JPH08528Y2 - 内燃機関の吸気ダクト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は車両用内燃機関の吸気系に消音用の拡張室を
設けた吸気ダクトに関するものである。

従来の技術 一般に車両用内燃機関の吸気通路に共鳴室もしくは拡
張室を設けて、吸気音を消音するようにした構成が知ら
れている。このような拡張室を設けた一例として、実開
昭61-70567号公報には第７図に示した吸気レゾネータ１
の構成が開示されている。即ち、内燃機関２へ燃料ガス
を供給する吸気ダクトが上流部3aと下流部3bとに分割さ
れており、両者間に拡張型レゾネータ４が介挿固定され
ている。尚、５はエアクリーナ,6はエアフローメータで
ある。

上記のレゾネータ４は、拡張室4aと共鳴室4bとによっ
て構成されていて、この共鳴室4bが連通管７によって前
記上流部3aと連通している。

８は下流部3b内に配置された絞り弁、９は内燃機関２
への吸気弁、10は同じく排気弁である。

このような拡張型レゾネータ４の構成によれば、吸気
ダクトを構成する上流部3aから下流部3bに向けて矢印A,
Bに示す経路で流れるガス流によって生じる吸気騒音の
中で、特定の高周波成分は拡張室4aで減衰され、且つ低
周波成分は共鳴室4bで減衰されるという作用が得られ
る。

考案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吸気ダクトの構成にあ
っては、前記拡張型レゾネータによって内燃機関の出力
が低下してしまうことがあるという課題があった。

即ち、このような吸気ダクトは、第８図の概要図に示
したように小径の上流部3aと下流部3bとの間に大径の拡
張型レゾネータ４を介挿固定した構成となっていたた
め、車両の低速走行時等のように多量の燃料ガスの吸入
を必要としない場合には該拡張型レゾネータ４の消音性
能が有効に発揮されるが、上記消音性能を優先させたこ
とにより、車両の高速走行時等のように多量の燃料ガス
の吸入を必要とする場合には、小径の上流部3aと下流部
3bとが内燃機関２への吸気抵抗となってしまい、前記し
た出力の低下をきたすことになり易い。換言すれば拡張
型レゾネータ４の機能を発揮させるためには、吸気ダク
トを構成する上流部3aと下流部3bの径長に比してレゾネ
ータ４内の拡張室4aの径長を充分に大きくすることが必
要であり、従って上流部3aと下流部3bとによって前記し
たように吸気抵抗が生じて内燃機関２への燃料ガスの吸
入量の増加率が低減されてしまい、車両の加速性能に悪
影響を与えてしまうという難点を有している。

そこで本考案はこのような従来の内燃機関の吸気ダク
トが有している課題を解消して、前記拡張室を設けたこ
とによる吸気騒音の減衰作用はそのまま維持することが
できる上、車両の高速走行時にあっても内燃機関の出力
低下を防止することができる吸気ダクトを提供すること
を目的とするものである。

課題を解決するための手段 本考案は上記の目的を達成するために、内燃機関に燃
料ガスを供給する吸気ダクトであって、該吸気ダクトは
所定の径長を有する内管と、この内管の周囲に所定の間
隙部を保って配設された外管と、上記内管の中途部にあ
って該内管の一部分を切除して形成した拡張室とを備
え、更に上記内管と外管との間に形成された間隙部内の
所定位置に、該間隙部から拡張室内に流れる燃料ガスの
流通を解放もしくは閉止するための絞り部材を配設した
吸気ダクトの構成にしてある。

作用 かかる構成によれば、車両の低速走行時等のように内
燃機関に多量の燃料ガスの吸入を必要としない場合に
は、前記間隙部と拡張室との間が絞り部材によって閉止
されるので、吸気ダクト内に拡張室が形成され、燃料ガ
スの吸気騒音を低減することができる。

次に車両の高速走行時等のように内燃機関に多量の燃
料ガスの吸入を必要とする場合には、前記間隙部と拡張
室との間にある絞り部材が絞り部材収納部内に収納され
て、該間隙部と拡張室とが解放された状態となるので、
実質的に前記拡張室が消滅して燃料ガスが内管及び外管
の全域に跨がって流通する。従って内燃機関への吸気抵
抗が減少して、該内燃機関の出力が向上するという作用
が得られる。

実施例 以下図面に基づいて本考案にかかる内燃機関の吸気ダ
クトの一実施例を詳述する。

第１図，第２図に示した構成において、11は吸気ダク
トを全体的に示しており、この吸気ダクト11はL₁の径長
を有する内管11aと、この内管11aの周囲に長さL₂の間隙
部12を保って配設された外管11bとから構成されてい
る。13a,13bは上記内管11aと外管11bの間隙部12を維持
するための係止具である。

上記の内管11aは、その中途部の所定位置で一部分が
切除されている。即ち図示例では内管11aがL₃の長さに
わたって切除されており、この切除によって露出された
内管11aの切欠端部14,15が相互に対向した位置にあり、
この両切欠端部14,15間に拡張室35が形成されている。

又、上記間隙部12と拡張室35との境界に相当する部位
にある外管11bには、円環状の絞り部材収納部16,17が設
けられている。この絞り部材収納部16,17は、外管11bの
内側から該外管11bの径長を部分的に拡大する形状を有
しており、この絞り部材収納部16,17と前記内管11aの切
欠端部14,15との間に絞り部材19,20が配設されている。
21,22は絞り部材19,20に付設された絞り調整用のブラケ
ットであり、該ブラケット21,22は上記絞り部材収納部1
6,17の一面に開口されたスリット16a,17aを通って外方
に突出している。このブラケット21,22は支杆24により
相互に連結されていて、更に該支杆24の略中心位置に操
作杆25の一端部25aが軸支されている。この操作杆25は
図外の車体側部材に固定されたフランジ27を貫通してお
り、且つ該操作杆25の中途部にはフランジ28が固着され
ていて、該フランジ28と前記フランジ27との間に操作杆
25の復帰用スプリング29が介挿されている。

上記の絞り部材19,20は、第３図に示したように操作
杆25を図示の左方向へ引張することによって絞り調整用
ブラケット21,22が反時計方向に回動して、該絞り部材1
9,20の中心部に形成された開口部30の開口面積が広がる
ようなシャッタ部材から成る。尚、本例では上記開口部
30の開口面積が最小である場合の径寸法が、前記内管11
aの径長L₁に一致するように設定されている。

従って第４図に示したように、前記拡張室35は外管11
bと各絞り部材19,20によって囲まれた状態として形成さ
れる。この拡張室35の径長L₄は L₄＝L₁＋2L₂ となっている。

又、第３図において31は内燃機関、32は該内燃機関の
回転数をパルス信号として検出するパルス検出装置、33
は上記パルス信号を電圧値に変換するＦ−Ｖコンバー
タ、34は一定の電圧が印加された際に作動するアクチュ
エータとしてのソレノイドであり、このソレノイド34に
よって上記操作杆25が引張駆動される。

以下に上記実施例の作用を説明する。

先ず、車両の低速走行時等のように内燃機関31に多量
の燃料ガスの吸入を必要としない場合には、該内燃機関
31の回転数がパルス検出装置32によって検出された後、
Ｆ−Ｖコンバータ33によって電圧値に変換されてソレノ
イド34に印加される。この時、内燃機関31の回転数は低
速状態にあるため、ソレノイド34が作動せず、従って絞
り部材19,20の開口部30の開口面積は最小のままとなっ
ている。そのため、第４図に示したように内管11aと外
管11bとの間にある間隙部12と拡張室35とは、絞り部材1
9,20によって閉止されている。

このような状態下で矢印C,Dに示す経路で流れる燃料
ガスの吸気騒音の中で、特定の高周波成分が従来例と同
様に拡張室35で減衰されるので、このような吸気騒音を
低減することができる。この時には当然間隙部12から拡
張室35に流れる燃料ガスは絞り部材19によって閉止され
る。

次に車両の高速走行時等のように内燃機関31に多量の
燃料ガスの吸入を必要とする場合には、該内燃機関31の
回転数の上昇開始がパルス検出装置32によって検出され
た後、Ｆ−Ｖコンバータ33によって所定の電圧値に変換
されてソレノイド34に印加される。この時、内燃機関31
の回転数は上昇しているので、Ｆ−Ｖコンバータ33から
所定圧の電圧が出力されてソレノイド34に印加されるた
め、該ソレノイド34に引張力が発生して、この引張力が
操作杆25から支杆24に加えられる。そのため第３図に示
す絞り調整用のブラケット21,22が左方向に回転駆動さ
れ、絞り部材19,20が絞り部材収納部16,17内に収納され
て、前記開口部30の開口面積が広がる。すると第５図に
示したように間隙部12と拡張室35とが解放された状態と
なり、実質的に前記第４図に示した拡張室35が消滅し
て、燃料ガスが矢印E,F,Gに示したように内管11a及び外
管11bの全域に跨がって流通する。

そのため、内燃機関への吸気抵抗が減少して該内燃機
関の出力が向上するという作用が得られる。

尚、アクチュエータとしてのソレノイド34の引張駆動
力が消えた場合には、前記フランジ28とフランジ27との
間に介挿された復帰用スプリング29の弾性力によって操
作杆25が引張前の状態に戻る。

上記の作用を要約すれば、車両の低速走行時には絞り
部材19,20を閉止することにより、吸気ダクト11の内方
に拡張室35を形成して吸気騒音を低減し、逆に車両の高
速走行時には絞り部材19,20を開くことにより、上記の
吸気抵抗の減少をはかって内燃機関への燃料ガスの吸入
量の増加させるようにすることが可能となる。

従って吸気ダクト11内に拡張室を設けたことによる吸
気騒音の減衰作用はそのまま維持することができる上、
車両の高速走行時にあっても内燃機関の出力低下を防止
することができる吸気ダクトが提供される。

尚、上記実施例では絞り部材19,20が全閉もしくは全
開である場合を示したが、車両の走行状態に応じて絞り
部材19,20の開度を適宜調整するようにしても良い。

第６図は前記拡張室35の有無に基づく吸気ダクト11の
消音特性を示すグラフであって、グラフ中の実線は拡張
室35が有る場合の各周波数（Hz）における消音量（db）
を示し、グラフ中の破線は拡張室35がない場合の同様な
消音量を示している。従って主として車両の低中速走行
時には、上記拡張室35の存在によって吸気ダクト11の吸
気騒音が減衰されることが理解される。

考案の効果 以上詳細に説明した如く、本考案にかかる内燃機関の
吸気ダクトによれば、所定の径長を有する内管と、この
内管の周囲に所定の間隙部を保って配設された外管と、
上記内管の中途部にあって該内管の一部分を切除して形
成した拡張室とを備え、更に上記内管と外管との間に形
成された間隙部内の所定位置に、該間隙部から拡張室内
に流れる燃料ガスの流通を解放もしくは閉止するための
絞り部材を配設した構成としたので、以下に記す作用効
果がもたらされる。

即ち、車両の低速走行時等のように内燃機関に多量の
燃料ガスの吸入を必要としない場合には、前記間隙部と
拡張室との間が絞り部材によって閉止されて吸気ダクト
内に拡張室が形成され、燃料ガスの吸気騒音を低減する
ことができる一方、車両の高速走行時等のように内燃機
関に多量の燃料ガスの吸入を必要とする場合には、前記
間隙部と拡張室との間にある絞り部材が絞り部材収納部
内に収納されて、該間隙部と拡張室とが解放された状態
となり、実質的に前記拡張室が消滅して燃料ガスを内管
及び外管の全域に跨がって流通させることが可能とな
る。従って内燃機関への吸気抵抗が減少して、該内燃機
関の出力が向上するという効果が得られる。

従って吸気ダクト内に設けられた拡張室によって、主
として低速走行時における吸気騒音の減衰作用をそのま
ま維持することができる上、車両の高速走行時にあって
も内燃機関の出力低下を防止することができる吸気ダク
トが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる吸気ダクトの一実施例を示す斜
視図、第２図は第１図のII-II線に沿う断面図、第３図
は絞り部材の駆動例を示す概要図、第４図，第５図は本
考案の吸気ダクトを使用した際の状態を示す要部断面
図、第６図は拡張室による消音特性を示すグラフ、第７
図は従来の吸気ダクトの一例を示す概要図、第８図は同
じく従来例の外観図である 11……吸気ダクト、11a……内管、11b……外管、12……
間隙部、13a,13b……係止具、14,15……切欠端部、16,1
7……絞り部材収納部、19,20……絞り部材、24……支
杆、25……操作杆、29……スプリング、31……内燃機
関、32……パルス検出装置、33……Ｆ−Ｖコンバータ、
34……ソレノイド（アクチュエータ）、35……拡張室、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関に燃料ガスを供給する吸気ダクト
   であって、該吸気ダクトは所定の径長を有する内管と、
   この内管の周囲に所定の間隙部を保って配設された外管
   と、上記内管の中途部にあって該内管の一部分を切除し
   て形成した拡張室とを備え、更に上記内管と外管との間
   に形成された間隙部内の所定位置に、該間隙部から拡張
   室内に流れる燃料ガスの流通を解放もしくは閉止するた
   めの絞り部材を配設したことを特徴とする内燃機関の吸
   気ダクト。