JPH039023A - 多気筒内燃機関の吸気装置 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、多気筒内燃機関において、吸気系内の吸気圧
力変動を制御することにより、前記機関の体積効率の向
上を図るようにした吸気装置の改良に関するものである
。

（２）従来の技術 多気筒内燃機関の吸気装置において、各気筒を吸気行程
が連続しない気筒群に分割し、各気筒群をそれぞれマニ
ホールドで各別の共鳴チャンバに連通ずるとともに、各
共鳴チャンバの上流に接続する共鳴通路を合流させて大
気に開放することにより共鳴過給系を構成し、吸気干渉
を生じない気筒間の吸気圧力変動が共振する共鳴効果を
利用して機関の体積効率を高めるようにしたものは既に
種々提案されている。（例えば、特開昭６０−１６９６
２７号公報参照）。

（３）発明が解決しようとする課題 ところで、上記吸気装置は共鳴チャンバの上流に接続し
た一対の共鳴管の中間部を相互に連通ずる開閉弁を備え
ており、この開閉弁を開閉して共鳴管の実質的な長さを
変えることにより共鳴過給系の固有振動数を変更し、機
関の広い回転域で高い体積効率を得るように構成されて
いる。

しかしながら、上記吸気装置では共鳴管を相互に連通ず
る開閉弁の取付部の加工性、および該開閉弁の組付性を
高めてコストダウンを図ること等の要求に対する対策が
なされていない。

本発明はか＼る実情にかんがみてなされたもので、共鳴
過給系の一対の共鳴管を相互に連通ずる開閉弁の取付部
の加工性、組付性を高めるとともに、吸気系をコンパク
トに形成することが可能な多気筒内燃機関の吸気装置を
提供することを目的とするものである。

Ｂ６発明の構成 （１）課題を解決するための手段 本発明によれば、前記目的達成のため、吸気行程が連続
しない気筒群にそれぞれ各別に連通ずる一対の共鳴チャ
ンバと、下流側が前記共鳴チャンバに連通し上流側がス
ロットル弁を介して大気に連通ずる一対の共鳴通路と、
機関の運転状態に応じて前記両共鳴通路の中間部相互を
連通し、あるいは遮断するようにした開閉弁を備えた多
気筒内燃機関の吸気装置において、前記開閉弁の取付箇
所に開放面を形成して該開放面を蓋体でうともに、前記
一対の共鳴通路相互を仕切る障壁に前記開放面に対向す
る弁口を開口し、この弁口に前記開閉弁を開閉自在に軸
支したことを特徴としており、多気筒内燃機関、吸気系
への燃料供給手段はその型式を問わない。

一 （２）作　用 前記構成によれば、機関の低速運転域では開閉弁の閉弁
制御により左右一対の共鳴通路の連通が遮断されて通路
長さの長い共鳴過給系が構成され、また機関の高速運転
域では開閉弁の開弁制御により一対の共鳴通路が中間部
において連通されて通路長さの短い共鳴過給系が構成さ
れ、よって機関の広い運転域で高い体積効率が確保され
る。

また一対の共鳴通路を仕切る隔壁を開閉弁の弁ハウジン
グに共用でき別途に弁ハウジングを設ける必要がないだ
けでなく、弁口が開閉弁取付部に形成した開放面に対面
していることにより、その弁口の加工およびそこへの弁
体の組付が容易となり、全体として開閉弁の構成が簡素
化されてそのコストダウンが達成される。

（３）実施例 以下、図面により本発明を■型６気筒内燃機関６− に実施した場合の実施例について説明する。

第１〜５図は本発明の第１実施例を示すもので、第１図
は本発明装置を備えた■型６気筒内燃機関の要部縦断正
面図、第２図はそのシリンダブロックの平面図、第３図
は、第１図ｔ−ｍ線に沿う拡大部分平面図、第４図は、
第３図ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は、第３図■
−■線に沿う断面図である。

第１．２図において、前記６気筒内燃機関の機関本体Ｅ
は、互いにＶ字型に配設される一対の左。

右機関ブロックＢＩ！、、Ｂｒを備えており、左、右機
関ブロックＢＩ！、、Ｂｒは、それぞれシリンダブロッ
クｌ’ｊ！、ｌｒと、そのデツキ面に接合されるシリン
ダヘッド２Ｉ！、２ｒとを備えており、左側シリンダブ
ロック１２には３つの左側気筒３！が直列に形成され、
また右側シリンダブロック１ｒにも、３つの気筒３ｒが
直列に形成されている。

左側の３つの気筒３Ｉ！、は吸気行程の連続しない、す
なわち後述の吸気弁１０がオーバラップしない左側気筒
群Ｃ！を構成し、また右側の３つの気筒３ｒも吸気行程
の連続しない、すなわち後述の吸気弁１０がオーバラッ
プしない右側気筒群Ｃｒを構成している。

前記左、右気筒３１，３ｒには、それぞれ通常のように
ピストン４が摺動自在に嵌合され、これらのピストン４
はコンロッド５を介してクランク軸６に連動される。ま
た前記左、右シリンダヘッド２Ｉ！、、２ｒには、それ
ぞれピストン４に対面する燃焼室７および該燃焼室７に
連通ずる吸、排気ポート８．９が形成され、各吸気ボー
ト８には、該ポート８が開閉する吸気弁１０がそれぞれ
設けられ、また各排気ポート９には、該ポート９を開閉
する排気弁１１がそれぞれ設けられる。そして吸、排気
弁１０．１１は従来公知の動弁機構１２により所定のタ
イミングを以て開閉作動される。

前記左、右シリンダヘッド２１，２ｒの複数の吸気ポー
ト８には、後に詳述する吸気系Ｉｎが接続され、また左
、右シリンダヘッド２ＩＶ、、２ｒの複数の排気ポート
９には従来公知の排気系（図示せず）が接続される。

次に第２〜５図を参照して前記吸気系Ｉｎの構成を詳細
に説明すると、この吸気系Ｉｎは前記左。

右シリンダブロックｉＩ！、、ｌｒ間の■空間Ｃ内に配
設され、エアクリーナＡｃと、このエアクリーナＡｃの
出口に接続される吸気通路Ｐｉと、該吸気道路Ｐｉの下
流端に接続される、左、右一対の共鳴チャンバＣｒ−１
！、　　Ｃｒ−ｒを有する共鳴チャンバ集合ボックスＢ
ｇと、前記左側シリンダブロック１４！、ｌｒの、吸気
ポート８が開口される端面に接合されて前記左、右共鳴
チャンバＣｒ−Ｉｔ、Ｃｒ−ｒと、右、左気筒群Ｃｒ、
　　ＣＩ！、とをそれぞれ連通する後述の吸気マニホー
ルドＭｉとよりなる。

前記吸気通路Ｐｉは、第３図に示すようにエアクリーナ
Ａｃに連なる吸気通路１４の下流端にスロットルボディ
１５が一体に接続して構成される。

吸気通路１４はエアクリーナＡｃからの吸気を吸入すべ
く中空筒状に形成され、スロットルボディー１５も前記
吸気通路１４と略同直径の中空筒状に形成されている。

そして、このスロットルボディー１５の内部に操作部１
９により開閉制御されるスロットル弁２０が設けられる
。

スロットルボディ１５の下流端には共鳴チャンバ集合ボ
ックスＢｇがボルト１６を以て一体に接続される。前記
共鳴チャンバ集合ボックスＢｇは、前記スロットルボデ
ィ１５に接続する概略直方体状の上面開放の集合ボック
ス本体２１と、その開放面２１．にボルト２３を以て気
密に被着される１０− 蓋体２２とより構成され、この蓋体２２は後述する吸気
マニホールドＭｉと一体に形成されている。

第３．４図に明瞭に示すように前記共鳴チャンバ集合ボ
ックスＢｇ内は機関のクランク軸６方向、すなわち該ボ
ックス８ｇ内を流れる吸気の流れ方向に沿って延びる共
鳴管２４によって、互いに並列する左、右共鳴チャンバ
Ｃｒ−４！、　　Ｃｒ−ｒニ仕切られている。共鳴管２
４は集合ボックス本体２１の前端壁からスロットルボデ
ィ１５側に延びる突出部２４Ｉを有するとともに、一対
の垂直壁２４２と、一方の垂直壁２４□の下端と他方の
垂直壁２４□の上端を連結する斜めに傾斜した隔壁２４
、から構成されている。そして、前記隔壁２４３はスロ
ットルボディ１５との接続部から集合ボックス本体２１
の後端壁まで延びており、垂直壁２４□は集合ボックス
本体２１の後端壁の手前で終了している。これにより、
集合ボックス本体２１の中央部には横断面三角形状の一
対の共鳴通路１８ｊ！、１８ｒが形成されるとともに、
この共鳴通路１８Ｉ！、、１８ｒは下流端において左、
右の流入ボート、３３Ｉ！、、３３ｒを介して前記左、
右の共鳴チャンバＣｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒ−ｒに連通ずる。

前記共鳴管２４には、前記一対の左、右共鳴通路１８ｊ
２，１８ｒを連通し、あるいはその連通を遮断する開閉
弁２５が設けられる。すなわち共鳴管２４の隔壁２４３
中央部には、前記開放面２１１と対面する四角形状の弁
口２６が開口され、この弁口２６を介して前記左、右共
鳴通路１８ｊ２１８ｒが連通される。而してこの弁口２
６は前記開放面２’１．、！ｌ一対面していることによ
り、工具等による加工がきわめて容易である。

前記共鳴管２４の隔壁２４３中央部には、集合ボックス
本体２１の外側から吸気系Ｉｎの長手方向に沿って弁軸
２７が回転自在に挿着され、この弁軸２７は前記弁口２
６の中央部を貫通している。

そしてこの弁軸２７には、前記弁口２６に設けられる矩
形板状の弁体２８がビス３０を以て固着される。弁軸２
７の一端は集合ボックス本体２１の後端壁を貫通してそ
の外部に突出しており、その突出端には、従来公知のア
クチュエータ２９が連結されている。このアクチュエー
タ２９は機関の運転状態に応じて作動制御され、前記開
閉弁２５を開閉制御するようになっており、たとえば機
関の低速運転時には開閉弁２５を閉成し、またその高速
運転時には開閉弁２５を開放制御する。

前記左側共鳴チャンバＣｒ−ｌ、’Ｃｒ−ｒの上壁には
、その長手方向に沿ってそれぞれ３つの長円形状をなす
左、右排出ボー）３１ｅ、３４ｒが開口される。そして
左側共鳴チャンバＣｒ−Ｉｔの３つの排出ボート３４！
は、後述する吸気マニホールドＭｉを介して左側共鳴チ
ャンバＣｒ−１２３ とは反対側に位置する右側シリンダブロックｌｒの３つ
の気筒３ｒ（吸気順序が連続しない）にそれぞれ連通さ
れ、同じく右側共鳴チャンバＣｒ−ｒの３″′、）の排
出ボート３４ｒは、後述する吸気マニホールドＭｉを介
して右側共鳴チャンバＣｒ−ｒとは反対側に位置する左
側シリンダブロック１２の３つの気筒３！（吸気順序が
連続しない）にそれぞれ連通される。

前記吸気マニホールドＭｉは第１，５図に示すように上
方に凸に彎曲する６本の第１〜第６分配管３５．〜３５
．が左、右共鳴チャンバＣｒ−４２゜Ｃｒ−ｒの長手方
向と略直交する方向に一体に並設されて交互に逆方向に
交差して左右にのびており、これらのうち一つ置きの３
つの第２．第４および第６分配管３５□、３５．および
３５６の上流端は左側共鳴チャンバＣｒ−１の３つの排
出ポー）３４Ｉ！、にそれぞれ連通されたのち前記共鳴
チ４ ャンバＣｒ−４２と反対側にのびてそれらの下流端が右
側シリンダブロック１ｒの３つの気筒３ｒにそれぞれ連
通され、また残りの、一つ置きの３つの第１．第３およ
び第５分配管３．５．．３５３および３５．の上流端は
右側共鳴チャンバＣｒ−ｒの３つの排出ポート３４ｒに
それぞれ連通されたのち前記共鳴チャンバＣｒ−ｒと反
対側にのび、それらの下流端が左側シリンダブロック１
２の３つの気筒３Ｉ！、にそれぞれ連通される。

第１図に示すように第１〜第６分配管３５１〜３５６の
下流端の上壁にはそれぞれ燃料噴射ノズル３６が設けら
れる。

次に本発明の実施例の作用について説明する。

機関の運転状態に応じてアクチュエータ２９が作動制御
され、たとえばその低速運転状態では開閉弁２５が第３
〜５図実線に示すように閉弁制御されてその弁口２６を
閉じたときは、左、右共鳴通路１８Ｃ１８ｒの連通が遮
断される。この状態ではスロットルボディ１５との接合
部から流入ポート３３ｊ！、３３ｒへ到る長さＬｌの共
鳴通路１８ｊ２，１８ｒの全長と、左、右共鳴チャンバ
Ｃｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒ−ｒと、左、右分配管３５．，３５
ｓ、３５’５ｉ３５□、３５４，３５６とからなる２系
統の吸気系、すなわち各３つの気筒３１，３ｒからスロ
ットルボディ１５の出口に至る吸気干渉の生じない２系
統の共鳴過給吸気系が構成され、しかもこの共鳴過給系
はその長さが比較的長く、その固有振動数は機関の低回
転域での各吸気弁１０の開閉周期と略一致させることが
でき共鳴過給効果を有効に発揮させて機関の低回転域で
の体積効率が高められる。

一方機関が高速運転状態に至れば、開閉弁２５が開弁制
御されて、左、右共鳴通路１８ｊ２，１８ｒは弁口２６
を介して相互に連通され、左、右共鳴通路１８ｆｆｉ、
１８ｒの実質的な長さは弁口２６の下流端から流入ポー
ト３３ｃ　　３３ｒに到る長さＬ２に短縮される。そし
てこの状態では、前記２系統の共鳴吸気系の固有振動数
が増加し、吸気圧力周期を機関の高回転時の吸気弁１０
の開閉周期に一致させることができ、該運転域での共鳴
過給効果を有効に発揮させ体積効率を高めることができ
る。

また共鳴チャンバ集合ボックスＢｇにおいて、共鳴管２
４の隔壁２４３は開閉弁２５の弁ハウジングに共用でき
別途に弁ハウジングが不要となるので開閉弁２５の構成
部品が少なくなる。また弁口２６は、集合ボックス本体
２１の開放面２１１に対面しているため、この弁口２６
の加工が極めて容易になるばかりでなく該弁口２６への
弁体２８の組付も容易となり、さらに左、右共鳴チャン
バＣｒ−Ｒ，Ｃｒ−ｒは集合ボックス本体２１内＝１７ で共鳴管２４によって仕切られて画成されるので、左、
右共鳴チャンバＣｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒと共鳴管２４が並列
に配設される。したがって共鳴管２４の長さを充分にと
っても吸気系の全長をコンパクトにおさえることができ
る。

第６図は本発明の第１実施例の変形例を示すものである
。

この変形例は、共鳴チャンバ集合ボックスＢｇの蓋体２
２をスロットルボディ１５との接続部まで延長して共鳴
管２４の突出部２４．の上面を開放できるように構成さ
れており、この突出部２４、の内部を一対の共鳴通路２
Ｂｌ、２８ｒに仕切る隔壁２４３に前記第１実施例と同
じ開閉弁２５を設けたものである。この変形例によれば
、開閉弁２５の装着位置の許容範囲が拡大し広範囲の回
転域に対応する調整が可能となる。

次に第７図を参照して本発明の第２実施例につ８ いて説明する。

第７図は、前記第５図と同じ吸気系の断面図であり、そ
の図中前記第１実施例と同一符号は同一部材を示してい
る。

この第２実施例においては共鳴チャンバ集合ボックスＢ
ｇ内の開閉弁２５″の取付部の構造が前記第１実施例と
相違している。すなわち左、右共鳴チャンバＣｒ−１！
、　　Ｃｒ−ｒを仕切る共鳴管２４′は、一対の垂直壁
２４□′と、この垂直壁２４、′の上下方向中間部を連
結する水平な隔壁２４３′から構成されている。この隔
壁２４．′の中央部には、前記開放面２Ｌに対面する弁
口２６′が開設され、この弁口２６’　に弁軸２７′に
固着された弁体２８′が設けられる。弁軸２７’は隔壁
２４．′の中央部を縦通して該隔壁２４３′に回転自在
に支承される。

而してこの第２実施例も前記第１実施例と同等の作用効
果を奏する。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、一対の共鳴通路の中間部
相互を開閉弁を介して連通ずることにより共鳴過給系の
通路長さを可変とした多気筒内燃機関の吸気装置におい
て、前記開閉弁の取付箇所に開放面を形成するとともに
、一対の共鳴通路を仕切る隔壁に前記開放面に対面する
弁口を開口して該弁口に前記開閉弁を開閉自在に軸支し
たので、前記隔壁を開閉弁の弁ハウジングに共用でき別
途に弁ハウジングを設ける必要がなく部品点数を削減で
き、加えて弁口は、集合ボックス本体の開放面に対面し
ているので、その弁口の加工が極めて容易とるなばかり
でなく該弁口への弁体の組付も容易となり、全体として
開閉弁の構造が簡素化されるとともにそのコストダウン
が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明の第一実施例を示すもので第１図は
本発明装置を備えた■型６気筒内燃機関の要部縦断正面
図、第２図はそのシリンダブロックの平面図、第３図は
第１図■−■線に沿う拡大部分平面図、第４図は、第３
図ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は、第３図Ｖ−■
線に沿う断面図、第６図は、第１実施例の変形例を示す
もので、第３図と同じ吸気系の断面図、第７図は本発明
の第２実施例を示すもので、第５図と同じ吸気系の断面
図である。 Ｃｌ、Ｃｒ−ｒ−気筒群、Ｃｒ　−ＩＩ、　Ｃｒ−ｒ−
左。 右共鳴チャンバ １８ｊ２，１８ｒ・・・左、右共鳴通路、２ｏ・・・ス
ロットル弁、２１１・・・開放面、２２・・・蓋体、２
４３・・・隔壁、２５・・・開閉弁、２６・・・弁口２
１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吸気行程が連続しない気筒群（Ｃｌ、Ｃｒ）にそれぞれ
   各別に連通する一対の共鳴チャンバ（Ｃｒ−ｌ、Ｃｒ−
   ｒ）と、下流側が前記共鳴チャンバ（Ｃｒ−ｌ、Ｃｒ−
   ｒ）に連通し上流側がスロットル弁（２０）を介して大
   気に連通する一対の共鳴通路（１８ｌ、１８ｒ）と、機
   関の運転状態に応じて前記両共鳴通路（１８ｌ、１８ｒ
   ）の中間部相互を連通し、あるいは遮断するようにした
   開閉弁（２５）を備えた多気筒内燃機関の吸気装置にお
   いて、 前記開閉弁（２５）の取付箇所に開放面（２１＿１）を
   形成して該開放面を蓋体（２２）で覆うともに、前記一
   対の共鳴通路（１８ｌ、１８ｒ）相互を仕切る隔壁（２
   ４＿３）に前記開放面（２１＿１）に対向する弁口（２
   ６）を開口し、この弁口（２６）に前記開閉弁（２５）
   を開閉自在に軸支したことを特徴とする多気筒内燃機関
   の吸気装置。