JPH09228908A - ガソリンエンジンの吸気装置 - Google Patents

ガソリンエンジンの吸気装置

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JPH09228908A
JPH09228908A JP3835896A JP3835896A JPH09228908A JP H09228908 A JPH09228908 A JP H09228908A JP 3835896 A JP3835896 A JP 3835896A JP 3835896 A JP3835896 A JP 3835896A JP H09228908 A JPH09228908 A JP H09228908A
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air
intake
net
fuel mixture
mixed air
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JP3835896A
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Tadahiro Yamamoto
忠宏 山本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気経路の形状変更や副吸気経路の付設等の
構造的な仕様変更を伴わず、また複雑な制御系をも必要
としない吸気装置によって、混合気の吸気経路における
濃度勾配やガソリンの不完全気化を解決する。 【解決手段】 キャブレタ又は燃料噴射装置からエンジ
ンへ至る吸気経路に混合気の進行方向に対して先細りと
なるテーパ状ネットを介装する、又は同吸気経路に混合
気の進行方向に対して平面状ネットを所定間隔で複数段
介装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等における
燃費向上と排気ガスの清浄化とを目的としたガソリンエ
ンジンの吸気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等に搭載されるガソリンエンジン
では、キャブレタ又は燃料噴射装置においてガソリンと
空気とを混合、調整した混合気を、吸気経路を通じて燃
焼室へ送るようにしている。ガソリンと空気との混合比
は、当然完全燃焼するように決定されるが、混合気が吸
気経路断面方向に濃度の勾配を持っていたり、混合気に
含まれるガソリン自体が完全に気化していないなどの要
因により、不完全燃焼が生じていた。ガソリンエンジン
の吸気装置は、キャブレタ又は燃料噴射装置からエンジ
ンへと至る吸気経路内で混合気の前記問題を解決し、完
全燃焼を目指すために設けられるもので、従来から種々
の構造のものが提案されている。
【0003】混合気の吸気経路における濃度勾配やガソ
リンの不完全気化を解決するには、吸気経路において混
合気に吸気乱流を生じさせる又は与える手段が考えられ
る。例えば、吸気経路を構成する吸気マニホルドの形状
を特別なものにして混合気自体の流れを乱すもの、吸気
マニホルド内に低速又は高速といった運転状態に応じて
開閉する制御弁を介装し、より乱流を形成しようとする
もの(例えば特開昭61-96133号)や、吸気マニホルドから
シリンダヘッドまでの間に小径の副吸気通路を設けたり
したもの(例えば特開昭54-74021号)を挙げることができ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】吸気マニホルドの形状
変更や副吸気通路の付設等からなる上記各吸気装置は、
キャブレタや燃料噴射装置の仕様の変更や、ガソリンエ
ンジンを搭載する車種の変更に伴って、その都度設計変
更、試作及び試験が必要となり、少量多品種の生産形態
にはそぐわず、コストがかさむといった問題がある。吸
気マニホルド内に制御弁を介装する構造は、設計変更の
要求が少なく、構造も比較的簡単にすることはできるも
のの、運転状況にあわせて吸気経路の形状又は面積を最
適にするため常に制御弁の開閉を制御しなければなら
ず、そのための制御装置が製造単価を高くする問題があ
った。
【0005】そこで、吸気経路の形状変更や副吸気経路
の付設等の構造的な仕様変更を伴わず、また複雑な制御
系をも必要としない簡単な構造によって、混合気に吸気
乱流又は相当の気流変化を生じさせ、混合気の吸気経路
における濃度勾配やガソリンの不完全気化を解決するこ
とを目的として、検討することにした。
【0006】
【課題を解決するための手段】検討の結果開発したもの
が、キャブレタ又は燃料噴射装置からエンジンへ至る吸
気経路に混合気の進行方向に対して先細りとなるテーパ
状ネット(以下、テーパネットと略する)を介装した吸気
装置である。テーパネットは混合気の進行方向に傾斜し
た側面を有すればよく、その形状は特に限定しないが、
通常吸気経路断面が略円形となることから、混合気の進
行方向に凸の円錐形状が好ましい。また、テーパネット
の材料としては、耐熱性、耐油性、耐久性に優れたもの
であればよく、金属製はもちろん、工業用プラスチック
(エンプラ)であってもよい。
【0007】本発明の吸気装置では、濃度の高い吸気経
路壁面の気化ガソリン又は不完全気化のガソリンをテー
パネットに捉え、エンジンへと導かれる混合気の風圧に
よりテーパ中心に集めながら気化していくことで、吸気
経路断面方向における濃度の均一化を図っている。ま
た、混合気はネット面上に沿って流れ、先細りとなった
金属製ネットの先端付近に集中し、吸気経路中心軸付近
の混合気の濃度を高めるのである。この吸気装置は、吸
気経路断面方向における混合気の濃度の均一化を図るだ
けなので、エンジンの回転数やその他の条件に関係がな
く、極めて簡単な構造によって、その時々に最適かつ均
一にガソリンが気化した混合気をエンジンへと供給でき
るのである。
【0008】また、吸気経路に混合気の進行方向に対し
て平面状ネットを所定間隔で複数段介装した吸気装置で
あってもよい。平面状ネットを介装する段数は、あまり
多すぎると混合気の流れを阻害するので3段程度が好ま
しく、各平面状ネットが断面方向に膨らみを有する場
合、混合気の進行方向に凸とする。なお、平面状ネット
の材料は、上記テーパネットと同様である。吸気経路に
複数段介装した平面状ネットは、吸気経路断面方向に濃
度勾配を有する混合気に乱流を発生させて混合気の濃度
の均一化を図るもので、各段の平面状ネットは、捉えた
気化ガソリン又は不完全気化のガソリンを混合気の風圧
により気化していく働きも有している。平面状ネットが
1段である場合、混合気中に発生させた乱流は、所定流
量及び流速を有する混合気における濃度勾配緩和にしか
適さない。つまり、エンジンの回転数やその他の条件関
係が変化すると、前記乱流は単なる混合気の乱れとなる
のである。しかし、この平面状ネットを複数段にするこ
とで、発生する乱流が相互に作用し、あらゆる流量及び
流速の混合気における濃度勾配緩和を実現できるように
なるのである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図を参照しながら説明する。図1は本発明の吸気装置1
を付加したガソリンエンジンのシリンダヘッド2を表し
た断面図で、図2は同吸気装置1の拡大斜視図である。
本発明の吸気装置1は、図1に見られるように、キャブ
レタ又は燃料噴射装置(図示せず)からエンジンのシリン
ダヘッド2に至る吸気経路3途中に介装したテーパネッ
ト4から構成される。テーパネット4は、混合気の進行
方向に対して先細りのテーパ状であり、特に本例では円
錐形状をしている。
【0010】混合気は、気化させたガソリンを一定割合
で含む空気であり、少なからず粘性を持つために吸気経
路3断面方向に濃度勾配を有する(図1中左側の3段に
並ぶ矢印参照)。本発明の吸気装置1は、この濃度勾配
を有する混合気に対して、混合気の進行方向に先細りの
テーパネット4を置き、図2に見られるように、濃度の
高い吸気経路3壁面の混合気中に含まれる気化ガソリン
をこのテーパネット4で捉え、混合気の風圧によりテー
パ中心、本例では円錐の頂点5へと導きながら再気化す
ることで濃度の低い吸気経路3中心軸付近の混合気の濃
度を高め、濃度勾配を平坦化するのである。
【0011】テーパネット4は、上記作用のほかに混合
気に対する抵抗として働き、局部的には混合気の流れを
乱し、吸気乱流を発生させるが、全体として見れば混合
気の流れを吸気経路3に沿ったものからテーパネット4
のネット面上に沿ったものへと変化させていく。混合気
に発生した吸気乱流は、混合気の濃度勾配を崩して平坦
化しようとし、テーパネット4のネット面上に沿った混
合気は、先細りとなったテーパネット4の先端付近、円
錐の頂点5に集中し、吸気経路3中心軸付近の混合気の
濃度を高めるのである。
【0012】上記テーパネット4による混合気の均一化
という作用は、濃度勾配に対してのみでなく、完全に気
化しきれていない未気化ガソリンにも当てはまる。未気
化ガソリンは、混合気よりも密度が濃いためにテーパネ
ット4に捉えられやすく、混合気の風圧に押されて円錐
の頂点5へと収束しながら気化し、吸気経路3中心軸上
の混合気の濃度を高めていくのである。なお、テーパネ
ット4を通過した混合気は、再び濃度勾配が大きくなっ
ていくので、テーパネット4は吸気経路3端、シリンダ
ヘッド2近傍に配する方が好ましい。
【0013】図3は側面に多段、放射状で略長方形のス
リット6を多数設けたパンチングコーン7の図2相当斜
視図であり、図4は混合気の進行方向に延びた半楕円弧
の回転体形状をしたラウンドネット8の図2相当斜視図
である。本発明における上述の作用を実現するには、別
段網状に限らず、図3のように目の粗い構造や、図4の
ように断面形状の外周が曲線状のものであっても構わな
い。ただし、パンチングコーン7(図3)又はラウンドネ
ット8(図4)においては、上述の例のテーパネット4
(図2)とは異なり、コーン側面(図3)上又はネット面
(図4)上に沿う混合気の流れが違うため、濃度勾配を緩
和して混合気を均一化する程度、具合が異なるので、キ
ャブレタ又は燃料噴射装置、吸気経路、エンジンの使用
の違いによって、適切な形状の吸気装置を構成する必要
がある。
【0014】テーパネット4(図2)又はラウンドネット
8(図4)は、金属繊維を織成したネットから組み立てて
もよいし、工業用プラスチックから射出成形により製造
してもよい。また、パンチングコーン7(図3)はスリッ
ト6を形成したパンチングメタルから押し出し成形によ
り製造してもよいし、工業用プラスチックから射出成形
することもできる。本発明のテーパネットは混合気の進
行方向に先細りとなる形状であればよく、テーパ面の長
さは任意に設定できるほか、耐熱性、耐油性、耐久性に
優れていれば材料をも問題としないのである。
【0015】また、図5(図2相当斜視図)に見られるよ
うに、吸気経路3に混合気の進行方向に対して平面状ネ
ット9,10,11を所定間隔で複数段介装した吸気装置も、
混合気の濃度勾配緩和には有効である。各段の平面状ネ
ット9,10,11は、それぞれ混合気に乱流を発生させるこ
とで濃度勾配を緩和するのであるが、各平面状ネット
9,10,11の構造が断面方向に多少の膨らみを有する場合
には、その膨らみは混合気の進行方向に凸となるように
配慮する。この吸気装置は、各段の平面状ネット9,10,
11が混合気に発生させる乱流を相互作用させることであ
らゆる流量及び流速の混合気の濃度勾配を緩和するので
ある。なお、各段の平面状ネット9,10,11のメッシュの
大きさや各段相互の配置間隔は、事前に数値解析により
把握することができるが、更に実験的に決定するのが好
ましい。
【0016】
【発明の効果】本発明の吸気装置は、吸気経路の形状変
更や副吸気経路の付設等の構造的な仕様変更を伴わず、
複雑な制御系をも必要としない簡単な構造であるため
に、安価かつ容易に製造し、組み立てることができる。
また、可動部分がないために故障する虞がない。しか
も、従来の吸気装置とは異なり、吸気経路を流れる混合
気の量、気化ガソリンの混合割合とは無関係に、吸気経
路断面方向の濃度勾配を緩和し、混合気を均一にするの
で、ガソリンエンジンの出力に関係なく、混合気の吸気
経路における濃度勾配やガソリンの不完全気化を解決す
ることができる特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】吸気経路にテーパネットを介装してなる吸気装
置を付加したシリンダヘッドの断面図である。
【図2】同テーパネットの拡大斜視図である。
【図3】側面にスリットを多数設けたパンチングコーン
の図2相当斜視図である。
【図4】半楕円弧の回転体形状をしたラウンドネットの
図2相当斜視図である。
【図5】吸気経路へ三段に介装した平面状ネットの図2
相当斜視図である。
【符号の説明】 1 吸気装置 3 吸気経路 4 テーパネット 9 平面状ネット(メッシュ大) 10 平面状ネット(メッシュ中) 11 平面状ネット(メッシュ小)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャブレタ又は燃料噴射装置からエンジ
    ンへ至る吸気経路に混合気の進行方向に対して先細りと
    なるテーパ状ネットを介装したことを特徴とするガソリ
    ンエンジンの吸気装置。
  2. 【請求項2】 キャブレタ又は燃料噴射装置からエンジ
    ンへ至る吸気経路に混合気の進行方向に対して平面状ネ
    ットを所定間隔で複数段介装したことを特徴とするガソ
    リンエンジンの吸気装置。
JP3835896A 1996-02-26 1996-02-26 ガソリンエンジンの吸気装置 Pending JPH09228908A (ja)

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JP3835896A JPH09228908A (ja) 1996-02-26 1996-02-26 ガソリンエンジンの吸気装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002155817A (ja) * 2000-11-21 2002-05-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気異音低減部材取付構造
JP2007192211A (ja) * 2005-12-20 2007-08-02 Iwai Shoji Kk 混合器
JP2011064206A (ja) * 2005-12-20 2011-03-31 Iwai Shoji Kk 混合器
KR20230085506A (ko) * 2021-12-07 2023-06-14 주식회사 파워시너지 연소촉진 및 배기가스 제거장치

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