JP3573006B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の吸気装置に関する従来技術として実開昭61−142127号公報がある。以下に、この従来技術を図6に基づき説明する。図6は、従来技術の吸気装置の断面図をあらわしたものである。図6(1)のII−II断面からみた図が図6(2)である。大気(←で表示する。以下同様)は、エアクリーナ21を介して吸気通路11に導入される。吸気通路11には、図示のないアクセルペダルに連結されているスロットルバルブ20が配置されている。スロットルバルブ20を通過した大気は、吸気通路11を通過し、外径が下流に行くに従い大きくなる拡管部11bを経由する。拡管部11bは、Y字形状になっており、二股のバルブ開閉ポート16,16に連結されている。バルブ開閉ポート16には、可変ポート面積バルブ15が配置されている。バルブ開閉ポート16は、可変ポート面積バルブ15の開閉に従い開閉される。大気は、可変ポート面積バルブ15が開弁時、バルブ開閉ポート16を通過する。図6(2)に示すように、バルブ開閉ポート16の下方に隔壁18を隔てて常時開放されている常時開ポート17が設けられている。大気は、常時開ポート17も通過する。
【0003】
バルブ開閉ポート16および常時開ポート17は、サージタンク12に連通されている。サージタンク12は、ポート長可変バルブ23により2つの部屋に区画されている。サージタンク12は、さらに吸気枝管13に連結され、吸気枝管13は、機関本体22の図示のないシリンダに連通されている。。バルブ開閉ポート16および常時開ポート17を通過した大気は、サージタンク12を経由して吸気枝管13を通って機関本体22に至る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の場合、図6(2)に示すように、バルブ開閉ポート16内の可変ポート面積バルブ15が閉じると、スロットルバルブ20を通過してきた大気は、バルブ開閉ポート16と常時開ポート17に流入する。バルブ開閉ポート16に流入した大気は、閉じている可変ポート面積バルブ15に突き当たった後、上流側へ戻り、隔壁18を越えて、常時開ポート17に流入する。このため、スロットルバルブ20から流れてくる大気の流れを悪くし、内燃機関の体積効率を悪化させるという問題が発生する。
【0005】
本発明は、上記の問題を解決するため、可変ポート面積バルブの存在に起因する通気抵抗を減少させ、体積効率の高い内燃機関の吸気装置を提供することを目的にしたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、請求項の発明は、スロットルバルブと、前記スロットルバルブの下流に配置された可変ポート面積バルブと、前記スロットルバルブが配置された小管部と、前記可変ポート面積バルブにより開閉されるバルブ開閉ポートと常時開放されている常時開ポートを区画する隔壁を備えた内燃機関の吸気装置において、前記可変ポート面積バルブが前記小管部の下端と前記隔壁の上端とをつなぐ線上に配置されるとともに、前記可変ポート面積バルブの取付角度が前記可変ポート面積バルブが閉弁時前記小管部の下端と前記隔壁の上端をつなぐ開口部をふさぐように設定されたことを特徴とする内燃機関の吸気装置である。
【0008】
【発明の実施形態】
本発明の実施形態を図に基づき説明する。図1は、本発明の第1実施形態の吸気装置の断面図である。図1により、第1実施形態の構造について説明する。図1に示すように、吸気通路1は、大気の流れに沿った下流において、サージタンク2に連結され、サージタンク2は、さらに吸気枝管3に連結され、吸気枝管3は、図示のない内燃機関のシリンダに連結されている。
【0009】
吸気通路1は、上流側から、ほぼ円筒状の小管部1aと小管部1aに連結されるとともに下流に行くにつれて大径となる断面ほぼ台形の拡管部1bと拡管部1bに連結されるとともに円筒状の大管部1cを備えている。大管部1cは、内部に設けられている隔壁8により、バルブ開閉ポート6と常時開ポート7に区画されている。バルブ開閉ポート6は、ポート面積を可変にする可変ポート面積バルブ5を内部に備えている。
【0010】
小管部1aの内部には、図示のないアクセルペダルにより作動するスロットルバルブ10が取り付けられている。スロットルバルブ10の取付角度は、常時開ポート7の方向に設定されている。
【0011】
上記した第1実施形態によれば、小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10が全開で可変ポート面積バルブ5が閉じている時、スロットルバルブ10を通過した大気のほとんどは、バルブ開閉ポート6に流入して逆流することなく、常時開ポート7に流入するので、体積効率を向上させることができる内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【0012】
また、この第1実施形態は、小管部1aと小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10の取付角度を調整することで実現できるので、部品の追加をする必要がなく、低コストを達成することができる内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【0013】
次に、図2により、第2実施形態を説明する。図2は、本発明の第2実施形態の吸気装置の断面図である。図2の実施形態と図1の実施形態が相違する構成を中心に説明し、同様な構成は省略する。図2に示すように、吸気通路1は、小管部1aと小管部1aに連結されている屈曲部1dと屈曲部1dに連結されている大管部1cを備えている。屈曲部1dは、所定の角度で交差している小管部1aと大管部1cをつなぐ構成となっている。
【0014】
図2の実施形態の場合も、小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10が全開で可変ポート面積バルブ5が閉じている時、スロットルバルブ10を通過した大気のほとんどは、バルブ開閉ポート6に流入して逆流することなく、常時開ポート7に流入するので、体積効率を向上させることができる内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【0015】
また、第2実施形態は、小管部1aと小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10の取付角度を調整することで実現できるので、部品の追加をする必要がなく、低コストを達成することができる内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【0016】
次に、図3により、第3実施形態を説明する。図3は、本発明の第3実施形態の吸気装置の断面図である。図3の実施形態と図1の実施形態が相違する構成を中心に説明し、同様な構成は省略する。図3に示すように、吸気通路1は、小管部1aと小管部1aに連結されている拡管部1bと拡管部1bに連結されている大管部1cを備えている。拡管部1bは、断面形状が下流に行くに従いその1側面が軸中心から離れ、他方は直線状を維持することにより大径となる構成をとっている。
【0017】
図3の実施形態の場合も、小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10が全開で可変ポート面積バルブ5が閉じている時、スロットルバルブ10を通過した大気のほとんどは、バルブ開閉ポート6に流入して逆流することなく、通気抵抗の小さい常時開ポート7に流入するので、体積効率を向上させることができる内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【0018】
また、第3実施形態も小管部1aと小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10の取付角度を調整することで実現できるので、部品の追加をする必要がなく、低コストを達成することができる内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【0019】
図4により、第4実施形態を説明する。図4は、本発明の第4実施形態の吸気装置の断面図である。図4の実施形態と図1の実施形態が相違する構成を中心に説明し、同様な構成は省略する。図4に示すように、吸気通路1は、小管部1aと小管部1aに連結されている拡管部1bと拡管部1bに連結されている大管部1cを備えている。拡管部1bは、図1と同様、下流に行くにつれて大径となる断面ほぼ台形構成をとっている。小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10は、スロットルバルブ10が全開時、スロットルバルブ10を通過した大気がバルブ開閉ポート6と常時開ポート7にほぼ均等に分配されるよう、隔壁8に向かう方向に取り付けられている。可変ポート面積バルブ5は、小管部1aの下端1a1と隔壁8の上端8aとをつなぐ線上に配置される。可変ポート面積バルブ5の取付角度は、可変ポート面積バルブ5が閉弁時、小管部1aの下端1a1と隔壁8の上端8aとをつなぐ開口部6aをふさぐように設定されている。
【0020】
図4の実施形態の場合、可変ポート面積バルブ5は、可変ポート面積バルブ5が閉弁時、小管部1aの下端1a1と隔壁8の上端8aとをつなぐ開口部6aをふさぐように設定されているため、小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10が全開で可変ポート面積バルブ5が閉じている時、スロットルバルブ10を通過した大気は、滑らかに常時開ポート7に流入するので、体積効率を向上させることができる内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【0021】
また、第4実施形態も小管部1aと小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10および可変ポート面積バルブ5の取付位置や取付角度を調整することで実現できるので、部品の追加をする必要がなく、低コストを達成することができる内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【0022】
図5により、第5実施形態を説明する。図5は、本発明の第5実施形態の吸気装置の断面図である。図5の実施形態と図2の実施形態が相違する構成を中心に説明し、同様な構成は省略する。図5に示すように、可変ポート面積バルブ5は、小管部1aの下端1a1と隔壁8の上端8aとをつなぐ線上に配置される。可変ポート面積バルブ5の取付角度は、可変ポート面積バルブ5が閉弁時、小管部1aの下端1a1と隔壁8の上端8aとをつなぐ開口部6aをふさぐように設定されている。
【0023】
図5の実施形態の場合、可変ポート面積バルブ5は、可変ポート面積バルブ5が閉弁時、小管部1aの下端1a1と隔壁8の上端8aとをつなぐ開口部6aをふさぐように設定されているため、小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10が全開で可変ポート面積バルブ5が閉じている時、スロットルバルブ10を通過した大気は、滑らかに常時開ポート7に流入するので、体積効率を向上させることができる内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【0024】
また、第5実施形態も小管部1aと小管部1aに取り付けられているスロットルバルブ10および可変ポート面積バルブ5の取付位置や取付角度を調整することで実現できるので、部品の追加をする必要がなく、低コストを達成することができる内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【0026】
【発明の効果】
請求項の発明は、スロットルバルブと、前記スロットルバルブの下流に配置された可変ポート面積バルブと、前記スロットルバルブが配置された小管部と、前記可変ポート面積バルブにより開閉されるバルブ開閉ポートと常時開放されている常時開ポートを区画する隔壁を備えた内燃機関の吸気装置において、前記可変ポート面積バルブが前記小管部の下端と前記隔壁の上端とをつなぐ線上に配置されるとともに、前記可変ポート面積バルブの取付角度が前記可変ポート面積バルブが閉弁時前記小管部の下端と前記隔壁の上端をつなぐ開口部をふさぐように設定されたことを特徴とする内燃機関の吸気装置であるので、通気抵抗を低減でき、体積効率を向上させることができるとともにコスト増加がほとんどない内燃機関の吸気装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の吸気装置の断面図を示す。
【図2】本発明の第2実施形態の吸気装置の断面図を示す。
【図3】本発明の第3実施形態の吸気装置の断面図を示す。
【図4】本発明の第4実施形態の吸気装置の断面図を示す。
【図5】本発明の第5実施形態の吸気装置の断面図を示す。
【図6】従来技術の吸気装置の断面図を示す。
【符号の説明】
1…… 吸気通路
1a…… 小管部
1a1…… 下端
1b…… 拡管部
1c…… 大管部
1d…… 屈曲部
2…… サージタンク
3…… 吸気枝管
5…… 可変ポート面積バルブ
6…… バルブ開閉ポート
6a…… 開口部
7…… 常時開ポート
8…… 隔壁
8a…… 上端
10…… スロットルバルブ
11…… 吸気通路
11b…… 拡管部
12…… サージタンク
13…… 吸気枝管
15…… 可変ポート面積バルブ
15a…… 弁軸
16…… バルブ開閉ポート
17…… 常時開ポート
18…… 隔壁
20…… スロットルバルブ
21…… エアクリーナ
22…… 機関本体
23…… ポート長可変バルブ

Claims (1)

  1. スロットルバルブと、前記スロットルバルブの下流に配置された可変ポート面積バルブと、前記スロットルバルブが配置された小管部と、前記可変ポート面積バルブにより開閉されるバルブ開閉ポートと常時開放されている常時開ポートを区画する隔壁を備えた内燃機関の吸気装置において、前記可変ポート面積バルブが前記小管部の下端と前記隔壁の上端とをつなぐ線上に配置されるとともに、前記可変ポート面積バルブの取付角度が前記可変ポート面積バルブが閉弁時前記小管部の下端と前記隔壁の上端をつなぐ開口部をふさぐように設定されたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
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