JPH1018849A

JPH1018849A - 内燃エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH1018849A
Application number: JP8173799A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Tamura; 宏記田村; Osamu Nakayama; 修中山; Naoki Yamazaki; 直樹山崎
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-07-03
Filing date: 1996-07-03
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃エンジンの加速用の特定回転域での出力
を確実に向上可能な内燃エンジンの吸気装置を提供す
る。【解決手段】吸気装置は、内燃エンジンへの吸気を導
く吸気通路(14)と、内燃エンジンと吸気通路との間に設
けられたサージタンク(10)と、内燃エンジンの各気筒と
サージタンクとの間を接続する吸気マニホールド(4)
と、サージタンクまたはサージタンク直上流の吸気通路
に開口部を介して接続され、吸気共鳴を発生させる共鳴
室(22)を有し、各気筒に共鳴過給を行う共鳴装置(20)と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃エンジンの吸
気装置に係り、詳しくは、共鳴過給効果を利用した吸気
装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】内燃エンジンの吸気効率、即ち、
燃焼室内に吸入される吸気の体積効率を向上させ、出力
トルクを向上させるための手段として慣性過給と共鳴過
給とが知られている。慣性過給は、ピストン下降による
発生負圧と吸気バルブの開閉とに基づいて吸気マニホー
ルドの各独立吸気管内で発生する吸気の振動の反射によ
り吸気効率を高めるものであり、一方、共鳴過給は、多
気筒エンジンにおいて、ピストン下降による発生負圧と
吸気バルブの開閉とに基づく吸気系の振動を吸気系全体
で共鳴させ増幅するようにして吸気効率を高めるもので
ある。

【０００３】通常、共鳴過給では、吸気系の容積に応
じ、共鳴する共鳴振動数（固有振動数）が自ずと決まっ
てしまっている。このことから、所望の内燃エンジンの
回転数に応じた吸気系の振動数に共鳴振動数を一致させ
ることを目的として、吸気系に共鳴装置（レゾネータ）
を取付けるようにしている。例えば、特公平８−１９８
８５号公報に開示された装置では、この共鳴装置をスロ
ットルボディよりも上流のインテークパイプに取付ける
ようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、共鳴過給を
好適に行うためには、なるべく吸気の振動の発生源、即
ち吸気マニホールドに近づけるようにするのがよい。し
かしながら、上記公報に開示された装置では、共鳴装置
がスロットルボディよりも上流、即ち、吸気マニホール
ドから離間した遠い位置に取付けられている。

【０００５】このように、共鳴装置が吸気マニホールド
から遠い位置にあると、吸気の振動が良好に共鳴装置に
作用せず、また発生する共鳴波も弱い。従って、例え
ば、内燃エンジンの回転数が比較的高く、発生する吸気
の振動数が大きい場合でも、その振動が減衰することで
共鳴装置は的確な共鳴を起こすことができなくなる。故
に、内燃エンジンの回転数が比較的高い中速回転数域で
の出力トルクを特に大きくしたい場合であっても、その
エンジン回転数では出力トルクを向上させることができ
ないことになる。

【０００６】この場合、共鳴装置の容積を大きくすれ
ば、ある程度内燃エンジンの回転数が高くても、良好且
つ安定して共鳴を起こすことが可能になるのであるが、
内燃エンジンが車両に搭載されているような場合には、
共鳴装置を収納すべくエンジンルームを不必要に大きく
してしまうことになり現実的ではない。さらに、上記イ
ンテークパイプは、例えばエンジンルーム内での収納容
易性から、樹脂やラバー材等の弾性材で製造されている
ことも多く、このようなインテークパイプに共鳴装置が
取付られた場合には、インテークパイプが吸気の振動を
吸収してしまう虞がある。従って、この場合には、殆ど
共鳴効果が得られず好ましいことではない。

【０００７】また、共鳴効果により出力トルク向上を図
ろうとする場合、出力トルク向上が達成される内燃エン
ジンの回転数域は共鳴振動数により定まることになるの
であるが、この回転数域を車両の加速時において常用さ
れる回転数域に一致させることが好ましいとされる。故
に、この際、車両品質を確保する観点で、いかなる回転
数域を加速用回転数域として共鳴振動数を設定するかも
課題となる。

【０００８】本発明は、上述した事情に基づきなされた
もので、その目的とするところは、内燃エンジンの加速
用回転数域での出力を確実に向上可能な内燃エンジンの
吸気装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１の発明では、内燃エンジンへの吸気を導く
吸気通路と、前記内燃エンジンと前記吸気通路との間に
設けられたサージタンクと、前記内燃エンジンの各気筒
と前記サージタンクとの間を接続する吸気マニホールド
と、前記サージタンクまたは前記サージタンク直上流の
吸気通路に開口部を介して接続され、吸気共鳴を発生さ
せる共鳴室を有し、前記各気筒に共鳴過給を行う共鳴装
置とを備えたことを特徴としている。

【００１０】従って、サージタンク内の吸気の振動に応
じて共鳴装置が共鳴し、共鳴過給効果が発揮されて内燃
エンジンの各気筒の吸気効率が向上する。特に、吸気マ
ニホールド及びサージタンクが高い剛性を有する材料で
構成されている場合には、マニホールド内で発生する吸
気の振動が殆ど減衰することなく共鳴装置に良好に作用
する。これにより、僅かな吸気の振動であっても共鳴過
給効果が良好に発揮される。

【００１１】共鳴装置をサージタンク直上流の吸気通路
側に取付ける場合において、かかる取付部を含むその下
流側の吸気通路の剛性をも高くしておけば、やはり良好
な共鳴過給効果が発揮される。さらに、共鳴装置そのも
のの剛性を高くしておけば、より良好な共鳴過給効果が
発揮される。また、請求項２の発明では、前記吸気共鳴
の共鳴振動数は、前記開口部の開口寸法、前記共鳴室の
容量及び前記共鳴室と前記サージタンクまたは前記サー
ジタンク直上流の吸気通路とを連絡する筒部長に基づき
決定されるものであり、前記共鳴振動数は、前記内燃エ
ンジンの特定回転数域のときの吸気の振動数と一致する
ように設定されていることを特徴としている。

【００１２】従って、共鳴振動数は内燃エンジンの特定
回転数域のときの吸気の振動数とされ、この共鳴振動数
となるように開口部の開口寸法や共鳴室の容量等が良好
に設定可能とされる。これにより、特定回転数域におい
て共鳴過給効果が好適に発揮されて出力トルクが増加す
る。内燃エンジンが車両に搭載されている場合にあって
は、例えば特定回転数域を中速回転数域とすることで、
車両の中速域での加速性が向上する。

【００１３】なお、好ましくは、前記内燃エンジンを筒
内噴射型ガソリン内燃エンジンで構成するのがよい。こ
れにより、筒内噴射型ガソリン内燃エンジンは加速初期
の筒内燃料のオクタン価が低下することがないため、定
常運転時に対し燃焼室の壁面温度が低くノッキングが発
生し難い加速初期の点火時期が充分に進角設定可能とさ
れ、これにより低回転数域の出力トルクが確保され、上
記中速回転数域での共鳴過給作用と相まって加速フィー
リングが著しく向上する。

【００１４】加速フィーリングを向上させる手段として
は、他に内燃エンジンの吸排気弁（特に吸気弁）を開閉
させるカムのプロフィールを低回転数域で最も適合する
ように設定することも考えられる。これによっても、上
記中速回転数域での共鳴過給作用と相まって加速フィー
リングが良好に向上する。また、請求項３の発明では、
前記吸気共鳴の共鳴振動数は、こもり音発生回転数から
外れた特定回転数域における吸気の振動数と一致するよ
うに設定されていることを特徴としている。

【００１５】従って、共鳴回転数域を加速運転時の常用
使用域となるようにギヤ比等のマッチングを行うことで
加速性能が格段に向上するとともに、不快なこもり音の
増大が好適に抑えられる。また、請求項４の発明では、
前記内燃エンジンは４サイクル４気筒エンジンであり、
該エンジンの特定回転数域は３５００〜４０００ｒｐｍ
近傍であることを特徴としている。

【００１６】従って、内燃エンジンが３５００〜４００
０ｒｐｍ近傍の回転数域にあるときに共鳴過給効果が好
適に発揮可能とされ、内燃エンジンが車両に搭載されて
いる場合にあっては、車両が加速走行中に到達する頻度
の高い３５００〜４０００ｒｐｍ近傍での中速域の加速
性が向上する。一方、内燃エンジンが３５００〜４００
０ｒｐｍ近傍よりも低い回転数域にあるときには、共鳴
装置は共鳴することがない。これにより、低速回転数域
（例えば、４サイクル４気筒エンジンの場合２５００ｒ
ｐｍ近傍）での吸気の振動により発生する不快なこもり
音が増幅されることがなくなる。

【００１７】また、請求項５の発明では、前記容量は、
１．５リットル以上且つ６．０リットル以下の範囲に設
定されていることを特徴としている。従って、共鳴室の
容積を大きくすることなく、共鳴装置はコンパクトなも
のでありながら、内燃エンジンの特定回転数域での共鳴
過給効果が向上可能とされる。

【００１８】また、請求項６の発明では、前記開口部は
円形に開口しており、前記開口寸法は、前記容量に応じ
て直径３０ミリメートル以上且つ前記開口部が設けられ
る前記サージタンクまたは前記吸気通路の最大横断面積
の２／３の面積を有する円の直径以下の範囲に設定され
ていることを特徴としている。従って、共鳴室の容積に
応じ、共鳴室の容積を大きくせず且つ開口部の開口寸法
を大きくしなくても内燃エンジンの特定回転数域での共
鳴過給効果が向上可能とされる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態としての実施例を詳細に説明する。図１に
は、車両に搭載され、本発明に係る吸気装置の適用され
る内燃エンジン１の上視図が示されており、以下、同図
に基づき、エンジン１の吸気装置の構成を説明する。

【００２０】エンジン１のエンジン本体２は、例えば、
排気量２リットルの４サイクル４気筒ガソリンエンジン
である。ここでは、特に、気筒内に直接燃料を噴射する
方式の筒内噴射型ガソリンエンジンが適用されている
が、これに限られず、多気筒を有するエンジンであれば
いかなる燃料噴射方式を有するエンジンでも適用可能で
ある。また、排気量についても、２リットルに限定され
るものではなく、例えば、１リットルから３リットル程
度までとその適用範囲は広い。

【００２１】当該実施例に示すような筒内噴射型ガソリ
ンエンジンでは、各気筒に対して上方から吸気を行うよ
うにされている。従って、このエンジン１では、各気筒
に吸気を行うインテークマニホールド（吸気マニホール
ド）４はエンジン本体２の上部に接続され固定されてい
る。このインテークマニホールド４は、例えばアルミ合
金等の金属製であり、高剛性を有している。

【００２２】インテークマニホールド４は、内部に各気
筒へエアを導く吸気通路８の形成された４本の分岐管６
からなっている。そして、このインテークマニホールド
４には、内部に空間１２を有し、各吸気管６にエアを分
流するサージタンク１０が一体に形成されている。この
空間１２の容積は、例えば、エンジン１の排気量よりも
やや小さい程度（例えば、０．８リットル〜２．３リッ
トル）に設定されている。

【００２３】サージタンク１０の一端には、スロットル
バルブ（図示せず）を介してエアクリーナ（図示せず）
に延びる吸気管１４が接続されている。これにより、エ
アがサージタンク１０、即ちインテークマニホールド４
を経て各気筒に供給される。一方、サージタンク１０の
他端には、内部の共鳴室２２がサージタンク１０の空間
１２と連通するレゾネータ（共鳴装置）２０が接続され
ている。詳しくは、レゾネータ２０は、例えば硬質樹脂
製であり、結合部材３０を介してサージタンク１０の他
端に接続されている。

【００２４】通常、上記サージタンク１０は、分岐管６
による慣性過給を安定化させる機能を有しており、さら
には、各気筒の吸気による圧力波の圧力脈動を良好に吸
気系の固有振動数、即ち共鳴周波数ｆRと同調させて共
鳴過給効果を発揮する機能を有している。しかしなが
ら、上記のように吸気系にレゾネータ２０を設けること
により、上記共鳴周波数ｆRを可変させるようにでき、
これにより、共鳴過給を所定のエンジン回転数Ｎe1にお
いて好適に発生させることが可能とされる。つまり、所
定のエンジン回転数Ｎe1で発生する圧力脈動の周波数ｆ
と同調するようにレゾネータ２０の共鳴周波数ｆRを設
定すれば、この所定のエンジン回転数Ｎe1では、各気筒
の吸気行程後半、即ちエンジン１の各ピストン（図示せ
ず）が上昇を開始しエアが分岐管６内に押戻されるとき
において、この押戻しを好適に抑えて共鳴過給を行うこ
とが可能とされる。これにより、体積効率を上げてエン
ジン１の出力トルクを向上させることが可能とされるの
である。

【００２５】図２を参照すると、図１中のＡ−Ａ線に沿
う断面が示されており、また、図３を参照すると、図２
中のＢ−Ｂ線に沿う断面が示されており、以下、これら
図２、３に基づき本発明に係るレゾネータ２０の詳細に
ついて説明する。図２から明らかなように、レゾネータ
２０内部には、上記共鳴室２２が形成さている。この共
鳴室２２は、筒部２４の開口端（開口部）２８において
のみ開口する閉空間とされている。

【００２６】また、図３から明らかなように、サージタ
ンク１０とレゾネータ２０との接続部分では、共に円形
の開口を有するサージタンク１０の筒部１６の開口端
（開口部）１９とレゾネータ２０の筒部２４の上記開口
端２８とが僅かな隙間を有して互いに突き合わされた状
態とされている。そして、筒部１６と筒部２４とには、
比較的高い強度を持ったラバー材等からなるチューブ３
０が密接状態に外嵌されている。このチューブ３０は、
筒部１６及び筒部２４に形成された突起１８と突起２６
によって容易には外れないようにされている。さらに、
チューブ３０には、ボルト３８によって締まり具合を調
節可能な一対のバンド３６，３６がそれぞれ筒部１６及
び筒部２４に対応して外嵌されている。これにより、チ
ューブ３０は、バンド３６，３６に締め付けられて筒部
１６及び筒部２４に圧接され、車両が揺れたときのレゾ
ネータ２０の振動に対する緩衝機能を有しながら強固に
レゾネータ２０とサージタンク１０とを連結している。

【００２７】ところで、上述の共鳴周波数ｆRは、ヘル
ムホルツの共鳴式、即ち次式(1)から算出される。ｆR＝ａ・（π・ＤR²／４・ＶR・ＬR）^1/2／２・π …(1) ここに、ａは音速であり、ＤRはレゾネータ２０の上記
筒部２４の開口径であり（図３参照）、ＶRは上記共鳴
室２２の容量であり、ＬRは筒部２４の長さである（図
３参照）。

【００２８】つまり、レゾネータ２０の筒部２４の開口
径ＤR、上記共鳴室２２の容量ＶR及び筒部２４の長さＬ
Rを変化させることで、当該式(1)により上記共鳴周波数
ｆRを自由に設定可能とされている。ここでは、レゾネ
ータ２０の共鳴周波数ｆRは、例えば、エンジン１を所
定のエンジン回転数Ｎe1（例えば、４０００rpm）で運
転したときに発生する圧力脈動の周波数ｆ（例えば、１
３５Hz）において同調し共鳴するようにされており、こ
の共鳴周波数ｆRに基づいて上記開口径ＤR、容量ＶR及
び長さＬRは設定されている。つまり、開口径ＤR、容量
ＶR及び長さＬRは、所定のエンジン回転数Ｎe1（例え
ば、４０００rpm）において体積効率を最も良好に上昇
させるよう設定されている。これにより、エンジン回転
数Ｎeが所定のエンジン回転数Ｎe1（例えば、４０００r
pm）近傍であるときのエンジン１の出力トルクが好適に
向上することになる。なお、所定のエンジン回転数Ｎe1
は、３０００〜５０００rpｍ、特に３５００〜４０００
rpm近傍の範囲（特定回転数域）で設定されるのがよ
い。

【００２９】図４を参照すると、エンジン回転数Ｎe1
（例えば、４０００rpm）における、レゾネータ２０の
容量ＶRと出力トルク向上率との関係が実線で示されて
いる。同図から明らかなように、容量ＶRが所定容量ＶR
1（例えば、２リットル）よりも大きい範囲では、出力
トルク向上率はそれほど変化せず略一定とされている。
従って、ここでは、上記容量ＶRは、例えば、所定容量
ＶR1（例えば、２リットル）或いはそれ以上とされてお
り、通常は、車両のエンジンルームの収納スペースとの
関係からレゾネータ２０を極力小さくすべく、２リット
ル近傍に設定されている。なお、容量ＶRが大きい方が
共鳴過給は安定するため、容量ＶRはエンジン１の排気
量に応じて設定すればよい。このとき、容量ＶRの最小
値は、例えば１．５リットルとされ、最大値は、エンジ
ンルームの大きさを考慮し、例えば６リットルとされ
る。

【００３０】また、図５を参照すると、エンジン回転数
Ｎe1（例えば、４０００rpm）での、レゾネータ２０の
筒部２４の開口径ＤRと出力トルク向上率との関係が実
線で示されている。上記容量ＶRの場合と同様に、開口
径ＤRが所定開口径ＤR1（例えば、４５mm）よりも大き
い範囲では、出力トルク向上率はそれほど変化せず略一
定である。従って、ここでは、上記開口径ＤRは、例え
ば、所定開口径ＤR1（例えば、４５mm）近傍とされてい
る。但し、この開口径ＤRは容量ＶRに応じて変化するも
のであり、その最小値は、例えば３０mmとされ、最大値
は、例えば、サージタンク１０の横断面積の２／３の断
面積を有する円の直径とされる。

【００３１】なお、レゾネータ２０の形状は、ここに示
したような形状に限られず、所定容量ＶR1以上を確保可
能であればいかなる形状であってもよい。ところで、実
用例として最も好ましい諸元範囲は、サージタンク１０
の容量ＶRが１．８〜３．０リットル程度であり、また
開口径ＤRが３５〜５０mm程度である。

【００３２】以下、このように構成された吸気装置の作
用を説明する。上記図４、５を再び参照すると、従来の
ようにレゾネータをスロットルバルブよりも上流側、即
ちエアクリーナ側の吸気管１４に取付けた場合の容量Ｖ
Rと出力トルク向上率及び開口径ＤRと出力トルク向上率
との関係がそれぞれ一点鎖線で示してある。これらの図
から明らかなように、本発明のようにエンジン本体２に
略一体に固定され剛性の高いサージタンク１０に取付け
た構成のレゾネータ２０（実線）では、従来のようにエ
ンジン本体２から離間したスロットルバルブの上流側の
吸気管１４に取付けた構成のレゾネータ（一点鎖線）よ
りも少ない容量ＶR且つ小さい開口径ＤRにして良好な共
鳴過給効果が得られている。

【００３３】従って、このように、レゾネータ２０をサ
ージタンク１０に近い位置にして剛性の高いサージタン
ク１０に取付けることにより、コンパクトにして極めて
良好な共鳴過給効果を発揮させることが可能となるので
ある。なお、レゾネータ２０は必ずしもサージタンク１
０に取付けなくてもサージタンク１０の上流側の吸気通
路に取付けるようにしてもよい。この場合、レゾネータ
２０はスロットルバルブの下流側に取付けられ、しか
も、取付け位置及びその下流側吸気通路は、サージタン
ク１０と同様に高剛性材料により構成することが好まし
い。さらに、スロットルバルブ上流側の吸気通路がサー
ジタンク１０やスロットルバルブ下流側の吸気通路と連
続して高剛性に設定されている場合には、レゾネータ２
０は、かかる高剛性のスロットルバルブ上流側の吸気通
路に設けられてもよい。

【００３４】また、図６を参照すると、サージタンク１
０に上記レゾネータ２０を取付けた場合のエンジン回転
数Ｎeと出力トルクとの関係が実線で示され、一方、従
来のようにスロットルバルブよりも上流側の吸気管１４
にレゾネータを取付けた場合の関係が破線で示されてい
る。同図によれば、当該吸気装置では、エンジン回転数
Ｎeが所定のエンジン回転数Ｎe1（例えば、４０００rp
m）近傍のとき、即ち、車両が中速域にあるときにおい
てエンジン１の出力トルクが良好に向上していることが
わかる。これにより、車両が中速域のときに、例えば追
抜き等を行うべく車両を加速させるような場合にあって
は、スムースな加速走行を実現することが可能となる。

【００３５】また、車両が中速域にあるときにおいてエ
ンジン１の出力トルクが向上することで、エンジン回転
数Ｎeが高く車両が高速域にあるときに主として発揮さ
れる慣性過給効果と併せ、エンジン回転数Ｎeに対する
出力トルク変化が滑らかな曲線とされている。故に、当
該吸気装置では、エンジン回転数Ｎeの領域全体で極め
て良好なドライバビリティが実現可能とされる。

【００３６】ところで、通常、共鳴周波数ｆRの前後で
は、圧力波の干渉作用によって圧力脈動が減少する傾向
にある。従って、同図において、エンジン回転数Ｎeが
所定のエンジン回転数Ｎe1（例えば、４０００rpm）よ
りも低く慣性過給効果のない２５００rpm近傍の領域、
即ち車両が低速域にあるときにおいては、若干出力トル
クが低下している。しかしながら、このような低速域で
は、もともと充分な出力トルクが得られるようにエンジ
ン１の特性が設定されている。故に、この低速領域にお
いて出力トルクがやや低下しても何ら問題はない。

【００３７】即ち、本実施例のように、筒内噴射型ガソ
リンエンジンを適用した場合にあっては、ポート噴射の
ように加速初期の燃料オクタン価が低くないため（ポー
ト噴射の場合、加速初期には低オクタン価の低沸点成分
が優先して燃焼室に供給されるため、過渡的にオクタン
価が下がる。）、定常運転時に対し燃焼室の壁面温度が
低くノッキングが発生し難い加速初期の点火時期が低壁
面温に見合う分だけ過渡的に進角されており、故に、低
回転時の出力トルクが確保されているのである。また、
低速時の出力トルクを確保する手段としては、この他に
エンジン１の吸排気弁を開閉するためのカム（図示せ
ず）のカムプロフィールを低回転域での運転に最も適合
するように設定することも考えられ、このカムプロフィ
ールの設定は、筒内噴射型エンジンに限られず通常のポ
ート噴射型エンジンにも適用可能である。

【００３８】逆に、エンジン回転数Ｎeが２５００rpm近
傍において共鳴が起こると、こもり音等の周波数の低い
不快な騒音が発生する傾向にあるのであるが、当該吸気
装置のように、共鳴過給の実施されるエンジン回転数Ｎ
eをエンジン回転数Ｎe1（例えば、４０００rpm）近傍に
移行させ、２５００rpm近傍での共鳴を抑えるようにす
れば、このような不快なこもり音（８０〜９０Hz程度）
を極めて好適に除去可能となる。

【００３９】以上詳細に説明したように、本発明の吸気
装置では、レゾネータ２０を、エンジン本体２と略一体
に接続されたインテークマニホールド４に形成された剛
性の高いサージタンク１０に、やはり高剛性の弾性材か
らなるチューブ３０により接続するようにしている。従
って、レゾネータ２０及びサージタンク１０内のエアの
圧力波を減衰させてしまうことなく良好に共鳴を発生さ
せ、この共鳴によって各分岐管６に適正に正圧を作用さ
せるようにでき、良好な共鳴過給効果を発揮させること
が可能となる。

【００４０】これにより、エンジン回転数Ｎeが所定の
エンジン回転数Ｎe1（例えば、４０００rpm）近傍の領
域（特定回転数域、即ち加速用回転数域）において、好
適に共鳴過給を実施することが可能となり、車両が通常
走行中に追抜き等の加速を頻繁に実施するような中速域
にあるときにおいて、良好な加速走行を実現してドライ
バビリティを向上させることができる。

【００４１】さらに、共鳴過給を行うエンジン回転数Ｎ
eを中速回転数域である所定のエンジン回転数Ｎe1（例
えば、４０００rpm）近傍にまで引き上げることによ
り、低速回転数域（例えば、２５００rpm近傍）での共
鳴によって発生していた共鳴によるこもり音を好適に除
去し、不快な騒音を抑制することも可能となる。なお、
上記実施例の吸気装置では、エンジン１、即ち筒内噴射
型ガソリンエンジンの中速回転数域（例えば、３０００
〜５０００rpｍ）のトルクアップを上げることを目的と
してレゾネータ２０を設けるようにしている。しかしな
がら、他の手段として、上記カムプロフィールやインテ
ークマニホールド４の形状を中速トルクアップさせるべ
く設定し、特定回転数域を低速回転数域（例えば、〜３
０００rpｍ）または高速回転数域（例えば、５０００rp
ｍ〜）として低速域或いは高速域のトルクアップを図る
べくレゾネータ２０を設けるようにしてもよい。このと
き、特定回転数域はこもり音の発生しない回転数域であ
ることが望ましい。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
請求項１の内燃エンジンの吸気装置によれば、内燃エン
ジンへの吸気を導く吸気通路と、内燃エンジンと吸気通
路との間に設けられたサージタンクと、内燃エンジンの
各気筒とサージタンクとの間を接続する吸気マニホール
ドと、サージタンクまたは吸気通路に開口部を介して接
続され、サージタンク内に吸気共鳴を発生させる共鳴室
を有し、各気筒に共鳴過給を行う共鳴装置とを備えるよ
うにしたので、サージタンク内の吸気の振動に応じて共
鳴装置が共鳴し、共鳴過給効果が発揮されて内燃エンジ
ンの各気筒の吸気効率が向上するのであるが、共鳴装置
をマニホールド近傍のサージタンクに剛性高く取付けた
ことで、マニホールド内で発生する吸気の振動をマニホ
ールドやサージタンク内で減衰させることなく共鳴装置
に良好に作用させることができる。従って、僅かな吸気
の振動であっても共鳴過給効果を良好に発揮させること
ができる。

【００４３】また、請求項２の内燃エンジンの吸気装置
によれば、吸気共鳴の共鳴振動数は、開口部の開口寸
法、共鳴室の容量及び共鳴室とサージタンクまたはサー
ジタンク直上流の吸気通路とを連絡する筒部長に基づき
決定されるものであり、共鳴振動数は、内燃エンジンの
特定回転数域のときの吸気の振動数と一致するように設
定されているので、特定回転数域において共鳴過給効果
を好適に発揮して出力トルクを増加させるようにでき
る。従って、内燃エンジンが車両に搭載されている場合
にあっては、車両の特定回転数域（例えば、中速回転数
域）での加速性を良好に向上させ、加速フィーリングを
向上させることができる。

【００４４】また、請求項３の内燃エンジンの吸気装置
によれば、吸気共鳴の共鳴振動数は、こもり音発生回転
数から外れた特定回転数域における吸気の振動数と一致
するように設定されているので、こもり音発生回転数域
で共鳴装置を共鳴させないようにでき、吸気の振動によ
り発生する不快なこもり音（８０〜９０Hz程度）の増幅
を防止して、車両の運転者に違和感を与えないようにで
きる。

【００４５】また、請求項４の内燃エンジンの吸気装置
によれば、内燃エンジンが加速時に常用される３５００
〜４０００ｒｐｍ近傍の中速回転数域にあるときに共鳴
過給効果を好適に発揮させて出力トルクを確実に向上さ
せるようにでき、内燃エンジンが車両に搭載されている
場合にあっては、多用される内燃エンジンの３５００〜
４０００ｒｐｍ近傍での加速性を極めて良好に向上させ
ることができる。

【００４６】一方、内燃エンジンが低速回転数域（例え
ば、４サイクル４気筒エンジンでは２５００ｒｐｍ近
傍）にあるときの吸気の振動による不快なこもり音の増
幅を防止して、車両の運転者に違和感を与えないように
できる。また、請求項５の内燃エンジンの吸気装置によ
れば、容量は、１．５リットル以上且つ６．０リットル
以下の範囲に設定されているので、共鳴室の容積を大き
くすることなく共鳴装置をコンパクトなものにして、内
燃エンジンの特定回転数域での共鳴過給効果を向上させ
ることができる。従って、内燃エンジンが車両に搭載さ
れている場合には、エンジンルームを大きくすることな
く良好な共鳴過給効果を得ることができる。

【００４７】また、請求項６の内燃エンジンの吸気装置
によれば、開口部は円形に開口しており、開口寸法は、
容量に応じて直径３０ミリメートル以上且つサージタン
ク等の最大横断面積の２／３の面積を有する円の直径以
下の範囲に設定されているので、共鳴室の容積に応じ、
共鳴室の容積を大きくせず且つ開口部の開口寸法を大き
くしなくても内燃エンジンの特定回転数域での共鳴過給
効果を向上させることができる。従って、内燃エンジン
が車両に搭載されている場合には、エンジンルームを大
きくすることなく良好な共鳴過給効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸気装置が適用される内燃エンジンの
概略構成を示す図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿うレゾネータの縦断面図
である。

【図３】図２中のＢ−Ｂ線に沿うレゾネータの横断面図
である。

【図４】レゾネータの容量ＶRとエンジンの出力トルク
向上率との関係を示す図である。

【図５】レゾネータの開口径ＤRとエンジンの出力トル
ク向上率との関係を示す図である。

【図６】本発明の吸気装置が適用される内燃エンジンの
エンジン回転数Ｎeとエンジンの出力トルクとの関係を
示す図である。

【符号の説明】

１内燃エンジン（４サイクル４気筒エンジン）２エンジン本体４インテークマニホールド（吸気マニホールド）６分岐管１０サージタンク１４吸気管（吸気通路）１６筒部１９開口端（開口部）２０レゾネータ（共鳴装置）２２共鳴室２４筒部２８開口端（開口部）３０チューブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃エンジンへの吸気を導く吸気通路
と、前記内燃エンジンと前記吸気通路との間に設けられたサ
ージタンクと、前記内燃エンジンの各気筒と前記サージタンクとの間を
接続する吸気マニホールドと、前記サージタンクまたは前記サージタンク直上流の吸気
通路に開口部を介して接続され、吸気共鳴を発生させる
共鳴室を有し、前記各気筒に共鳴過給を行う共鳴装置
と、を備えたことを特徴とする内燃エンジンの吸気装置。
【請求項２】前記吸気共鳴の共鳴振動数は、前記開口
部の開口寸法、前記共鳴室の容量及び前記共鳴室と前記
サージタンクまたは前記サージタンク直上流の吸気通路
とを連絡する筒部長に基づき決定されるものであり、前記共鳴振動数は、前記内燃エンジンの特定回転数域の
ときの吸気の振動数と一致するように設定されているこ
とを特徴とする、請求項１記載の内燃エンジンの吸気装
置。
【請求項３】前記吸気共鳴の共鳴振動数は、こもり音
発生回転数から外れた特定回転数域における吸気の振動
数と一致するように設定されていることを特徴とする、
請求項１または２記載の内燃エンジンの吸気装置。
【請求項４】前記内燃エンジンは４サイクル４気筒エ
ンジンであり、該エンジンの特定回転数域は３５００〜
４０００ｒｐｍ近傍であることを特徴とする、請求項３
記載の内燃エンジンの吸気装置。
【請求項５】前記容量は、１．５リットル以上且つ
６．０リットル以下の範囲に設定されていることを特徴
とする、請求項２乃至４のいずれか記載の内燃エンジン
の吸気装置。
【請求項６】前記開口部は円形に開口しており、前記
開口寸法は、前記容量に応じて直径３０ミリメートル以
上且つ前記開口部が設けられる前記サージタンクまたは
前記吸気通路の最大横断面積の２／３の面積を有する円
の直径以下の範囲に設定されていることを特徴とする、
請求項５記載の内燃エンジンの吸気装置。