JP2007327375A - 内燃機関の渦流発生器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関の吸気管の先端に基端部が接続し開口端に向けて徐々に拡径する漏斗形の渦流発生器本体と、該渦流発生具本体の内周面に略同一方向かつ略等間隔に突設される複数のガイド板と、からなり、複数の該ガイド板は開口端の内周縁から基端部が形成する内円に向かう略接線上、かつ該吸気管を該渦流発生具本体内に仮想延長したときの該吸気管よりも略外部に突設され、該渦流発生器本体の周壁の該ガイド板間には空気貫通孔が穿設されている構成とした。
【選択図】図4
Description
また、他の実施例では、基部を円筒形に形成し、各翼部材103dを該基部の内面に等間隔に放射状に設置して、吸気管内に配置している。そして、各翼部材103dには、プロペラ状の捻りが加えられている。
この構成により、「内燃機関の吸入行程時に吸入される空気は、フィルターによって瀘過された後、吸気通路内に配置された渦流発生装置の複数の翼部材によって旋回流となって燃焼室に流入する。また吸気流は、各翼部材に形成されたスリットを通じても流れるため、翼部材の背面に負圧が発生せず、通気抵抗を増大させずに済む」という効果を奏する、としている。
この構成により、「渦流の中心には負圧が発生するため、この負圧による吸気の吸い込みが生じる。その結果、吸気管211内の吸気流量が増大する。また、吸気管211の内周面に沿って渦流が形成されているため、渦流中心を流れる吸気の主流と吸気管211内周面との壁面抵抗を大幅に低減することができるようになる。こうして吸気管211内の吸気流量が増大し、かつ、吸気の主流と吸気管211内周面との壁面抵抗が低減されることで吸気効率が向上し、ひいては内燃機関の出力の向上が図られるようになる」という効果を奏する、としている。
また、吸気管内に配置する他の実施例では、吸気管内に設置するために吸気通路内部の各翼部材103dが障害物となる。
本願発明では、ガイド板および空気貫通孔を形成する方法に対して2つを示している。すなわち、
(1)平面図形の底辺以外の辺縁に沿って切り込みを入れ、接線を折り線として該平面図形を渦流発生具本体の内側に適当な角度で折り曲げることによりガイド板および空気貫通孔が形成される方法、
(2)平面図形のすべての辺縁に沿って切り抜きし、接線に沿って該平面図形の底辺を該渦流発生具本体の内側に適当な角度で固着することによりガイド板および空気貫通孔が形成される方法、である。
さらに、先端が開放された漏斗形の渦流発生器本体が吸気管の先端に接続しているため、吸気流は直線的に渦流発生器本体から吸気管にスムーズに流入する。このため、吸気効率が向上し、駆動効率が上昇する。また、直線的に流入する吸気流の周りの空気も漏斗形の渦流発生器本体の周壁に沿って吸気管に吸い込まれることになるが、渦流発生器本体の内周面に突設された複数のガイド板により直線的に流入する吸気流の周りの空気には渦が発生するため、これらの周りの空気もこの渦によりスムーズに吸気管に吸い込まれる。
渦流発生器1は、渦流発生器本体10および4枚のガイド板30とから構成され、さらに、渦流発生器本体10は渦流発生器漏斗部12および渦流発生器接合部14とから構成されている。なお、実施例ではガイド板30の枚数を4としているが、少なくとも2枚以上であれば良い。
渦流発生器1を吸気管50に嵌着し、図示外の内燃機関を稼動させると、吸気管50は空気を吸引する。
なお、後の説明で使用する図6に示すように、渦流発生器1をフィルターボックス54内に設置することができることは勿論である。
渦流発生器2は、渦流発生器1と略同様の構成であり、異なるところは、渦流発生器本体10の周壁18に穿設された空気貫通孔20であるので、ここでは、主として、渦流発生器1と異なる構成について説明する。
なお、実施例2では、空気貫通孔20の形状を矩形としているが、ガイド板30と同様に、三角形、矩形、台形あるいは半円形等であっても良い。したがって、渦流発生器本体10の周壁18にガイド板30の底辺が固着される接線を底辺とする平面図形を描き、底辺を除く平面図形の辺縁に沿って切り込みを入れ、切り込んだ部分を当該接線に沿って渦流発生具本体10の内側に適当な角度で折り曲げることにより、ガイド板30および空気貫通孔20を形成するようにしても、実施例2と同様の構成および効果を奏する渦流発生器を得ることができる。
ここで、渦流発生器1および渦流発生器2の使用例およびその効果について、図7を基に説明する。
図7は、渦流発生器1および渦流発生器2の取付け状況を示す概念図である。
図7においては、吸気流の上流側から順に、渦流発生器2→第1の吸気管501→フィルターエレメント52→渦流発生器1→第2の吸気管502→気化器56、が連設されている。もちろん、渦流発生器2に代えて渦流発生器1を設置しても良いし、渦流発生器1に代えてフィルターボックス54を設置しその内部に渦流発生器2を設置しても良い。
この結果、電動モーターのダクトファンを備える第1の吸気管501に渦流発生器2を使用した場合には、当該電動モーターの消費電力が略20%低下し、渦流発生器1を第2の吸気管502の先端に取付けた場合には、車両の燃費が最大で略20%上昇した。
2 実施例2に係る渦流発生器
10 渦流発生器本体
16 内円
18 周壁
20 空気貫通孔
30 ガイド板
50 吸気管
54 フィルターボックス
56 気化器
Claims (6)
- 内燃機関に空気を供給する円筒状の吸気管の先端に基端部が接続し開口端に向けて徐々に拡径する漏斗形の渦流発生器本体と、
該渦流発生具本体の内周面に略同一方向かつ略等間隔に突設される複数のガイド板と、からなり、
複数の該ガイド板は開口端の内周縁から基端部が形成する内円に向かう略接線上に突設されている、ことを特徴とする内燃機関の渦流発生器。 - 前記ガイド板は前記吸気管を前記渦流発生具本体内に仮想延長したときの該吸気管よりも略外部に設置される、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の渦流発生器。
- 前記渦流発生器本体の周壁の前記ガイド板間には空気貫通孔が穿設されている、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の渦流発生器。
- 前記空気貫通孔の面積は前記ガイド板の面積に対し好ましくは略40%〜120%、より好ましくは略70%〜100%である、ことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の渦流発生器。
- 前記渦流発生器本体の周壁が前記接線を底辺とする平面図形の辺縁に沿って切り込まれ該接線を折り線として該平面図形を該渦流発生具本体の内側に適当な角度で折り曲げられることにより、または該平面図形の辺縁に沿って切り抜かれ該接線に沿って該平面図形の底辺を該渦流発生具本体の内側に適当な角度で固着されることにより、前記ガイド板および前記空気貫通孔が形成される、ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の内燃機関の渦流発生器。
- 前記渦流発生器本体は前記吸気管に対し着脱自在である、ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の内燃機関の渦流発生器。
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