JP2520420B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの吸気装置に関し、特にエンジン回
転数に応じて吸気通路の通路長さを可変にするようにし
たものの改良に関する。

（従来の技術） 従来、エンジンの吸気装置として、例えば特開昭58−
119958号公報に開示されるように、シリンダ毎に２つの
吸気通路を設け、該各吸気通路をサージタンクに接続す
るとともに、一方の吸気通路にシャッタ弁を設け、低負
荷運転時には該シャッタ弁を閉じる一方、高負荷運転時
にはこのシャッタ弁を開き、低負荷運転時におけるポン
ピングロスの低減及び高負荷運転時における吸入抵抗の
低域を両立させるようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような吸気装置において、一方の吸気
通路の通路長を長くして低速用吸気通路にし他方の吸気
通路の通路長を短くして高速用吸気通路にするとともに
シャッタ弁を高速用吸気通路に設け、エンジン低回転時
にはシャッタ弁を閉じて低速用吸気通路により低回転域
にマッチングした吸気慣性効果を得る一方、エンジン高
回転時にはシャッタ弁を開き、支配的に機能する高速用
吸気通路により高回転域にマッチングした吸気慣性効果
を得るようにしたものも知られている。この場合、上記
低速用吸気通路の途中をサージタンクに連通させ、この
連通部に別途シャッタ弁を配し、エンジン高回転時に該
シャッタ弁を開けば低速用吸気通路のサージタンク連通
部より下流側の部分によっても高回転域にマッチングし
た吸気慣性効果を得ることができ、高回転域における充
填効率を一層向上させることが可能である。

しかし、この場合、低速用吸気通路及び高速用吸気通
路に別々にシャッタ弁が配されており、しかも、この両
シャッタ弁を連動させる必要があるので、吸気装置の構
造が複雑なものになり、その信頼性が低くなるとともに
吸気装置が大型化するという問題を有している。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、低速用吸気通路及び高速用吸気通
路のレイアウトを工夫して各吸気通路に配したシャッタ
弁が同軸に設けられるようにして吸気装置の構造を簡単
でコンパクトなものにすることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、シリ
ンダ毎に互いに独立した高速用吸気通路と該高速用吸気
通路よりも長い通路長の低速用吸気通路とを備え、該各
吸気通路をサージタンクに接続したエンジンの吸気装置
を対象とし、上記低速用吸気通路の途中に該低速用吸気
通路を上記サージタンクの一側面に開口させる高速用接
続部を設けるとともに上記高速用吸気通路のサージタン
クへの接続部を上記高速用接続部と同じ側面に開口さ
せ、上記低速用吸気通路の高速用接続部及び高速用吸気
通路の接続部に、エンジン高回転時に開き低回転時に閉
じるシャッタ弁をそれぞれ配し、該各シャッタ弁を互い
に連動するよう同一の弁軸で連結する構成としたもので
ある。

（作用） 上記の構成により、本発明では、エンジン低回転時に
は両シャッタ弁が閉じ、吸気はサージタンクから低速用
空気通路を介してシリンダに供給され、低回転域にマッ
チングした吸気慣性効果が得られる。一方、エンジン高
回転時には両シャッタ弁が開き、吸気はサージタンクか
ら高速用吸気通路を介してシリンダに供給されるととも
に低速用吸気通路の高速用接続部下流側を介してシリン
ダに供給され、吸入抵抗を低減しつつ高回転域にマッチ
ングした吸気慣性効果が得られる。

その場合、上記低速用吸気通路の高速用接続部及び高
速用吸気通路の接続部は共にサージタンクの同一側面に
開口されているので、各接続部に配されるシャッタ弁を
同一の弁軸で連結することが可能となり、上記吸気慣性
効果を得る吸気装置の構造が簡単でコンパクトなものに
なる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は本発明の実施例に係る吸気装置を
備えたＶ型６気筒エンジンを示し、１はシリンダブロッ
ク、2,3は該シリンダブロック１の各バンクL,R上に配設
されたシリンダヘッドであって、該シリンダブロック１
と各シリンダヘッド2,3との間には複数のシリンダ4,4…
が形成され、該各シリンダ４にはピストン５がそれぞれ
嵌挿されて、各シリンダ３の上部に燃焼室６が形成され
ている。上記各シリンダヘッド2,3には各シリンダ４毎
にシリンダ４に吸気を供給するためのプライマリポート
７及びセカンダリポート８が設けられている。該各プラ
イマリポート７は各シリンダ４においてクランク軸方向
後側に設けられているとともに各セカンダリポート８は
各シリンダ４においてクランク軸方向前側に設けられて
おり、共に一端が燃焼室６に開口し他端が各シリンダヘ
ッド2,3のバンク内方側に開口している。また、各シリ
ンダヘッド2,3には各シリンダ４毎にシリンダ４から排
気を排出させるための排気ポート9,9が設けられてい
る。上記各プライマリポート７及びセカンダリポート８
には吸気弁10が、各排気ポート９には排気弁11がそれぞ
れ配設され、動弁系部材によって所定のタイミグでもっ
て駆動されている。さらに、各シリンダ４の燃焼室６の
頂部中央には混合気に点火するための点火プラグ12が配
設されている。また、13,14はそれぞれ各シリンダヘッ
ド2,3上に配されたシリンダヘッドカバー、15は各シリ
ンダ４のプライマリポート７に燃焼を供給するためのイ
ンジェクタである。

また、右バンクＲの上記シリンダヘッドカバー14の上
方には吸気の脈動を緩衝するためのサージタンク16が配
設されている。該サージタンク16は第１図に示すように
断面略三角形状に形成され、その上面16aが水平に設け
られているとともに下面16bがシリンダヘッド３の上面
に対して平行に設けられている。

さらに、バンク間には上記サージタンク16の吸気を各
シリンダ４のプライマリポート７に供給する低速用吸気
通路17とセカンダリポート８に供給する高速用吸気通路
18とが各シリンダ４毎に互いに独立して配されている。
該各低速用吸気通路17は高速用吸気通路18よりも通路長
が長いとともに、吸気を各低速用吸気通路17を介して各
シリンダ４に供給したときにはエンジンの低回転域にマ
ッチングした吸気慣性効果が得られ、一方、吸気を各高
速用吸気通路18を介して各シリンダ４に供給したときに
は高回転域にマッチングした吸気慣性効果が得られるよ
うにそれぞれその通路長さが設定されている。

上記各低速用吸気通路17は、一端が各シリンダ４のプ
ライマリポート７に接続されているとともに他端がバン
ク間上部に向って延びたのち右バンクＲ側に曲がり、上
記サージタンク16の下面16bに沿ってバンク外方に延び
て該下面16bにおけるバンク外方側端部に開口して接続
部19に形成されている。一方、上記各高速用吸気通路18
は、一端が各シリンダ４のセカダリポート８に接続され
ているとともに他端がバンク間上部に向って延びたのち
右バンクＲ側に曲がり、略水平のまま上記サージタンク
16の下面におけるバンク内方側端部に開口して接続部20
に形成されている。そして、これらの低速用吸気通路1
7,17…及び高速用吸気通路18,18…は、バンク間上部に
おいてフランジを介してシリンダヘッド2,3に固定され
ている。また、左バンクＬの各シリンダ４の低速用吸気
通路17は右バンクＲの向い合うシリンダ４の低速用吸気
通路17と該シリンダ４の後側のシリンダ４の高速用吸気
通路18との間に配されているとともに、左バンクＬの各
シリンダ４の高速用吸気通路18は右バンクＲの向い合う
シリンダ４の低速用吸気通路17と高速用吸気通路18との
間に配されている。よって、各バンクL,Rの向い合うシ
リンダ4,4の低速用吸気通路17,17同士及び高速用吸気通
路18,18同士が上記フランジとサージタンク16との間で
まとめて並列に連結されている。

また、上記各低速用吸気通路17において上記サージタ
ンク下面16bのバンク外方側端部に対峙する部分つまり
高速用吸気通路18の接続部20に接続する部分には該低速
用吸気通路17を上記サージタンク下面16bに開口させる
高速用接続部21が設けられ、サージタンク16の吸気をこ
の高速用接続部21から低速用吸気通路17を介して各シリ
ンダ４に供給したときにはエンジンの高回転域にマッチ
ングした吸気慣性効果が得られるようになされている。

さらに、上記各低速用吸気通路17の高速用接続部21及
び各高速用吸気通路18の接続部20には、それぞれシャッ
タ弁22,23が配設されている。該各シャッタ弁22,22…,2
3,23…は互いに連動するようクランク幅方向に配された
同一の弁軸24で連結されており、該弁軸24に連結された
アクチュエータ（図示せず）によって制御され、エンジ
ン高回転時には各シャッタ弁22,23を第１図の実線のよ
うに略水平状態に開いてサージタンク16の吸気を各高速
側吸気通路18及び各低速側吸気通路17の高速用接続部21
下流側を介して各シリンダ４に供給する一方、エンジン
低回転時には各シャッタ弁22,23を第１図の仮想線のよ
うに閉じてサージタンク16の吸気を各低速側吸気通路17
を介して各シリンダ４に供給するようになされている。

また、上記サージタンク16において並列に連結された
低速用吸気通路17,17群の間には、一端がサージタンク
上面16aに開口し他端がサージタンク16を各シリンダ４
の点火プラグ12に向って貫通してサージタンク下面16b
に開口するプラグサービスポート25,25が設けられてお
り、点火プラグ12着脱時の作業性が確保されている。

したがって、上記実施例においては、エンジン低回転
時には両シャッタ弁22,23を閉じて各低速用吸気通路17
により低回転域にマッチングした吸気慣性効果を得る一
方、エンジン高回転時に両シャッタ弁22,23を開いて各
高速用吸気通路18のみならず各低速用吸気通路17の高速
用接続部21下流側により高回転域にマッチングした吸気
慣性効果を得るようにしたので、エンジン低回転時にお
ける充填効率の向上及びポンピングロスの低域とエンジ
ン高回転時における充填効率の向上及び吸入抵抗の低減
とを両立させることができる。

その場合、各低速用吸気通路17の高速用接続部21及び
各高速用吸気通路18の接続部20は共にサージタンク16の
下面16bに開口されているので、各接続部20,21に配され
たシャッタ弁22,23を同一の弁軸24で連結することが可
能となり、上記吸気慣性効果を得る吸気装置の構造が簡
単になりその信頼性が高められるとともにコンパクト化
が図られる。

さらに、各バンクL,Rの向い合うシリンダ4,4の低速用
吸気通路17,17同士及び高速用吸気通路18,18同士が上記
フランジとサージタンク16との間でまとめて並列に連結
されているので、各シリンダ４の低速用吸気通路17及び
高速用吸気通路18を向い合うシリンダ４の両吸気通路1
7,18を迂回して配する場合に較べて各吸気通路17,18が
ストレート化でき、吸気抵抗を低減することができる。

しかも、このような低速用吸気通路17及び高速用吸気
通路18の並列配置に加え、全長の長い低速用吸気通路17
をサージタンク下面16bに沿わせてそのバンク外方側端
部に開口させる一方、全長の短い高速用吸気通路18をサ
ージタンク下面16bのバンク内方側端部に開口させたの
で、並列配置した低速用吸気通路17,17群の間にプラグ
サービスポート25を設けることができ、点火プラグ12着
脱時の作業性を確保することができる。

また、サージタンク16を一方のバンクＲ上に配設した
ので、低速用吸気通路17及び高速用吸気通路18をそれぞ
れバンク間上部で曲げることによってエンジンの全高を
高くすることなく十分な管長を確保することができる。

さらに、上記サージタンク16の上面16aを水平に設け
るとともに下面16aをシリンダヘッド３の上面に対して
平行に設けたので、エンジンを自動車等に搭載した場合
のボンネット等との干渉を回避しながらサージタンク16
の容量を可及的に大きくすることができ、吸気慣性効果
の実効を上げることができる。

また、上記サージタンク下面16bはバンク内方側に向
って上方に傾斜し、そのバンク内方側端部の位置が高い
ので、この端部に開口する高速用吸気通路18の曲がりが
緩やかになり、その吸気抵抗の低減に寄与することがで
きる。

さらに、低速用吸気通路17の高速用接続部21及び高速
用吸気通路18の接続部20に配設したシャッタ弁22,23は
開作動時において各接続部21,20付近の吸気通部17,18に
対して略平行になるよう水平に維持されるので、エンジ
ン高回転時における吸気抵抗を低減することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンの吸気装置に
よれば、シリンダ毎に互いに独立して高速用吸気通路と
該高速用吸気通路よりも長い通路長の低速用吸気通路と
を備え該低速用吸気通路の途中にサージタンクの一側面
に開口する高速用接続部を設けるとともに上記高速用吸
気通路のサージタンクへの接続部を上記側面に開口さ
せ、上記低速用吸気通路の高速用接続部及び高速用吸気
通路の接続部に、エンジン高回転時に開き低回転時に閉
じるシャッタ弁をそれぞれ配し、該各シャッタ弁を互い
に連動するよう同一の弁軸で連結したので、エンジン低
回転時には低速用吸気通路により低回転域にマッチング
した吸気慣性効果を得、エンジン高回転時には高速用吸
気通路及び低速用吸気通路の高速用接続部下流側により
吸入抵抗を低減して高回転域にマッチングした吸気慣性
効果を得ながら、この吸気装置の構造を簡単にしてその
信頼性を高めることができるとともにコンパクト化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はエンジンの縦断
正面図、第２図はエンジンの平面図である。 ４……シリンダ、16……サージタンク、16b……下面、1
7……低速用吸気通路、18……高速用吸気通路、20……
接続部、21……高速用接続部、22,23……シャッタ弁、2
4……弁軸、Ｌ……左バンク、Ｒ……右バンク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 英夫 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−119958（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−157716（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ毎に互いに独立した高速用吸気通
   路と該高速用吸気通路よりも長い通路長の低速用吸気通
   路とを備え、該各吸気通路をサージタンクに接続したエ
   ンジンの吸気装置であって、上記低速用吸気通路の途中
   に該低速用吸気通路を上記サージタンクの一側面に開口
   させる高速用接続部を設けるとともに上記高速用吸気通
   路のサージタンクへの接続部を上記高速用接続部と同じ
   側面に開口させ、上記低速用吸気通路の高速用接続部及
   び高速用吸気通路の接続部に、エンジン高回転時に開き
   低回転時に閉じるシャッタ弁をそれぞれ配し、該各シャ
   ッタ弁を互いに連動するよう同一の弁軸で連結したこと
   を特徴とするエンジンの吸気装置。