JPH01193021A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の吸気装置に係わり、特にフランジ部
から複数の吸気管を直接分岐させた吸気ブランチ部の吸
気分配特性の向上に好適な内燃機関の吸気装置に関する
− 〔従来の技術〕 混合気を各気筒にほぼ等しく分配することを目的とした
従来の内燃機関の吸気装置としては、実公昭６０−３３
３３３号がある。この吸気装置は、横型気化器からの混
合気を多気筒機関の各気筒に分配する吸気マニホールド
を、横型気化器に取り付く集合管部と、この集合管部か
ら分岐して各気筒に取付く各吸気通路とで構成した内燃
機関の吸気装置を対象とし、各吸気通路における集合管
部との接続側の端部を、各吸気通路の軸線が集合管部の
軸線とほぼ平行となり、かつこれら各吸気通路の開口が
集合管部の軸線方向で見て互いに正多角形又は概略正多
角形に配列されるよう束ね形成すると共に、当該吸気通
路の端部を集合管部に対し、各吸気通路の開口が集合管
部の軸線方向で見て集合管部の開口と互いに一部重合す
るように接続することにより、多気筒内燃機関における
各気筒に対して横型気化器からの混合気をほぼ等しく分
配するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来の給気装置は、上流部に位置する
絞り弁の吸気分配特性に対する影響を配慮したものでは
ない。

一方、最近、絞り弁を備えた絞り弁部と、この絞り弁部
からの混合気又は空気を多気筒機関の各気筒に分配する
吸気ブランチ部とを有し、その吸気ブランチ部が、絞り
弁部側のフランジ部と、このフランジ部から直接分岐し
、各気筒に取り付けられた複数の吸気管とで構成され、
第１１図に示すように、フランジ部１には、複数の吸気
管の開口部２が各々別々に開口し、これら吸気管開口部
２が円周上に等ピッチで配列されている給気装置が開発
されている。この吸気装置は、気化器に代え、単点式燃
料噴射装置（ＳＰＩ）又は多点式燃料噴射装置（ＭＰＩ
）により燃料の供給を行う方式の内燃機関に用いられる
ものである。

ところでこのような吸気装置においては、絞り弁３は、
吸気ブランチ部のフランジ部１に対して、絞り弁軸４の
フランジ部への投影が前記等ピッチに配列された複数の
給気管開口部２の上を通るように配置されている。従っ
てこの構成では、絞り弁３を通った吸気流が、上述した
従来型の吸気装置のように集合管部を経ることなく、直
接給気管開口部２に流入するため、弁軸４の投影上の２
つの給気管開口部２とそれ以外の給気管開口部２とでは
吸気流に流速差が生じ、分配特性が悪化するという問題
があった。

本発明の目的は、絞り弁の影響を最小にして、吸気分配
特性を向上させることのできる内燃機関の吸気装置を提
供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、絞り弁を吸気ブランチ部のフランジ部に対
して、絞り弁軸のフランジ部への投影が前記等ピッチに
配列されている複数の給気管開口部の間を通るように配
置したことを特徴とする内燃機関の吸気装置によって達
成される。

可能な場合には、好ましくは前記吸気管を、吸気管の長
さが同じものでは別グループとなるように２つのグルー
プに分け、絞り弁の弁軸をこの２つのグループの給気管
開口部の間を通るように配置する。

また好ましくは、絞り弁部と吸気ブランチ部との間に、
フランジ部の給気管開口部への吸気流に旋回流を与える
旋回手段を設ける。この場合、旋回流の方向と給気管開
口部における各吸気管の吸気順序の方向とが等しくなる
ようにする。

〔作用〕

絞り弁軸のフランジ部への投影が複数の給気管開口部の
間を通ることにより、給気管開口部は全て絞り弁軸の投
影部具外の部分に位置し、この部分では弁軸による吸気
流の流速差が生じていないので、各給気管開口部に対し
て吸気流がほぼ等しく分配される。従って、吸気管に対
する吸気分配特性が向上する。

また絞り弁軸を、吸気管の長さが同じものでは別グルー
プとなる２つのグループの給気量通路開口部の間を通る
ように配置することにより、吸気管の長さの差による影
響が絞り弁軸の投影部内側で同じとなり、吸気分配特性
がさらに向上する。

また旋回手段を設け、旋回流の方向と給気管開口部にお
ける各吸気管の吸気順序の方向とが同じになるようにす
ることにより、吸気流が給気管開口部にスムーズに流入
することが可能となり、絞り弁による偏流の影響をさら
に軽減し、吸気分配特性の一層の向上が図れる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図ないし第３図は、本発明を多点式燃料噴射装置（
ＭＰＩ）により燃料の供給を行う方式の内燃機関に適用
した一実施例を示すもので、第１図において符号１はそ
の内燃機関である。内燃機関１は４個の気筒Ｉ、Ｉ［、
ＩＩ［、ＩＶを有する４気筒エンジンとして構成されて
いる。エンジン１には本発明の吸気装置２が設けられて
いる。

吸気装置２は、絞り弁３を備えた絞り弁部４（第３図参
照）と、この絞り弁部４からの空気を４気筒エンジン１
の各気筒１．　Ｉｌ、　ｆｆｉ、　ＩＶに分配する吸気
ブランチ部５とからなっている。吸気ブランチ部５は、
絞り弁部４を装着するフランジ部６と、このフランジ部
６から直接分岐し、各気筒１、ｎ、ｍ、ｒｖに取り付け
られた４本の吸気管７とで構成されている。７ランノ部
６には、第２図に拡大して示すように、吸気管７の各開
口部８が別々に開口し、これら開口部８は円周上に等ピ
、ツチで配列されている。

絞り弁部４において、絞り弁３は絞り弁軸９に支持され
、絞り弁３は吸気ブランチ部５のフランジ部６に対して
、絞り弁軸９の７ランノ部６への投影が上記等ピッチに
配列された２つの給気管開口部８と他の２つの給気管開
口部８との間を通るように配置されている。この絞り弁
３の配置は、吸気ブランチ部５のフランジ部６を従来の
位置から吸気管７に対して４５度回転させることにより
★現している。

本実施例においては以上のように構成したので、４個の
給気管開口部８は全て絞り弁３の弁軸９の投影部具外の
部分に位置し、この部分では弁軸９による吸気流の流速
差が生じない、従って、各給気管開口部８に対して吸気
流がほぼ等しく分配され、吸気分配特性が向上する。

第４図は、本実施例と従来の吸気装置による４気筒エン
ジンにつき、絞り弁を全開にして各気筒間の空燃比差Δ
Ａ／Ｆを測定した試験結果を示すもので、横軸にはエン
ジン回転数をとっである。

この試験結果より、本実施例においては従来例よりも０
．１〜１．０の空燃比差の改善が見られ、エンジン回転
数２０００ｒｐｍ付近で特にその改善が著しいことが分
かる。

また第５図は、本実施例と従来の吸気装置による４気筒
エンジンにつき、エンジン回転数２００ｏｒｐｍ、吸入
負圧５００　ｍ１１１ｇの下で各気筒がらの排気ガス中
のＣｏ＋ＣＯ２＋ＨＣの成分割合（％）を測定した試験
結果を示すもので、横軸に平均値Ｔと気筒番号１〜４を
とっである。この試験結果より、従来例では気筒間での
最大と最小の成分割合の差が約４％あったものが、本実
施例では約１％となり、約３％改善されたことが分かる
。

このように本実施例によれば、各気筒に対する給気分配
特性が向上することにより、各気筒に対する空燃比及び
充填効率が平均化でき、これにより各気筒の燃焼が揃い
、エンジンの振動及び騒音を低減することができる。

なお以上の実施例においては、絞り弁３を上述した配置
にするために、吸気ブランチ部５のフランジ部６を従来
の位Ｍ、（第６図参照）がら吸気管７に対して４５度回
転させ、絞り弁部４の構造は変更せず、従来のままとし
ている。しかしながら、絞り弁部４の方で絞り弁３の絞
り弁軸９の配置角度を変えてもよく、第６図はこのよう
な実施例を示すものである。即ちこの実施例においては
、絞り弁３の絞り弁軸９を絞り弁部において４５度回転
させ、７ランノ部６Ａの配置は従来のままとしている。

この実施例においても、上記実施例と同様の作用効果を
得ることができる。

第７図及び第８図は本発明を６気筒エンジンに適用した
実施例を示す、この実施例においては、エンジン１０の
各気筒１．　Ｉｆ、　Ｄｌ、　ＩＶ、　Ｖ、　ＶＨ：ｌ
：取り付けられている吸気管１１は、気筒Ｉと気筒■の
吸気管１１の長さ、気筒■と気筒Ｖの吸気管１１の長さ
、及び気筒Ｉと気筒ＩＶの吸気管１１の長さがそれぞれ
等しくなるように、吸気通路の開口部１２がフランジ部
１３に開口している。従って、吸気管１１を気筒１．Ｉ
ｆ、Ｉｆの吸気管１１と気筒ＩＶ、Ｖ、ＶＩの吸気管１
１の２つのグループに分けると、吸気管１１の長さが同
じものが別グループになっている。絞り弁１４の絞り弁
軸１５はそのフランジ部１３への投影が、２つのグルー
プの給気管開口部１２の間、即ち気筒１．ｎ、Ｈのグル
ープの給気管開口部１２と気筒ＩＶ、Ｖ、Ｖｌのグルー
プの給気管開口部１２の間に位置するように配置されて
いる。これにより、吸気管１１の長さの差による影響が
絞り弁軸１５の投影部両側で同じとなり、吸気分配特性
がさらに弧状する。

以上の実施例は、本発明を多点式燃料噴射装置（ＭＰＩ
）により燃料の供給−を行う内燃機関に適用した例であ
るが、本発明は単点式燃料噴射装置（ＳＰＩ）により燃
料の供給を行う方式の内燃機関にも適用でき、第９図及
び第１０図はこのような実施例を示すものである９図中
第１図ないし第３図に示した実施例と同等の部材には同
じ符号を付しである。この実施例においては、絞り弁部
４と吸気ブランチ部５のフランジ部６との間に下流噴射
の単点式燃料噴射装置２０を備えた燃料噴射部２１が位
置し、燃料噴射部２１の燃料噴射装置２０の周囲には吸
気流に旋回流を与えるスワラ−２２が設置されている。

スワラ−２２は、第１０図に示すように、これによって
与えられる旋回流の方向と、給気管開口部８における各
吸気管の吸気順序の方向とが同じとなるように構成され
ている。これにより、吸気流が給気管開口部８にスムー
ズに流入することが可能となり、絞り弁３による偏流の
影響をさらに軽減し、吸気分配特性の一層の向上が図れ
る。

〔発明の効果〕

以上明らかな通り、本発明によれば、吸気流に対する絞
り弁の影響を最小にして、吸気分配特性を向上させるこ
とができ、その結果、各気筒に対する空燃比及び充填効
率が平均化でき、各気筒の燃焼が揃い、エンジンの振動
及び騒音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による内燃機関の吸気装置を
示す概略上面図であり、第２図はその吸気装置における
吸気ブランチ部のフランジ部の拡大図であり、第３図は
同吸気装置の絞り弁部と吸気ブランチ部のフランジ部と
を示す縦断面図であり、第４図は同吸気装置による各気
筒の空燃比差の改善を示す試験結果を示す図であり、第
５図は同吸気装置による各気筒の排気ガス中の成分割合
のばらつきの改善を示す試験結果を示す図であり、第６
図は本発明の他の実施例による内燃機関の吸気装置を示
す概略上面図であり、第７図は本発明のさらに他の実施
例による内燃機関の吸気装置を示す概略上面図であり、
第８図はその吸気ブランチ部のフランジ部の拡大図であ
り、第９図は本発明のなおさらに他の実施例による内燃
機関の吸気装置の主要部分の縦断面図であり、第１０図
は同主要部分の概略上面図であり、絞り弁部の絞り弁以
外の部分を除去しており、第１１図は従来の内燃機関の
吸気装置の吸気ブランチ部のフランジ部の概略上面図で
ある。 符号の説明 １．１０・・・エンジン　　２・・・吸気装置３．１４
・・・絞り弁　　　４・・・絞り弁部５・・・吸気ブラ
ンチ部　　６．１３・・・フランジ部１１．７・・・吸
気管　　　８．１２・・・開口部９．１５・・・絞り弁
軸 ２２・・・スワラ−（旋回手段） 出願人　　株式会社　日立製作所 同　　　日立オートモチイブエンジニ アリング株式会社 代理人　　弁理士　春　日　　譲 第１図 ２２−−−−スワラ−（旋回手段） 第２図 第３図 第４図 エンンーン回転畝（ｒＰｍ） 第５図 ２０００ｒｐｍ　−Ｌ ＴＶＯ：　５００ｍｍＨｇ 第６図 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）絞り弁を備えた絞り弁部と、この絞り弁部からの
   混合気又は空気を多気筒機関の各気筒に分配する吸気ブ
   ランチ部とを有し、その吸気ブランチ部が、絞り弁部側
   のフランジ部と、このフランジ部から直接分岐し、各気
   筒に取り付けられた複数の吸気管とで構成され、フラン
   ジ部には、複数の吸気管が各々別々に開口し、これら吸
   気管の開口部が円周上に等ピッチで配列されている内燃
   機関の吸気装置において、 前記絞り弁を吸気ブランチ部のフランジ部に対して、絞
   り弁軸のフランジ部への投影が前記等ピッチに配列され
   ている複数の給気管開口部の間を通るように配置したこ
   とを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. （２）前記絞り弁部と吸気ブランチ部との間に、フラン
   ジ部の給気管開口部への吸気流に旋回流を与える旋回手
   段を設けたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の
   吸気装置。
3. （３）前記旋回流の方向と給気管開口部における各吸気
   管の吸気順序の方向とが同じであることを特徴とする請
   求項２記載の内燃機関の吸気装置。
4. （４）前記吸気管を、吸気管の長さが同じものでは別グ
   ループとなるように２つのグループに分け、前記絞り弁
   の弁軸をこの２つのグループの給気管開口部の間を通る
   ように配置したことを特徴とする請求項１記載の内燃機
   関の吸気装置。