JPS6030430Y2 - 内燃機関の始動促進装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の始動促進装置に関するものである。

内燃機関、殊に圧縮点火機関を始動させるにはそのピス
トンによって圧縮された後の空気温度を燃料着火温度以
上に上昇させなければならない。

そしてこの圧縮後温度は圧縮前（初期）の温度に大きく
影響されるので、この温度を高めることが始動性能を向
上することになる。

このため、従来から圧縮前温度を高める種々の手段が取
られてきたが、その一つとして燃焼室内へ流入する空気
を絞り弁によって絞ることにより、圧縮空気温度を上昇
させんとしたものが知られている。

これは、例えば第１図に示すように容器３１の内の圧力
を大気圧力以下にした後、蓋３２を開き、この容器内の
圧力を大気圧力に回復させると、流入した空気によって
断熱圧縮仕事が行なわれ、この容器内温度は上昇する。

このように、機関の吸入行程時において、シリンダ内に
流入する空気は絞り弁により絞られ、絞り弁から燃焼室
を含んだ間の容積は大気以下の圧力となる。

吸気行程の終りから圧縮行程の始めにおいて、ピストン
の速度は低下し、停止し、方向を変えて圧縮行程に移行
する。

このピストンの停滞時にも絞り弁も通って吸入空気は流
入し続け、大気圧に近づく。

そしてこの間に断熱圧縮仕事が行なわれ燃焼室内空気温
度は上昇する。

しかし、この公知の方法の欠点は、吸入行程中の吸入空
気の絞りによって、吸入行程後期におけるピストンの停
滞時において大気圧にまで圧力が回復せず、従って充分
なる温度上昇が得られないことである。

そのため現在この方式は殆んど採用されていない。

そこでこの従来技術を改良する手段として、吸気通路に
絞りをもうけ、吸入空気を絞った状態において、吸気行
程下死点附近で、短かい期間、小さな揚程で排気弁を開
くと、大気圧状態における排気（始動以前は空気）が大
気圧以下のシリンダ内に流入し、殆んど大気圧にまで断
熱圧縮し、圧縮行程前の空気の温度を高めることが提案
された。

しかし、多数の気筒をもった機関において、一つの吸気
管及び一つの絞り弁によって吸気を絞る方式では、複数
の気筒が同時に吸入行程にある場合が生ずる。

この場合、吸入行程下死点附近において排気弁が開き、
排気によって気筒内空気を圧縮する際に、吸入空気は正
に閉じようとしている吸気弁に逆流し、他の吸気行程に
ある他の気筒に吸入される。

そのため気筒内の空気／排気の割合が減少し、着火状態
において空気即ち酸素不足の状態となり、始動時の回転
上昇がスムースに行なわれず、結果的には絞りによる減
圧を充分に高められないものとなる。

そこで本考案の第１の目的は多気筒４サイクル機関にお
いて、複数の気筒が同時に吸入行程にある場合において
も吸入空気の逆流を防止し、充分な吸入空気の減圧とそ
れに伴なう圧縮行程直前における気筒内ガスの温度上昇
により始動性能を向上させんとするものである。

本考案の第２の目的は多気筒４サイクル機関の吸気多岐
管を、吸気弁の開弁期間が重複しないものの群に区分し
て各群の入口に吸気絞り弁を設けることにより各吸気多
岐管の枝管内に吸気絞り弁を設ける必要をなくし、構造
を簡単にして製造の煩雑さをなくして製造コストを引き
下げ、それでも上記の始動性能の向上を遠戚することに
ある。

以下図面を参照して、本考案を６気筒４サイクル機関に
適用した実施例について説明する。

先ず一つの気筒の４サイクル機関の構成について説明す
ると、第２図において、内燃機関シリンダ１内にはピス
トン２が慴動自在に嵌挿している。

燃焼室３の上部には、吸気弁４及び排気弁５が設けであ
る。

６はクランク軸（図示せず）と連動するカムである。

吸気弁４及び排気弁５は、カム６によって揚程駆動され
るが、その構造はカム６のカム面に接合しているタペッ
ト７、ロッド８を介して、吸気及び排気ロッカアーム９
及び１０を揺動することにより作動され吸気路１１及び
排気路１２を開閉する。

また、特に排気弁５を作動させるカム６は第３図に示す
もので、このカムによって第４図に実線で示す如く、こ
の弁を排気行程に作動させるカムノーズ６ａと、吸入行
程の終期例えば下死点（ＢＤＣ）前５０’から、圧縮行
程の初期例えば下死点（ＢＤＣ）後７０°の開作動させ
るカムノーズ６ｂとを備えている。

鎖線カーブは吸気弁のリフトである。

なおＴＤＣは上死点である。ところで第５図示のように
、６気筒４サイクルエンジンＡの気筒１〜６は２つの気
筒群１９，２０に区分けしてあり、各気筒の吸気路には
吸気マニホールド（吸気多岐管）の枝管１３，１４，１
５．１６，１７．１８が連通している。

そして各気筒群１９．２０によって吸気マニホールドの
枝管１３〜１８は、１３〜１５と１６〜１８のマニホー
ルド群に分かれており、それぞれの入口は一つの吸気管
２１．２２となっている。

そして各吸気管２１．２２内に吸気絞り弁２３．２４が
配設しであるが、この吸気絞り弁の一つの実施例の詳細
は後述する。

そこで上記のように６気筒４サイクルエンジンＡの各吸
気路１１・・・・・・に連通する吸気多岐管の枝管１３
〜１８が、気筒群１９，２０に対応して１３〜１５の群
と１６〜１８の群とに区分できる理由について説明する
。

第６図は直列の６気筒４サイクルエンジンＡの着火順序
が気筒１→４→２→６→３→５の場合の、吸気弁の開弁
期間を示すものである。

この第６図にて判るように気筒Ｌ ２，３は同時に吸気
弁が開くことはなく、同様に気筒４． ５． ６も同時
に吸気弁が開くことはない。

そのため−っの気筒群の気筒相互間においては、第４図
の鎖線によって示される範囲において吸気弁と排気弁と
は同時に開弁していて、吸気マニホールドを通じて他の
吸気行程にあるシリンダに、このシリンダ内の空気が吸
引されることを完全に防止できるのである。

このように各吸気マニホールドの枝管１３〜１８毎に吸
気絞り弁を設けることは不要で、同時に吸気弁が開かな
い気筒は一つの群にすることができる。

以上の通り通常の６気筒４サイクルエンジンＡにおいて
気筒群１９と気筒群２０とにそれぞれ吸気絞り弁２４．
２５を設けても、吸気下死点における気筒内空気が他の
吸入行程にある気筒によって吸い出されることはなく、
効果的に断熱圧縮が行われ、効率良く圧縮前空気温度を
高めることができる。

第７図は絞り弁２３．２４の一つの実施例の詳細を示し
、絞り弁軸２５は吸気管２１．２２を貫通してこの吸気
管に回転自在に軸支されている。

この絞り弁軸２５にはねじ２６によって絞り弁体２７が
固定されている。

吸気管２１．２２の外側においてレバー２８が絞り弁軸
２５に固定されており、このレバーによって絞り弁体２
７は開閉させられる。

この絞り弁体２７には鋲２９によってリード弁（逆止弁
）３０が取付けられ、このり−ド弁にてて絞り弁体に穿
設された透孔２７ａを開閉する。

リード弁３０は第７図における左から右方へ空気が流れ
る場合、即ち気筒１内に吸入される場合、０．３〜０．
７の気圧の負圧で開弁じ、空気を流通させる。

逆流は鎖線で示す如く、リード弁３０は閉じ、阻止され
る構造である。

今、機関を始動せんとしてスタータによりクランク軸を
回転させると、吸気弁４が開き、ピストン２が下降しつ
つ燃焼室３内に空気を吸入する。

ところが流入空気は絞り弁１４によって絞られているの
で負圧状態となる。

ピストン３が下死点近くまで下降すると、カム６により
排気弁５が開く。

このとき排気路１２内は大気圧力の状態であり、排気路
内のガス（着火以前は空気）が負圧尽態である気筒１内
に流入する。

この時断熱圧縮が行なわれ気筒内空気温度は上昇する。

以上の構成を有する本考案は、構造が簡単にして製造コ
ストを引き下げ、吸気絞りによる圧縮行程直前の排気の
逆流による断熱圧縮が効果的に行なわれ、且つ排気が大
気圧以上であっても逆止弁により阻止されて排気が吸気
行程中にある他の気筒に吸入されることがなく上記の効
果を更に増大せしめて、エンジンの始動性を向上させる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す正面図、第２図は本考案の実施例
を示す断面図、第３図はカムの拡大正面図、第４図は弁
リフトカーブを示す特性図、第５図は６気筒エンジンを
示す路線図、第６図は吸気弁の開弁期間を示すグラフ、
第７図は吸気絞り弁の拡大断面図である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・ゼストン、４・
・・・・・吸気弁、５・・・・・・排気弁、１１・・・
・・・吸気路、１２・・間排気路、１３〜１８・・・・
・・吸気多岐管の枝管、２１゜２２・・・・・・吸気管
、２３．２４・・・・・・吸気絞り弁、２７・・・・・
・絞り弁体、３０・・・・・・逆止弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸入行程後期から圧縮工程初期において開く機関用排気
   弁を具備した多気筒４サイクル機関において、吸気多岐
   管を吸気弁の開弁期間が重複しないものの群に区分し、
   この各群の入口に始動時に作動して吸入空気を絞る吸気
   絞り弁を設け、この吸気絞り弁に逆止弁を設けたことを
   特徴とする内燃機関の始動促進装置。