JP2005061339A - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005061339A JP2005061339A JP2003293741A JP2003293741A JP2005061339A JP 2005061339 A JP2005061339 A JP 2005061339A JP 2003293741 A JP2003293741 A JP 2003293741A JP 2003293741 A JP2003293741 A JP 2003293741A JP 2005061339 A JP2005061339 A JP 2005061339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- internal combustion
- combustion engine
- air compressor
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、吸気脈動を低減することができる内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine that can reduce intake air pulsation.
車両に搭載する4気筒や6気筒等の内燃機関(エンジン)においては、主に吸気弁の開閉に伴う圧力変動に起因して、図2及び図3(6気筒の場合)に示すように、内燃機関のクランク軸が1回転する間に、主に吸気弁の作動に起因する2回乃至3回程度の吸気脈動を生じており、この吸気脈動の内の特定の周波数(例えば90Hz付近)の吸気脈動に車室が共鳴及び共振すると、車室内のこもり音や不快な振動が引き起こされる。 In an internal combustion engine (engine) such as a 4-cylinder or a 6-cylinder mounted on a vehicle, as shown in FIGS. 2 and 3 (in the case of 6 cylinders), mainly due to pressure fluctuations accompanying opening and closing of the intake valve, While the crankshaft of the internal combustion engine makes one revolution, intake pulsation of about 2 to 3 times mainly caused by the operation of the intake valve occurs, and a specific frequency (for example, around 90 Hz) of the intake pulsation is generated. When the passenger compartment resonates and resonates with the intake pulsation, a booming noise or unpleasant vibration in the passenger compartment is caused.
この場合に、車室内の寸法を変更するのは困難な場合が多いので、この共鳴及び共振する周波数の吸気脈動を低減する必要がある。そのため、吸気管の途中にマイクを取付け、運転条件に応じてスピーカから圧力波を発生させて吸気管内に生じる圧力波を干渉により減衰させるアクティブ型消音器が提案されている。 In this case, since it is often difficult to change the dimensions of the passenger compartment, it is necessary to reduce this resonance and the intake pulsation at the resonating frequency. For this reason, an active silencer has been proposed in which a microphone is attached in the middle of the intake pipe and a pressure wave is generated from a speaker according to operating conditions to attenuate the pressure wave generated in the intake pipe by interference.
これらの装置において、音波特性設定手段により、周波数、振幅、位相差を設定したり(例えば、特許文献1参照。)、スピーカの背後に所定容積の背後室を画成するエンクロージャを設けるととも背後室と吸気管とを連通する共鳴管を設け、共鳴管を所定の断面積及び通路長さで形成し、吸気管と共鳴管の共鳴周波数を所定の低周波数域で略一致させることにより、吸気脈動と逆位相の圧力波を吸気管に導いて干渉させたりしている(例えば、特許文献2参照。)。 In these apparatuses, the frequency, amplitude, and phase difference are set by the sound wave characteristic setting means (see, for example, Patent Document 1), and an enclosure that defines a back chamber having a predetermined volume is provided behind the speaker. By providing a resonance pipe communicating the chamber and the intake pipe, forming the resonance pipe with a predetermined cross-sectional area and passage length, and substantially matching the resonance frequency of the intake pipe and the resonance pipe in a predetermined low frequency range, A pressure wave having a phase opposite to that of pulsation is guided to the intake pipe to cause interference (for example, see Patent Document 2).
一方、大型車両においては、図1に示すように、ブレーキ、変速機、サスペンション等のエアアシスト用にエアコンプレッサを備えている内燃機関も多く、このエアコンプレッサ5は内燃機関1のクランク軸によって駆動され、このエアコンプレッサ5の空気取入口6aは、吸気通路2のエアクリーナ4と吸気マニホールド8との間に設けられている。
On the other hand, in large vehicles, as shown in FIG. 1, many internal combustion engines are equipped with air compressors for air assist such as brakes, transmissions, suspensions, etc., and this
このエアコンプレッサ5は、通常は内燃機関1の回転の1/2倍速で運転されるため、その吸気脈動Dは図6に示すようになっている。従って、この吸気脈動Dが図3に示すような主に吸気弁の作動によって生じる吸気脈動Aと重なって、図7に示すような吸気脈動Eとなっている。
Since the
本発明者は、このエアコンプレッサによる吸気脈動の圧力波の周波数を、主に吸気弁作動に起因する内燃機関の吸気脈動の圧力波の周波数と同じにし、位相を逆位相にして互いに干渉させることにより、内燃機関の吸気脈動を低減することができることに思い至った。
本発明の目的は、内燃機関の吸気脈動を低減して、車室内のこもり音や不快な振動等を低減することができる内燃機関を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can reduce the intake pulsation of the internal combustion engine, and can reduce the humming noise and unpleasant vibrations in the vehicle interior.
上記目的を達成するための本発明の内燃機関は、エアコンプレッサを併設した内燃機関において、前記エアコンプレッサの空気取入口を、該内燃機関の吸気管のエアクリーナと吸気マニホールドの間に設けると共に、前記エアコンプレッサによって生じる吸気脈動の圧力波が、所定の周波数において、該内燃機関の吸気脈動の圧力波と同じ周波数で逆位相になるように、前記エアコンプレッサを駆動するように構成する。この構成により、車室と共鳴及び共振して車室内にこもり音や不快な振動を生じるような所定の周波数における主に内燃機関の吸気弁の作動に起因する吸気脈動の圧力波が、エアコンプレッサの吸気脈動の圧力波の干渉により低減し、全体の吸気脈動が低減される。 In order to achieve the above object, an internal combustion engine of the present invention is an internal combustion engine provided with an air compressor, wherein an air intake port of the air compressor is provided between an air cleaner of an intake pipe of the internal combustion engine and an intake manifold. The air compressor is driven so that the pressure wave of the intake pulsation generated by the air compressor has an opposite phase at a predetermined frequency and the same frequency as the pressure wave of the intake pulsation of the internal combustion engine. With this configuration, the pressure wave of the intake pulsation mainly due to the operation of the intake valve of the internal combustion engine at a predetermined frequency that resonates and resonates with the passenger compartment and causes a loud noise or unpleasant vibration in the passenger compartment. The intake pulsation is reduced by the interference of the pressure wave, and the entire intake pulsation is reduced.
そして、この内燃機関において、前記エアコンプレッサを該内燃機関のクランク軸により駆動する。この構成により、主に吸気弁の作動に起因する吸気脈動の圧力波の周波数と同じ周波数でエアコンプレッサを駆動できるようになるので、非常に簡単に、このエアコンプレッサによって生じる吸気脈動の圧力波の周波数を内燃機関の吸気脈動の圧力波の周波数に合わせることができる。 In this internal combustion engine, the air compressor is driven by the crankshaft of the internal combustion engine. This configuration makes it possible to drive the air compressor at the same frequency as the pressure wave of the intake pulsation mainly due to the operation of the intake valve. The frequency can be matched with the frequency of the pressure wave of the intake pulsation of the internal combustion engine.
本発明の内燃機関によれば、エアコンプレッサの空気取入口を内燃機関の吸気管に設けると共に、このエアコンプレッサによって発生する吸気脈動の圧力波の周波数を、主に吸気弁の作動に起因する吸気脈動の圧力波の周波数と同じにし、位相を逆位相にしたので、これらの吸気脈動の圧力波同士の干渉により、内燃機関の全体としての吸気脈動を小さくすることができ、この吸気脈動による車室内のこもり音や不快な振動等を低減することができる。 According to the internal combustion engine of the present invention, the air intake port of the air compressor is provided in the intake pipe of the internal combustion engine, and the frequency of the pressure wave of the intake pulsation generated by the air compressor is mainly determined by the intake valve operation. Since the frequency of the pulsation pressure wave is the same and the phase is reversed, the intake pulsation of the internal combustion engine as a whole can be reduced by interference between these intake pulsation pressure waves. It is possible to reduce indoor noise and unpleasant vibration.
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本発明の実施の形態の内燃機関1の構成を示す。この内燃機関(エンジン)1は、吸気管(吸気通路)2にエアクリーナ4とエアコンプレッサ5が設けられている。このエアコンプレッサ5の空気取入口6aは、エアクリーナ4より下流側に設けられ、空気Aはエアクリーナ4で浄化された後、空気Acが分岐されてエアコンプレッサ用吸引管6からエアコンプレッサ5に入り圧縮された後、エアコンプレッサ用吐出管7経由で図示しないエアタンクに供給されて、このエアタンクに蓄えられた後に、エアブレーキ、変速機、空気バネ式サスペンション等のエアを必要とする部分に供給される。ここで、3は排気管であり、9はトランスミッションである。
FIG. 1 shows a configuration of an internal combustion engine 1 according to an embodiment of the present invention. This internal combustion engine (engine) 1 is provided with an air cleaner 4 and an
このエアコンプレッサ5は、例えば、吐出容量が400cc〜700ccのレシプロ型(ピストン型)のコンプレッサで構成され、ギヤ駆動により内燃機関1のクランク軸の駆動力によって駆動される。そして、内燃機関1が4気筒の場合には、エンジン回転に対して2倍速で駆動し、内燃機関1が6気筒の場合には、エンジン回転に対して3倍速で駆動する。なお、エアコンプレッサ5が小型のものである場合にはベルト駆動でもよいが、位相がずれないようにする必要がある。
The
そして、図3〜図7は内燃機関1が6気筒の場合を示すが、この場合には、図2に示すようにクランク軸におけるクランク角(クランクアングル)が0°〜360°の1回転の間に、エアコンプレッサ5は3回転するように、ギア等が組み合わされる。つまり、吸気脈動(吸気圧力変動)Aの圧力波の周波数Faは、ここでは、エンジン回転周波数Feの3倍であるので、吸気脈動Bの圧力波の周波数Fbもエンジン回転周波数Feの3倍となるように、ギアの歯数を組み合わせて構成する。
3 to 7 show the case where the internal combustion engine 1 has 6 cylinders. In this case, as shown in FIG. 2, the crank angle (crank angle) of the crankshaft is one rotation of 0 ° to 360 °. In the meantime, gears and the like are combined so that the
この構成により、主に吸気弁の作動に起因する吸気脈動Aの圧力波の周波数Faと同じ周波数でエアコンプレッサ5を駆動できるようになるので、非常に簡単に、このエアコンプレッサ5によって生じる吸気脈動Bの圧力波の周波数Fbを内燃機関1の吸気脈動Aの圧力波の周波数Faに合わせることができる。
With this configuration, the
これにより、エアコンプレッサ5は、従来の1/2倍速から3倍速となり、この周波数Fbの増加により、単位時間当たりの吐出量が増大するので、平均の吐出量が1/2倍速の時と同じになるように容量を減少する。この容量の減少により、エアコンプレッサ5による吸気脈動Bの大きさは、吸気弁の作動に起因する吸気脈動Aと略同じ大きさとなる。
As a result, the
また、車室と共鳴する特定の周波数、なかでも、車室内のこもり音や不快な振動の原因となるような周波数における、吸気脈動Aの圧力波と吸気脈動Bの圧力波の両者の位相差が、吸気管2内で逆位相、即ち180°差となるように、内燃機関1のクランク軸とエアコンプレッサ5の駆動軸の相互回転の間の位相差、エアコンプレッサ用吸引管6の空気取入口6aの取付位置、エアコンプレッサ用吸引管6の管長Lのいずれか、又は、これらの組合せを調整する。この内燃機関1のクランク軸とエアコンプレッサ5の駆動軸の相互間の位相差はギアの噛合の位置をずらすことにより調整することができる。
Further, the phase difference between the pressure wave of the intake pulsation A and the pressure wave of the intake pulsation B at a specific frequency that resonates with the passenger compartment, particularly at a frequency that causes a humming noise or unpleasant vibration in the passenger compartment. However, the phase difference between the crankshaft of the internal combustion engine 1 and the drive shaft of the
上記の構成により、図3に示すような吸気弁の作動に起因する吸気脈動Aに対して、図4に示すようなエアコンプレッサ5による吸気脈動Bを発生させる。この吸気脈動Bの圧力波が吸気脈動Aの圧力波に重なることにより、全体では、図5に示すような吸気脈動Cとなる。この吸気脈動Cは、吸気脈動Aの圧力波と同じ周波数Faで逆位相の吸気脈動Bの圧力波とが互いに干渉してできた脈動であるため、その振幅は小さくなる。従って、内燃機関1の全体としての吸気脈動Cを小さくして、車室内のこもり音や不快な振動等を低減することができる。
With the above configuration, an intake pulsation B by the
1 内燃機関(エンジン)
2 吸気管(吸気通路)
3 排気管(排気通路)
4 エアクリーナ
5 エアコンプレッサ
6 エアコンプレッサ用吸引管
6a 空気取入口
7 エアコンプレッサ用吐出管
8 吸気マニホールド
1 Internal combustion engine
2 Intake pipe (intake passage)
3 Exhaust pipe (exhaust passage)
4 Air Cleaner 5 Air Compressor 6 Air Compressor Suction Pipe 6a Air Intake 7 Air Compressor Discharge Pipe 8 Intake Manifold
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003293741A JP2005061339A (en) | 2003-08-15 | 2003-08-15 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003293741A JP2005061339A (en) | 2003-08-15 | 2003-08-15 | Internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005061339A true JP2005061339A (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=34370547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003293741A Pending JP2005061339A (en) | 2003-08-15 | 2003-08-15 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005061339A (en) |
-
2003
- 2003-08-15 JP JP2003293741A patent/JP2005061339A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20040069563A1 (en) | Silencer with a plurality of resonance chambers | |
US7497196B2 (en) | Intake assembly having Helmholtz resonators | |
KR20080049493A (en) | Active resonator using electromagnet | |
JP2007138842A (en) | Negative pressure generating device | |
JPH01208590A (en) | Compressor | |
JP2005061339A (en) | Internal combustion engine | |
JP2007092709A (en) | Gas compressor | |
GB2111122A (en) | Silencer arrangement at the inlet of an I.C. engine air cleaner | |
JP2005240633A (en) | Muffler structure | |
JP2006291810A (en) | Intake air silencer | |
JP4410772B2 (en) | Intake device for multi-cylinder internal combustion engine | |
JPH0598928A (en) | Device for reducing intake and exhaust noise of internal combustion engine | |
WO2022172459A1 (en) | Engine unit | |
JPH0735220A (en) | Crank pulley | |
US20150354513A1 (en) | Resonator Apparatus for Vehicles | |
JP2009156181A (en) | Intake duct | |
JPH05106421A (en) | Intake and exhaust noise reducing device for internal combustion engine | |
JP2009144670A (en) | Silencer | |
JP2009167936A (en) | Silencing amount control device for internal combustion engine | |
JP3325722B2 (en) | Engine intake system | |
JP2017008783A (en) | Internal combustion engine | |
KR19980016717A (en) | Adjustable resonator | |
KR100482798B1 (en) | apparatus control resonator for vehicles | |
JPH0688555A (en) | Intake-exhaust noise reducer of internal combustion engine | |
JP6591798B2 (en) | Internal combustion engine |