JPH0192519A - エンジンの吸気装置 - 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、多気筒エンジンの吸気装置に関し、特に、吸
気系において吸気の共振現象を生じさせて吸気過給を行
うようにしたものに関するものである。

（従来の技術） 従来より、エンジンの気筒内燃焼室に吸入される吸気の
動的効果によってその充填効率を高め、エンジンの出力
トルクを増大させるようにしたものは種々知られている
。その−例として、例えば特公昭６０−１４１６９号公
報等に示されるものでは、多気筒エンジンにおける吸気
通路を、吸気順序（点火順序）の連続しない気筒を同じ
グループとする気筒グループにそれぞれ接続される２つ
の吸気通路に分け、その各々の吸気通路を、吸気マニホ
ールドのブランチ部上流端が接続された拡大室と、この
拡大室に接続された共鳴用吸気通路とで構成するととも
に、該共鳴用吸気通路の上流端を上流側集合室に連通さ
せ、上記拡大室に、両吸気通路同士を連通状態または連
通遮断状態に切り換える切換装置を設け、上記切換装置
によって各吸気通路同士の連通を遮断したときには、各
気筒の吸気行程に生じた負の圧力波を上記上流側集合室
で反射させて正の圧力波に反転させ、その反転した正の
圧力波により比較的低い回転域で吸気の慣性過給効果を
発揮させる一方、各吸気通路同士を連通させたときには
、上記吸気圧力波の反転反射位置を吸気ボートに近付け
て、吸気圧力振動の固有周波数を高くし、高速回転域で
慣性過給効果を得るようになされている。

また、特開昭５９−５６５号公報には、Ｖ型エンジンの
吸気をその共振現象により過給する場合において、その
具体的な構造として、エンジンの左右バンク間に、内部
に空間を有する外壁と、該外壁の空間内に略鉛直面内で
外壁に沿って環状に延びるように配置され、下流端が各
吸気ボートに連通する複数のラム管式吸気管とを備えて
なるブレナム型吸気マニホールドを配置することにより
、コンパクトな吸気マニホールドでもって吸気を過給す
るようにすることが開示されている。

この他、例えば吸気順序の連続しない気筒グループにお
ける各気筒の吸気ボートをサージタンク等の容積拡大室
のない共鳴用吸気通路（吸気通路）に接続し、その共鳴
用吸気通路での吸気の共振周波数がエンジンの特定回転
域になるように共鳴用吸気通路の長さを設定することに
より、吸気をその共鳴効果によって過給するようにする
ことも可能である。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記従来例の如く、エンジンの複数の気筒を
吸気順序の連続しない２つのグループに分け、その各気
筒グループに共鳴用吸気通路を接続して、その共鳴用吸
気通路での吸気の共振現象を利用して吸気を過給する場
合において、共鳴用吸気通路の一端に吸気供給通路を接
続すると、各気筒から吸気供給通路までの距離のばらつ
きにより、共鳴状態における吸気の圧力波の伝播状態が
異なり、各気筒間で吸気充填量に差異が生じ、吸気供給
通路から流入する吸気の動圧の影響と相俟って、吸気供
給通路に近い上流側の気筒での吸気充填量が吸気供給通
路から遠い下流側の気筒よりも多くなる。それ故、その
上流側気筒での空燃比がリーン側に偏り過ぎ、ノッキン
グが生じる虞れがある。

本発明の目的は、上記の共鳴用吸気通路に対する吸気供
給通路の接続部位を特定することにより、エンジンの各
気筒と吸気供給通路との距離を均等化し、共鳴域での気
筒間の吸気充填量のばらつきを低減して、空燃比の不均
一によるノッキングの発生を抑制しようとすることにあ
る。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明の解決手段は、吸気
供給通路を、吸気順序の連続しない２つのグループの各
々における両端に位置する気筒との連通部間の共鳴用吸
気通路に接続するものとする。

すなわち、本発明の構成は、吸気順序の連続しない２つ
のグループに複数の気筒が分けられ、その各気筒グルー
プに接続される共鳴用吸気通路を備え、該共鳴用吸気通
路で吸気を共鳴同調させて過給するようにしたエンジン
の吸気装置に対し、上記各気筒グループにおける両端に
位置する気筒との連通部間の共鳴用吸気通路に、吸気を
供給する吸気供給通路を接続したことを特徴とする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、エンジンの運転生、共
鳴用吸気通路において吸気の共鳴同調が生じ、この共鳴
同調により吸気が過給されて、エンジンの出力トルクが
増大する。

その場合、吸気順序の連続しない２つのグループの各々
における両端に位置する気筒との連通部間の共鳴用吸気
通路に吸気供給通路が接続されているので、各気筒グル
ープにおける気筒と吸気供給通路との距離は概ね均等に
なる。このため、吸気の圧力波の伝播が各気筒グループ
でのどの気筒に対しても略等しく行われ、しかも吸気供
給通路からの吸気の動圧による影響も小さくなり、よっ
て各気筒の吸気充填量のばらつきを低減して、空燃比の
不均一によるノッキングの発生を効果的に抑制できるこ
ととなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面に基づき説明する。

第１図は本発明の実施例に係るエンジンの吸気装置の全
体構成を示し、１はＶ型に配置された第１〜第６の６つ
の気筒２ａ〜２ｆを有する燃料噴射式Ｖ型６気筒エンジ
ンであって、これら６気筒２ａ〜２ｆの点火順序は気筒
番号どおりに第１気筒２ａ〜第６気筒２ｆの順序に設定
されている。

上記６つの気筒２ａ〜２ｆは点火順序の連続しない第１
、第３および第５気筒２ａ、２ｃ、２ｅの３つの気筒と
、第２、第４および第６気筒２ｂ。

２ｄ、２ｆの３つの気筒とでそれぞれ構成される２つの
気筒グループに分けられ、その一方の３つの気筒２　ａ
、　　２　ｃ、　　２　ｅはエンジン１のＶ型に配置さ
れた一方のバンク１ａに順に形成され、他方の気筒グル
ープの３気筒２ｂ、２ｄ、２ｆは他方のバンク１ａに順
に形成されている。

上記各気筒２ａ〜２ｆは吸気ポート３および図示しない
排気ボートを備え、上記各吸気ポート３にはサージタン
ク等による容積拡大室のない吸気通路４が接続されてい
る。この吸気通路４は、独立吸気通路５，５．・・・と
第１および第２の共鳴用吸気通路６，７と吸気供給通路
９とで構成され、上記各独立吸気通路５の下流端は上記
各気筒２ａ〜２ｆの吸気ポート３に接続されている。ま
た、上記第１の共鳴用吸気通路６は、一端が閉塞され直
線状に延びる１対の連通路５ａ、６ａと、該連通路５ａ
、５ａの各他端部同士を接続する下流側連通路６ｂとか
らなり、上記連通路６ａ、６ａにそれぞれ上記各気筒グ
ループの気筒２ａ、２ｃ。

２ｅ（又は２ｂ、２ｄ、２ｆ）に対応する３つの独立吸
気通路５，５．・・・の上流端が接続されている。

一方、上記第２の共鳴用吸気通路７も両下流端部７ａ、
７ａが対向するように略Ｕ字状に彎曲形成され、その両
下流端部７ａ、７ａはそれぞれ上記第１の共鳴用吸気通
路６の両速通路６ａ、６ａに接続されている。よって上
記第１および第２の共鳴用吸気通路６．７により共鳴用
環状吸気通路８が形成されている。すなわち、第１およ
び第２の共鳴用吸気通路６，７の各通路長さはエンジン
回転数に対応した所定長さに設定されており、吸気順序
の連続しない各気筒グループの各気筒２ａ〜２ｆの吸気
ポート３付近に、該多気筒２ａ〜２ｆの吸気行程終期に
生じた吸気の正の圧力波を第１および第２の共鳴用吸気
通路６，７において互いに異なる２方向に伝播させて環
状吸気通路８を略−周させた後、同じ気筒グループの他
の気筒２ａ〜２ｆの吸気ポート３に作用させることによ
り、吸気を共鳴過給させるように構成されている。

さらに、上記吸気供給通路９は、その下流端が上記第２
の共鳴用吸気通路７の中央部つまり上流端に接続されて
おり、この吸気供給通路９の上流端はエアクリーナ１０
に接続され、吸気供給通路９の途中には吸入空気量を測
定するエアフローメータ１１と、その下流側に吸気供給
通路９（吸気通路４）を絞るスロットルバルブ１２とが
配置されている。

そして、上記第２の共鳴用吸気通路７の一方の下流端７
ａは、第１の共鳴用吸気通路６の一方の連通路６ａに対
し、一方の気筒グループに属する第１気筒２ａおよび第
３気筒２Ｃにそれぞれ連通する独立吸気通路５，５の上
流端との接続部間において接続されている。一方、第２
の共鳴用吸気通路７の他方の下流端７ａは、第１の共鳴
用吸気通路６の他方の連通路６ａに対し、他方の気筒グ
ループに属する第２気筒２ｂおよび第４気筒２ｄことそ
れぞれ連通する独立吸気通路５，５の上流端との接続部
間において接続されている。すなわち、上記吸気供給通
路９は第１の共鳴用吸気通路６に、上記各気筒グループ
において両端に位置する第１気筒２ａおよび第５気筒２
ｅとの連通部間、並びに第２気筒２ｂおよび第６気筒２
ｆとの連通部間において第２の共鳴用吸気通路７を介し
て接続されている。

さらに、上記第１の共鳴用吸気通路６における下流側連
通路６ｂにはその連通路６ａ、６ａとの接続端部寄りに
、互いに同期して開閉する蝶弁からなる１対の可変バル
ブ１３．１３が配設されている。これらの可変バルブ１
３．１３は、第２図下半部に示すようにエンジン回転数
に応じて開閉制御され、エンジン回転数が低いときには
閉じられ、高いときには開かれるように調整される。

したがって、上記実施例においては、エンジン１の運転
中、その回転数が低いときには、第１の共鳴用吸気通路
６における可変バルブ１３．１３が閉じられ、第１およ
び第２の共鳴用吸気通路６゜７で構成される環状吸気通
路８が途中で閉塞された状態となる。この状態では、各
気筒グループにおける各気筒２ａ〜２ｆの吸気ポート３
付近に該多気筒２ａ〜２ｆの吸気行程初期に生じた吸気
の負の圧力波がそれぞれ第２の共鳴用吸気通路７を上流
側に移行して、その中央上流端の吸気供給通路９との合
流部で反射されて正の圧力波に反転し、この正の圧力波
が同じ気筒２ａ〜２ｆの吸気行程終期に作用するという
吸気の慣性過給状態となり、このことにより吸気が過給
され、第２図上半部で実線にて示すように、エンジン１
の各気筒２ａ〜２ｆ内の平均有効圧力（エンジン１の出
力トルク）が増大してピークが生じる。

一方、エンジン１が高速回転域になると、上記可変バル
ブ１３．１３が開かれて、共鳴用環状吸気通路８が開放
される。この状態では、吸気順序の連続しない一方の気
筒グループの各気筒２ａ。

２ｃ、２ｅ（又は２ｂ、２ｄ、２ｆ）の吸気ポート３付
近において、該多気筒２ａ、２ｃ、　　２ｅの吸気行程
終期に正圧となる吸気の圧力振動が生じ、この圧力波が
第１および第２の共鳴用吸気通路６゜７（共鳴用環状吸
気通路８）において互いに異なる２方向に伝播して、環
状吸気通路８を略−周したのち同じ気筒グループの他の
気筒２ａ、２ｃ。

２ｅ（又は２ｂ、２ｄ、２ｆ）の吸気ポート３に作用し
、吸気の共鳴状態が生じる。この共鳴状態により吸気が
過給され、第２図上半部で破線にて示すように、エンジ
ン１の出力トルクを増大させることができる。

この場合、上記第２の共鳴用吸気通路７の一方の下流端
７ａは、第１の共鳴用吸気通路６の一方の連通路６ａに
対し、一方の気筒グループに属する第１気筒２ａおよび
第３気筒２Ｃにそれぞれ連通する独立吸気通路５，５の
上流端との接続部間において接続されており、一方、第
２の共鳴用吸気通路７の他方の下流端７ａは、第１の共
鳴用吸気通路６の他方の連通路６ａに対し、他方の気筒
グループに属する第２気筒２ｂおよび第４気筒２ｄにそ
れぞれ連通する独立吸気通路５，５の上流端との接続部
間において接続されているので、各気筒グループにおけ
る気筒２ａ、　　２ｃ、　　２ｅ　（又は２ｂ、２ｄ、
２ｆ）と吸気供給通路９との距離は概ね均等になる。こ
のため、上記吸気の共鳴同調状態または慣性状態におい
て、吸気の圧力波の伝播が各気筒グループにおいてどの
気筒２ａ〜２ｆでも略等しく行われ、しかもその吸気の
圧力波伝播に対する吸気供給通路９からの吸気の動圧に
よる影響も小さくなり、よって各気筒２ａ〜２ｆの吸気
充填量のばらつきが低減され、空燃比の不均一によるノ
ッキングの発生を効果的に抑制することができる。

尚、上記実施例では、吸気供給通路９の第１の共鳴用吸
気通路６への接続部を、第１気筒２ａおよび第３気筒２
Ｃにそれぞれ連通する独立吸気通路５，５の上流端との
接続部間並びに第２気筒２ｂおよび第４気筒２ｄにそれ
ぞれ連通する独立吸気通路５．５の上流端との接続部間
としたが、第３気筒２Ｃおよび第５気筒２ｅにそれぞれ
連通す＝　　１３　− る独立吸気通路５，５の上流端との接続部間並びに第４
気筒２ｄおよび第６気筒２ｆにそれぞれ連通する独立吸
気通路５，５の上流端との接続部間としてもよい。しか
し、上記実施例の場合、同じ大きさの吸気系では、第２
の共鳴用吸気通路７の長さを長くできる分だけ、共鳴用
環状吸気通路８のループ長を長く設定することができる
利点がある。

要は、上記吸気供給通路９は第１の共鳴用吸気通路６に
、上記各気筒グループにおいて両端に位置する第１気筒
２ａおよび第５気筒２ｅとの連通部間、並びに第２気筒
２ｂおよび第６気筒２ｆとの連通部間において接続すれ
ばよいのである。

また、本発明は、上記実施例の如きＶ型６気筒以外の多
気筒エンジンに対しても適用することができるのはいう
までもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によると、多気筒エンジン
における複数の気筒を吸気順序の連続しない２つのグル
ープに分け、その各気筒グループに共鳴用吸気通路を接
続して、その共鳴用吸気通路での吸気の共鳴同調により
吸気を過給する場合において、上記各気筒グループにお
いて両端に位置する気筒との連通部間の共鳴用吸気通路
に吸気供給通路を接続したことにより、各気筒グループ
における気筒と吸気供給通路との距離を均等にして、吸
気の圧力波を各気筒グループでの気筒間で略等しくの伝
播させることができ、しかも吸気供給通路からの吸気の
動圧による影響も小さくでき、よって各気筒の吸気充填
量のばらつきを低減して、空燃比の不均一によるノッキ
ングの発生を効果的に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示し、第１図は
その全体構成を示す模式平面図、第２図はエンジン回転
数に対する可変バルブの開度およびエンジンの各気筒の
平均有効圧力の特性を示す特性図である。 １・・・エンジン、２ａ〜２ｆ・・・気筒、６・・・第
１の共鳴用吸気通路、７・・・第２の共鳴用吸気通路、
８・・・共鳴用環状吸気通路、９・・・吸気供給通路、
１３・・・可変バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気順序の連続しない２つのグループに複数の気
   筒が分けられ、その各気筒グループに接続される共鳴用
   吸気通路を備え、該共鳴用吸気通路で吸気を共鳴同調さ
   せて過給するようにしたエンジンの吸気装置であって、
   上記各気筒グループにおける両端に位置する気筒との連
   通部間の共鳴用吸気通路に、吸気を供給する吸気供給通
   路を接続したことを特徴とするエンジンの吸気装置。