (9), since it is configured by a variable valve that opens and closes according to the intake negative pressure by opening and closing the valve, it is possible to control the intake negative pressure.
That is, by opening the valve, it is possible to limit the lower limit of the intake negative pressure, and to control the differential pressure between intake and exhaust. Also, high-speed and low-speed intake ports can be provided, and the intake air amount can be controlled according to the rotational speed.
また、入口管(3)と入口分岐管(4)に枝分かれするまでの吸入路が、低速使用エリア側と高速使用エリア側とで兼用されるため、製造コストを低減することができる。 Moreover, since the suction path until it branches into the inlet pipe (3) and the inlet branch pipe (4) is shared by the low-speed use area side and the high-speed use area side, manufacturing cost can be reduced.
また、入口分岐管(4)内の負圧に応じて開閉されるため、排気圧とのマッチングが容易にできる。 Moreover, since it opens and closes according to the negative pressure in an inlet branch pipe (4), matching with exhaust pressure can be performed easily.
請求項2においては、請求項1記載のエアクリーナにおいて、前記バルブ(9)は、前記入口分岐管(4)を塞ぐ板状部材の弁体(9a)により構成し、前記入口分岐管(4)の入口側下方内側面には、略半月状の鋼板部材である取付部材(15)を配設し、該弁体(9a)を、取付部材(15)に対して回動自在に支持させ、該弁体(9a)は入口分岐管(4)を閉塞する方向に付勢されているので、高速用吸入路内の負圧により、板状部材が付勢力に打ち勝って開放される構成、即ちバルブが開放される構成であるため、安価な製造コストでもって、吸気負圧が制御できる。 The air cleaner according to claim 1, wherein the valve (9) is configured by a plate-like valve body (9 a) that closes the inlet branch pipe (4), and the inlet branch pipe (4). An attachment member (15), which is a substantially half-moon shaped steel plate member, is disposed on the lower inner surface of the inlet side, and the valve body (9a) is supported rotatably with respect to the attachment member (15). Since the valve body (9a) is biased in the direction of closing the inlet branch pipe (4) , the plate member is overcome and released by the negative pressure in the high-speed suction passage, that is, Since the valve is configured to be opened, the intake negative pressure can be controlled at a low manufacturing cost.
次に、発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の一実施例に係るエアクリーナの全体構成について、図1または図2を用いて説明をする。図1または図2に示す如く、エアクリーナ1は、内燃機関の吸気マニホールド20の上流側に接続されており、筐体2、入口管3、入口分岐管4、出口管5、低速用フィルターエレメント6、高速用フィルターエレメント7、仕切り板8およびバルブ9等により構成されている。図1乃至図2に示す如く、筐体2は略円筒形の樹脂成形品であり、筐体2内には略円筒形の空間が形成されている。前記筐体2の内部に形成される略円筒形の空間は、筐体2の軸心方向と直角方向に配置した仕切り板8によって、第一濾過室10、第二濾過室11の2つの空間に分割されている。そして、各濾過室10・11には、それぞれ低速用および高速用フィルターエレメント7・8が着脱可能に装着されている。また、筐体2の円周側面には、低速用吸気口12および高速用吸気口13が開口して形成されており、前記第一濾過室10および第二濾過室11に外気を導入することができるようにしている。尚、本実施例では、筐体2を略円筒形とした例を示しているが、略直方体等の形状であってもよく、また材質は鋼板等であってもよく、限定するものではない。また、低速用および高速用フィルターエレメント7・8は一体的に構成してもよい。
Next, embodiments of the invention will be described. First, the overall structure of an air cleaner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 or FIG. As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the air cleaner 1 is connected to the upstream side of the
入口管3は、両端が開放された管状部材であり、筐体2の軸に対して垂直に、該筐体2の周面に前記低速用吸気口12を覆うように配設され、第一濾過室10内部と筐体2外部を連通するようにしている。また、出口管5は、両端が開放された管状部材であり、筐体2の軸心を同心軸として、筐体2の側面に配設され、第一濾過室10と吸気マニホールド20を連通するようにしている。また、入口分岐管4は、管状部材であり、吸気上流側の一端にはバルブ9が配設されており、開閉可能に構成されており、また下流側の他端は開放されている。そして、該下流側の他端が、筐体2の軸に対して斜め方向に、該筐体2の周面に前記高速用吸気口13を覆うように配設されている。また、バルブ9が配設され、開閉可能に構成されたもう一端は、前記入口管3と連通するように構成されている。つまり、入口分岐管4により、前記入口管3と第二濾過室9を連通可能にするように構成している。但し、入口分岐管4は図5に示すように、筐体2の軸に対して直角方向に配置して、その一端にバルブ9を配設して直接大気と連通可能に構成することもできる。また、高速用吸気口13と入口分岐管4は第二濾過室11の外周であれば配置位置は限定するものではない。
The
仕切り板8は、ドーナッツ状の円板状部材であり、筐体2の内部に、筐体2の軸心方向と直角方向に配置されている。そして、筐体2の内部を、第一濾過室10、第二濾過室11の2つの空間に分割している。また、該仕切り板8の中心には、円形の開口8aが形成されており、第一濾過室10と第二濾過室11を連通するように構成している。
The
低速用フィルターエレメント6は、紙等を成型した略円筒形のフィルター部材であり、円筒内には中空部6aを有している。そして、外気を円筒表面から前記中空部6aに流通させて、外気に含まれる塵挨等を捕集する構造としている。また、低速用フィルターエレメント6は、筐体2および仕切り板8等により挟持されており、容易に着脱が可能な構成としている。つまり、入口管3から第一濾過室10内に吸気された外気が、低速用フィルターエレメント6で濾過されて、出口管5より吸気マニホールド20に送気される構成としている。
The low
また、高速用フィルターエレメント7は、低速用フィルターエレメント6と同様に、紙等を成型した略円筒形のフィルター部材であり、円筒内には中空部7aを有している。そして、外気を円筒表面から前記中空部7aに流通させて、外気に含まれる塵挨等を捕集する構造としている。また、高速用フィルターエレメント7は、仕切り板8等により掛止されており、容易に着脱が可能な構成としている。つまり、入口管3から入口分岐管4を介して第二濾過室11内に吸気された外気が、高速用フィルターエレメント7で濾過されて、開口8aを通して第一濾過室10(詳しくは、低速用フィルターエレメント6内の中空部6a)に送気されて、その後出口管5より吸気マニホールド20に送気される構成としている。尚、各フィルターエレメント6・7の仕様(形状や材質)は、限定するものではない。
Similarly to the low
このような構成において、外気は、まず入口管3を通って導入され、そのまま入口管3を通って第一濾過室10に導入されるか、または、入口管3の中途部から入口分岐管4へと流れ、第二濾過室11に導入され、低速用または高速用フィルターエレメント7・8により濾過されて、出口管5を通って吸気マニホールド20に送気される構成している。以上が、本発明の一実施例に係るエアクリーナの全体構成についての説明である。
In such a configuration, the outside air is first introduced through the
次に、本発明の要部である、バルブの詳細な構成について、図2乃至図5を用いて説明をする。 Next, the detailed structure of the valve, which is the main part of the present invention, will be described with reference to FIGS.
図2に示す如く、入口分岐管4の吸気入口側の端部には、該端部を開閉可能に塞ぐようにバルブ9の弁体9aが配設されている。前記弁体9aは、弾性のある略楕円形の鋼板部材であり、楕円の長軸方向の片側端部が折り曲げられて断面視略への字型に加工がなされている。また、入口分岐管4の入口側下方内側面には、略半月状の鋼板部材である取付部材15が配設されている。そして、前記弁体9aの折り曲げ部分が、取付部材15にスポット溶接(またはリベット、ネジ止め等)により固設されている。このとき、弁体9aが有する弾性により、弁体9aが入口分岐管4を塞ぐ方向に付勢するように、弁体9aを入口分岐管4の内側面の当接させた状態で取付けるようにしている。尚、本実施例では、弁体9aを下方側の内側面に固定する態様としているが、上方側の内側面に固定する態様としてもよく、取付方向を制限するものではない。また、本実施例では、バルブ9を入口分岐管4の上流側端部に設けているが、バルブ9を入口分岐管4の下流側端部に第二濾過室11に望ませるように配設する態様であってもよい。
As shown in FIG. 2, a
このような構成において、エンジン回転数が低い場合には、前記弁体9aがエンジンによる吸気作用から生じた吸気圧力および吸入外気により付勢されても撓みを生じず、入口分岐管4を閉止した状態を維持し(図6中の領域A)、入口分岐管4から第二濾過室11には外気が流入しない。この場合(即ち、領域Aの範囲では)、エンジン回転数の増減に伴い、吸気負圧が増減する。
In such a configuration, when the engine speed is low, the
更にエンジン回転数が増加し、エンジンによる吸気圧力の負圧度が高くなり、弁体9aがエンジンによる吸気作用から生じた吸気圧力および吸入外気により付勢されて撓みを生じるようになると、前記入口分岐管4が開通し(図6中の点X)、入口分岐管4から第二濾過室11に外気が流入するようになる。このとき、吸気圧力および吸入外気により生じる付勢力に応じて(即ち、エンジン回転数に応じて)、弁体9aの開度(即ち、撓み量)が変化して中間開度を維持しているとき(図6中の領域B)には、弁体9aの下流側の圧力(即ち、吸気負圧)が一定に保持される。
Further, when the engine speed increases, the negative pressure level of the intake pressure by the engine increases, and the
また、更にエンジン回転数が増加し、エンジンによる吸気圧力の負圧度がさらに高くなり、弁体9aの開度が最大となると(図6中の点Y)、それ以降(即ち、図6中の領域Cの範囲では)、再びエンジン回転数の増減に伴い、吸気負圧が増減する。
Further, when the engine speed further increases, the negative pressure of the intake pressure by the engine further increases, and the opening degree of the
図3に示す如く、入口分岐管4の吸気入口側の端部には、該端部を開閉可能に塞ぐようにバルブ9の弁体9bが配設されている。前記弁体9bは、剛性のある略楕円形の鋼板部材であり、楕円の長軸方向の片側端部が短軸と平行に直線的に切り取られた形状を有している。また、入口分岐管4の入口側下方内側面には、略半月状の鋼板部材である取付部材15が配設されている。そして、前記弁体9bの切り取り部のある端部と、取付部材15をヒンジ14を介して接続し、弁体9bを入口分岐管4内部で往復回動可能に支持する構成としている。尚、本実施例では、下方側の内側面に固定する態様としているが、上方側の内側面に固定する態様としてもよく、取付方向を制限するものではない。また、本実施例では、バルブ9を入口分岐管4の上流側端部に設けているが、バルブ9を入口分岐管4の下流側端部に第二濾過室11に望ませるように配設する態様であってもよい。
As shown in FIG. 3, a
また、図4に示す如く、前記ヒンジ14の回動軸14aには、捩じりバネ18が外嵌されており、該捩じりバネ18の一端が前記弁体9bの下流側側面に当接し、他端が入口分岐管4の内壁等に当接するように構成しており、弁体9bが、捩じりバネ18により前記入口分岐管4を塞ぐように常時付勢されるように構成している。但し、回動軸14aを入口分岐管4の外部に延長して、捩じりバネ18を入口分岐管4に配置して、メンテナンスや調整等を容易にできる構成とすることもできる。
As shown in FIG. 4, a
このような構成において、エンジン回転数が低く、エンジンによる吸気作用から生じた吸気圧力および吸入外気により生じる弁体9bへの付勢力が、捩じりバネ18による付勢力を下回るときには、弁体9bが回動せず、入口分岐管4を閉止した状態を維持し(図6中の領域A)、入口分岐管4から第二濾過室11には外気が流入しない。この場合(即ち、領域Aの範囲では)、エンジン回転数の増減に伴い、吸気負圧が増減する。
In such a configuration, when the engine speed is low and the urging force applied to the
更にエンジン回転数が増加し、エンジンによる吸気作用から生じた吸気圧力および吸入外気により生じる弁体9bへの付勢力が高まり、捩じりバネ18による付勢力を上回るときには、弁体9bが下流側へ回動し、入口分岐管4が開通し(図6中の点X)、入口分岐管4から第二濾過室11に外気が流入するようになる。このとき、吸気圧力および吸入外気により生じる付勢力に応じて(即ち、エンジン回転数に応じて)、弁体9bの開度(即ち、回動角)が変化して中間開度を維持しているとき(図6中の領域B)には、バルブ9の下流側の圧力(即ち、吸気負圧)が一定に保持される。
Further, when the engine speed increases and the urging force to the
また、更にエンジン回転数が増加し、エンジンによる吸気作用から生じた吸気圧力および吸入外気により生じる弁体9bへの付勢力が更に高まり、バルブ9の開度が最大となると(図6中の点Y)、それ以降(図6中の領域C)、またエンジン回転数の増減に伴い、排気背圧が増減する。
Further, when the engine speed further increases, the urging force to the
図4に示す如く、入口分岐管4の吸気入口側の端部には、該端部を開閉可能に塞ぐようにバルブ9の弁体9cが配設されている。前記弁体9cは、剛性のある略楕円形の鋼板部材であり、楕円の長軸方向の片側端部が短軸と平行に直線的に切り取られた形状を有している。また、入口分岐管4の入口側下方内側面には、略半月状の鋼板部材である取付部材15が配設されている。そして、前記弁体9cの切り取り部のある端部と、取付部材15をヒンジ14を介して接続し、弁体9cを入口分岐管4内部で往復回動可能に支持する構成としている。尚、本実施例では、下方側の内側面に固定する態様としているが、上方側の内側面に固定する態様としてもよく、取付方向を制限するものではない。また、本実施例では、バルブ9を入口分岐管4の上流側端部に設けているが、バルブ9を入口分岐管4の下流側端部に第二濾過室11に望ませるように配設する態様であってもよい。
As shown in FIG. 4, a valve body 9c of the
また、図4に示す如く、弁体9cの下流側側面にはバネ19の一端が当接され、該バネ19の他端は、入口分岐管4内に固定部材16により固定されている。バネ19は、自然長から短縮された状態で取付られ、常時バネ19が伸長する方向に付勢するようにしており、弁体9cが前記入口分岐管4を塞ぐように付勢されるように構成している。前記固定部材16はボルト17を調整することにより変位させることができ、バネ19による付勢力を容易に調整できる構成としている。但し、バネ19は引っ張りバネとして弁体9cの反対面と入口管3内との間に配置する構成であってもかまわない。
As shown in FIG. 4, one end of a
このような構成において、エンジン回転数が低く、エンジンによる吸気作用から生じた吸気圧力および吸入外気により生じる弁体9cへの付勢力が、バネ19による付勢力を下回るときには、弁体9cが回動せず、入口分岐管4を閉止した状態を維持し(図6中の領域A)、入口分岐管4から第二濾過室11には外気が流入しない。この場合(即ち、領域Aの範囲では)、エンジン回転数の増減に伴い、吸気負圧が増減する。
In such a configuration, when the engine speed is low and the urging force to the valve body 9c generated by the intake pressure generated by the intake action by the engine and the intake outside air is less than the urging force by the
更にエンジン回転数が増加し、エンジンによる吸気作用から生じた吸気圧力および吸入外気により生じる弁体9cへの付勢力が高まり、バネ19による付勢力を上回るときには、弁体9bが下流側へ回動し、入口分岐管4が開通し(図6中の点X)、入口分岐管4から第二濾過室11に外気が流入するようになる。このとき、吸気圧力および吸入外気により生じる付勢力に応じて(即ち、エンジン回転数に応じて)、弁体9cの開度(即ち、回動角)が変化して中間開度を維持しているとき(図6中の領域B)には、バルブ9の下流側の圧力(即ち、吸気負圧)が一定に保持される。
Further, when the engine speed increases and the urging force to the valve body 9c generated by the intake pressure and intake outside air generated by the intake action by the engine increases and exceeds the urging force by the
また、更にエンジン回転数が増加し、エンジンによる吸気作用から生じた吸気圧力および吸入外気により生じる弁体9cへの付勢力が更に高まり、バルブ9の開度が最大となると(図6中の点Y)、それ以降(図6中の領域C)、またエンジン回転数の増減に伴い、排気背圧が増減する。
Further, when the engine speed further increases, the urging force to the valve body 9c generated by the intake pressure generated by the intake action by the engine and the intake outside air further increases, and the opening degree of the
以上の説明に示す如く、内燃機関に配設されるエアクリーナ1であって、エアクリーナ1内部に、フィルター通過領域を仕切る仕切り板8を設けて複数のエリア(即ち、第一濾過室10および第二濾過室11)に分割し、各エリアに吸入口即ち、低速用吸気口12および高速用吸気口13)をそれぞれ設け、該吸入口の少なくとも一つ(即ち、本実施例では高速用吸気口13に接続した入口分岐管4)にバルブ9を配設して開閉可能に構成している。これにより、バルブ9の開閉により、吸気負圧を制御することができるのである。つまり、バルブ9の開放により、吸気負圧の下限に制限を設けることができ、吸排気の差圧も制御することができる。また、高速用と低速用の吸気口(即ち、入口管3および入口分岐管4)を設けることができ、回転数に応じて吸気量を制御できるのである。
As shown in the above description, the air cleaner 1 is provided in an internal combustion engine, and the
また、エアクリーナ1において、各吸気口(即ち、低速用吸気口12および高速用吸気口13)に吸入路(即ち、入口管3および入口分岐管4)をそれぞれ接続し、入口管3および入口分岐管4を一つの吸入路(即ち、入口管3)に連通する構成としている。これにより、枝分かれするまでの入口管3が、第一濾過室10と第二濾過室11とで兼用されるため、製造コストを低減することができるのである。
In the air cleaner 1, suction paths (that is, the
また、エアクリーナ1において、バルブ9を吸気負圧に応じて開閉する可変バルブで構成している。これにより、吸入路内の負圧に応じて開閉されるため、排気圧とのマッチングが容易にできるのである。
In the air cleaner 1, the
また、エアクリーナ1において、バルブ9が、入口分岐管4を塞ぐ板状部材(即ち、弁体9a・9b・9c)によって構成され、弁体9a・9b・9cが入口分岐管4を塞ぐ方向に付勢されている構成としている。これにより、第二濾過室11内の負圧により、板状部材(弁体9a・9b・9c)が付勢力に打ち勝って開放される構成、即ちバルブ9が開放される構成であるため、安価な製造コストでもって、吸気負圧が制御できるのである。
In the air cleaner 1, the
また、以上の説明で示す如く、図6における領域Bのように、実使用域での吸気負圧を一定に保持することができ、排気背圧を一定に保持する機構を備えた排気消音器等と組み合わせることにより、吸気負圧と排気背圧の差圧を一定に保持することが容易に可能となる。これにより、EGR採用時における制御安定化を容易に実現することができるのである。 Further, as shown in the above description, an exhaust silencer equipped with a mechanism that can keep the intake negative pressure constant in the actual use region and keep the exhaust back pressure constant, as in region B in FIG. By combining with the above, it is possible to easily maintain a constant differential pressure between the intake negative pressure and the exhaust back pressure. Thereby, the control stabilization at the time of EGR adoption is easily realizable.
1 エアクリーナ
3 入口管
4 入口分岐管
8 仕切り板
9 バルブ
10 第一濾過室
11 第二濾過室
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