JPH0517376B2 - - Google Patents

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JPH0517376B2
JPH0517376B2 JP59080919A JP8091984A JPH0517376B2 JP H0517376 B2 JPH0517376 B2 JP H0517376B2 JP 59080919 A JP59080919 A JP 59080919A JP 8091984 A JP8091984 A JP 8091984A JP H0517376 B2 JPH0517376 B2 JP H0517376B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、吸気の慣性効果を利用する形式のエ
ンジンの吸気装置に関する。
(従来技術) エンジンの吸気の充填効率を高めて出力の向上
を図るために、吸気の慣性効果を利用することが
知られている。
つまり、エンジンの吸気工程において、ピスト
ンの下降に伴つて燃焼室内に負圧が発生し、この
負圧は、吸気弁の開作動によつて圧力波を発生さ
せる。この圧力波は、負圧波として表われ吸気通
路内を音速で伝播し、サージタンク壁面で反射し
て正圧力波となり燃焼室に戻る。従つて、この反
射波が開弁期間中に燃焼室に戻るように吸気装置
を構成すれば、吸気の押し込み効果すなわち、慣
性効果を得ることができ、充填効率を高めること
ができる。反射波が、燃焼室に現われる時間は主
として圧力波の伝播経路の断面積と長さ、すなわ
ち吸気通路の断面積とサージタンクまでの通路長
さにより定まる。これに対し、吸気弁の開弁期間
は、エンジンの回転数によつて異なり、回転数が
大きくなる程開弁期間は短くなる。慣性効果は、
吸気工程の終期に反射波の最大圧力が燃焼室内に
現われるような回転数の場合に最も効率的に得ら
れ、圧力波の伝播経路が単一の場合には、慣性効
果は回転数変化に対し一つのピーク値を有するよ
うに現われる。従つて、回転数変化に対するトル
ク特性でみると、慣性効果が得られる一定の回転
数領域でトルクが増大するという効果として現わ
れる。しかし、エンジンのトルク特性は回転数の
変化に対して、大きく変化しないことが望まし
く、上述のように特定の一つの回転数域でのみト
ルクが増大するような慣性効果を得ることは、ト
ルク特性全体でみれば、必ずしも好ましいもので
はない。
そこで、例えば実開昭56−2023号公報や実開昭
57−22629号公報に示されているように、吸気系
の途中にサージタンクを設け、該サージタンクか
ら各気筒に至る吸気通路の状態をエンジンの運転
状態に応じて変化させることにより、広い範囲の
エンジン運転領域で吸気慣性効果を利用できるよ
うにした吸気装置が提案されている。
しかしながら、上記公開実用新案に記載された
吸気装置は、いずれも単に固定管に嵌合された可
動管を直線方向にスライドさせることによつて通
路長を変化させる構成であるので、所要のエンジ
ン運転領域で利用するためには、吸気通路の長さ
の変化を著しく大きくしなければならず、このた
め装置全体が大型化し、当該吸気装置を組み込ん
だエンジンを自動車に搭載する場合にスペース上
の問題を生ずることとなる。
この問題を解決するために、たとえば、実開昭
60−49228号公報に開示されているように、サー
ジタンクの外周部に延長吸気通路部としての延長
部を形成してなるケーシング内に回転自在に設置
し、回転スライドさせることにより、燃焼室から
サージタンクの内部空間までの吸気通路長さを変
化変化させ得るようにした吸気装置が提案されて
いる。この場合、サージタンクからの吸気を各気
筒にそれぞれ独立した状態で分配供給する必要が
あるために、サージタンク外周部に形成される上
記延長部を区画形成する仕切壁とサージタンク外
面とが摺動接触することとなる。そして、この摺
動部分が大きいと吸気のシール不良が生じやす
く、前記圧力波が乱れるという問題や、摺動抵抗
の増大による動力損失の問題等が生じる。
(発明の目的) 本発明は上記サージタンクをケーシング内で回
転スライドさせるような吸気装置において、製造
コスト、組立て性等を悪化させることなく、上記
仕切壁とサージタンクとの摺動面積を小さくし
て、上記両者間のシール性の向上、上記サージタ
ンクを回転スライドさせるための動力損失の低減
等を有効に図り得るエンジンの吸気装置を提供す
ることを目的とする。
(発明の構成) 本発明は、上記問題の解決に当たり、以下のよ
うに構成される。つまり、本発明の吸気装置は、
エンジンの吸気系に回転自在に設けられたサージ
タンクと、該サージタンクの周囲を覆いかつサー
ジタンクを回転自在に支持するケーシングと、該
ケーシングに設けられ前記サージタンクの内部空
間と各気筒を連通させる独立吸気管とを備え、さ
らに各気筒に対応してサージタンク周面に設けら
れ前記独立吸気管を介してサージタンクの内部空
間と各気筒とを連通させる連通口と、前記サージ
タンク外面とケーシング内面との間に配設されサ
ージタンクをとりまく周囲空間を各気筒毎に互い
に独立させてサージタンクの周方向に仕切る周方
向仕切壁と、前記周囲空間をサージタンクの回転
軸方向に仕切る回転軸方向仕切壁と、前記サージ
タンクをエンジンの運転状態に応じて回転させる
駆動機構とを備えており、前記独立吸気管と、周
方向仕切壁と、回転軸方向仕切壁とは前記ケーシ
ングと一体に形成されており、ケーシングの周方
向仕切壁の内端部にはサージタンクと当接するシ
ール部材が設けられたことを特徴とする。
(発明の効果) 本発明によれば、仕切壁をサージタンク外周面
に沿つてサージタンクと一体に設け、仕切壁外端
でケーシングに接触させる構造に比し摺動部周長
が短くなり摺動部面積が少なくなる。これによつ
て良好なシール性を確保することが容易になり、
また、サージタンクをケーシングに対して軸方向
から挿入して組立てられるのでケーシングを分割
式とする必要がなく製造コストを低減化すること
ができるとともに、ケーシングに対するサージタ
ンクの摺動抵抗を減少させることができる。な
お、仕切壁内端部にシール機構を設ければ、さら
に、シール性を向上させることができる。また、
サージタンク周囲空間においては、吸気の慣性力
により、外方すなわちケーシング側の圧力が高く
なる。従つて、ケーシング側でシールするより、
内方、すなわち、サージタンク側でシールする方
がシール性を有効に確保することができる。
(実施例) 以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好まし
い実施例につき、詳細に説明する。
第1図、第2図及び第3図を参照すれば、エン
ジン1は4気筒型エンジンであり、内部をピスト
ン4が往復動するシリンダ5が形成されているシ
リンダブロツク2、及びシリンダヘツド3を有す
る。シリンダ5の上部には燃焼室6が形成されて
おり、該燃焼室6には吸気ポート7及び排気ポー
ト8が開口している。シリンダヘツド3には、吸
気ポート7及び排気ポート8に連通する吸気通路
9及び排気通路10が形成されている。吸気ポー
ト7は吸気弁11によつて開閉されるようになつ
ている。各シリンダ5への吸気系として集合吸気
通路12の先端にエアクリーナ13が設けられ、
その下流にはエアフローメータ14が設けられて
いる。エアフローメータ14の下流にはスロツト
ル弁15が配置され、その下流には回転自在に略
円筒形状のサージタンク16が設けられている。
このサージタンク16の外周には、該サージタン
ク16と同軸状に円筒状のケーシング17が設け
られている。このケーシング17の上方部からは
エンジン1の気筒数と同数の独立吸気管18が分
岐して分岐通路19を形成しており、該独立吸気
管18がシリンダヘツド3の各吸気通路9に接続
されていることにより、サージタンク16から各
シリンダ5に連通する通路が形成される。上記ケ
ーシング17及び各独立吸気管18は、第2図及
び第3図に示されるように一体で形成されてい
る。ケーシング17には内方に向つてうず巻状に
画成される通路のうち、独立吸気管18内の分岐
通路19から上流側すなわち、サージタンク16
側に延びる通路部分を構成する延長部20が形成
される。延長部20は外側は第3図における接続
部Aにおいてなだらかに独立吸気管18に接続さ
れるケーシング外壁17aにより、内側は独立吸
気管18の管壁の延長線上に連続して、上記外壁
17aとほぼ平行してサージタンク側に延びる隔
壁17bとで画成されており、この隔壁17bの
先端にはサージタンク16外面と摺接して周囲空
間16aが周方向に連通するのを隔離、すなわち
周囲空間16aをサージタンク16の回転軸方向
に仕切る回転軸方向仕切壁17b′が一体に形成さ
れている。サージタンク16は、軸受22、23
を介して、ケーシング17に、軸24のまわりに
回転自在に軸支されている。そして、この延長部
20は、ケーシング17の内面に立設され周方向
に延びる周方向仕切壁21によつて回転軸方向に
夫々独立させられている。周方向仕切壁21の内
端部には、凹溝21aが形成されており、その凹
溝21aにはリング状のテフロン等の材料で作ら
れるシール部材28が取付けられている。このシ
ール部材28の先端は、サージタンク16の外周
面と摺接している。第2図に示すように、サージ
タンク16はほぼ円筒状の外形を成しており、回
転軸24の方向に延びている。その軸方向の一端
は開口して吸気導入口26が設けられている。そ
の先端部を覆うようにケーシング17の開口部1
7cが延び、該開口部17cにスロツトル弁15
を内部に配設するスロツトルボデイ15aが接続
されている。これによつて集合吸気通路12はサ
ージタンク16の内部空間16bと連通する。そ
して、サージタンク16の周面には、各燃焼室6
に連通する延長部20の対応する位置に4つの連
通口27が設けられている。尚、この実施例にお
いては、第2図に示すように中央に位置する2つ
の延長部20間に予備空間30が設けられている
と共に、該空間30とサージタンク16の内部空
間16bとが連通口31によつて連通されてい
る。この空間30は、各種の制御用として安定し
た吸気負圧を取出したり、EGR通路を接続した
りするのに用いられる。
また、第4図に示すように、サージタンク16
を軸24の回りに回転させるための駆動機構32
が設けられている。この駆動機構32は、ケーシ
ング17の側端から突出したサージタンク16の
軸24の先端に取付けられたピニオン33と、該
ピニオン33と噛合するセクターギヤ34と、こ
のセクターギヤ34を、レバー35を介して駆動
するダイヤフラム装置36から構成されており、
該ダイヤフラム装置36にはエンジン1の排気圧
が導入されるようになつている。
上記排気圧はエンジンの高回転時には高く、低
回転時には低くなるから、エンジン回転数の上昇
に従つて上記セクターギヤ34及びピニオン33
が夫々図示の位置からa方向に回動し、これに伴
つてサージタンク16も第3図に示すa方向に回
動する。
すなわち、圧力波の伝播経路は回転数の増大に
応じて短くなり、燃焼室6内に反射波が現われる
時間間隔が短くなる。また、第3図に示すように
各独立吸気管18の上方部には、燃料供給管37
からの燃料を噴射する燃料噴射弁38が取付けら
れている。なお、第3図に示すように連通口27
の吸気流出方向(実線矢印の方向)の端面には傾
斜面27aが設けられ、流路抵抗を減少させるよ
うに構成している。さらに第5図示すサージタン
ク16の連通口27及び31の内面側もなだらか
な曲面になるように形成されており、これによつ
て連通口27、31から流出する吸気の流路抵抗
が減少する。
以上の構成において、吸気は、エアクリーナ1
3、エアフローメータ14及びスロツトルボデイ
15aを介してケーシング17内に入り、サージ
タンク16の吸気導入口26よりサージタンク1
6の回転軸方向からサージタンク16内に導入さ
れる。そしてほぼ直角方向に屈曲し連通口27を
通つて該連通口27から延長部20を通つて各分
岐通路19に導かれ、さらに各燃焼室6に導かれ
る。そして、ピストン4が上死点から下降し始め
る際、負圧波が発生し、この負圧波は、各吸気通
路9、および各分岐通路19内を上流側に伝播
し、サージタンク16に入つてその壁面で反射し
て、正負が反転するとともに、燃焼室6に伝播し
て吸気の慣性効果をもたらし、充填効率を向上さ
せる。
そして、本例では、周方向仕切壁21及び回転
軸方向仕切壁17b′がケーシング17と一体に設
けられているため、摺動部分の面積が少なく、従
つて、容易にシール効果を高めることができ、か
つ、独立吸気管18もケーシング17と一体に設
けられているため、製造面でも、性能面でも有利
な結果を得ることができる。
第6図を参照すれば本発明の他の実施例が示さ
れており、本例では、仕切壁21の先端部にフツ
素樹脂等のシール材料39が塗布されており、こ
のシール材料39がサージタンク16外面に摺接
するようになつている。本例においても前例と同
様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に従う吸気装置を備えたエン
ジンの外形図、第2図は、第1図の−断面
図、第3図は第2図における−断面図、第4
図は駆動機構の1例を示す正面図、第5図は第3
図における−断面図、第6図は他の実施例を
示す第2図と同様の図である。 1……エンジン、2……シリンダブロツク、3
……シリンダヘツド、4……ピストン、11……
吸気弁、15……スロツトル弁、16……サージ
タンク、16a……周囲空間、16b……内部空
間、17……ケーシング、17b′……回転軸方向
仕切壁、18……独立吸気管、21……周方向仕
切壁、27……連通口、32……駆動機構。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 エンジンの吸気系に回転自在に設けられたサ
    ージタンクと、該サージタンクの周囲を覆いかつ
    サージタンクを回転自在に支持するケーシング
    と、該ケーシングに設けられ前記サージタンクの
    内部空間と各気筒を連通させる独立吸気管とを備
    え、さらに各気筒に対応してサージタンク周面に
    設けられ前記独立吸気管を介してサージタンクの
    内部空間と各気筒とを連通させる連通口と、前記
    サージタンク外面とケーシング内面との間に配設
    されサージタンクをとりまく周囲空間を各気筒毎
    に互いに独立させてサージタンクの周方向に仕切
    る周方向仕切壁と、前記周囲空間をサージタンク
    の回転軸方向に仕切る回転軸方向仕切壁と、前記
    サージタンクをエンジンの運転状態に応じて回転
    させる駆動機構とを備えており、前記独立吸気管
    と、周方向仕切壁と、回転軸方向仕切壁とは前記
    ケーシングと一体に形成されており、ケーシング
    の周方向仕切壁の内端部にはサージタンクと当接
    するシール部材が設けられたことを特徴とするエ
    ンジンの吸気装置。
JP59080919A 1983-12-21 1984-04-20 エンジンの吸気装置 Granted JPS60224923A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59080919A JPS60224923A (ja) 1984-04-20 1984-04-20 エンジンの吸気装置
US06/683,836 US4619226A (en) 1983-12-21 1984-12-19 Intake device for internal combustion engine
DE3446377A DE3446377C2 (de) 1983-12-21 1984-12-19 Ansaugvorrichtung für eine Kolben-Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59080919A JPS60224923A (ja) 1984-04-20 1984-04-20 エンジンの吸気装置

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JPS60224923A JPS60224923A (ja) 1985-11-09
JPH0517376B2 true JPH0517376B2 (ja) 1993-03-09

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JP59080919A Granted JPS60224923A (ja) 1983-12-21 1984-04-20 エンジンの吸気装置

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JPS60224923A (ja) 1985-11-09

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