JP2820411B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents
エンジンの吸気装置Info
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- intake
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1824—Number of cylinders six
Landscapes
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は共鳴効果によって吸気の充填効率を高めるよ
うにしたエンジンの吸気装置に関するものである。
うにしたエンジンの吸気装置に関するものである。
従来から、吸気の動的効果によって充填効率を高める
ようにしたエンジンの吸気装置は種々知られている。例
えば、特公昭60−14169号公報に示された装置では、多
気筒エンジンにおいて、吸気系を吸気順序が連続しない
気筒同士を同一グループとする２つのグループに分け、
この２つのグループの吸気系をそれぞれ、気筒別の独立
吸気通路（吸気マニホールドブランチ）の上流端が接続
された容積大の集合部と、この集合部から上流に延びる
共鳴通路とを備えて構成するとともに、上記集合部に、
上記各グループの吸気系相互を連通遮断可能とする切替
装置を設け、各共鳴通路の上流端を上流側集合室に接続
している。そして、上記切替装置が上記各グループ相互
を遮断した状態にあるときは、上流側集合室で反射され
る吸気圧力波によってエンジンの低速域で過給作用が得
られるように、上記上流側集合室と各吸気ポートとの間
の吸気系による固有振動数を設定しておくとともに、上
記切替装置が上記各吸気通路を連通する状態となったと
きは、比較的高速域で上記独立吸気通路による慣性過給
効果（各気筒毎に独立吸気通路の上流端で反射される圧
力波が吸入終期に作用することによる過給効果）が得ら
れるように、独立吸気通路の長さ等を設定している。
ようにしたエンジンの吸気装置は種々知られている。例
えば、特公昭60−14169号公報に示された装置では、多
気筒エンジンにおいて、吸気系を吸気順序が連続しない
気筒同士を同一グループとする２つのグループに分け、
この２つのグループの吸気系をそれぞれ、気筒別の独立
吸気通路（吸気マニホールドブランチ）の上流端が接続
された容積大の集合部と、この集合部から上流に延びる
共鳴通路とを備えて構成するとともに、上記集合部に、
上記各グループの吸気系相互を連通遮断可能とする切替
装置を設け、各共鳴通路の上流端を上流側集合室に接続
している。そして、上記切替装置が上記各グループ相互
を遮断した状態にあるときは、上流側集合室で反射され
る吸気圧力波によってエンジンの低速域で過給作用が得
られるように、上記上流側集合室と各吸気ポートとの間
の吸気系による固有振動数を設定しておくとともに、上
記切替装置が上記各吸気通路を連通する状態となったと
きは、比較的高速域で上記独立吸気通路による慣性過給
効果（各気筒毎に独立吸気通路の上流端で反射される圧
力波が吸入終期に作用することによる過給効果）が得ら
れるように、独立吸気通路の長さ等を設定している。
上記吸気装置によると、上記独立吸気通路による慣性
過給効果がエンジンの特定回転数域で得られるようにそ
の長さ等を設定する必要があるが、上記独立吸気通路は
各気筒毎にそれぞれ設けられるので、上記のような独立
吸気通路の設定を要すると吸気系のコンパクト化の面で
不利である。そこで、吸気系のコンパクト化を図るため
には、独立吸気通路よりも上流側の部分も含めた吸気系
による共鳴効果を利用して高速域での過給作用をもたせ
ることが望ましいが、とくに、ディーゼルエンジンと比
べて許容最高回転数が高いガソリンエンジンにおいてそ
の許容最高回転数付近の高速域で有効に共鳴効果をもた
せるようにしたものは従来においてなかった。しかも、
上記従来装置では、各グループ毎の集合部の気筒列方向
一端側に偏った位置に共鳴通路が接続されていることに
より、各独立吸気通路と共鳴通路との間の距離に気筒毎
の較差が大きくなるため、各気筒に対する吸気の分配性
が悪くなり、高速域で共鳴過給を行なおうとしても各気
筒に対する過給作用にアンバランスが生じる等の問題が
あった。
過給効果がエンジンの特定回転数域で得られるようにそ
の長さ等を設定する必要があるが、上記独立吸気通路は
各気筒毎にそれぞれ設けられるので、上記のような独立
吸気通路の設定を要すると吸気系のコンパクト化の面で
不利である。そこで、吸気系のコンパクト化を図るため
には、独立吸気通路よりも上流側の部分も含めた吸気系
による共鳴効果を利用して高速域での過給作用をもたせ
ることが望ましいが、とくに、ディーゼルエンジンと比
べて許容最高回転数が高いガソリンエンジンにおいてそ
の許容最高回転数付近の高速域で有効に共鳴効果をもた
せるようにしたものは従来においてなかった。しかも、
上記従来装置では、各グループ毎の集合部の気筒列方向
一端側に偏った位置に共鳴通路が接続されていることに
より、各独立吸気通路と共鳴通路との間の距離に気筒毎
の較差が大きくなるため、各気筒に対する吸気の分配性
が悪くなり、高速域で共鳴過給を行なおうとしても各気
筒に対する過給作用にアンバランスが生じる等の問題が
あった。
本発明は上記の事情に鑑み、吸気系のコンパクト化に
有利な構造としつつ、とくにガソリンエンジンにおいて
エンジンの許容最高回転数付近の高速域で、有効に共鳴
効果を発揮させてエンジン出力を高めることができ、か
つ、各気筒に対する吸気の分配性も向上することができ
るエンジンの吸気装置を提供するものである。
有利な構造としつつ、とくにガソリンエンジンにおいて
エンジンの許容最高回転数付近の高速域で、有効に共鳴
効果を発揮させてエンジン出力を高めることができ、か
つ、各気筒に対する吸気の分配性も向上することができ
るエンジンの吸気装置を提供するものである。
本発明は上記のような目的を達成するため、吸気通路
の上流側に吸入空気量検出手段を備えたガソリンエンジ
ンにおいて、エンジンの吸気系を吸気順序が連続しない
気筒同士を同一グループとする複数のグループに分け
て、気筒別の独立吸気通路を各グループ毎に各々集合さ
せ、この各集合部を気筒列方向に延びるように形成する
一方、この各集合部の上流の主吸気通路を気筒列方向の
一側方から吸気を導くように配設し、かつ、この各集合
部の略中央に上記主吸気通路を接続するとともに、上記
吸入空気量検出手段の下流側において上記各グループの
独立吸気通路および集合部と各集合部に連なる通路部分
とで共鳴系を構成し、この共鳴系を、その最短共鳴用経
路による共鳴同調回転数Nrがエンジンの許容最高回転数
Nmaxに対して 0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax となるように設定したものである。
の上流側に吸入空気量検出手段を備えたガソリンエンジ
ンにおいて、エンジンの吸気系を吸気順序が連続しない
気筒同士を同一グループとする複数のグループに分け
て、気筒別の独立吸気通路を各グループ毎に各々集合さ
せ、この各集合部を気筒列方向に延びるように形成する
一方、この各集合部の上流の主吸気通路を気筒列方向の
一側方から吸気を導くように配設し、かつ、この各集合
部の略中央に上記主吸気通路を接続するとともに、上記
吸入空気量検出手段の下流側において上記各グループの
独立吸気通路および集合部と各集合部に連なる通路部分
とで共鳴系を構成し、この共鳴系を、その最短共鳴用経
路による共鳴同調回転数Nrがエンジンの許容最高回転数
Nmaxに対して 0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax となるように設定したものである。
上記構成によると、ガソリンエンジンにおいてエンジ
ンの許容最高回転数付近の高速域で上記共鳴系による共
鳴効果が得られる。つまり、上記共鳴系による共鳴効果
は共鳴同調回転数付近のある程度の範囲にわたる回転数
域で得られることから、共鳴同調回転数Nrが上記許容最
高回転数Nmaxに対して 0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax となるように設定しておくことにより、後に詳述するよ
うに特に許容最高回転数Nmax付近の高速域で共鳴過給作
用が得られる。この場合に、各集合部を気筒列方向に延
びるように形成し、かつ、上記各集合部の略中央に主吸
気通路が接続されていることにより、各気筒に対する吸
気の分配性が良くなり、有効に共鳴過給作用が発揮され
る。
ンの許容最高回転数付近の高速域で上記共鳴系による共
鳴効果が得られる。つまり、上記共鳴系による共鳴効果
は共鳴同調回転数付近のある程度の範囲にわたる回転数
域で得られることから、共鳴同調回転数Nrが上記許容最
高回転数Nmaxに対して 0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax となるように設定しておくことにより、後に詳述するよ
うに特に許容最高回転数Nmax付近の高速域で共鳴過給作
用が得られる。この場合に、各集合部を気筒列方向に延
びるように形成し、かつ、上記各集合部の略中央に主吸
気通路が接続されていることにより、各気筒に対する吸
気の分配性が良くなり、有効に共鳴過給作用が発揮され
る。
第１図は本発明の装置をＶ型６気筒エンジンに適用し
た場合の一実施例を示しており、この図において、Ｖ型
エンジンの一方のバンク１には１番、２番、３番の３つ
の気筒3a,3b,3cが設けられ、他方のバンク２には４番、
５番、６番の３つの気筒3d,3e,3fが設けられている。上
記各気筒3a〜3fにはそれぞれ吸気ポート4a〜4fおよび排
気ポート（図示省略）が配設され、これらのポートが図
外の吸気弁および排気弁によってそれぞれ所定のタイミ
ングが開閉される。上記各吸気ポート4a〜4fにはそれぞ
れ短い独立吸気通路5a〜5fが接続されている。
た場合の一実施例を示しており、この図において、Ｖ型
エンジンの一方のバンク１には１番、２番、３番の３つ
の気筒3a,3b,3cが設けられ、他方のバンク２には４番、
５番、６番の３つの気筒3d,3e,3fが設けられている。上
記各気筒3a〜3fにはそれぞれ吸気ポート4a〜4fおよび排
気ポート（図示省略）が配設され、これらのポートが図
外の吸気弁および排気弁によってそれぞれ所定のタイミ
ングが開閉される。上記各吸気ポート4a〜4fにはそれぞ
れ短い独立吸気通路5a〜5fが接続されている。
上記各気筒3a〜3fの吸気順序（点火順序）は、１番気
筒3a→４番気筒3d→２番気筒3b→５番気筒3e→３番気筒
3c→６番気筒3fの順となっている。
筒3a→４番気筒3d→２番気筒3b→５番気筒3e→３番気筒
3c→６番気筒3fの順となっている。
このエンジンの吸気系は吸気順序が連続しない気筒同
士を同一グループとする２つのグループに分けられ、つ
まり上記吸気順序によると、一方のバンク１の各気筒3a
〜3cは互いに吸気順序が連続せず、他方のバンク２の各
気筒3d〜3fも互いに吸気順序が連続しないので、吸気系
が一方のバンク１側のグループ（第１グループ）と他方
のバンク２側のグループ（第２グループ）とに分けられ
ている。そして、第１グループの各独立吸気通路5a〜5c
および第２グループの各独立吸気通路5d〜5fは、各グル
ープ毎に各々集合されている。このグループ別の各集合
部6,7は、気筒列方向に沿った通路状に形成されてい
る。また、各集合部6,7の上流の主吸気通路10は、図示
のように、気筒列方向の一側方から吸気を導くように配
設されている。この主吸気通路10が上記各集合部の6,7
の略中央に接続されている。
士を同一グループとする２つのグループに分けられ、つ
まり上記吸気順序によると、一方のバンク１の各気筒3a
〜3cは互いに吸気順序が連続せず、他方のバンク２の各
気筒3d〜3fも互いに吸気順序が連続しないので、吸気系
が一方のバンク１側のグループ（第１グループ）と他方
のバンク２側のグループ（第２グループ）とに分けられ
ている。そして、第１グループの各独立吸気通路5a〜5c
および第２グループの各独立吸気通路5d〜5fは、各グル
ープ毎に各々集合されている。このグループ別の各集合
部6,7は、気筒列方向に沿った通路状に形成されてい
る。また、各集合部6,7の上流の主吸気通路10は、図示
のように、気筒列方向の一側方から吸気を導くように配
設されている。この主吸気通路10が上記各集合部の6,7
の略中央に接続されている。
上記主吸気通路10は、上記各集合部6,7の略中央に下
流端が接続されるとともに上流端側で互いに連通された
グループ別吸気通路11,12と、この各グループ別吸気通
路11,12の上流端側連通箇所13に接続された上流側の共
通吸気通路14とで構成され、共通吸気通路14には上流側
から順にエアクリーナ15,エアフローメータ16およびス
ロットル弁17が配設されている。
流端が接続されるとともに上流端側で互いに連通された
グループ別吸気通路11,12と、この各グループ別吸気通
路11,12の上流端側連通箇所13に接続された上流側の共
通吸気通路14とで構成され、共通吸気通路14には上流側
から順にエアクリーナ15,エアフローメータ16およびス
ロットル弁17が配設されている。
上記エアフローメータ16（吸入空気量検出手段）より
下流側において上記各グループに対して共鳴系が構成さ
れている。当実施例では、各グループ別吸気通路11,12
の上流端側連通箇所13が共鳴用圧力反転部となり、第１
グループ側の各独立吸気通路5a〜5c、集合部６およびグ
ループ別吸気通路11と、第２グループ側の各独立吸気通
路5d〜5f、集合部７およびグループ別吸気通路12とで、
各グループに対する共鳴系がそれぞれ構成されている。
そして、後述の，式から求められる共鳴系の同調回
転数Nrが、エンジンの信頼性等の面から定められたエン
ジンの許容最高回転数Nmaxに対し、 0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax …… という関係を満足するように、共鳴系を構成する各部分
の長さ、断面積、容積等が設定されている。
下流側において上記各グループに対して共鳴系が構成さ
れている。当実施例では、各グループ別吸気通路11,12
の上流端側連通箇所13が共鳴用圧力反転部となり、第１
グループ側の各独立吸気通路5a〜5c、集合部６およびグ
ループ別吸気通路11と、第２グループ側の各独立吸気通
路5d〜5f、集合部７およびグループ別吸気通路12とで、
各グループに対する共鳴系がそれぞれ構成されている。
そして、後述の，式から求められる共鳴系の同調回
転数Nrが、エンジンの信頼性等の面から定められたエン
ジンの許容最高回転数Nmaxに対し、 0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax …… という関係を満足するように、共鳴系を構成する各部分
の長さ、断面積、容積等が設定されている。
なお、上記エンジンは吸気通路にエアフローメータ16
が設けられていることからも明らかなようにガソリンエ
ンジンであり、一般にガソリンエンジンはディーゼルエ
ンジンと比べて許容最高回転数Nmaxが高い。
が設けられていることからも明らかなようにガソリンエ
ンジンであり、一般にガソリンエンジンはディーゼルエ
ンジンと比べて許容最高回転数Nmaxが高い。
共鳴系の構成としては、第２図に示すように、複数の
共鳴用経路を設け、エンジン回転数に応じて共鳴用経路
を切替えるようにしておいてもよい。すなわち、第２図
に示す実施例では、主吸気通路10におけるグループ別吸
気通路11,12の下流端部に、各集合部6,7を連通する連通
路18が設けられ、この連通路18中に、図外の作動手段に
よりエンジンの低速域で閉じられて高速域で開かれる開
閉弁19が設けられている。そして、開閉弁19が連通路18
を閉じた状態では、各グループの独立吸気通路5a〜5cお
よび5d〜5fからグループ別吸気通路11,12の上流端側連
通箇所13までが共鳴用経路となり、開閉弁19が連通路18
を開いた状態では、各グループの独立吸気通路5a〜5cお
よび5d〜5fから連通路18にわたる部分が共鳴用経路とな
るようにしている。連通路はグループ別吸気通路の途中
に設けてもよく、さらに複数箇所に連通路を設けて多段
階に共鳴用経路を切替えるようにしてもよい。また、こ
の図に示すように、各グループ毎の集合部6,7は、ある
程度の容積を有するように拡大させておいてもよい。
共鳴用経路を設け、エンジン回転数に応じて共鳴用経路
を切替えるようにしておいてもよい。すなわち、第２図
に示す実施例では、主吸気通路10におけるグループ別吸
気通路11,12の下流端部に、各集合部6,7を連通する連通
路18が設けられ、この連通路18中に、図外の作動手段に
よりエンジンの低速域で閉じられて高速域で開かれる開
閉弁19が設けられている。そして、開閉弁19が連通路18
を閉じた状態では、各グループの独立吸気通路5a〜5cお
よび5d〜5fからグループ別吸気通路11,12の上流端側連
通箇所13までが共鳴用経路となり、開閉弁19が連通路18
を開いた状態では、各グループの独立吸気通路5a〜5cお
よび5d〜5fから連通路18にわたる部分が共鳴用経路とな
るようにしている。連通路はグループ別吸気通路の途中
に設けてもよく、さらに複数箇所に連通路を設けて多段
階に共鳴用経路を切替えるようにしてもよい。また、こ
の図に示すように、各グループ毎の集合部6,7は、ある
程度の容積を有するように拡大させておいてもよい。
この第２図の実施例による場合、共鳴系の最短共鳴用
経路、つまり上記開閉弁19によって連通路18が開かれた
ときの共鳴用経路による共鳴同調回転数Nrが、エンジン
の許容回転数に対し、前記式の関係となるように設定
されている。
経路、つまり上記開閉弁19によって連通路18が開かれた
ときの共鳴用経路による共鳴同調回転数Nrが、エンジン
の許容回転数に対し、前記式の関係となるように設定
されている。
このような吸気装置における共鳴系の設定条件および
共鳴効果を、第３図乃至第５図を参照しつつ説明する。
共鳴効果を、第３図乃至第５図を参照しつつ説明する。
吸気系を吸気順序が連続しない気筒同士を同一グルー
プとする２つのグループにわけて共鳴系を構成している
ことにより、その各グループにおいてそれぞれ、各気筒
の作動により生じる圧力波が吸気ポート4a〜4c,4d〜4f
と前記圧力反転部との間で伝播して、共鳴系を構成する
部分に圧力振動が生じる。そして、共鳴系の固有振動の
周期が各グループ毎の吸入周期と合致（共鳴固有振動数
νｒが各グループ毎の吸入回数と合致）するとき、同一
グループの各気筒に生じる圧力波が共振し、圧力振動が
最も強められる状態となる。この状態となるエンジン回
転数が共鳴同調回転数Nrである。
プとする２つのグループにわけて共鳴系を構成している
ことにより、その各グループにおいてそれぞれ、各気筒
の作動により生じる圧力波が吸気ポート4a〜4c,4d〜4f
と前記圧力反転部との間で伝播して、共鳴系を構成する
部分に圧力振動が生じる。そして、共鳴系の固有振動の
周期が各グループ毎の吸入周期と合致（共鳴固有振動数
νｒが各グループ毎の吸入回数と合致）するとき、同一
グループの各気筒に生じる圧力波が共振し、圧力振動が
最も強められる状態となる。この状態となるエンジン回
転数が共鳴同調回転数Nrである。
ここで、第１図または第２図の吸気系をモデル化して
示した第３図を参照しつつ、共鳴固有振動数νｒと共鳴
同調回転数Nrを求めると、次の，式のようになる。
示した第３図を参照しつつ、共鳴固有振動数νｒと共鳴
同調回転数Nrを求めると、次の，式のようになる。
Nr＝（120/m）×νｒ …… νｒ＝（a/4）×｛1/（Vr/F＋Ｌ＋Ｄ）｝ …… m:1グループの気筒数 a:音速 Vr:1グループの独立吸気通路と集合部（第３図中の斜
線部分）の容量 F:集合部を連通する連通部分の平均断面積 L:上記連通部分の中点までの長さ D:上記連通部分の平均直径（管端補正） つまり、共鳴系の等価長が近似的に（Vr/F＋Ｌ＋Ｄ）
となり、かつ、上記連通部分の中点では圧力波の正負が
反転して反射される関係で圧力波の２往復分が１周期に
相当することから、共鳴固有振動数νｒが近似的に上記
式で求められる。また、各グループ毎にエンジンの２
回転で１グループの気筒数ｍだけ吸気を行なう関係で、
１秒当りの吸入回数と固有振動数νｒとが一致するとき
の回転数である共鳴同調回転数Nrは上記式で求められ
る。
線部分）の容量 F:集合部を連通する連通部分の平均断面積 L:上記連通部分の中点までの長さ D:上記連通部分の平均直径（管端補正） つまり、共鳴系の等価長が近似的に（Vr/F＋Ｌ＋Ｄ）
となり、かつ、上記連通部分の中点では圧力波の正負が
反転して反射される関係で圧力波の２往復分が１周期に
相当することから、共鳴固有振動数νｒが近似的に上記
式で求められる。また、各グループ毎にエンジンの２
回転で１グループの気筒数ｍだけ吸気を行なう関係で、
１秒当りの吸入回数と固有振動数νｒとが一致するとき
の回転数である共鳴同調回転数Nrは上記式で求められ
る。
このように、上記容量Vrと連通部分における上記平均
断面積Ｆ、長さＬおよび平均直径Ｄにより共鳴同調回転
数Nrが定まり、この共鳴同調回転数Nrを高速側に設定し
ておくことにより、この共鳴同調回転数Nr付近の高速域
で、共鳴効果による過給作用が得られてエンジン出力が
高められる。この場合、とくに主吸気通路10のグループ
別吸気通路11,12の下流端が各集合部6,7の端中央に接続
されていることにより、この接続箇所から各気筒の吸気
ポートまでの長さのアンバランスが小さくなり、各気筒
に対する吸気の分配性が良くなって、高速域で共鳴効果
を持たせる場合にも共鳴効果による吸気過給作用が有効
に発揮される。このため、この構造による場合のエンジ
ン出力トルクは第４図に線Ａで示すように、各集合部6,
7の一端側に主吸気通路を接続した場合（線Ｂ）よりも
高められることとなる。
断面積Ｆ、長さＬおよび平均直径Ｄにより共鳴同調回転
数Nrが定まり、この共鳴同調回転数Nrを高速側に設定し
ておくことにより、この共鳴同調回転数Nr付近の高速域
で、共鳴効果による過給作用が得られてエンジン出力が
高められる。この場合、とくに主吸気通路10のグループ
別吸気通路11,12の下流端が各集合部6,7の端中央に接続
されていることにより、この接続箇所から各気筒の吸気
ポートまでの長さのアンバランスが小さくなり、各気筒
に対する吸気の分配性が良くなって、高速域で共鳴効果
を持たせる場合にも共鳴効果による吸気過給作用が有効
に発揮される。このため、この構造による場合のエンジ
ン出力トルクは第４図に線Ａで示すように、各集合部6,
7の一端側に主吸気通路を接続した場合（線Ｂ）よりも
高められることとなる。
また、第５図は上記共鳴同調回転数Nrを種々の値に設
定した場合のエンジン出力トルクの特性（線A1〜A5）
を、共鳴効果を有しない場合の特性（線Ｃ）と比較して
示す。この図において、線A1は共鳴同調回転数Nrをエン
ジンの許容最高回転数Nmaxとした場合の特性であり、こ
の場合は上記許容最高回転数Nmaxでエンジン出力トルク
がピークとなり、その付近の高速域で出力トルクが高め
られる。また、［0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax］の範囲であれ
ば共鳴同調回転数Nrが許容最高回転数Nmaxからずれた場
合（線A2,A3）でも、許容最高回転数Nmax付近におい
て、エンジン出力トルクがピークよりは低下するものの
共鳴効果を有しない場合より充分に高くなる。ところ
が、上記範囲よりも低速側に大きく共鳴同調回転数Nrが
ずれると、許容最高回転数Nmax付近におけるエンジン出
力トルクが共鳴効果を有しない場合よりも低下して逆効
果となり（線A4）、また上記範囲よりも高速側に大きく
共鳴同調回転数Nrがずれると、許容最高回転数Nmax以下
ではエンジン出力トルクが共鳴効果を有しない場合とほ
とんど変りがなくなってしまう（線A5）。
定した場合のエンジン出力トルクの特性（線A1〜A5）
を、共鳴効果を有しない場合の特性（線Ｃ）と比較して
示す。この図において、線A1は共鳴同調回転数Nrをエン
ジンの許容最高回転数Nmaxとした場合の特性であり、こ
の場合は上記許容最高回転数Nmaxでエンジン出力トルク
がピークとなり、その付近の高速域で出力トルクが高め
られる。また、［0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax］の範囲であれ
ば共鳴同調回転数Nrが許容最高回転数Nmaxからずれた場
合（線A2,A3）でも、許容最高回転数Nmax付近におい
て、エンジン出力トルクがピークよりは低下するものの
共鳴効果を有しない場合より充分に高くなる。ところ
が、上記範囲よりも低速側に大きく共鳴同調回転数Nrが
ずれると、許容最高回転数Nmax付近におけるエンジン出
力トルクが共鳴効果を有しない場合よりも低下して逆効
果となり（線A4）、また上記範囲よりも高速側に大きく
共鳴同調回転数Nrがずれると、許容最高回転数Nmax以下
ではエンジン出力トルクが共鳴効果を有しない場合とほ
とんど変りがなくなってしまう（線A5）。
従って、例えば第１図に示す実施例による場合は、グ
ループ別吸気通路11,12を集合部6,7の間の連通部分とし
て、上記，式で求められる共鳴同調回転数Nrが上記
範囲内となるように設定しておくことにより、許容最高
回転数Nmax付近の高速域で共鳴効果によりエンジン出力
が高められることとなる。また、第２図の実施例による
場合は、連通路18を上記連通部分としたときの上記，
式で求められる共鳴同調回転数Nrが上記範囲内となる
ように設定しておくことにより、開閉弁19が開かれたと
きは許容最高回転数Nmax付近の高速域で共鳴効果により
エンジン出力が高められる一方、開閉弁19が閉じられた
ときは共鳴用経路が長くなって固有振動数が低下するこ
とにより、比較的低速域でも共鳴効果を持たせることが
できる。
ループ別吸気通路11,12を集合部6,7の間の連通部分とし
て、上記，式で求められる共鳴同調回転数Nrが上記
範囲内となるように設定しておくことにより、許容最高
回転数Nmax付近の高速域で共鳴効果によりエンジン出力
が高められることとなる。また、第２図の実施例による
場合は、連通路18を上記連通部分としたときの上記，
式で求められる共鳴同調回転数Nrが上記範囲内となる
ように設定しておくことにより、開閉弁19が開かれたと
きは許容最高回転数Nmax付近の高速域で共鳴効果により
エンジン出力が高められる一方、開閉弁19が閉じられた
ときは共鳴用経路が長くなって固有振動数が低下するこ
とにより、比較的低速域でも共鳴効果を持たせることが
できる。
なお、上記の第１図、第２図に示す実施例ではＶ型６
気筒エンジンに本発明を適用しているが、他の多気筒エ
ンジンにも本発明を適用することができ、その数例を第
６図乃至第８図に示す。
気筒エンジンに本発明を適用しているが、他の多気筒エ
ンジンにも本発明を適用することができ、その数例を第
６図乃至第８図に示す。
第６図はＶ型４気筒エンジンに適用した場合を示し、
この場合も、一方のバンク21の気筒23a,23b同士、およ
び他方のバンク22の気筒23c,23d同士は、それぞれ吸気
順序が連続しないので、吸気系が一方のバンク21側のグ
ループと他方のバンク22側のグループとに分けられ、一
方のバンク21側の独立吸気通路25a,25bおよび他方のバ
ンク21側の独立吸気通路25c,25dがそれぞれ集合され
て、その各集合部26,27に主吸気通路30のグループ別吸
気通路31,32が接続されている。
この場合も、一方のバンク21の気筒23a,23b同士、およ
び他方のバンク22の気筒23c,23d同士は、それぞれ吸気
順序が連続しないので、吸気系が一方のバンク21側のグ
ループと他方のバンク22側のグループとに分けられ、一
方のバンク21側の独立吸気通路25a,25bおよび他方のバ
ンク21側の独立吸気通路25c,25dがそれぞれ集合され
て、その各集合部26,27に主吸気通路30のグループ別吸
気通路31,32が接続されている。
第７図は直列４気筒エンジンに適用した場合を示し、
この場合は、吸気順序が連続しない１番気筒43aと４番
気筒43dとが第１グループ、２番気筒43bと３番気筒43c
とが第２グループとされ、これらのグループ毎に、各独
立吸気通路45a,45dおよび45b,45cがそれぞれ集合され
て、その各集合部46,47に主吸気通路50の各グループ別
吸気通路51,52がそれぞれ接続されている。
この場合は、吸気順序が連続しない１番気筒43aと４番
気筒43dとが第１グループ、２番気筒43bと３番気筒43c
とが第２グループとされ、これらのグループ毎に、各独
立吸気通路45a,45dおよび45b,45cがそれぞれ集合され
て、その各集合部46,47に主吸気通路50の各グループ別
吸気通路51,52がそれぞれ接続されている。
第８図はＶ型８気筒エンジンに適用した場合を示し、
この場合も、吸気順序が連続しない気筒同士を同一グル
ープとするように、吸気系が一方のバンク61側のグルー
プと他方のバンク62側のグループとに分けられ、これら
のグループ毎に、各気筒63a〜63dおよび63e〜63hの独立
吸気通路65a〜65dおよび65e〜65hがそれぞれ集合され
て、その各集合部66,67に主吸気通路70の各グループ別
吸気通路71,72がそれぞれ接続されている。
この場合も、吸気順序が連続しない気筒同士を同一グル
ープとするように、吸気系が一方のバンク61側のグルー
プと他方のバンク62側のグループとに分けられ、これら
のグループ毎に、各気筒63a〜63dおよび63e〜63hの独立
吸気通路65a〜65dおよび65e〜65hがそれぞれ集合され
て、その各集合部66,67に主吸気通路70の各グループ別
吸気通路71,72がそれぞれ接続されている。
これら第６図乃至第８図に示す各実施例でも、各グル
ープの独立吸気通路および集合部とその上流の連通部分
となるグループ別吸気通路とで共鳴系を構成し、この共
鳴系を、前述の，式で求められる共鳴同調回転数Nr
がエンジンの許容最高回転数Nmaxに対して前記式の関
係を満足する範囲となるように設定しておくとともに、
各集合部を気筒列方向に延びるように形成し、この各集
合部の略中央に主吸気通路のグループ別吸気通路を接続
することにより、上記許容回転数付近の高速域で共鳴効
果が得られ、かつ、各気筒に対する吸気の分配性が高め
られることとなる。また、これら第６図乃至第８図に示
す吸気装置においても、第２図の実施例に準じて、長さ
の異なる複数の共鳴用経路を設け、エンジン回転数に応
じて共鳴用経路を切替えてもよい。
ープの独立吸気通路および集合部とその上流の連通部分
となるグループ別吸気通路とで共鳴系を構成し、この共
鳴系を、前述の，式で求められる共鳴同調回転数Nr
がエンジンの許容最高回転数Nmaxに対して前記式の関
係を満足する範囲となるように設定しておくとともに、
各集合部を気筒列方向に延びるように形成し、この各集
合部の略中央に主吸気通路のグループ別吸気通路を接続
することにより、上記許容回転数付近の高速域で共鳴効
果が得られ、かつ、各気筒に対する吸気の分配性が高め
られることとなる。また、これら第６図乃至第８図に示
す吸気装置においても、第２図の実施例に準じて、長さ
の異なる複数の共鳴用経路を設け、エンジン回転数に応
じて共鳴用経路を切替えてもよい。
以上のように本発明は、ガソリンエンジンにおいて、
吸気順序が連続しない気筒同士を同一グループとする各
グループ毎の気筒別の独立吸気通路および集合部と各集
合部に連なる通路部分とで構成される共鳴系を、その最
短共鳴用経路による共鳴同調回転数Nrがエンジンの許容
最高回転数Nmaxに対して 0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax となるように設定しているため、吸気系をコンパクトな
構造としつつ、エンジンの許容最高回転数付近で共鳴効
果により充填効率を高めることができる。その上、気筒
列方向の一側方から吸気を導くように配設された主吸気
通路を気筒列方向に延びる上記各集合部の略中央に接続
するようにしているので、各気筒に対する吸気の分配性
が高められて、高速域での共鳴による過給作用が有効に
発揮され、エンジン出力を大幅に高めることができるも
のである。
吸気順序が連続しない気筒同士を同一グループとする各
グループ毎の気筒別の独立吸気通路および集合部と各集
合部に連なる通路部分とで構成される共鳴系を、その最
短共鳴用経路による共鳴同調回転数Nrがエンジンの許容
最高回転数Nmaxに対して 0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax となるように設定しているため、吸気系をコンパクトな
構造としつつ、エンジンの許容最高回転数付近で共鳴効
果により充填効率を高めることができる。その上、気筒
列方向の一側方から吸気を導くように配設された主吸気
通路を気筒列方向に延びる上記各集合部の略中央に接続
するようにしているので、各気筒に対する吸気の分配性
が高められて、高速域での共鳴による過給作用が有効に
発揮され、エンジン出力を大幅に高めることができるも
のである。
第１図は本発明の吸気装置をＶ型６気筒エンジンに適用
した場合の一実施例を示す吸気装置概略図、第２図は別
の実施例を示す吸気装置概略図、第３図は第１図または
第２図の吸気装置をモデル化して示す説明図、第４図は
上記吸気装置によるエンジン出力トルクの特性を、主吸
気通路が集合部の一端側に接続された場合と比較して示
す特性図、第５図は共鳴同調回転数を種々変えた場合の
エンジン出力トルクの特性図、第６図乃至第８図はＶ型
６気筒エンジン以外の各種多気筒エンジンに適用した場
合の各実施例を示す吸気装置概略図である。 3a〜3f,23a〜23d,43a〜43d,63a〜63h……気筒、5a〜5f,
25a〜25d,45a〜45d,65a〜65h……独立吸気通路、6,7,2
6,27,46,47,66,67……集合部、10,30,50,70……主吸気
通路。
した場合の一実施例を示す吸気装置概略図、第２図は別
の実施例を示す吸気装置概略図、第３図は第１図または
第２図の吸気装置をモデル化して示す説明図、第４図は
上記吸気装置によるエンジン出力トルクの特性を、主吸
気通路が集合部の一端側に接続された場合と比較して示
す特性図、第５図は共鳴同調回転数を種々変えた場合の
エンジン出力トルクの特性図、第６図乃至第８図はＶ型
６気筒エンジン以外の各種多気筒エンジンに適用した場
合の各実施例を示す吸気装置概略図である。 3a〜3f,23a〜23d,43a〜43d,63a〜63h……気筒、5a〜5f,
25a〜25d,45a〜45d,65a〜65h……独立吸気通路、6,7,2
6,27,46,47,66,67……集合部、10,30,50,70……主吸気
通路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−19927（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−132435（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−34526（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−194128（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−76247（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02B 27/00 - 27/02
Claims (1)
- 【請求項１】吸気通路の上流側に吸入空気量検出手段を
備えたガソリンエンジンにおいて、エンジンの吸気系を
吸気順序が連続しない気筒同士を同一グループとする複
数のグループに分けて、気筒別の独立吸気通路を各グル
ープ毎に各々集合させ、この各集合部を気筒列方向に延
びるように形成する一方、この各集合部の上流の主吸気
通路を気筒列方向の一側方から吸気を導くように配設
し、かつ、この各集合部の略中央に上記主吸気通路を接
続するとともに、上記吸入空気量検出手段の下流側にお
いて上記各グループの独立吸気通路および集合部と各集
合部に連なる通路部分とで共鳴系を構成し、この共鳴系
を、その最短共鳴用経路による共鳴同調回転数Nrがエン
ジンの許容最高回転数Nmaxに対して 0.7Nmax＜Nr＜1.2Nmax となるように設定したことを特徴とするエンジンの吸気
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10941188A JP2820411B2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | エンジンの吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10941188A JP2820411B2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | エンジンの吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01280631A JPH01280631A (ja) | 1989-11-10 |
| JP2820411B2 true JP2820411B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=14509567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10941188A Expired - Fee Related JP2820411B2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | エンジンの吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2820411B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007023863A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Toyota Motor Corp | 吸気装置 |
| JP2008031987A (ja) | 2006-06-29 | 2008-02-14 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の吸気装置、内燃機関 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57148024A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-13 | Hino Motors Ltd | Intake and exhaust for diesel engine |
| JPS57153924A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-22 | Hino Motors Ltd | Inertia supercharging intake manifold in internal combustion engine |
| JPS5988221U (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-14 | いすゞ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の吸気装置 |
| JPS5988223U (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-14 | いすゞ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の吸気装置 |
| JPS5988222U (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-14 | いすゞ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の吸気装置 |
| JPS61116128U (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-22 | ||
| JPS6254233U (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-03 |
-
1988
- 1988-05-02 JP JP10941188A patent/JP2820411B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01280631A (ja) | 1989-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |