JPH03107522A - 内燃機関の吸気管 - 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〕 本発明は内燃機関の吸気系に関する。

〔従来の技術〕

第３図に従来の内燃機関の吸気系構造の一例を示す。図
において１はインテークマニホールド、２はサージタン
ク、３はスロットルボディ、４はスロットル弁、５はエ
アインテークパイプ、６はエアクリーナである。

吸気系のＡ端は大気に開放されＢ端はシリンダー・ノド
内の通路を通ってシリンダと連通しており、図示しない
吸気弁にて開閉される。

次に前記従来例の作用について説明する。

吸気工程中、ピストンの下降によって生した負正により
、Ａ端より外気が吸い込まれる。この吸い込まれた外気
は吸気主流部（６，５，３，２゜１）及びＢ端よりシリ
ンダヘント内通路を通り、図示しない吸気弁部をへてシ
リンダ内に充填される。この時運転条件に応してスロッ
トル弁４の開度を変化させ、空気の流入量を調整してい
る。

しかし、この空気は定常流として吸入されるのでなく、
シリンダで発生した負圧が、容積部や大気など開放端や
弁部などで反射を繰り返す為、吸気管内では空気は脈動
しており、非定常流として吸入される。一般に機関の体
積効率がふえて吸気量が増加すると、それだけ多くの燃
料が燃焼可能となり、出力が上昇する。この為、脈動を
最も有効に利用し効率よく空気を吸入できる様に吸気系
の長さ、径、容積を決めている。

〔発明が解決しようとする課題］ 従来例では、前記のように吸気管内の脈動により体積効
率が最も高められるように、吸気弁からエアクリーナま
での吸気系全体の長ざや径を決定している。しかし、機
関とう載上の制約などで脈動を十分に生かせないことが
ある。又脈動を生かせたとしても径全体の固有の振動数
は決っており、特定の回転数、負荷では脈動を生かすこ
とはできるが、その運転条件からはずれるとかえって体
積効率の低下をきたすことがある。

本発明の目的は前記従来装置の欠点を解消し、運転域全
域にわたって吸気脈動を有効に利用でき、体積効率が増
加して出力の向上が実現できる内燃機関の吸気管を提供
するにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明の内燃機関用吸気管は、吸気管の主流部と、該主
流部と別個に設けられた容量がそれぞれ異なる複数の容
積部と、該容積部と前記吸気管主流部とを夫々結ぶ連通
管と、該連通管を開閉する電磁弁と、機関の運転状況の
検出信号が入力され電磁弁を開閉制御するコントローラ
とを有してなることを特徴としている。

て可変の共鳴系が形成され、回転数の全域にわたり有効
に共鳴（脈動）が利用できる為、各回転数において体積
効率の向上による出力の増加が実現できる。

［実施例〕 以下第１〜２図を参照し本発明の一実施例について説明
する。

図において７，８．９は吸気の主流部とは別に設けられ
た容量の異なる容積部であり、連通管１０．１１．１２
によってそれぞれ吸気の主流部（図ではエアインテーク
パイプ５）とつながれている。又これらの連通管の中間
部には電磁弁１３゜１４．１５が設りられ、コントロー
ラ１６を介して運転条件に合わせて開閉されるように構
成されている。この吸気系ではエアクリーナ６、エアイ
ンテークパイプ５、スロットル弁４、スｌ−１ットルボ
ディ３、ザージタンク２、インテークマニホールド１お
よびシリンダヘッド内通路が吸気の主流部をなしている
。

次に前記実施例の作用について説明する。

低速のある回転数Ｎ　Ｅ　ｌ近くでは電磁弁１３が開き
、他の電磁弁１４．１５は閉している。回転がＮ　Ｅ　
ｌに近づくと共鳴箱７が共鳴をはしめ、箱内の圧力振動
が大きくなり、吸気系全体に共鳴が起り機関の体積効率
が高められる。この際共鳴効果を高めるため、吸気主流
部の共鳴分岐管部Ｉの下流側の固有振動数は回転数ＮＥ
１でほぼ同調するような位置に分岐部Ｉが設けられてい
る。次いで回転数が上昇し、Ｎ　Ｅ　１１近くになると
電磁弁１３が閉じて代わりに電磁弁１４が開き、共鳴箱
８は連通管１１を介して吸気の主流部とつながれる。分
岐部■の下流側の固有振動数も回転数Ｎ　Ｅ　Ｉ＋でほ
ぼ同調する位置に分岐部■が設けられておるので、Ｎ　
Ｅ　ｎ近くで大きな共鳴効果による体積効率の上昇が得
られる。次にさらに高速となると電磁弁１５が開き（他
は閉）」二と同様にＮＬ、伺近て体積効率が大きく向上
する。

次にこの吸気管の効果を第２図により説明する。

実線（−）は従来例の体積効率η、と回転数Ｎ。

の関係図である。本実施例で連通管１０ののが開の時に
はＮ　Ｅ　Ｉ付近で共鳴の為は破線（−）の様に体積効
率が向上する。同様に連通管１１のみが開の時にはＮＥ
ｌｌ付近で１点鎖線（−→、連通管１２のみ開の時には
ＮＥｍ付近で２点鎖線（−−一）の様に体積効率が向上
する。従って電磁弁１３１４．１５をそれぞれ回転数Ｎ
ＥＩ、　ＮＥＩＩ　、　ＮＥＨに合わせて前述の如く開
閉し、共鳴管の分岐位置を可変にするごとにより、点線
（・・−）の包路線で結んだような体積効率となり、回
転数全域にわたり共鳴を生かして、機関の体積効率を向
上させることにかできる。

〔発明の効果〕

本発明に係る内燃機関の吸気管は前記のとおり構成した
ので、運転域全域にわたって吸気脈動を有効に利用でき
、体積効率が増加し、全域に亘って出力を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の構成図、第２図は同実施
例と従来例の体積効率比較図、第３図は従来例の構成図
である。 （Ｌ　　２．３．５．６）−・吸気管主流部、７．８．
９・・容量の異なる複数の容積部、１０．１１．１２・
・・連通管、 １．３．１／１．１５・・・電磁弁 １６・・・コントローラ。 特開平３ １０７５２２　（４） 空気（それぞれにシリンダへ） ？　介◇介　＝Ｂ端 Ｅｒ ＥＩＩ ＥＷ 回 転 数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気管の主流部と、該主流部と別個に設けられた容量の
   異なる複数の容積部と、該容積部と前記吸気管主流部と
   を夫々結ぶ連通管と、該連通管を開閉する電磁弁と、機
   関の運転状況の検出信号が入力され、該信号により前記
   電磁弁を開閉制御するコントローラとを有してなる内燃
   機関の吸気管。