JPH02230919A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPH02230919A
JPH02230919A JP1051612A JP5161289A JPH02230919A JP H02230919 A JPH02230919 A JP H02230919A JP 1051612 A JP1051612 A JP 1051612A JP 5161289 A JP5161289 A JP 5161289A JP H02230919 A JPH02230919 A JP H02230919A
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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、エンジンの吸気装置に係り、特にその高速性
能を向上させるための構造に関する。
［従来技術］ 最近の自動車用エンジンの吸気系には、吸気慣性効率を
高めて低速から高速までの全運転域に亘って高トルクを
確保するための工夫がなされている。その手立ての一つ
として、従来、例えば「特開昭６２−３５０２２号公報
」には、エンジンの燃焼室から導出された長い吸気通路
を低速用サージタンクに連通させるとともに、この吸気
通路の低速用サージタンクよりも吸気下流側に、常閉形
の二次弁によって開閉される高速用吸気通路を分岐して
設け、この高速用吸気通路を高速用サージタンクに連通
させた吸気装置が開示されている。
この吸気装置では、低速用サージタンクと高速用サージ
タンクが吸気管を介して互いに連通されており、この低
速用サージタンクが吸気ダクトを介してエアクリーナに
接続されている。このため、高速あるいは高負荷運転時
に二次弁が開かれると、吸気管を介して高速用サージタ
ンクに導かれた新気が高速用吸気通路から燃焼室に供給
されるので、多量の新気を必要とする運転域では、低速
用吸気通路に加えて高速用吸気通路からも新気が供給さ
れることになり、その分、高速性能を向上させることが
できる。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、この構成の場合、高速用サージタンクは吸気
管および低速用サージタンクを介してエアクリーナに連
なっているので、多量の新気を必要とする運転域におい
ても、この新気は低速用サージタンクや吸気管を経由し
てから高速用サージタンクに導かれることになる。した
がって、その分、新気の流れ経路が長くなるので、吸気
抵抗が増大することになり、新気の供給量を充分に確保
する上でいま一歩改善の余地があった。
それとともに、上記従来の吸気装置では、スロットル弁
が夫々の吸気通路の下流端に設けられているために、こ
のスロットル弁が常に吸気抵抗となるとともに、吸気の
圧力波に乱れを生じさせたり減衰させる原囚ともなり、
新気の充填効率を高める上での妨げとなるといった不具
合もある。
本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
吸気抵抗を少なく抑えて、二次弁が開かれた際に必要と
する新気量を充分に確保することができ、低速性能は勿
論のこと、高速性能をより高めることができるエンジン
の吸気装置の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ そこで、本発明においては、燃焼室から導出された吸気
通路を低速用サージタンクに連通させるとともに、この
吸気通路の低速用サージタンクよりも吸気下流側に、高
速または高負荷運転域で開く常閉形の二次弁によって開
閉される高速用吸気通路を分岐して設け、この高速用吸
気通路を高速用サージタンクに連通させたエンジンにお
いて、上記高速用サージタンクに、エアクリーナからの
新気を導く導入路を接続し、この導入路に人為的に開閉
操作されるスロットル弁を設けるとともに、上記高速用
サージタンクと低速用サージタンクとを連通路を介して
互いに連通させたことを特徴としている。
［作用コ この構成によれば、エアクリーナからの新気Ｃよ常に高
速用サージタンクに導かれるので、二次弁が開かれる運
転域では、新気が低速用サージタンクや連通路を迂回す
ることなく直接高速用吸気通路を通じて燃焼室に共給さ
れる。このため、新気の流れ経路が短くなり、その分、
吸気抵抗を少なく抑えて新気を効率良く燃焼室に供給す
ること力《できる。
また、新気の吸入量を制御するスロ・ットル弁は、高速
用サージタンクの新気の入口に設けられてｔ１るので、
吸気通路の下流端にスロ・ソトル弁が存在する従来の吸
気装置に比べて、吸気通路内での吸気の流れや吸気の圧
力波が、スロットル弁によって遮られたり、乱される虞
れもなくなり、新気の流れが円滑となって充填効率を高
めることができる。
［実施例〕 以下本発明の第１実施例を、乗用自動車用の並列４気筒
エンジンに適用した第１図および第２図にもとづいて説
明する。
図中符号１で示すエンジンは、図示しないエンジンルー
ム内に横置きに収容されており、その上面が前下がりに
傾斜されたエンジンフード２によって覆われている。こ
のエンジンｌのシリンダブロック３は、クランク軸４を
支持するロアケース５と、このロアケース５の上面に立
設されたシリンダ列６とを備えている。シリンダ列６は
四つの気筒７をクランク軸４の軸方向に並設してなるシ
リンダ本体８と、このシリンダ本体８の上面に被嵌され
たシリンダヘッド９とで構成され、各気筒７内のピスト
ンｌＯはコンロッド１ｌを介してクランク軸４と連結さ
れている。
シリンダヘッド９には各気筒７の燃焼室１２に連なる吸
気口ｌ３と排気口１４が設けられている。これら吸気口
ｌ３と排気口ｌ４は吸気弁ｌ５および排気弁１６によっ
て個別に開閉されるようになっており、この吸気口１３
はシリンダヘッド９の後面９ａに、排気口１４はシリン
ダヘッド９の前面９ｂに夫々開口されている。また、シ
リンダヘッド７の上面には、吸気弁１５を開閉駆動する
吸気用カム輔１７と、排気弁【６を開閉駆動する排気用
カム軸１Ｂが設けられており、これらカム軸１７．１８
はヘッド力バー１９によって覆われている。そして、こ
のようなエンジンｌのシリンダ列６は、第１図に示すよ
うに、その気筒７のボア中心線Ｘｌを鉛直線Ｘ２に対し
エンジンルームの後方に角度α傾斜させた姿勢で後傾さ
れている。
ところで、シリンダヘッド９の後面９ａには、各気筒７
の吸気口ｌ３に連なる４本の吸気分配管２０が接続され
ている。吸気分配管２０はシリンダへ・ツド９の後方に
引出された後、上方に向って円弧状に折り返されるとと
もに、この折り返し端がヘッド力バー１９の上方を通し
て前方に導かれており、これら吸気分配管２０の前端は
共通の低速用サージタンク２１に連なっている。このた
め、吸気分配管２０のサージタンク２１への開口端から
吸気口１３の燃焼室１２への開口端までの範囲が、吸気
管長の長い低速用の吸気通路２２を構成しており、本実
施例の場合は、吸気通路２２の管長をより長く確保する
ため、゜低連用サージタンク２１がヘッド力バー１９の
前端よりも前方に突出した位置に設けられているととも
に、吸気分配管２０もヘッド力バー１９上において上方
に向って円弧状に彎曲されている。
なお、この吸気分配管２０は必ずしも円弧状に彎曲させ
る必要はなく、例えば直線状に形成しても良いとともに
、低速用サージタンク２ｌもへッドカバー１９上に配置
しても良い。
また、各吸気分配管２０の上方への折り返し部２５、つ
まり、低速用サージタンク２１よりも吸気口１３に近い
吸気下流側には、上方に向って分岐された分岐管２６が
形成されている。分岐管２６はその管長がきわめて短く
形成されており、これら吸気管２６の上端は高速用サー
ジタンク２７に連なっている。このため、分岐管２６の
高速用サージタンク２７への開口端から吸気口ｌ３の燃
焼室ｌ２への開口端までの範囲が、高速用吸気通路２８
を構成しており、この高速用吸気通路２８の吸気管長は
低速用の吸気通路２２の吸気管長よりも短く設定されて
いる。
高速用サージタンク２７はクランク軸４の軸方向に細長
い箱状をなしており、その長手方向に沿う一端面には、
スロットルボデー２９が連結されている。スロットルボ
デー２９内には人為的に開閉操作される単一のスロット
ル弁３０が収容されており、このスロットルボデー２９
は吸気ダクト３１を介してエアクリーナ３２に連なって
いる。したがって、本実施例の場合は、スロットルボデ
ー２９と吸気ダクト３ｌが新気を高速用サージタンク２
７に導く導入路を構成している。また、この高速用サー
ジタンク２７は連通管３３を介して上記低速用サージタ
ンク２ｌに連通されている。連通管３３は第２図に示す
ように、上記スロットルボデー２９やエアクリーナ３２
とは反対側において、吸気分配管２０と略平行をなして
ヘッド力バー１９の上方を通過しており、この連通管３
３の両端部は上記二つのサージタンク２１．２７の端面
に開口する連通口２Ｌａ．２７ａに接続されている。
各吸気分配管２０の分岐部には、この吸気分配管２０と
分岐管２Ｂとの連通口３５を開閉する常閉形の二次弁３
Ｇが夫々設けられている。これら二次弁３８は“連動軸
３７を介して連動されており、この連動軸３７は上記連
通口３５を径方向に貫通して設けられてい・る。そして
、連動軸３７は吸気負圧を検知して作動するアクチュエ
ータ３８に連結されており、このアクチュエータ３８に
よってエンジン１が高速あるいは高負荷運転域に達した
際に二次弁３６が開操作される。したがって、この二次
弁３６が開かれる運転域では、吸気通路２２内に生じた
吸気の圧力波が高速用サージタンク２７の位置で反射す
るので、見掛け上、吸気通路２２の吸気管長が短くなり
、上記運転域での吸気慣性に旨く適合するようになって
いる。
すなわち、本実施例の場合、吸気口ｌ３から高速用サー
ジタンク２７までの高速用吸気通路２８および高速用サ
ージタンク２７の容積は、高速あるいは高負荷運転域で
の吸気慣性に適合するように設定されているとともに、
吸気口ｌ３から低速用サージタンク２１までの吸気通路
２２の吸気管長および低速用サージタンク２１の容積は
、低速あるいは低負荷運転域での吸気慣性に適合するよ
うに設定されてぃる。
なお、本実施例の場合、二次弁３６の連動軸３７は第１
図中想像線で示すように、吸気分配管２０が折り返され
る部分において、この吸気分配管２０の中心線０１の延
長線上に位置されているとともに、二次弁３Ｂの全開時
にあっては、この二次弁３Ｂの先端が高速用サージタン
ク２７の内部に入り込まないような位置に設けられてい
る。しかも、二次弁３Ｂの全開時には、この二次弁３６
が上記中心線０１と略平行となって吸気分配管２０の内
面形状に沿うようになっており、吸気抵抗の低減が図ら
れている。
なお、図中符号３９は燃料噴射弁を示す。
次に、上記構成の作用について説明する。
スロットル弁３０の開度が小さい低速あるいは低負荷運
転域では、二次弁３６が閉じられているため、燃焼室ｌ
２に生じた吸気負圧は、吸気弁１５が開かれた際に長い
低速用の吸気通路２２を通じて低速用サージタンク２１
に伝えられる。このため、エアクリーナ３２からの新気
は、吸気ダクト３１、高速用サージタンク２７および連
通管３３を介して低速用サージ゜タンク２Ｉに導かれる
ことになり、ここから低速用吸気通路２２を通じて各気
筒７の燃焼室ｌ２に分配される。したがって、新気は低
速運転域での吸気慣性に適合するように設定された低速
用の長い吸気通路２２を通じて燃焼室１２に供給される
から、吸気流速が遅い運転域でも吸気慣性に基づく新気
の押し込み効果によって、新気の充填効率が向上するこ
とになる。
一方、スロットル弁３０が大きく開かれる高速あるいは
高負荷運転域では、二次弁３６が開操作されて連通口３
５が開かれるので、吸気弁ｌ５が開かれた際に吸気通路
２２に生じる吸気の圧力波は、高速用サージタンク２７
の位置で反射されることになり、見掛け上、吸気通路２
２の吸気管長が短くなる。このため、エアクリーナ３２
から高速用サージタンク２７内に導かれた新気は、高速
運転域での吸気慣性に適合するように設定された短い高
速用吸気通路２Ｂを通じても燃焼室１２に供給されるこ
とになる。
よって、高速あるいは高負荷運転域では、新気は低速用
の吸気通路２２ばかりでなく、その多くが高連用の吸気
通路２７を通じて燃焼室ｌ２に供給されることになり、
その分、新気の充填効率が向上してエンジン１の高速性
能を高めることができる。
この際、上記構成においては、エアクリーナ３２から延
びる吸気ダクト３１を直接高速用サージタンク２７に連
通させたので、このエアクリーナ３２からの新気はいず
れの運転状悪にお，いても常に高速用サージタンク２７
に供給されることになる。このため、二次弁３６が開か
れる高速あるいは窩負荷運転域では、新気が低速用サー
ジクンク２１や連通管３３を迂回することなく、この高
速用サージタンク２７から直接高速用吸気通路２８に導
かれることになり、新気の流れ経路が短くなる。
したがって、多量の新気を必要とする高速あるいは高負
荷運転域において、吸気抵抗を少なく抑えて、従来より
も多量の新気を燃焼室１２に供給することができ、その
分、エンジン１の高速性能が向上する。それとともに、
高速あるいは高負荷運転域では、従来に比べてスロット
ル弁３ｏから燃焼室１２に至る新気の流れ経路が短縮さ
れるので、スロットル弁３０を開いた際に、新気が燃焼
室ｌ２に送り込まれるまでの時間が短くなる。このため
、高速あるいは高負荷運転域での加速性能も高めること
ができる。
しかも、新気の吸入量を制御するスロットル弁３０は、
高速用サージタンク２７に連なるスロットルボデー２９
内に設けられているので、吸気通路２２の下流端に吸気
の流れを妨げるような部材が存在することもなく、この
吸気通路２２は滑らかに燃焼室１２に連なることになる
。このため、吸気通路２２内での吸気の流れや圧力波が
、スロットル弁３ｏによって遮られたり乱される虞れも
なくなり、特に高速あるいは高負荷運転域での新気の充
填効率が向上する利点がある。
また、従来のようにスロットル弁３ｏが個々の吸気通路
２２に存在すると、気筒７間においてスロットル弁３０
の開度にばらつきが生じ易いとともに、このばらつきを
解消する面倒な調整作業が必要となるが、上記構成のよ
うにスロットル弁３ｏを高速用サージタンク２７に連な
るスロットルボデー２９１；設ければ、気筒７間におい
てスロットル開度にばらつきが生じることもないし、そ
の調整作業も不要となる。その上、スロットル弁３０が
一つで済むから、部品点数も少なくて済み、安価に提供
することができる。
なお、本発明は上述した第１実施例に特定されるもので
はなく、第３図に本発明の第２実施例を示す。
この第２実施例には、シリンダ列Ｂのボア中心線Ｘ１を
鉛直線ｘ２に沿わせて直立に配置したエンジン６が示さ
れており、このエンジンＢの場合、円弧状に彎曲された
吸気分配管２０の頂部５０が丁度ボア中心線Ｘ１上に位
置している。そして、上記吸気分配管２０が円弧状に彎
曲されていることに伴い、その頂部５０の前後両側に位
置する低速用サージタンク２ｌの上面２ｌｂおよび高速
用サージタンク２７の上面２７ｂは、吸気分配管２７の
頂部５０と面一もしくはそれよりも下方に位置されてい
る。
この構成によれば、吸気分配管２０に対する低速用サー
ジタンク２ｌおよび高速用サージタンク２７の位置を低
く抑えて、吸気系の上方への張り出しを防止することが
でき、この吸気系を含むエンジンｌの全高を低くできる
利点がある。
また、上記エンジンのシリンダ列は後傾および直立に制
約されず、前傾させても良いし、吸気口をシリンダヘッ
ドの前面に開口させて、この前面に吸気分配管を接続し
ても良い。
［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、二次弁が開かれる運転域
では、エアクリーナからの新気を低速用サージタンクや
連通管を迂回することなく、直接高速用吸気通路を通じ
て燃焼室に導くことができ、新気の流れ経路が短くなる
。このため、吸気抵抗を少なく抑えて従来よりも多量の
新気を燃焼室に供給することができ、工冫ジンの高速性
能が向上する。
しかも、吸気通路内に吸気の流れを妨げるようなスロッ
トル弁が存在せず、この吸気通路は滑らかに燃焼室に連
なるので、吸気通路内での吸気の流れや圧力波が遮られ
たり、乱される虞れもなくなり、多量の新気を必要とす
る運転域において、この新気の充填効率をより高めるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は吸気系を含めたエンジンの断面図、第２図は吸気系
を含めたエンジンの平面図、第３図は本発明の第２実施
例を一部断面した側面図である。 ，ｌ・・・エンジン、１２・・・燃焼室、２ｌ・・・低
速用サージタンク、２２・・・吸気通路、２７・・・高
速用サージタンク、２８・・・高速用吸気通路、２９．
３１・・・導入路（スロットルボデー，吸気ダクト）、
３０・・・スロットル弁、３３・・・連通管、３６・・
・二次弁。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 燃焼室から導出された吸気通路を低速用サージタンクに
    連通させるとともに、この吸気通路の低速用サージタン
    クよりも吸気下流側に、高速または高負荷運転域で開く
    常閉形の二次弁によって開閉される高速用吸気通路を分
    岐して設け、この高速用吸気通路を高速用サージタンク
    に連通させたエンジンにおいて、 上記高速用サージタンクに、エアクリーナからの新気を
    導く導入路を接続し、この導入路に人為的に開閉操作さ
    れるスロットル弁を設けるとともに、上記高速用サージ
    タンクと低速用サージタンクとを連通路を介して互いに
    連通させたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
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