JPH02201016A - 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、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の改良に関する。

（従来の技術） 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、吸気順序が連続しない気筒
を同一グループとする２グループの気筒群にそれぞれ接
続された２つの吸気通路を設け、この各吸気通路をそれ
ぞれ、吸気マニホールドブランチの上流端が接続された
拡大室（容積大の集合室）と、この拡大室から上流に延
びる共鳴通路とを備えて構成するとともに、上記拡大室
等に、上記各吸気通路相互を連通遮断可能とする切替装
置を設け、各吸気通路の上流端を上流側集合室に接続し
ている。この装置によると、上記切替装置が上記各吸気
通路相互を遮断した状態にあるときは、上流側集合室で
反転して反射される吸気圧力波により、エンジン回転数
が比較的低い領域で慣性過給効果が得られ、上記切替装
置が上記各吸気通路を連通ずる状態となったときは、圧
力波の反転反射位置が吸気ポートに近づけられることに
より、エンジン回転数が比較的高い領域で慣性過給効果
が得られる。

ところが、上記吸気装置によると、吸気マニホールドブ
ランチ部が集合する部分に大きな容積の拡大室が設けら
れているため、吸気系が大型化し、自動車に搭載する場
合に大きな設置スペースが必要となる等の不都合がある
。

そこで、本出願人は、特開昭６３−９２７９１号におい
て、各気筒の吸気ポートに通じる吸気通路に、各吸気ポ
ートとの間に拡大室を有せずに、各吸気ポートから伝播
する圧力波を周回させるように環状をなし、かつ、高速
域で圧力波の共振状聾が得られる所定の通路長さを有す
る共鳴用環状通路を設けるとともに、この共鳴用環状通
路と別の経路とに圧力波伝播路を切替える切替手段を設
けたエンジンの吸気装置を提案した。

該吸気装置によると、少なくとも高速域では、上記共鳴
用環状通路を通って伝播する圧力波により各気筒間で共
鳴効果が得られ、また、上記切替手段によって圧力伝播
経路が切替えられることにより、複数の回転数域で動的
効果が得られる。

また、少なくともブランチ部集合箇所に相当する部分に
は拡大室を設けなくてもよいので、吸気系のレイアウト
やコンパクト化に有利な構造となる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のような共鳴用環状通路が設けられた吸
気装置において、ＥＧＲ，ブローバイガス、蒸発燃料な
どの環流ガスを吸気通路に環流させる場合、環流ガス用
の通路を単に共鳴用環状通路に接続しただけでは、環状
通路に環流ガスが滞留して急加速時に失火が発生したり
、気筒間のトルク差が生じたりするという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので１．Ｌ記によ
うな吸気装置において、環流ガスの滞留等が生じないよ
うにすることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） このため本発明は、各気筒の吸気ポートに通じる吸気通
路に、各吸気ポートから伝播する圧力波を周回させるよ
うに環状をなす共鳴用環状通路が設けられ、該環状通路
に吸気を導入する導入吸気通路が連結されてなるエンジ
ンの吸気装置において、環流ガス用の通路が、最上流側
に位置する気筒よりも上流側の共鳴用環状通路あるいは
上記導入吸気通路に接続されていることを特徴とするも
のである。

（発明の作用・効果） 本発明は、環流ガス用の通路を、最上流側に位置する気
筒よりも上流側の共鳴用環状通路あるいは導入吸気通路
に接続したものである。

したがって、環流ガスが共鳴用環状通路に滞留するのが
未然に防止され、急加速時の失火が防止できる。

また、環流ガス用の通路が最上流側の気筒よりも上流側
で共鳴用環状通路あるいは導入吸気通路に接続されてい
るから、環流ガスの拡散が有効に行なわれ、気筒間のト
ルク差が生じにくくなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明す
る。

第１図に示すように、第１実施例に係る４気筒エンジン
■０のエンジン本体１１には、１番〜４番の各気筒１２
ａ＝１２ｄが設けられ、各気筒１２ａ＝１２ｄにはそれ
ぞれ吸気ポート１３ａ−１３ｄおよび排気ポート１４ａ
〜１４ｄが形成されている。

上記各排気ボーＸ４ａ〜１４ｄは、独立排気通路１８ａ
＝Ｉ８ｄを介して主排気通路１８に接続されている。

上記谷吸気ポート１３ａ＝Ｉ３ｄに通じる吸気通路には
、各吸気ポート１３ａ〜ｉ３ｄとの間に拡大室を有しな
い共鳴用環状通路１５が設けられている。

この共鳴用環状通路１５は、各吸気ポート１３ａ〜１３
ｄから伝播する圧力波を周回させるように環状をなして
いる。

該共鳴用環状通路１５には、短い独立吸気通路１６ａ〜
１．６ｄを介して上記各吸気ポート１３ａ〜＋３ｄが接
続されると共に、これら吸気ポート１３ａ＝Ｉ３ｄが接
続された部分の側方部等の適宜箇所において、吸気導入
通路１７が共鳴用吸気通路１５に接続されている。

上記吸気導入通路１７には、上流側から下流側に向って
、エアクリーナ２１゜エアフロメータ２２、スロットル
弁２３が順次に設けられている。

しかして、各気筒１２ａ〜＋２ｄの各吸気ポート１３ａ
＝Ｉａｄ付近には、各気筒１２ａ−１２ｄの作動により
、それぞれの吸気行程途中で負圧となって吸気行程終期
に正圧となる基本的圧力振動（第４図のＡ参照）が生じ
る。

そして、この圧力波が、第１図に一点鎖線で示ｔように
（１番気筒１２ａからの圧力伝播を例示する）、上流側
と下流側の二方向に分かれてそれぞれ共鳴用環状通路１
５を周回するように伝播し、共鳴用環状通路１５をほぼ
一周して他の気筒の吸気ポートに作用する。この場合、
共鳴用環状通路１５による圧力伝＃ｌｉ経路には圧力反
転部がないので、反転することなく伝播された圧力波が
吸気ポートに作用する。

そして、圧力波が共鳴用環状通路１５をほぼ一周する時
間とＬ記の基本的圧力振動の周期「とが一致する扶植と
なったとき、すなわち」（部用環状通路１５全体の長さ
しく独立吸気通路の容積等の影響ら考慮した等価管長）
と上記周期でとの関係が τ−Ｌ　／　ａ ａ：音速 となったときは、第４図に実線矢印で示すように１番気
筒１２ａに生じて共鳴用環状通路１５を伝播した圧ツノ
波が２番気筒＋２ｂに生じた圧力波と重なり、同様にし
て２番気筒１２ｂから伝播した圧力波が３番気筒１２ｅ
に生じる圧力波と重なり、３番気筒１２ｅから伝播した
圧力波が４番気筒１２ｃに生じる圧力波と重なり、４番
気筒１．２ｄから伝播した圧力波が１番気筒１２ａに生
じる圧力波と眞なる。こうして、気筒相互間で圧力波が
共振する相部効果により、第４図Ｊ、：Ｂで示すように
圧力振動が強められ、各気筒の充填効率が高められるこ
ととなる。

一方、上記排気通路１８と吸気通路（吸気導入通路１７
）とはＥＧＲ通路２４で連結され、該ＥＧＲ通路２４に
はＥＧＲ弁２５が介設され、該ＥＧＲ弁２５は、吸気通
路からの負圧通路２８が接続されて、吸気通路の負圧に
より開閉制御される。

該Ｅ　Ｇ　Ｒ通路２４は、スロットル弁２３より下流で
、かつ最−上流側に位置する１番気筒＋２ａよりも上流
側の吸気導入通路１７に接続されている。

このＥＧＲ通路２４の吸気導入通路Ｉ７への接続位置は
、第１図にハツチングで示す範囲で自由に設定すること
ができるが、分岐部２６よりも下流側が好ましく、さら
に分岐部２６と最り流側に位置する１番気筒１２ａとの
略中間位置（第１図の接続位Ｒ）がより好ましい。

即ち、分岐部２６よりも上流側であると、ＥＧＲガスが
共鳴用環状通路１５に入って滞留するおそれがあり、ま
た、１番気筒１２ａに近すぎると、ＥＧＲガスの拡散が
充分に行なわれないおそれがある。

また、ＥＧＲ通路２４の吸気導入通路Ｉ７への接続位置
を、ハツチングで示す範囲に限ったのは、共鳴用環状通
路の例えばＰ位置にＥＧＲ通路２４を接続すれば、この
Ｐ位置にＥＧＲガスが滞留して、急加速時に気筒に一気
に供給され、失火が発生するおそれがあるからである。

同様に、Ｑ位置にＥＧＲ通路２４を接続すれば、ＥＧＲ
ガスの拡散が充分に行なわれないので、気筒間のトルク
差が生じるおそれがあるからである。

上記のようにＥＧＲ通路２４の吸気導入通路Ｉ７への接
続位置を工夫したことにより、ＥＧＲガスが共鳴用環状
通路１５に滞留するのが未然に防止でき、急加速時の失
火が有効に防止できる。

また、ＥＧＲガスの拡散も有効に行なわれるので、気筒
間のトルク差が生じにくくなる。

上記第１実施例ではＥＧＲガスを環流させる場合につい
て述べたが、ブローバイガスや蒸発燃料の環流の場合も
同様に構成することができる。

第２図は第２実施例に係る３気筒エンジン３０を示し、
このエンジン３０でらＥＧ）（通路２４の吸気導入通路
１７への接続位置をハツチングで示す範囲に設定すれば
、同様の作用・効果を奏することができる。

第３図は第１実施例の変影例の４気筒エンジン４０を示
し、共鳴用環状通路１５が２気筒分だけ吸気通路の上流
側へオフセットされている。

このエンジン４０でもＥＧＲ通路２４の吸気導入通路１
７への接続位置をハツチングで示す範囲に設定すれば、
同様の作用・効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１実施例の吸気装置の平面図、
第２図は第２実施例の吸気装置の平面図、第３図は第１
実施例の変形例の吸気装置の平面図、第４図は吸気ポー
ト付近の圧力振動を示すグラフである。 １０．３０．４０−・・エンジン、Ｉ　２ａ〜Ｉ　２ｄ
−気筒、１３ａ〜１３ｄ・・・吸気ポート、ｌ訃・・共
鳴用環状通路、１６ａ＝Ｉ６ｄ・・・独立吸気通路、１
７・・・吸気導入通路、２４・・・ＥＧＲ通路、２５・
・・ＥＧＲ弁、２６・・・分岐部。 特許出願人　　　マツダ株式会社 代理人　　弁理士　　前出　葆　ほか２名第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）各気筒の吸気ポートに通じる吸気通路に、各吸気
   ポートから伝播する圧力波を周回させるように環状をな
   す共鳴用環状通路が設けられ、該環状通路に吸気を導入
   する導入吸気通路が連結されてなるエンジンの吸気装置
   において、 環流ガス用の通路が、最上流側に位置する気筒よりも上
   流側の共鳴用環状通路あるいは上記導入吸気通路に接続
   されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。