JP2007002840A - 内燃機関の吸気及び排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の吸気及び排気装置に関し、エンジン負荷や回転数に応じて、吸入流量を定量的に供給し、吸気時に発生する脈動エネルギーを相殺し、且つ、排気時に排気ガスの干渉による排気圧力と抵抗を減少させ、内燃機関の燃料混合比を最適化させること。
【解決手段】内燃機関の多気筒エンジンに取り付けられ、燃焼のための空気を吸気バルブ１２の開放によってシリンダ１４へ吸入し、エンジンを作動させる内燃機関の吸気及び排気装置であって、幅広いエンジン速度及び負荷に比例して吸気流を正常流動で流れるようにし、複数から成されたシリンダ内へエンジン速度及び負荷に比例する量の、充分な吸気流を供給する吸気装置と、通常の消音器７４を適用しても排気抵抗により発生された背圧をシリンダ内の圧力より小さくすることによって、エンジンの出力を向上させることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関の吸気及び排気装置に関し、さらに詳しくはエンジンの負荷や回転数に比例して連動し、吸気流量を定量的に供給し、吸気時に発生するはずの脈動エネルギーを相殺することによって、排気時の排気ガス干渉による排気抵抗を減少させ、且つ、内燃機関の燃料混合比を最適化させることができる。これにより、高性能、高出力、低振動、そして省エネによる燃費効果を効率よく実現することができるようにした内燃機関の吸気及び排気装置に関するものである。

一般に、エンジンが作動するためにはシリンダ内へ燃料と空気との混合気を吸入し、該混合気を燃焼させた後、燃焼ガスを外部に排出させる。こうした役割を奏するものを吸・排気装置と呼ぶ。

吸気装置は、大別して吸入空気中に入っている埃などを除去するエアクリーナーと、吸入された吸気流の量を制御するスロットル弁と、各シリンダに混合気を配分する吸気マニホールドとに分けられる。さらに、排気装置は各シリンダの燃焼ガスを集める排気マニホールドと、燃焼ガスを外部に排出させる排気パイプと、消音器とから構成されている。

特に、吸気装置は、各シリンダに流入される混合気の量が不均一に供給されると、エンジン不調及び出力に悪影響を及ぼす惧れがあるため、一部には吸気マニホールド内に可変吸気装置を設け、エンジン負荷による吸入効率を高めることによって、エンジン出力を向上させたりもする。

しかしながら、前述した吸気流の量はスロットル弁により制御されるため、高速で供給される吸気流は、圧力損失による吸気抵抗乃至吸気バルブとの衝突抵抗により圧力の不均衡状態である脈動の状態を起こすことになり、燃料の量に比例する新しい空気の吸入が不充分であることから、ついにエンジンの出力低下と騒音発生の原因を招来する。また、エンジンのアイドリング又は部分負荷運転の際にはスロットル弁が殆ど閉じられた状態であって、この際スロットル弁の下流は真空度の高い状態におかれる。これにより、新しい空気の吸入が不十分となるため、エンジンの出力が低下し、不完全な燃焼による排気ガスが環境汚染を惹き起こす問題をも抱えていた。

さらに、排気装置は、排気パイプを通過した排気ガスが多重から成された消音器を経て音波干渉、圧力変動、排気温度の低下などを起こし、次第に消音がなされるようになっている。ひいては、排気行程でシリンダ内の圧力は排気装置の圧力より高い際に順調な排気が行われるが、排気騒音の低減のために容量の大きい消音器を適用すると、排気抵抗により背圧がシリンダ内の圧力より大きくなるため、これもやはりエンジンの出力を低下させるということが懸念される。

本発明は、かかる従来技術の問題点等に鑑みてなされたものであり、該目的は、幅広いエンジン速度及び負荷に応じて吸気流を正常流動により流すことができるようにし、複数のシリンダ内へエンジン速度及び負荷に比例する量の充分な吸気流を供給する吸気装置と、通常の消音器を適用しても排気抵抗により生じられる背圧をシリンダ内の圧力より低くし、エンジンの出力を向上させることができる内燃機関の排気装置を提供することにある。

本発明の他の目的及び効果は以下の詳細な説明により明らかとなると共に、本発明の望ましい実施例を詳述する詳細な説明及び実施例が、本発明の範疇を制限するものではない。

前記目的を達成するために、本発明は、内燃機関の多気筒エンジンに装着され、燃焼のための空気を吸気バルブの開放によりシリンダへ吸入した後、エンジンを作動させる内燃機関の吸気装置であって、前記吸気装置は、大気中の空気を渦流状に吸入する脈動機と、前記脈動機を介して供給された吸入空気の吐出圧を均一化し、これを前記エンジンの一側に形成の吸気ポートへ供給する吸気多枝管が斜めに形成された吸気マニホールドと、前記エンジンの吸気ポートに取り付けられ、上方向きに延長され、内部には管路を備えており、前記吸気多枝管が前記管路上で連通して均一化された吸入空気を前記吸気ポートへ供給し、前記吸気バルブが閉鎖されることによって反射された吸入空気が前記上方向きに延長された管路に沿って逆流するように働く複数の吸入チャンバーと、前記複数の吸入チャンバーを介して逆流された吸入空気が充填され、前記充填された吸入空気は吸気バルブの再開放によって前記吸気多枝管を介して供給された吸入空気の流速により共に吐き出されるようにする複数の吸入バランサとを含めてなされることを特徴とする。

また、前記脈動機と吸気マニホールドとの間には、吸気管が互いに連通されていることを特徴とする。

また、前記脈動機と吸気管との間には、スロットル弁が選択的に取り付けられることができる。

また、前記吸気管の他側は、前記逆流された吸入空気が充填される吸入バランサと同一軸線上で連通されていることを特徴とする。

また、前記吸気管と吸入バランサとの間には吸入チャンバーが設けられ、前記脈動機を介して供給される吸入空気が前記吸気管を経て前記シリンダへ流れると、前記吸入バランサに充填された逆流吸入空気を吸い込むことから、互いに混合されることを特徴とする。

また、前記吸気マニホールドは、前記供給される吸入空気と逆流された吸入空気とを均一な圧力下で正常流動させるサージタンクをさらに含んでなされることを特徴とする。

また、前記吸入チャンバー乃至吸入バランサは、エンジンの気筒数と同数乃至より多く設けられることを特徴とする。

また、前記複数の吸入バランサは、逆流された吸入空気を均一な量でそれぞれ配分するバランサチューブにより互いに連通されていることを特徴とする。

さらに、本発明は、内燃機関の多気筒エンジンに装着され、シリンダ内で燃焼された空気を排気バルブの開放に応じて排気する排気マニホールドと、前記排気マニホールドにつながり排気された排気ガスを外部に流す多数の排気パイプ及び消音器からなる排気装置として、前記排気装置には、コンデンサの役割を奏する複数の排気バランサが選択的に装着され、排出される排気ガスの一部を内部に充填させた後、排気完了時に充填された排気ガスを再び排出することを特徴とする。

さらにまた、前記消音器の引入口と引出口との間にはオリフィス管を設け、排気ガスの一部が通過するようにすることによって、前記オリフィス管を通過した排気ガスの流速により前記消音器を通過する排気ガスの排出速度を増大させることを特徴とする。

以上で詳述したように、本発明の内燃機関の吸気及び排気装置によれば、複数のシリンダ内へエンジン速度及び負荷に比例する量の、十分な吸気流を供給する吸気装置と、通常の消音器を適用しても排気抵抗により生じられた背圧をシリンダ内の圧力より小さくし、エンジンの出力を向上させることができる内燃機関の排気装置を提供することによって、高性能、高出力、低振動、燃費向上を行うことができ、且つ、燃焼効率の増大により環境汚染を予防することが可能となる。

以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に基づいて詳しく説明する。先ず、全図面に亘って同一部分については同一符合を付して説明する。

図１は、本発明の一実施例による内燃機関の吸気装置がエンジンに取付された状態を示す装着斜視図であり、図２は、本発明の一実施例による内燃機関の吸気装置がエンジンに取り付けられた状態を示した概略図であり、図３は、本発明の吸気装置により吸入された空気がエンジンのシリンダへ供給される過程の概略を示した作動図である。また、図４は、吸気行程完了後 、吸入された空気が吸入バランサに充填される状態の概略を示した作動図である。

図１ないし図２に示された如く、本発明による内燃機関の吸気装置は、内燃機関の多気筒エンジン１０に取り付けられ、燃焼のための空気を吸気バルブ１２の開放によってシリンダ１４へ吸入し、エンジン１０を作動させるものであって、説明されていない符合１６は吸気ポートである。

エンジン１０は、燃料を燃焼させることにより出力を行う装置として、本発明に適用するエンジン１０はディーゼル、ガソリンエンジンの両方を含んでおり、吸気装置は、このようなエンジン１０に燃焼のための空気を供給する。このため、大気中の空気を渦流状に吸入する脈動機２０が吸入パイプ３０の先端に取り付けられることになる。

脈動機２０は、回転流動を介して排出ガスの有害成分を減らすことから、低燃費、高性能、高出力を得るためのものであり、エンジン１０のシリンダ１４へ吸入される空気の完全燃焼を行うべく、大気中の空気を渦流状に誘導し、この時に生じられる空気抵抗を最小化するために、螺旋状の構造からなされている。その構造は、前記吸入パイプ３０の外周面に沿って螺旋状をなす複数の羽根２２と、これらを中心軸線上に固定させ、吸入パイプ３０と組み合わされるフレーム２４とから成されている。

エアクリーナー３２は、渦流状に吸入される空気における異物を取り除き、且つ、吸気時に生じる吸気騒音を軽減させる役割を奏する。

吸気管３４は、異物の除去された吸入空気をエンジン１０へ誘導する役割を奏する。そこで、選択的にスロットル弁(図示せず)が取り付けられることも可能である。

しかし、本発明ではスロットル弁を図示しなかった。その理由は、エンジンの特性と用いられる燃料とによってスロットル弁が適用されるか否かが定められるからだ。吸気マニホールド４０は吸気管３４と連通していると共に、サージタンク４２と吸気多枝管４４とから構成されている。

サージタンク４２は、供給された吸入空気が抵抗を受けることがなく、且つ、周辺空気にも抵抗を与えることがないように、滑らかな内部表面から加工されており、通過する吸入空気を一時貯蔵した後で、均一な圧力で吐出する役割を奏する。

吸気多枝管４４は、サージタンク４２により均一な圧力で吐き出された吸入空気をシリンダ１４に配分する役割を奏し、エンジン１０の気筒数、つまりシリンダ１４と同数、又はエンジンの特性によって複数から設けられ、一定角度をなしながら下方向きに傾けられている。

図示の如く、本発明による吸気マニホールド４０は、通常の吸気マニホールドとは異なってエンジン１０の吸気ポート１６に直ぐ連結されておらず、エンジン１０の吸気ポート１６に取り付けられた後、上方向きに延長され、内部に管路が形設されている吸入チャンバー５０と互いに連通している。

再び、吸入チャンバー５０は、吸気多枝管４４と連通し、均一化された吸入空気を吸気ポート１６へ供給する役割を奏する。

そして、前述した管路は、吸入空気を一時貯蔵するチャンバーのような役割を奏すると共に、吸気行程完了後、吸気バルブ１２の閉鎖に伴って逆流された吸入空気を一時再収容する。

前述したように、内部に一定管路を備えていると共に貯蔵チャンバーのような役割を奏する吸入チャンバー５０は、再びチューブ６２を介して吸入バランサ６０につながっている。

吸入バランサ６０は、吸入チャンバー５０を介して逆流された吸入空気が充填される役割を奏するよう、内部に充填スペースを備えており、バランサチューブ６４により互いに連通している。そこで、バランサチューブ６４は複数の吸入バランサ６０に均一な吸入空気を供給するための役割を奏する。

一方、バランサチューブ６４に充填された吸入空気は、吸気バルブ１２の再開放によって吸気多枝管を介して供給された吸入空気の流速により共に吐き出されてシリンダ１４へ供給される。

この際、吸入チャンバー５０に連通された吸気多枝管４４は、その連通角度(望ましくは１〜９０°で形成されており、さらに望ましくは４５°で形成)によって、新しく吸入された吸入空気の流速を決定する大事な役割を奏するものの、これに関しては後述する。

一方、吸気管３４と連通している吸入チャンバー５０´と、吸入バランサ６０´は、前述したような同じ役割を奏するが、吸入チャンバー５０´は、新しく供給された吸入空気と逆流された吸入空気とが混合された空気を、新しく供給された吸入空気の流速により吸気マニホールド４０へ供給する。

これをより詳しく説明すると、吸気管３４はサージタンク４２と水平になるよう、好ましくはオリフィス原理が適用されるよう、互いに連通されている一方、サージタンク４２は長手方向に延長されて仕上げられた端部を成しており、且つ、それに直交された吸気管３４はエアクリーナー３２と連通している。前述したサージタンク４２には吸入チャンバー５０´と吸入バランサ６０´が連続されており、チューブ６２により互いに連通されている。

かくして、エアクリーナー３２と連通された吸気管３４は、新しく流入された吸入空気を供給するための管路の役割を奏し、端部に形成の吸入チャンバー５０´には新しく流入された吸入空気が一時止まった後、再び吸入バランサ６０´の充填された空気と共に吸気管３４に沿って流動されるようにする。

特に、吸入チャンバー５０´は前述した吸入チャンバー５０の形状とは異なる場合もあり得るが、該役割は同様であり、それに付け加えられる役割とは、吸気管３４を介して供給される吸入空気がしばらく止まった後、吸入バランサ６０´に充填された吸入空気と混合されて吸気マニホールド４０に再供給されるという点にある。

次に、前述した役割と構成とから成された吸気装置の作動を図３ないし図４を参照として説明する。

先ず、図１と図３に示された如く、本発明の吸気装置により吸入された空気がエンジンのシリンダに供給される過程について詳述する。

エンジン１０を作動させると、燃焼のために吸気バルブ１２は開放されると共に、大気中の空気は脈動機２０へ吸入され、吸入空気の状態でエアクリーナー３２、吸気管３４、吸気マニホールド４０、吸入チャンバー５０とを順次に通過した後、シリンダ１４に供給される。

次いで、図１と図４に示されたように、通常の爆発行程を行うべく、吸気バルブ１２は閉じられることになり、この際、前述した過程に従って供給された吸入空気は吸気バルブの閉鎖と同時に逆流することになる。

逆流された吸入空気は、吸入チャンバー５０の内壁に突き当たることになり、且つ、内壁に突き当たった吸入空気は反射された角度で進められ、吸入チャンバー５０の内部へ流動され、吸入バランサ６０に充填される。

この際、前述した吸気多枝管４４は好適な傾斜角で斜めに吸入チャンバー５０と連通しているため、吸入チャンバー５０の内壁に突き当たった吸入空気が吸気多枝管４４内へ逆流されない。それにより、脈動現象が起こらない。

一方、吸気多枝管４４内で逆流される吸入空気は、長手方向に延長された吸入チャンバー５０´に進められ、再び吸入バランサ６０´へ充填される。そして、吸気バルブ１２が再び開放されると、新しく供給される吸入空気が、充填された吸入空気と混合されてシリンダ１４へ吸入され、エンジン１０の回転数に比例する吸入空気を供給することになる。

図５は、本発明の他の実施例による内燃機関の吸気装置がエンジンに取り付けられた状態の概略を示した概念図であって、様々な吸気装置の変型された様態を示している。

図示の如く、吸気管３４、吸入マニホールド４０は前述した一実施例と同じ構造から連通されており、吸入マニホールド４０の他に吸気多枝管４４がエンジン１０に直接つながっており、吸入チャンバー５０は吸気多枝管４４に対して一定角度ほど傾けられた上で連通している。

これは、吸気多枝管４４を介して逆流される吸入空気が吸入チャンバー５０へ直接逆流されるようにした構造であって、吸気多枝管４４の形設位置によって吸入チャンバー５０の角度は様々に変形し、実施することが可能であることがわかる。

次いで、前述した他の実施例による作動について詳しく述べる。
図６は、本発明の他の実施例による吸気装置により吸入された空気がエンジンのシリンダに供給される過程を示した概略作動図であり、図７は、本発明の他の実施例により吸気行程完了後に吸入された空気が、吸入バランサに充填される状態を示す概略作動図である。

図６と図７に示されたように、エンジン１０を作動させると、燃焼のために吸気バルブ１２は開放されると共に、大気中の空気は脈動機２０へ吸入され、吸入空気の状態でエアクリーナー３２、吸気管３４、吸気マニホールド４０の吸気多枝管４４を次々と通過した後、シリンダ１４へ供給される。

爆発行程を行うために吸気バルブ１２は閉じられることになり、この際、前述した過程に従って供給された吸入空気は吸気バルブ１２の閉鎖と同時に逆流することになる。

次いで、逆流された吸入空気は吸気多枝管４４に沿って逆流し、吸気多枝管４４に斜めに形設された吸入チャンバー５０へ逆流された吸入空気が吸入された後、吸入チャンバー５０の内部へ流動し、チューブ６２に沿って吸入バランサ６０へ充填される。

そこで、前述した吸気多枝管４４と吸入チャンバー５０とは好適な傾斜角度で連通しているため、逆流された吸入空気はエンジン１０の速度に比例する逆流速度で直ちに吸入チャンバー５０へ流出されることになり、吸気多枝管４４と吸入チャンバー５０との間の境界面で生じ得る通常の脈動現象を起こすことがない。

一方、吸気多枝管４４内で逆流される吸入空気は長手方向に延長された吸入チャンバー５０´へ進められ、再び吸入バランサ６０´へ充填され、且つ、前述した一実施例と同じ作動を行う。

以下では、爆発後、排気ガスが排出される排気装置について詳述する。
図８は、本発明の一実施例による内燃機関の排気装置がエンジンに取り付けられた状態の概略を示した斜視図であり、図９は、本発明の一実施例により燃焼された後、排出された排気ガスが排気バランサに充填されてから排気装置を介して排出される状態を示す排出状態図であり、図１０は、本発明の一実施例により排気バルブが閉鎖された後、排気バランサに充填された排気ガスが排気装置を介して排出される状態を示した排出状態図である。

図２と図８に示されたように、本発明による排気装置は、内燃機関の多気筒エンジン１０に取り付けられ、シリンダ１４内で燃焼された空気を排気バルブ１８の開放に伴って排気する排気マニホールド７０と、排気マニホールド７０につながり、排気ガスを外部に流す複数の排気パイプ７２、及び消音器７４からなる。

排気装置にはコンデンサの役割を奏する複数の排気バランサ８０が選択的に一つ以上取り付けられ、排出される排気ガスの一部を内部に充填し、排気完了時、充填されていた排気ガスを再排出する役割を奏し、消音器７４の引入口７４ａと引出口７４ｂとの間にはオリフィス管７６を設け、排気ガスの一部が通過されるようにする。つまり、オリフィス管７６を通過する排気ガスの速い排出速度の流速によって、消音器７４を通る排気ガスの排出速度を増大させる効果を奏することになる。

一方、排気バランサ８０はオリフィス管７６にも少なくとも一つ以上設けられているため、排気ガスの排出をさらに迅速に行うことができるようにする。

こうした構成からなる排気装置の作動を説明すると、以下の通りである。図９は、燃焼後、排気バルブが開放されると共に排出される排気ガスを排気装置を介して排出させる状態を示した排出状態図であり、図１０は、排気バルブの閉鎖後、排気バランサに充填された排気ガスが排気装置を介して再び排出される状態を示す排出状態図である。

図２、図９、図１０に示されたように、排気行程時、即ち、動力を発生する膨張行程の後でシリンダ１４内の燃焼ガスは、開放された排気バルブ１８と、排気ポート１９とを介して急速に排出されるが、この際に排出される排気ガスは排気マニホールド７０により集められ、排気パイプ７２を介して触媒コンバータ７８と消音器７４とを経て大気中に排出される。

排出されるガスの一部は、排気パイプ７２に設けられた複数の排気バランサ８０へ流入され、また他の排気ガスの一部は消音器７４の前後両端にそれぞれ接続されたオリフィス管７６を通過する。そこで、オリフィス管７６を通過する排気ガス中の一部は、消音器の入口及び出口に備えられた排気バランサ８０へ流入され、且つ貯蔵される。

かくして、排気行程時に排気バランサ８０内に貯蔵の排気ガスは、排気行程が完了される時、排気パイプ７２内の排気圧が急激に低下すると、圧力差により排出されることになり、そして連続的な排気ガスの流れを保持させることができる一方、オリフィス管７６と排気パイプ７２との接続部には非常に速いスピードの流体流れが生じることになる。こうした高速の流れは、オリフィス効果により接続部での圧力を減少させることになり、ついには消音器７４を通過する排気ガスを強く吸収して、排出するという効果が得られる。

また、オリフィス管７６に設けられた排気バランサ８０の圧力差によりオリフィス管７６内の連続的な排気ガスの流れを誘導することによって、消音器７４内に残されていた残余排気ガスを効率よく排出させることが可能となる。

図１１は、本発明の他の実施例による内燃機関の排気装置がエンジンに装着された状態の概略を示した斜視図であり、図１２は、本発明の他の実施例により、燃焼後、排出された排出ガスが排気バランサに充填された後、排気装置を介して排出される状態を示した排出状態図であり、図１３は、本発明の他の実施例により、排気バルブが閉鎖された後、排気バランサに充填されていた排気ガスが排気装置を介して排出される状態を示した排出状態図であって、前述したオリフィス管７６の他の実施例であり、オリフィス管７６が消音器７４の内部に装着されている。

つまり、排気ガスが消音器７４の内部を通過する際、オリフィス管７６を高速に通り抜け、オリフィス管７６の終端付近で消音器７４の内部を通過する低速の排気ガスを圧力差により排出させ、引き続き排気ガスの流れを保持せしめる役割を奏する。

そして、前述した構成及び作用により、エンジン１０の回転速度に比例する吸入空気を供給することができ、且つ、燃焼された空気を迅速に排出し得るため、エンジン１０の性能が向上できる。

即ち、前述したことからわかるように、この発明は吸入空気及び排気ガスを一時貯蔵し得る吸入バランサ６０、６０´と、排気バランサ８０とを提供することから、高速又は低速時に発生し得る吸入空気の不足と排気ガスの背圧によるエンジン１０の出力低下を克服することができる。

本発明は、該精神又は重要な特徴から逸脱することなく、様々な形態に変型し、実施することができる。そのため、前述した実施例は、単なる例示に過ぎず、限定的に解釈されてはいけない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載されたものであって、明細書本文によっては何の拘束も受けない。それに、特許請求範囲の均等範囲に属する様々な修正、変形及び付加は、全て本発明の範囲内のものである。

この明細書から言われるエンジン１０はもっとも広い意味で用いられており、即ち、吸入と排気を行う全てのエンジンを含む内燃機関を指称するものであって、図示されているエンジン１０にのみ限定されるものではない。

本発明の一実施例による内燃機関の吸気装置がエンジンに取り付けられた状態を示す装着斜視図である。 本発明の一実施例による内燃機関の吸気及び排気装置がエンジンに取り付けられた状態の概略を示した概念図である。 本発明の吸気装置により吸入された空気がエンジンのシリンダへ供給される過程の概略を示した作動図である。 吸気行程完了後、吸入された空気が吸入バランサに充填される状態を示した概略作動図である。 本発明の他の実施例による内燃機関の吸気装置がエンジンに取り付けられた状態を示した斜視図である。 本発明の他の実施例による吸気装置により吸入された空気がエンジンのシリンダに供給される過程の概略を示す作動図である。 本発明の他の実施例により、吸気行程完了後 、吸入された空気がバランサに充填される状態を示した概略作動図である。 本発明の一実施例による内燃機関の排気装置がエンジンに取付された状態の概略を示した斜視図である。 本発明の一実施例により燃焼された後、排出された排気ガスが排気バランサに充填されてから排気装置を介して排出される状態を示す排出状態図である。 本発明の一実施例により排気バルブが閉鎖された後、排気バランサに充填された排気ガスが排気装置を介して排出される状態を示した排出状態図である。 本発明の他の実施例による内燃機関の排気装置がエンジンに装着された状態の概略を示した斜視図である。 本発明の他の実施例により、燃焼後、排出された排気ガスが排気バランサに充填された後、排気装置を介して排出される状態を示す排出状態図である。 本発明の他の実施例により、排気バルブが閉鎖された後、排気バランサに充填されていた排気ガスが排気装置を介して排出される状態を示す排出状態図である。

符号の説明

１０ エンジン
１２ 吸気バルブ
１４ シリンダ
１６ 吸気ポート
１８ 排気バルブ
１９ 排気ポート
２０ 脈動機
３０ 吸入パイプ
３２ エアクリーナー
３４ 吸気管
４０ 吸気マニホールド
４２ サージタンク
４４ 吸気多枝管
５０、５０´吸入チャンバー
６０、６０´吸入バランサ
６２ チューブ
６４ バランスチューブ
７０ 排気マニホールド
７２ 排気パイプ
７４ 消音器
７６ オリフィス管
７４ａ引入口
７４ｂ引出口
８０ 排気バランサ

Claims (12)

1. 内燃機関の多気筒エンジンに装着され、燃焼のための空気を吸気バルブの開放によりシリンダへ吸入し、エンジンを作動させる内燃機関の吸気装置として、
   前記吸気装置は、
   大気中の空気を渦流状に吸入する脈動機と、
   前記脈動機を介して供給された吸入空気の吐出圧を均一化し、これを前記エンジンの一側に形成の吸気ポートへ供給する吸気多枝管が斜めに形成された吸気マニホールドと、
   前記エンジンの吸気ポートに取り付けられ、上方向きに延長され、内部には管路を備えており、前記吸気多枝管が前記管路上で連通されることによって均一化された吸入空気を前記吸気ポートへ供給し、前記吸気バルブにより反射された吸入空気が前記上方向きに延長された管路に沿って逆流するように働く複数の吸入チャンバーと、
   前記複数の吸入チャンバーを介して逆流された吸入空気が充填され、前記充填された吸入空気は吸気バルブの再開放によって前記吸気多枝管を介して供給された吸入空気の流速により共に吐き出されるようにする複数の吸入バランサとを、含めてなされることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. 前記脈動機と吸気マニホールドとの間には、吸気管が互いに連通されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
3. 前記脈動機と吸気管との間には、スロットル弁が選択的に取り付けられることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
4. 前記吸気管の他側は、逆流された吸入空気を充填させるための吸入バランサと同一軸線上で連通していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
5. 前記吸気管と吸入バランサとの間には吸入チャンバーが設けられ、前記脈動機を介して供給される吸入空気が前記吸気管を経て前記シリンダに流れる際、前記吸入バランサに充填された逆流吸入空気を吸込むことによって、相互に混合されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の吸気装置。
6. 前記吸気マニホールドは、前記供給される吸入空気と逆流された吸入空気とを均一な圧力下で正常流動させるサージタンクをさらに含めてなされることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
7. 前記複数の吸入バランサにはそれぞれ均一な量で逆流された吸入空気を配分するバランサチューブにより互いに連通されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の吸気装置。
8. 前記吸入チャンバー乃至吸入バランサは、エンジンの気筒数と同数乃至より多く設けられることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の吸気装置。
9. 内燃機関の多気筒エンジンに取り付けられ、シリンダ内で燃焼された空気を排気バルブの開放によって排気する排気マニホールドと、前記排気マニホールドにつながり排気ガスを外部へ流すための複数の排気パイプ及び消音器からなる排気装置として、
   前記排気装置には、コンデンサの役割を果たす複数の排気バランサが選択的に装着され、排出される排気ガスの一部を内部に充填した後、排気完了時に充填された排気ガスを再び排出することを特徴とする内燃機関の排気装置。
10. 前記消音器の引入口と引出口との間にはオリフィス管を設け、排気ガスの一部が通過するようにして、前記オリフィス管を通過した排気ガスの流速により前記消音器を通過する排気ガスの排出速度を増大させることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の排気装置。
11. 前記オリフィス管には前記排気バランサが一つ以上取り付けられることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の排気装置。
12. 前記消音器の内部にはオリフィス管が備えられ、排気ガスの一部が通過するようにして、前記オリフィス管を経た排気ガスの流速により前記消音器を通過する排気ガスの排出速度を増大させることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の排気装置。

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