JPH02502744A - エンジン吸気装置 - 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】 エンジン吸気装置 本発明は、内燃機関用の吸気装置並びにこの装置を制御する方法に関する。 可変形状吸気装置には、（１）連続可変方式と（２）階段状可変方式との２つの タイプがある０階段状可変形状吸気装置は、１つの調整管長から別の調整管長に 切換ることによって機能を果たす、　この長さの切換を果たすために、吸気管を 適切な短かい長さにて遮断して容積リザーバーに連通させなければならない、　 これら可変形状方式を実現するために提案された方法では、元の容積リザーバー （プレナム室）又はＮ２のプレナム室の使用を余儀なくされていた。　この種の 装置は英国特許公報Ｉ２１２１４７３号に記載されており、かなりの大きさのエ ンジン容積を占有するものであった。　本発明は、簡単で小型の階段状可変吸気 装置に関するものである。 本発明のひとつの目的は、弁のタイミングが固定されていてもエンジンの速度範 囲の大部分に亘りて最適に近いブリージングを実現する小形で高慣性の吸気装置 を提供することにある。 本発明の別の目的は、吸気装置において生じる流れの反転を防止することにある 。 本発明によれば、個々に調整された吸気管を附随した二気筒以上のシリンダーを 有し、各吸気管が１個以上の相互連結ボートと、これらの連結ボート間の空気の 流れをその作動によって許容する弁手段とを備えていることを特徴とする内燃エ ンジンが提供される。 本発明の新規な特徴は、他のシリンダーへの吸気管が吸気位相にあるシリンダー の吸気管のための容積リザーバーとなることにある。　それゆえ、前記速度範囲 に亘１４　　　　・て＝ンジンのブリージングを最適化することが可能となると 共に、より簡単で小形の階段状可変吸気装置が実覧　　　現１．うわ、）７あ６ ．　吸気管。組合＋！、よつア形成よ艷　　　れた容積リザーバーは、吸気管ク ラスター内の中央スペースと追加の外部の容積とを包含することによって増大さ れよう。 長い管長は、充填慣性（チ繁−ジイナーシア）を増大セ　　　させると共に、＝ ンジン低速回転において音波現象を最適化スる。　エンジン高速回転においては 、これらの効果は管に沿ってボートの一部の長さを開くことによフて＾ 、　再び最適化できる。　２つ以上の吸気管を１つのクラスターとして一緒に集 めることによってコンパクトな構成が達成される。　クラスター内のボートは、 クラスター弁と呼ばれる共通のボートカバーのような弁手段によってシールされ る。　クラスター弁の作用により、吸気管ｔ　　　同士の空気流通が許容される 。　本発明は、弁手段の開！　　　放、よ、少７＜ｈ、□、１．）有効管長比− Ｑ、）エツ、ッ。 作動を許容する。 好ましい実施態様によれば、位相外のシリンダーの吸気管は、弁手段の開弁時に おいて、吸気位相にあるシリンダーへの吸気管のためのブレナムとして作用する 。 従って、位相外の吸気管のみを単一のクラスターに結合することが望ましい、　 そのため、阜−のクラスターが４本以上の吸気管を収容していることはほとんど ない。 その吸気期間が位相外になっているシリンダーからの吸気管は、それ自身の弁手 段を各々備えた複数のクラスタ一群として集められる。　＠Ｌ気管は、好ましく は流れの反転を除くことによって充填の慣性力を改善するために、弁手段に対す るエンジンの点火順序に取り付けるのがよい、　吸引位相が重なっているシリン ダーに連結された吸気管の管端は、プレナム室において相互から隔だてられる。 　クラスターボートの回りのスペースに、余分の容積を導入してもよい。 例えばエアフィルターを遠隔位置に取り付けた場合には、調整済み吸気管の上流 側のセクションは可撓性材料から作製することができる。　その吸引位相が重な っているシリンダーに連結されている吸気管の管端を音響干渉をさけるために曲 げ１反射される音響パルスを他の吸引管の方向かう履れる方向に向けるようにし てもよい。 甥の方法として、１つの管の管端から反射された音響パルスが重なり合う吸気位 相をもった別の管に直接入ることを防止するためのじゃま板をプレナム室に配設 してもよい。 シリンダーへの空気流は、クラスター弁の上流側又は下流側に配された２つ以上 のスロットル弁によって制御するのがよい、　最も好ましいスロットルの形態は 、全開時に管に沿った干渉されない通過を与える形式のものとする。　好ましく は、吸気管の対が単一の蝶形スロットル弁を共育し、このスロットル弁の羽根は 、全開時に管の輪郭の外側に収納する。 弁手段は、ゲート弁、スリーブ弁、プラグ弁、フラップ弁、ディスク蝶形弁、ポ ペット弁又はすべり弁などの弁構造として既知の任意の技法に従った構造とする ことができる。　ボートの断面は、管の外周の一部又は全部を占めることができ る。 本発明がよりよく理解されるように、添付図面を参照して説明する。 図において、第１図は二気箇用に適合された本発明による吸気装置の概念図、 ′ｆ％２図は一対の吸気管のためのクラスター弁の概念図で、ａは水平断面、ｂ は垂直断面を示し、第３図は一対の吸気管のためのクラスタースロットルを示す 概念図で、ａは水平断面、ｂは垂直断面を示し、第４図は四気筒エンジン用のク ラスター弁を示す概念図で、ａは水平断面、ｂは垂直断面を示す。 第１図を参照して、この二気箇用の階段状可変形状吸気装置は、二対の内側及び 外側吸気管から成っている。 外側管１と内側管２とは、シリンダー３に空気を供給する。　外側管４及び内側 管５から成る２番目の対の管はシリンダー６に空気を供給する。　管１．２の接 合部分は、連結弁７から成る弁手段の一方の入口ボート８に、また管４，５の接 合部分は、弁７の他の入口ポート９にそれぞれ接続されている。 エンジン回転速度が低い場合には共通の弁ポートカバー７が閉ざされ、吸気管１ ．２は管４．５と一緒に長い個別の管として作用し、音波は開放された管端から 反射される。　エンジン回転速度が高い場合には弁７が開放され、ボート８，９ を通る空気流を許容する。　使用可能な容積の供給は十分に大きく、ボート８． ９の位置は吸気管の調整された長さを今や定め、音波はボートの開口から反射さ れる。　ボート８，９を連通する弁７を通る流れの向きは、シリンダー３．６の どちらが吸気位相にあって空気を引込んでいるかに従って入れ換わる。 第２図ａ、ｂを参照して、一対の管のためのクラスター弁はハウジング１０から 成り、このハウジングは仕切１１によって２つの管セクション１２．１３に仕切 られている。　管セクション１２は図示しない外側管を入口１４において、また 同様に図示しない内側管を出口１７において、それぞれ受入れるようになってい る。　同様に、管セクション１３は、外側管を入口１６において、また内側管を 出口１７において、それぞれ受入れるようになりている。　これら２つの管セク ション１２．１３の間の仕切１１は、可動カバー１９の形式の弁手段によって閉 ざすことのできる開口１８を備えている。 カバー１９が開口１８を閉ざすと、内側管及び外側管の各々は、それぞれのシリ ンダーに個別に連通される。 カバーがその開放位置に移動すると、第、１図に示すように、各シリンダーは、 その吸気位相の間に上流側の外側管１．４の両方から空気を引込むことができる ので、入口１４．１６に入った空気は、直接又は開口１８を介して、出口１５又 は１フから吸気位相にあるシリンダーへ向けて流出する。 第３図ａ、ｂを参照して、一対の吸気管２２．２３と共に使用されるスロットル は、軸２５にピボット式に取付けた羽゛根２４から成っている。　軸２５は、管 ２２゜２３の間の共通の壁２６に取付けられている。　前記羽根２４は、図示し た全開位置にあるときに、共通の壁２６に切込んだ凹み２７内に収納される。　 このように、スロットル羽根は、全開時において管２２．２３を通る流入空気の 流れに干渉のない通過を許容する。 第４図には、四気箇エンジンのための典型的なりラスター弁が断面図により示さ れている。　このクラスター弁は、４つの管セクション３１，３２，３３．３４ を収納するクラスター弁本体３０から成っている。　この例において、多対の管 セクションは、点火順序に従フてそれぞれのシリンダーに連結される。　これに よって、連結弁を通る空気流の反転が回避される。　この場合、各々の点火サイ クルについて充填慣性力を再設定する必要はない。 第４図８には、管３２．３３を通る断面が図示されている。　この弁は面３５． ３７を有し、これらの面は座部３６，３８と係合して、それぞれ吸気位相以外の 管３１または３２と、３３または３４との間の相互連通を封止する。　羽８！３ ９は、吸気位相以外の管３１または３４と３２または３３との間の相互連通を封 止する。 エンジン回転速度が低い場合、前記クラスター弁は全閉され、各々のシリンダー は、全ての相互連通部が封止されているので、それぞれの管の長さ部分を経て空 気を受入れる。　弁開放の第１段階においては、吸気位相以外の管３１／３２， ３３／３４のみが相互連結され、羽根３９は、位相の重なっている管３１／３４ ．３２／３３の間を空気が流れることを阻止する。　弁開放の第２段階は、弁の 羽根３９が弁ポケット４０を離れ、全ての管３１，３２，３３．３４がひとつに 連通されたときに始まる。 明らかなように、この実施例では、クラスター弁は先ず吸気位相以外となってい るシリンダーのための吸気管の対を連通ずる。　エンジン出力が増大するに伴い 、弁のそれ以上の動きが全部の４つの吸気管をひとつに連通ずる。　この構成は 、その速度範囲を通じて非常に高いエンジン効率を与える。 二気箇または四気笥エンジンについて本発明を以上に説明したが、本発明はそれ と異なる任意の数、例えば三気筒、五気筒、六気箇あるいはへ気筒エンジンにも 有利に通用される。 本発明による実用的な高慣性吸気装置は、エンジンのアイドリング性能を向上さ せる（重要な法令上の要求である）と共に、エンジンの最大出力のために必要な 適切な弁タイミング期間を保持する。 本発明による吸気装置を燃料の供給について省略して以上に説明した。　図示し た例は、燃料噴射を用いる火花点火ガソリンエンジンについても、またディーゼ ルエンジンについても適切に使用される。　長い管長は、単一の気化器について 使用するのに適していない、　しかしこの装置は、マルチポイントの気化器シス テムの吸気系について満足に使用されよう。 本発明を４サイクルエンジンについて以上に説明したが、２サイクルエンジンに 本発明を通用してもよい。 この吸気装置は、図示したように、エンジン中のエアークリーナーブレナム室か ら空気の供給を受ける。　特に高性能のエンジンの場合には、ターボ過給器から 空気を供給してもよい。 本発明をその好ましい実施例について以上に説明したが、本発明の精神及び範囲 内において種々の変更や変形が果たし得ることは述べるまでもない。 国ＷＡ調査磐失 １ｍ−″′Ａ″−匈・ＰＣＴ／ＧＢ羽１００８２８

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．各々のシリンダーに対して個々に調整された吸気管（１，２，４，５）を備 え、各々の吸気管（１，２，‘４，５）が一つ以上の相互連結ポート（８，９） と、これらのポートの間の空気の流れをその作動によって許容する弁手段（７） とを有することを特徴とする内燃エンジン。
2. ２．二本以上の吸気管が一緒にクラスターを形成するようになされ、該クラスタ ーが前記弁手段を収納していることを特徴とする請求項１に記載の内燃エンジン 。
3. ３．前記弁手段が前記クラスター内に単一の弁を形成するように一体化ざれてい ることを特徴とする請求項２に記載の内燃エンジン。
4. ４．位相外のシリンダーのための吸気管が、前記弁手段の開放時において、吸気 位相の吸気管のためのブレナムとして働くようになされていることを特徴とする 前記各項のいずれか１項に記載の内燃エンジン。
5. ５．前記弁手段が、ゲート弁、スリーブ弁、ブラグ弁、フラップ弁、ディスク蝶 形弁、ポペット弁又はスライド弁のいずれかの構成を有することを特徴とする前 記各項のいずれか１項に記載の内燃エンジン。
6. ６．吸引期間が位相外になっているシリンダーからの吸気管を、名々それ自身の 弁手段を備えたクラスターセットとして一緒に集めたことを特徴とする請求項４ に記載の内燃エンジン。
7. ７．各吸気管をエンジンの点火順序で各弁手段に連結したことを特徴とする請求 項４に記載の内燃エンジン。
8. ８．クラスターポートの回りの空間に余分の容積が導入されていることを特徴と する請求項４に記載の内燃エンジン。
9. ９．各弁手段の上流側又は下流側に配設したひとつ以上のスロットル弁によって 空気流を制御するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の内燃エンジン。
10. １０．全開時に吸気管に沿って干渉されない空気流の通過を与える単一のスロッ トル弁を複数対の吸気管が共有していることを特徴とする前記各項のいずれか１ 項に記載の内燃エンジン。
11. １１．スロットル弁が蝶形弁タイプのものであることを特徴とする請求項１０に 記載の内燃エンジン。
12. １２．調整された吸気管の上流側のセクションが可撓性材料からできていること を特徴とする前記各項のいずれか１項に記載の内燃エンジン。
13. １３．吸気位相が重なっているシリンダーに連結された吸気管の先端がブレナム 室中において相互に隔てられていることを特徴とする前記各項のいずれか１項に 記載の内燃エンジン。
14. １４．吸気位相が重なっているシリンダーに連結された吸気管の先端が曲げられ 、反射された音波が他の吸気管の方向から離れるように指向されていることを特 徴とする前記各項のいずれか１項に記載の内燃エンジン。