JPH0310358Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は内燃機関の吸気装置に関する。

従来の技術 ガソリン機関の吸気系には機関コントロールの
ため吸気絞り弁（スロツトル弁）が配置されるの
が基本的であり、吸気絞り弁は吸気通路の一部を
形成するスロツトルボデイ内に円板状のバタフラ
イ弁として配置されるのが一般的である。デイー
ゼル機関では一般に吸気絞り弁は配置されない
が、デイーゼル特有の振動や騒音対策のために吸
気絞り弁を設けることもあり、（例えば特公昭58
−55334号公報参照）、そのような吸気絞り弁もバ
タフライ弁により形成される。又、実開昭55−
142630号公報には各気筒に通じる吸気枝管をサー
ジタンク内に突出させ、その突出部に延長管を変
位可能に接続して吸気慣性効果を得る考案が記載
されている。この考案ではインレツトパイプもサ
ージタンク内に突設されている。

考案が解決しようとする問題点 従来のバタフライ弁により形成される吸気絞り
弁は第７図ａに示すように吸気管（スロツトルボ
デイ）を横断する弁軸上に取付けられた円板状の
回転弁である。このようなバタフライ弁では第７
図ｂに示すように、弁軸方向の弁通路は零であつ
て弁軸方向からこれに直角方向に行くことに従つ
て大きくなるようになつており、前記弁軸方向近
くでは弁開度に係わりなく通路が極端に絞られて
いるために通路抵抗が大きくなつている。又、第
６図に示されるように、バタフライ弁では変位量
（回転角度）に対する通路開口面積の変化の関係
Ｘが線形関係Ｙより下側に大きく偏つているデイ
ーゼル機関の吸気絞り弁のように燃料噴射量によ
り定められた機関負荷に応じて吸気絞り弁を行う
場合に所定の絞り量に対応させて弁位置を定める
のが難しいという問題がある。

問題点を解決するための手段及び作用 本考案によれば、上記問題点を解決するため、
インレツトパイプにより空気取入れ口に連通され
たサージタンク内に、その長手方向に沿つて各気
筒の吸気枝管の開口部を配設し、前記インレツト
パイプを前記サージタンク内部中央付近まで延設
して開口させ、該開口部に、空気の流れ方向に対
し平行に作動する円錐状の吸気絞り弁を設けたこ
とを特徴とする内燃機関の吸気装置が提供され
る。

本考案は上記の構成を有することにより、弁の
作動に応じて通路面積は当然に変化し、この通路
面積の変化は空気の流れ方向に対し平行に作動す
る弁の円錐形状により与えることができ、弁と管
路との間に一様な幅の環状通路が形成され、極端
な絞り部分がない。このような吸気絞り弁では空
気の流れ方向の変位に対する通路面積の変化に線
形状を与えるようにすることが簡単である。

実施例 第１図にはガソリン機関に適用される本考案の
吸気装置の実施例が示される。１は公知のサージ
タンクであり、サージタンク１はインレツトパイ
プ２及びその上流の図示しないパイプにより空気
取入口に連通され、吸気枝管３により機関の各気
筒に連通される。各吸気枝管３の開口部はサージ
タンク１内にその長手方向に沿つて配設されてい
る。サージタンク１は公知のように機関の全気筒
の合計容積相当の容積を有している。インレツト
パイプ２内の空気の流れ方向が矢印Ｆで示され
る。

インレツトパイプ２はサージタンク１内にその
中央付近まで長さｌだけ突出され、従つて、吸気
管の長さがサージタンク１の外部において同一寸
法だけ短縮されることができ、機関のレイアウト
上有利である。又、吸気枝管３も同様にサージタ
ンク１内に突出されることができる。インレツト
パイプ２の内方突出端部４はラツパ状に適切なテ
ーパーで拡開されていて、この内方突出端部４に
向かつてインレツトパイプ２と同軸線上に吸気絞
り弁５が配置される。絞り弁５はインレツトパイ
プ２の突出端部４のテーパーと同一のテーパーを
有する円錐状に形成され、且つ弁軸６に一体に取
付けられている。弁軸６はサージタンク１と一体
に形成したガイド７内を密封状に摺動することが
できる。弁軸６はサージタンク１の外部へ延長さ
れ、その外端部にはリンク又はケーブル８が連結
されていて機関制御用のアクセルペダルに連動動
される。絞り弁５の先端にはニードル９が取付け
られていて、これはインレツトパイプ２に横架さ
せたバー１０の穴又はその穴に取付けたベアリン
グ１１（第３図参照）と係合して、絞り弁５が矢
印Ｍで示される作動をする際の振れ止め作用を行
う。

このように、インレツトパイプ２、吸気枝管３
及び絞り弁５を配設することにより、サージタン
ク１内において吸気絞り弁５から各吸気枝管３の
開口部までの距離に大きな差がなくなるため、各
吸気枝管３への吸気の分配が均一となる。またサ
ージタンク１内部のインレツトパイプ２の開口部
に吸気絞り弁５があるため、吸気絞りにより発生
する音圧レベルを下げることもできる。

第２図から第４図は本考案をデイーゼル機関に
適用した実施例を示し、主要構造は第１図の実施
例と類似している。デイーゼル機関の制御は燃料
制御によつて行われるのが一般的であり、吸気絞
りは普通行われないが、デイーゼル特有の振動等
を防止するために軽負荷時やアイドル時に吸気絞
りを行うことが考案されている。従つて、デイー
ゼル機関の吸気絞り弁の制御はアクセルペダルに
よつて行われるのではなく発生した機関負荷状態
又は回転数の検出に基づいて行われる。第２図か
ら第４図の実施例では、そのような検出装置や制
御装置（一般にデジタルコンピユータを用いる）
は示されていないが、そのような制御装置の下で
作動するアクチユエータが示されており、これは
エアポンプ１４、電磁弁１５、及び弁軸６とガイ
ド７とにより形成されたエアシリンダとから成つ
ている。このエアシリンダは弁軸６内に配置され
て絞り弁５をインレツトパイプ２に向かつて（弁
閉じ方向）付勢するスプリング１６と、空気圧が
作用したときに絞り弁６をスプリング１６の付勢
方向と逆方向（弁開き方向）に押させる圧力室１
７とからなり、圧力室１７は通路１８によりエア
ポンプ１４に連通させる。電磁弁１５は前述の制
御装置により駆動される。さらに詳細には、サー
ジタンク１にはスプリング１６を収めるためのキ
ヤツプ１９が取付けられ、弁軸６によるピストン
とガイド７によるシリンダとの間にリングシール
２０，２１が配置される。第５図はデイーゼル機
関に適用される他の実施例を示し、ここでは作動
源はバキユームポンプ２２であり、負圧室２３が
圧力室１７に対応して形成される他は第２図同様
である。又、デイーゼル機関の場合には、燃料噴
射弁のコントロールラツクに絞り弁を第１図のよ
うにして連動させることもでき、この場合には負
荷に応じて絞り弁５の位置を換えることができる
ようになる。

以上の構成において、絞り弁６の駆動手段以外
は共通しているので、第３図及び第４図を参照し
てその作用について説明する。第４図は絞り弁５
が全開にある状態を示し、第３図は予め定められ
た部分閉の位置にある状態を示す。これらの図で
は絞り弁５は二つの位置を占めるだけであるが、
第１図に示す例ではこれらの二つの位置間或いは
さらに閉じられた位置まで連続的に変化すること
ができ、第３図及び第４図はそれらの中の代表的
な位置と考えることができる。絞り弁５はインレ
ツトパイプ２内を流れてくる空気の流れＦに対し
て平行に矢印Ｍに沿つて作動することができるも
のである。これらのいずれの位置においても、空
気は円錐状絞り弁５とインレツトパイプ２のラツ
パ状端部４との間の環状空間を連続流として一様
に流れることができ、絞り弁５とインレツトパイ
プ２とは軸線を一致させてあるので周方向に沿つ
て見た環状流路の幅は一様である。従つて、第７
図ｂを参照して説明した部分的に極端な絞り部分
がないためにバタフライ弁と同一流路面積で比較
して流路抵抗が小さくなり、特に低負荷時におい
て充填効率が改善されることになる。

又、絞り弁５の位置を連続的に変化させる場合
に、その変位量と通路開口面積との関係を第６図
のＹで示されるように線形性をもたせることがで
きるようになる。その結果、アクチユエータ側の
対応制御を行い易くなる。さらに、連続的ではな
くても、絞り弁５を第３図に示されるように固定
的な位置に設定する場合にも、最も好ましい絞り
流量を得るべく絞り弁５の位置を定めることが可
能である。

さらに、インレツトパイプ２のラツパ状端部４
のテーパーと絞り弁５のテーパーとをほぼ平行に
して第３図の距離ｌで示されるように滑らかに絞
られた領域を設けるとこの領域においては流速が
増加して、これが慣性効果上管径を細くして長く
したのと同等の効果があることが分かつた。即
ち、第３図と第４図とを対比した絞り弁５の位置
により、例えば実開昭55−142630に示されるうに
吸気延長管の位置を変化させて吸気慣性効果を得
るのと同等の効果が得られる。本考案において
は、吸気管の長さは一定であり、然も絞り弁５が
吸気絞り弁の本来的な作用を得るためのものであ
つてそれがさらに可変吸気系を構成することがで
きることになる。

考案の効果 以上説明したように、本考案によれば吸気絞り
弁は空気の流れ方向に対し平行に作動するためイ
ンレツトパイプと吸気絞り弁との間の環状空間の
幅は一様となり極端な絞り部分がなくなり吸気抵
抗の小さい吸気装置を得ることができる。またサ
ージタンク内において吸気絞り弁と各吸気枝管の
開口部との間の距離に大きな差がなくなるため吸
気枝管への吸気の分配性が向上する。さらにサー
ジタンク内部のインレツトパイプの開口部に吸気
絞り弁があるため、吸気絞りにより発生する音圧
レベルを下げることができる。またインレツトパ
イプはサージタンク内に延設されているため、こ
の延設分だけサージタンク外部におけるインレツ
トパイプの長さを短くすることがき、車輌搭載性
が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例の断面図、第２図
は本考案の第二実施例の断面図、第３図は第２図
の部分拡大図、第４図は第３図の他の状態を示す
図、第５図は本考案の第三実施例の断面図、第６
図は絞り弁の変位量と通路面積との関係を説明す
るグラフ、第７図は従来のバタフライ弁を説明す
るための略図である。 １……サージタンク、２……インレツトパイ
プ、３……吸気枝管、４……ラツパ状管端部、５
……絞り弁、６……弁軸、７……ガイド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. インレツトパイプにより空気取入れ口に連通さ
   れたサージタンク内に、その長手方向に沿つて各
   気筒の吸気枝管の開口部を配設し、前記インレツ
   トパイプを前記サージタンク内部中央付近まで延
   設して開口させ、該開口部に、空気の流れ方向に
   対し平行に作動する円錐状の吸気絞り弁を設けた
   ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。