JPH0417719A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、燃焼室側からの吸気の逆流を防止する手段
が、吸気通路に設けられた内燃機関の吸気装置に関する
。

（従来の技術） 従来のこの種の吸気装置としては、第８図及び第９図に
示すようなものがある（特開昭６２９９６２３、特開昭
６２−９９６２４号、特開昭６２−２４８８２２号公報
参照）。

機関本体１０１のクランク室１０３に臨ませたリード弁
ユニット１０５は、基部側を弁基部１０７に固定してい
るリード弁体１０９が常時は閉止しており、気化器１１
１から吸気通路１］−３内をクランク室１０３に向って
吸気か流れるときにリード弁体１０９は開放され、クラ
ンク室］０３か高圧となったときは閉してこれによりク
ランク室１０３内の吸気が吸気通路１１３へ逆流するの
を防止している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このようなリード弁ユニット１０５を用
いた吸気装置では、吸気の吸入動作が常時は閉している
リード弁体１０９を押し開いて行われるので、この押し
開き動作の際に失われる損失が大きいものとなっている
。特に、低速回転域では吸気の流速が遅いため、リード
弁体１０９が開きにくくなって必要な吸気量が得られず
、このため低速回転域における出力が低下して安定した
運転が確保されないという問題がある。

この発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもの
で、燃焼室側からの吸気の逆流を防止しつつ、低速回転
域における燃焼室への吸気の流入が支障なくなされるよ
うにすることを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記課題を解決するためのこの発明は、回転することに
よって燃焼室側へ吸気が流れる回転翼を吸気通路に設け
、この回転翼は放射状に配置された複数の翼体を有し、
各翼体相互間に隙間が形成されたものである。

（作用） 回転翼が回転することで吸気は燃焼室側に向かって流れ
、この回転翼を通過する吸気は抵抗損失が少ない状態で
燃焼室に流入する。燃焼室からの吸気の逆流は、この回
転している回転翼により阻止される。そして、機関の低
速回転域では、回転翼は回転しなくてもよく、このとき
吸気は翼体相互間の隙間から燃焼室に向って流れ、充分
な吸気が燃焼室に供給されて所望の出力が得られる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を第１図ないし第７図に基づい
て説明する。

第１図ないし第３図は、４サイクル多気筒内燃機関にこ
の発明を適用した一実施例を示している。

シリンダブロック１．シリンダヘッド３及びピストン５
によって形成される燃焼室７には、吸気弁９を介して吸
気ポート１１が、排気弁１３を介して排気ボート１５か
それぞれ開口している。吸気ポート１１には、通路１７
を有する吸気マニホールド１９の一端が接続され、吸気
マニホールド１９の他端は吸気コレクタ２１に接続され
ている。

吸気ポート１１と通路１７とにより吸気通路を構成して
いる。

吸気コレクタ２１に近い位置にて吸気マニホルド１９に
回転翼ユニット２３を設けである。回転翼ユニット２３
は、ラジアル型のボールベアリング２５と、放射状に配
置した多数の翼体としてのブレード２７からなる回転翼
２８とを結合して形成したものであり、ブレード２７の
外周端部をホールベアリング２５の内輪２９に固着し、
ブレビ２７の中心部は軸部材３１によって接合している
。内輪２９の内径は、吸気マニホールド１９の内径とほ
ぼ同程度とし、ま・た各ブレード２７の周方向相互間に
は隙間３６が形成されている。ボールベアリング２５の
外輪３３は、吸気マニホールド１９に固定された断面凹
状のリング体３５に固定され、この外輪３３と内輪２９
との間に転動体３７が介装されている。これにより、回
転翼２８は通路１７の周方向に無理なく回転可能となる
。

このように構成された内燃機関の吸気装置において、機
関の高速回転域では吸気コレクタ２１から燃焼室７に向
う高速の吸気流により、回転翼２８はボールベアリング
２５を介して軸部材３１を中心に高速回転する。この高
速回転に伴い、吸気はブレード２７間の隙間３６を通過
して燃焼室７に供給される。

燃焼室７に吸気か供給されて燃焼し、これにより機関が
作動するが、この機関作動時での燃焼室７内の負圧の変
化により、吸気マニホルド１９内ては吸気の圧力脈動が
発生し、これにより燃焼室７から吸気コレクタ２１に向
う吸気の逆流が発生する。ところか、回転翼２８は慣性
により前記回転か維持されているため、この回転ｊ！２
８か一方向弁の機能を発揮して前記逆流吸気の吸気コレ
クタ２１内への流入を防止する。この場合、回転してい
る回転翼２８が吸気の圧力脈動を反射させる際に、いわ
ゆる閉止端と同し役目を果たし、吸気脈動によって発生
する正圧波を負圧波として開放端反射させる回転翼のな
い一般の吸気装置の動作と異なり、周波数的には半波長
ずれることとなる。

この結果、第４図に示すように、破線で示した回転翼の
ない場合のトルク曲線に比べてこの実施例でのトルクは
、実線にて示すように、特に中高速回転域にて向上した
ものとなる。

一方、機関の低速回転域では、吸気の流速は遅く、回転
ｊ１２８の回転速度も低くなり、あるいは回転しないこ
ともある。ところが、複数のブレード２７間には隙間３
６があるので、燃焼室７に向う吸気はこの隙間３６を通
って抵抗少なく流れ、このためこの回転域でのトルク特
性は、破線で示した回転翼のない一般の吸気装置とほぼ
同等のものか得られ、吸気の逆流を防止する手段を設け
ることによる低回転域のトルク低下が防止される。

第５図ないし第７図はこの発明の他の実施例を示してい
る。この実施例は回転翼を所定の回転域にて電動機を用
いて強制的に回転させるようにしたもので、吸気マニホ
ールド１９に設けられている回転翼ユニット４１は、前
記実施例と同様に放射状に配置した多数の翼体としての
ブレード４３からなる回転翼４５を備えている。ブレー
ド４３は中心部が、通路１７の中心に沿って配置される
回転軸４７の一端に接合され、この回転軸４７の一端部
及び他端部は支持部材４９．５１に回転可能に支持され
ている。支持部材４９．５１は、回転軸４７を回転可能
に支持する軸受部４９ａ、５］ａと、軸受部４９ａ、５
１ａに一端が結合して他端が吸気マニホールド１９の内
壁に結合するよう放射状に形成された棒状の連結部４９
ｂ、５１ｂとから構成されている。

ブレード４３の外周端部は、電動機を構成する円筒状の
回転子５３の内周側に固定され、回転子５３には複数の
回転子鉄心５５が設置されている。

回転子５３の外周側には、円筒状の固定子５７か吸気マ
ニホールド１９に固定されて配置されている。固定子５
７の回転子５３に対向する面の周方向等間隔４箇所には
突極形磁極５７ａ形成され、突極形磁極５７ａには一次
巻線５９か巻かれている。−次巻線５９の端子はインバ
ータ回路６１に接続され、インバータ回路６１はバッテ
リ６３に接続されている。すなわち、上記回転子５３及
び固定子５７などにより交流のくま取りコイル型単相誘
導電動機を構成し、インバータ６１からの交流電流によ
り回転翼４５を回転させる。

このように構成された内燃機関の吸気装置においては、
機関回転数信号を受ける図示しない制御回路により前記
第４図における領域Ａ及びＢにてインバータ６１を動作
させて回転翼４５を回転させ、これにより吸気は吸気コ
レクタ２１側から燃焼室７側に供給されるとともに燃焼
室７側からの吸気の逆流が防止できるので、トルク特性
が前記実施例と同様に実線のように向上する。特にこの
場合、回転翼４５を強制的に回転させるので、前記実施
例に比べその効果は高まる。また、回転子５３には回転
子鉄心５５を設けるだけであるので、回転１！４５を含
めた回転体の重量は軽量化されており、回転応答性は良
好である。

また、インバータ６１を動作させない機関の特に低回転
域では、各ブレード４３相互間の隙間６３から吸気が流
入するので、この回転域でのトルク特性は破線で示した
回転翼のない一般の吸気装置とほぼ同等のものか得られ
る。したがって、この実施例においても吸気の逆流を防
止する手段を設けることによる低回転域のトルク低下が
防止される。

［発明の効果コ 以上によって明らかなようにこの発明によれば、機関の
特に中高速回転域では燃焼室に向って流れる吸気が、回
転する回転翼を通過し、この回転している回転翼によっ
て吸気の逆流を防止することができ、一方回転翼が回転
しないような機関の特に低速回転域では、翼体間の隙間
から吸気が通過可能であるので、この回転域での吸気の
供給量不足を解消することかでき所望の出力を得るこが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す内燃機関の要部縦断
面図、第２図は第１図の要部の拡大された断面図、第３
図は第２図の■−■断面図、第４図はトルク特性図、第
５図はこの発明の他の実施例を示す内燃機関の要部縦断
面図、第６図は第５図の要部の拡大された断面図、第７
図は第６図の■−■断面図、第８図は従来例を示す縦断
面図、第９図は第８図の要部の拡大された断面図である
。 ７・・・燃焼室 １コ・・吸気ボート（吸気通路） １７・・・通路（吸気通路） ２３．４１・・・回転翼ユニット ２７．４３・・・ブレード（翼体） ２８．４５・・・回転翼 ３６゜ ３・・・隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転することによって燃焼室側へ吸気が流れる回転翼
   を吸気通路に設け、この回転翼は放射状に配置された複
   数の翼体を有し、各翼体相互間に隙間が形成されている
   ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。