JPH0367020A - 吸気多弁エンジン - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、一つの燃焼室に度数の独立した吸気ボートを
備え各吸気ボートの開閉を行なう吸気弁をそれぞれ設け
た吸気多弁エンジンに関する。

く従来の技術〉 内燃機関（エンジン）の燃焼室には吸気弁を備えた吸気
ボートから吸気が行なわれる。

燃焼室へ導入される吸気量は吸気ボートの流路面積の大
きさによって決められ、流ｇｌｆ面積が大きい程吸気量
を多くすることができる。

吸気量が多い程エンジンの出力が増大すると共に高回転
化が達成でき、吸気ボートの流路面積はできるだけ大き
くすることが望ましい。

しかし、吸気ボートの流路面積を大きくすると吸気弁も
大型化する必要があり、排気弁との干渉防止等から燃焼
室の大きさに対する吸気ボートの流路面積の大きさには
限度があった。

そこで、一つの燃焼室に複数の吸気ボートを設けると共
に各吸気ボートに吸気弁をそれぞれ備え、吸気ボートを
ｙＩＬ数にすることにより吸気の流路面積を大きくする
ようにした吸気多弁エンジンが用いられるようになって
きている。

第４図にこの吸気多弁エンジンのシリンダヘッド部を示
す。

ピストン（図示省略）を備えたシリンダ１を有するシリ
ンダブロック２にはシリンダヘッド３が取付けられ、シ
リンダヘッド３には燃焼室４に連通ずる吸気ポート５と
排気ボート６がそれぞれ二個設けられている。シリンダ
ヘッド３には吸気管７が支持され、吸気管７は二本の分
岐管７ａ、７ｂに分岐して分岐ｖ：７ａ、７ｂはそれぞ
れ吸気ボート５に連通している。また、シリンダヘッド
３には排気管８が支持され、排気管８は二本の排気管８
ａ。

８ｂに分岐してそれぞれ排気ボート６に連通している。

シリンダヘッド３には吸気ポート５を開閉する吸気弁（
図示省略）と排気ボート６を開閉する排気弁（図示省略
）が設けられている。吸気室７には吸気管７の開閉を行
なうバタフライ型のスロットル弁９が設けられ、スロッ
トル弁９の開閉によって燃焼室４内に送られろ吸気量の
調整が行なわれる。

上記構成によると、吸気はインジェクタ（図示省略）で
噴射された燃焼と混合されて吸気ポート５から燃焼室４
内に流入する。混合気は燃焼室４内で圧縮・膨張（爆発
）された後排気ボート６から排気管８に排出される。

一つの燃焼室４に二つの吸気ポート５を設けたので、吸
気の通路面積を大きくすることができ、スロットル弁９
を全開にした時に大量の吸気を燃焼室４内に導入するこ
とができろ。このため、出力の増大及び高回転化が可能
になると共に、一つ一つの吸気ポート５は面積が小さく
なるので吸気弁の小型化が図れ、償性質厘を小さくする
乙とができる。

上述しｔこ吸気多弁エンジンでは、高速運転特等スロッ
トル弁９を全開にする場合は大量の吸気を燃焼室４に導
入することができ高出力、高回転化が達成できる。しか
し、低速運転時等にスロットル弁９を閉状態にした場合
は吸気量が少なくなり、少ない吸気が分岐管７ｇ、７ｂ
に分かれて吸気ポート５から燃焼室４に導入されること
になる。このため、吸気の流速が遅くなり燃料との混合
が悪くなって完全燃焼しにくい状況になっていた。

そこで、この不具合を解消するため、第５図、第６図に
示す吸気多弁エンジンが考えられている。

第５図に示した吸気多弁エンジンは、分岐￥ｔ７ｂに分
岐管７ｂを開閉するポートスロットル弁１０を設け、低
速時等吸気量が少なくなった場合にポートスロットル弁
１０を閉じて吸気を分岐ＩＣ！：７ａからのみ行ない、
吸気の流路面積を小さい状態にして吸気の流速が遅くな
らないようにしたものである。

第６図に示した吸気多弁エンジンは、吸気管７にスロッ
トル弁９を設けずに分岐管７ａ。

７ｂに分岐管７ａ、７ｂの開閉を行なうボートスロット
ル弁１１．１２をそれぞれ設け、低速時等吸気量が少な
くなった場合に一方のボートスロットル弁１２を閉じて
吸気を分岐Ｗ７ａからのみ行ない、吸気の流路面積を小
さい状態にし吸気の流速が遅くならないようにしたもの
である。

第５図、第６図で示した吸気多弁エンジンによると、吸
気量が少ない場合には一方側の分岐管７ａ（７ｂ）から
のみ吸気を行なうようにしたので、低速時等に吸気量が
少なくなっても吸気の流速が遅くなることがない。

〈発明が解決しようとするａＳ＞ 第５図、第６図に示した吸気多弁エンジンでは、吸気量
が少なくなった場合でも吸気の流速が遅くなることがな
い。しかし、各吸気通路に二つの弁を必要とするため、
弁の開閉制御が複雑になると共に部品点数が多くなって
コスト高になっていた。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、簡単な機構
で吸気量が少ない時に吸気の流速の低下をなくすことが
できる吸気多弁エンジンを提供することを目的とする。

＜ｉ題を解決するための手段〉 上記目的を達成ずろための本発明の構成ζよ、一つの吸
気路の先端部を複数の分岐路に分岐し、該各号岐路を一
つの燃焼室に連通ずると共に、前記分岐路と前記燃焼室
の連通部に吸気弁をそれぞれ備えた吸気多弁エンジンに
おいて、−辺に沿って延びる回動軸回りで回動して前記
吸気路の開閉を行なうフラッパ型のスロットル弁を前記
分岐路が分岐する部位の前記吸気路に設けたことを特徴
とする。

く作　　　用〉 一辺に沿って延びろ回動軸回りで回動するフラッパ型の
スロットル弁の開閉により全ての分岐路の開閉を兼ねて
吸気路の開閉を行なう。

く実　施　例〉 第１図には本発明の一実施例に係る吸気多弁エンジンの
要部平面、第２図にはその断面側面、第３図には第１図
中のＩ−１線矢視を示しである。

ピストン２１が設けられたシリンブロック２２にはシリ
ンダヘッド２３が取付けられ、シリンダヘッド２３には
燃焼室２４に連通ずる吸気ボート２５と排気ポート２６
がそれぞれ二個設けられている。シリンダヘッド２３に
は排気管２７が設けられ、排気管２７は二本の排気管２
７ａ、２７ｂに分岐してそれぞれ排気ポート２６に連通
している。

一方、シリンダヘッド２３の吸気ポート２５側にはスロ
ットルボデー２８を介して吸気管２９が取付けられ、シ
リンダヘッド２３にはスロットルボデー２８に、開口す
る分岐管２９ａ。

２９ｂが形成され、分岐管２９　ａ、　２９　ｂはそれ
ぞれ吸気ボート２５に連通している。つまりスロットル
ボデー２８と吸気管２９とで吸気路が構成され、吸気路
の先端が二つ（複数）に分岐して分岐管２９　ｍ、　２
９　ｂとなり（分岐Ｗｓ２９ａ、２９ｂが分岐する部位
がスロットルボデー２８となっている）、各分岐管２９
ｍ、２９ｂは吸気ボート２５を介して燃焼室２４に連通
している。

シリンダヘッド２３には吸気ボート２５を開閉する吸気
弁３０と排気ポート２６を開閉する排気弁３１が設けら
れ、更にシリンダヘッド２３には燃焼室２４内で点火を
行なう点火プラグ３２が設けられている。また、吸気管
２９には吸気管２９内に燃料を噴射するインジェクタ３
３が設けられている。

分岐管２９ａ、２９ｂはスロットルボデー２８の上下に
開口し、開口形状は長方形状になっている（第３図参照
）。スロットルボデー２８の下部には一辺に沿って水平
に延びる回動軸回りで回動するフラッパ型のスロットル
弁３４が設けられ、スロットル弁３４の開閉により吸気
路の開閉を行なうようになっている。スロットル弁３４
とスロットルボデー２８との隙間ｄ（第１図参照）は互
いに干渉しない範囲で狭くなっている。分岐管２９ａ。

２９ｂのスロットルボデー２８側の端面形状は、第２図
に示すように、スロットル弁３４の回動中心を支点とす
る円弧状となり、分岐管２９ａ、２９ｂの仕切壁の端部
２９ｃは先端が漸次細くなり、スロットル弁３４の開度
に対する吸気の増減が不連続にならないようになってい
る。

スロットルボデー２８にはＩＳＣ（ＩｄｌｅＳｐｅｅｄ
　　Ｃｏｎｔｒｏｌ）用のバイパス略３５及びこのバイ
パス弁３７の開閉をステップモータ３６の駆動によって
行なうバイパス弁３７が備えられている。また、スロッ
トル弁３４の回動軸にはリンク板３８が取付けられ、リ
ンク板３８はワイヤ３９を介してアクセルペダル（図示
省略）に連結し、スロットル弁３４はアクセルペダルの
操作に連動してワイヤ３９、リンク板３８を介して開閉
するようになっている。尚、ＩＳＣとしてスロットル弁
３４の前閉位置を制御する直動式を用いることも可能で
ある。また、スロットル弁３４の開閉を、アクセルペダ
ルに連動して駆動する電動モータ等を用いて行なうよう
にしても良い（ＤＢＷ方式＝　Ｄｒｉｖｅ　　Ｂｙ　　
Ｗｉｒｅ方式）。また、燃料供給方式としては、インジ
ェクタ３３を各気筒毎に用いたり（ＭＰＩ：　Ｍｕ　１
　ｔ　１Ｐｏｉｎｔ　　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）、キャブ
レターを使用する方式としても良い。

上記構成の吸気多弁エンジンの作用について説明する。

吸気はインジェクタ３３で噴射された燃料と混合させて
吸気ボート２５から燃焼室２４内に流入する。混合気は
燃焼室２４内で圧縮・膨張（爆発）された後排気ボート
２６から排気￥！：２７に排出される。

高負荷運転時にアクセルペダルを踏み込んだ場合、ワイ
ヤ３９及びリンク板３８を介してスロットル弁３４が全
開（第２図中実線で示す）となり、吸気は分岐管２９ｍ
、２９ｂの両方から燃焼′ＩＩ！、２４に送られ、二つ
の吸気ボート２５から大量の吸気を燃焼室２４に導入す
ることができる。

低負荷運転時にアクセルペダルを途中までしか踏み込ま
ない場合、ワイヤ３９及びリンク板３８を介してスロッ
トル弁３４が略半開状１！（第２図中二点鎖線で示す）
となり、上方の分岐ｗ２９　ａが開き下方の分岐管２９
ｂが閉じた状態になる。このため、吸気は上方の分岐管
２９ａからのみ燃焼室２４に送られ、一つの吸気ボート
２５から流速を遅くせずに少量の吸気を燃焼室２４に導
入することができろ。したがって、吸気が少ない場合で
あっても空気と燃料が十分に混合されて常に完全燃焼が
行われるようになる。また、吸気が少ない場合、略９０
度ひねられた上方の分岐管２９ａが開いた状態になるた
め、燃焼室２４に導入される吸気に下方向の角度を持た
せることができ、燃焼室２４内で吸気に斜めの旋回Ｆｌ
ｔ（スワール）を生じさせて混合気の混合を更に良くす
ることが可能である。

上述した吸気多弁エンジンでは、スロットル弁３４をフ
ラッパ型としたので、一つのスロットルｆｐ３４のＮ閑
により二つの分岐管２９ａ。

２９−ｂの開閉が行なえ、低負荷時の下方の分岐管２９
ｂの閉鎖と上方の分岐管２９ａを流れる吸気量の制御と
が可能である。また、分岐管２９ａ、２９ｂのスロット
ルボデー２８側の開口形状を長方形状にしたので、スロ
ットル弁３４の開度と分岐管２９ａ、２９ｂに流れる吸
気量がリニアになり、吸気流量制御が容易に行なえる。

尚、上記一実施例では分岐管２９ａ、２９ｂを上下に分
けてスロットル弁３４を水平軸回りで回動させるように
したが、分岐管２９ａ。

２９ｂを左右に分けてスロットル弁３４を鉛直軸回りで
回動させるようにすることも可能である。

〈発明の効果〉 本発明の吸気多弁エンジンは、分岐路が分岐する部位の
吸ｇｃＩｓにフラッパ型のスロットル弁を設けたので、
一つのスロットル弁の開閉により全ての分岐路の開閉が
行なえる。この結果、簡単な機構で吸気量が少ない時に
吸気の流速の低減なくすることができ、制御の容易化と
コスト低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る吸気多弁エンジンの要
部平面図、第２図はその断面側面図、第３図は第１図中
のｌ−ｌ１矢視図、第４図、第５図、第６図は従来の吸
気多弁エンジンの要部平面図ある。 図面中、 ２３はシリンダヘッド、 ２４は燃焼室、 ２５は吸気ボート、 ２８はスロットルボデー ２９は吸４ｉｃ１１！１１ ２９ａ、２９ｂは分岐管、 ３０は吸気弁、 ３４はスロットル弁、 ３８はリンク板である。 第１図 第２図 Ｇ 第４図 第３図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一つの吸気路の先端部を複数の分岐路に分岐し、該各分
   岐路を一つの燃焼室に連通すると共に、前記分岐路と前
   記燃焼室の連通部に吸気弁をそれぞれ備えた吸気多弁エ
   ンジンにおいて、一辺に沿って延びる回動軸回りで回動
   して前記吸気路の開閉を行なうフラツパ型のスロットル
   弁を前記分岐路が分岐する部位の前記吸気路に設けたこ
   とを特徴とする吸気多弁エンジン。