JPH0341056Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジンの吸気装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、例えばエンジンの吸気系において吸気量
をエンジンの速度に応じてコントロールするイン
テークエアコントロールバルブなどのように、吸
気系の負圧を利用する負圧作動式のアクチユエー
タで開閉作動される制御弁は知られている。

そして、そのような負圧作動式のアクチユエー
タを、エンジンの運転状態にかかわりなく、作動
させることができるように、その駆動源として負
圧タンクを用いるのが通例である（例えば特開昭
59−196925号公報参照）。

（考案が解決しようとする課題） ところが、そのような負圧タンクを、運転状態
にかかわりなく、駆動源として用いるためには、
大容量であることが要求され、スペース面で問題
がある。

ところで、エンジンの吸気装置において、吸気
開始に伴つて生じる負圧波（負圧の圧力波）が吸
気通路上流側の大気または吸気拡大室への開口端
で反射され正圧波（正圧の圧力波）となつて吸気
ポート方向に戻されることを利用すれば、上記正
圧波が吸気弁の閉弁寸前に吸気ポートに達して吸
気を燃焼室に押し込むようにする、いわゆる吸気
の慣性効果によつて吸気の充填効率を高めるよう
にできることが知られており、特に高出力が要求
される高回転域では各気筒間でも互いに他の気筒
に生じる圧力波を有効に作用せしめ合うことによ
り、高回転域での吸気充填効率をより一層高めて
出力の向上が図れることができることから、吸気
拡大室と各気筒とを互いに独立した気筒別の各独
立吸気通路で接続したエンジンの吸気装置におい
て、上記各独立吸気通路の途中から分岐して各独
立吸気通路を相互に連通する連通部と、この連通
部による独立吸気通路相互間の連通をエンジンの
運転状態に応じて制御する制御手段とを設けたエ
ンジンの吸気装置を出願している（特願昭59−
275487号参照）。

そして、上記連通部の容積には最適値があるこ
とから、サージタンクから分岐され該サージタン
クの一方の側面側において下方に延び、上流部分
がサージタンクを構成する壁で形成された複数の
独立吸気通路を、それぞれ気筒の吸気ポートに連
通し、上記各独立吸気通路の上流部分の途中部分
と該上流部分に隣り合うサージタンクの中間部分
とに対して、各独立吸気通路に対しては開口しサ
ージタンクに対しては閉口するプレートを介設す
ることにより、上記各独立吸気通路の上流部分及
びサージタンクを第１及び第２の部分に分割し、
上記第１の部分のサージタンク内に、各独立吸気
通路の上流端が接続される吸気拡大室と、該吸気
拡大室と上記プレートによつて区画される閉空間
とをそれぞれ形成し、上記第２の部分の各独立吸
気通路から分岐され第２の部分のサージタンクに
連通する連通路を形成し、上記第２の部分のサー
ジタンクと連通路により各独立吸気通路が相互に
連通される連通部を構成することで、前記連通部
を画成する壁の一部を前記プレートにて形成すれ
ば、プレートの形状を変化させるだけで、連通部
の容積を容易に調整できる。

そこで、本考案は、そのようなものにおいて
は、上記プレートによつて区画される、デツドス
ペースである閉空間が形成されることに着目して
なされたもので、その閉空間を負圧タンクとして
利用するものである。

本考案は、コンパクトに負圧源を確保すること
ができるエンジンの吸気装置を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本考案は、サージタンクから分岐され該サージ
タンクの一方の側面側において下方に延び、上流
部分がサージタンクを構成する壁で形成された複
数の独立吸気通路を、それぞれ気筒の吸気ポート
に連通する。上記各独立吸気通路の上流部分の途
中部分と該上流部分に隣り合うサージタンクの中
間部分とに対して、各独立吸気通路に対しては開
口しサージタンクに対しては閉口するプレートを
介設することにより、上記各独立吸気通路の上流
部分及びサージタンクを第１及び第２の部分に分
割する。上記第１の部分のサージタンク内に、各
独立吸気通路の上流端が接続される吸気拡大室
と、該吸気拡大室と上記プレートによつて区画さ
れる閉空間とをそれぞれ形成する。一方、上記第
２の部分の各独立吸気通路から分岐され第２の部
分のサージタンクに連通する連通路を形成する。
上記第２の部分のサージタンクと連通路により各
独立吸気通路が相互に連通される連通部を構成す
る。該連通部に、各独立吸気通路相互間の連通、
遮断をエンジン運転状態に応じて制御する開閉部
材を配設する。そして、該開閉部材を制御する制
御手段の駆動源である負圧室を上記閉空間により
構成している。

（作用） エンジン回転数が設定値未満の低回転域では、
開閉部材が閉じて連通部による各独立吸気通路相
互間の連通が遮断される。したがつて、吸気行程
で生じる負圧波が吸気拡大室まで伝播されてここ
で反射され、つまり比較的長い通路を通して上記
負圧波およびその反射波が伝播することにより、
低回転域においてこのような圧力波の振動周期が
吸気弁開閉周期にマツチングすることになり、低
回転域での吸気の慣性効果が高められて、吸気充
填効率が高められる。

一方、エンジン回転数が設定値以上の高回転域
では、開閉部材が開かれて連通部により各独立吸
気通路相互間が連通する。これによつて、吸気工
程で生じる負圧波が上記連通部で反射されてこの
負圧波および反射波の伝播に供される通路長さが
短くなることにより、高回転域で吸気の慣性効果
が高められるとともに、この運転域では他の気筒
から伝播される圧力波も連通部を介して有効に作
用することになり、高回転域での充填効率が大幅
に高められる。

（実施例） 以下、本考案の実施例について図面に基づいて
詳細に説明する。

本考案を４気筒エンジンの適用した場合の実施
例を示す第１図において、１はエンジン本体で、
その長手方向に第１〜第４気筒２が直列状に配列
されている。各気筒２にはそれぞれピストン（図
示せず）の上方に燃焼室３が形成され、この燃焼
室３に吸気ポート４及び排気ポート５が開口し、
これら両ポート４，５にそれぞれ吸気弁６および
排気弁７が装設されている。

上記各気筒２の各吸気ポート４には、通路長さ
がほぼ同一で互いに独立した独立吸気通路８の下
流端が接続されている。一方、独立吸気通路８の
上流端はエンジン本体１の外方に延び、エンジン
本体一の上方に湾曲して気筒列方向（クランクシ
ヤフト）と閉口に延びる比較的容積の大きい吸気
拡大室９に連通されている。

すなわち、湾曲した長い独立吸気通路８と該独
立吸気通路８の上流に吸気拡大室９を構成するよ
うに、サージタンク１０ａと該サージタンク１０
ａから分岐しサージタンク１０ａの一方の側面側
において下方に湾曲して延びる独立吸気通路８
（一部のみ）とからなる上流部分１０と、該上流
部分１０の下方を経て各気筒２の吸気ポート４へ
連通する下流部分１１とにより、吸気マニホール
ド１２が形成されている。そして、各独立吸気通
路８の上流部分は、サージタンク１０ａを構成す
る壁で形成されていることになる。

上記サージタンク１０ａには吸気導入通路１３
を介して外気が導入され、この吸気導入通路１３
には吸入空気量を制御するスロツトル弁１４が配
設されている。そして、上記各独立吸気通路８の
下流端近傍部には燃料噴射弁１５が配設されてい
る。

上記各独立吸気通路８の途中には、吸気拡大室
９（つまり気筒列方向）に平行に延び、これらの
独立吸気通路８から分岐する分岐通路１６（連通
路）を介して独立吸気通路８を相互に連通する比
較的容積の小さい空間部１７が接続され、この分
岐通路１６と空間部１７とによつて各独立吸気通
路８を相互に連通する連通部が構成されている。
該空間部１７を画成する上部壁は、吸気マニホー
ルド１２の上下流部分１０，１１の間すなわち各
独立吸気通路８の上流部分１０の途中部分とこの
部分と隣り合うサージタンク１０ａの中間部分に
対して介設したプレート１８にて構成されてい
る。そして、上記プレート１８の空間部１７の反
対側にすなわち吸気マニホールド１２とプレート
１８との間に大容量の閉空間２５が形成されてい
る。なお、上記各独立吸気通路８の空間部１７よ
りの分岐箇所から各気筒２までの通路長さはほぼ
同一長さに設定されている。

上記プレート１８は、吸気マニホールド１２の
上下流部分１０，１１の合せ面を全体的覆うに足
る大きさを備え、各独立吸気通路８の上流部分１
０及びサージタンク１０ａを、独立吸気通路８の
上流部分１０の上流側部分、吸気拡大室９及び閉
空間２５を含む第１の部分と独立吸気通路８の上
流部分１０の下流側部分および空間部１７を含む
第２の部分とに２分割している。そして、その合
せ面をシールするパツキンとしての機能も兼ね備
えたものとされている。なお、プレート１８は、
各独立吸気通路８に対しては各独立吸気通路８に
対応して４つの開孔１８ａが開口され、サージタ
ンク１０ａに対しては閉口している。

上記各分岐通路１６はそれぞれ分岐通路１６を
開閉する開閉部材としての開閉弁１９が設けられ
ており、この各開閉弁１９は気筒列方向に延びる
バルブシヤフト２０に固定され、アクチユエータ
であるダイヤフラム装置２１にて一体的に開閉制
御され、上記空間部１７による各独立吸気通路８
相互間の連通、遮断をエンジン運転状態に応じて
制御するようになつている。

上記ダイヤフラム装置２１は、ケーシング２１
ａがダイヤフラム２１ｂにて第１室２１ｃと第２
室２１ｄとに区画されている。第１室２１ｃは、
スプリング２１ｅが縮装されるとともに、大気孔
２２ａを有する三方ソレノイド弁２２が介設され
た第１負圧通路２３を介して、ダイヤフラム装置
２１の負圧室となる閉空間２５に接続される一
方、第２室２１ｄは、リンク機構２４を介してバ
ルブシヤフト２０に連係され、それによつて開閉
弁１９を、エンジン回転数が設定値未満の低回転
域では閉じ、エンジン回転数が設定値以上の高回
転域では開くように制御する制御手段が構成され
ている。なお、このようなエンジン回転数に応じ
た開閉弁１９の開閉作動は、少なくとも出力が要
求される高負荷時において行われる。

また、一端がスロツトル弁１４下流の吸気拡大
室９に連通された第２負圧通路２６の他端が、閉
空間２５より吸気拡大室９への流れのみ許容する
チエツクバルブ２７を介して上記閉空間２５に接
続され、該閉空間２５内に負圧がシール性よく蓄
えられるようになつている。

上記のように構成すれば、エンジン回転数が設
定値未満の低回転域では、三方ソレノイド弁２２
がダイヤフラム装置２１の第１室２１ｃを大気口
２２ａを通じて大気に開放するので、各開閉弁１
９が閉じて連通部（分岐通路１６および空間部１
７）による各独立吸気通路８相互間の連通が遮断
される。したがつて、吸気工程で生じる負圧波が
吸気拡大室９まで伝播されてここで反射され、つ
まり比較的長い通路を通して上記負圧波およびそ
の反射波が伝播することにより、低回転域におい
てこのような圧力波の振動周期が吸気弁開閉周期
にマツチングすることになり、低回転域での吸気
の慣性効果が高められて、吸気充填効率が高めら
れる。

一方、エンジン回転数が設定値以上の高回転域
では、三方ソレノイド弁２２が第１負圧通路２３
を連通して、ダイヤフラム装置２１の第１室２１
ｃを閉空間２５に接続するので、負圧によりダイ
ヤフラム２１ｂが偏位し、上記各開閉弁１９が開
かれて連通部（分岐通路１６および空間部１７）
により各独立吸気通路８相互間が連通する。これ
によつて、吸気行程で生じる負圧波が上記連通部
の空間部１７で反射されるこの負圧波および反射
波の伝播に供される通路長さが短くなることによ
り、高回転域で吸気の慣性効果が高められるとと
もに、この運転域では他の気筒から伝播される圧
力波も連通部（分岐通路１６および空間部１７）
を介して有効に作用することになり、高回転域で
の充填効率が大幅に高められる。

（考案の効果） 本考案は、上記のように、連通部を画成する壁
の一部をプレートにて形成し、該プレートによつ
て区画される、デツドスペースである閉空間を、
駆動源となる負圧室として用いているので、負圧
タンクを特別に設けることなく、負圧作動式のア
クチユエータの駆動源を確保することができ、し
かもコンパクト化を図れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は４気筒
エンジンの吸気装置の全体構成図、第２図は第１
図の−線における断面図、第３図は第１図の
−線における断面図である。 １……エンジン本体、２……気筒、８……独立
吸気通路、９……吸気拡大室、１０……上流部
分、１０ａ……サージタンク、１１……下流部
分、１２……吸気マニホールド、１６……分岐通
路、１７……空間部、１８……プレート、２５…
…閉空間、１９……開閉弁（開閉部材）、２１…
…ダイヤフラム装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 サージタンクから分岐され該サージタンクの一
   方の側面側において下方に延び、上流部分がサー
   ジタンクを構成する壁で形成された複数の独立吸
   気通路を、それぞれ気筒の吸気ポートに連通し、 上記各独立吸気通路の上流部分の途中部分と該
   上流部分に隣り合うサージタンクの中間部分とに
   対して、各独立吸気通路に対しては開口しサージ
   タンクに対しては閉口するプレートを介設するこ
   とにより、上記各独立吸気通路の上流部分及びサ
   ージタンクを第１及び第２の部分に分割し、 上記第１の部分のサージタンク内に、各独立吸
   気通路の上流端が接続される吸気拡大室と、該吸
   気拡大室と上記プレートによつて区画される閉空
   間とをそれぞれ形成し、 上記第２の部分の各独立吸気通路から分岐され
   第２の部分のサージタンクに連通する連通路を形
   成し、 上記第２の部分のサージタンクと連通路により
   各独立吸気通路が相互に連通される連通部を構成
   し、 該連通部に、各独立吸気通路相互間の連通、遮
   断をエンジン運転状態に応じて制御する開閉部材
   を配設し、 該開閉部材を制御する制御手段の駆動源である
   負圧室を上記閉空間により構成していることを特
   徴とするエンジンの吸気装置。