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JPS5833376B2 - 過給機付エンジンの吸気装置 - Google Patents
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JPS5833376B2 - 過給機付エンジンの吸気装置 - Google Patents

過給機付エンジンの吸気装置

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JPS5833376B2
JPS5833376B2 JP56052252A JP5225281A JPS5833376B2 JP S5833376 B2 JPS5833376 B2 JP S5833376B2 JP 56052252 A JP56052252 A JP 56052252A JP 5225281 A JP5225281 A JP 5225281A JP S5833376 B2 JPS5833376 B2 JP S5833376B2
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Japan
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primary
port
overlap
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正人 岩城
正美 中尾
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Toyo Kogyo Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、過給機付エンジンの吸気装置の改良に関する
従来より、吸気通路に吸気過給のための過給機を介設し
、吸入空気の充填効率を向上させて出力を高めるように
したものはよく知られており、このような過給機付エン
ジンでは、燃焼室における圧力および温度が上昇してノ
ッキングが生じやすいという問題がある。
このノッキングに対し、従来過給圧の設定レベルを下げ
たり、吸気通路にクーラーを装着し吸気温度を低下させ
るもの(例えば実開昭5O−59405)等が提案され
ているが、前者のものにおいては、過給機の本来の目的
である充分な出力向上が得られず、また、後者のものに
おいては、構造が複雑化する等の欠点があった。
ところで、吸気温度について考察してみるに、この吸気
温度の上昇は、過給機の断熱圧縮によるばかりでなく、
燃焼室内に残留するダイリューションガス(残留排気ガ
ス)によってかなり大きく影響を受けていることが明ら
かとなった。
本発明は、ノッキングが燃焼室に残留するダイリューシ
ョンガスによって大きく支配されていることに着目し、
過給機が実質的に作動する高負荷状態において、吸排気
のオーバラップを利用して、過給圧により燃焼室内のダ
イリューションガスを掃気し、吸気温度の上昇を防ぎ、
出力を低下させることなくノッキングを防ぐことを基本
的な目的とするものである。
しかるに、上記のごとく、吸排気のオーバラップを大き
くして、過給域におけるダイリューションガスの掃気を
行うようにした場合、吸気ホードの圧力が排気ポート内
の圧力より低くなる非過給域すなわち軽負荷運転時にお
いて、逆にダイリューションガスが多量に残留すること
になり運転性がきわめて悪化するという問題がある。
本発明は、かかる点に着目してなされたもので、1次吸
気ポートと2次吸気ポートとを備え、該1次吸気ポート
と2次吸気ポートとを、1次絞り弁を有する1次吸気通
路と2次絞り弁を有する2次吸気通路とにそれぞれ連通
し、該各吸気通路をそれぞれ過給機に連通ずる一方、上
記各吸気ポートのうち一方の吸気ポートの開口時期を排
気ポート閉口時期に先行するように設定し、また他方の
吸気ポートの開口時期を上記一方の吸気ポートの開口時
期より遅れるように設定して、排気ポートと一方の吸気
ポートのオーバラップを大きくすることにより過給域に
おける残留排気ガスの掃気を促進してノッキングの減少
を図る一方、他方の吸気ポートのオーバラップを小さく
することにより軽負荷域におけるダイリューションガス
の持込みの低域とを同時に満足するようにした過給機付
エンジンの吸気装置を提供するものである。
以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明す
る。
第1図に示すレシプロエンジンにおいて、ピストン10
で画成される燃焼室11に対して、カム12に連動する
1次吸気バルブ13で開閉される1次吸気ポート1と、
カム14に連動する2次吸気バルブ15で開閉される2
次吸気ポート2と、カム16に連動する排気バルブ17
で開閉される排気ポート18とを設ける。
1次吸気ポート1は1次絞り弁3を有する1次吸気通路
4に連通し、2次吸気ポート2は2次絞り弁5を有する
2次吸気通路6に連通ずると共に、排気ポート18を排
気通路19に連通ずる。
1次吸気通路4と2次吸気通路6とは、排気通路19の
排気ガス圧によって回転されるタービン20に連動する
ブロア21により吸気を過給するターボ過給機7に接続
する。
1次、2次吸気通路4,6の各絞り弁3,5の直下流に
は燃料噴射ノズル8,9を夫々設け、該各燃料噴射ノズ
ル8,9は、フローメータ22の出力が入力されるコン
トローラ23により燃料噴射量がコントロールされる。
なお、1次吸気通路4の通路径は2次吸気通路の2/3
程度の小径に設定されている。
上記構成において、第2図に示すように、2次吸気バル
ブ15による2次吸気ポート2の開口時期を、排気バル
ブ17による排気ポート18の閉口時期に先行する(2
次吸気ポート2と排気ポート18をオーバラップさせる
)ように設定し、1次吸気バルブ13による1次吸気ポ
ート1の開口時期を2次吸気バルブ15による2次吸気
ポート2の開口時期より遅れるように(オーバラップが
実質的にゼロになるように)設定した場合の作用を説明
する。
過給域すなわち高負荷運転域では、吸気圧力が排気圧よ
り高くなるので、2次吸気ポート2と排気ポート18の
オーバラップにより、燃焼室11内の残留排気ガスすな
わちグイリュージョンガスが2次吸気ポート2からの吸
気で排気ポート18から迅速に掃気されるようになり、
この結果、燃焼室11内のダイリューションガスが減少
し7、ダイリューションガスによる吸気の温度上昇が解
消されノッキングが減少するようになる。
また、軽負荷運転域では、吸気圧力が排気圧力より低く
(負圧に)なり、排気ポート18とオーバラップする2
次吸気ポート2内にダイリューションガスが流入するが
、1次吸気ポート1は排気ポート18とオーバラップし
ないので、1次吸気ポート1へのダイリューションガス
の持込みはなく、むやみに燃焼性が損われることはない
つきに、1次吸気バルブ13による1次吸気ポート1の
開口時期を、排気バルブ17による排気ポート18の閉
口時期に先行する(1次吸気ポート1と排気ポート18
をオーバラップさせる)ように設定し、2次吸気バルブ
15による2次吸気ポート2の開口時期を1次吸気バル
ブ13による1次吸気ポート1の開口時期より遅れるよ
うに(オーバラップが実質的にゼロになるように)設定
した場合の作用を説明する。
過給域すなわち高負荷運転域では、1次吸気ポート1と
排気ポート18のオーバラップにより、燃焼室11内の
ダイリューションガスが1次吸気ポート2からの吸気で
排気ポート18から迅速に掃気されるようになり、この
結果、燃焼室11内のダイリューションガスが減少し、
上記の場合と同様にノッキングが減少するようになる。
また、軽負荷運転域では、2次吸気ポート2にオーバラ
ップを設け1次吸気ポート1にオーバラップを設けない
ようにしたものとは逆に1次吸気ポート1のみにダイリ
ューションガスが持ち込まれ2次吸気ボート2には持ち
込まれることがないので、上記の場合と同様にむやみに
燃焼性が損われることはない。
以−ヒのように本発明は、独立して開閉制御される1次
吸気通路と2次吸気通路を備えたいわゆるデュアル吸気
システムの特異性を活かして、一方の吸気ポートのオー
バラップを他方より大きく設定ないしは一方の吸気ポー
トにオーバラップを設け、他方の吸気ポートのオーバラ
ップを実質的にゼロにすることによって、軽負荷時の運
転性をむやみに損うことなく過給域におけるダイリュー
ションガスの掃気を向上させ吸気の温度上昇によるノッ
キングの発生を低減するようにしたものであるが、オー
バラップを設ける吸気ポートは、1次側であってもよく
また2次側であってもよいが、エンジンの特性によって
適宜に選択すればよい。
すなわち、2次吸気ポートにオーバラップを設け、1次
吸気ポートのオーバラップを2次側より小さくないしは
ゼ用こ設定した場合には軽負荷運転時において1次吸気
ポートにオーバラップを設けたものに比べ、オーバラッ
プ期間中、吸気通路の壁面を流れる燃料の壁面流が、1
次吸気ポートへのダイリューションガスの流入によって
乱されることがないので、サイクル毎の燃料の供給が安
定して行なわれるという長所がある反面通路径の大きい
2次吸気通路にダイリューションガスが持ち込まれ、そ
の持ち込み量が増大するという欠点があり、また、1次
吸気ポートにオーバラップを設け、2次吸気ポートのオ
ーバラップを1次側より小さくないしはゼロに設定した
場合には、上記とは逆にダイリューションガスの総量は
減少するが、1次吸気通路を流れる燃料の壁面流が不安
定になるという欠点がある。
(なお、この場合、1次吸気通路側の噴射ノズル8を仮
線の如く吸気ポート近くに設ければ壁面流が不安定にな
ることはない。
)したがって、軽負荷時においてグイリュージョンガス
の影響を受けやすいエンジンに対しては、吸気ポートの
オーバラップの設定は1次吸気ポートにオーバラップを
設ける方がよく、逆に燃料のサイクル変動の影響を受け
やすいエンジンに対し、では2次吸気ポートにオーバラ
ップを設ケる方がよく、要するに各吸気ポートに対する
オーバラップの設定は、空燃比、燃料供給位置、吸気通
路の面積比等の種々のエンジン仕様に応じて適宜。
選択すればよい。
また上記実施例では、1次吸気ポートと2次吸気ポート
との閉口時期を下死点(B、D、C)後のほぼ同時期に
設定しているため、両吸気ポートの開口時間を最大に保
つことができることから、1次吸気ポートの径をむやみ
に広げることなしに混合気の吸入量を確保することがで
き、低速の安定性をより向上することができる。
なお、上記実施例においては、燃料噴射装置を用いてい
るが、気化器を用いてもよい。
以上の説明から明らかなように本発明は1次、2次吸気
ポートのうち、一方の吸気ポートを排気ポートにオーバ
ラップさせると共に、他方の吸気ポートを一方の吸気ポ
ートの開口時期より遅らせるように設定したものである
から、軽負荷域における燃焼の安定性を損うことなく、
過給域におけるノッキングを可及的に低減し得るもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る過給機付エンジンの吸気装置のシ
ステム側面図、第2図は吸・排気バルブの開閉タイミン
グを示すグラフである。 1・・・1次吸気ポート、2・・・2次吸気ポート、3
・・・1次絞り弁、4・・・1次吸気通路、5・・・2
次絞り弁、6・・・2次吸気通路、7・・・過給機、1
8・・・排気ポート。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 11次吸気ポートと2次吸気ポートとを備え、該1次吸
    気ポートと2次吸気ポートとを1次絞り弁を有する1次
    吸気通路と2次絞り弁を有する2次吸気通路とに夫々連
    通し、該1次吸気通路と2次吸気通路とを過給機に接続
    し、さらに少なくとも上記1次吸気通路から燃料を供給
    するようにした過給機付エンジンであって、 上記1次吸気ホードと2次吸気ポートのうち一方の吸気
    ポートの開口時期を排気ボートの閉口時期に先行するよ
    うに設定し、また他方の吸気ポートの開口時期を上記一
    方の吸気ポートの開口時期より遅れるように設定したこ
    とを特徴とする過給機付エンジンの吸気装置。 2 上記一方の吸気ポートは1次吸気ポートであり、上
    記他方の吸気ポートは2次吸気ポートであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の過給機付エンジンの
    吸気装置。 3 上記一方の吸気ポートは2次吸気ポートであり、上
    記他方の吸気ポートは1次吸気ポートである特許請求の
    範囲第1項記載の過給機付エンジンの吸気装置。
JP56052252A 1981-04-06 1981-04-06 過給機付エンジンの吸気装置 Expired JPS5833376B2 (ja)

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US06/363,772 US4488531A (en) 1981-04-06 1982-03-31 Plural intake system for supercharged engine
DE19823212910 DE3212910A1 (de) 1981-04-06 1982-04-06 Brennstoff-einlasssystem fuer einen motor mit vorverdichtung

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JPS57165630A JPS57165630A (en) 1982-10-12
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DE10303705B4 (de) * 2003-01-30 2006-08-31 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer mit Kraftstoffdirekteinspritzung arbeitenden Brennkraftmaschine

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