JPH0353451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各気筒と吸気拡大室とを互いに独立
した吸気通路を接続して、吸気の動的効果（吸気
慣性効果）により出力の向上を図るようにした多
気筒エンジンの吸気装置に関し、特にその吸気系
構造の改良に関するものである。

（従来の技術） 従来から、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し、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す
ることは知られている。このような技術を用い
て、所定の運転域において吸気通路に生じる圧力
波の振動周期と吸気弁の開閉周期とをマツチング
させて吸気慣性効果を得るには、上記吸気通路と
して一定長さが必要であり、また吸気拡大室とし
は一定の容積が必要である。

一方、エンジンおよびその吸気系を乗用車等の
エンジンルーム内に搭載する場合、後方は車室前
端面にて制限され、上方はボンネツトにて制限さ
れるなど、限られたスペース内に納めなければな
らないというスペース上の制約がある。

このため、従来、実開昭58−20333号公報や米
国特許第4175504号明細書及び図面等にみられる
ように、各気筒と吸気拡大室とを互いに独立した
気筒別の独立吸気通路で接続した多気筒エンジン
の吸気装置において、上記のスペース上の制約を
解消しながら各気筒毎に吸気慣性効果を得るべく
所要の吸気通路長さおよび吸気拡大室容量を確保
するために、上記各独立吸気通路を、吸気拡大室
の周囲に該吸気拡大室の構成壁の一部を利用して
一体的に形成して、コンパクト化を図つたものが
提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記提案の如き吸気装置において、
独立吸気通路に燃料噴射弁を装着する場合、燃料
噴射弁は噴射された燃料が応答性良く良好に霧化
した状態で燃焼室に供給されるように独立吸気通
路の下流側において吸気ポートの燃焼室開口部に
向けて装着される。つまり、独立吸気通路に対し
て燃料噴射弁が寝た状態で取付けられる。また、
独立吸気通路の下流側部分には吸気が燃焼室にス
ムーズに供給されるようにほぼ直線状に形成する
ことが望ましい。このような事情並びにコンパク
ト化の要求から、上記燃料噴射弁の中心線の延長
線上に吸気拡大室が位置することがある。

しかるに、この場合、燃料噴射弁を独立吸気通
路に組付ける際、上述の如く吸気拡大室と各独立
吸気通路とが一体的に形成されていることから、
その中心延長線上の吸気拡大室が邪魔になつてそ
の組付けが困難となるという問題が生じる。特
に、吸気拡大室の容積を十分な所要容積に確保す
べく、該吸気拡大室をその一部が燃料噴射弁の上
方に位置するよう膨出させた場合に、上記組付け
の困難性が顕著となる。

そこで、本発明にかかる点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、吸気拡大室
の一部を燃料噴射弁の上方に位置するよう膨出さ
せた場合、各独立吸気通路が一体的に形成された
吸気拡大室（タンク）に対してその適切な位置
に、分割面を設けかつ両分割部分を締結するボル
トを下方から挿入することにより、限られたスペ
ース内で吸気系における吸気通路の所要長さおよ
び吸気系のコンパクト性を確保しながら、吸気拡
大室の所要容積を十分に確保するとともに燃料噴
射弁及び該吸気拡大室を構成するタンクの組付け
性を良好に確保することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、タンクで構成される吸気拡大室と各気筒とを
互いに独立して接続する各独立吸気通路が、吸気
拡大室の周囲に該吸気拡大室の構成壁の一部を利
用して一体的に形成されているとともに、該各独
立吸気通路の下流側に燃料噴射弁が設けられ、該
燃料噴射弁の中心線の延長線上に上記吸気拡大室
が位置する多気筒エンジンの吸気装置を前提とす
る。そして、上記吸気拡大室はその一部が上記燃
料噴射弁の上方に位置するようにエンジン本体側
に膨出形成されている。一方、上記吸気拡大室を
構成するタンクは、上記中心延長線よりも下側の
位置において上下に分割されて形成されており、
かつ該上側分割部分と下側分割部分とは下方から
挿入されるボルトにより結合されているものとす
る。

（作用） 上記の構成により、本発明では、吸気拡大室の
周囲に各独立吸気通路が吸気拡大室の構成壁の一
部を利用して一体的に形成されていて、限られた
スペース内に納まるようコンパクトにしながら、
吸気慣性効果を得るための所要の吸気通路長さが
確保されかつ所要の吸気拡大室容積が十分に確保
されるとともに、独立吸気通路の下流側において
燃料噴射弁を吸気ポートの燃焼室開口部に指向さ
せて取付けて良好な燃料応答性の確保が可能とな
る。

その上で、上記燃料噴射弁の指向配置等により
燃料噴射弁の中心線の延長線上に吸気拡大室が位
置しかつ吸気拡大室をその一部が燃料噴射弁の上
方に位置するように膨出させても、該吸気拡大室
を構成するタンクが上記中心線延長線よりも下側
の位置において上下に分割形成されかつ両分割部
分が下方から挿入されるボルトで結合されている
ので、この吸気系の下側分割部分をエンジンに組
付けたのち、その独立吸気通路の下流側に燃料噴
射弁を取付け、その後上記下側分割部分に上側分
割部分を下方から挿入するボルトで係合すること
により、燃料噴射弁及びタンクを容易に組付ける
ことが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図〜第３図は本発明の４気筒４サイクルエ
ンジンに適用した場合の１実施例を示す。同図に
おいて、１はシリンダブロツク２およびシリンダ
ヘツド３等からなるエンジン本体であつて、該エ
ンジン本体１にはその長手方向に第１〜第４の４
つの気筒４，４，…が直列状に形成されている。
この各気筒４にはそれぞれ燃焼室５が形成されて
いる。

６は気筒別に互いに独立して設けられた独立吸
気通路であつて、該各独立吸気通路６は、シリン
ダヘツド３内に形成され独立吸気通路６の下流端
部を構成する吸気ポート７を介して各気筒４の燃
焼室５に開口しており、これらの独立吸気通路
６，６…の上流端はそれぞれエンジン長手方向に
平行に延びる略角筒形状の吸気拡大室８に連通接
続されている。上記吸気拡大室８の一端面には外
気を導入する吸気導入管９が接続されていて、該
吸気導入管９内には吸入空気量を制御するスロツ
トル弁１０が配設されており、上記吸気導入管９
により吸気拡大室８に導入された吸気を各独立吸
気通路６を介して各気筒４の燃焼室５に供給する
ようになされている。また、上記吸気ポート７に
は吸気弁１１が設けられている。

１２は上記吸気拡大室８および各独立吸気通路
６，６…を形成するための吸気構造体である。該
構造体１２は、吸気拡大室８を構成するタンク部
１３と、該タンク部１３のエンジン側とは反対側
の側辺上部から側辺および下辺にかけてタンク部
１３の周囲を迂回して延び、かつその構成壁の一
部つまり側壁および下壁を利用して各独立吸気通
路６，６…の上流側部分６ａ，６ａ…をその各上
流端がタンク部１３側辺上部に開口するように一
体的に形成する一体吸気管部１４，１４…と、該
各一体吸気管部１４，１４…下辺部からエンジン
側へ向かつて各気筒４別に分岐して延び、各独立
吸気通路６，６…の下流側部分６ｂ，６ｂ…を形
成する分岐吸気管部１５，１５…と、該各分岐吸
気管部１５，１５…先端部を互いに連結するフラ
ンジ部１６とからなり、該フランジ部１６にてエ
ンジン本体１に対し各分岐吸気管部１５の独立吸
気通路下流側部分６ｂを各気筒４の吸気ポート７
に合致せしめた状態でボルト１７，１７…を側方
から挿入して締付けることによりエンジン本体１
に固定される。また、上記タンク部１３のエンジ
ン側の側辺上部はエンジン側（後述の燃料噴射弁
１９の上方）に膨出するように形成されており、
吸気拡大室８の容積を十分に確保するようにして
いる。

そして、上記各分岐吸気管部１５の独立吸気通
路下流側部分６ｂおよび各吸気ポート７は、斜め
上方から燃焼室５に向つてほぼ直線状に延びて燃
焼室５に開口するように形成されている。そし
て、該各分岐吸気管部１５の独立吸気通路下流側
部分６ｂの下流端近傍上部には噴射弁装着孔１８
が形成されており、燃料噴射弁１９はその先端噴
射口部がシールリング１８ａを介して上記装着孔
１８に挿入されて固定されている。この装着孔１
８及び燃料噴射弁１９の取付方向は該噴射弁１９
から燃料が燃焼室５の吸気弁１１に向つて噴射さ
れるように装着されていて、各燃料噴射弁１９，
１９…はエンジン長手方向に平行に配設された燃
料供給管２０に連通接続されている。このことに
より、燃料噴射弁１９は分岐吸気管部１５にほぼ
沿つて寝た状態で取付けられることとなり、該燃
料噴射弁１９の中心線の延長線ｌ上に上記吸気拡
大室８（タンク部１３）が燃料噴射弁１９および
燃料供給管２０に近接して位置するとともに吸気
拡大室（タンク部１３）の一部が燃料噴射弁１９
の上方に位置することになる。

さらに、吸気拡大室８（タンク部１３）が燃料
噴射弁１９の中心延長線ｌに位置することから、
上記吸気系構造体１２は、そのタンク部１３にお
いて、上記中心延長線ｌよりも下側の位置で上下
に分割されて形成されていて、タンク部１３の上
半部および各一体吸気管部１４，１４…上半部が
一体成形された上側分割体１２ａと、タンク部１
３の下半部、一体吸気管部１４，１４…の下半
部、各分岐吸気管部１５，１５…およびフランジ
部１６が一体成形された下側分割体１２ｂとから
なり、両分割体１２ａ，１２ｂがガスケツト等の
シール材２１を介して接合されボルト２２，２２
…を下方から挿入して締付けることにより気密的
に結合されてなる。

したがつて、上記実施例においては、吸気行程
において各気筒４で生じる負圧波が独立吸気通路
６を介して吸気拡大室９に伝播され、ここで性圧
波に反転されて反射されて各気筒４に至るので、
特定運転域においてこの圧力波の振動周期を吸気
弁１１の開閉周期にマツチングさせることによ
り、すなわち吸気拡大室８を所望容積とした状態
で上記負圧波およびその反射が伝播する独立吸気
通路６の長さを所要長さとすることにより、吸気
の慣性効果が得られて吸気の充填効率が高められ
る。

その場合、吸気系構造体１２における吸気拡大
室８を構成するタンク部１３と各独立吸気通路６
の上流側部分６ａを構成する一体吸気管部１４と
各独立吸気通路６の下流側部分６ｂを構成する分
岐吸気管部１５とによつて、各独立吸気通路６が
吸気拡大室８の周囲に迂回しながらかつ吸気拡大
室８（タンク部１３）の構成壁の一部を利用して
一体的に形成されているとともに、吸気拡大室８
はその一部が燃料噴射弁１９の上方に位置するよ
うエンジン本体１側へ膨出して形成されているの
で、上記独立吸気通路６の所要長さおよび吸気拡
大室８の所要容積を得るに当つて、これら吸気系
をコンパクトに小型のものに形成しながら、限ら
れたスペース（エンジンルーム）内で上記所要長
さおよび所要容積を十分に確保することができ、
車載性の向上を図ることができる。

また、燃料噴射弁１９が上記分岐吸気管部１５
の下流端近傍つまり独立吸気通路６の下流側にお
いてその燃料噴射をその霧化を良好にしながら燃
焼室５に応答性良く供給すべく燃焼室５に向けて
装着されている関係上、該燃料噴射弁１９の中心
延長線ｌ上に近接して吸気系構造体１２のタンク
部１３（吸気拡大室８）が位置するとともに、所
要容積の吸気拡大室を確保すべく吸気拡大室８は
その一部が燃料噴射弁１９の上方に位置するよう
膨出形成されることになる。しかし、この場合、
上記吸気系構造体１２はそのタンク部１３におい
て上記中心延長線ｌよりも下側の位置で上下に上
側分割体１２ａと下側分割体１２ｂとに分割され
両分割体１２ａ，１２ｂが下方から挿入されるボ
ルト２２で結合されてなるので、下側分割体１２
ｂをそのフランジ部１６にてエンジン本体１に側
方からのボルト１７による締付けにより取付けた
のち、該下側分割体１２ｂの各分岐吸気管部１５
の噴射弁装着孔１８に燃料噴射弁１９を中心延長
線ｌ方向から挿入し燃料供給管２０を下側分割体
１２ｂに固定することによつて各燃料噴射弁１９
を取付ける。しかる後、上記下側分割体１２ｂに
対して、上側分割体１２ａを接合して下方からボ
ルト２２の締付けにより両者１２ａ，１２ｂを一
体に結合することによつて、上側および下側分割
体１２ａ，１２ｂの組付けを容易に行い得るのは
勿論のこと、燃料噴射弁１９の組付けを容易に行
うことができ、良好な組付け性を確保することが
できる。

しかも、上記上側分割体１２ａと下側分割体１
２ｂとの結合は、下方からのボルト２２の締付け
によつて行われるので、その良好な組付け性を確
保しながら、上述の如くタンク部１３（吸気拡大
室８）におけるエンジン側の側辺上部の膨出形成
が可能となつて、吸気拡大室８の容積を十分に確
保できる利点もある。

第４図は本発明の第２実施例を示し、上記第１
実施例では各気筒４において特定運転域で吸気慣
性効果を得るようにしたのに代え、低回転域と高
回転域とでそれぞれ吸気慣性効果を高めるように
したものの例である（尚、第１実施例（第１図〜
第３図）と同一の部分については同一の符号を付
してその詳細な説明は省略する）。

すなわち、吸気系構造体１２において吸気拡大
室８を構成するタンク部１３の下壁に、吸気拡大
室８と各独立吸気通路６の途中部とを連通する連
通孔２３，２３…を開口し、該各連通孔２３にそ
れを開閉する開閉弁２４を設け、該各開閉弁２４
を、エンジン回転数検出手段等の出力を受ける制
御回路によりアクチユエータを介して開閉制御
し、エンジンの低回転域では開閉弁２４を閉状態
に維持して、各気筒４で生じる圧力波を吸気拡大
室８との間で比較的長い独立吸気通路６を介して
伝播させ、そのことによりこの圧力波の振動周期
と吸気弁開閉周期とがマツチングして低回転域で
の吸気慣性効果を高める。一方、高回転域では開
閉弁２４を開いて各独立吸気通路６の途中部を吸
気拡大室８に連通させ、上記圧力波の伝播経路を
比較的短くすることにより、高回転域で圧力波の
振動周期と吸気弁開閉周期とがマツチングして吸
気慣性効果を高めるようにしたものである。

この場合にも、図示の如く吸気系構造体１２に
よつて、吸気拡大室８の周囲に各独立吸気通路
６，６…が吸気拡大室８（タンク部１３）の構成
壁の一部が利用して一体的に形成されているとと
もに、該吸気系構造体１２はそのタンク部１３
（吸気拡大室８）において燃料噴射弁１９の中心
延長線ｌよりも下側すなわち分岐吸気管部１５側
の位置で上下に分割して形成されており、上記第
１実施例の場合と同様に吸気慣性効果を得るため
の吸気系の車載性の向上と組付け性の向上との両
立を図ることができる。

尚、上記各実施例では各燃料噴射弁１９を、独
立吸気通路６の下流側として吸気系構造体１２に
おける各分岐吸気管部１５の下流端近傍上部に装
着した場合について述べたが、シリンダヘツド３
に対し独立吸気通路６の下流端部としての吸気ポ
ート７に臨むように装着した場合にも適用でき、
同様に車載性と組付け性との双方の向上が図れ
る。

さらに、本発明は以上の実施例の他に、例えば
上記第２実施例（第４図）における吸気系構造体
１２のタンク部１３を、その分割面にて仕切板で
仕切つて上下２つの吸気拡大室を形成し、第２実
施例と同様に低回転域と高回転域とで吸気慣性効
果を高めることに加えて、開閉弁２４が開く高回
転域で他の気筒４からの圧力波を下側吸気拡大室
を介して作用させ、気筒相互間の圧力波の伝播に
より吸気の充填効率を一層高めるようにした吸気
系、あるいはさらに上記仕切板に上下の吸気拡大
室を連通する連通孔を設けて、さらに低回転域で
上下の吸気拡大室間での吸気圧略振動を利用して
吸気の充填効率を一層高めるようにした吸気系に
対しても適用可能である。

また、本発明は以上の実施例の如く４気筒エン
ジンに限らず、他の多気筒エンジン、例えば５気
筒エンジンや６気筒エンジンにも適用することが
できるのは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、吸気拡
大室をその一部が燃料噴射弁の上方に位置するよ
うにエンジン本体側に膨出させ、かつ吸気拡大室
の周囲に各気筒に至る独立吸気通路を吸気拡大室
の構成壁の一部を利用して一体的に形成して、限
られたスペース内で吸気慣性効果を得るための所
要の吸気通路長さおよび所要の吸気拡大室容積を
十分に確保しながら、良好な燃料応答性を確保す
べく独立吸気通路の下流側で吸気ポートの燃焼室
開口部に指向させて取付けた燃料噴射弁の中心線
の延長線上に位置する上記吸気拡大室（タンク）
を該中心延長線よりも下側位置で上下に分割して
形成し、かつ両分割部分を下方から挿入されるボ
ルトで結合したので、該吸気拡大室によつて支障
を受けずに燃料噴射弁を上記状態に容易に取付け
ることができるとともに、上記吸気拡大室の燃料
噴射弁上方への膨出に対しても分割されたタンク
を容易に結合することができ、これらの組付け性
を良好に確保することができる。よつて、吸気慣
性効果を発揮する吸気系の車載性の向上と組付け
性の向上との両立を図ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図〜第３
図は第１実施例を示し、第１図は第３図の−
線における縦断側面図、第２図は第３図の−
線における縦断側面図、第３図は一部破断した平
面図である。第４図は第２実施例を示す第１図相
当図である。 １……エンジン本体、２……気筒、６……独立
吸気通路、８……吸気拡大室、１２……吸気系構
造体、１２ａ……上側分割体、１２ｂ……下側分
割体、１３……タンク部、１４……一体吸気管
部、１５……分岐吸気管部、１９……燃料噴射
弁、２２……ボルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タンクで構成される吸気拡大室と各気筒とを
   互いに独立して接続する各独立吸気通路が、吸気
   拡大室の周囲に該吸気拡大室の構成壁の一部を利
   用して一体的に形成されているとともに、該各独
   立吸気通路の下流側に燃料噴射弁が設けられ、該
   燃料噴射弁の中心線の延長線上に上記吸気拡大室
   が位置する多気筒エンジンの吸気装置であつて、
   上記吸気拡大室はその一部が上記燃料噴射弁の上
   方に位置するようにエンジン本体側に膨出形成さ
   れている一方、上記吸気拡大室を構成するタンク
   は、上記中心延長線よりも下側の位置において上
   下に分割されて形成されており、かつ該上側分割
   部分と下側分割部分とは下方から挿入されるボル
   トにより結合されていることを特徴とする多気筒
   エンジンの吸気装置。