JPH051545A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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Publication number
JPH051545A
JPH051545A JP3151643A JP15164391A JPH051545A JP H051545 A JPH051545 A JP H051545A JP 3151643 A JP3151643 A JP 3151643A JP 15164391 A JP15164391 A JP 15164391A JP H051545 A JPH051545 A JP H051545A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe length
opening
intake pipe
intake
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3151643A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Yokoyama
淳一 横山
Yuuichi Iriya
祐一 入矢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP3151643A priority Critical patent/JPH051545A/ja
Publication of JPH051545A publication Critical patent/JPH051545A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力脈動効果が最も効果的に得られるような
吸気管長とコレクタ部内の容積とに同時に可変し得る装
置を設けることにより、機関の出力向上効果を充分に発
揮させることを目的とする。 【構成】 コレクタ部5内空間を、吸気導入口5aと連
通しかつ長い吸気管長のブランチ部3が連通する第1の
室7と、短い吸気管長のブランチ部4が連通する第2の
室8と、に仕切る仕切板9を設け、仕切板9の開口部1
3を開閉する開閉弁14を設ける。開口部13を閉じる
と、コレクタ部5の実質的な容積は小さな容積となる。
開口部13を開くと、コレクタ部5の実質的な容積は大
きな容積となる。機関の低速域で、長い吸気管長と小さ
いコレクタ部容積にし、機関の高速域で、短い吸気管長
と大きいコレクタ部容積にすることで、機関の夫々の回
転域に同調した最適な圧力脈動効果が得られ、全回転域
にわたって大幅な出力向上が達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸気装置に
関し、特に、吸気通路の状態を可変して機関の出力向上
を図る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関において、低速トルク向
上と高速時の出力向上を両立させる技術として、吸気管
長の可変構造或いは各気筒に独立して連通するブランチ
部と通じる所定容積のコレクタ部の容積可変構造が知ら
れている。そこで、具体的には、例えば、特開昭60−
216064号公報(従来例1)に示されているよう
に、吸気通路の一部を構成するコレクタ部から各気筒に
至る吸気管長さを機関の回転数に応じて可変するように
したものが提案されている。
【0003】この場合、機関の低速時には長い吸気管長
に設定し、高速時には短い吸気管長に設定することで、
機関の夫々の回転域に同調した圧力脈動効果を得て、充
填効率の向上を図り、出力向上を図る。又、実開昭62
−138号公報(従来例2)に示されているように、コ
レクタ部内の容積を機関の負荷に応じて可変するように
したものも提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関にあっては、吸気管長さを可変する
か、或いはコレクタ部内の容積を可変するか、いずれか
一方の構成しか採用していないため、出力向上効果が充
分に発揮されなという問題点がある。そこで、本発明は
以上のような従来の問題点に鑑み、圧力脈動効果が最も
効果的に得られるような吸気管長とコレクタ部内の容積
とに同時に可変し得る装置を設けることにより、機関の
出力向上効果を充分に発揮させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、第1の発明
は、各気筒毎に夫々吸気弁を備えた2つの吸気ポートを
有し、吸気通路を構成する部分であって、各気筒に独立
して連通する2つずつのブランチ部と各ブランチ部と連
通する所定容積のコレクタ部とを有する内燃機関におい
て、前記2つずつのブランチ部の一方を長い吸気管長と
し、他方を短い吸気管長とする一方、コレクタ部内空間
を、該コレクタ部内への吸気導入口と連通しかつ前記長
い吸気管長のブランチ部が連通する第1の室と、前記短
い吸気管長のブランチ部が連通する第2の室と、に仕切
る仕切部を配設し、該仕切部には両室を連通する開口部
と該開口部を開閉する開閉手段とを設けた構成とする。
【0006】第2の発明は、上記の内燃機関の吸気装置
において、前記長い吸気管長のブランチ部の途中を、前
記短い吸気管長のブランチ部が連通する第2の室と連通
させる連通部を設け、該連通部を開閉する開閉手段を設
けるようにした。
【0007】
【作用】第1の発明において、開閉手段を閉状態にする
と、開口部が閉塞され、コレクタ部の室は長い吸気管長
のブランチ部と連通する。従って、室に導入された吸気
は、該室から長い吸気管長のブランチ部を通って各気筒
に吸気ポートに至る。このとき、コレクタ部の実質的な
容積は、一つの室のみによって決定される小さな容積と
なる。
【0008】又、開閉手段を開状態にすると、開口部が
開放され、コレクタ部の第1の室は短い吸気管長のブラ
ンチ部と連通する室と連通する。従って、第1の室に導
入された吸気は、該室から長い吸気管長のブランチ部に
至ると共に、開口部を通じて第2の室に至り、該室から
短い吸気管長のブランチ部を通って各気筒の吸気ポート
に至る。このとき、ブランチ部と連通するコレクタ部の
実質的な容積は、2つの室によって決定される大きな容
積となる。
【0009】ここで、機関の低速域では、長い吸気管長
と小さいコレクタ部容積にし、機関の高速域では、短い
吸気管長と大きいコレクタ部容積にする。従って、機関
の夫々の回転域に同調した最適な圧力脈動効果が得ら
れ、全回転域にわたって大幅な出力向上が達成できる。
第2の発明において、機関の低速域では、2つの開閉手
段を閉状態にすると、開口部及び連通部が閉塞され、コ
レクタ部の第1の室は長い吸気管長のブランチ部と連通
する。
【0010】従って、コレクタ部の実質的な容積は、第
1の室のみによって決定される小さな容積となる。又、
機関の高速域では、2つの開閉手段を開状態にすると、
開口部及び連通部が開放され、コレクタ部の第1の室は
短い吸気管長のブランチ部と連通する第2の室と連通
し、第2の室と長い吸気管長のブランチ部とが連通す
る。
【0011】従って、機関の高速域において、容積の大
きいコレクタ部と連通するブランチ部における吸気管長
を短縮化するようにした結果、吸気抵抗の低減による出
力向上効果をより効果的に図ることができる。
【0012】
【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図1及び図2において、内燃機関の各気筒#1
〜#4毎に夫々吸気弁を備えた2つの吸気ポート1,2
が設けられており、吸気通路を構成する部分であって、
各気筒#1〜#4に独立して連通する2つずつのブラン
チ部3,4と各ブランチ部3,4と連通する所定容積の
コレクタ部5とが設けられている。2つずつのブランチ
部3,4のうちの一方のブランチ部3は長い吸気管長に
形成され、他方のブランチ部4は短い吸気管長に形成さ
れる。前記コレクタ部5は略方形体形状に形成され、長
手方向に相対向する一方の側面に形成された吸気導入口
5aにスロットルチャンバを介装した吸気管6が連通接
続される。かかるコレクタ部5内空間を、吸気導入口5
aと連通しかつ前記長い吸気管長のブランチ部3が連通
する第1の室7と、前記短い吸気管長のブランチ部4が
連通する第2の室8と、に仕切る仕切部が、コレクタ部
5内に設けられている。
【0013】即ち、前記コレクタ部5内には、その長手
方向に延びる仕切部としての仕切板9が配設されて固定
されている。コレクタ部5の長手方向と直交する方向に
相対向する側面のうち第2の室8側の側面には複数の開
口部10が形成され、該開口部10に夫々短い吸気管長
のブランチ部4の一端部が連通接続される。又、前記仕
切板9には、複数の開口部12が形成され、該開口部1
2にコレクタ部5の側面を貫通する夫々長い吸気管長の
ブランチ部3の一端部が連通接続される。
【0014】前記仕切板9には両室7,8を連通する開
口部13と該開口部13を開閉する開閉手段としての開
閉弁14が設けられている。この場合、開口部13はブ
ランチ部3が連通接続される開口部12の形成位置と隣
接する領域にコレクタ部5の長手方向に延びる方形状に
形成される。前記開閉弁14は開口部13に沿って配設
され、該開閉弁14の支軸14aの両端部は夫々コレク
タ部5の長手方向に相対向する側面に回転自由に支承さ
れる。
【0015】上記の開閉弁14の作動手段とその制御手
段は次のように構成される。この作動手段としては、電
動モータ,流体シリンダ及び負圧式アクチュエータ等の
回転アクチュエータ15が適用され、該アクチュエータ
15はコレクタ部5の吸気導入口5a形成側と反対側の
側面に固定取付される。アクチュエータ15の作動軸は
開閉弁14の支軸14aに連結される。
【0016】一方、制御手段としては、アクチュエータ
15に制御信号を出力するコントロールユニット16が
設けられている。このコントロールユニット16には、
例えば機関回転数を検出する回転センサ等の機関運転状
態検出手段から出力される各種検出信号が入力され、こ
の検出信号に基づいてアクチュエータ15の作動が制御
される。
【0017】かかる構成において、アクチュエータ15
を作動して、開閉弁14を図2の実線で示すように閉状
態にすると、開口部13が閉塞され、コレクタ部5の室
7は長い吸気管長のブランチ部3と連通する。従って、
第1の室7に導入された吸気は、該室7から長い吸気管
長のブランチ部3を通って各気筒#1〜#4の吸気ポー
ト1に至る。このとき、コレクタ部5の実質的な容積
は、第1の室7のみによって決定される小さな容積とな
る。
【0018】又、開閉弁14を図1の点線で示すように
開状態にすると、開口部13が開放され、コレクタ部5
の第1の室7は第2の室8と連通する。従って、第1の
室7に導入された吸気はブランチ部3に流れると共に、
該室7から開口部13を通じて第2の室8に至り、該室
8から短い吸気管長のブランチ部4を通って各気筒#1
〜#4の吸気ポート2に至る。このとき、短い吸気管長
のブランチ部4と連通するコレクタ部5の実質的な容積
は、第1の室7と第2の室8とによって決定される大き
な容積となる。
【0019】ここで、機関の低速域では、長い吸気管長
と小さいコレクタ部容積にし、機関の高速域では、短い
吸気管長と大きいコレクタ部容積にする。従って、機関
の夫々の回転域に同調した最適な圧力脈動効果が得ら
れ、全回転域にわたって大幅な出力向上が達成できる。
次に、本発明の他の実施例を図3及び図4に示す。
【0020】この実施例は、機関の高速域で、吸気抵抗
の低減を図って出力向上効果をより効果的に得るため、
機関の高速域において、ブランチ部3における吸気管長
を短縮化するようにしたものである。即ち、長い吸気管
長のブランチ部3の途中を、短い吸気管長のブランチ部
4が連通する第2の室8と連通させる連通部を設け、該
室8から該連通部及びブランチ部3を経て吸気ポート1
にいたる通路部を短い吸気管長に設定する一方、前記連
通部を開閉する開閉手段を設けるようにする。
【0021】この場合、前記連通部を第2の室8内にお
けるブランチ部3の周面に設けた開口部3aから構成
し、この開口部3aに夫々開閉弁17を設ける。開閉弁
17は共通の支軸17aを備え、該支軸17aの両端部
は夫々コレクタ部5の長手方向に相対向する側面に回転
自由に支承される。この開閉弁17と開閉弁14とは、
前記アクチュエータ15の作動によって連動して動作さ
れるようになっており、この連動はリンク機構等を介し
て行われる。
【0022】かかる構成において、機関の低速域では、
開閉弁14と開閉弁17を図4の実線で示すように閉状
態にすると、開口部13,3aが閉塞され、コレクタ部
5の第1の室7は長い吸気管長のブランチ部3と連通す
る。従って、先の実施例と同様に、コレクタ部5の実質
的な容積は、第1の室7のみによって決定される小さな
容積となる。
【0023】又、機関の高速域では、開閉弁14と開閉
弁17を図4の点線で示すように開状態にすると、開口
部13,3aが開放され、コレクタ部5の第1の室7は
短い吸気管長のブランチ部4と連通する第2の室8と連
通し、該室8と長い吸気管長のブランチ部3とが連通す
る。従って、機関の高速域において、ブランチ部3にお
ける吸気管長が短縮化され、これにより、吸気抵抗の低
減による出力向上効果をより効果的に図ることができ
る。
【0024】ところで、図5は、機関回転数と負荷との
関係で、開閉弁の開・閉領域を表したもので、線Cは吸
入空気量線である。そして、図の領域Aで上記実施例の
開閉弁を閉じ、領域Bで開閉弁を開くようにすると、次
のような効果が得られる。即ち、高速域の吸入空気量の
少ないAの領域で、開閉弁を閉じることによって、吸気
はブランチ部3のみを通るため、吸気の流速が速めら
れ、各気筒#1〜#4毎に夫々吸気弁を備えた2つの吸
気ポート1,2を有した構造において発揮される吸気の
スワール効果を強化することができる。
【0025】逆に、高速域の吸入空気量の多いBの領域
で、開閉弁を開くことによって、吸気は2つのブランチ
部3,4を通るため、吸気抵抗を大幅に低減でき、吸気
の充填効率を向上することができる。以上のように、特
定の実施例を参照して本発明を説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、当該技術分野における熟
練者等により、本発明に添付された特許請求の範囲から
逸脱することなく、種々の変更及び修正が可能であると
の点に留意すべきである。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
ランチ部とコレクタ部の構造の改良を図って、コレクタ
部内容積と吸気管長の可変を同時に可能な構成にしたか
ら、機関の夫々の回転域に同調した最適な圧力脈動効果
を得ることが可能となり、全回転域にわたって大幅な出
力向上が達成できる。
【0027】特に、各気筒に独立して連通する2つずつ
のブランチ部の両方の吸気管長を短く設定可能にするこ
とにより、高速域での出力向上効果をより一層高めるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る内燃機関の吸気装置の一実施例
を示す平面断面図
【図2】 図1中A−A矢視断面図
【図3】 他の実施例の平面断面図
【図4】 図3中B−B矢視断面図
【図5】 開閉弁の開・閉領域を説明する特性図
【符号の説明】
1 吸気ポート 2 吸気ポート 3 ブランチ部 3a 開口部(連通部) 4 ブランチ部 5 コレクタ部 5a 吸気導入口 7 第1の室 8 第2の室 9 仕切板 13 開口部 14 開閉弁(開閉手段) 17 開閉弁(開閉手段) #1〜#4 気筒

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各気筒毎に夫々吸気弁を備えた2つの吸気
    ポートを有し、吸気通路を構成する部分であって、各気
    筒に独立して連通する2つずつのブランチ部と各ブラン
    チ部と連通する所定容積のコレクタ部とを有する内燃機
    関において、前記2つずつのブランチ部の一方を長い吸
    気管長とし、他方を短い吸気管長とする一方、コレクタ
    部内空間を、該コレクタ部内への吸気導入口と連通しか
    つ前記長い吸気管長のブランチ部が連通する第1の室
    と、前記短い吸気管長のブランチ部が連通する第2の室
    と、に仕切る仕切部を配設し、該仕切部には両室を連通
    する開口部と該開口部を開閉する開閉手段とを設けたこ
    とを特徴とする内燃機関の吸気装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の内燃機関の吸気装置におい
    て、前記長い吸気管長のブランチ部の途中を、前記短い
    吸気管長のブランチ部が連通する第2の室と連通させる
    連通部を設け、該連通部を開閉する開閉手段を設けたこ
    とを特徴とする内燃機関の吸気装置。
JP3151643A 1991-06-24 1991-06-24 内燃機関の吸気装置 Pending JPH051545A (ja)

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JP3151643A JPH051545A (ja) 1991-06-24 1991-06-24 内燃機関の吸気装置

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JP3151643A JPH051545A (ja) 1991-06-24 1991-06-24 内燃機関の吸気装置

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Publication Number Publication Date
JPH051545A true JPH051545A (ja) 1993-01-08

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ID=15523046

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JP3151643A Pending JPH051545A (ja) 1991-06-24 1991-06-24 内燃機関の吸気装置

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JP (1) JPH051545A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517123U (ja) * 1991-08-16 1993-03-05 株式会社兼坂技術研究所 エンジンの慣性吸気装置
CN112796872A (zh) * 2020-12-21 2021-05-14 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 一种谐振进气的柴油机系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0517123U (ja) * 1991-08-16 1993-03-05 株式会社兼坂技術研究所 エンジンの慣性吸気装置
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