JPH0380967B2 - - Google Patents
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- JPH0380967B2 JPH0380967B2 JP60042128A JP4212885A JPH0380967B2 JP H0380967 B2 JPH0380967 B2 JP H0380967B2 JP 60042128 A JP60042128 A JP 60042128A JP 4212885 A JP4212885 A JP 4212885A JP H0380967 B2 JPH0380967 B2 JP H0380967B2
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- volume chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0226—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
- F02B27/0247—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes
- F02B27/0252—Multiple plenum chambers or plenum chambers having inner separation walls, e.g. comprising valves for the same group of cylinders
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B27/0215—Oscillating pipe charging, i.e. variable intake pipe length charging
- F02B27/0221—Resonance charging combined with oscillating pipe charging
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- F02B27/0263—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes the plenum chamber and at least one of the intake ducts having a common wall, and the intake ducts wrap partially around the plenum chamber, i.e. snail-type
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- F02B27/0273—Flap valves
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B2275/20—SOHC [Single overhead camshaft]
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、吸気の動的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の改良
に関するものである。
図るようにした多気筒エンジンの吸気装置の改良
に関するものである。
（従来技術）
従来からエンジンの吸気装置においては、吸気
開始に伴つて生じる負圧液が吸気通路上流側の大
気または拡大室への開口端で反射されて正圧波と
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の寸前に吸気ポートに
達して吸気が吸い込まれるようにして、いわゆる
吸気の慣性効果で吸気の充填効率を高めるように
したものがある。このような技術を用いようとす
る場合に、吸気通路の形状が一定であると、吸気
通路に生じる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慣性効果が高められるのは特
定速度域に限られる。
開始に伴つて生じる負圧液が吸気通路上流側の大
気または拡大室への開口端で反射されて正圧波と
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の寸前に吸気ポートに
達して吸気が吸い込まれるようにして、いわゆる
吸気の慣性効果で吸気の充填効率を高めるように
したものがある。このような技術を用いようとす
る場合に、吸気通路の形状が一定であると、吸気
通路に生じる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慣性効果が高められるのは特
定速度域に限られる。
このため、特開昭56−115819号公報に見られる
ように、エンジンの回転数に応じて吸気通路の長
さを変えるようにし、例えば、各気筒別の吸気通
路を上流部で分岐させて長い通路と短い通路とを
形成し、これらの通路の上流側を吸気拡大室等に
開口させるとともに、短い通路に開閉弁を設け
て、高速域でこの開閉弁を開くことにより吸気通
路の有効長を短縮するようにし、こうして低速域
と高速域とでそれぞれ吸気の慣性効果を高めるよ
うにした吸気装置も提案されている。
ように、エンジンの回転数に応じて吸気通路の長
さを変えるようにし、例えば、各気筒別の吸気通
路を上流部で分岐させて長い通路と短い通路とを
形成し、これらの通路の上流側を吸気拡大室等に
開口させるとともに、短い通路に開閉弁を設け
て、高速域でこの開閉弁を開くことにより吸気通
路の有効長を短縮するようにし、こうして低速域
と高速域とでそれぞれ吸気の慣性効果を高めるよ
うにした吸気装置も提案されている。
ところで、上記装置においては、低速域では各
気筒と容積部との間の気筒別吸気通路の有効長を
長くすることによつて、この通路内に生じる圧力
振動が気筒に有効に作用するようにしているが、
この振動によつて大きな慣性効果の得られる回転
域は比較的高回転寄りであるため、より低回転側
において、上記振動とは異なる吸気圧力振動を利
用することができれば、吸気充填効率をより一層
向上することが期待できる。
気筒と容積部との間の気筒別吸気通路の有効長を
長くすることによつて、この通路内に生じる圧力
振動が気筒に有効に作用するようにしているが、
この振動によつて大きな慣性効果の得られる回転
域は比較的高回転寄りであるため、より低回転側
において、上記振動とは異なる吸気圧力振動を利
用することができれば、吸気充填効率をより一層
向上することが期待できる。
また、上記装置によると、高速域では各気筒別
の吸気通路の有効長が短縮されることにより、単
に各気筒と上記吸気通路の上流側開口端との圧力
伝播による慣性効果が高められるにすぎないが、
他の気筒に生じる圧力波をも有効に利用すること
ができれば、充填効率をより一層向上することが
期待できる。
の吸気通路の有効長が短縮されることにより、単
に各気筒と上記吸気通路の上流側開口端との圧力
伝播による慣性効果が高められるにすぎないが、
他の気筒に生じる圧力波をも有効に利用すること
ができれば、充填効率をより一層向上することが
期待できる。
（発明の目的）
本発明は上記事情に鑑み、低速域から高速域に
までわたり、吸気通路に生じる圧力振動を利用し
て吸気充填効率を高めるとともに、特に、低速域
での吸気充填効率を従来のこの種の装置よりもさ
らに高めることができ、しかも高速域では、各気
筒間でも互いに他の気筒に生じる圧力波が有効に
作用し合うようにして吸気充填効率をより一層高
め、出力を向上することの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。
までわたり、吸気通路に生じる圧力振動を利用し
て吸気充填効率を高めるとともに、特に、低速域
での吸気充填効率を従来のこの種の装置よりもさ
らに高めることができ、しかも高速域では、各気
筒間でも互いに他の気筒に生じる圧力波が有効に
作用し合うようにして吸気充填効率をより一層高
め、出力を向上することの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。
（発明の構成）
本発明の吸気装置は、第１容積室と各気筒とを
互いに独立した気筒別の吸気通路で接続し、この
気筒別の各吸気通路の途中にこれらの吸気通路を
相互に連通しかつ上流端が吸気導入通路に接続さ
れた第２容積室を設けるとともに、この第２容積
室と上記各吸気通路との間に、少なくとも高負荷
時にエンジン回転数が設定値未満の低速域では閉
じて設定値以上の高速域で開く第１開閉弁を設け
る一方、上記第１容積室と第２容積室とを上記各
吸気通路とは別に設けた連通路によつて連通さ
せ、かつこの連通路に上記設定値以上の第１開閉
弁の開領域で閉じ第１開閉弁の閉領域で開く第２
開閉弁を設けたことを特徴とするものである。
互いに独立した気筒別の吸気通路で接続し、この
気筒別の各吸気通路の途中にこれらの吸気通路を
相互に連通しかつ上流端が吸気導入通路に接続さ
れた第２容積室を設けるとともに、この第２容積
室と上記各吸気通路との間に、少なくとも高負荷
時にエンジン回転数が設定値未満の低速域では閉
じて設定値以上の高速域で開く第１開閉弁を設け
る一方、上記第１容積室と第２容積室とを上記各
吸気通路とは別に設けた連通路によつて連通さ
せ、かつこの連通路に上記設定値以上の第１開閉
弁の開領域で閉じ第１開閉弁の閉領域で開く第２
開閉弁を設けたことを特徴とするものである。
（発明の効果）
本発明によれば、エンジン回転数が設定値未満
の低速域では、各気筒と第１容積室との間の比較
的長い吸気通路に吸気圧力振動が生じるととも
に、この第１容積室とこれに連通路を介して接続
された第２容積室との間の部分にも吸気圧力振動
を起すことにより、両者によつて高い充填効率が
得られるものである。
の低速域では、各気筒と第１容積室との間の比較
的長い吸気通路に吸気圧力振動が生じるととも
に、この第１容積室とこれに連通路を介して接続
された第２容積室との間の部分にも吸気圧力振動
を起すことにより、両者によつて高い充填効率が
得られるものである。
また、エンジン回転数が上昇し第１開閉弁が開
いた高速域では、第２容積室により各気筒から伝
播する負圧波を正圧の圧力波に反転して反射さ
せ、各気筒と第２容積室の間の比較的短い通路に
吸気圧力振動が生じて、高速域での慣性効果が高
められるとともに、第２開閉弁を閉じて第２容積
室を第１容積室から分離し、容積の小さくなつた
第２容積室を介して他の気筒からの圧力波を減衰
させることなく伝播させて、これらの圧力波の相
乗作用で充填効率を高めることができるものであ
る。
いた高速域では、第２容積室により各気筒から伝
播する負圧波を正圧の圧力波に反転して反射さ
せ、各気筒と第２容積室の間の比較的短い通路に
吸気圧力振動が生じて、高速域での慣性効果が高
められるとともに、第２開閉弁を閉じて第２容積
室を第１容積室から分離し、容積の小さくなつた
第２容積室を介して他の気筒からの圧力波を減衰
させることなく伝播させて、これらの圧力波の相
乗作用で充填効率を高めることができるものであ
る。
すなわち、第１容積室の容量は、第１開閉弁が
閉じている低速域の特性に合せた適値に設定し、
また、第２容積室は第１開閉弁が開いている高速
域の特性に合せた適値に設定するものである。そ
して、低速域においては第１容積室と第２容積室
とを連通させて吸気を導入すると、前記のように
両者間に生起する動的効果によつて充填効率が向
上するものである。しかるに、高速域においては
第２容積室が第１容積室と連通していると、この
第１容積室の影響を受けて、第２容積室の容量を
高速域に対応した適値に設定した効果が充分に発
揮されないことになるので、高速域には、上記第
１容積室と第２容積室との連通を第２開閉弁で遮
断することにより、その容量設定効果が充分に生
かせて充填効率の向上が行えるものである。
閉じている低速域の特性に合せた適値に設定し、
また、第２容積室は第１開閉弁が開いている高速
域の特性に合せた適値に設定するものである。そ
して、低速域においては第１容積室と第２容積室
とを連通させて吸気を導入すると、前記のように
両者間に生起する動的効果によつて充填効率が向
上するものである。しかるに、高速域においては
第２容積室が第１容積室と連通していると、この
第１容積室の影響を受けて、第２容積室の容量を
高速域に対応した適値に設定した効果が充分に発
揮されないことになるので、高速域には、上記第
１容積室と第２容積室との連通を第２開閉弁で遮
断することにより、その容量設定効果が充分に生
かせて充填効率の向上が行えるものである。
（実施例）
以下、図面により本発明の実施例を説明する。
第１図はこの実施例の吸気装置を備えたエンジン
の断面正面図、第２図は概略平面図である。
第１図はこの実施例の吸気装置を備えたエンジン
の断面正面図、第２図は概略平面図である。
この実施例のエンジンは４気筒４サイクルエン
ジンであつて、シリンダブロツク２およびシリン
ダヘツド３からなるエンジン本体１に、４つの気
筒４ａ〜４ｄが形成されている。この各気筒４ａ
〜４ｄにはそれぞれピストン５の上方に燃焼室６
が形成され、この燃焼室６に吸気ポート７および
排気ポート８が開口し、これらのポート７，８に
動弁機構１１によつて所定のタイミングで開閉す
る吸気弁９および排気弁１０が装備されている。
ジンであつて、シリンダブロツク２およびシリン
ダヘツド３からなるエンジン本体１に、４つの気
筒４ａ〜４ｄが形成されている。この各気筒４ａ
〜４ｄにはそれぞれピストン５の上方に燃焼室６
が形成され、この燃焼室６に吸気ポート７および
排気ポート８が開口し、これらのポート７，８に
動弁機構１１によつて所定のタイミングで開閉す
る吸気弁９および排気弁１０が装備されている。
上記各気筒４ｄ〜４ｄの各吸気ポート７には、
互いに独立した気筒別の吸気通路１２ａ〜１２ｄ
が連通している。これらの吸気通路１２ａ〜１２
ｄの上流端は、ある程度の容量を有する第１容積
室１３に接続されており、また、各吸気通路１２
ａ〜１２ｄの途中箇所にはこれらの吸気通路１２
ａ〜１２ｄを相互に連通する第２容積室１４が接
続されている。
互いに独立した気筒別の吸気通路１２ａ〜１２ｄ
が連通している。これらの吸気通路１２ａ〜１２
ｄの上流端は、ある程度の容量を有する第１容積
室１３に接続されており、また、各吸気通路１２
ａ〜１２ｄの途中箇所にはこれらの吸気通路１２
ａ〜１２ｄを相互に連通する第２容積室１４が接
続されている。
この実施例では吸気系をコンパクトに構成する
ため、吸気系に介装したタンク１５を仕切壁１６
で分割することにより、このタンク１５内に第１
容積室１３と第２容積室１４とを区画形成し、第
２容積室１４の下端に各吸気通路１２ａ〜１２ｄ
の途中箇所からの分岐した連通孔１７を開口させ
るとともに、この連通孔１７よりも上流側で各吸
気通路１２ａ〜１２ｄを湾曲させて、その上流端
を第１容積室１３の側方に開口させている。な
お、上記各吸気通路１２ａ〜１２ｄの上流側湾曲
部分はタンク１５の第２容積室１４の壁部を利用
して一体に形成されている。
ため、吸気系に介装したタンク１５を仕切壁１６
で分割することにより、このタンク１５内に第１
容積室１３と第２容積室１４とを区画形成し、第
２容積室１４の下端に各吸気通路１２ａ〜１２ｄ
の途中箇所からの分岐した連通孔１７を開口させ
るとともに、この連通孔１７よりも上流側で各吸
気通路１２ａ〜１２ｄを湾曲させて、その上流端
を第１容積室１３の側方に開口させている。な
お、上記各吸気通路１２ａ〜１２ｄの上流側湾曲
部分はタンク１５の第２容積室１４の壁部を利用
して一体に形成されている。
上記第２容積室１４と各吸気通路１２ａ〜１２
ｄとの間の連通孔１７には、それぞれ第１開閉弁
１９が設けられている。この各第１開閉弁１９は
回動シヤフト１９ａに一体に連接され、該回動シ
ヤフト１９ａの端部に制御装置２１の第１アクチ
ユエータ２０が連接されて各気筒のものが連係し
て開閉作動され、エンジン回転数が設定値未満の
低速域では閉じられ、エンジン回転数が設定値以
上の高速域で開くように制御される。
ｄとの間の連通孔１７には、それぞれ第１開閉弁
１９が設けられている。この各第１開閉弁１９は
回動シヤフト１９ａに一体に連接され、該回動シ
ヤフト１９ａの端部に制御装置２１の第１アクチ
ユエータ２０が連接されて各気筒のものが連係し
て開閉作動され、エンジン回転数が設定値未満の
低速域では閉じられ、エンジン回転数が設定値以
上の高速域で開くように制御される。
また、上記第１容積室１３と第２容積室１４と
の間には、各吸気通路１２ａ〜１２ｄとは別に、
上記両容積室１３，１４を連通する連通路１８が
設けられ、この実施例では前記仕切壁１６に連通
路１８が開口形成されている。そして、この連通
路１８に第２開閉弁２２が設けられ、この第２開
閉弁２２は制御装置２１の第２アクチユエータ２
３が接続されて開閉作動され、上記設定値以上の
高速域における第１開閉弁１９の開領域で閉じる
ように制御される。
の間には、各吸気通路１２ａ〜１２ｄとは別に、
上記両容積室１３，１４を連通する連通路１８が
設けられ、この実施例では前記仕切壁１６に連通
路１８が開口形成されている。そして、この連通
路１８に第２開閉弁２２が設けられ、この第２開
閉弁２２は制御装置２１の第２アクチユエータ２
３が接続されて開閉作動され、上記設定値以上の
高速域における第１開閉弁１９の開領域で閉じる
ように制御される。
さらに、上記第２容積室１４の一端部には上流
側の吸気導入通路２６が接続されており、この吸
気導入通路２６にはスロツトル弁２７が配設さ
れ、その上流端は図示しないエアフローメータ等
を介してエアクリーナに接続される。前記各吸気
通路１２ａ〜１２ｄの下流端近傍には、燃料通路
２８に接続された燃料噴射弁２９が配設されてい
る。
側の吸気導入通路２６が接続されており、この吸
気導入通路２６にはスロツトル弁２７が配設さ
れ、その上流端は図示しないエアフローメータ等
を介してエアクリーナに接続される。前記各吸気
通路１２ａ〜１２ｄの下流端近傍には、燃料通路
２８に接続された燃料噴射弁２９が配設されてい
る。
前記制御装置２１における第１および第２アク
チユエータ２０，２３は、それぞれ第１容積室１
３の吸気負圧を作動源とするダイヤフラム式に設
けられ、負圧の導入によつて第１開閉弁１９もし
くは第２開閉弁２２を開作動するものである。両
アクチユエータ２０，２３にそれぞれ一端が接続
された負圧導入通路３０，３１の他端は、吸気負
圧を蓄圧するバキユームチヤンバ３２に接続さ
れ、このバキユームチヤンバ３２からチエツクバ
ルブ３３を介して第１容積室１３に負圧通路３４
が接続されている。また、上記両負圧導入通路３
０，３１にはそれぞれ３方ソレノイドバルブ３
５，３６が介装され、第１もしくは第２アクチユ
エータ２０，２３への負圧の導入もしくは大気開
放を切換え作動するものである。この３方ソレノ
イドバルブ３５，３６にはエンジンコントロール
ユニツト３７（ECU）からの制御信号が出力さ
れ、該エンジンコントロールユニツト３７には回
転数センサー３８によるエンジン回転数の検出信
号が入力される。なお、図において、４０は排気
マニホールドである。
チユエータ２０，２３は、それぞれ第１容積室１
３の吸気負圧を作動源とするダイヤフラム式に設
けられ、負圧の導入によつて第１開閉弁１９もし
くは第２開閉弁２２を開作動するものである。両
アクチユエータ２０，２３にそれぞれ一端が接続
された負圧導入通路３０，３１の他端は、吸気負
圧を蓄圧するバキユームチヤンバ３２に接続さ
れ、このバキユームチヤンバ３２からチエツクバ
ルブ３３を介して第１容積室１３に負圧通路３４
が接続されている。また、上記両負圧導入通路３
０，３１にはそれぞれ３方ソレノイドバルブ３
５，３６が介装され、第１もしくは第２アクチユ
エータ２０，２３への負圧の導入もしくは大気開
放を切換え作動するものである。この３方ソレノ
イドバルブ３５，３６にはエンジンコントロール
ユニツト３７（ECU）からの制御信号が出力さ
れ、該エンジンコントロールユニツト３７には回
転数センサー３８によるエンジン回転数の検出信
号が入力される。なお、図において、４０は排気
マニホールドである。
上記制御装置２１による第１開閉弁１９の第２
開閉弁２２の開閉は第３図Ａ，Ｂに示すように、
エンジン回転数が低回転域から上昇し設定値N1
に達すると、まず、第１開閉弁１９が開いた後、
遅れて第２開閉弁２２が閉じ、逆にエンジン回転
数が高回転域から下降して設定値N1近傍になる
と、まず、第２開閉弁２２が開いた後に第１開閉
弁１９が閉じるように、作動タイミングにずれを
もたせて設定されている。すなわち、一方の開閉
弁が開いている状態で他方の開閉弁を閉じるもの
であつて、これにより、両開閉弁１９，２２が共
に閉じている状態が生起しないようにするととも
に、急激な開閉状態の変化によるシヨツクを軽減
するように設定されている。なお、このようなエ
ンジン回転数に応じた第１および第２開閉弁１
９，２２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ようにすればよ
く、低負荷時にはエンジン回転数に関係なく第１
開閉弁１９を開状態または閉状態に保つようにし
てもよい。
開閉弁２２の開閉は第３図Ａ，Ｂに示すように、
エンジン回転数が低回転域から上昇し設定値N1
に達すると、まず、第１開閉弁１９が開いた後、
遅れて第２開閉弁２２が閉じ、逆にエンジン回転
数が高回転域から下降して設定値N1近傍になる
と、まず、第２開閉弁２２が開いた後に第１開閉
弁１９が閉じるように、作動タイミングにずれを
もたせて設定されている。すなわち、一方の開閉
弁が開いている状態で他方の開閉弁を閉じるもの
であつて、これにより、両開閉弁１９，２２が共
に閉じている状態が生起しないようにするととも
に、急激な開閉状態の変化によるシヨツクを軽減
するように設定されている。なお、このようなエ
ンジン回転数に応じた第１および第２開閉弁１
９，２２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ようにすればよ
く、低負荷時にはエンジン回転数に関係なく第１
開閉弁１９を開状態または閉状態に保つようにし
てもよい。
上記実施例の装置において、エンジン回転数が
設定値N1未満の低回転域にある時には、第１開
閉弁１９は閉じる一方、第２開閉弁２２は開かれ
ている。この状態においては、各吸気通路１２ａ
〜１２ｄと第２容積室１４との直接の連通が第１
開閉弁１９によつて遮断されているため、各気筒
４ａ〜４ｄが各吸気通路１２ａ〜１２ｄの全長に
わたる比較的長い通路を介して第１容積室１３に
接続されるとともに、第１容積室１３の上流に連
通路１８を介して第２容積室１４が接続された状
態である。
設定値N1未満の低回転域にある時には、第１開
閉弁１９は閉じる一方、第２開閉弁２２は開かれ
ている。この状態においては、各吸気通路１２ａ
〜１２ｄと第２容積室１４との直接の連通が第１
開閉弁１９によつて遮断されているため、各気筒
４ａ〜４ｄが各吸気通路１２ａ〜１２ｄの全長に
わたる比較的長い通路を介して第１容積室１３に
接続されるとともに、第１容積室１３の上流に連
通路１８を介して第２容積室１４が接続された状
態である。
従つて、各気筒４ａ〜４ｄの吸気行程で生じる
負圧液が各吸気通路１２ａ〜１２ｄを通して第１
容積室１３に伝播され、第１容積室１３で各気筒
４ａ〜４ｄに反射されて、各吸気通路１２ａ〜１
２ｄに吸気圧力振動が生じる。特に、エンジン回
転数が比較的低いときは、各気筒４ａ〜４ｄから
第１容積室１３に作用する圧力波により、第１容
積室１３とその上流の第２容積室１４との間でも
圧力波が生じて、この部分も吸気圧力振動に関与
する。つまり、両容積室１３，１４の間でも、あ
る程度の有効長を持つた連通路１８を通して圧力
伝播が行われることになる。この場合、連通路１
８が両容積室１３，１４間の仕切壁１６に開設さ
れたものであつても、開口端補正を加味すれば有
効長はある程度の長さとなる。
負圧液が各吸気通路１２ａ〜１２ｄを通して第１
容積室１３に伝播され、第１容積室１３で各気筒
４ａ〜４ｄに反射されて、各吸気通路１２ａ〜１
２ｄに吸気圧力振動が生じる。特に、エンジン回
転数が比較的低いときは、各気筒４ａ〜４ｄから
第１容積室１３に作用する圧力波により、第１容
積室１３とその上流の第２容積室１４との間でも
圧力波が生じて、この部分も吸気圧力振動に関与
する。つまり、両容積室１３，１４の間でも、あ
る程度の有効長を持つた連通路１８を通して圧力
伝播が行われることになる。この場合、連通路１
８が両容積室１３，１４間の仕切壁１６に開設さ
れたものであつても、開口端補正を加味すれば有
効長はある程度の長さとなる。
このため、各気筒４ａ〜４ｄと第１容積室１３
との間の吸気通路１２ａ〜１２ｄ内に生じる吸気
系の固有振動の周期と吸気弁開閉周期とがマツチ
ングするような低速側の回転域で、各気筒４ａ〜
４ｄに作用する圧力が吸気行程終期に高められ、
充填効率が向上する。さらに、より低回転域にお
いて、両容積室１３，１４間の固有振動数と第１
容積室１３に生じる各気筒４ａ〜４ｄの吸気行程
に起因する圧力変動の周波数が一致したときに第
１容積室１３の圧力が大きくなり、この圧力が吸
気通路１２ａ〜１２ｄに作用し、充填効率が高め
られる。
との間の吸気通路１２ａ〜１２ｄ内に生じる吸気
系の固有振動の周期と吸気弁開閉周期とがマツチ
ングするような低速側の回転域で、各気筒４ａ〜
４ｄに作用する圧力が吸気行程終期に高められ、
充填効率が向上する。さらに、より低回転域にお
いて、両容積室１３，１４間の固有振動数と第１
容積室１３に生じる各気筒４ａ〜４ｄの吸気行程
に起因する圧力変動の周波数が一致したときに第
１容積室１３の圧力が大きくなり、この圧力が吸
気通路１２ａ〜１２ｄに作用し、充填効率が高め
られる。
このような作用により、前記第１開閉弁１９が
閉じられている状態での高負荷時におけるエンジ
ン回転数とトルクとの関係は第４図に曲線Ａで示
すようになつて、低速域での吸気充填効率が高め
られてトルクが上昇し、単に１つの容積室と気筒
との間の圧力伝播を利用して慣性効果を高めるよ
うにした場合（この場合のトルクを曲線A′で示
す）と比べてより低速域で吸気充填効率の向上が
得られている。
閉じられている状態での高負荷時におけるエンジ
ン回転数とトルクとの関係は第４図に曲線Ａで示
すようになつて、低速域での吸気充填効率が高め
られてトルクが上昇し、単に１つの容積室と気筒
との間の圧力伝播を利用して慣性効果を高めるよ
うにした場合（この場合のトルクを曲線A′で示
す）と比べてより低速域で吸気充填効率の向上が
得られている。
一方、前記エンジン回転数が設定値N1以上の
高回転域にある時には、第１開閉弁１９が開く一
方、第２開閉弁２２は閉じられる。この状態にお
いては、各吸気通路１２ａ〜１２ｄと第２容積室
１４とが連通孔１７によつて直接連通され、各気
筒４ａ〜４ｄが第２容積室１４との間の各吸気通
路１２ａ〜１２ｄによる比較的短い通路長さを介
して第２容積室１４に接続される。
高回転域にある時には、第１開閉弁１９が開く一
方、第２開閉弁２２は閉じられる。この状態にお
いては、各吸気通路１２ａ〜１２ｄと第２容積室
１４とが連通孔１７によつて直接連通され、各気
筒４ａ〜４ｄが第２容積室１４との間の各吸気通
路１２ａ〜１２ｄによる比較的短い通路長さを介
して第２容積室１４に接続される。
この状態では、後に詳述するように、吸気行程
で生じる負圧液が前記第２容積室１４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、高速域で吸気慣性
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有効に作用する。そ
の際、第２開閉弁２２の閉作動により、他の気筒
からの圧力液の減衰が少なく充填効率の向上が図
れる。この高速時における高負荷時のエンジン回
転数とトルクとの関係は第４図の曲線Ｂで示すよ
うになり、従来のように単に吸気通路を短縮させ
て慣性効果を高めるようにした場合の曲線B′と
比べて、気筒間の圧力伝播作用で充填効率がより
一層高められ、トルクが上昇するものである。
で生じる負圧液が前記第２容積室１４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、高速域で吸気慣性
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有効に作用する。そ
の際、第２開閉弁２２の閉作動により、他の気筒
からの圧力液の減衰が少なく充填効率の向上が図
れる。この高速時における高負荷時のエンジン回
転数とトルクとの関係は第４図の曲線Ｂで示すよ
うになり、従来のように単に吸気通路を短縮させ
て慣性効果を高めるようにした場合の曲線B′と
比べて、気筒間の圧力伝播作用で充填効率がより
一層高められ、トルクが上昇するものである。
従つて、少なくとも高負荷時に、上記両曲線Ａ
とＢが交差する点に相当する回転数N1が、前記
第１開閉弁１９を開閉する設定値N1であり、こ
れより低速側で閉じて高速側で開くものであり、
これに対応して第２開閉弁２２を開閉し、全回転
数域の吸気充填効率を高めて出力の向上を図るも
のである。
とＢが交差する点に相当する回転数N1が、前記
第１開閉弁１９を開閉する設定値N1であり、こ
れより低速側で閉じて高速側で開くものであり、
これに対応して第２開閉弁２２を開閉し、全回転
数域の吸気充填効率を高めて出力の向上を図るも
のである。
上記高速域での作用を第５図および第６図によ
つて具体的に説明する。第５図は実施例に示した
ものと等価な吸気系を示している。この図におい
て、L1が前記第１容積室１３から各吸気通路１
２ａ〜１２ｄの下流端までの通路長さであつて、
低速域で気筒４ａ〜４ｄからの負圧液およびその
反射波の伝播に供されるものであり、L2が第２
容積室１４から各吸気通路１２ａ〜１２ｄの下流
端までの通路長さである。また、実線矢印および
鎖線矢印、は、高速域において吸気行程にある気
筒に対する吸気の流れおよび他の気筒から伝播さ
れる圧力波をそれぞれ示している。この図に示す
ように、各吸気通路１２ａ〜１２ｄの連通孔１７
が開かれた状態、すなわち第１開閉弁１９が開い
ている高速域において、例えば第３気筒４ｃが吸
気行程にある時に、この気筒４ｃに第２容積室１
４から吸気通路１２ｃを通して吸気が供給され
る。そして、吸気行程で生じる負圧波はこの第２
容積室１４で正圧波に反転して反射されることと
なる。他の気筒４ａ，４ｂ，４ｄが吸気行程にあ
るときも同様に第２容積室１４で負圧波が反射さ
れる。こうして、吸気慣性効果に関与する吸気通
路の長さが、第２容積室１４から吸気通路下流側
までの通路長さL2に短縮される。さらに、この
状態では、上記第２容積室１４が比較的小容量で
あるため、吸気行程にある気筒に他の気筒の吸気
行程終期に生じる圧力波が上記第２容積室１４を
通して伝播し、例えば第３気筒４ｃに対しては第
１気筒４ａからの圧力波が伝播する。
つて具体的に説明する。第５図は実施例に示した
ものと等価な吸気系を示している。この図におい
て、L1が前記第１容積室１３から各吸気通路１
２ａ〜１２ｄの下流端までの通路長さであつて、
低速域で気筒４ａ〜４ｄからの負圧液およびその
反射波の伝播に供されるものであり、L2が第２
容積室１４から各吸気通路１２ａ〜１２ｄの下流
端までの通路長さである。また、実線矢印および
鎖線矢印、は、高速域において吸気行程にある気
筒に対する吸気の流れおよび他の気筒から伝播さ
れる圧力波をそれぞれ示している。この図に示す
ように、各吸気通路１２ａ〜１２ｄの連通孔１７
が開かれた状態、すなわち第１開閉弁１９が開い
ている高速域において、例えば第３気筒４ｃが吸
気行程にある時に、この気筒４ｃに第２容積室１
４から吸気通路１２ｃを通して吸気が供給され
る。そして、吸気行程で生じる負圧波はこの第２
容積室１４で正圧波に反転して反射されることと
なる。他の気筒４ａ，４ｂ，４ｄが吸気行程にあ
るときも同様に第２容積室１４で負圧波が反射さ
れる。こうして、吸気慣性効果に関与する吸気通
路の長さが、第２容積室１４から吸気通路下流側
までの通路長さL2に短縮される。さらに、この
状態では、上記第２容積室１４が比較的小容量で
あるため、吸気行程にある気筒に他の気筒の吸気
行程終期に生じる圧力波が上記第２容積室１４を
通して伝播し、例えば第３気筒４ｃに対しては第
１気筒４ａからの圧力波が伝播する。
このようにして上記の各気筒４ａ〜４ｄと第２
容積室１４との間の圧力伝播によつて吸気ポート
付近に生じる圧力波、および特定気筒に他の気筒
から伝播される圧力波を示すと第６図のようにな
る。すなわち、ピストン上死点TDC直前の吸気
弁開時期IOからピストン下死点BDC以後の吸気
弁閉時期ICまでの間の吸気行程で生じる負圧波
W1は吸気通路上流側に伝播し、上記のように第
２容積室１４で正圧に反転されて反射され、この
反射波W2が吸気ポート７側に戻されるが、この
場合に第２容積室１４より下流の比較的短い通路
長さL2を圧力液が往復伝播するに要する時間ΔT
は、高速域での吸気弁開閉周期とマツチングし、
吸気行程終期に上記反射波W2のピークが吸気ポ
ート７付近に達する。従つて、両者の合成による
吸気ポート７付近の圧力は、この第６図に実線で
示すように吸気行程終期に高い圧力波W3が得ら
れる。また、例えば、第１気筒４ａにおいて上記
のように吸気行程終期に生じる圧力波W3は、第
１気筒４ａに続いて吸気行程が行われる第３気筒
４ｃに伝播され、この場合の伝播に要する時間
［ΔT＋ΔT′］（ただしΔT′は吸気通路１２ａ，１
２ｃ間の第２容積室１４を圧力波が伝播する時
間）は、第１気筒４ａと第３気筒４ｃの吸気行程
のずれにほぼ対応する。このため、第１気筒４ａ
から第３気筒４ｃに伝播された鎖線で示す圧力波
W3′が、第３気筒４ｃと第２容積室１４との間で
生じる圧力波W3とほぼ同位相となつて吸気行程
終期に作用し、この圧力波W3を増幅する作用を
なす。そして、この図では示さないが、第３気筒
４ｃ以外の各気筒４ａ，４ｂ，４ｄに対しても、
それぞれの気筒と吸気行程が前後する気筒から圧
力液が伝播され、上記作用をなす。こうして、各
気筒４ａ〜４ｄと第２容積室１４との間の比較的
短い通路長さL2によつて吸気の慣性効果が得ら
れるような高速域では、この効果が他の気筒から
伝播される圧力波によつてさらに増大されること
となる。
容積室１４との間の圧力伝播によつて吸気ポート
付近に生じる圧力波、および特定気筒に他の気筒
から伝播される圧力波を示すと第６図のようにな
る。すなわち、ピストン上死点TDC直前の吸気
弁開時期IOからピストン下死点BDC以後の吸気
弁閉時期ICまでの間の吸気行程で生じる負圧波
W1は吸気通路上流側に伝播し、上記のように第
２容積室１４で正圧に反転されて反射され、この
反射波W2が吸気ポート７側に戻されるが、この
場合に第２容積室１４より下流の比較的短い通路
長さL2を圧力液が往復伝播するに要する時間ΔT
は、高速域での吸気弁開閉周期とマツチングし、
吸気行程終期に上記反射波W2のピークが吸気ポ
ート７付近に達する。従つて、両者の合成による
吸気ポート７付近の圧力は、この第６図に実線で
示すように吸気行程終期に高い圧力波W3が得ら
れる。また、例えば、第１気筒４ａにおいて上記
のように吸気行程終期に生じる圧力波W3は、第
１気筒４ａに続いて吸気行程が行われる第３気筒
４ｃに伝播され、この場合の伝播に要する時間
［ΔT＋ΔT′］（ただしΔT′は吸気通路１２ａ，１
２ｃ間の第２容積室１４を圧力波が伝播する時
間）は、第１気筒４ａと第３気筒４ｃの吸気行程
のずれにほぼ対応する。このため、第１気筒４ａ
から第３気筒４ｃに伝播された鎖線で示す圧力波
W3′が、第３気筒４ｃと第２容積室１４との間で
生じる圧力波W3とほぼ同位相となつて吸気行程
終期に作用し、この圧力波W3を増幅する作用を
なす。そして、この図では示さないが、第３気筒
４ｃ以外の各気筒４ａ，４ｂ，４ｄに対しても、
それぞれの気筒と吸気行程が前後する気筒から圧
力液が伝播され、上記作用をなす。こうして、各
気筒４ａ〜４ｄと第２容積室１４との間の比較的
短い通路長さL2によつて吸気の慣性効果が得ら
れるような高速域では、この効果が他の気筒から
伝播される圧力波によつてさらに増大されること
となる。
以上のような作用を有効に発揮させるために、
第１容積室１３の容量はエンジン回転数が設定値
N1未満の低速域に対応した適値に設定し、第２
容積室１４の容量はエンジン回転数が設定値N1
以上の高速域に対応した適値に設定し、上記高速
時の圧力波の伝播において、第２容積室１４が第
１容積室１３と連通していると、その影響を受け
て圧力波が減衰するとともに、第２容積室１４の
適値に設定した容量特性がずれて、動的効果が低
減するので、両容積室１３，１４の連通路１８を
第２開閉弁２２で閉じるものである。
第１容積室１３の容量はエンジン回転数が設定値
N1未満の低速域に対応した適値に設定し、第２
容積室１４の容量はエンジン回転数が設定値N1
以上の高速域に対応した適値に設定し、上記高速
時の圧力波の伝播において、第２容積室１４が第
１容積室１３と連通していると、その影響を受け
て圧力波が減衰するとともに、第２容積室１４の
適値に設定した容量特性がずれて、動的効果が低
減するので、両容積室１３，１４の連通路１８を
第２開閉弁２２で閉じるものである。
以上の実施例は４気筒エンジンに本発明装置を
適用した場合について示したが、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。そして、各気筒の吸気
行程のずれが４気筒エンジンでは180゜となるが、
例えば６気筒エンジンでは120゜となるので、６気
筒のエンジンに適用する場合は、上記第２容積室
１４を短く形成しておけば、高速域で特定気筒に
他の気筒から第２容積室１４を通して伝播される
圧力波と第２容積室１４からの反射波とを合致さ
せることができる。
適用した場合について示したが、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。そして、各気筒の吸気
行程のずれが４気筒エンジンでは180゜となるが、
例えば６気筒エンジンでは120゜となるので、６気
筒のエンジンに適用する場合は、上記第２容積室
１４を短く形成しておけば、高速域で特定気筒に
他の気筒から第２容積室１４を通して伝播される
圧力波と第２容積室１４からの反射波とを合致さ
せることができる。
また、上記実施例における第１容積室１３と第
２容積室１４を連通する連通路１８は、仕切壁１
６に形成するようにしているが、別途に両容積室
１３，１４を連通する通路を形成するようにして
もよい。さらに、上記両容積室１３，１４は別体
に形成するようにしてもよい。
２容積室１４を連通する連通路１８は、仕切壁１
６に形成するようにしているが、別途に両容積室
１３，１４を連通する通路を形成するようにして
もよい。さらに、上記両容積室１３，１４は別体
に形成するようにしてもよい。
第１図は本発明の一実施例における吸気装置を
備えたエンジンの断面正面図、第２図はその概略
平面図、第３図Ａ，Ｂはエンジン回転数に対する
第１開閉弁および第２開閉弁の開閉時期を示す説
明図、第４図はエンジン回転数に応じたトルク特
性を示す特性図、第５図は吸気装置の作用を説明
するための高速域での等価構成図、第６図は各気
筒の吸気ポート付近の圧力波の波形図である。 １……エンジン本体、４ａ〜４ｄ……気筒、１
２ａ〜１２ｄ……吸気通路、１３……第１容積
室、１４……第２容積室、１７……連通孔、１８
……連通路、１９……第１開閉弁、２１……制御
装置、２２……第２開閉弁、２６……吸気導入通
路。
備えたエンジンの断面正面図、第２図はその概略
平面図、第３図Ａ，Ｂはエンジン回転数に対する
第１開閉弁および第２開閉弁の開閉時期を示す説
明図、第４図はエンジン回転数に応じたトルク特
性を示す特性図、第５図は吸気装置の作用を説明
するための高速域での等価構成図、第６図は各気
筒の吸気ポート付近の圧力波の波形図である。 １……エンジン本体、４ａ〜４ｄ……気筒、１
２ａ〜１２ｄ……吸気通路、１３……第１容積
室、１４……第２容積室、１７……連通孔、１８
……連通路、１９……第１開閉弁、２１……制御
装置、２２……第２開閉弁、２６……吸気導入通
路。
Claims (1)
- １ 第１容積室と各気筒とを互いに独立した気筒
別の吸気通路で接続し、この気筒別の各吸気通路
の途中にこれらの吸気通路を相互に連通しかつ上
流端が吸気導入通路に接続された第２容積室を設
けるとともに、この第２容積室と上記各吸気通路
との間に、少なくとも高負荷時にエンジン回転数
が設定値未満の低速域では閉じて設定値以上の高
速域で開く第１開閉弁を設ける一方、上記第１容
積室と第２容積室とを上記各吸気通路とは別に設
けた連通路によつて連通させ、かつこの連通路に
上記設定値以上の第１開閉弁の開領域で閉じ第１
開閉弁の閉領域で開く第２開閉弁を設けたことを
特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042128A JPS61201820A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 多気筒エンジンの吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042128A JPS61201820A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 多気筒エンジンの吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201820A JPS61201820A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH0380967B2 true JPH0380967B2 (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=12627299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60042128A Granted JPS61201820A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 多気筒エンジンの吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201820A (ja) |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP60042128A patent/JPS61201820A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61201820A (ja) | 1986-09-06 |
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