JPH0742861B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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JPH0742861B2 JP61050444A JP5044486A JPH0742861B2 JP H0742861 B2 JPH0742861 B2 JP H0742861B2 JP 61050444 A JP61050444 A JP 61050444A JP 5044486 A JP5044486 A JP 5044486A JP H0742861 B2 JPH0742861 B2 JP H0742861B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は主として自動車用の小型内燃機関に関するも
ので、特にその吸気通路を改良して性能を向上させる装
置に関する。
〔従来の技術とその問題点〕
一般に、この種小型エンジンは運転速度域を毎分10,000
回転前後の高速として単位排気量当たりの出力を高める
ことが行われている。
このような大きな比出力を得るために従来のエンジンで
は、燃焼室に通じる吸気通路を互いに併設された少なく
とも低速用と高速用との２個を設け、これら吸気通路の
低速用を可及的に長く、且つ高速用を可及的に太く設定
している（例えば、特開昭58−10130号公報）が、第６
図中の破線で示すように、比較的高速域N2で得られる最
大トルクP2と、比較的低速域N1で得られる極大トルクP1
との中間の速度域において出力トルクが低下する、いわ
ゆるトルク谷Ｖを生じることが知られている。更に、こ
のトルク谷を浅くするために種々の技術が投入されてい
るが、反作用として破線で示すように、最大トルクP2と
極大トルクP1とを共に低下させてしまう不具合があつ
た。
〔発明の目的、構成の概要〕
この発明は上記不具合を解消し、最大トルクP2と極大ト
ルクP1とを犠牲にすることなしに中速トルクを増大さ
せ、前記トルク谷を小さくすることを目的とするもの
で、多気筒内燃機関の燃焼室を大気中に連通させる吸気
通路に、気筒の並設方向に延在されるサージタンクを気
筒列の上方に位置づけて設け、このサージタンクより上
流側の吸気通路を絞り弁の下流側で分岐して互いに併設
される比較的短い高速吸気通路と比較的長い常用吸気通
路となし、前記高速吸気通路をサージタンクにおける絞
り弁側となる長手方向一端部にエンジンの低速運転時に
閉じる開閉弁を介して連通させ、かつ前記常用吸気通路
をサージタンクの長手方向の略中央に連通させた点に特
徴がある。
〔実施例〕
以下、図示の実施例によつてこの発明を説明すると、第
１図および第２図中、１はＶ形に配置された６個の気筒
を有する、いわゆるＶ形６気筒エンジンである。各気筒
はシリンダ２とシリンダヘッド３およびピストン４とに
よつて形成される燃焼室５からなつている。燃焼室５に
は吸気弁６を介して吸気通路７と排気弁８を介して排気
通路９とが接続されている。
吸気通路７は燃焼室５から大気に至る略中間にサージタ
ンク11が設けられ、上流側7Aと下流側7Bとに分けられ、
更に、それぞれが高速用と常用とで構成されている。す
なわち、サージタンク11は左右のシリンダ列L,Rごとに
設けられている。なお、これらのサージタンク11,11
は、第２図に示すように各シリンダ列L,Rの上方に配置
され、シリンダ列L,Rでの気筒の並設方向に沿って延在
されている。
吸気通路７の上流側7Aは絞り弁7Tの下流側で分岐され、
比較的短い高速吸気通路7aと比較的長い常用吸気通路7b
とで構成される。前記高速吸気通路7aは、サージタンク
11における絞り弁7T側となる長手方向一端部に連通さ
れ、低速吸気通路7bはサージタンク11の長手方向の略中
央に連通されている。前記高速吸気通路7aの長さおよび
断面積は常用吸気通路7bと協働して比較的高速の最大ト
ルクP3を得べき速度（第７図，第８図中のN3）に設定さ
れると共に、機関の低速運転時には閉じられる開閉弁7c
がサージタンク11との連通部分に介装されている。常用
吸気通路7bの太さと長さは同図中、極大トルクP1を得べ
き速度N1に設定される。10aは開閉弁7cを開閉するダイ
ヤフラムで吸気負圧を作動源とするものである。斯く
て、機関の低速運転時には吸気は常用吸気通路7bを通
し、また、高速運転時には両通路7a,7bを通してサージ
タンク11へ導かれる。
また、吸気通路７の下流側7Bは比較的短い高速通路7dと
比較的長い常用通路7eとで構成され、高速通路7dはシリ
ンダヘツド３から上方へ伸びて直上のサージタンク11へ
接続されると共に、サージタンク11の近傍に位置して二
次弁7fが設けられている。二次弁7fは機関の速度に応じ
て作動するダイヤフラム10bにより内燃機関の低速運転
時には閉じられるよう構成してある。高速通路7dの長さ
と断面積の大きさは常用通路7eと共働して高速域におい
て最大トルクP3を得るべき速度（第７図，第８図中の
N3）に同調するよう設定されている。常用通路7eは他側
のシリンダ列に設けたサージタンク11へ接続されてお
り、二次弁7fが閉じたとき、第８図中最大トルクP3を含
むトルク曲線が、P4を含むトルク曲線へ移向する寸法に
設定してある。12は二次弁7fの下流側において高速通路
7dと常用通路7eとを連通する連通路であり、その連通路
12には燃料噴射ノズル13が設置されている。14は燃料噴
射ノズル13へ燃料を供給する燃料パイプである。したが
つて、内燃機関の低速運転時には吸気は常用通路7eを通
し、また高速運転時には両通路7d,7eを通して燃焼室５
へ吸入される。
次に、この内燃機関の作動を説明すると、まず第１図〜
第４図の機関では、機関が始動し低速で運転される間は
開閉弁7cと二次弁7fとが閉じており、吸気は常用吸気通
路7bを通してサージタンク11へ導かれ、次いで常用通路
7eを通して燃焼室５へ吸入される。すなわち、高速通路
7dが作動していないので、長い常用吸気通路7bを設けな
い場合の出力トルク曲線P2に比して第７図中、やゝ低速
側に移動してP1となる。よつて、吸気通路７の上流側7A
により低速トルクが強化される。なお、このときには、
吸気がサージタンク11にその長手方向略中央から流入
し、各気筒に略均等に分配される。すなわち、このよう
な低速運転時では高速運転時に較べて吸気慣性が小さい
ので、低速吸気通路7bからサージタンク11に流入した吸
気がサージタンク11内の一方に片寄ることがなく、円滑
にかつ略均等な流量をもって気筒毎の吸気通路に流入す
るようになる。このため、低速トルクが安定するように
なる。
機関の出力を増すべく、更に機関速度を上昇させ、機関
速度がn1に至ると開閉弁7cが開弁する。常用吸気通路7b
を流れていた吸気は主として比較的短い高速吸気通路7a
を経てサージタンク11へ導かれ、同様にして燃焼室５へ
吸入される。よつて機関出力は出力トルク曲線P2に復す
る。また、比較的短い高速吸気通路7aはサージタンク11
における絞り弁7Tに近い部分に連通されているので、こ
のときにはエンジンの応答性が高くなる。
一層、出力を得べく機関速度が上昇されn2に至ると、二
次弁7fが開き、開閉弁7cと二次弁7fとが共に開かれたこ
とになつて、吸気は高速通路7dと常用通路7eとの双方を
通して燃焼室５へ吸入されるから、吸気通路７の下流側
7Bは当初設定された高速高トルクの出力トルク曲線P3に
移行する。
なお、以上の制御に代え、開閉弁7cと二次弁7fとを共に
全開させる前に、二次弁7fを開き開閉弁7cを閉じる状態
を設定すれば第８図で示すように、出力トルク曲線P2と
P3との間にもう一個の出力トルク曲線P4が与えられる。
運転速度域を一層拡大しても、比較的フラツトな出力特
性が得られる。
なお、この発明の実施において吸気通路７の下流側7Bの
構成はこの実施例に限られず、例えば、第４図で示すよ
うに、高速通路7bと常用通路7eとが共に同一のサージタ
ンク11へ接続されたものにも適用が可能であり、更に第
５図で示すように、吸気通路７の下流側7Bが高速通路7d
と常用通路7eとに分離されていないものにも適用でき
る。第４図の実施例では先に詳細に説明した実施例の作
動と大差がないので、図中同一の符号を付して説明を省
略する。また、第５図の実施例も同様である。更に、こ
の実施例は多気筒機関を示したが、この発明はそれに限
らず、単気筒機関にも適用できることはいうまでもな
い。
〔発明の効果〕
この発明は以上のように、多気筒内燃機関の燃焼室を大
気中に連通させる吸気通路に、気筒の並設方向に延在さ
れるサージタンクを気筒列の上方に位置づけて、このサ
ージタンクより上流側の吸気通路を絞り弁の下流側で分
岐して互いに併設される比較的短い高速吸気通路と比較
的長い常用吸気通路となし、前記高速吸気通路をサージ
タンクにおける絞り弁側となる長手方向一端部にエンジ
ンの低速運転時に閉じる開閉弁を介して連通させ、かつ
前記常用吸気通路をサージタンクの長手方向の略中央に
連通させたものであるから、エンジンの低速度域から高
速度域において生じる高い出力トルクを一層高く設定し
ても、開閉弁の開閉によりその高い出力トルクの得られ
る速度域を高低に切替えることができるため、広い運転
速度域にわたつて比較的高いフラツトなトルクの出力特
性が得られる効果がある。また、エンジンの低速運転時
には吸気がサージタンクにその長手方向略中央から流入
し、各気筒に円滑かつ略均等な流量をもって分配される
から、低速運転時にトルクが安定するようになる。
さらに、比較的短い高速吸気通路がサージタンクにおけ
る絞り弁に近い部分に連通されているので、この高速吸
気通路をも通って吸気がサージタンクに流入する高速運
転時にはエンジンの応答性が高くなる。このような高速
運転時では吸気慣性が低速運転時より大きく、吸気はサ
ージタンクにその一端部から流入したとしても多端側へ
速やかに流れるので、吸気流がサージタンク内で片寄り
難い。すなわち、高い吸気慣性を利用して吸気を気筒毎
の吸気通路に略均等に分配することができる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図はエンジ
ンの一部を破断した平面図、第２図は同様の側面図、第
３図はその吸気通路を示す第１図相当の構成図、第４図
は他の実施例を示す第３図相当の構成図、第５図は更に
他の実施例を示す第３図相当の構成図である。第６図は
従来の内燃機関の出力特性を示す特性図、第７図、第８
図は共に第４図の内燃機関の特性図、第９図は第５図の
内燃機関の特性図である。 ７……吸気通路、7A……吸気通路の上流側、7B……吸気
通路の下流側、7a……高速吸気通路、7b……常用吸気通
路、7c……開閉弁、7d……高速通路、7e……常用通路、
7f……二次弁、11……サージタンク。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多気筒内燃機関の燃焼室を大気中に連通さ
    せる吸気通路に、気筒の並設方向に延在されるサージタ
    ンクを気筒列の上方に位置づけて設け、このサージタン
    クより上流側の吸気通路を絞り弁の下流側で分岐して互
    いに併設される比較的短い高速吸気通路と比較的長い常
    用吸気通路となし、前記高速吸気通路をサージタンクに
    おける絞り弁側となる長手方向一端部にエンジンの低速
    運転時に閉じる開閉弁を介して連通させ、かつ前記常用
    吸気通路をサージタンクの長手方向の略中央に連通させ
    たことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
  2. 【請求項２】サージタンクより下流側の吸気通路は、比
    較的長い常用通路と比較的短い高速通路とで構成され、
    前記高速通路にはエンジンの低速運転時に閉じる二次弁
    を設けてなる特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の吸
    気装置。
  3. 【請求項３】吸気通路のサージタンクより下流側には燃
    料噴射装置が設けられている特許請求の範囲第１項記載
    の内燃機関の吸気装置。
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