JPH0452372B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの吸気装置に関し、特に低
負荷用と高負荷用との２系統の独立した吸気通路
を備えた多気筒エンジンにおいて吸気通路内に発
生する吸気圧力波を利用してエンジン高負荷高回
転時に過給効果を得るようにしたものに関する。

（従来の技術） 一般に、多気筒エンジンにおいて、各気筒へ独
立して開口する２系統の低負荷用吸気通路と高負
荷用吸気通路とを有する吸気通路を備え、該吸気
通路は、少なくとも低負荷用吸気通路を流れる吸
気量を変化させる１次弁と、高負荷用吸気通路を
流れる吸気量を変化させる２次弁とを有してお
り、エンジンの低負荷時には、上記１次弁のみを
開作動して通路面積の狭い低負荷用吸気通路のみ
から吸気を各気筒に供給することにより、吸気流
速を速めて燃焼安定性を向上させる一方、エンジ
ンの高負荷時には、上記２次弁をも開作動して高
負荷用吸気通路からも吸気の供給を行うことによ
り、充填効率を高めて出力向上を図るようにし
た、いわゆるデユアルインダクシヨン方式の吸気
システムはよく知られている。

ところで、従来、エンジンの充填効率向上、出
力向上を図るべく吸気通路に過給機を設けて吸気
を過給する技術はよく知られているが、過給機装
備のため、構造が大がかりとなるとともにコスト
アツプとなる嫌いがあつた。

また、従来、エンジンの吸気通路内に発生する
吸気圧力波により過給効果を得る技術として、実
公昭45−2321号公報に開示されているように、単
一気筒エンジンにおいて、吸気管を寸法の異なる
２本の通路に分け、かつそれぞれ別の吸気ポート
を有し、エンジン高回転時は２本の吸気通路を用
い、低回転時には閉塞位置の遅い方の吸気通路を
閉止し吸気を早目に閉塞することにより、吸気管
の寸法やエンジン回転数の関数である吸気の最大
圧力時点での吸気の閉塞による過給作用を利用し
て広範囲のエンジン回転域に亘つて好適な充填効
率を得るようにしたものが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このものは、単一気筒のエンジンに対
するものであつて、吸気通路内に発生する吸気圧
力波をどのように利用するのか、その構成、作用
が定かでなく、直ちに実用に供し得ないものであ
つた。

そこで、本発明者等は、エンジンの吸気特性を
検討するに、 (i) 吸気ポート開口時には燃焼室の残留排気ガス
の圧力によつて吸気が圧縮され、吸気通路内の
吸気ポート部分に圧縮波が発生しており、この
開口時圧縮波は、近年の市販車では騒音低減や
排気ガス浄化のためにエンジン排圧が高くなつ
ていることから特に強く発生すること (ii) 吸気ポート閉口時には吸気の慣性により吸気
が圧縮されて吸気通路内の吸気ポート部分に圧
縮波が発生すること を知見した。

このことから、本発明は、上記の如き２系統の
独立した吸気通路を備えた多気筒エンジンにおい
て、一つの気筒での上記(i)の開口時圧縮波を他気
筒の特に吸気の吹き返しが生じる吸気行程終期に
作用せしめれば効果的に過給効果が得られること
（以下、排気干渉効果という）、及び一つの気筒で
の上記(ii)の閉口時圧縮波を他気筒の同じく吸気行
程終期に作用せしめれば効果的に過給効果が得ら
れること（以下、吸気慣性効果という）に着目
し、上記排気干渉効果及び吸気慣性効果を利用す
ることによつてエンジンの充填効率向上を意図す
るものである。

すなわち、本発明の目的は、上記の如き２系統
の吸気通路を備えた多気筒エンジンの吸気系を、
高出力を要するエンジン高負荷高回転時に上記の
如く一つの気筒の吸気ポートに生じる圧力波（開
口時圧縮波、閉口時圧縮波）を吸気行程終期にあ
る他気筒に有効に伝播させて効果的に過給効果を
得るように設定することにより、過給機等を用い
ることなく既存の吸気系の僅かな設計変更による
簡単な構成でもつてエンジン高負荷高回転時の充
填効率を高めて出力向上を有効に図らんとするも
のである。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明の解決手段
は、各気筒毎に互いに独立した低負荷用吸気通路
と高負荷用吸気通路とを有するとともに該各気筒
の低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路とを各気
筒の燃焼室に互いに独立した低負荷用吸気ポート
及び高負荷用吸気ポートを介して開口させた吸気
通路を備え、該吸気通路は、少なくとも上記低負
荷用吸気通路を流れる吸気量を変化させる１次弁
と、上記高負荷用吸気通路を流れる吸気量を変化
させる２次弁とを有し、かつ該１次弁及び２次弁
の下流において上記各気筒の低負荷用吸気通路同
士及び高負荷用吸気通路同士をそれぞれ各吸気通
路の最小通路断面積以上の通路断面積を持つ連通
路で互いに連通したエンジンの吸気装置を前提と
する。そして、上記各気筒の連通路下流の低負荷
用吸気通路に燃料噴射ノズルを設ける。上記高負
荷用吸気通路の最小通路断面積を上記低負荷用吸
気通路の最小通路断面積よりも大きく設定すると
ともに、上記高負荷用吸気ポートの燃焼室への開
口断面積を上記低負荷用吸気ポートの燃焼室への
開口断面積よりも大きく設定する。上記高負荷用
吸気ポートの開口時期を上記低負荷用吸気ポート
の開口時期より以早に設定する。さらに、上記連
通路を介しての各気筒の高負荷用吸気通路の通路
長さを、5000〜7000rpmのエンジンの高回転時、
一つの気筒の高負荷用吸気ポートの開口時に生じ
る圧縮波が吸気行程終期にある他の高負荷用吸気
ポートに伝播して過給を行うように設定する。ま
た、上記連通路を介しての各気筒間の低負荷用吸
気通路の通路長さを、5000〜7000rpmのエンジン
の高回転時、一つの気筒の低負荷用吸気ポートの
閉口時に生じる圧縮波が吸気行程終期にある他の
気筒の低負荷用吸気ポートに伝播して過給を行う
ように設定したものとする。

（作用） これにより、本発明では、高出力を要する5000
〜7000rpmのエンジン高回転時には、２次弁の開
動作により低負荷用吸気通路と共に高負荷用吸気
通路も開かれて、各気筒に対し、高負荷用吸気通
路からも各低負荷用吸気通路とは独立して吸気の
供給が行われる。その際、一方の気筒の高負荷用
吸気ポートの開口時に該高負荷用吸気ポート付近
に発生した開口時圧縮波は、連通路を経て、吸気
行程終期にある他の気筒の高負荷用吸気ポートに
伝播される。その結果、この開口時圧縮波によ
り、吸気が吸気行程終期にある他の気筒の高負荷
用吸気ポートより燃焼室内へ押し込まれて過給が
行われることになる（排気干渉効果）。

それと同時に、一つの気筒の吸気行程終期にお
いて低負荷用吸気ポートの閉口時に該低負荷用吸
気ポート付近に発生した閉口時圧縮波は、連通路
を経て、同じく上記吸気行程終期にある他の気筒
の低負荷用吸気ポートに伝播されて過給が行われ
る（吸気慣性効果）。

その場合、上記排気干渉効果を得るための圧力
波伝播経路である高負荷用吸気通路は、低負荷用
吸気通路よりも通路断面積及び燃焼室への開口断
面積が大であること、及び連通路１６の通路断面
積が該高負荷用吸気通路の最小通路断面積以上で
あることにより、圧力波の伝播の抵抗が小さく、
上記過給効果の大きい排気干渉効果を高負荷用吸
気系統で有効に発揮させることができる。

また、上記連通路は、それぞれ１次弁及び２次
弁下流に位置するので、１次弁や２次弁によつて
圧力波が減衰されることがなく、上記排気干渉効
果及び吸気慣性効果を有効に発揮できる。

さらに、上記高負荷用吸気ポートの開口時期を
低負荷用吸気ポートの開口時期よりも以早とした
ことにより、特に高負荷用吸気ポート開口時の開
口時圧縮波を強く発生でき、上記排気干渉効果に
よる過給効果の向上により効果的である。

また、燃料供給装置としての燃料噴射ノズル
は、連通路下流の低負荷用吸気通路に設けられて
いるので、全運転域で吸気の供給を行い燃料の供
給が可能な低負荷用吸気通路のみの設置で済み、
燃料供給装置の簡略化を図ることができる。

ここにおいて、上記排気干渉効果及び吸気慣性
効果を得るエンジン高回転時としての5000〜
7000rpmの限定は、一般に最高出力及び最高速度
がこの範囲に設定されていることから、エンジン
の高負荷高回転領域であつて高出力を要し、充填
効率向上、出力向上に有効な領域であることによ
る。

また、上記低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通
路とを１次弁及び２次弁の下流において独立にす
る理由は、各気筒の低負荷用及び高負荷用吸気通
路でそれぞれ発生した圧力波が他方に分散した
り、相互に干渉し合つて弱まるのを防止するため
であり、特に低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通
路とはデユアルインダクシヨン吸気システムでの
要求の違いから吸気ポートの開閉のタイミングや
長さが異なり、一方の圧力波が他方によつて減衰
させられることになるからである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図及び第２図はデユアルインダクシヨンタ
イプの４バルブ式２気筒４サイクルエンジンに本
発明を適用した基本構造例としての第１実施例を
示す。同図において、１Ａ及び１Ｂは第１気筒及
び第２気筒であり、２は各気筒１Ａ，１Ｂにおい
てシリンダ３とピストン４とで形成された燃焼室
である。

５は一端がエアクリーナ６を介して大気に開口
して各気筒１Ａ，１Ｂに吸気を供給するための主
吸気通路であつて、該主吸気通路５には吸入空気
量を検出するエアフローメータ７が配設されてい
る。上記主吸気通路５はエアフローメータ７下流
において隔壁８によつて主低負荷用吸気通路９と
主高負荷用吸気通路１０とに仕切られている。該
主低負荷用吸気通路９には、エンジン負荷の増大
に応じて開作動し所定負荷以上になると全開とな
つてエンジン低負荷時主低負荷用吸気通路９を流
れる吸気量を変化させる１次弁１１が配設されて
いる。また、上記主高負荷用吸気通路１０には、
エンジン負荷が所定負荷以上になると開作動して
エンジン高負荷時主高負荷用吸気通路１０を流れ
る吸気量を変化させる２次弁が配設されている。
さらに、上記主低負荷用吸気通路９は、１次弁１
１下流において同形状寸法の第１及び第２低負荷
用吸気通路９ａ，９ｂに分岐されたのち各々低負
荷用吸気ポート１３，１３を介して各気筒１Ａ，
１Ｂの燃焼室２，２に連通している。また、上記
主高負荷用吸気通路１０は、２次弁１２下流にお
いて同形状寸法の第１及び第２高負荷用吸気通路
１０ａ，１０ｂに分岐されたのち各々高負荷用吸
気ポート１４，１４を介して各気筒１Ａ，１Ｂの
燃焼室２，２に連通している。よつて、各気筒１
Ａ，１Ｂに対して、低負荷用吸気通路９ａ，９ｂ
と高負荷用吸気通路１０ａ，１０ｂとは１次弁１
１及び２次弁１２の下流において各々独立して燃
焼室２に開口するように構成されている。

上記各高負荷用吸気通路１０ａ，１０ｂの最小
通路断面積A_Sは各低負荷用吸気通路９ａ，９ｂ
の最小通路断面積A_Pよりも大きく設定され（A_S
＞A_P）、各高負荷用吸気ポート１４の開口断面積
は各低負荷用吸気ポート１３の開口断面積よりも
大きく設定されており、高負荷用吸気通路１０
ａ，１０ｂによる圧力波の伝播をその減衰を小さ
くして有効に行い得るようにしている。

また、上記各低負荷用吸気通路９ａ，９ｂ（当
然後述の連通路１８より下流に位置する）の下流
端部（燃焼室２への開口部近傍）にはそれぞれ上
記エアフローメータ７の出力に基づく吸入空気量
に応じて燃料噴射量が制御される電磁弁式の燃料
噴射ノズル１５，１５が配設されており、燃料の
良好な応答性を確保するようにしている。

そして、上記主高負荷用吸気通路１０の分岐部
は、２次弁１２下流に位置していて、第１及び第
２高負荷用吸気通路１０ａ，１０ｂ同志を連通す
る連通路１６を有する拡大室１７によつて構成さ
れている。上記連通路１６の通路断面積A_CSは、
圧力波をその減衰を小さくして有効に伝達するよ
うに各高負荷用吸気通路１０ａ，１０ｂの最小通
路断面積A_Sと同等かそれ以上に設定されている
（A_CS≧A_S）。

また、上記主低負荷用吸気通路９の分岐部は、
１次弁１１下流に位置していて、第１及び第２低
負荷用吸気通路９ａ，９ｂ同志を連通する連通路
１８を有する拡大室１９によつて構成されてい
る。上記連通路１８の通路断面積A_CPは、同じく
圧力波を有効に伝達するように各低負荷用吸気通
路９ａ，９ｂの最小通路断面積A_P以上に設定さ
れている（A_CP≧A_P）。

尚、上記各拡大室１７，１９は、エンジンの加
速運転時又は減速運転時等の過渡運転時での吸入
空気のサージタンクとして機能し、燃料の良好な
応答性を確保するものである。

さらに、上記各高負荷用吸気ポート１４には該
高負荷用吸気ポート１４を開閉する高負荷用吸気
弁２０が設けられ、また図示していないが各低負
荷用吸気ポート１３には該低負荷用吸気ポート１
３を開閉する低負荷用吸気弁が設けられている。
尚、各気筒１Ａ，１Ｂにおいて、２１及び２２は
それぞれ一端が大気に開口し他端が排気ポート２
３，２４を介して各気筒１Ａ，１Ｂの燃焼室２に
開口して燃焼室２からの排気ガスを排出する第１
及び第２排気通路であつて、上記各排気ポート２
３，２４には該排気ポート２３，２４を開閉する
排気弁２５，２５が設けられている。また、図示
していないが、上記各気筒１Ａ，１Ｂの各排気通
路２１，２１，２２，２２の下流集合部には排気
ガス浄化用の触媒装置等が介設されていて、排圧
が高くなつている。

また、上記高負荷用吸気弁２０の開閉時期（高
負荷用吸気ポート１４の開口時期）は低負荷用吸
気弁（図示せず）の開弁時期（低負荷用吸気ポー
ト１３の開口時期）より以早に設定されており、
高負荷用吸気通路１０ａ，１０ｂにおいて開口時
圧縮波を強く発生させるようにしている。また、
両者の閉弁時期はほぼ同時期に設定されている。

加えて、上記連通路１６を介しての両気筒１
Ａ，１Ｂ間の高負荷用吸気通路１０ａ，１０ｂの
通路長さL_S（つまり高負荷用吸気ポート１４，１
４間の連通長さ）は、連通路１６の通路長さl_CS
と該連通路１６下流の第１、第２高負荷用吸気通
路１０ａ，１０ｂの各通路長さl_S，l_Sとを加算し
たもの（L_S＝l_CS＋2l_S）である。また、上記連通
路１８を介しての両気筒１Ａ，１Ｂ間の低負荷用
吸気通路９ａ，９ｂの通路長さL_P（つまり低負荷
用吸気ポート１３，１３間の連通長さ）は、同様
に、連通路１８の通路長さl_CPと該連通路１８下
流の第１、第２低負荷用吸気通路９ａ，９ｂの各
通路長さl_P，l_Pとを加算したもの（L_P＝l_CP＋2l_P）
である。そして、上記通路長さL_Sは、5000〜
7000rpmの回転域で両気筒１Ａ，１Ｂで排気干渉
効果を得るためには、 L_S＝｛（720／Ｚ）＋θ_S−θ_O ×（60／360N）×ａ …（） の式より求められた値に設定される。尚、上記
（）式において、Ｚは気筒数でＺ＝２であり、
720／Ｚは気筒間の位相差を示す。θ_Sは高負荷用
吸気弁の開弁期間である。また、θ_Oは、高負荷用
吸気弁の開弁（高負荷用吸気ポートの開口）から
開口時圧力波が実質的に発生するまでの期間と、
効果的に過給を行うために該開口時圧縮波が伝播
される高負荷用吸気弁の閉弁（高負荷用吸気ポー
ト閉口）直前の時期から閉弁までの期間とを合算
した無効期間で、開弁特性等によつて異なるが約
10〜50゜である。よつて、｛（720／Ｚ）＋θ_S−θ_O｝
は
一方の気筒での開口時圧縮波発生から吸気行程終
期にある他方の気筒への伝播までに要するクラン
クシヤフトの回転角度を表わす。また、Ｎはエン
ジン回転数でＮ＝5000〜7000rpmであり、60／
360Nは1゜回転するに要する時間（秒）を表わす。
また、ａは圧力波の伝播速度で、20℃でａ＝343
ｍ／ｓである。

また、上記通路長さL_Pは、5000〜7000rpmの回
転域で両気筒１Ａ，１Ｂ間で吸気慣性効果を得る
ためには、 L_P＝｛（720／Ｚ）−θ₁｝ ×（60／360N）×ａ …（） の式から求められた値に設定される。尚、上記
（）式において、θ₁は、低負荷用吸気弁の閉弁
（低負荷用吸気ポート開口）から閉口時圧縮波が
実質的に発生するまでの期間と、効果的に過給を
行うために該閉口時圧縮波が伝播される低負荷用
吸気弁の閉弁直前の時期から閉弁までの期間とを
合算した無効期間で同じく約10〜50゜である。よ
つて、｛（720／Ｚ）−θ₁｝は一方の気筒での閉口時
圧縮波発生から吸気行程終期の他方の気筒への伝
播までに要するクランクシヤフトの回転角度を表
わす。その他は上記（）式の場合と同じであ
る。

つまり、上記実施例の場合には、通路面積が大
きくて圧力波を有効に伝播できる高負荷用吸気通
路１０ａ，１０ｂ間で過給効果の大きい排気干渉
効果を得るように、その通路長さL_Sを上記（）
式により求められる値に設定しており、また低負
荷用吸気通路９ａ，９ｂ間で吸気慣性効果を得る
ようにその通路長さL_Pを上記（）式により求
められる値に設定している。また、上記（），
（）式より、L_S＞L_pの関係となる。

尚、上記（），（）式では、圧力波の伝播に
対する吸入空気の流れの影響を無視している。こ
れは、流速が音速に比べて小さく、吸気通路の長
さにほとんど変化をもたらさないためである。

次に、上記第１実施例の作用について第３図に
より説明するに、高出力を要する5000〜7000rpm
のエンジン高回転時には、２次弁１２の開作動に
より主低負荷用吸気通路９と共に主高負荷用吸気
通路１０も開かれて、各気筒１Ａ，１Ｂに対し、
各高負荷用吸気通路１０ａ，１０ｂからも各低負
荷用吸気通路９ａ，９ｂとは独立して吸気の供給
が行われる。その際、一方の気筒例えば第２気筒
１Ｂの高負荷用吸気弁２０の開弁による高負荷用
吸気ポート１４開口時に第２高負荷用吸気通路１
０ｂの高負荷用吸気ポート１４付近に発生した開
口時圧縮波は、両気筒１Ａ，１Ｂ間の高負荷用吸
気通路１０ａ，１０ｂの通路長さL_Sを5000〜
7000rpmのエンジン高回転時を基準として上記
（）式により求められる値に設定したことによ
り、第２高負荷用吸気通路１０ｂ→連通路１６→
第１高負荷用吸気通路１０ａを経て、吸気行程終
期にある第１気筒１Ａの高負荷用吸気ポート１４
に伝播される。その結果、この開口時圧縮波によ
り、吸気が吸気行程終期にある第１気筒１Ａの高
負荷用吸気ポート１４より燃焼室２内へ押し込ま
れて過給が行われることになる（排気干渉効果）。

それと同時に第２気筒１Ｂの吸気行程終期にお
いて低負荷用吸気弁の閉弁による低負荷用吸気ポ
ート１３閉口時に第２低負荷用吸気通路９ｂの低
負荷用吸気ポート１３付近に発生した閉口時圧縮
波は、両気筒１Ａ，１Ｂ間の低負荷用吸気通路９
ａ，９ｂの通路長さL_Pを5000〜7000rpmのエンジ
ン高回転時を基準として上記（）式により求め
られる値に設定したことにより、第２低負荷用吸
気通路９ｂ→連通路１８→第１低負荷用吸気通路
９ａを経て、同じく上記吸気行程終期にある第１
気筒１Ａの低負荷用吸気ポート１３に伝播されて
過給が行われる（吸気慣性効果）。

また、同様に、第２気筒１Ｂにおいても、吸気
行程終期での各吸気ポート１３，１４に対し第１
気筒１Ａから閉口時圧縮波及び開口時圧縮波が伝
播されて過給が行われる。

したがつて、このように気筒１Ａ，１Ｂ相互間
において高負荷用吸気系統での排気干渉効果によ
る強い過給効果と、低負荷用吸気系統での吸気慣
性効果による過給効果との相乗作用によつて、第
４図に示すようにエンジンの高負荷高回転時
（5000〜7000rpm）での充填効率が著しく増大し
て出力を大巾に向上させることができる。尚、第
４図では、各気筒１Ａ，１Ｂの各吸気通路９ａ，
９ｂ，１０ａ，１０ｂを各々独立させた従来例
（破線で示す）に対し、上記実施例の如くエンジ
ン回転数5000rpmを基準として排気干渉効果及び
吸気慣性効果を得た本発明例１（一点鎖線で示す）
の場合と、7000rpmを基準として上記両効果を得
た本発明例２（実線で示す）の場合とにおけるエ
ンジンの出力トルク特性を示す。

また、その場合、排気干渉効果を得るための圧
力波伝播経路である高負荷用吸気通路１０ａ，１
０ｂは、低負荷用吸気通路９ａ，９ｂよりも通路
断面積及び燃焼室２への開口断面積が大であるこ
とと、及び連通路１６の通路断面積A_CSが該高負
荷用吸気通路１０ａ，１０ｂの最小通路断面積
A_S以上であることにより、圧力波の伝播の抵抗
が小さく、上記過給効果の大きい排気干渉効果を
高負荷用吸気系統で有効に発揮させることができ
る。

また、上記連通路１６，１８は、それぞれ１次
弁１１及び２次弁１２下流に位置するので、１次
弁１１や２次弁１２によつて圧力波が減衰される
ことがなく、上記排気干渉効果及び吸気性効果を
有効に発揮できる。

さらに、上記高負荷用吸気ポート１４の開口時
期を低負荷用吸気ポート１３よりも以早としたこ
とにより、特に高負荷用吸気ポート１４開口時の
開口時圧縮波を強く発生でき、排気干渉効果によ
る過給効果の向上により効果的である。

また、燃料供給装置としての燃料噴射ノズル１
５は、連通路１８下流の低負荷用吸気通路９ａ，
９ｂの下流端部（燃焼室２への開口部近傍）に設
けられているので、吸気通路長さが長くなること
により、連通路１８（拡大室１９）上流に配置さ
れたエアフローメータ７の加減速運転時における
応答遅れに起因する燃料の応答性の悪化（燃焼室
２に導入される変化した空気量に対応する燃料供
給の応答遅れ）が生じることを防止して、良好な
燃料応答性を確保できるとともに、全運転域で吸
気の供給を行い燃料の供給が可能な低負荷用吸気
通路９ａ，９ｂのみの設置で済み、燃料供給装置
の簡略化を図ることができる。

また、上記排気干渉効果及び吸気慣性効果によ
る過給効果は、各連通路１６，１８の位置及びそ
の通路断面積、並びに該連通路１６，１８を介し
ての両気筒１Ａ，１Ｂ間の高負荷用吸気通路１０
ａ，１０ｂ及び低負荷用吸気通路９ａ，９ｂの各
通路長さL_S，L_P等を上述の如く設定することに
よつて得られ、過給機等を要さないので、既存の
吸気系の僅かな設計変更で済み、構造が極めて簡
単なものであり、よつて容易にかつ安価に実施す
ることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例をも包含するものであ
る。例えば、上記第１実施例では２気筒４サイク
ルエンジンに適用した例を示したが、本発明はデ
ユアルインダクシヨンタイプのその他各種多気筒
エンジンに対しても適用できるのは勿論のことで
ある。例えば、その一例として第５図に４バルブ
式の４気筒４サイクルエンジンに適用した第２実
施例を示す（尚、第１実施例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）。

本例の場合、各気筒１Ａ〜１Ｄの高負荷用吸気
通路１０ａ〜１０ｄは２次弁１２の下流において
拡大室１７′の同一部分から分岐し該拡大室１
７′で形成される連通路１６′によつて連通され、
また各気筒１Ａ〜１Ｄの低負荷用吸気通路９ａ〜
９ｄは１次弁１１下流において拡大室１９′の同
一部分から分岐し該拡大室１９′で形成される連
通路１８′によつて連通されている。第１、第４
気筒１Ａ，１Ｄの吸気通路９ａと９ｄ、１０ａと
１０ｄはそれぞれ等長に設定されるとともに、第
２、第３気筒１Ｂ，１Ｃの吸気通路９ｂと９ｃ、
１０ｂと１０ｃも等長に設定され、１−３−４−
２の点火順序における隣接気筒間のL_S，L_Pを略
等しくしている。また、上記連通路１６′，１
８′を介して気筒１Ａ〜１Ｄ間の高負荷用吸気通
路１０ａ〜１０ｄ及び低負荷用吸気通路９ａ〜９
ｄの通路長さL_S，L_Pは、排気干渉効果を得るた
めには上記（）式の右辺第１項（開口時圧縮波
発生から伝播までに要する回転角度）が異なり
（第８図参照）、 L_S＝（θ_S−180−θ_O） ×（60／360N）×ａ …（′） により設定され、また吸気慣性効果を得るために
は上記（）式によりＺ＝４として設定される。
この４気筒の場合、上記（′）及び（）式よ
り、L_S＜L_Pの関係となる。尚、３気筒４サイク
ルエンジンに対しても、図示していないが２気筒
の場合と同様であり、各通路長さL_S，L_Pを上記
（），（）式によりＺ＝３として設定すればよ
い。

さらに、排気干渉効果及び吸気慣性効果の気筒
間干渉の作用過程は、一般の２気筒エンジンの場
合、第６図に示すように、既述と同様、排気干渉
効果（実線矢印で示す）及び吸気慣性効果（破線
矢印で示す）は第１気筒から第２気筒へ、第２気
筒から第１気筒へと順次交互に作用して行くので
ある。また、３気筒エンジンの場合には、第７図
に示すように、上記両効果は、２気筒の場合と同
様、第１気筒→第２気筒、第２気筒→第３気筒、
第３気筒→第１気筒へと順次作用していく。さら
に、４気筒エンジンの場合には、第８図に示すよ
うに、吸気慣性効果は、点火順序通りに第１気筒
→第３気筒、第３気筒→第４気筒、第４気筒→第
２気筒、第２気筒→第１気筒へと順次作用して行
き、排気干渉効果は、逆に位相が180゜遅れた気筒
から作用を受け、第３気筒→第１気筒、第４気筒
→第３気筒、第２気筒→第４気筒、第１気筒→第
２気筒、第３気筒→第１気筒へと作用するのであ
る。

また、上記実施例では、１次弁１１を主低負荷
用吸気通路９内に設けた型式のものについて示し
たが、該１次弁１１を、主低負荷用吸気通路９と
主高負荷用吸気通路１０との分岐部上流の主吸気
通路５に設けた型式のものも採用可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、低負荷
用と高負荷用との２系統の独立した吸気通路を備
えた多気筒エンジンにおいて、5000〜7000rpmの
エンジン高回転時、通路抵抗が少なく燃焼室への
開口面積が一気に増大しかつ早く開口する側の高
負荷用吸気系統で排気干渉効果を得て強い過給効
果を得るとともに、低負荷用吸気系統で同一回転
域で吸気慣性効果を得て過給効果を得、この高負
荷用吸気系統及び低負荷用吸気系統双方の気筒間
干渉により出力向上を図るようにしたので、過給
機等を要さずに既存の吸気系の僅かな設計変更に
よる簡単な構成でもつて、エンジン高負荷回転時
の充填効率を高めて出力向上を有効に図ることが
でき、よつてエンジンの出力向上対策の容易実施
化及びコストダウン化に有用なものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図及び第２
図は第１実施例を示す全体構成説明図及び同要部
概略図、第３図は第１実施例の吸気行程を示す説
明図、第４図は出力トルク特性を示す図、第５図
は第２実施例を示す第１図相当図、第６図〜第８
図はそれぞれ２気筒、３気筒及び４気筒エンジン
での気筒間干渉を示す説明図である。 １Ａ〜１Ｄ…第１〜第４気筒、２…燃焼室、５
…主吸気通路、７…エアフローメータ、９…主低
負荷用吸気通路、９ａ〜９ｄ…第１〜第４低負荷
用吸気通路、１０…主高負荷用吸気通路、１０ａ
〜１０ｄ…第１〜第４高負荷用吸気通路、１１…
１次弁、１２…２次弁、１５…燃料噴射ノズル、
１６，１６′…連通路、１８，１８′…連通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各気筒毎に互いに独立した低負荷用吸気通路
   と高負荷用吸気通路とを有するとともに該各気筒
   の低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路とを各気
   筒の燃焼室に互いに独立した低負荷用吸気ポート
   及び高負荷用吸気ポートを介して開口させた吸気
   通路を備え、該吸気通路は、少なくとも上記低負
   荷用吸気通路を流れる吸気量を変化させる１次弁
   と、上記高負荷用吸気通路を流れる吸気量を変化
   させる２次弁とを有し、かつ該１次弁及び２次弁
   の下流において上記各気筒の低負荷用吸気通路同
   士及び高負荷用吸気通路同士をそれぞれ各吸気通
   路の最小通路断面積以上の通路断面積を持つ連通
   路で互いに連通したエンジンの吸気装置であつ
   て、 上記各気筒の連通路下流の低負荷用吸気通路に
   燃料噴射ノズルを設け、 上記高負荷用吸気通路の最小通路断面積を上記
   低負荷用吸気通路の最小通路断面積よりも大きく
   設定するとともに、上記高負荷用吸気ポートの燃
   焼室への開口断面積を上記低負荷用吸気ポートの
   燃焼室への開口断面積よりも大きく設定し、 上記高負荷用吸気ポートの開口時期を上記低負
   荷用吸気ポートの開口時期より以早に設定し、 上記連通路を介しての各気筒間の高負荷用吸気
   通路の通路長さを、5000〜7000rpmのエンジンの
   高回転時、一つの気筒の高負荷用吸気ポートの開
   口時に生じる圧縮波が吸気行程終期にある他の気
   筒の高負荷用吸気ポートに伝播して過給を行うよ
   うに設定し、 上記連通路を介しての各気筒間の低負荷用吸気
   通路の通路長さを、5000〜7000rpmのエンジンの
   高回転時、一つの気筒の低負荷用吸気ポートの閉
   口時に生じる圧縮波が吸気行程終期にある他の気
   筒の低負荷用吸気ポートに伝播して過給を行うよ
   うに設定したことを特徴とするエンジンの吸気装
   置。 ２ ２気筒又は３気筒４サイクルエンジンにおい
   て、上記連通路を介しての各気筒間の高負荷用吸
   気通路の通路長さL_S及び連通路を介しての各気筒
   間の低負荷用吸気通路の通路長さL_Pを、下記式 L_S＝｛（720／Ｚ）＋θ_S−θ_O｝ ×（60／360N）×ａ L_P＝｛（720／Ｚ）−θ₁｝ ×（60／360N）×ａ （ここで、Ｚは気筒数、θ_Sは高負荷用吸気ポー
   トの開口期間、θ_Oは高負荷用吸気ポートの開口か
   ら開口時圧縮波が実質的に発生するまでの期間と
   効果的に過給を行うために該開口時圧縮波が伝播
   される他気筒の高負荷用吸気ポートの閉口直前の
   時期から閉口までの期間とを合算した無効期間、
   θ₁は低負荷用吸気ポートの閉口から閉口時圧縮波
   が実質的に発生するまでの期間と効果的に過給を
   行うために該閉口時圧縮波が伝播される他気筒の
   低負荷用吸気ポートの閉口直前の時期から閉口ま
   での期間とを合算した無効期間、Ｎはエンジン回
   転数、ａは圧力波の伝播速度である）により設定
   した特許請求の範囲第１項記載のエンジンの吸気
   装置。 ３ ４気筒４サイクルエンジンにおいて、上記連
   通路を介しての各気筒間の高負荷用吸気通路の通
   路長さL_S及び連通路を介しての各気筒間の低負荷
   用吸気通路の通路長さL_Pを、下記式 L_S＝（θ_S−180−θ_O） ×（60／360N）×ａ L_P＝｛（720／Ｚ）−θ₁｝ ×（60／360N）×ａ （ここで、Ｚは気筒数、θ_Sは高負荷用吸気ポー
   トの開口期間、θ_Oは高負荷用吸気ポートの開口か
   ら開口時圧縮波が実質的に発生するまでの期間と
   効果的に過給を行うために該開口時圧縮波が伝播
   される他気筒の高負荷用吸気ポートの閉口直前の
   時期から閉口までの期間とを合算した無効期間、
   θ₁は低負荷用吸気ポートの閉口から閉口時圧縮波
   が実質的に発生するまでの期間と効果的に過給を
   行うために該閉口時圧縮波が伝播される他気筒の
   低負荷用吸気ポートの閉口直前の時期から閉口ま
   での期間とを合算した無効期間、Ｎはエンジン回
   転数、ａは圧力波の伝播速度である）により設定
   した特許請求の範囲第１項記載のエンジンの吸気
   装置。