JPH0921354A

JPH0921354A - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH0921354A
Application number: JP31347695A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Tanaka; 義信田中
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-05-02
Filing date: 1995-11-06
Publication date: 1997-01-21
Anticipated expiration: 2015-11-06
Also published as: JP2704390B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易かつ経済的にキャブレタのメインノズル
での負圧を高めるエンジンの吸気装置を提供する。【解決手段】円筒状のエアファンネル１の一端１３を
キャブレタ２の吸気口８と連結したエンジンの吸気装置
であって、前記エアファンネル１の内壁面にキャブレタ
２のメインノズル７に吸入空気を導くフィン１０、１１
を設けるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＶＭ型（内
容は後述する）のキャブレタに好適なエンジンの吸気装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンを霧状にし空気とともにエンジ
ンに送り込むキャブレタは、近年、エンジンの性能を発
揮させるため、スロットルバルブ（スロットルピスト
ン）を直接アクセルにより上下させることで吸気通路の
断面積を変化させるＶＭ型、メインノズルよりエンジン
側にある円盤状のスロットルバルブをアクセルにより開
閉することで自動的にスロットルピストンが上下するＣ
Ｖ型、及びこれらを組み合わせたもの等、種々の技術が
開発されている。ここで、スロットルピストンにより流
路断面積を変化させるのは、ガソリンの吸い出しをよく
するためメインノズル付近の負圧を高める、いわゆるベ
ンチュリ効果を発揮させるためである。以下流路断面積
をベンチュリ径（のど部の内径を意味する。以下同じ）
に置換し表現する。

【０００３】これに対して、キャブレタの吸気口に付設
するエアファンネルは、単なるキャブレタに空気を効率
良く送るダクト、及び吸気管長の長短調節によりエンジ
ン特性を変更する要素とのみ考えられている。かかるエ
アファンネルに関する先行技術として特開昭６２−９１
６４８号がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上で紹介した従来の
技術では、次に示すような不都合がある。

【０００５】ＣＶ型では、エンジンの吸気による負圧に
比例してスロットルピストンが上下しベンチュリ径が制
御されるため、エンジンの必要量に応じてガソリンが送
られる。このため燃費に優れ、またスムーズな加速によ
る中・低速の走行に向くが、運転者のアクセルの操作で
ベンチュリ径がダイレクトに制御できないため、高速及
び急加速走行には向かない。

【０００６】一方、ＶＭ型では、運転者のアクセル操作
でベンチュリ径がダイレクトに制御出来るため、ＣＶ型
の不都合はなく高速及び急加速走行に適している。しか
し、アクセル操作でスロットルバルブを急速に開けた場
合（特に、アイドリング状態から急加速する場合）、ベ
ンチュリ径はエンジンの吸引力と見合った径より大き
く、メインノズルで適切な負圧が得られないため、スロ
ットルバルブの開度に対応したガソリンの供給量が得ら
れないこととなる。このため、エンジンの回転数がアク
セル操作に追従せず、いわゆるもたつきが発生する。こ
れはエンジンの出力向上のためメインボア（吸気通路の
直径を意味する。以下同じ）を大きくした場合に特に顕
著になる。

【０００７】上記の代表的なキャブレタには上述のよう
な基本的性質を有することに鑑み、前記双方のキャブレ
タを組み合わせて装備し双方の特長を生かしたり、また
前記ＶＭ型キャブレタのスロットルバルブの動きを、運
転者のアクセル操作と直結させず、上記もたつきが発生
しないように調整した技術も開発されているが、どれも
構造が複雑で高価なものである。

【０００８】本発明は上述の従来の不都合を解決するた
めになされたもので、簡易かつ経済的にキャブレタのメ
インノズルでの負圧を高めるエンジンの吸気装置の提供
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

(１) 上記の目的を達成するために請求項１記載のエン
ジンの吸気装置は、円筒状（中心線が直線でない場合も
ある）のエアファンネルの一端をキャブレタの吸気口と
連結したエンジンの吸気装置であって（エアクリーナを
有する場合は、前記エアファンネルの他端に連結す
る）、前記エアファンネルの内壁面に、キャブレタのメ
インノズルに吸入空気を導くフィンを設けるものであ
る。

【００１０】請求項１のエンジンの吸気装置によれば、
前記エアファンネルの内壁面に、キャブレタのメインノ
ズルに吸入空気を導くフィンを設けることから、キャブ
レタのメインノズル付近での空気の流速を高め、その部
分での負圧を大きくすることができる。つまり、キャブ
レタは空気やガソリンとの混合気の流路にピストンバル
ブが突設した構造であるため、空気等の流束に渦等の乱
れが発生して一定の圧力損失を及ぼし、キャブレタでの
空気の流速が低下する。このため、キャブレタのメイン
ノズル付近を通る空気を整流し、その他の部分を通る空
気との干渉を回避することで、この付近での流速を増
し、その結果負圧を大きくすることができる。

【００１１】また、かかる機能を有するフィンを、円筒
状のエアファンネルの内壁面に設ければよいことから、
構造が簡単である。

【００１２】さらに、同様にフィンをキャブレタに設け
るのではなく、エアファンネルに設けることから、種々
の形状のフィンを付設したエアファンネルに簡易に交換
することができる。

【００１３】(２) 請求項２記載のように、前記フィン
は、エアファンネルの中心線と略平行に、かつ、エアフ
ァンネルの内壁面から中心線近傍（換言すれば、内方）
に向けて突設した板状のものとするとよい。

【００１４】請求項２のように構成した吸気装置によれ
ば、前記フィンは、エアファンネルを通過する空気を効
果的に分離し、整流することができる。このため、上記
(１)の作用を効果的に発揮することができる。

【００１５】また、このフィンは、エアファンネルの中
心線と略平行に設けた板状のものとしていることから、
エンジンの回転数が上昇し、エアファンネルを通過する
空気の流速が大きくなっても、かかるフィンが抵抗にな
りにくい。

【００１６】さらに、エアファンネルの中心線を直線に
すれば、フィンは平板状になり、エアファンネルの製造
をさらに容易にできる。すなわち、型による一体成形が
可能となる。

【００１７】(３) あるいは請求項３のように、前記フ
ィンは、エアファンネルの中心線と略平行に、かつ、エ
アファンネルの内部空間を上下に（すなわちメインノズ
ル付近に通じる下方の部分とそれより上方の部分とに）
仕切るように、その内壁面間をつないで設けた板状のも
のとするのもよい。

【００１８】このようにすれば、フィンは、エアファン
ネルを通過する空気をさらに効果的に分離し整流するの
で、キャブレタのメインノズル付近を通る空気流れに乱
れを生じず吸気効率を高くするという上記(１)の作用を
一層顕著に発揮する。空気を効果的に分離・整流するの
は、メインノズルへ吸入空気を導く空気通路が、エアフ
ァンネルの内部空間のうちフィンで仕切られた下方の部
分のみに形成され、フィンで仕切られた上方の部分から
そのメインノズル付近へはほとんど空気が流入しないか
らである。したがって、エアファンネルの中ほどよりも
かなり下方に当該フィンを設けておけば、キャブレタの
開度が小さい状態でも、整流されて流速の高くなった好
ましい空気流れがメインノズルへ向けて形成されること
になる。この装置にはそのほか、請求項２の装置と同
様、フィンが板状でエアファンネルの中心線と略平行で
あるために空気の抵抗になりにくいこと、さらにエアフ
ァンネルの中心線を直線にすれば、いわゆる型抜きがで
きて型による一体成形が可能となりエアファンネルの製
造が容易であること、などの作用もある。

【００１９】(４) 請求項４記載のように、前記フィン
は、エアファンネルとキャブレタの吸気口との境界面を
越えて、メインノズルへ向けて突出するとよい。

【００２０】こうした吸気装置によれば、前記フィン
は、キャブレタの吸気口に突出し、メインノズル付近ま
で至ることから、キャブレタのメインノズル付近まで空
気の整流が可能になり、上記(１)の作用、つまりキャブ
レタのメインノズル付近の流速を高め、負圧を大きくす
る作用を向上させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のエンジンの吸気装
置を具体化した実施例を図を参照して説明する。第一の
実施例に係るエンジンの吸気装置、つまりエアファンネ
ルとその周辺部（キャブレタ、チャンバー）の断面図を
図１に、当該エアファンネル自体を図２に示す。なお、
本実施例にはエアクリーナを装備していないが、装備す
る場合はエアファンネル１の外部端１２を覆うように付
設する。

【００２２】図１に示すように本実施例のキャブレタ２
は、いわゆるＶＭ型といわれるものであり、空気が通過
するパイプ状のエアホール５に上方から突設したスロッ
トルバルブ４自体を、運転者の操作で上下に摺動可能に
することで、任意にベンチュリ径が設定できる機構であ
る。また、ガソリンを供給するメインノズル７には、前
記スロットルバルブ４と連結したジェットニードル６を
挿入した。このジェットニードル６は先に行くほど細く
なっているため、メインノズル７におけるガソリンの通
路の断面積が変化でき、スロットルバルブ４を開けるの
に比例して、ガソリンの流量が増加するようになってい
る。一方、メインノズル７には、ガソリンを供給するフ
ロートチャンバー３を付設する。

【００２３】かかるＶＭ型のキャブレタ２のみでは、上
述のように、スロットルバルブ４の急開時、特にアイド
リング状態からスロットルバルブ４を開け始める時にエ
ンジンのもたつきが発生するため、本実施例では、以下
に説明するエアファンネル１をキャブレタ２の吸気口８
に設けた（図１参照）。当該エアファンネル１を図１の
Ａ−Ａ方向から見た矢視図を図２（ａ）に、斜視図を図
２（ｂ）、（ｃ）に示す。図１及び図２に示すように、
このエアファンネル１は、中心線Ｘが直線の略円筒形状
で、また空気の流入抵抗を低減するため、キャブレタ２
との接続端１３から外部端１２に行くほど断面積が拡大
した形状、いわゆるラッパ状にした。また、このエアフ
ァンネル１の内壁面のうち、エアファンネル１の外部端
１２から見て前記キャブレタ２のメインノズル７に近い
位置、つまり底部付近に２枚のフィン１０、１１を、中
心線Ｘを通る鉛直面を基準にして対称に突設させる（図
２（ａ）参照）。このフィン１０、１１は、エアファン
ネル１の中心線Ｘと平行な平板であり、その先端（中心
線Ｘ方向の端部を意味する）がなす線も中心線Ｘと平行
にした。また、２枚のフィン１０、１１は、図２（ａ）
に示すように、それらがなす面を、エアファンネル１の
中心線Ｘ近傍（内方）、詳述すれば中心線Ｘの下方に向
ける。さらに、フィン１０、１１の内部端１０’、１
１’（キャブレタ２方向の端部を意味する。以下同じ）
は、キャブレタ２のエアホール５の内壁面に沿いメイン
ノズル７付近まで至るように突出させた。ただし、その
内部端１０’、１１’の突出距離は、スロットルバルブ
４の開閉の妨げにならないようにスロットルバルブ４ま
でにする。

【００２４】上述のフィン１０、１１をエアファンネル
１の内壁面に突設することで、これらのフィン１０、１
１の間Ｙ（図２（ａ）参照）がキャブレタ２のメインノ
ズル７に通ずる流路となるため、この部分Ｙを通過する
空気とその他の空気との干渉を低減し、この部分Ｙでの
空気の流れを整流することができる。このため、エアホ
ール５のうちメインノズル７付近の流速を高め、その結
果メインノズル７付近での負圧を大きくすることができ
る。従って本装置では、上述のＶＭ型キャブレタの不都
合、つまりスロットルバルブ４の急開時に発生するエン
ジンのもたつきが低減でき、ピックアップ（スロットル
バルブ４の開度にエンジンの回転数が追従することを意
味する。以下同じ）を向上することができる。

【００２５】つづいて発明の第二実施例を図３に基づい
て説明する。前記した第一実施例と同じＶＭ型のキャブ
レタ２に対して、この例では、フィンの形状等がやや異
なる別のエアファンネル２１を接続している。

【００２６】すなわち、図３（ａ）〜（ｃ）に示すよう
にエアファンネル２１の内壁面のうち下方部分に、その
中心線と平行で、内部の空間を上下に（つまり上と下と
に）仕切る平板状のフィン３０を一体化している。フィ
ン３０は図３(ｂ)のように、エアファンネル２１の内部
をまたいで、つまり内壁面上の二か所をつなぐように設
けているので、このフィン３０によってエアファンネル
２１の内部空間を上下に仕切っていることになる。この
ような仕切りがあると、フィン３０の下方通る空気が、
フィン３０よりも上方を通る空気と全く干渉せずに整流
された状態でメインノズル７付近へ至るため、メインノ
ズル７付近での負圧が効果的に大きくなる。中心線が直
線であってエアファンネル２１が略円筒形状であり、ま
たキャブレタ２との接続端３３から外部端３２に行くほ
ど断面積が拡大したラッパ状であること、またフィン３
０の内部端３０’がキャブレタ２のメインノズル７付近
まで至るように突出していること等は、第一実施例（図
１・図２）のエアファンネル１と同様である。なお図３
(ｂ)はエアファンネル２１を同(ａ)のＡ−Ａ方向から見
た矢視図、同（ｃ）はエアファンネル２１の斜視図であ
る。

【００２７】つづく図４（ａ）〜（ｃ）には、発明の第
三実施例を示す。本例が第二実施例（図３）と異なるの
は、エアファンネル４１に、内部の空間を上下に仕切る
二枚のフィン５０・５１を設けた点である。フィン５０
・５１のそれぞれは、第二実施例のフィン３０（図３）
と同様にエアファンネル４１の内壁面間をつなぐもの
で、その内部空間を上下に仕切っている。

【００２８】この例のように、エアファンネル４１のう
ち、キャブレタ２のメインノズル７へ向かうごく下方の
位置と、エアファンネル２１の中心に近い位置とにそれ
ぞれ板状のフィン５０・５１を設ければ、スロットルバ
ルブ４の開度が極めて小さい場合だけでなく半開もしく
はそれ以上である場合にも吸入空気が整流され、吸気効
率上好ましい。バルブ４が僅かに開いた状態では下方の
フィン５０に沿って、またバルブ４が半開もしくはそれ
以上に開いた状態では二つのフィン５０・５１に沿っ
て、吸入空気がほぼ真っすぐに流れるからである。

【００２９】図５（ａ）・（ｂ）は発明の第四実施例で
ある。この例では、エアファンネル６１に、第二実施例
（図３）のように内部空間を上下に仕切る板状のもので
はありながら、第一実施例（図２）のように中心線Ｘの
近傍に向かう二つの面を有する、山形に屈曲したフィン
７０を設けている。このようなフィン７０を付けたエア
ファンネルを用いると、フィン７０より下方の部分の空
間（空気通路）の横断面積を極めて小さく絞ることも可
能になる。すなわち、フィン７０はエアファンネルの内
部空間を上下だけでなく左右にも仕切るため、メインノ
ズル７付近の空気流れは、上方のほか左右から流入する
空気によっても乱されることがない。したがってこのエ
アファンネル６１によると、キャブレタ（図示省略）の
開度が極めて微小であるときにも、整流されて流速の高
くなった吸気をそのキャブレタのメインノズル（図示省
略）へ導くことができる。

【００３０】そして図６は、本発明の第五実施例を示
す。この例は、第二実施例（図３）に示したフィン３０
つきのエアファンネル２１を用いるとともに、それに続
くキャブレタ２にも、スロットルバルブ４の下流側のエ
アホール５内にフィン５ｘを設けたものである。前述の
ようにフィン３０はエアファンネル２１の下方に設けて
いるが、キャブレタ２内のフィン５ｘについても、その
位置はメインノズル７に近い下方部分、すなわちエアフ
ァンネル２１のフィン３０の延長上としている。スロッ
トルバルブ４の下流側にもこのようにフィン５ｘを設け
ると、メインノズル７付近を通る空気はより効果的に整
流され、バルブ４の開度が小さい場合にもメインノズル
７付近に高い流速と負圧がもたらされる。なおフィン５
ｘは、この例では、エアファンネル２１のフィン３０
（図３参照）と同様にエアホール５の内壁面間をつない
でその内部空間を上下に仕切るものだが、それに限るこ
とはなく、たとえば図２（ａ）に示すフィン１０、１１
のように内壁面の中心線近傍へ向けて突出する形態のも
のであってもよい。

【００３１】なお、本発明のエンジンの吸気装置はＶＭ
型キャブレタに限定されず、ＣＶ型等においても同様の
効果を発揮する。また、中心線が湾曲したエアファンネ
ルにもその中心線と平行にフィンを設けること等で適応
でき、さらにフィンをエアファンネルの中心線と平行に
せず湾曲させてメインノズルに流れる空気量を増加させ
ることも可能である。また、フィンの形状が異なる数種
のエアファンネルを交換可能にしておけば、使用目的及
び走行状況に応じて最適なセッティングが容易に行え
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明に係るエンジンの吸気装置によれば、次のような
効果がある。

【００３３】（１）請求項１記載のエンジンの吸気装置
によれば、キャブレタのメインノズル付近での空気の流
速を高め、その部分での負圧を大きくできるため、ガソ
リンの供給量を増し、ピックアップのよいエンジンにす
ることができる。このため特に、スロットルバルブ急開
時にエンジンのもたつきが発生するＶＭ型キャブレタの
改善に好適で、メインボアを大きくしてエンジンの出力
向上を図っても上記不都合の発生を低減できる。

【００３４】また、構造が簡単であるため、安価に製造
でき、簡易かつ経済的に上記効果を発揮することができ
る。

【００３５】さらに、種々の形状のフィンを付設したエ
アファンネルに簡易に交換することができ、エンジンを
搭載する自動車、自動二輪車等の車種やその使用状況に
応じて簡易に本吸気装置を選択できる。

【００３６】（２）請求項２記載のエンジンの吸気装置
によれば、エアファンネルを通過する空気を各フィンで
効果的に分離し、整流することができるため、上記
（１）の効果を効果的に発揮することができる。

【００３７】また、エンジンの回転数が上昇し、エアフ
ァンネルを通過する空気の流速が大きくなっても、かか
るフィンが抵抗になりにくい。よって、高速タイプのエ
ンジンに好適となる。

【００３８】さらに、エアファンネルの中心線を直線に
した場合、フィンは平板状になるため、エアファンネル
の製造、例えば鋳造・成形の際の型抜き等が容易にで
き、さらに製造費の低減を図ることができる。また、構
造が簡単であるため、寿命が長くなり、整備が容易にな
る。

【００３９】（３）請求項３のエンジンの吸気装置によ
れば、フィンで仕切られた上方の部分からそのメインノ
ズル付近へはほとんど空気が流入しないため、エアファ
ンネルを通過する空気がさらに効果的に分離・整流され
て上記（１）の効果が一層顕著に発揮される。フィンが
抵抗になりにくいため高速タイプのエンジンに好適であ
ること、またエアファンネルの中心線を直線にした場合
はフィンが平板状になるためエアファンネルの製造が容
易であること等は、請求項２の装置の場合と同様であ
る。

【００４０】（４）請求項４記載のエンジンの吸気装置
によれば、前記フィンは、キャブレタのメインノズル付
近まで空気の整流が可能になり、上記（１）の効果、つ
まりキャブレタのメインノズル付近の流速を高め、負圧
を大きくする効果を簡易に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係るエンジンの吸気装置
周辺を示す断面図である。

【図２】（ａ）は図１のエンジンの吸気装置のエアファ
ンネルを示す、図１のＡ−Ａ方向から見た矢視図であ
り、（ｂ）及び（ｃ）はその斜視図である。

【図３】本発明の第二実施例に係る吸気装置に関する図
で、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）はエアファンネル
を同(ａ)のＡ−Ａ方向から見た矢視図（正面図）、図３
（ｃ）はエアファンネルの斜視図である。

【図４】本発明の第三実施例に係る吸気装置に関する図
で、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）はエアファンネル
を同(ａ)のＡ−Ａ方向から見た矢視図（正面図）、図４
（ｃ）はエアファンネルの斜視図である。

【図５】本発明の第四実施例に係る吸気装置に関する図
で、図５（ａ）はエアファンネルの断面図、図５（ｂ）
はその正面図である。

【図６】本発明の第五実施例に係る吸気装置に関する断
面図である。

【符号の説明】

１・２１・４１・６１エアファンネル２キャブレタ３フロートチャンバー４スロットルバルブ５エアホール６ジェットニードル７メインノズル８吸気口１０・１１・３０・５０・５１・７０フィンＸ中心線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状のエアファンネルの一端をキャブ
レタの吸気口と連結したエンジンの吸気装置であって、前記エアファンネルの内壁面に、キャブレタのメインノ
ズルに吸入空気を導くフィンを設けたことを特徴とする
エンジンの吸気装置。
【請求項２】前記フィンは、エアファンネルの中心線
と略平行に、かつ、エアファンネルの内壁面から中心線
近傍に向けて突設した板状のものとした請求項１記載の
エンジンの吸気装置。
【請求項３】前記フィンは、エアファンネルの中心線
と略平行に、かつ、エアファンネルの内部空間を上下に
仕切るようにその内壁面間をつないで設けた板状のもの
とした請求項１記載のエンジンの吸気装置。
【請求項４】前記フィンは、エアファンネルとキャブ
レタの吸気口との境界面を越え、メインノズルに向けて
突出した請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの吸
気装置。