JPH0727376Y2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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JPH0727376Y2
JPH0727376Y2 JP1989008082U JP808289U JPH0727376Y2 JP H0727376 Y2 JPH0727376 Y2 JP H0727376Y2 JP 1989008082 U JP1989008082 U JP 1989008082U JP 808289 U JP808289 U JP 808289U JP H0727376 Y2 JPH0727376 Y2 JP H0727376Y2
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intake
valve
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internal combustion
combustion engine
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順博 松本
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 [考案の目的] 〈産業上の利用分野〉 本考案は、吸気共鳴効果を経済的かつ単純な構造により
実現するように改良された内燃機関の吸気装置に関し、
特に運伝状態に応じてその作動状態を可変し得る動弁機
構を備える内燃機関に於いて、動弁機構が切換えられる
回転速度域に於ける出力トルクの落ち込みを解消もしく
は軽減することができる吸気装置に関する。
〈従来の技術〉 従来から低速用吸気通路として相対的に小断面積かつ長
寸の通路を用いることにより吸気の慣性を利用し、高速
用吸気通路として相対的に大断面積かつ短寸の通路を用
いることにより吸気の流れ抵抗を低減し、内燃機関の低
速域及び高速域に於いて充填効率の改善を図る技術が知
られているが、同一出願人による特願昭63−92525号明
細書には、そのような吸気装置に於ける高速用吸気通路
の上流端及び下流端に開閉弁を設け、中速域に於いてそ
のいずれか一方を開閉することをもって盲通路を郭成す
ることにより、吸気系の共鳴特性を変更して中速域の充
填効率を図る技術が提案されている。
この先行出願に於いては、内燃機関の回転速度に応じて
吸気弁及び排気弁の開閉時期を変更するようにした切換
式動弁機構も開示されているが、このような機構を備え
る内燃機関にあっては、動弁機構の切換えが行なわれる
回転速度に於いて出力トルクが局部的に落ち込む場合が
ある。これは、動弁機構の切換段数を最少にしかつ広い
回転速度域に亘って高出力を達成しようとする場合には
ある程度避けられないことではあるが、このような出力
トルクの落ち込みが発生する回転速度域が常用回転速度
域である場合には、内燃機関の好ましくない息つきとし
て目立ち易い。そこで、前記先行出願に於いては、吸気
系の共鳴特性を利用して得られたトルクピークを、動弁
機構が切換えられる回転速度の近傍に於ける出力トルク
の局部的な落ち込みを補うために積極的に利用してい
る。
〈考案が解決しようとする課題〉 本考案は上記形式の吸気装置を一層改善せんとするもの
で、その主な目的は、動弁機構の作動状態を切換える形
式の内燃機関に於いて、弁作動状態の切換えが行なわれ
る回転速度の前後域に於ける出力トルクを単純な構造を
もって増大させることにより、弁作動状態の切換え点に
生じる出力トルクの落ち込みを軽減若しくは解消するこ
とのできる吸気装置を提供することにある。
[考案の構成] 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本考案によれば、運転状態に応じて
その作動状態を低速モードと高速モードとの間で可変し
得る動弁機構により開閉制御される吸気弁の吸気弁口と
吸気室との間を接続する吸気通路を備える内燃機関の吸
気装置であって、前記吸気通路に並列に盲通路が一体形
成されると共に、前記吸気通路に対する前記盲通路の連
結/非連結を選択する開閉弁が設けられ、前記動弁機構
の作動状態を切換える回転速度の前後域近傍でのみ前記
開閉弁が開放制御されることを特徴とする内燃機関の吸
気装置を提供することにより達成される。
〈作用〉 このように、盲通路により吸気通路の容積を変更し得る
ようにして、吸気通路の共鳴特性を必要に応じて変化さ
せることが可能となる。これにより、動弁機構の作動状
態の切換えが行なわれる回転速度の前後域に於ける出力
トルクを増大させることができるので、弁作動状態の切
換え点に生じる出力トルクの落ち込み量を軽減若しくは
解消することが可能となる。
〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本考案を特定の実施例につ
いて詳細に説明する。
第1図〜第3図は本考案に基づく吸気装置及び内燃機関
の動弁機構の一部を示す。各気筒には1対の吸気弁1a、
1bが設けられ、クランク軸の1/2の回転速度をもって回
転するカム軸2には、各気筒毎に2つの低速用カム3a、
3bと、1つの高速用カム4とが設けられ、ロッカ軸8に
は、3本のロッカアーム5〜7が互いに並列に枢支され
ている。これらロッカアームの中間部には、前記カム3
a、3b、4と係合するスリッパ面5a、6a、7aがそれぞれ
形成されると共に、左右両側方に位置するロッカアーム
5、7の遊端部は、ロックナット10a、10bにより固定さ
れるタペットねじ9a、9bを介して吸気弁1a、1bのステム
側遊端部に当接している。
良く知られているように、吸気弁1a、1bは、スプリング
リテーナ15a、15bを介してバルブスプリング16a、16bに
より閉弁方向に弾発付勢されており、カム軸2の回転に
伴い、左右のロッカアーム5、7を介して開閉駆動され
る。中央のロッカアーム6は、高速用カム4により駆動
されるが、シリンダヘッド11に於ける該ロッカアーム6
に対応する部分に設けられたリフタ12により常時高速用
カム4の摺接面に向けて弾発付勢されている。
次に、これらのロッカアーム5〜7の連携動作を達成す
るための動弁切換機構14について説明する。
第2図に良く示されているように、各ロッカアーム5〜
7には、互いに整合するガイド孔17、20、21が設けられ
ている。一端に位置するロッカアーム7のガイド孔17
は、閉塞された盲孔とされており、その内部にはピスト
ン25が受容されている。ガイド孔17の閉塞端は、ロッカ
アーム7に形成された通路32及び中空ロッカ軸8に開設
されたポート33を介してロッカ軸8内部の油供給路30に
連通している。中央に位置するロッカアーム6のガイド
孔20は貫通孔とされており、その内部には該ガイド孔20
の全長と略等しい長さを有するピストン26が受容されて
いる。他端に位置するロッカアーム5のガイド孔21に
は、ストッパ27が受容されている。このストッパ27は、
概ね有底筒状をなし、その内側とガイド孔21の底部との
間に挾設された圧縮コイルばね28により中央のロッカア
ーム6に向けて常時弾発付勢されている。
この切換式動弁機構14によれば、油供給路30の油圧が低
い時にあっては、圧縮コイルばね28の付勢力により、ピ
ストン25がガイド孔17内に、ピストン26がガイド孔20内
に、ストッパ27がガイド孔21内にそれぞれ位置すること
により、各ロッカアーム5〜7は、互いに独立して運動
し得る。従って、中央のロッカアーム6は、高速用カム
4により駆動され、リフタ12を繰り返し押し下げるのみ
の所謂ロストモーション運動を行なうのに対し、左右の
ロッカアーム5、7は、それぞれ低速用カム3a、3bによ
り駆動され、吸気弁1a、1bを低速モードで開閉駆動す
る。
油供給路30の油圧が高められると、圧縮コイルばね28の
ばね力に抗して、ピストン25がガイド孔20内に突入する
と共に、ピストン26をロッカアーム5のガイド孔21内に
向けて突入させる。従って、3本のロッカアーム5〜7
は互いに一体的に結合される。ここで、低速用カム3a、
3bに対して高速用カム4のカムプロフィールが相対的に
大きいことから、ロッカアーム5、7も中央の高速用カ
ム4により駆動されるようになり、吸気弁1a、1bは高速
モードにより開閉駆動されるようになる。
一方、この内燃機関の吸気装置は、吸気室44を郭成し、
かつスロットル弁45を備えるスロットルボディ41と、上
流端にて該スロットルボディに連結され、かつ隔壁48に
より互いに区分された盲通路46と吸気通路47とを互いに
並列に郭成する第1の吸気通路体42と、その下流端と内
燃機関のシリンダヘッド11との間に連結され、かつ両通
路46、47を合流させ内燃機関の吸気ポート40に連通させ
る合流室49を郭成する第2の吸気通路体43とを有してい
る。隔壁48の一部は、延長部48a、48bとして、スロット
ルボディ41及び第2の吸気通路体43の内部にもそれぞれ
設けられている。特に、スロットルボディ41内の延長部
48aは、盲通路46の終端部を形成している。第2の吸気
通路体43の下流端には、吸気ポート40に向けて燃料を噴
射するための噴射ノズル50が装着されている。
更に、盲通路46の下流端には開閉制御弁51が設けられ、
この開閉制御弁51はアクチュエータ52により駆動され
る。アクチュエータ52は、制御ユニット54により制御さ
れる。この制御ユニット54は、前記した動弁機構切換機
構14を制御するための油圧コントローラ53及び内燃機関
の回転速度を検出する回転速度センサ55にも接続されて
いる。
次に、本考案に基づく吸気装置の作動の要領を、第1図
及び第4図を参照して以下に説明する。
内燃機関の低速域に於いては、開閉弁51を閉じた状態で
動弁機構を低速モードに設定することにより高出力トル
クを得ることができるが、通常の吸気装置を用いた場合
には、内燃機関の回転速度が更に増大してN1に達する
と、吸気管内に生ずる吸気抵抗の増大により内燃機関の
出力トルクが下降傾向を示し始める。この時に、動弁機
構を高速モードに切換えることにより、内燃機関の回転
速度が更に増大した時の出力トルクを高めることができ
る。第4図のグラフに於いては、慣性効果のみを考慮し
た形式の吸気装置を用い、動弁切換機構14を作動させた
時に得られる仮想的な出力トルク特性の破線により示し
てある。
ここで、このような回転速度N1の近傍に於ける出力トル
クの落ち込みが問題となるが、本実施例によれば、回転
速度N1よりもやや低い回転速度N2に於いて開閉弁51が開
かれる。ここで吸気通路の共鳴周波数f1は次式で表わさ
れる。
ただし、 C:音速(一定) S1:盲通路46の開口面積 V1:盲通路46の容積 即ち、N2からN3の領域で充填効率のピークが得られるよ
うなS1、V1の値を定め・共鳴周波数f1に適合するエンジ
ン回転速度N2にて開閉弁51を開くことにより、吸気通路
全体の共鳴特性が変化し、内燃機関の充填効率が改善さ
れ、第4図のグラフに於いて実線により示されるように
出力トルクが向上し、動弁機構切換えの前後に於ける出
力トルクの落ち込みを概ね解消することができる。
内燃機関の回転速度が更に増大すると、むしろ開閉弁51
が閉じていた時の共鳴周波数の2次ピークが利用できる
ようになるので、内燃機関の回転速度がN1よりもやや高
いN3に到達すると開閉制御弁51が再び閉じられ、内燃機
関の充填効率を引き下げるような共鳴特性のミスマッチ
が出現するのを回避するようにしている。
本実施例に於いては、盲通路46及び吸気通路47が、それ
ぞれ一体的に鋳造形成された第1及び第2の吸気通路体
42、43により敦成されており、吸気通路の剛性及び強度
が改善されるばかりでなく、全体の構成を小型化し得る
ことから、スペース上或いはレイアウト上の有利性も得
られる。
第5図は、本考案の第2の実施例を示すもので、盲通路
56が、湾曲する吸気通路47の内側に並列に延設されてい
る。この実施例によれば、盲通路56が吸気通路体42、43
の内周側に設けられていることから、比較的僅かな材料
を追加するのみで、吸気通路体42、43の効果的な補強が
可能となる。
以上、本考案を特定の実施例について説明したが、本考
案は上記に限らず、種々の変形変更を加えて実施し得る
ことは云うまでもない。例えば、開閉制御弁の開閉は、
ショックを軽減するために徐々に行うのが望ましく、ま
た、所望に応じて、内燃機関の空ぶかしのとき、回転速
度が急激に変化するとき、或いは負荷が小さいときなど
は、機械式可動部分の耐久性を向上させるために、開閉
制御弁の開閉及び/又は動弁機構切換機構の作動を禁止
しても好い。
[考案の効果] このように本考案によれば、内燃機関に於ける吸気共鳴
効果を単純かつ経済的な構造により利用することがで
き、特に切換式動弁機構を備える内燃機関と組合せた場
合には、動弁機構の作動状態の切換えが行なわれる回転
速度の前後域に於ける出力トルクを吸気共鳴効果によっ
て増大させ、弁作動状態の切換え点に生じる出力トルク
の落ち込み量を軽減若しくは解消することができる。従
って、回転速度の全域に亘って比較的平坦若しくは円滑
な出力トルク特性を得ることができ、また吸気通路全体
の剛性及び強度を効率よく高めることができることか
ら、その効果は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に基づく吸気装置を備える内燃機構の一
部を模式的に示す断面図である。 第2図は動弁機構の一部を模式的に示す構成図である。 第3図は動弁機構の要部を示す断面図である。 第4図は内燃機関の回転速度の変化に伴う動弁機構及び
吸気装置の切換タイミングと共に内燃機関の出力トルク
の変化を示すグラフである。 第5図は本考案に基づく吸気装置の第2の実施例を示す
部分断面図である。 1a、1b……吸気弁、2……カム軸 3a、3b……低速カム、4……高速カム 5〜7……ロッカアーム 5a、6a、7a……スリッパ面 8……ロッカ軸、9a、9b……タペットねじ 10a、10b……ロックナット 11……シリンダヘッド、12……リフタ 14……動弁切換機構 15a、15b……スプリングリテーナ 16a、16b……バルブスプリング 17、20、21……ガイド孔 25、26……ピストン、27……ストッパ、28……圧縮コイ
ルばね 30……油供給路、32……通路 33……ポート、34……通路 35……ポート、40……吸気ポート 41……スロットルボディ 42、43……吸気通路体 44……吸気室、45……スロットル弁 46……盲通路、47……吸気通路 48……隔壁、48a、48b……延長部 49……合流室、50……燃料噴射弁 51……開閉制御弁、52……アクチュエータ 53……油圧コントローラ 54……制御ユニット、55……速度センサ 56……盲通路

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】運転状態に応じてその作動状態を低速モー
    ドと高速モードとの間で可変し得る動弁機構により開閉
    制御される吸気弁の吸気弁口と吸気室との間を接続する
    吸気通路を備える内燃機関の吸気装置であって、 前記吸気通路に並列に盲通路が一体形成されると共に、
    前記吸気通路に対する前記盲通路の連結/非連結を選択
    する開閉弁が設けられ、 前記動弁機構の作動状態を切換える回転速度の前後域近
    傍でのみ前記開閉弁が開放制御されることを特徴とする
    内燃機関の吸気装置。
JP1989008082U 1989-01-26 1989-01-26 内燃機関の吸気装置 Expired - Lifetime JPH0727376Y2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59160824U (ja) * 1983-04-15 1984-10-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料消費率及び出力向上装置
JPS6180325U (ja) * 1984-10-31 1986-05-28

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