JP2005105928A - 多気筒エンジンの吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、スワール強度を過不足なく適正値に保持して燃焼性能を高める事と、体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、両立させる。
【解決手段】 吸気ポート4の吸気外回り側空間部分11に臨ませて、スワール調整用吸気口7を位置させる。流量自動調整弁21は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路8を通って吸気ポート4内の吸気外回り側空間部分11に流れ込むスワール調整用吸気22の流量を少なくするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路8を通って吸気ポート4内の吸気外回り側空間部分11に流れ込むスワール調整用吸気22の流量を多くするように構成した。
【選択図】 図1
【解決手段】 吸気ポート4の吸気外回り側空間部分11に臨ませて、スワール調整用吸気口7を位置させる。流量自動調整弁21は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路8を通って吸気ポート4内の吸気外回り側空間部分11に流れ込むスワール調整用吸気22の流量を少なくするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路8を通って吸気ポート4内の吸気外回り側空間部分11に流れ込むスワール調整用吸気22の流量を多くするように構成した。
【選択図】 図1
Description
本発明は、多気筒エンジンの吸気装置に関する。
[ 前提構成 ]
本発明の多気筒エンジンの吸気装置は、例えば図1(本発明)に示すように、次の前提構成を有するものを対象とする。
図1は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態1を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
本発明の多気筒エンジンの吸気装置は、例えば図1(本発明)に示すように、次の前提構成を有するものを対象とする。
図1は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態1を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、各吸気ポート(4)…から各シリンダ室(5)…に連通させて構成したものである。
[ 従来の技術 ]
エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高めるための技術としては、従来では次のものがある。
エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高めるための技術としては、従来では次のものがある。
すなわち、吸気ポート内を通過する吸気の流れの方向を制御する吸気流方向制御用の案内板を、吸気ポート内に揺動自在に設ける。この吸気流方向制御用の案内板を、制御装置で制御操作するように構成したものである。 (特開平5−133231号公報、特開平10−317978号公報)
[ 従来技術の問題点 ]
上記従来技術では、つぎの問題がある。
[ 問題点イ. エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、 スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、両立させることができない。 ]
上記従来技術では、つぎの問題がある。
[ 問題点イ. エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、 スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、両立させることができない。 ]
上記従来技術においては、前記吸気流方向制御用の案内板が、吸気ポートの通路断面積を狭めるうえ、吸気に干渉して通気抵抗になるので、シリンダ室の吸気の体積効率を高く保持できない。このため、スワール強度を適正値に保持する事と、体積効率を高く保持する事とを、両立させる事ができない。
本発明の課題は、次のようにすることにある。
(イ). エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、両立させる。
(イ). エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、両立させる。
(ロ). スワール調整用吸気口の位置または通気断面積を適宜選定することにより、スワールの適正値への設計を簡単で安価にしかも高精度に行える。
(ハ). スワール調整用吸気口はシリンダ室の吸気口に対して吸気ポートを介して遠く隔てさせて、このスワール調整用吸気口の位置または通気断面積の製造上の誤差がシリンダ室内のスワールの形成に敏感に影響しにくすることにより、その製造上の許容誤差の幅を拡大して、スワール調整用吸気口の製造コストを引き下げるうえ、スワールを適正値に高精度に得る。
(ハ). スワール調整用吸気口はシリンダ室の吸気口に対して吸気ポートを介して遠く隔てさせて、このスワール調整用吸気口の位置または通気断面積の製造上の誤差がシリンダ室内のスワールの形成に敏感に影響しにくすることにより、その製造上の許容誤差の幅を拡大して、スワール調整用吸気口の製造コストを引き下げるうえ、スワールを適正値に高精度に得る。
(リ). 複数の各スワール調整用吸気流の各吸気流量を制御する流量自動調整弁の必要台数を1台のみで済ませることにより、複数のスワール調整用吸気の制御装置の構成を簡単にする。
(ヌ). 各スワール調整用吸気口を開閉する各差圧作動弁は、各スワール調整用吸気口の上流側と渦流側との差圧の変化を利用して開閉作動させることにより、エンジンの回転速度センサと各流量自動調整弁の駆動用アクチェータを省略できるようにする。
(ヌ). 各スワール調整用吸気口を開閉する各差圧作動弁は、各スワール調整用吸気口の上流側と渦流側との差圧の変化を利用して開閉作動させることにより、エンジンの回転速度センサと各流量自動調整弁の駆動用アクチェータを省略できるようにする。
(ル). 既存のエンジンの吸気装置に対しても、吸気管および吸気マニホールドに対するスワール調整用吸気口と吸気分岐路との外部からの簡単な追加工により、この発明を安価に高精度に実施できるようにする。
(ヲ). スワール調整用吸気口と吸気分岐路とは、吸気マニホールド外に露出させないようにすることにより、外部の自然環境や他物の接触からの影響による劣化や損傷を無くして、その耐久性を高める。
(ヲ). スワール調整用吸気口と吸気分岐路とは、吸気マニホールド外に露出させないようにすることにより、外部の自然環境や他物の接触からの影響による劣化や損傷を無くして、その耐久性を高める。
本発明の多気筒エンジンの吸気装置は、上記前提構成において、上記課題を解決するために、例えば図1−図12に示すように、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
○ 請求項1の発明. 図1、または図3・図4参照.
図1は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態1を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
図3および図4は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態3を示す。図3は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図、図4は図3の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
図1は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態1を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
図3および図4は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態3を示す。図3は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図、図4は図3の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
この請求項1の発明は、上記前提構成において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させる。
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させる。
前記各シリンダ室(5)…の各シリンダ軸心(9)…から見て、各吸気ポート(4)…の各ポート中心軸線(10)…よりも遠い側に偏倚する各吸気外回り側空間部分(11)…に臨ませて、各スワール調整用吸気口(7)…を位置させる。
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(21)を設ける。この流量自動調整弁(21)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気外回り側空間部分(11)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量を少なくするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気外回り側空間部分(11)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量を多くするように構成した、 ことを特徴とする。
○ 請求項2の発明. 図2、または図5・図6参照.
図2は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態2を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
図5および図6は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態4を示す。図5は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。図6は図5の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
図2は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態2を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
図5および図6は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態4を示す。図5は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。図6は図5の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
この請求項2の発明は、上記前提構成において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させる。
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させる。
前記各シリンダ室(5)…の各シリンダ軸心(9)…から見て、各吸気ポート(4)…の各ポート中心軸線(10)…よりも近い側に偏倚する各吸気内回り側空間部分(12)…に臨ませて、各スワール調整用吸気口(7)…を位置させる。
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(23)を設ける。この流量自動調整弁(23)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気内回り側空間部分(12)…に流れ込むスワール調整用吸気(24)の流量を多くするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気内回り側空間部分(12)…に流れ込むスワール調整用吸気(24)の流量を少なくするように構成した、 ことを特徴とする。
○ 請求項3の発明. 図7、または図9・図10参照.
図7は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態5を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
図9および図10は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態7を示す。図9は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図、図10は図9の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
図7は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態5を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
図9および図10は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態7を示す。図9は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図、図10は図9の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
請求項3の発明は、次のように構成したことを特徴とする。
多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、並列する各外回り側吸気ポート(4A)…および各内回り側吸気ポート(4B)…から各シリンダ室(5)…に連通させる。
多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、並列する各外回り側吸気ポート(4A)…および各内回り側吸気ポート(4B)…から各シリンダ室(5)…に連通させる。
前記各外回り側吸気ポート(4A)…の各ポート入口(6A)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各外回り側吸気ポート(4A)…に連通させる。
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(25)を設ける。この流量自動調整弁(25)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(26)の流量を少なくするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(26)の流量を多くするように構成した、 ことを特徴とする。
○ 請求項4の発明. 図8、または図11・図12参照.
図8は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態6を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
図11および図12は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態8を示す。図11は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。図12は図11の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
図8は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態6を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
図11および図12は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態8を示す。図11は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。図12は図11の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
請求項4の発明は、次のように構成したことを特徴とする。
多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、並列する各外回り側吸気ポート(4A)…および各内回り側吸気ポート(4B)…から各シリンダ室(5)…に連通させる。
多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、並列する各外回り側吸気ポート(4A)…および各内回り側吸気ポート(4B)…から各シリンダ室(5)…に連通させる。
前記各内回り側吸気ポート(4B)…の各ポート入口(6B)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各内回り側吸気ポート(4B)…に連通させる。
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(27)を設ける。この流量自動調整弁(27)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(28)の流量を多くするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各内回り側吸気ポート(4B)…内に流れ込むスワール調整用吸気(28)の流量を少なくするように構成した、 ことを特徴とする。
○ 請求項5の発明. 図1、図2、図7、または図8参照.
図1は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態1を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
図1は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態1を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
請求項5の発明は、上記請求項1・2・3または4の発明において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方に対して、1台の前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)を介して、前記吸気分岐管(8)を接続する。前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)は、多気筒エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ(29)の回転速度検出値に基づいて弁開度を制御するように構成した、 ことを特徴とする。
前記吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方に対して、1台の前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)を介して、前記吸気分岐管(8)を接続する。前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)は、多気筒エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ(29)の回転速度検出値に基づいて弁開度を制御するように構成した、 ことを特徴とする。
○ 請求項6の発明. 図3・図4、図5・図6、図9・図10、または図11・図12参照.
図3および図4は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態3を示す。図3は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図、図4は図3の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
図3および図4は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態3を示す。図3は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図、図4は図3の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
請求項6の発明は、上記請求項1・2・3または4の発明において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)は、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)…から成るものであって、多気筒エンジンの回転速度の変化に伴う各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との間の差圧の変化により、各差圧作動弁(30)が開閉作動するように構成した、 ことを特徴とする。
前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)は、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)…から成るものであって、多気筒エンジンの回転速度の変化に伴う各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との間の差圧の変化により、各差圧作動弁(30)が開閉作動するように構成した、 ことを特徴とする。
○ 請求項7の発明. 図1、図2、図7、または図8参照.
図1は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態1を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
図1は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態1を示し、水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
請求項7の発明は、上記請求項1・2・3または4の発明において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記吸気分岐路(8)は吸気分岐管(13)…により形成し、この吸気分岐管(13)…は吸気マニホールド(1)の外部空間に設けた、 ことを特徴とする。
前記吸気分岐路(8)は吸気分岐管(13)…により形成し、この吸気分岐管(13)…は吸気マニホールド(1)の外部空間に設けた、 ことを特徴とする。
○ 請求項8の発明. 図3・図4、図5・図6、図9・図10、または図11・図12参照.
図3および図4は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態3を示す。図3は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図、図4は図3の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
図3および図4は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態3を示す。図3は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図、図4は図3の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
請求項8の発明は、上記請求項1・2・3または4の発明において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記吸気マニホールド(1)の親管(2)と分流管(3)とに亙る管内部に分岐用仕切り壁(14)を形成し、この分岐用仕切り壁(14)により吸気マニホールド(1)の親管(2)および分流管(3)の管内部空間に前記吸気分岐路(8)を形成した、 ことを特徴とする。
前記吸気マニホールド(1)の親管(2)と分流管(3)とに亙る管内部に分岐用仕切り壁(14)を形成し、この分岐用仕切り壁(14)により吸気マニホールド(1)の親管(2)および分流管(3)の管内部空間に前記吸気分岐路(8)を形成した、 ことを特徴とする。
本発明の多気筒エンジンの吸気装置は、つぎの効果を奏する。
○ 請求項1の発明. 図1、または図3・図4参照.
[ 効果イ. エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、 [A]スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、 [B]体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、 両立させることができる。 ]
○ 請求項1の発明. 図1、または図3・図4参照.
[ 効果イ. エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、 [A]スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、 [B]体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、 両立させることができる。 ]
請求項1の発明は、つぎの特徴構成を有する。
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させる。
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させる。
前記各シリンダ室(5)…の各シリンダ軸心(9)…から見て、各吸気ポート(4)…の各ポート中心軸線(10)…よりも遠い側に偏倚する各吸気外回り側空間部分(11)…に臨ませて、各スワール調整用吸気口(7)…を位置させる。
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(21)を設ける。この流量自動調整弁(21)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気外回り側空間部分(11)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量を少なくするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気外回り側空間部分(11)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量を多くするように構成した。
この特徴構成から、つぎのように作用する。
[A]. 高速運転時においても低速運転時においても、スワール強度を過不足なく適正値に保持する。
[A]. 高速運転時においても低速運転時においても、スワール強度を過不足なく適正値に保持する。
(1).エンジンの高速運転時においては、流量自動調整弁(21)の弁開度が小さくなって、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気外回り側空間部分(11)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量が少なくなる(この流量が減るか0になる事)。
このため、吸気ポート(4)内での吸気全体の流速分布は、吸気外回り側空間部分(11)で吸気内回り側空間部分(12)と比べてそれほど速くならないから、シリンダ室(5)内に形成される吸気のスワールの強度は、高速運転時に特有の過剰になることが無く、適正なスワール値に保持される。
(2).エンジンの低速運転時においては、流速自動調整弁(21)の弁開度が大きくなって、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気外回り側空間部分(11)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量が多くなる。
このため、吸気ポート(4)内での吸気全体の流速分布は、吸気外回り側空間部分(11)で吸気内回り側空間部分(12)と比べて充分に速くなるから、シリンダ室(5)内に形成される吸気のスワールの強度は、低速運転時に特有の不足になることが無く、適正なスワール値に保持される。
[B]. 低速運転時においても高速運転時においても、体積効率を高く保持する。
シリンダ室(5)内のスワールの強度を適正値に制御するための構成としては、吸気マニホールド(1)の分岐管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口するものである。
シリンダ室(5)内のスワールの強度を適正値に制御するための構成としては、吸気マニホールド(1)の分岐管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口するものである。
この各スワール調整用吸気口(7)…は、吸気マニホールド(1)の分岐管(3)および各吸気ポート(4)…において、その通路断面積を狭めることも無ければ、吸気に干渉して通気抵抗になることも無いので、シリンダ室(5)の吸気の体積効率を高く保持できる。
[C]. スワール強度を適正値に保持する事と、体積効率を高く保持する事とを、両立させる。
上記[A]項および[B]項で述べたとおり、 エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、 [A]スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、 [B]体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、 両立させることができる。
上記[A]項および[B]項で述べたとおり、 エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、 [A]スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、 [B]体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、 両立させることができる。
[ 効果ロ. スワール調整用吸気口(7)の位置または通気断面積を適宜選定することにより、上記スワールの適正値への設計を簡単で安価にしかも高精度に行える。 ]
[ 効果ハ. スワール調整用吸気口(7)は、シリンダ室(5)の吸気口(5a)に対して、吸気ポート(4)を介して遠く隔てていることから、このスワール調整用吸気口(7)の位置または通気断面積の製造上の誤差は、シリンダ室(5)内のスワールの形成に敏感に影響しにくい分だけ、その製造上の許容誤差の幅を拡大して、スワール調整用吸気口(7)の製造コストを引き下げられるうえ、スワールを適正値に高精度に得ることができる。 ]
○ 請求項2の発明. 図2または図6参照.
請求項2の発明は、つぎの効果を奏する。
[ 効果ニ. エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、 [A]スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、 [B]体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、 両立させることができる。 ]
請求項2の発明は、つぎの効果を奏する。
[ 効果ニ. エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、 [A]スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、 [B]体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、 両立させることができる。 ]
請求項2の発明は、つぎの特徴構成を有する。
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させる。
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させる。
前記各シリンダ室(5)…の各シリンダ軸心(9)…から見て、各吸気ポート(4)…の各ポート中心軸線(10)…よりも近い側に偏倚する各吸気内回り側空間部分(12)…に臨ませて、各スワール調整用吸気口(7)…を位置させる。
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(23)を設ける。この流量自動調整弁(23)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気内回り側空間部分(12)…に流れ込むスワール調整用吸気(24)の流量を多くするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気内回り側空間部分(12)…に流れ込むスワール調整用吸気(24)の流量を少なくするように構成した。
この特徴構成から、つぎのように作用する。
[A]. 高速運転時においても低速運転時においても、スワール強度を過不足なく適正値に保持する。
[A]. 高速運転時においても低速運転時においても、スワール強度を過不足なく適正値に保持する。
(1).エンジンの高速運転時においては、流量自動調整弁(23)の弁開度が大きくなって、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気内回り側空間部分(12)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量が多くなる。
このため、吸気ポート(4)内での吸気全体の流速分布は、吸気内回り側空間部分(12)で吸気外回り側空間部分(11)と比べて充分に速くなる分だけ、吸気外回り側空間部分(11)で遅くなるから、シリンダ室(5)内に形成される吸気のスワールの強度は、高速運転時に特有の過剰になることが無く、適正なスワール値に保持される。
(2).エンジンの低速運転時においては、流速自動調整弁(23)の弁開度が小さくなって、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気内回り側空間部分(12)…に流れ込むスワール調整用吸気(24)の流量が少なくなる(この流量が減るか0になる事)。
このため、吸気ポート(4)内での吸気全体の流速分布は、吸気内回り側空間部分(12)で吸気外回り側空間部分(11)と比べてそれほど速くならない分だけ、吸気外回り側空間部分(11)で比較的速くなるから、シリンダ室(5)内に形成される吸気のスワールの強度は、低速運転時に特有の不足になることが無く、適正なスワール値に保持される。
[B]. 低速運転時においても高速運転時においても、体積効率を高く保持する。
シリンダ室(5)内のスワールの強度を適正値に制御するための構成としては、吸気マニホールド(1)の分岐管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口するものである。
シリンダ室(5)内のスワールの強度を適正値に制御するための構成としては、吸気マニホールド(1)の分岐管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口するものである。
この各スワール調整用吸気口(7)…は、吸気マニホールド(1)の分岐管(3)および各吸気ポート(4)…において、その通路断面積を狭めることも無ければ、吸気に干渉して通気抵抗になることも無いので、シリンダ室(5)の吸気の体積効率を高く保持できる。
[C]. スワール強度を適正値に保持する事と、体積効率を高く保持する事とを、両立させる。
上記[A]項および[B]項で述べたとおり、 エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、 [A]スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、 [B]体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、 両立させることができる。
上記[A]項および[B]項で述べたとおり、 エンジンの高速運転時においても低速運転時においても、 [A]スワール強度を過不足なく適正値に保持して、燃焼性能を高める事と、 [B]体積効率を高く保持してエンジン出力を高める事とを、 両立させることができる。
[ 効果ホ. スワール調整用吸気口(7)の位置または通気断面積を適宜選定することにより、上記スワールの適正値への設計を簡単で安価にしかも高精度に行える。 ]
[ 効果ヘ. スワール調整用吸気口(7)は、シリンダ室(5)の吸気口(5a)に対して、吸気ポート(4)を介して遠く隔てていることから、このスワール調整用吸気口(7)の位置または通気断面積の製造上の誤差は、シリンダ室(5)内のスワールの形成に敏感に影響しにくい分だけ、その製造上の許容誤差の幅を拡大して、スワール調整用吸気口(7)の製造コストを引き下げられるうえ、スワールを適正値に高精度に得ることができる。 ]
○ 請求項3の発明. 図7、または図9・図10図参照.
請求項3の発明は、つぎの効果を奏する。
[ 効果ト. 上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]で述べたのと同様に作用することにより、この請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]と同様の効果を奏する。 ]
請求項3の発明は、つぎの効果を奏する。
[ 効果ト. 上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]で述べたのと同様に作用することにより、この請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]と同様の効果を奏する。 ]
請求項3の発明は、つぎの特徴構成を有する。
前記各外回り側吸気ポート(4A)…の各ポート入口(6A)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各外回り側吸気ポート(4A)…に連通させる。
前記各外回り側吸気ポート(4A)…の各ポート入口(6A)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各外回り側吸気ポート(4A)…に連通させる。
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(25)を設ける。この流量自動調整弁(25)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(26)の流量を少なくするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(26)の流量を多くするように構成した。
この請求項3の発明は、上記特徴構成を有することから、上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]で述べたのと同様に作用することにより、この請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]と同様の効果を奏する。
○ 請求項4の発明. 図8または図12参照.
請求項4の発明は、つぎの効果を奏する。
[ 効果チ. 上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]で述べたのと同様に作用することにより、この請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]と同様の効果を奏する。 ]
請求項4の発明は、つぎの効果を奏する。
[ 効果チ. 上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]で述べたのと同様に作用することにより、この請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]と同様の効果を奏する。 ]
請求項4の発明は、つぎの特徴構成を有する。
前記各内回り側吸気ポート(4B)…の各ポート入口(6B)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各内回り側吸気ポート(4B)…に連通させる。
前記各内回り側吸気ポート(4B)…の各ポート入口(6B)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各内回り側吸気ポート(4B)…に連通させる。
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(27)を設ける。この流量自動調整弁(27)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(28)の流量を多くするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各内回り側吸気ポート(4B)…内に流れ込むスワール調整用吸気(28)の流量を少なくするように構成した。
この請求項4の発明は、上記特徴構成を有することから、上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]で述べたのと同様に作用することにより、この請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]と同様の効果を奏する。
○ 請求項5の発明. 図1、図2、図7、または図8参照.
請求項5の発明は、上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]、または上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]の効果と同様の効果を奏するのに加えて、つぎの効果を奏する。
請求項5の発明は、上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]、または上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]の効果と同様の効果を奏するのに加えて、つぎの効果を奏する。
[ 効果リ. 複数の各スワール調整用吸気流(22)(24)(26)(28)の各吸気流量を制御する流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)の必要台数は1台のみで済むから、複数のスワール調整用吸気の制御装置の構成が簡単になり、安価に製造できる。 ]
請求項5の発明は、つぎの特徴構成を有する。
前記吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方に対して、1台の前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)を介して、前記吸気分岐管(8)を接続する。前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)は、多気筒エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ(29)の回転速度検出値に基づいて弁開度を制御するように構成した。
前記吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方に対して、1台の前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)を介して、前記吸気分岐管(8)を接続する。前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)は、多気筒エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ(29)の回転速度検出値に基づいて弁開度を制御するように構成した。
この特徴構成から、複数の各スワール調整用吸気口(7)…を通じて複数の各吸気ポート(4)…に流れ込む複数の各スワール調整用吸気流(22)(24)(26)(28)に対して、これら複数の各スワール調整用吸気流(22)(24)(26)(28)の各吸気流量を制御する流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)の必要台数は1台のみで済むから、複数のスワール調整用吸気の制御装置の構成が簡単になり、安価に製造できる。
○ 請求項6の発明. 図3・図4、図5・図6、図9・図10、または図11・図12参照.
請求項6の発明は、上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]、または上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]の効果と同様の効果を奏するのに加えて、つぎの効果を奏する。
請求項6の発明は、上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]、または上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]の効果と同様の効果を奏するのに加えて、つぎの効果を奏する。
[ 効果ヌ. 各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)は、各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との差圧の変化を利用して開閉作動するから、エンジンの回転速度センサと各流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)の駆動用アクチェータを省略できた分だけ、その構成を簡素化して、安価に実施できる。 ]
請求項6の発明は、つぎの特徴構成を有する。
前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)は、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)…から成るものであって、多気筒エンジンの回転速度の変化に伴う各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との間の差圧の変化により、各差圧作動弁(30)が開閉作動するように構成した。
前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)は、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)…から成るものであって、多気筒エンジンの回転速度の変化に伴う各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との間の差圧の変化により、各差圧作動弁(30)が開閉作動するように構成した。
この特徴構成から、各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)は、各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との差圧の変化を利用して開閉作動するから、エンジンの回転速度センサと各流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)の駆動用アクチェータを省略できた分だけ、その構成を簡素化して、安価に実施できる。
○ 請求項7の発明. 図1、図2、図7、または図8参照.
請求項7の発明は、上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]、または上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]の効果と同様の効果を奏するのに加えて、つぎの効果を奏する。
請求項7の発明は、上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]、または上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]の効果と同様の効果を奏するのに加えて、つぎの効果を奏する。
[ 効果ル. 既存のエンジンの吸気装置に対しても、吸気管(0)および吸気マニホールド(1)に対するスワール調整用吸気口(7)と吸気分岐路(8)との外部からの簡単な追加工により、この請求項7の発明を安価に高精度に実施できる。 ]
請求項7の発明は、つぎの特徴構成を有する。
前記吸気分岐路(8)は吸気分岐管(13)…により形成し、この吸気分岐管(13)…は吸気マニホールド(1)の外部空間に設けた。
前記吸気分岐路(8)は吸気分岐管(13)…により形成し、この吸気分岐管(13)…は吸気マニホールド(1)の外部空間に設けた。
この特徴構成から、スワール調整用吸気口(7)も吸気分岐路(8)も、吸気管(0)および吸気マニホールド(1)に対して、外部から簡単に追加工することができる。
これにより、既存のエンジンの吸気装置に対しても、この外部からの簡単な追加工により、この請求項7の発明を安価に高精度に実施することができる。
これにより、既存のエンジンの吸気装置に対しても、この外部からの簡単な追加工により、この請求項7の発明を安価に高精度に実施することができる。
○ 請求項8の発明. 図3・図4、図5・図6、図9・図10、または図11・図12参照.
請求項8の発明は、上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]、または上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]の効果と同様の効果を奏するのに加えて、つぎの効果を奏する。
請求項8の発明は、上記請求項1の発明の[効果イ]・[効果ロ]および[効果ハ]、または上記請求項2の発明の[効果ニ]・[効果ホ]および[効果ヘ]の効果と同様の効果を奏するのに加えて、つぎの効果を奏する。
[ 効果ヲ. スワール調整用吸気口(7)と吸気分岐路(8)とは、吸気マニホールド(1)外に露出させなくて済む分だけ、外部の自然環境や他物の接触からの影響による劣化や損傷を無くして、その耐久性を高める。 ]
請求項8の発明は、つぎの特徴構成を有する。
前記吸気マニホールド(1)の親管(2)と分流管(3)とに亙る管内部に分岐用仕切り壁(14)を形成する。この分岐用仕切り壁(14)により吸気マニホールド(1)の親管(2)および分流管(3)の管内部空間に前記吸気分岐路(8)を形成した。
前記吸気マニホールド(1)の親管(2)と分流管(3)とに亙る管内部に分岐用仕切り壁(14)を形成する。この分岐用仕切り壁(14)により吸気マニホールド(1)の親管(2)および分流管(3)の管内部空間に前記吸気分岐路(8)を形成した。
この特徴構成から、スワール調整用吸気口(7)と吸気分岐路(8)とは、吸気マニホールド(1)内に形成でき、吸気マニホールド(1)外に露出させなくて済む分だけ、外部の自然環境や他物の接触からの影響による劣化や損傷を無くして、その耐久性を高めることができる。
以下、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施の形態を、図面に基づき説明する。
○ 実施形態1. 請求項1・5・7の発明. 図1参照.
図1は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態1を示し、水冷縦形直列4気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
○ 実施形態1. 請求項1・5・7の発明. 図1参照.
図1は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態1を示し、水冷縦形直列4気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
この図1において、符号(31)はシリンダヘッド、(5)はシリンダ室、(4)は吸気ポート、(1)は吸気マニホールド、(0)は吸気管である。
多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、各吸気ポート(4)…から各シリンダ室(5)…に連通させる。
多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、各吸気ポート(4)…から各シリンダ室(5)…に連通させる。
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させる。
前記各シリンダ室(5)…の各シリンダ軸心(9)…から見て、各吸気ポート(4)…の各ポート中心軸線(10)…よりも遠い側に偏倚する各吸気外回り側空間部分(11)…に臨ませて、各スワール調整用吸気口(7)…を位置させる。
前記吸気管(0)または吸気マニホールド(1)の親管(2)と前記吸気分岐路(8)の始端部との間に1台の流量自動調整弁(21)を設ける。この流量自動調整弁(21)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気外回り側空間部分(11)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量を少なくするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気外回り側空間部分(11)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量を多くするように構成した。
前記流量自動調整弁(21)は、多気筒エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ(29)の回転速度検出値に基づいて弁開度を制御するように構成した。
前記吸気分岐路(8)は吸気分岐管(13)…により形成し、この吸気分岐管(13)…は吸気マニホールド(1)の外部空間に設けた、ものである。
前記吸気分岐路(8)は吸気分岐管(13)…により形成し、この吸気分岐管(13)…は吸気マニホールド(1)の外部空間に設けた、ものである。
○ 実施形態2. 請求項2・5・7の発明. 図2参照.
この実施形態2は、上記実施形態1(図1)の構成において、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開口する位置、および流量自動調整弁(21)のみを、次のように変更したものである。
この実施形態2は、上記実施形態1(図1)の構成において、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開口する位置、および流量自動調整弁(21)のみを、次のように変更したものである。
図2は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態2を示し、水冷縦形直列4気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
前記各シリンダ室(5)…の各シリンダ軸心(9)…から見て、各吸気ポート(4)…の各ポート中心軸線(10)…よりも近い側に偏倚する各吸気内回り側空間部分(12)…に臨ませて、各スワール調整用吸気口(7)…を位置させる。
前記流量自動調整弁(23)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気内回り側空間部分(12)…に流れ込むスワール調整用吸気(24)の流量を多くするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気内回り側空間部分(12)…に流れ込むスワール調整用吸気(24)の流量を少なくするように構成したものである。
○ 実施形態3. 請求項1・6・8の発明. 図3・図4参照.
この実施形態3は、上記実施形態1(図1)の構成において、前記吸気分岐路(8)の構造、および流量自動調整弁(21)のみを次のように変更したものである。
この実施形態3は、上記実施形態1(図1)の構成において、前記吸気分岐路(8)の構造、および流量自動調整弁(21)のみを次のように変更したものである。
図3および図4は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態3を示す。図3は水冷縦形直列4気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図、図4は図3の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
前記吸気マニホールド(1)の親管(2)と分流管(3)とに亙る管内部に分岐用仕切り壁(14)を形成する。この分岐用仕切り壁(14)により吸気マニホールド(1)の親管(2)および分流管(3)の管内部空間に前記吸気分岐路(8)を形成した。この分岐用仕切り壁(14)の先端壁面部分に通気溝(33)を、親管(2)の全長に亙って、シリンダヘッド(21)の横側面に臨ませて開口した。
前記流量自動調整弁(21)は、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)…から成るものであって、多気筒エンジンの回転速度の変化に伴う各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との間の差圧の変化により、各差圧作動弁(30)が開閉作動するように構成したものである。
○ 実施形態4. 請求項2・6・8の発明. 図5・図6参照.
この実施形態4は、上記実施形態2(図2)の構成において、前記吸気分岐路(8)の構造、および流量自動調整弁(21)のみを次のように変更したものである。
この実施形態4は、上記実施形態2(図2)の構成において、前記吸気分岐路(8)の構造、および流量自動調整弁(21)のみを次のように変更したものである。
図5および図6は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態4を示す。図5は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。図6は図5の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
前記吸気マニホールド(1)の親管(2)と分流管(3)とに亙る管内部に分岐用仕切り壁(14)を形成する。この分岐用仕切り壁(14)により吸気マニホールド(1)の親管(2)および分流管(3)の管内部空間に前記吸気分岐路(8)を形成した。
前記流量自動調整弁(23)は、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)…から成るものであって、多気筒エンジンの回転速度の変化に伴う各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との間の差圧の変化により、各差圧作動弁(30)が開閉作動するように構成した。
前記分岐用仕切り壁(14)の先端壁面部分から前記通気溝(33)を省略したものである。
前記分岐用仕切り壁(14)の先端壁面部分から前記通気溝(33)を省略したものである。
○ 実施形態5. 請求項3・5・7の発明. 図7参照.
この実施形態5は、次のように構成したものである。
図7は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態5を示し、水冷縦形直列4気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
この実施形態5は、次のように構成したものである。
図7は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態5を示し、水冷縦形直列4気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
この図7において、符号(31)はシリンダヘッド、(5)はシリンダ室、(4A)(4B)は吸気ポート、(1)は吸気マニホールド、(0)は吸気管である。
多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、並列する各外回り側吸気ポート(4A)…および各内回り側吸気ポート(4B)…から各シリンダ室(5)…に連通させる。
多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、並列する各外回り側吸気ポート(4A)…および各内回り側吸気ポート(4B)…から各シリンダ室(5)…に連通させる。
前記各外回り側吸気ポート(4A)…の各ポート入口(6A)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各外回り側吸気ポート(4A)…に連通させる。
前記吸気管(0)または吸気マニホールド(1)の親管(2)と吸気分岐路(8)の始端部との間に1台の流量自動調整弁(25)を設ける。この流量自動調整弁(25)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(26)の流量を少なくするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(26)の流量を多くするように構成した。
前記流量自動調整弁(25)は、多気筒エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ(29)の回転速度検出値に基づいて弁開度を制御するように構成した。
前記吸気分岐路(8)は吸気分岐管(13)…により形成し、この吸気分岐管(13)…は吸気マニホールド(1)の外部空間に設けたものである。
前記吸気分岐路(8)は吸気分岐管(13)…により形成し、この吸気分岐管(13)…は吸気マニホールド(1)の外部空間に設けたものである。
○ 実施形態6. 請求項4・5・7の発明. 図8参照.
この実施形態6は、上記実施形態5(図7)の構成において、前記各スワール調整用吸気ポート(7)…を開口する位置、および流量自動調整弁(25)のみを、次のように変更したものである。
図8は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態6を示し、水冷縦形直列4気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
この実施形態6は、上記実施形態5(図7)の構成において、前記各スワール調整用吸気ポート(7)…を開口する位置、および流量自動調整弁(25)のみを、次のように変更したものである。
図8は、本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態6を示し、水冷縦形直列4気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。
前記各内回り側吸気ポート(4B)…の各ポート入口(6B)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口する。吸気管(0)または吸気マニホールド(1)の親管(2)を、流量自動調整弁(27)・吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各内回り側吸気ポート(4B)…に連通させる。
前記吸気管(0)または吸気マニホールド(1)の親管(2)と吸気分岐路(8)の始端部との間に、1台の流量自動調整弁(27)を設ける。この流量自動調整弁(27)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(28)の流量を多くするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各内回り側吸気ポート(4B)…内に流れ込むスワール調整用吸気(28)の流量を少なくするように構成したものである。
○ 実施形態7. 請求項3・6・8の発明. 図9・図10参照.
この実施形態7は、上記実施形態5(図7)の構成において、前記吸気分岐路(8)の構造、および流量自動調整弁(25)のみを、次のように変更したものである。
この実施形態7は、上記実施形態5(図7)の構成において、前記吸気分岐路(8)の構造、および流量自動調整弁(25)のみを、次のように変更したものである。
図9および図10は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態7を示す。図9は水冷縦形直列4気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。 図10は図9の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
前記吸気マニホールド(1)の親管(2)と分流管(3)とに亙る管内部に分岐用仕切り壁(14)を形成する。この分岐用仕切り壁(14)により吸気マニホールド(1)の親管(2)および分流管(3)の管内部空間に前記吸気分岐路(8)を形成した。
前記流量自動調整弁(25)は、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)…から成るものであって、多気筒エンジンの回転速度の変化に伴う各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との間の差圧の変化により、各差圧作動弁(30)が開閉作動するように構成したものである。。
○ 実施形態8. 請求項4・6・8の発明. 図11・図12参照.
この実施形態8は、上記実施形態6(図8)の構成において、次の構成を追加したものである。
図11および図12は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態8を示す。図11は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。図12は図11の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
この実施形態8は、上記実施形態6(図8)の構成において、次の構成を追加したものである。
図11および図12は本発明の多気筒エンジンの吸気装置の実施形態8を示す。図11は水冷縦形ディーゼルエンジンのシリンダヘッドおよび吸気マニホールドの部分の横断平面図である。図12は図11の吸気マニホールドおよびシリンダヘッドの要部の縦断正面図である。
前記吸気マニホールド(1)の親管(2)と分流管(3)とに亙る管内部に分岐用仕切り壁(14)を形成する。この分岐用仕切り壁(14)により吸気マニホールド(1)の親管(2)および分流管(3)の管内部空間に前記吸気分岐路(8)を形成した。
前記流量自動調整弁(27)は、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)…から成るものであって、多気筒エンジンの回転速度の変化に伴う各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との間の差圧の変化により、各差圧作動弁(30)が開閉作動するように構成したものである。。
本発明は、直列多気筒ディーゼルエンジンの吸気装置などに好適である。
0…吸気管、 1…吸気マニホールド、 2…親管、 3…分流管、 4…吸気ポート、 4A…外回り側吸気ポート、 4B…内回り側吸気ポート、 5…シリンダ室、 6…ポート入口、 6A…ポート入口、 6B…ポート入口、 7…スワール調整用吸気口、 8…吸気分岐路、 9…シリンダ軸心、 10…ポート中心軸線、 11…吸気外回り側空間部分、 12…吸気内回り側空間部分、 13…吸気分岐管、 14…分岐用仕切り壁、 21・23・25・27…流量自動調整弁、 22・24・26・28…スワール調整用吸気、 29…回転速度センサ、 30…差圧作動弁。
Claims (8)
- 多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、各吸気ポート(4)…から各シリンダ室(5)…に連通させ、
て構成した多気筒エンジンの吸気装置において、
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口し、吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させ、
前記各シリンダ室(5)…の各シリンダ軸心(9)…から見て、各吸気ポート(4)…の各ポート中心軸線(10)…よりも遠い側に偏倚する各吸気外回り側空間部分(11)…に臨ませて、各スワール調整用吸気口(7)…を位置させ、
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(21)を設け、この流量自動調整弁(21)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気外回り側空間部分(11)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量を少なくするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気外回り側空間部分(11)…に流れ込むスワール調整用吸気(22)の流量を多くするように構成した、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。 - 多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、各吸気ポート(4)…から各シリンダ室(5)…に連通させ、
て構成した多気筒エンジンの吸気装置において、
前記各吸気ポート(4)…の各ポート入口(6)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口し、吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各吸気ポート(4)…に連通させ、
前記各シリンダ室(5)…の各シリンダ軸心(9)…から見て、各吸気ポート(4)…の各ポート中心軸線(10)…よりも近い側に偏倚する各吸気内回り側空間部分(12)…に臨ませて、各スワール調整用吸気口(7)…を位置させ、
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(23)を設け、この流量自動調整弁(23)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気内回り側空間部分(12)…に流れ込むスワール調整用吸気(24)の流量を多くするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各吸気ポート(4)…内の吸気内回り側空間部分(12)…に流れ込むスワール調整用吸気(24)の流量を少なくするように構成した、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。 - 多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、並列する各外回り側吸気ポート(4A)…および各内回り側吸気ポート(4B)…から各シリンダ室(5)…に連通させ、
て構成した多気筒エンジンの吸気装置において、
前記各外回り側吸気ポート(4A)…の各ポート入口(6A)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口し、吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各外回り側吸気ポート(4A)…に連通させ、
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(25)を設け、この流量自動調整弁(25)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(26)の流量を少なくするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(26)の流量を多くするように構成した、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。 - 多気筒エンジンの吸気管(0)を、吸気マニホールド(1)の親管(2)およびこの吸気マニホールド(1)の分流管(3)を経て、並列する各外回り側吸気ポート(4A)…および各内回り側吸気ポート(4B)…から各シリンダ室(5)…に連通させ、
て構成した多気筒エンジンの吸気装置において、
前記各内回り側吸気ポート(4B)…の各ポート入口(6B)…に臨む位置で、吸気マニホールド(1)の分流管(3)に各スワール調整用吸気口(7)…を開口し、吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方を、吸気分岐路(8)・各スワール調整用吸気口(7)…・および分流管(3)を介して、各内回り側吸気ポート(4B)…に連通させ、
前記吸気分岐路(8)と各スワール調整用吸気口(7)…との少なくとも一方に流量自動調整弁(27)を設け、この流量自動調整弁(27)は、エンジンの高速運転時にはその弁開度を大きくして、吸気分岐路(8)を通って各外回り側吸気ポート(4A)…内に流れ込むスワール調整用吸気(28)の流量を多くするのに対して、エンジンの低速運転時にはその弁開度を小さくして、吸気分岐路(8)を通って各内回り側吸気ポート(4B)…内に流れ込むスワール調整用吸気(28)の流量を少なくするように構成した、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。 - 請求項1・2・3または4に記載の多気筒エンジンの吸気装置において、
前記吸気管(0)と吸気マニホールド(1)の親管(2)との少なくとも一方に対して、1台の前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)を介して、前記吸気分岐管(8)を接続し、
前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)は、多気筒エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ(29)の回転速度検出値に基づいて弁開度を制御するように構成した、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。 - 請求項1・2・3または4に記載の多気筒エンジンの吸気装置において、
前記流量自動調整弁(21)(23)(25)(27)は、前記各スワール調整用吸気口(7)…を開閉する各差圧作動弁(30)…から成るものであって、多気筒エンジンの回転速度の変化に伴う各スワール調整用吸気口(7)…の上流側と下流側との間の差圧の変化により、各差圧作動弁(30)が開閉作動するように構成した、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。 - 請求項1−6のうちのどれか1項に記載の多気筒エンジンの吸気装置において、
前記吸気分岐路(8)は吸気分岐管(13)…により形成し、この吸気分岐管(13)…は吸気マニホールド(1)の外部空間に設けた、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。 - 請求項1−6のうちのどれか1項に記載の多気筒エンジンの吸気装置において、
前記吸気マニホールド(1)の親管(2)と分流管(3)とに亙る管内部に分岐用仕切り壁(14)を形成し、この分岐用仕切り壁(14)により吸気マニホールド(1)の親管(2)および分流管(3)の管内部空間に前記吸気分岐路(8)を形成した、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。
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