JPH11508985A - 多気筒燃焼エンジン用吸気システム - Google Patents

多気筒燃焼エンジン用吸気システム

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JPH11508985A
JPH11508985A JP9505741A JP50574197A JPH11508985A JP H11508985 A JPH11508985 A JP H11508985A JP 9505741 A JP9505741 A JP 9505741A JP 50574197 A JP50574197 A JP 50574197A JP H11508985 A JPH11508985 A JP H11508985A
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カールソン，ヤン
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アクチボラゲット ボルボ
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Abstract

(57)【要約】 複数のシリンダ(10)を有する内燃エンジン用の吸気システムにおいて、第１の空気分配チャンバー(15)と、各エンジンシリンダ毎に一本づつ付属し前記空気分配チャンバー(15)と各シリンダの各インレットバルブ間に延伸している個別のインレットパイプ(14)と、第２の空気分配チャンバー(13)より成る吸気システムである。第２チャンバー(13)は第１チャンバー(15)と各々のインレットパイプ(14)間で各インレットパイプと操作可能なバルブ(20)を用いて開閉出来る流路を介し接続出来る。バルブ(20)は、エンジン速度に応じる制御手段により閉開の位置で同時に操作出来る。第２の空気分配チャンバー(13)は調節可能なスロットルバルブ(12)を介して空気を受け入れる。第１の空気分配チャンバー(15)は追加開閉バルブ(18)を介して接続される２つの隔室(17a,17b)に分割されており、各隔室は少なくとも１本の共鳴管(19)を介して第２の空気分配チャンバー(13)に接続されている。第１の空気分配チャンバー(15)のバルブ(18)はエンジン速度に応じる制御手段により閉開位置の間で操作可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 多気筒燃焼エンジン用吸気システム 技術分野 第１の空気分配チャンバーと、各エンジンシリンダ毎に一本づつ付属し前記空 気分配チャンバーと各シリンダの単数又は複数のインレットバルブ間に延伸して いるインレットパイプと、エンジン速度の制御手段により閉と開の位置の間で同 時に操作可能な各バルブを用いて開くことが出来る各流路を通して前記第１チャ ンバーと前記バルブ間の各インレットパイプに接続できる第２の空気分配チャン バーとより成る、多気筒内燃エンジン用吸気システムである。 発明の背景 欧州特許 EP 94850128.3に、第１の空気分配チャンバーと、各エンジンシリン ダ毎に一本づつ付属し前記空気分配チャンバーと各シリンダのインレットバルブ 間に延伸しているインレットパイプより成る多気筒燃焼エンジン用の吸気システ ムが記述されている。このシステムは、操作スロットルバルブにより開くことが できる流路を通して第１チャンバーとインレットバルブ間の各インレットパイプ に接続されている第２の空気分配チャンバーを有している。この第２チャンバー は共鳴パイプを介して第１チャンバーに接続され、第２チャンバーの入り口はさ らにスロットルバルブを介して開閉できる。この解決策により、共鳴周波数を利 用してエンジンの中間及び高速度範囲内で有利な 体積効率を得ることができる。 多くの場合、エンジンの低速度範囲においてより有利な体積効率が得られる方 が望ましい。これは、比較的簡単に達成できるが、しかし、その場合、エンジン の中間速度範囲を実現するモーメント特性曲線に通常落込みが生じる。かような 落込みがあると自動車の運転者には、あたかもエンジンが中間範囲の馬力を欠い ているように感じられる。従って、普通の運転者はエンジンがこのトルク特性曲 線の落込みを持たないように維持するために不必要に回転速度を上げ勝ちである 。その結果、これらの公知装置については、増大体積効率のプラス効果は実際に は得られない。 技術的課題 本発明の目的は、従って、エンジンの中間速度範囲に影響することなくエンジ ンの低速範囲内でより有利な体積効率が得られる吸気システムを提供することに ある。 解決策 これは、本発明により次のようにして達成された。それは、第２の空気分配チ ャンバーは調節可能なスロットルバルブを介して吸気された空気を受け入れ、第 １の空気分配チャンバーは２つの隔室に区画し、追加の開閉バルブを介して接続 し、各隔室は少なくとも１本の共鳴パイプにより第２の分配チャンバーに接続し 、第１の空気分配チャンバーのバルブをエンジン速度に応じ制御手段により開閉 位置間で操作する、ということである。 本発明の有利な実施変更例を従属クレームに開示する。 図面の説明 添付の図面に示す実施例を参照して本発明につき詳述する。 第１図は、６気筒内燃エンジンに適した本発明による吸気システムを示す概略 図である。 第２図は、本発明による吸気システムの技術的な効果を示すグラフである。 第３図は、４気筒内燃エンジンに適した吸気システムを第１図と同様に示す図 である。 第４図は、第１空気分配チャンバーと共鳴パイプの代替デザインを示す図であ る。 実施態様の説明 第１図は６気筒内燃エンジン(10)用吸気システムを示す図である。この吸気シ ステムは図示しない空気フィルタハウジングからの出口スピゴット(11)を有して いる。スロットルバルブ(12)は、濾過吸気の体積流量を制御するために出口スピ ゴット内に配設されている。 出口スピゴット(11)は空気分配チャンバー(13)に開口しており、その空気分配 チャンバー(13)は、各モータシリンダの単数又は複数のインレットバルブと追加 空気分配チャンバー(15)の間に延伸している各々のインレットパイプ(14)に接続 された状態で配設されている。このチャンバー(15)は隔壁(16)で２つの音響的に ほぼ等しい体積隔室(17a,17b)に分割されている。隔壁(16)には開閉バルブ(18) が設けられ、２ つの隔室を音響的に結合し１つの共通室にすることができる。 チャンバー(15)の２つの隔室(17a、17b)は、各々、共鳴パイプ(19)を経由しチ ャンバー(13)と接続している。また、６本のインレットパイプ(14)は、各々、チ ャンバー(13)とそれぞれの流路で接続しており、各流路はバルブ(20)で開かれる 。前記共鳴パイプ(19)は、前記流路バルブ(20)と前記チャンバー(15)の間に延伸 している前記インレットパイプ(14)の各セグメントと同じ音響長を有しているこ とが望ましい。これに反し、共鳴パイプ(19)の音響断面積はインレットパイプ(1 4)の音響断面積と異なっている。流路バルブ(20)はモータ(10)からチャンバー(1 5)までの距離の約３分の１のところに配置するのが望ましい。 バルブ(18)は図示しないマイクロプロセッサにより開閉操作される。このプロ セッサはエンジン速度に基づく入力信号を受信し、或る特定のエンジン速度でモ ードを自動的に切替えるようにする。同様にして、各流路バルブ(20)はエンジン 速度に応じそれぞれに対応する制御手段により同時に自動的に開閉操作出来る。 第２図は吸気システムの機能をグラフで示している。水平軸は回転数(r/s)の 増加を示し、垂直軸はトルク(Nm)の増加を示している。 特性曲線(21)で示すエンジンの低速範囲内において、有利なトルクはバルブ(1 8)と(20)が閉の場合に得られる。このとき、吸気システム内の空気体積の振動周 期はインレットパイプ(14)の音響長とチャンバーセクション(17a)と(17b)内の各 々の空気体積と各々の共鳴パイプ(19)内の空気体積とチャンバー(13)内の空気体 積によって定まる。 特性曲線(22)で示すエンジンの中速範囲内において、有利なトルクはバルブ(1 8)が開の位置にある時に得られる。このとき、吸気システ ム内の空気体積の振動周期はインレットパイプ(14)の音響長によって定まる。 特性曲線(23)で示すエンジンの高速範囲内において、有利なトルクはバルブ(1 8)とバルブ(20)が開いている時に得られる。このとき、吸気システム内の空気体 積の振動周期はインレットパイプ(14)の３分の１の音響長によって定まる。 第２図に示すように、曲線(22)のピーク点を過ぎてからは曲線(21)に一致した 運転モードを使用することも可能である。このとき、曲線(23)へのより円滑な遷 移が得られる。 バルブ(20)は全て同時に開閉出来るように１本の共通シャフトに配設するのが 望ましい。 第３図は４本の直列気筒を有する４ストローク内燃エンジンに適した吸気シス テムの他の実施例を示している。両端のシリンダのインレットパイプ(14)は各々 チャンバー隔室の一方(17a)に接続され、中間シリンダのインレットパイプ(14) はチャンバー隔室の他方(17b)に接続されている。このために、２本の外側シリ ンダの片側シリンダのインレットパイプ(14)を２本の中間シリンダのインレット パイプ(14)と交差させている。しかしながら、これらのインレットパイプはモー タとチャンバー(13)へのバルブ間の最短距離を走っている。 第４図は吸気システムの他の実施例を示している。この実施例においては、共 鳴パイプ(19)をインレットパイプの２つのグループ間の中央に配設している。こ の図に示すように、第１の空気分配チャンバー(15)のバルブ(18)は、第１の空気 分配チャンバー(15)の内部には配設出来ないが、その代わり、２つの空気分配室 (13,15)間の適当な場所 で共鳴パイプ(19)間に開閉可能な接続箇所を形成出来る。 本発明は、勿論、記述の実施例に制限されるものではなく、特許請求の範囲に おいて種々の変更が可能であり、従って、本発明は、記述の実施例とは異なるシ リンダー構成のエンジンにも、勿論、適用可能である。さらに、第１の空気分配 チャンバーは種々異なる設計が可能であり、例えば、２つの分離ユニットにして 、適当な長さの開閉可能な流路で互に接続してもよい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．複数のシリンダ(10)を有する内燃エンジン用吸気システムであって、第１の 空気分配チャンバー(15)と、各エンジンシリンダ毎に一本づつ付属し前記空気分 配室(15)と各シリンダの単数又は複数のインレットバルブ間に延伸しているイン レットパイプ(14)と、エンジン速度に応じる制御手段により閉と開の位置間で同 時に操作可能な各バルブ(20)手段により開くことができる各流路を介してエンジ ンの前記第１のチャンバーと前記バルブ間の各インレットパイプ(14)に接続可能 な第２の空気分配チャンバー(13)とより成る内燃エンジン用吸気システムにおい て、 前記第２の空気分配チャンバー(13)は調節可能なスロットルバルブ(12)を介し て空気を受け入れ、 前記第１の空気分配チャンバー(15)は追加開閉バルブ(18)を介して接続される ２つの隔室(17a,17b)に分割されており、各隔室は少なくとも１本の共鳴パイプ( 19)を介して前記第２の空気分配チャンバー(13)に接続されており、 前記第１の空気分配チャンバー(15)のバルブ(18)は前記エンジン速度に応じる 制御手段により閉開の位置間で操作可能であることを特徴とする多気筒内燃エン ジン用吸気システム。 ２．請求項１記載の吸気システムにおいて、 ３つの運転モードを有し、第１運転モードにおいて前記流路バルブ(20)と前記 第１の空気分配チャンバー(15)の前記バルブ(18)は両方とも閉であり、第２運転 モードにおいて前記流路バルブ(20)は閉で前記第１の空気分配チャンバー(15)の 前記バルブ(18)は開となり、第３運 転モードにおいて前記第１の空気分配チャンバー(15)の前記バルブ(18)は開であ ることを特徴とする吸気システム。 ３．請求項１に記載の吸気システムにおいて、 前記流路バルブ(20)は１本の共通操作シャフトに載置されていることを特徴と する吸気システム。 ４．請求項１に記載の吸気システムにおいて、 前記共鳴パイプ(19)が、前記第１の空気分配チャンバー(15)及び第２の空気分 配チャンバー(13)間のインレットパイプ(14)の音響長と同一の音響長を有してい ること特徴とする吸気システム。 ５．請求項１に記載の吸気システムにおいて、 前記共鳴パイプ(19)の音響断面積がインレットパイプ(14)の音響断面積と異な ることを特徴とする吸気システム。 ６．請求項１に記載の吸気システムにおいて、 ４本の直列気筒を有する４サイクルエンジンに適し、両端シリンダの前記イン レットパイプ(14)が前記チャンバー隔室の一方(17a)に接続されており、 ２本の中間シリンダの前記インレットパイプ(14)が前記チャンバー隔室の他方 (17b)に接続されていることを特徴とする吸気システム。
JP9505741A 1995-07-11 1996-06-28 多気筒燃焼エンジン用吸気システム Pending JPH11508985A (ja)

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